Устройство для обучения операторов — SU 1352519 (original) (raw)
,87. Бюлалабай,ов, Ю.Инко71 Г)8 режим рабо нтий прове устроиства, обеспечив ие тренировок и ии инстр гктора.,мин 11 42Б.ф.Тютерев,11 огожев мальн со е ныхся,0 ск с Гт вт ИЛ тре рой про 154) УСТРОЙТОРОВ(57) Изобрерам и можетподготовкиления. Цельдидактическ ОБУЧЕНИЯ ОНЕР СТВО Ц)Итение о носится к тре о дл пользоваов систеения - ржностей быть и перато из обре п дик бло шир ение тройстции воз ератар вления 9 вр 1 ил редос самос ва за счет возможност ть ятельно вь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ( 21) 3919 (22) 03,0 Г 46) 15;1 72) Б.И, В.А.Санни и В.А.Юхт 53) б 81, Г 5 б) Авто1244 б 98 о важно при обучении многочислен- групп операторовЦель достигаетем, что в него дополнительно ввегенератор 22 тактовых импульсов, ой элемент И 19, второй элемент 20, группа 21 элементов ИЛИ и ий выход переключателя 1 б Усттво также содержит блок 1 задания раммы обучения, пульт 18 оператоэлементы И 11 и 12 первой и втогрупп, дешифратор 13, блок 14 индии, элементь И 15 третьей группы и 4 и 7 сравнения, бгоки регистра 5 и кодирования б, счетчики 8 и емени, элементы И 31 И 10, И 17.Изобретение относится к тренажерамоператоров систем управления и можетбыть использовано для подготовки операторов систем управления,Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства,На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит блок 1 заданияпрограммы обучения, информационное1 Отабло 2, блок 3 органов управления,первый блок 4 сравнения, блок 5 регистрации (реакций оператора), блок 6кодирования (времени), второй блок 715сравнения, второй счетчик 8 времени,первый счетчик 9 времени, первый элемент ИЛИ 10, первую группу 11 элементов И, вторую группу 12 элементов И,дешифратор 13, блок 14 индикации,третью группу 15 элементов И, переключатель 1 б, первый элемент И 17,пульт 18 оператора, второй элементИ 19, второй элемент ИЛИ 20, группу21 элементов ИЛИ,генератор 22 тактовых импульсов,Блок 1 предназначен для заданияалгоритма деятельности оператора повыполнению одной из реальных задачуправления объектом, а также для управления средствами индикации на табло 2 в соответствии с состоянием моделируемого объекта управления и органов управления блока 3, Кроме того,блок 1 через элементы 12, дешифратор3513, блок 14 осуществляет в режиме"Самообучение" последовательную подсветку очередного органа управленияблока 3 в соответствии с порядком выполнения операций в алгоритме. Такжеблок 1 через элементы 21, элемент 19и генератор 22. осуществляет в режиме"Демонстрация" последовательную подсветку всех органов управления блока3, задействуемых оператором в соответствии с порядком выполнения операций в алгоритме.Микропрограммный автомат блока 1содержит последовательно соединенныемноговходовой элемент ИЛИ, регистрадреса, блок памяти микропрограммы ирегистр микрокоманды (на чертеже непоказаны), Каждая микрокоманда микропрограммы состоит из трех микроопераций: первая - для управления сред 55ствами индикации на табло 2 в соответствии с состоянием моделируемогообъекта управления; вторая микрооперация соответствует номеру органа управления, на который необходимо воздействовать оператору н данном состоянии моделируемого объекта управления, а третья микрооперация предназначена для задания момента смены информации на табло 2 в соответствии с реакциями моделируемого объекта управления на воздействия оператора.Табло 2 предназначено для отображения состояния моделируемого объекта управления,Органы управления блока 3 предназначены для осуществления управляющихвоздействий оператором, 11 ричем органы управления выполнены с подсветкойнепрерывного и мерцающего свечения(например, коммутационные кнопки заменены на кнопки-индикаторы) с цельюподсказки оператору при выборе очередного управляющего воздействия врежиме самообучения. Блок 4 предназначен для выявления ошибочных действий оператора (на органы управленияблока 3).Блок 5 предназначен для регистрации действий оператора по управлениюмоделируемым объектом управления, выявления ошибок при выполнении этихдействий и определения времени, затраченного на эти действия,Блок б преобразует кодовую комбинацию, соответствующую определенномуоргану управления, в код времени, необходимый для анализа состояния моделируемого объекта управления и длявыполнения действий данным органом,Блок 7 предназначен для сравнения требуемого и фЛктического времени выполнечия каждого действия оператора поуправлению моделируемым объектом управления.Счетчик 8 измеряет время анализаоператором состояния моделируемогообъекта по индикации табло 2 и времявоздействия на определенные органыуправления блока 3.Счетчик 9 предназначен для управления сменой индикации на табло 2 вмоменты, соответствующие ответным реакциям моделируемого объекта управления на воздействия оператора. Дешифратор 13 через блок 14 осуществляетвыбор органа управления в соответствии с кодом микрооперации,Блок 14 в режимах "Самообучение"и "Демонстрация 1 обеспечивает под -светку необходимого органа управления в два этапа: сначала орган управ52519 5 0 5 20 25 30 35 40 45 50 55 3 13 ления, на который необходимо воздействовать, индицируется пульсирующим свечением,а затем после воздействия на него оператором в режиме "Самообучениеили с приходом очередного импульса с генератора 22 в режиме "Демонстрация" - постоянным свечением,Генератор 22 выдает импульсы для считывания из блока 1 очередных микрокоманд и перевода пульсирующей подсветки органов управления блока 3 в постоянное свечение при установке переключателя 16 в третье положение, соответствующее начальному режиму обучения оператора - "Демонстрация" изучаемого алгоритма управления,Переключатель 1 б, элементы 11, 12, 15, 17, 19, 20 и 21 предназначены для установки и организации режимов обучения на тренажере: тренировки, самообучения и демонстрации.