Тренажер операторов автоматизированных систем управления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 180 б.81 (21) 3301285/18-.24 И М.Каф С 89 В 9/00 с присоединением заявки Йо -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель ОПЕРАТОРОВ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ(54 ТРЕНАЖЕ 10 Изобретение относится к техническим средствам обучения и предназначе.но для обучения иконтроля степени подготовленности операторов систем управления, используемых в автоматиэиоованных системах обработки данных и АСУ, устройствах подготовки данных для ЭВМ, системах слежения за параметрами объектов и др., а также может быть использовано при проведении экспериментальных инжеиерно-психологических исследований деятельности опеоатооов систем упоавления,Известно устоойство, в котооом блок ввода ответов связан с блоком соавнения ответов и блоком памяти, соединенным с блоком воспроизведения, который подключен к блоку сравнения ответов, блоку регистрации ,счетчику этапов, регистру апоеса, блоку .сравнения адресов, блоку сравнения ошибок по этапам обучения и блоку определения признаков; подсоединенному к блоку управления, блоку сравнения адресов,блоку сравнения оши- боК по этапам обучения, блоку. сравнения ответов, связанному с блоком управления, соединенным с блоком регистрации и регистром адреса, подключенным к блоку памяти и блоку сравнения адресов, свяэаннсму с бло- - ком памяти и счетчиком этапов, подключенным к дешифратору этапов, соедиенному с комчутатором и с блокомсчетчиков сшибок по этапам обучения,связанным с коммутатором, соединеннымс блоком управлении, выходы блокарегистрации подключены к блоку счет"чиков ошибок по этапам обучения. Счетчик этапов и дешифратор объединеныв блок определения этапов учебногопроцесса.Обучащцее устройство работаетследующим образом.После ввода обучаемымответа блокввода ответов выдает код ответа вблок сравнения ответов и подает сигнал запуска лентопротяжного мехаииэ О ма в блок памяти. В блок сравненияответов поступают сигналы из разрядов блока воспроизведения, а из блока определения признаков поступаютсигналы о считываниикодов возможного ответа и кода отличительногопризнака, В исходном состоянии устройство реагирует только на эти ко- ды Если ни один из предусмотренных кодов возможных ответов не сравнилсяО с кодом ответа (обучаеьыйответилСоставитель А.Карловктор В.Данко ТехредА,Вабьнец Корректор Е.Ровно Подпи оно СССР Зак ППП пПатеитф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 143/70 ВНИИПИ по 11303митета открыт ская н991482 Блок сравнения по сигналу из блока сравнения ответов производит запоминание наличия сравнения кода ответа и кода возможного ответа и выдает сигнал на запись ошибки в блок регистрации. Блок регистрации регистрирует и индицирует ошибку, а также выдает сигнал ошибки н блок счетчиков ошибок по этапам обучения. Дешифратор этапон подает разрешающий сигнал на вход одного из счетчиков1 находящихся в блоке счетчиков ошибок по этапам обучения и соответ:тнующих определенным этапам обучения. Коммутатор подключает к блоу сравнения ошибок по этапам обучения один из счетчиков блока счетчиков ошибок по одному из разрешающих сигналов из дешифратора этапов, 30Обучающее устройство позволяет реализовывать адаптивные обучающие программы, в которых. выбор следующего кадра каждого этапа обучения производится в зависимости от количества 35 допущенных обучаемых ошибоквнутри данного этапа, а также переход от этапа к этапу (от простого к сложному ) в зависимости от уровня усвоения программы Г 1 . 40Однако данное устройство не позволяет проводить коррекцию действий обучаемого непосредственно н процессе обучения, что практически сводит процесс обучения к контролю его навыков. 45 50 60 65 непредусмотренны . образом ), то придет код, содержащий разряд "Обязательное сраннение", и при считываниитакого кода блок сравнения ответоввыдает сигнал сравнения в блок управления, В блок определения признаков поступают сигналы из разрядовблока воспроизведения, занятых отличительными признаками, а из блокаопределения признаков поступают разрешающие сигналы о наличии типа кода в блок сравнения ответов. Кроме того, оценка обученности производится только по количеству правильных оешений. В большинстве же практических случаен оператор, совершив ошибку, своевременно ее исправляет.