Тренажер операторов систем управления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4(51) С 09 В 9 ОО АНИЕ И ОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ 21) 3643120/ 22) 16.09.83 46) 07.02.85 72) В.Р.Соло 53) 681.3.07) 1.Авторс 754465, кл. третьи льта операторалока определени ходомвходомошибкнител еличин Бюл. Р 5ьев и В.В,Н(088.8)ое свидетелС 09 В 9/00 ков текущеилока комму- второй ьмоду блока ценки и пер ации сигнал ход блока р егистраци му входу индикаци истрации й дополни(56 тво ССС1978. екущеи оценельный вычерез втГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) 1.ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРОВСИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, содержащий пультоператора, соединенный первыми входом и выходом с соответствующими информационными выходом и входом блокарегистрации времени реакции, блокопределения величины ошибки, соединенный первым входом с первым выходом блока синхронизации сигналов,блок ввода эталонов, связанный выходом с первым входом блока сравнения, подключенного вторым входом квьмоду блока определения величиныошибки, вычисЛитель, соединенныйвыходом с первим входом блока регистрации текущей оценки, блок регистрации результирующей оценки, соединенный выходом с первым входом блокаиндикации оценки, блок регистрациивремени реакции, связанный первымвходом с вторым вьмодом блока синхронизации, и дополнительные вычислители, о т и и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективности тренажа, он имеет блок коммутации сигналов индикации и блок регистрации оценки степени готовностик операциям управления, первый входкоторого связан с выходом первогодополнительного вычислителя, второйего вход соединен с вторим входомблока определения величины ошибки.третий его вход связан с вторым ь.801138821 А и, первыи вход первого допольного вычислителя подключен к числитель подсоединен дополнительно к первому выходу блока синхронизации, выходы блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления связаны с входами блока регистрации результирующей оценки,О блока регистрации времени реакции Щ и вторыми входами блока коммутации сигналов индикации, третий вход которого подключен к второму входу С: блока регистрации результирующей оценки и первому выходу блока регистрации времени реакции, четвертый вход блока коммутации сигналов индикации соединен с входом блока синхронизации и вторым выходо бло- фф ка-регистрации времени реакции, третий выход которого связан с вто- ЯО рым входом первого дополнительного Я) вычислителя и пятымовходом блока , Я коммутации сигналов индикации, выхо- фва ды которого подключены к вторым вхо.дам блока индикации оценки и пульта оператора, причем вход вычислителя соединен с выходом блока сравнения. ф2. Тренажер по п.1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что блок регистрации времени реакции имеет элементы И, триггеры, счетчики, цифроаналоговые преобразователи, элементы задержки, дифференциатор, ключ и делитель напряжения, входы которого через по+ КЗ Бг 1 Н8 =Ршс формируется на выходе делителя 50 .напряжений. Напряжение Б поступает с выхода делителя 50 напряжений узла 25 19 определения результирующей оценкина измерительный прибор 22 блока 20 индикации, за которым работает руководитель занятиями. 35 где К-К 5 - коэффициенты усиления соответственно усилителей 27, 29 и 80, выставляемые руководителем пе ред началом занятия с помощью ручных регулировокмасштабньм усилителей 27, 29 и 80, исходя из требуемых весов оценок Б Б и Б в суммарной оценке. Причем при установке К -К не 3обходимо учитывать следующее соотно- шение К +К +К15 Б.= 1 - соответствует отличной оценке качества работы оператора за один цикл сопровождения.Аналоговое напряжение суммарной оценки поступает на первый вход клю ча 18, на второй вход которого поступает импульс разрешения индикации оценок 8 и Б р (Фиг. 10, м) . С приходом этого импульса (Фиг.10,м) открывается ключ 18 и сигнал общей суммарной оценки качества работы оператора по х-тому объекту Б .1поступает в узел 19 определения результирующей оценки. Результирующая оценка качества работы оператора по 30 п-тренировкам Б определяется как среднее арифметическое в соответствии с выражением 21 18туд с нарастающим итогом К в соответствии с формулойвЕ 11 1Код суммы переводится цифроанало-,говым преобразователем 47 в аналоговое напряжение суммы поступившихвыоценок Н . Аналоговое напряжение,пропорциональное номеру цикла сопровождения Б = 1, Формируется на выхошде циФроаналогового преобразователя 49.Аналоговое напряжение отношения,соответствующее результирующей оценке, определяемой по формуле3. Б,Хлй Для удобства контроля за Формируемыми оценками Бт, Б, 8 и Б блок 31 коммутации осуществляет перераспределение оценок между измерительными приборами пульта 1 операто-. ра и блока 20 индикации. Коммутация оценок осуществляется в соответствии с временными диаграммами (фиг.10,м и к).где 1 - номер объекта в порядке следования циклов сопровождения; х - 1, 2, 3.