Устройство функционирует следующим образом.После подачи питания все элементы памяти устройства и органы управления устанавливаются в исходное состояние (установочные цепи на чертеже не показаны). Исходное состояние перекличателя 16 характеризуется наличием сигнала нуля на двух выходах и сигнала единицы на одном его выходе, Сигнал единицы с выхода переключателя 16 поступает на входы элементов 11 и 15, а также на вход элемента 17, Таким образом переключатель 16 подготавливает к работе схему регистрации реакций оператора и устанавливает режим обучения "Тренировка", Далее блок 1 выдает первую микрокоманду. С выходов микропрограммного автомата блока 1 сигналы поступают на информационное табло 2, При этом каждый выход связан с определенным средством индикации (транспарантом, индикатором и т, д,) табло 2 и значение сигнала "1" соответствует задействованию, а значение "О" - незадействованию данного средства индикации, Одновременно сигналы с выходов блока 1 через элементы 11 поступают на входы блока 4, где и запоминаются, Код микрооперации однозначно соответствует номеру органа управления блока 3, на который должно. быть произведено воздействие оператором. Сигналы выходов микропрограммного автомата блока 1 поступают также в счетчик 9, где записывается код времени момента смены индикации на информационном табло 2 отмомента начала выполнения микрокоманды, Счетчик 9 отсчитывает время и вмомент соответствия времени коду, записанному в счетчике 9, сигнал с еговыхода поступает на управляюший входинформационного табло 2 и разрешаетсмену индикации в соответствии с сигналами, поступающими с выходов микропрограммного автомата блока 1, Одновременно сигнал с выхода счетчика 9через элемент 17 запускает счетчик 8,Оператор в соответствии с представленной ему индикацией на табло 2 воздействует на органы блока 3. Сигналыс блока 3 через элементы 21 поступаютна управляющие входы блока 1, считывая очередную микрокоманду сигналыс выхода блока 3 на выходы блока 14подсветки не проходят, так как отсутствуют сигналы на соответствующихвходах этого блока), Кроме того, через элементы 15 сигналы с блока 3поступают на блоки 5 и 6, на входыэлемента 1 О и входы блока 4, Б блоке4 происходит поразрядное сравнениесигналов, поступающих с органов управления блока 3, с записанными ранеесигналами, Результаты сравнения поступают в блок 5, Наличие сигналов"1" на выходе блока 4 соответствуетошибочному действии оператора, а значение "О" на всех выходах блока 4правильному выполнении операторомтребуемого действия, Кроме того, блок5 регистрирует время, затраченноеоператором на совершенное управляю 1щее воздействие, Сигнал на выходе элемента 10 останавливает счетчик 8, Кодвремени, записанный в счетчике 8,сравнивается в блоке 7 с кодом времени, который соответствует нормативному времени выбора и задействованияданного органа управления блока 3.Сигналы с блока 7, соответствующиеразности требуемого и фактическоговремени выполнения оператором необходимого воздействия, регистрируются вблоке 5, Таким образом, в соответствии с сигналами на управляищем входеблока 1 осуществляется выбор очередной микрокоманды, На выходах микропрограммного автомата блока 1 появляются сигналы в виде кодов органов управления, соответствующие очередномутребуемому действию оператора, надругих выходах - сигналы, соответствующие требуемой индикации состояниямоделируемого объекта управления, ана третьих выходах - код момента времени смены индикации на табло 2.При выполнении оператором следующего действия в режиме Тренировка"цикл функционирования тренажера повторяется,Для перевода тренажера. в режим"Самообучение" оператору необходимопереключить переключатель 16 в другое положение, При этом снятие единицы с одного выхода переключателя 16отключает схему регистрации реакцийчерез элементы 11,.15 и 1/, а появле - 15ние единицы на другом выходе переключателя 16 готовит к реализации подсказку действия оператора В дальнейшем с выходов блока 1 поступаютмикрокоманды, согласно которым осуществляется смена индикации состояниямоделируемого объекта на информационном табло 2 аналогично указанномувыше режиму работы тренажера, Сигналы, соответствующие следующему требуемому действию оператора, в выборекоторого он испытывает затруднение инуждается в подсказке, через элементы12 (открытые сигналом с выхода элемента 20) и дешифратор 13 поступаютна блок 14, с выходов которого сигнал в ниде пульсирующего напряженияпоступает на входы блока 3 и обеспечивает подсветку органа управления,который необходимо задействовать опе 35ратору, Данный орган управления подсвечивается мерцающим свечением, После воздействия оператора на подсвеченный мерцающим светом орган управления сигнал с выхода блока 3 черезэлементы 21 поступает на входы блока14, с выхода которого на индикациюсоответствующего