В данном устройстве при совершении оператором ошибки процесс обучения повторяетсячто увеличивает время и снижает эффективность обученияЗначительным недостатком устройства является большая сложность формирования программы обучения, так как наряду с самой информацией, предъявляемой обучаемому, необходимо фиксировать и возможные ее изменения, что ограничивает воэможности н выборе материала лля обучения и быстрой смены программы. Известно также устройство, Служащее для контроля деятельности оператора систем управления и содержащееблок регистрации, блок задания программы, соединенный с блоком предъявления информации, блоком задания времени и блоком управления, который через последовательно соединенныеблок задания времени и счетчик подключен к первым входам блока сравнения и через аон задания эталонов квторым входам блока сравнения, третьи входы которого соединены с блоком ввода ответных: действий оператора, а выход - с входом счетчика, вычислитель ошибок измерения, вычислитель суммарной оценки, блок совпадения и блок фиксации суммарных ошибок оператора, соединенный черезблок совпадения с выходами блокасравнения и непосредственно с перным входом вычислителя суммарной оценки, второй .вход которого подключенк блоку задания времени, а выход -к блоку регистрации, входы вычислителя ошибок измерения соединены с блоком задания программы и блоком ввода ответных действий оператора, а выходы - с четвертым входом блока сравнения.Устройство работает следующим об разом.Инструктор осуществляет выбор и задание совокупности предъявляемых оператору сигналов путем ввода через блок управления в блоки задания программы и эталонов номера программы обучения, а в блок задания временизначений длительности экспозиции сигналов,Информация индицируется на панели блока предъявления информации.Результаты ответных действий оператора, реализуемых с помощью блокаввода ответных действий оператора,поступают на вход блока сравнениядля контроля правильности последовательности действий путем сравненияс эталонной последовательностью ина вход нычислителя ошибок измерения,где определяется величина ошибки,допущенной обучающимся при изменениипараметров предъявляемых ему сигна-.лов,Истинные значения измеряемых параметрон подаются на нторой входвычислителя ошибок измерений с выхода блока задания программы. Еслиочередное действие соответствует,требуемому, то на одном из выходовблока сравнения появляется сигнал,поступающий на блок совпадения и ис-,пользуемый, кроме того, для остановки счетчика, который запускаетсясигналом "Начало экспозиции", поступающим из блока задания времени, Этодает возможность определить времяреакции оператора, которое сравнивается затем с величиной норматива вблОке сравнения. В том же блоке осуществляется сравнение текущей ошибкиизмерений, вырабатываемой вычислителем, с допустимой величиной, .поступающей из блока задания эталонов.Блок сравнения вырабатывает всетри выходных сигнала в ответ на действие оператора только в том случае,если результат этого действия удовлетворяет трем критериям: точностиизмерения, времени выполнения и соответствиил действий оператора эталонной последовательности. При наличииэтих трех сигналов блок совпадениявырабатывает обобщенный сигнал, который сохраняет прежнее состояние блока Фиксации.Если при решении задачи оператором им.допущена ошибка в выполнениихотя бы одного действия по одному 33иэ критериев, то вся задача считается решенной неправильно,Отношение правильно решенных задач к общему числу задач принимается за оценку деятельности обучающегося оператора и выдается в блокрегистрации,Устройство позволяет осуществлятьавтоматический контроль деятельности обучающегося оператора и вырабатывает обобщенную оценку, по которойможно судить об уровне его подготовки к управлению технологическим процессом, средством обнаружения и слежения или каким-либо другим объектомуправления 2 ).Недостатком такого устройства является отсутствие в нем техническихсредств, позволяющих правильно конт-ролировать работу операторов, таккак анализ причин возникновения ошибок не производится.Кроме того, в таком устройстве не предусмотрена автоматическая адаптивная смена обучаемого материала 45 в зависимости отстепени его усвоения, что затрудняет использование устройства в режиме самообучения.Наиболее близким к изобретению является устройство, пРедназначенное для оценки профессиональной пригодности оператора системы управления и содержащее последовательно включенные пульт преподавателя, блок программного управления, блок моделирования реальных процессов и пульт оператора, соединенный с формирователем сигналов управления, который подключен к блоку моделирования реальных процессов и блоку оценки, соединенному с блоком программного управления 40 и пультом преподавателя, блок контрольного суммирования, йодключенный к блоку программного управления и пулту преподавателя, блок Фиксации дополнительных ошибок, ооединенный б 5 с блоком оценки и с Формирователемсигналов управления, и блок визуального контроля, подключенный к Формирователю сигналов управления,Устройство работает следующимобразом.