и, и - число объектов, сопровождаемьм за одно занятие.Сигнал на входе узла 19 определения результирующей оценки состоит из п импульсов большой длительности, амплитуда каждого из которьм пропорциональна общей суммарной оценке качества работы оператора с учетом оценки готовности в соответствующем1цикле сопровождения 8 . На групнпе выходов счетчика 48 Формируется код номера 1, поступившего на его вход импульса, Аналого-цифровой преобразователь 45 переводит амплитуду очередного импульса в код, поступающий на группу входов цифрового накапливающего сумматора 46,на группе выходов которого Формируется код суммы амплиНапряжение оценки Бт поступает свыхода блока 17 регистрации текущейоценки на первый вход ключа 84; навторой вход которого поступает импульс разрешения индикации оценки,8 (фиг. 1 О,б), с приходом которогозначение оценки Б проходит черезключ 84 на первый вход сумматора 82,Так как импульс разрешения индикации суммарной оценки 8 еще не сформировался (Фиг. 10,м), то на второй.ка Б не приходит. При этом с выходасумматора 82 снимается значениеоценки Б , поступающее для индикации113882ния импульса разрешения индикации оценки Б (Фиг. 10, м) . При этом ключ 84 закрывается, а ключ 85 открывается и пропускает значение суммарной оценки на второй вход сумматора 82, на выходе которого формируется. значение лишь оценки,так как наБпервый вход сумматора 82 оценка Б. через ключ 84 не проходит.Таким образом, индикация оценки 1 О осуществляется от момента начала управления до момента конца управления, а индикация оценки Б - от момента выхода в область неудовлетворительной оценки до момента начала 15 управления, следующего цикла сопровождения (фиг. 10,м) .Напряжение оценки Б поступает .с выхода делителя 81, напряжений блока 30 на первый вход ключа 86, на вто о рой вход которого поступает импульс разрешения индикации оценки Бт (фиг. 10,б), С приходом этого импульса ключ 86 открывается, и оценка Б проходит на первый вход сумматора 83. 25 Так как импульс разрешения индикации оценки Б и Б вырабатывается после окончания импульса разрешения индикации оценки Б (фиг 10,м), то на второй вход сумматора 83 оценка Бц не поступает и на выходе сумматора 83 формируется значение лишь оценки Б.г. С выхода сумматора 83 1 20оценка Б поступает для индикациина измерительные приборы 37 пульта 1оператора и прибор 23 блока 20 индикации.Во время формирования импульса1,разрешения индикации оценок Б; иБ ключ 86 закрыт, и на первый входсумматора 83 оценка Бг не поступает,так как импульс разрешения индикацииоценки Б закончился. При этом навторой вход сумматора 83 с выходаключа 63 блока 25 Формирования оценки времени реакции поступает значение оценки Б. В результате на выходесумматора 83 Формируется значениелишь оценки Б Таким образом, индикация оценки Б осуществляется от момента начапа управления до момента конца управления, а индикация оценки Бв - от момента выхода в область неудовлетворительной оценки до момента начала управления следующего цикла сопровожденияИкала каждого из измерительных приборов 36 и 37 пульта 1 оператора й измерительных приборов 21 и 23 блока 20 индикации разбита на четыре диапазона, соответстветственно, дляИспользование изобретения повышает эффективность тренажа./7 Ь/ йчдвюФию 8 Составитель С.Алексанедактор А.Шандор Техред Л.Коцюбняк О.Тигор Корр аказ 1069 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 39 Тираж 452 , ВНИИПИ Государствепо делам изобрет 13035, Москва, ЖПодписноеого комитета СССРний и открытийРаушская наб., д.4/511 следовательно соединенные цифроаналоговые преобразователи и счетчики соединены с выходами первого и второго элементов Й, подключенных первыми входами к второму выходу блока синхронизации, второй вход первого элемента И связан с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, первым входом пульта оператора и вторым входом второго элемента И, второй вход третьего элемента И подключен к вьиоду второго триггера, соединенного первым входом с первыми входами первого и третьего триггеров и выходом первого элемента задержки, связанного входом с вторыми входами второго и третьего триггеров, выходом дифференциатора и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, вход дифференциатора связан с входом блока синхронизации и выходом четвертого триггера, который подключен входами соответственно к первому выходу пульта оператора и одному из выходов блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления, выход третьего триггера соединен с вторым выходом блока регистрации результирующей оценки и первым входом ключа, подключенного вторым входом к вьиоду делителя напряжения и выходом - к второму входу первого дополнительного вычислителя.3. Тренажер по п,1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что блок регистрации оценки степени готовности к операциям управления имеет усилители- ограничители, элементы задержки, триггеры, интеграторы, делитель напряжения, сумматор, усилители, диф ференциаторы и элемент