Обучающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 0 94 СО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-24 Бюл. У 26еев, А.А. ЗуИ.Б. Плетнев ченко,(0888) свидетельст С 09 В 9/00, видетельство С 09 В .9/00,о СС1978СССР1982 к обучаюь испольторов шина. Цель дактичесзова ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИИ(21) 3810816/2 (22) 05.11.84 (46) 15.07.86, (72) О.В. Андр И.Н. Каримов, и К.А, Пупков (53) 681.3.071 (56) Авторское У 612278, кл.Авторское с В 959136, кл. 54) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 57) Изобретение относится щим устройствам и может быно для подготовки опер аэличных систем человек-м эобретения - расширение д ких воэможностей устройства. Сущность изобретения основана на возможности повышения эффективности процесса обучения и тренажа операторов в случае учета индивидуальных способностей обучаемых операторов.Для инди. видуализации процесса обучения и тре. кажа операторов необходимо оценивать глубину усвоения каждым оператором дозы (задачи) учебной программы, для чего в данном устройстве предусмотрена оценка меры трудности задачи, решаемой операторами. Для этого в структуру известного устройства; введены блок памяти, дополнительный вычислитель и формирователь двоич-ной псевдослучайной последовательности импульсов. 4 ил.Изобретение относится к эргономике, в частности, к устройствам обу. чения и тренажа операторов и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, проектирующих и эксплуатирующих недетерминированные сис темы человек-машина, а также для про. ведения инженерно психологических исследований.Цель изобретения - расширение дидактических воэможностей устройства с повышением эффективности процесса обучения и тренажа операторов путем введения объективной оценки меры трудности задачи, позволяющей дифференцированно учитывать качество усвоения дозы учебной программы у группы операторов.На фиг.1 изображена структура устройства, на фиг.2 - схема блока моделирования изучаемого объекта, на фиг.З - вычислительный:блок, на фиг.4 " имитатор сигналов воэдей" ствия.Устройство содержит блок 1 моделирования изучаемого объекта, индикатор 2, блок 3 ручного управления,вычьсслительный блок 4, имитатор 5 возмущающих воздействий, блок 6 ввода эталонов (эталонных импульсных переходных Функций), блок 7 сравнения, блок 8 регистрации и отображения .результатов контроля, блок 9 сравнения, дополнительный вычислительный блок 10, блок 11 управления параметрамиообъекта тренажа, генератор 12 двоичной псевдослучайной последовательности и блок 13 памяти. Блок 11 и генератор 12 представляют собой формирователь двоичной псевдослучайной последовательности импульсов.Электрическая схема блоков 1 и 11 приведена на фиг.З и включают узел суммирования, два интегрирующих узда, два полупроводниковых шунта (не обозначены).Структура блоков 4 и 10 (фиг.4) содержит узел 14 памяти, узел 15 временных задержек, сдвигающий регистр 16, узел 17 сверток, распределитель 18 импульсов, узел 19 вычислений, узел 20 регистрации. Структура имитатора 5 (фиг.5) содержит узел 21 памяти, цифро-аналоговый преобразователь 22, сумматор 23, фильтр 24 низкой частоты и генератор 25 шума.где Ьт (Т) - импульсная переходнаяфункция, усредненная по времени и характеризующая текущее состояние управляющих действий оператора,х,С) - воздействующий сигнал,ф регистрируемый на выходе имитатора 5 сигналов воздействия- сигнал реакции оператора, регистрируемый на выходе блока 3 ручного управления;- временные задержки.Для оценки соответствия текущего состояния управляющих действий оператора требуемому состоянию сигнал 50у (,т) Устройство после включения работает следующим образом.Для совершенствования и оценкихарактеристик деятельности операто ра, который выполняет свои функциив контуре управления недетерминированной системой человек-машина,узел21 вырабатывает сигналы в виде цифровых кодов, которые задают началь ные условия остояния изучаемогообъекта. Кодовые сигналы через цифро-аналоговый преобразователь 22поступают на один из входов сумматора 23, на другой вход которого 15 через фильтр 24 подается сигнал свыхода. генератора 25, имитирующийвоздействующие факторы внешней сред-,ней среды.