Руководитель занятий с помощьюпульта преподавателя набирает ивводит задачу, состоящую из отдельных вопросов. Количество вопросов,набранных руководителем занятий,подсчитывается счетчиком вопросовблока контрольного суммирования.Блок программного управления всоответствии .с первым вопросом воздействует на блок моделированияреальных процессов, изменяющий информационное состояние пульта оператора, и на блок оценки, в который вводится программа оценки правильностиответных действий обучаемого оператора, манипулирукцего органами управления, При этом сигналы от органовуправления. пульта оператора черезформирователь сигналов управленияпоступают на второй вход блока. моделирования реальных процессов, изменяющего информационное состояниепульта оператора с учетом ответныхдействий оператора, на вход блокаоценки, на вход блока визуальногоконтроля, индикаторы положенийорганов управления которого обеспечивают возможность субъективногоконтроля действий оператора, и навходы блока фиксации дополнительныхошибок. При наборе оператором правильного ответа выходной сигнал блока оценки "Правильно" через пульт преподавателя воздействует на блок программного управления, который с некоторой выдержкой времени вводитследукщий вопрос. Величина интервала времени от набора обучаемым опеРатором правильного ответа на предыдущий вопрос до ввода последующеговопроса также зависит от требованийконкретной учебной ситуации и характера самой учебной задачи.Одновременно выходной сигнал бло-ка оценки воздействует на второй вход блока фиксации дополнительных ошибок. Этим саввам обеспечивается возможность контроля любого дополнительного (ошибочного ) действия оператора, после набора правильного ответа исключается Фиксация оценки "Правильноф и ввод следующего вопроса. Если после набора правильного ответа, оператор дополнительно манипулирует каким-либо органом управления, то в этом случае блок Формирования сигналов управления формирует импульс, поступакщий на вход блока фиксации дополнительных ошибок, Выходной сигнал с этого блока воэдей" ствует на третий вход блока оценкивыходной сигнал которого в этом случае изменяется на противоположный (" Неправильно" ) и, воздействуя через первый вход пульта преподавателя на блок программного управления, предотвращает ввод следующего вопроса. При этом с выхода блока программного управления в блок контрольного суммирования .контрольный импульс не поступает.если же в интервале времени от10 набора правильного ответа до ввода следующего вопроса оператор не производит дополнительных (ошибочных) действий, то по истечении этого интервала блок программного управления 15 вводит следующий вопрос, а с выхода его на вход блока контоольного счммиоования поступает контоольний импульс, свидетельствующий об окончании ийтервала контроля.20Эти контрольные импульсы подсчитываются счетчиком контрольных импульсов блока контрольного суммирования. Когда число контрольных импульсов станет равным количеству первоначально набранных руководителем занятий вопросов, на выходе блока контрольного суммирования появится сигнал "Задача решена", который передается на второй вход пульта преподавателя.Устройство позволяет производить адаптивное обучение ( ввод следующего вопроса в зависимости от предыдущего ответа) операторов систем управления. Руководитель занятий применительно к требуемой учебной ситуации имеет возможность изменять число вопросов, относящихся к решаемой оператором задаче. Визуальный контроль позволяет оценивать действие 40 оператора 3.Известное устройство имеет следующие недостатки,Во-первых, в случае, если оператор совершит грубую ошибку за короткое 45 время, не приводящую к выработке у него ложных навыков, происходит остановка программы и ее повторение, что существенно увеличивает время обучения. Кроме того, устройство имеет 50 ограниченную точностьконтроля навы.ф. ков, так как при оценке не учитывается время, в течение которого совершена ошибка. 30 Функциональный преобразователь служит для нормализации информации и производит анализ и обработку информации, предъявляемой оператору, т,е, осуществляет ее нормализацию в соответствии с заданным алгоритмом процесса обучения или контроля дейст" вий оператора системы управления.Как известно, процесс обучения оператора системы управления заключается в том, чтобы он некоторым оптимальным (или близким к нему ) образом производил обработку предъяв" ляемой ему информации и правильно осуществлял последовательность действий, приводящую к ее изменению.Т.е. в процессе обучения оператор должен научиться приводить предъявляемую информацию к заданному виду.Например, при слежении за объектами оператор системы сопровождения 55Во-вторых, на начальных этапах обучения преподаватель обычно сам : показывает( последовательность действий операторам. Однако в силу психоФизиологических и др, Факторов он может ошибаться, повторяя те или иные операции, что также приводит к увеличению времени обучения.