И, при этом 38821один из выходов пульта оператора через последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель и первый дифференциатор связан с одним из входов блока регистрации времени реакции и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого триггера и входу первого интегратора, соединенного с первым входом делителя напряжения,который вторым выходом связан с выходом второго интегратора, подключенного входом к выходу второго триг. гера, соединенного первым входом с выходом элемента И, один из входов блока определения величины ошибки через последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель и второй дифференциатор подключен к входам элементов задержки и управляющим входам интеграторов, выход первого элемента задержки соединен с первым входом триггера, второй вход которого связан с вторым входом второго триггера и выходом второго элемента задержки, причем выход делителя напряжения через первый усилитель подключен к первому входу сумматора, соединенного вторым входом с вьиодом второго усилителя, который входом соединен с одним из выходов первого дополнительного вычислителя.4. Тренажер по п.1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что блок коммутации сигналов индикации имеет узел ключей и сумматоры, при этом выходы узла ключей соединены с соответствующими выходами блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления, блока регистрации текущей оценки и блока регистрации времени реакции, а его выходы через сумматоры подключены.к вторым входам пульта оператора,Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано при обучении операторов.Известен тренажер операторов систем управления, содержащий пульт оператора, соединенный первыми входом и выходом с соответствующимиинформационными выходом и входом блока регистрации времени, блок опреде-.ления величины ошибки, соединенный.первым входом с первым выходом блокасинхронизации сигналов, блок вводаэталонов, связанный вьиодом с первым3 113 входом блока сравнения, подключенного вторым входом к выходу блока определения величины ошибки, вычислитель, соединенный выходом с первым входом блока регистрации текущей оценки, блок регистрации результирующей оценки, соединенный выходом с первым входом блока индикации оценки, блок регистрации времени реакции, связанный первым входом с вторым выходом блока синхронизации, и дополнительные вычислители 1.Недостатком известного устройства является невысокая эд 4 ективность тренажа. 15Цель изобретения - повышение эА- фективности тренажа. Поставленная цель достигается тем, что тренажер операторов систем управления, содержащий пульт оператора,20 соединенный первыми входом и выходом с соответствующими информационными выходом и входом блока регистрации времени реакции, блок определения величины ошибки, соединенный первым25 входом с первым выходом блока синхронизации сигналов, блок ввода эта лонов, связанный выходом с первым входом блока сравнения, подключенного вторым входом к выходу блока определения величины ошибки, вычислитель, соединенный выходом с первым входом блока регистрации текущей оценки, блок регистрации результирующей оценки, соединенный выходом.с первым 35 входом блока индикации оценки, блок регистрации времени реакции, связанный первым входом с вторым выходом блока синхронизации, и дополнительные вычислители, имеет блок коммута ции сигналов индикации и блок регистрации оценки степени готовности к операциям управления, первый вход которого связан с выходом первого дополнительного вычислителя, второй 4 его вход соединен с вторым входом блока определения величины ошибки, третий его вход связан с вторым выходом пульта оператора и третьим входом блока определения величины ошибки, 50 первый вход первого дополнительного вычислителя подключен к выходу блока регистрации текущей оценки и первому входу блока коммутации сигналов индикации, второй вход блока регистра ции текущей оценки через второй дополнительный вычислитель подсоединен дополнительно к первому выходу блока 8821 Всинхронизации, выходы блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления связаны входами блока регистрации результирующей оценки, блока регистрации времени реакции и вторыми входами блока коммутации сигналов индикации, третий вход которого подключен к второму входу блока регистрации результирующей оценки и первому выходу блока регистрации времени реакции, четвертый вход блока коммутации сигналов индикации соединен с входом блока синхронизации и вторым выходом блока регистрации времени реакции, третий выход которого связан с вторым входом первого дополнительного вычислителя и пятым входом блока коммутации сигналов индикации, выходы которого подключены к вторым входам блока индикации оценки и пульта оператора, причем вход вычислителя соединен с выходом блока сравнения.