уже задействованногооргана управления блока 3 поступаетсигнал постоянного напряжения, пеРеводя подсветку этого органа управления в постоянное свечение, Кроме того, с выхода блока сигнал поступает на управляющий вход блока 1 длявыдачи очередной микрокоманды, Приэтом, если оператору нет необходимости пользоваться подсказкой для выполнения очередного действия, он можетсамостоятельно перевести переключатель 16 в первое положение и продолжать выполнять алгоритм управления врежиме "Тренировка", а в случае необходимости вновь обратиться к подсказке указанным ранее способом,На начальном этапе обучения эффективность подготовки оператора значительно повьшается при использованиитакого режима функционирования тренажера, как демонстрация ему всей последовательности выполнения изучаемогоалгоритма управления,При установке переключателя 16 втретье положение, что соответствуетвыбору режима "Демонстрация", так жекак и в режиме "Самообучение", отключена схема регистрации реакций черезгруппы элементов 11, 15 и 17, а появление единицы на третьем выходе переключателя 16 обеспечивает подачупульсирующего напряжения, так же каки при подсказке, с выходов блока 14,сигнал на вторые входы которого поступает через дешифратор 13, элементы12,выходы блока 1 и выход элемента 20,Перевод соответствующего подсвеченного мерцающим светом органа управления блока 3 в постоянное свече -ние производится за счет генератора22 следующим образом, Частота поступления импульсов с генератора 22 регулируется и настраивается персонально каждым обучаемым исходя из его индивидуальных скоростных характеристик(органы настройки на чертеже не показаны). Таким образом, импульс дляперевода органа управления блока 3из режима пульсирующего свечения впостоянное сначала поступает на входэлемента 19, который открыт единичнымсигналом с выхода переключателя 16,Далее сигнал с выхода элемента 19поступает через элементы 21 на входыблока 14, а сигнал с его выхода переводит мерцающий орган управления блока 3 в постоянное свечение. Кроме того, сигнал с выходов элементов 21 поступает на управляющий вход блока 1и производит выдачу очередной микрооперации до последней операции изучаемого алгоритма управления, Такимобразом, в режимах "Самообучение" и"Демонстрация" исключается регистрация действий оператора и осуществляется подсказка ему как очередного действия, так и всех последующих (в случае необходимости в режиме "Демонстрация"), При этом в процессе обученияоператор может самостоятельно (с помощью переключателя 16) переводитьтренажер в любой режим работы, чторасширяет его дидактические возможности за счет обеспечения минимально1352519 Составитель А,КарловРедактор М.Андрушенко Техред Л.Олийнык Корректор Г.Решетник Заказ 5569/50 тираж 433 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 го участия инструктора в процессе обучения, что особенно важно при подготовке многочисленных групп операторов..5 Формула из о бр е тенияУстройство для обучения операторов, содержащее блок задания программы обучения, выходы первой группы которо 10 го соединены с соответствующими информационными входами первой группы пульта оператора, выходы второй группы - с первыми входами соответствующих элементов И первой и второй групп,1 б а выходы третьей группы - с соответствующими входами первого счетчика времени, вьгход которого подключен к управляющему входу пульта оператора и к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с информацион. ным входом второго счетчика времени, а второй вход - с первым выходом переключателя подключенным к вторым входам элементов И первой группы и к 25 первым входам элементов И третьей группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами пульта оператора, а выходы - с соответствующими входами первой группы первого 30 блока сравнения и блока регистрации и с соответствующими входами первого элемента ИЛИ и блока кодирования, выходы которого подключены к соответствующим входам первой группы второго блока сравнения, выходы которого соединены с соответствующими входами второй группы блока регистрации, а входы второй группы - с соответствующими выходами второго счетчика времени, установочный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ,выходы первого блока сравнения соединены с соответствующими входами третьей группы блока регистрации, а входы второй группы - с выходами соответствующих элементов И первой группы, дешифратор, входы которого подключены к выходам соответствующихэлементов И второй группы, а выходы -К соответствующим входам первой группы блока индикации, выходы которогосоедйнены с соответствующими информационными входами второй группыпульта оператора, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены вторые элементыИ и ИЛИ, группа элементов ИЛИ и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом второгоэлемента И, выход которого подключенк первым входам элементов ИЛИ группы,вторые входы которых соединены с соответствующими выходами пульта оператора, а выходы - с соответствующимивходами блока задания программы обучения и с соответствующими входамивторой группы блока индикации, второйвыход переключателя соединен с вторымвходом второго элемента и первым входом второго элемента ИЛИ, второйвход которого подключен к третьемувыходу переключателя, а выход - к вторым входам элементов И второй группы,