В -третьих, преподаватель в силу в силу своей инерционности не имеет возможности осуществлять в реальном 65 масштабе времени анализ ошибок оператора, Это заставляет его часто оста-навливать и повторять снова процессобучения,Целью изобретения является расширение дидактических возможностейустройства при повышении эффективности процесса обучения и контроля навыков операторов и расширении области применения устройства,Укаэанная цель достигается тем,что в тренажер, содержащий последо"вательно включенные сумматор, пультпреподавателя, блок программногоуправления, блок моделирования реальных процессов, пульт оператора, первый формирователь импульсов, блокФиксации дополнительных ошибок ивторой формирователь импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторыми входамипульта преподавателя и блока фиксации.дополнительных ошибок, блок визуального контроля, первый вход которого, подключен к выходу первого формирователя импульсов, первый входсумматора соединен с первым выходомпульта преподавателя, а второй входс выходом блока программного управления, введены последовательно включенные функциональный преобразовательи коммутатор, второй вход которогосоединен с третьим выходом второгоформирователя импульсов, третий входс вторым выходом пульта преподавателя, четвертый вход -с выходом первого формирователя импульсов, а выход - с вторыми входами блока моделирования реальных процессов и второгоформирователя импульсов, третий входкоторого подключен к выходу функцио-нального преобразователя, соединенному с вторым. входом блока визуальногоконтроля, вход функционального преоб-разователя подключен к выходу блокамоделирования реальных процессов,так воздействует на органы управления, чтобы специальная марка совпала с объектом.Оператор системы управления технологическим процессом, последовательно включая и выключая те илииные устройства и приборы, в конечном итоге приводит поступающую к не-.му информацию также к требуемомутехнологическим процессом аиду.Таким образом, можно сказать,что при своей непосредственной работе оператор осуществляет нормализацию поступакщей информации.Под нормализацией понимается такая обработка поступающей информации, при которой определяются параметры ее преобразования.Например, при слежении за объектами определяются такие параметрыпреобразования как смещение объекта 20по координатным осям, изменение егомасштаба, угла поворота и т,п. Всистемах управления технологическимпроцессом определяются, например,такие преобразования информации, р 5как изменение цвета, температуры,давления, химического состава вещества и т,п. Следовательно, еслисравнивать действия оператора системы управления с действиями специаль-. ЗОного блока нормализации информации,можно существенно повысить эффективность обучения и точность контролядействий оператора, так как функциональный преобразователь - блок нормализации информации по сути представляет собой идеального оператора.Кроме. того, введение этого преобразователя значительно сократит затратыпри подготовке программы предъявления информации, так как, например,в системах слежения вместе с информацией об образе объекта и фона необходимо .иметь информацию о параметрах его преобразования (координатах объекта, его масштабе, угле поворота и т.п. ), которые требуютсядля оценки действия оператора. Этоявляется очень трудоемкой задачей,В предлагаемом устройстве пара- , 5 О метры преобразования информации можно не иметь, так как их определяет блок нормалйзации информации авто.матически, Кроме того, предлагаемое устройство имеет еще одно важное55 преимущество Пульт оператора и блок нормализации информации могут быть соединены с блоком моделирования реальных процессов оптически (визуаль. , но ), что является иногда просто необходимостью. В этом случае для сохранения работоспособности устройства обучения на входе блока нормализации достаточно установить преобразовател- оптического излучения в электрический сигнал. 65 Коммутатор предназначен для распределения сигналов управления Формирователя и блока нормализации информации (Функционального преобразователя ).Введение коммутатора позволило повысить эффективность обучения за счет коррекции действий оператора (подсказки ) в случае, если он соввр шил грубую ошибку, не приводящую к нарушению, например, технического процесса или процесса слежения за объектом, к формированию ложных навыков. При этом процесс обучения продолжается и нет неббходииости возвращаться к началу этапа обучения. Кооме того, поеподаватель имеет воз" можность осуществлять визуальный контооль действий опеоатооа и Фиксиоовать гоубые ошибки оператора не останавливая процесс, обучения.