Кроме того, блок регистрации времени реакции имеет элементы И, триггеры, счетчики, цифроаналоговые преобразователи, элементы задержки, диИеренциатор, ключ и делитель напряжения, входы которого через последовательно соединенные цифроаналоговые преобразователи и счетчики соединены с выходами первого и второго элементов И, подключенных первыми входами к второму выходу блока синхронизации, второй вход первого элемента И связан с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, первым входом .пульта оператора и вторым входом второго элемента И, второй вход третьего элемента И подключен к выходу второго триггера, соединенного первым входом с первыми входами первого и третьего триггеров и выходом первого элемента задержки, связанного входом с вторыми входами второго и третьего триггеров, выходом диКеренциатора и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, вход дидференциатора свя зан а входом блока синхронизации и выходом четвертого триггера, который подключен входами соответственно к первому выходу пульта оператора и одному из выходов блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления, выход третьего триг 1138821гера соединен с вторым выходом блока регистрации результирующей оценки и, первым входом ключа, подключенного вторым входом к выходу делителя на" пряжения и выходом - к второму входу, 5 первого дополнительного вычислителя.При этом блок регистрации оценкистепени готовности к операциям управления имеет усилители-ограничители, элементы задержки, триггеры, интегра О торы, делитель напряжения, сумматор, усилйтели, дифференциаторы и элемент И, при этом один из выходов пульта оператора через последовательно соединенные первый усилитель-ограничи тель и первый дифференциатор связан с одним из входов блока регистрации времени реакции и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого триггера и входу первого интегратора, соединенного выходом с первым входом делителя напряжения, который вторым выходом связан с выходом второго интегратора, подключенного входом к выходу второго триггера, соединенного первым входом с выходом элемента И, один из входов блока определения величины ошибки через последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель и второй дифференциатор подключен к входам элементов задержки и управляющим входам интеграторов, выход пер:вого элемента задержки соединен с первым входом первого триггера, второй вход которого связан с вторым входом второго триггера и выходом второго элемента задержки, причем выход делителя напряжения через первый усилитель подключен к первому40 входу сумматора, соединенного вторый входом с выходом второго усилителя, который входом соединен с одним из выходов первого дополнительного вычислителя.Кроме того, блок коммутации сиг" налов индикации имеет узел ключей исумматоры, при этом входы узла ключей соединены с соответствующими выходами блока регистрации оценки степени готовности к операциям управле О ния, блока регистрации текущей оценки и блока регистрации времени реакции, а его выходы через сумматоры подключены к вторым входам пульта оператора.55На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого тренажера; на фиг, 2- структурная схема пульта оператора на фиг. 3 - структурная схема узла определения величины ошибок; на фиг. 4 - принципиальная схема блока регистрации текущей оценки; на фиг.5- структурная схеМа узла определения результирующей оценки; на фиг. 6 - структурная схема блока регистрации времени реакции; на фиг, 7 - структурная схема блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления; на фиг. 8 - блок-схема блока коммутации сигналов индикации; на фиг. 9 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства; на фиг, 10 эпюры напряжений, поясняющие работу блока регистрации времени реакции; на фиг. 11 - эпюры напряжений, пояс-. няющие работу блока регистрации оценки степени готовности к операциямуправления. Устройство содержит пульт 1 оператора, первый ключ 2, узел 3 опре-,деления величины ошибок, второй ключ4, блок 5 сравнения, состоящий из усилителя-ограничителя 6, инвертора 7 и сумматора 8, блок 9 ввода эталонов, состоящий из набора стабилизированных источников питания, узел 10 синхронизации сигналов, состоящий из генератора импульсов, зычислитель 11, состоящий из счетчика 12 и цифроаналогового преобразователя 13, дополнительный вычислитель 14, состоящий из счетчика 15 и цифроаналогового преобразователя 16, блок 17 регистрации текущей оценки, состоящий из делителя напряжений третий ключ 18, узел 19 определения резуль" тирующей оценки, блок 20 индикации оценки, состоящий из первого 21 второго 22 и третьего 23 измерительных приборов, элемент И 24, блок 25 регистрации времени реакции, дополнительный вычислитель 26; состоящий из первого масштабного усилителя 27, сумматора 28 и второго масштабного усилителя 29, блок 30 регистрации оценки степени готовности к операциям управления и блок 31 коммутации оигналов индикации.Пульт 1 оператора содержит кнопочный выключатель 32, одновибратор 33,потенциометр 34, ручной привод 35, первый измерительный прибор 36, второй измерительный прибор 37, и визуальный индикатор 38.