Результирующий сигнал с. выходасумматора 23 подводится на один иэ входов блока 1. Сигналы реакций последнего поступают на вход индикатора 2. Оператор в соответствии с информацией, вынесенной на индика" тор 2, вырабатывает алгоритм:управляющих действий и реализует его путем воздействия на органы управления блока 3. Сигналы с выхода блока 3 по даются на одни иэ входов блоков 1 .и 4 На другой вход последнего поступают сигналы с выхода имитатора 5Блок 4 на основании зарегистрированных входных и выходных сигналов выносит количественную оценку текущего состояния управляющих действий оператора в виде текущей импульсной переходной функции ЬТЬ- х(т-с)у(с), 1244700Ьтекущей импульсной переходнойтфункции в блоке 7 сравнивается с эталонным сигналом Ь (1), являющимсясигналом эталонной импульсной переходной функции, который с выходаблока 6 поступает на один иэ входовблока 7. Результирующий сигнал свыхода блока 7 подается на входблока 8 для документирования и представления инструктору результатовоценки в визуальном виде.Объективная оценка меры трудностизадачи, решаемой операторами, предлагаемым обучающим устройством производится следующим образом,Мера трудности задачи обуславливается степенью неопределенности вовремени изменения динамических характеристик объекта тренажа. В предлагаемом обучающем .устройстве изменение динамических характеристик,например, инерционности и устойчивости изучаемого объекта, осуществляется блоком 12, назначение которого - изменять шунтирующее действияна цепи интеграторов блока 1 подвлиянием изменяющегося напряженияна выходе генератора 12.Для получения объективной оценкимеры трудности задачи, решаемойоператорами, необходимо одновременновыходные сигналы блоков 12 и 1 подать на входы дополнительного вычислительного блока 10, который на основании входных и выходных сигналоввьжосит оценку мере трудности задачив виде импульсной переходной функции11где Ь (г) - импульсная переходнаяфункция, усредненная по времени и характеризующая меру трудности задачи;х(1) - сигналы, фиксируемые навыходе блока 12,.ч(й-) - сигналы, фиксируемые навыходе блока 1- временные сдвиги.Для проведения объективной оценки меры трудности задачи необходимо сигнал Ь характеризующий измененное состояние изучаемого объекта, подать на один из входов блока 9 и сравнить с сигналом Ь(7), характеризующим начальное состояние изучаемого объекта и хранящимся в блоке 11, который поступает на вход блока9. Результирующий сигнал с выходаблока 9 затем поступает на один извходов блока 8 для документированияи представления информации инструктору в визуальном виде.Технико-экономический эффект предлагаемого изобретения основан на сокращении в несколько раз сроков под О готовки специалистов, работающих внедетерминированных системах человек.машина, и повышении эффективности ихуправляющих действий на 307.,посколь"ку при помощи предлагаемого устрой ства можно организовать управляемый,учебный процесс, реализующий практически прогрессивный метод подготовки операторов, основанный на коллективных формах обучения.20.Формула из обретения Обучающее устройство, содержащее 25 последовательно включенные имитаторвозмущающих воздействий, блок моделирования изучаемого объекта и индикатор, последовательно соединенныеблок ручного управления, вычислитель ЗО ный блок, первый блок сравнения иблок регистрации и отображения результатов контроля, второй вход которого подключен к выходу второгоблока сравнения, второй вход первого 35блока сравнения соединен с выходомблока ввода эталонов, второй входблока моделирования изучаемого объекта подключен к выходу. блока руч, ного управления, о т л и ч а ю щ ее с я тем что, с целью расширениядидактических возможностей устройства, в него введены блок памяти, выходкоторого соединен с первым входомвторого блока сравнения, дополнитель" 45ный вычислительный блок, первый входкоторого подключен к выходу блока моделирования изучаемого объекта, авыход - к второму входу второгоблока сравнения, и формировательдвоичной псевдослучайной последова О тельности импульсов, выход которогосоединен с вторым входом дополнительного вычислительного блока и третьимвходом блока моделирования изучаемого объекта, второй вход основного 55 вычислительного блока подключен квторому выходу имитатора возмущающихвоздействий.1244700 фогтаСоставитель А, КарловТехред Н,Бонкало, Коррект едактор И, Касард Пилипен каз 3922/5 55тве ног ний Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул . Проектная,4 Тираж 4 ВНИИПИ Государс по делам изобр 13035, Москва, Ж