В известном устройстве из-за быстроты протекающих процессов обучения преподаватель не в состоянии объективно оценить действия оператора и продолжить обучение. В результате этого выставляется оценка "Неправиль- . но", и процесс обучения на данном этапе повторяется, что увеличивает время обучения,Процесс обучения операторов систем управления обычно начинается с того, что преподаватель сам показывает ту или иную последовательность действий оператору на данном этапе обучения.В Силу случайных факторов (его психофизиологическое состояние и др.) преподаватель может и ошибиться при выполнении последовательности действий.В предлагаемом устройстве этого не происходит, так нак роль преподавателя выполняет Функциональный преобразователь, который выполняет эту задачу идельно. Это также является важной особенностью предлагаемого устройства.На Фиг. 1 изображен предлагаеьаюй тренажер,. на Фиг. 2 - преобразователь для нормализации иэображений, на фиг 3 - коммутатор, на фиг. 4- Формирователь импульсов.Схематически изображенный на фиг. 1 предлагаемый тренажер содержит последовательно соединенные пульт 1 преподавателя, блок 2 программного управления, блок 3 моделирования реальных процессов, пульт 4 оператора, формирователь 5 импульсов (сиг- налов управления ), подключенный к блоку б визуального контроля и блоку 7 фиксации дополнительных ошибок, выход которого соединен с формирователем 8 импульсов (оценки действий оператора), подключенным к пульту 1 преподавателя, причем пульт 1 и10 60 блок 2 соединены с сумматором 9, служащим для контрольного суммирования. При этом блок 3 моделирования реальных процессов соединен с функциональным преобразователем 10, который подключен к блоку 6 визуального контроля, коммутатору 11 и формирователю 8, соединенному с коммутатором 11, формирователь 5 соединен через коммутатор 11 с блоком 3 моделирования реальных процессов и формирователем 8, а пульт 1 преподавателя соединен с коммутатором 11.В качестве преобразователя 10 для нормализации информации в зависимости от требуемых задач обучения могут быть использованы различные устройства обработки информации, Например, в случае обучения операторов слежению за объектами, подвергающимися метрическим преобразованиям (смещениям по координатным осям, изменению масштаба и угла поворота ) моГут быть использованы устройства для нормализации изображений, содержащие (фиг, 2 ) блок 12 быстр го преобразования Фурье текущего видеосигнала, блок 13 определения эталонных значений координат, блок 14 распознавания, включающий узел 15 вычисления функции подобия опорного и текущего иэображения и узел 16 хранения эталонов, блок 17 быст 1 рого преобразования фурье эталонного изображеНия, блок 18 преобразования эталона, блок 19 управления процессом нормализации . Коммутатор 11 может быть выполнен по схеме, представленной на фиг . 3 и содержащей раэнополярные ключи 20, 21 и 22, 23 по Х и У и элемент ИЛИ 24..Следует подчеркнуть, что в качест-, ве примера указано достаточно сложное устройство для нормализации иэображений, показывающее, что практически все параметры преобразования изображения (смещение по координатным осям, изменение масштаба, враще-, ние) могут быть найдены. В случае, если объект подвергается, например, только смещениям по координатным осям, то устройство для нормализации изображений может быть выполнено в существенно упрощенном виде.Процесс обучения и контроля навыков,операторов систем слежения в этом случае осуществляется следующим образом. Руководитель занятий с помощью, пульта преподавателя набирает задачу, состоящую из отдельных вопросов.Весь процесс обучения осуществляется от простого к сложному и разбит на 4 этапа: 1 - обучение наведению на неподвижный объект, 2 - обучение слежению за движущимися .с различной скоростью и по различным тракториям объектами, 3 - обучение слежениюза движущимся объектом, масштаб которого меняется по различным законам,4 - обучение слежению за движущимисяи вращающимися объектами, подвергающимися изменению масштаба. Количество циклов обучения на каждом этапе определяется в основном сложностью и скоростью движения объекта.Блок 2 программного управления в соответствии с первым вопросом воздействует на блок 3 моделирования реальных процессов, в качестве которого, например, используется видеомаг. нитофон.На магнитной ленте записаны неподвижные и движущиеся объекты в соответствии с этапами обучения.20 Записанный на магнитной лентетелефильм воспроизводится, например,на видеоконтрольном устройстве пульта 4 оператора.