Узел 3 определения величины ошибок содержит первый.усилилительограничитель 39, первый сумматор 40,113887первый инвертор 41, второй сумматор42, второй усилитель-ограничитель 43и второй инвертор 44.Узел 19 определения результирующей оценки содержит аналого-циФровой.преобразователь 45, циФровой накапливающий сумматор 46, первый цифроаналоговый преобразователь 47, счетчик, 48, второй циФроаналоговый преобразователь 49, делитель 50 напряжений. 1 ОБлок 25 регистрации реакции содержит элементы И 51-53, триггер 54,. счетчики 55 и 56, элементы 57 и 58задержки циФроаналоговые преобразователи 59 и 60, триггер 61, диФФеренциатор 62, ключ 63, делитель 64 напряжения, триггеры 65 и 66.Блок 30 включает в себя усилителиограничители 67 и 68, элемент 69 задержки, Фильтр 70, интегратор 71, 20дифФеренциаторы 72 и 73, элемент 74задержки, триггер 75, интегратор 76,элемент И 77, усилитель 78, сумматор79, усилитель 80 и делитель 81 напряжений. 25Блок 31 включает в себя сумматоры82 и 83 и узел ключей 84-86.Блок определения величины ошибкиимеет ключ 2, узел 3 определениявеличины ошибок и ключ 4.30Блок синхронизации сигналов содержит узел 10 синхронизации сигналов иэлемент И 24.Блок регистрации результирующейоценки имеет ключ 18 и узел 19 определения результирующей оценки,При этом первый вход блока.30 связан с выходом дополнительного вычислителя 26, второй его вход соединен с вторым входом блока определения 40 величины ошибки, третий его вход связан с вторым выходом пульта оператора и третьим входом блока определения величины ошибки, первый вход дополнительного вычислителя 26 под ключен к выходу блока 17 регистрации текущей оценки и первому входу блока 31 коммутации сигналов индикации, второй вход блока 17 регистрации текущей оценки через дополнительный вычислитель 14 подсоединен дополнительно к первому выходу блока синхронизации. Выходы блока 30 регистрации оценки степени готовности к операциям управления связаны с входами блока регистрации результирующей оценки, блока 25 регистрации времени реакции и вторыми входами блока 21 831 коммутации сигналов индикации, . третий вход которого подключен к второму входу блока регистрации результирующей оценки и первому выходу блока 25 регистрации времени реакции, четвертый вход блока 31 коммутации сигналов индикации соединен с входом блока синхронизации и вторым входом блока 25 регистрации времени реакции, третий выход которого связан с вторым входом дополнительного вычислителя 26 и пятым входом блока 31 коммутации сигналов индикации, выходы которого подключены к вторым входам блока 20 индикации оценки и пульта оператора, причем вход вычислителя 11 соединен с выходом блока 5 сравнения.В блоке 25 регистрации времени реакции входы делителя 64 напряжения через последовательно соединенные циФроаналоговые преобразователи 59 и 60 и счетчики 55 и 56 соединены с выходами первого 51 и второго 52 элементов И, подключенных первыми входами к второму выходу блока синхронизации, второй вход первого элемента И 56 связан с выходом третьего элемента И 5, первый вход которого соединен с выходом триггера 54, первым входом пульта оператора и вторым входом второго элемента И 52, второй вход третьего элемента И 53 подключен к выходу триггера 61, соединенного первым входом с первыми входами триггеров 54 и 65 и с выходом первого элемента 57 задержки, связанного входом с вторыми входами триггеров 61 и 65, с выходом дид 4 еренциатора 62 и с входом второго элемента 58 задержки, выход которого связан с вторым входом триггера 54.Вход диФФеренциатора 62 связаР с входом блока синхронизации и выходом триггера 66, который подключен входами соответственно к первому выходу пульта оператора и одному из выходов блока 30 регистрации оценки степени готовности к операциям управления.Выход триггера 65 соединен с вторым выходом блока регистрации результирующей оценки и первым входом ключа 63, подключенного вторым входом к выходу делителя 64 напряжения и вьг ходом к второму входу дополнительного вычислителя 26. В блоке 30 один из выходов пуль.та оператора через последовательносоединенные усилитель-ограничитель 67 и дифференциатор 72 связан с одним из входов блока 25 регистрации времени реакции и первым входом элемента И 77, второй вход которого подключен к выходу триггера 70 и входу интегратора 71, соединенного с первым входом делителя 81 напряжения, который вторым выходом связан с выходом интегратора 76, под ключенного входом к выходу триггера 75, соединенного первым входом с выходом элемента И 77, один из входов блока определения величины ошибки через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 68 и дифференциатор 73 подключен к входам элементов 69 и 74 задержки и управляющим входам интеграторов 71 и 76, выход элемента 69 задержки соединен с пер О вым входом триггера 70, второй вход которого связан с вторым входом триггера 75 и выходом элемента 74 задержки, причем вьмод делителя 81 напряжения через усилитель 78 подключен к первому входу сумматора 79, соединенного вторым входом с выходом усилителя 80, который входом соединен с одним из выходов дополнительного вычислителя 26.