Оператор, наблюдая, например, в 25 оптический визир и воздействуя наорганы управления пульта 4 оператора,совмещает специальную марку с центром объекта. При этом сигналы, характеризующие координаты Х и У марки, от органов управления пульта 4оператора через формирователь и через ключи 20 и 22 коммутатора 11 поступают на вход формирователя импульсов (оценки действий оператора), который может быть выполнен, например,по схеме, представленной на фиг. 4и содержащей узел 25 и 26 сравнения,компараторы 27-30, элемент ИЛИ 31,счетчик 32 ошибок, элемент И 33, одновибраторы 34 и 35, элемент ИЛИ 36 40 и элемент И 37. Одновременно сигнал,характеризующий информацию рб объекте, с видеомагнитофона (с блока 3моделирования реальных процессовпоступает на вход преобразователя 10.45 Этот сигнал подвергается спектральному анализу в базисе Фурье в блоке 12,и полученный спектр поступает вблок 13. На первом этапе нормализации блок 19 разрешает прохождение 50 одного их эталонных изображений, хранящихся в узле 16 блока 14, на входблока 17, где также подвергаетсяспектральному анализу в базисе Фурье.Далее спектр эталонного видеосигна,ла через блок 18 поступает в блок 13,где путем вычисления функции подобияопределяется масштаб и угол вращениятекущего иэображения. В блоках 12и 18 вычисляется модуль преобразования Фурье, обладающий инвариантнос-,тью к смещениям иэображения объекта,С помощью блока 19 в блоке 18 на каждом цикле вычисления функции подобия осуществляетсяцреоразование спектра эталона в соответствииИспользование в данном случае в качестве преобразователя 10 устройства для нормализации изображений позволило значительно сократить затраты на подготовку програюи обучения (телефильма ), так как вместе с информацией об объекте уже не требуется записывать на пленку параметры его преобразования (.координаты Х и У, изменение масштаба и поворота). Кроме того, за счет сокращения времени обучения увеличивается пропускная способность предлагаемого устройства,Повышается также эфФективность обучения эа счет использования в качестве информации, предъявляемой оператору, телевизионного Фильма с реальными объектами и фонами. Если предлагаемое устройство обучения с заданными значениями параметров вращения и изменения масштаба.Вычисление функции подобия осуществляется в следующей последовательности. В первом цикле вычисляется мера сходства для положения спектра эталона с параметрами А= 0 и У = 0 ( с - .параметр изменения масштаба, У - угол поворота изображения объекта). На втором цикле изображение. поворачивается на, угол У = У, и снова вычисляется мера сходства, на третьем - на угол У = У, и так перебираютсь все значения параметра вращения. Затем масштаб изображения изменяется .до .= , и снова вычисля ется мера сходства спектра текущего и эталонного изображений при значениях у = О, У УфПо максимуму подобия, вычисленному в блоке 13, определяются пара метры текущего изображения .тек 1 Ук, которые поступают в блок 18.Одновременно блок 19 Разрешает прохождение выдеосигнала с узла 16 в блок 18, где он подвергается пре образованию по полученным и Утек тек . После этого видеосигнал поступает в узел 15 .блока 14, где сравнивается с текущим иэображением, подвергнутым уже только смещению; Такую 3( процедуру .можно осуществить последовательно для целого ряда эталонов.Таким образом, в преобразователе 10 в данном случае определяются параметры преобразования эталона - его координаты Х и У, а также параметры изменения масштаба. -ч вращещг ние Уе, Полученные сигналй, характеризующие координаты цели (если оператор должен научиться отстраивать- О ся от изменения масштаба и поворота,40 то и параметры вращения и изменения масштаба), сравниваются узлами 25 и 26, На выходе узлов 25 и 26 установлены компараторы 27-30 с зоной нечувствительности, определяющие точ-45 .рость слежения оператора за объектом.Так компараторы 27 и 30 дяя грубой ошибки имеют зону нечувствитель-. ности большую, чем компараторы 28 и 29, определяющие заданную ошибку. Сигналы с компараторов 28 и 29, определяющие ошибку слежения, через элемент 31 поступают на счетчик 32. .Оценка "Правильно" Формируется счетчиком 32 и элементом 33 в том случае,;5 если оператор удерживал марку на объекте в течение заданного времени и совершил при этом не более разрешенного количества ошибок, а также в случае, если он не допустил допол О нительных действий после подачи команды "Захват".Если же оператор совершил грубую ошибк., то в течение небольшого отрезка времени эа это время, напри мер, срыв слежения в реальных условиях не происходит срабатывают компараторы 27 и 30 грубой ошибки, сигналы с которых через элемент 36 и элемент И 37 поступают на счетчик 32, блокируя .его срабатывание, и элемент ИЛИ 24. При этом сигналы, поступающие от органов управления оператора, корректируютсяили заменяются ), :сигналами от преобразователя 10.