ЗОБлок коммутации сигналов индикации имеет узел ключей и сумматоры, при этом входы узла ключей соединены с соответствующими выходами блока 30 регистрации оценки степени готовнос 35 ти к операциям управления, блока 17 регистрации текущей оценки и блока 25 регистрации времени реакции, а его выходы через сумматоры 82 и 83 подключены к вторым входам пульта оператора. После включения устройство работает следующим образом.Генератор блока 10 синхронизации сигналов вырабатывает тактовые импуль 45 сы измерения (фиг. 9, а), которые поступают на первый вход элемента И 24, На второй вход элемента И 24 поступает импульс разрешения измерения (фиг. 9, в), формируемый на выходе триггера 66 блока 25. Запуск тригге. ра 66 осуществляется импульсом начала управления (фиг. 9, б и фиг. 11,д) формируемым на выходе дифференциатора 72 блока 30. При этом напряжение55 отслеживается (фиг. 11, а), снимается с выхода потенциометра 34 пульта 1 оператора, усиливается и ограничивается в усилителе-ограничителе 67 блока 30, а затем преобразуется в короткий импульс начала управления (фиг, 9, б и фиг. 11, д). Импульс начала управления поступает на первый вход триггера 66, на второй вход которого поступает импульс конца управления (фиг, 9, б), сформированный на выходе одновибратора 33 пульта 1 опе- ратора в результате нажатия оператором кнопочного выключателя 32 в конце цикла сопровождения очередного объекта.Короткий импульс конца управления на выходе одновибратора 33 формируется при подключении с помощью кнопочного выключателя 32 положительного напряжения, поданного на потенци" альный вход пульта 1 оператора. При отпускании кнопочного выключателя 32 потенциальный вход отключается от входа одновибратора 33. В результате совпадения тактовых импульсов с импульсом разрешения измерения на выходе элемента И 24 формируется сигнал, число импульсов Н в котором соответствует общему числу измерений за время управления (фиг, 9, г). На вход устройства с выхода внешнего имитатора поступает аналоговое напряжение "координаты объекта", показанное пунктирной линией на Лиг. 9, д. Амплитуда этого напряжения в каждый момент времени соответствует значе" нию координаты движущегося объекта. На первый вход ключа 2 с выхода по-. тенциометра 34, управляемого оператором с помощью ручного привода 36, поступает аналоговое напряжение отслеживания, показанное пунктирной линией на фиг. 9, г. На выходах ключей 2 и 4, открываемых тактовыми импульсами, формируются импульсы, показанные соответственно на фиг, 9, е ,и фиг. 9, д. В результате вычитания амплитуд этих импульсов в узле 3 определения величины ошибок с помощью сумматора 40 и инвертора 41 на выходе сумматора 40 формируется разнополярный сигнал ошибок (фиг. 9, ж) . На выходе усилителя-ограничителя 43 выделяются. положительные импульсы сигнала ошибок (фиг. 9, и). В инверторе 44импульсы сигнала ошибок инвертируются, при этом осуществляется ограни-,чение отрицательных импульсов фиг. 9, к). Для исключения эффектапропадания импульсов сигнала ошибок в случае точного сопровождения, т,е( 1 11равенства амплитуд импульсов (фиг. 9,е и 9,д), на выходе усилителя-ограничителя 39 формируются положительные импульсы подпорки фиксированной амплитуды (фиг. 9,з).В результате сложения сигналов (фиг. 9,з и к) на выходе сумматора 42 формируется положительный сигнал ошибок (фиг. 9,л), С помощью набора стабилизированных источников пита и ния блока 9 ввода эталонов перед началом занятия руководитель выставляет необходимый уровень норматива точности сопровождения объекта, которий определяет эталонный порог ограничения сигнала ошибок, поступающий на второй вход усилителя ограничителя 6 блока 5 сравнения. На выходе усилителя-ограничителя 6 формируются положительные импульсы с эталон ной амплитудой (фиг. 9, м), которые после инвертирования в инверторе 7 поступают на второй вход сумматора 8, В результате вычитания импульсов .(фиг, 9,л, м) на выходе сумматора 8 25 формируется сигнал фиг. 9,н), число отрицательных импульсов в котором определяет число правильных измерений М. В счетчике 12 вычислителя 11 осуществляется счет отрицательных импульсов Е .Код числа этих импульсов преобразуется с помощью цифроаналогового преобразователя 13 в аналоговое напряжение Ц . Аналоговое напряжение 0, пропорциональное общему числу измерений М , формирует 35 ся в вычислителе 14 с помощью счетчика 15, считающего положительные импульсы (фиг. 9,г), и цидроаналогового преобразователя 16. Счетчики 1240 и 15 обнуляются в конце каждого цикла сопровождения.Текущая оценка точности сопровождения оператором движущегося объекта формируется в блоке 17 регистрации45 текущей оценки в соответствии с формулой вида Ногде 8 = 1 при 0= Нв,что соответствует отличной оценке.:.