Время, за которое может быть совер., шена оператором грубая сшибка, определяется временем срабатывания одновибраторов 34 и 35, запускаемых от компараторов 27 и 30. Иажатием, например, кнопки фЭахватф пульта 4 (не показана) оператор прекращает подачу управляющих сигналов и выдерживает после этого необходимое (заданное 1 время. Если в течение этого времени оператор не совершает дополнительных действий, то блок 7 Фиксации дополнительных ошибок разрешает прохожде.- ние сигнала "Правильно" через элемент И 33, пульт 1 на блок 2 программного управления, который вводит следующую пРограмму обучения.,В качестве. блока 6 визуального контроля в этом случае может быть использовано видеоконтрольное устройство.При начальном обучении роль преподавателя выполняет преобразователь 10, который определяет параметры преобразования объе,кта (его координаты, изменение масштаба, угол поворота и их нормализацию. В этом случае в коммутаторе 11 под действием сигнала, поступающего на элемент ИЛИ пульта 1, переключаются ключи 20-23 и разрешается прохождение сигналов с преобразователя 10 на блок 3 моделирования реальных Процессоз. Таким образом, замыкается обратная связь, необходимая для процесса слеженияВ остальном работа предлагаемого устройства аналогична работе известно" го устройства.используется в качестве устройстваобучения операторов, в задачи которых входит распознавание цвета такие задачи часто встречаются в медицине, металлургии, метрологии и др.областях техники), в качестве преобразователя 10 может быть использовано устройство для нормализации цвета.Предлагаемый тренажер работаетследующим образом,Руководитель занятий с помощьюпульта 1, содержащего, например,клавиатуру управления и блок регистрации, набирает и вводит задачу, состоящую из отдельных вопросов. КоличеСтво вопросов, набираемых руководителем из максимального количествавопросов, относящихся к данной учебной задаче, определяется в зависимости от требований конкретной учебнойситуации, например стадии обученияоператора, сложности задачи, психофизиологического состояния оператора и уровня его подготовки, а такжеот условий взаимодействия с другими(тренажерами при проведении комплексных занятий и т.д. Количество вопро-"сов, набранных руководителем занятий, подсчитывается счетчиком вопросов (не показан) сумматора 9,Блок 2 прораммного управления,содержащий, например, узел управления и дешифраторы команд управления,в соответствии с первым вопросом. воздействует на блок 3 моделированияреальных процессов, содержащий, например, имитаторы визуальной обстановки оператора и изменяющий информационное состояние пульта 4.1Обучаемый, минипулируя органамиуправления, производит последовательность действий. При этом сигналы оторганов управления пульта 4 через.формирователь 5 поступают на,первыйвход коммутатора 11 и первый входблока б визуального контроля, индикаторы положений органов управлениякоторого обеспечивают .возможностьсубъективного контроля действий опе. работа и на входы блока 7 фиксациидополнительных ошибок, Одновременносигнал, характеризующий информационное состояние пульта оператора, сблока 3 моделирования реальных процессов поступает на преобразователь 10, который обрабатывает ее всоответствии с заданным алгоритмомобучения и определяет параметры еепреобразования (изменения). Преобразователь 10 производит последовательность действий, которые необходимо произвести самому обучаемому оператору. Выходные сигналы скоммутатора 11 поступают на второйвход блока 3, изменяющего в данномслучае информационное состояниепульта 4 с учетом ответных действий,оператора, и на вход формирователя 8, где сигналы, характеризующиедействия оператора, сравниваются ссигналами, вырабатываемыми преобразователем 10.5 В случае, если оператор совершитошибку, то на первом выходе формирователя 8 формируется сигнал "Неправильно", который поступает черезпульт 1 в блок 2 программного управ 10 ления. Блок 2 при этом повторяет вопрос.В случае, если в процессе выполнения последовательности действийоператор совершает грубую ошибку,не приводящую к нарушению тактикиили стратегии обучения (при этом уоператора не вырабатывается ложных:навыков), формирователь 8 выдаетсигнал "Ошибка", который поступаетс его второго выхода на второй входкоммутатора 11. Сигналы управленияоператора, поступающие в коммутатор 11в этом случае,. корректируются ( заменяются ) сидналами преобразовате 5 ля 10, которые поступают на вход ком-мутатора 11, При этом на первом выходе формирователя 8 формируется сигнал "Правильно", и процесс обученияпродолжается. С помощью блока б визуального контроля преподавательимеет возможность визуально оценивать действия оператора, наблюдатьмоменты коррекции и правильно опреде.лять степень подготовки оператора,Кроме того, оператор сам видит свойЗ 5 ошибку и быстро ее исправляет.