Текущая оценка формируется с приходом каждого нового импульса измере ния и представляет собой частоту правильных измерений, которая харак теризует величину вероятности выполнения оператором задачи точности сопровождения объекта. Операция деления напряжений Ь, и Н выполняетсяов блоке 17 с помощью делителя двух аналоговых напряжений (фиг. 4) .Наряду с задачей достижения максимальной точности сопровождения движущегося объекта перед оператором стоит задача достижения требуемойточности за минимальное время управления. В блоке 25 регистрации времени реакции вырабатывается оценка выполнения оператором временного норматива, определяющего время достижения оператором требуемой точности.По команде руководителя занятия "Начало движения объекта" с выхода внешнего тренажера на вход устройства поступает напряжение координаты движущегося объекта . Оператор. наблюдая за моментом появления объекта. с момента его появления начинает отслеживать его положение с помощью ручного привода 36 пульта 1, При этом на выходе элемента 72 блока 30 формируется импульс начала управления (фиг. 9,б и 10,а). Импульсы конца управления (фиг. 9,6 и 10,а) формируются на выходе одновибратора 33 в момент нажатия оператором кнопочного выключателя 32 после достижения им максимальной точности сопровождения объекта. Сформированный на выходе триггера 66 импульс (фиг. 9,6 и 10,6) преобразуется элементом 62в сигнал (фиг. 10,в), который поступает на элементы 58 и 57 задержки.Задержанный положительный импульсна выходе элемента 58 задержки харак.теризует эталонный момент окончаниявремени сопровождения соответствующий моменту выхода за норматив отличной оценки (фиг, 10,г) . Задержанный положительный импульс на кыходеэлемента 57 задержки харатеризуетэталонный момент окончания временисопровождения, соответствующий моменту выхода в облаоть неудовлетворительной оценки (фиг. 10,д) . Задержанные импульсы с выходов элементов 58и 57 поступают на соответствующиевходы триггера 54, запуск и срывкоторого осуществляется только положительными импульсами. На выходетриггера 54 формируется положительный импульс норматива (фиг. 10,е),длительность которого характеризуетдиапазон временного норматива отоценки Отличнои до оценки Неудовлетворительно"где Л - аналоговое напряжение, пропорциональное числу импульсов И(фиг.10,к) и Формируемое с помощьюсчетчика 55 и циФроаналогового преобразователя 59; Б - аналоговое напряжение, пропорциональное числу импульсов Х(Фиг.10,л) и Формируемое спомощью счетчика 56 и цийроаналогового преобразователя 60; Я впри,Г = Ц,что соответствует отличнойоценке,13 11388Триггер 61 запускается отрицательным импульсом (Фиг. 10,в), положениекоторого соответствует моменту окончания оператором операции управления.Срыв триггера 6 1 осуществляется отрицательным импульсом (Фиг. 10,д),поступающим с элемента 57 задержки.На выходе триггера 61 Формируетсяимпульс разрешения Формирования положительной оценки времени окончания управления (Фиг. 10, ж) . Лрисовпадении этого импульса с импуль-.сом норматива (Фиг. 10,е) на вькодеэлемента И 53 Формируется импульсположительной оценки (Фиг. 10,з),длительность которого определяетвеличину оценки времени реакции.Тактовые импульсы измерения(Фиг. 10,и)поступают с выхода блока 10 синхронизации на вторые входы элементовИ 51 и 52, на.первые входы которыхпоступают импульсы, представленныена Фиг, 10,е и з. На выходе элемента И 51 Формируется сигнал (Фиг.10,к),число импульсов М В котором соот дветствует диапазону времени от момента окончания оператором управления до момента выхода в область неудовлетворительной оценки. На нькодеэлемента И 52 Формируется сигнал(Фиг.10,л), число импульсов М вокотором соответствует величине диапазона эталонного временного норматива,Момент окончания оператором сопровождения объекта является случайной величиной. Оценка выполненияоператором временного норматива ЯвФормируется после окончания сопровождения и характеризуется величиной40вероятности выполнения операторомзадачи своевременного окончания ручного сопровождения объекта, котораяопределяется по Формуле 21 14Операция деления напряжений 0и Б осуществляется с помощью делителя 64 напряжения, собранного по тойже схеме, что и блок 17. Запусктриггера 65 осуществляется положительным импульсом (Фиг. 10,д), а срыв -положительным импульсом (Фиг. 10,в)следующего цикла сопровождения очередного объекта. На выходе триггера65 Формируется импульс разрешенияиндикации суммарной и результирующей о 1 енки (Фиг. 1 О,м), который поступает на второй ключ 63 и второйвход ключа 18. С приходом этого импульса открывается ключ 63 и аналоговое напряжение оценки Я поступаетна вход масштабного усилителя 29блока 26 для Формирования суммарнойоценки качества работы оператора заодин цикл сопровождения. Кроме того,напряжение Я поступает на второйвход сумматора 83 блока 3 1.На вькоде блока 26 Формируетсяоценка в соответствии с ФормулойЯт= К 1 Ят+ Кг Я 61где К 1 и К - веса соответственногоценки точности и оценки времени всуммарной оценке, характеризующиесякоэФФициентами усиления соответственно масштабного усилителя 27 и масштабного усилителя 29.