В случае, если оператор правильновыполняет последовательность действий, то выходной сигнал "Правильно"формирователя 8 через пульт 1 воз 40 действует на блок 2 программного управления, который с некоторой выдержкой времени вводит следующий вопрос,Величина интервала времени от набора обучаемым оператором правильного45 ответа на предыдущий вопрос до ввода последующего вопроса также зависитот требований конкретной учебнойситуации и характера самой учебнойзадачи,1Одновременно выходной сигнал формирователя 8 воздействует на второйвход блока 7 фиксации дополнительныхошибок. Этим самым обеспечиваетсявозможность контроля любого дополнительного ( ошибочного) действия оператора. Таким образом, после выполнениязаданной последовательности действийисключается фиксация оценки "Правильно" и ввод следующего вопроса. Если60 после выполнения правильного действия оператор дополнительно манипулирует каким-либо органом управления,"то.в этом случае формирователь 5формирует сигнал, поступающий на65 вход блока 7 фиксации дополнительныхФормула изобретения принятые во внимание при экспертизе 5 О 1. Авторское свидетельство СССР 9 746690 р кл, С 09 В 7/02 р 1979. 2. Авторское свидетельство. СССР а 693426, кл. С 09 В 7/00, 1978. 3. Авторское свидетельство СССР 55 Р 693425. кл. С 09 В 7/00 1978ошибок. Выходной сигнал с этого бло- ка воздействует на третийвход формирователя 8, выходной сигнал которого в этом случае изменяется на противоположный "Неправильно" и, воздействуя через первый вход пульта 1 на блок 2 программного управления, предотвращает ввод следукщего вопроса. При этом с выхода блока 2 в суМ- матор 9 контрольный импульс не поступает, Если же в.,интервале. времени от набора правильного ответа до ввода следующего вопроса оператор не производит дополнительных (ошибочных 3 действий, то по истечении этого интервала блок 2 вводит следующий вопрос, а с его выхода на вход сумыатора 9 поступает контрольный импульс, свидетельствующий об окончании интервала контроля. Эти контрольные импульсы подсчитываются счетчиком контрольных импульсов (не показан) сумматора 9.Когда число контрольных импульсов станет равным количеству первоначально набранных руководителем. занятий вопросов, на выходе сумматора 9 появится: сигнал "Задача решена", который передается на вход пульта 1. Наначальных этапах обучения операторов систем управления преподаватель обычно показывает последовательность выполнения необходимых действий, Однако он в силу случайных факторов может ошибиться.В предлагаемом устройстве роль учителя выполняет преобразователь 10.Обучение в этом случае осуществляется следующим образом.Преподаватель, воздействуя на органы управления пульта 1, подает сигнал ча вход коммутатора 11. При ,этом сигналы, вырабатываемые преобразователем 10, поступают через . коммутатор 11 на вход блока 3 моделирования реальных процессов, изменя" ющего в данном случае ннформацйоннае состояние пульта 4 с учетом действий преобразователя 10. Таким образом, преподаватель на первых .этапах обу-, чения осуществляет показ последова тельности необходимых действий онератору с помощью преобразователя 10.Предлагаемое устройство осуществляет адаптивные обучение.и контроль навыков операторов систем управления, повышает точность контроля обучения, уменьшает время обучения и обладает и, расширенными функциональными возможностями, что в конечномитоге позволяет повысить эффективность процесса обучения. Тренажер онератороа автоматизированных систем управления, содержа щий последовательно включенные сумматор, пульт преподавателя, блокпрограммного управления, блок модели-.рования реальных процессов, пульт .оператора, первый форжрователь 5 импульсов, блок фиксации дополнительных ошибок и второй Формировательимпульсоа, первый и второй выходыкоторого соединены соответственнос вторыми входами пульта преподава теля и блока Фиксации дополнительных ошибок, блок визуального контроля, первый вход которого подключенк выходу первого Формирователя импульсов, первый вход сумматора соединен с первым выходом пульта преподавателя, а второй вход - с выходомблока программного. управления, о тл и ч а ю щ И й с я тем, что, сцелью расширения дидактических возмож-ностей тренажера, в него введеныпоследовательно включенные Функциональный преобразователь и коммутатор,второй вход которого соединен с третьим выходом второго Формирователяимпульсов, третий вход - с вторымыходом пульта преподавателя четвертый вход - с выходом первого формирователя импульсов, а выход - свторыми входами блока моделированияреальных процессов и второго форми О рователя импульсов, третий вход которого подключен к выходу Функцйонального преобразователя, соединенномус вторым входом блока визуальногоконтроля, вход функционального преоб".45 разователя подключен к выходу блокамоделирования реальных процессов. источники информации,