На выходы масштабных усилителей27 и 29 поступают аналоговые напряжения Я и Я . Сложение оценок сучетом весов осуществляется в сумматоре 28. С выхода блока 26 напряжение поступает на вход масштабного.усилителя 78 блока 30, в котором осуществляется Формирование суммарнойоценки качества работы оператора заодин цикл сопровождения,Наряду с задачей достижения максимальной точности сопровождения движущегося объекта и задачей достижениятребуемой точности за минимальноевремя управления перед операторомстоит задача начала своевременногосопровождения объекта. Особенно этазадача важна при захвате на сопровождение объекта, движущегося с высокой скоростью, т.е. в том случае,когда время пребывания отметки отобъекта на индикаторе оператора малои сравнимо со временем захвата на сопровождение.В блоке 30 вырабатывается оценка выполнения оператором временного норматива Я, определяющего свое временный захват объекта на сопровож(фиг. 11, е), длительность которого представляет собой время 1 остав шееся после захвата объекта на сопровождение до момента выхода в область неудовлетворительной оценки.Импульс (фиг. 11,е) поступает на первый вход интегратора 71, напряжение на вьмоде которого изменяется линейно в соответствии. с выражением ти выполнения оператором задачи свое О Ление. Оценка. Бг характеризует готов.ность оператора к управлению. Момент начала оператором сопровождения объекта является случайной величиной, Оценка выполнения оператором временного норматива Б формируется в момент начала управления и характеризуется величиной вероятнос= К т 1временного захвата объекта на сопровождение.По команде руководителя "Начало движения объекта"с выхода внешнего тренажера на вход устройства посту,пает напряжение координаты движуще-. гося объекта (фиг. 11,а) . Оператор,Этот импульс поступает на первый входинтегратора 76, напряжение на выходекоторого изменяется линейно в соответствии с выражением 15 наблюдая за моментом появления обьекНа выходе делителя 81 напряжения формируется аналоговое напряжение оценки готовности Б вычисляемой по формуле Пц 1 И о40 При этом импульс начала управления проходит через элемент И 77 при совпадении с импульсом, показанным на фиг.11,ж. В результате на вьмоде триггера 75 формируется импульс Бт= Б + Кз Б= К 1 Бт + К 2 Бв + та, начинает отслеживать его положение с помощью ручного привода 36пульта 1. С входа ключа 4 напряжение координаты объекта поступает вусилитель-ограничитель 68 блока 30(фиг,11,а) . На выходе усилителяограничителя 68 формируется импульс(фиг. 11,б), начало которого совпадает с началом движения объекта(или с моментом появления объекта).Этот импульс поступает в элемент 73,на вкходе которого формируется короткий импульс начала движения объекта(фиг. 11,в), поступающий в элементы69 и 74 задержки, На выходе элемента 69 задержки формируется импульс(фиг. 11,г), задержанный относительно момента начала движения объектана время 1, характеризующее временную область начала управления соценкой "Отлично". На выходе элемента 74 задержки формируется импульс(фиг. 11,г), задержанный относительно момента начала движения объектана время й , характеризующее начало временной области неудовлетворительной оценки. Импульс споступает на запуск триггера 70, который сбрасывается импульсом сС4 . В результате на выходе триггера 70 формируется импульс норматива (фиг. 11,ж) с длительностью й.Триггер 75 запускается импульсом начала управления (фиг. 11,д), а сбрасывается импульсом с 2 О При этом коэффициенты усиления интеграторов 71 и 76 равны между собой и определяются выражением 25.Сброс интеграторов 71 и 76 осуществляется импульсом начала движенияобъекта следующего цикла сопровождения, поступающего с выхода элемента,73 . Аналоговые сигналы ПцМ 1и П 0, поступают с выходов интеграторов 71 и 76 на соответствующиевходы делителя 81 напряжения (фиг.4). Напряжение оценки готовности Бгпоступает с выхода делителя 81 на пряжений на первый вход ключа 86блока 31, а также через усилитель80 - на первый вход сумматора 79блока 30 оценки готовности для Аормирования общей суммарной оценкиБ. На второй вход сумматора поступает и суммарная оценка Б .На выходесумматора 79 формируется аналоговоенапряжение общей суммарной оценкикачества работы оператора за одинцикл сопровождения Б , вычисляемоепо формуле
СмотретьЗаявка
3643120, 16.09.1983
ВОЕННАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ВОЙНЫ АКАДЕМИЯ ПРОТИВОВОЗДУШНОЙ ОБОРОНЫ ИМ. МАРШАЛА СОВЕТСКОГО СОЮЗА ГОВОРОВА Л. А
СОЛОВЬЕВ ВЛАДИМИР РУСЛАНОВИЧ, НОВИКОВ ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G09B 9/00
Метки: операторов, систем, тренажер
Опубликовано: 07.02.1985
Код ссылки
<a href="https://patents.su/17-1138821-trenazher-operatorov-sistem-upravleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Тренажер операторов систем управления</a>
Предыдущий патент: Система контроля движения маршрутного транспорта
Следующий патент: Адаптивное устройство обучения операторов
Случайный патент: Устройство для обмолота сельскохозяйственных культур на корню