Система автоматического контроля параметров оператора в контуре управления

 

tits 453674

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.02.73 (21) 1898889!18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.12.74. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 12.02.75 (51) Ч, Кл. Gt 05Ь 23. 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327.17 (088.8) (72) Автор изобретения

В. В. Вершинин

Московский опытный механический завод (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

ОПЕРАТОРА В КОНТУРЕ УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может найти применение при отборе, тренировке и контроле характеристик операторов.- в контуре управления комплектов «человек — машина», например водителей автотранспорта.

Известна система автоматического контроля параметров оператора в контуре управления, содержащая дешифратор-распределитель, соединенный с индикатором упреждающих сигналов, индикатором аварийных ситуаций, генератором случайных чисел, адресным устройством, управляемым генератором импульсов и датчиком временных интервалов, запоминающее устройство, вход которого соединен с генератором случайных чисел и адресным устройством, а выход — с задающим индикатором, последовательно соединенные блок органов управления, блок датчиков, компаратор и регистратор, анализатор последовательности реакций и измеритель временных интервалов, первые входы которых подключены к первому входу компаратора, вторые входы— ко второму его входу и через формирователь эталонных сигналов — к адресному устройству, а выходы — к регистратору, аналогоцифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом компаратора, а выход — с соответствующим входом регистратора, и программно-управляющий блок, соединенный с дешифратором-распределителем, управляемым генератором импульсов, адресным устройством, запоминающим устройством, формирователем эталонных сигналов, блоком датчиков

5 и регистратором.

Система, выполненная согласно изобретению, отличается от известной тем, что содер.жит последовательно соединенные генератор шума, управляющий вход которого соединен

10 с дешифратором-распределителем, электромеханический преобразователь, другой вход которого соединен с выходом запоминающего устройства, и имитатор механических воздействий, вход которого через преобразователь

15 механических усилий соединен с выходом блока органов управления, преобразователь напряжений, вход которого соединен с другим входом компаратора, а выход — с задающим индикатором, решающее устройство, счетчик

20 сбоев и фиксирующий индикатор, причем решающее устройство соединено непосредственно и через счетчик сбоев с фиксирующим индикатором, который также подключен к первому выходу датчика временных интервалов, 25 с анализатором последовательности реакций, с измерителем временных интервалов, с аналого-цифровым преобразователем, с регистратором, со вторым выходом датчика временных интервалов и программно-управляющим бло30 ком, который также соединен с управляющи453674 ми входами преобразователя механических усилий и преобразователя напряжений.

Это позволяет повысить эффективность контроля и достоверность получаемых данных.

Блок-схема системы автоматического контроля оператора представлена на чертеже, где:

1 — оператор; 2 — блок органов управления; 3 — блок датчиков; 4 — компаратор; 5— регистратор; 6 — анализатор последовательности реакций; 7 — измеритель временных интервалов; 8 — аналого-цифровой преобразователь; 9 — решающее устройство; 10 — управляемый генератор импульсов; 11 — программно-управляющий блок; 12 — дешифратор-распределитель; 13 в адресное устройство;

14 — запоминающее устройство; 15 — задающий индикатор; 16 — генератор случайных чисел; 17 — индикатор аварийных ситуаций;

18 — индикатор упреждающих сигналов; 19— формирователь эталонных сигналов; 20 — датчик временных интервалов; 21 — имитатор механических воздействий; 22 — генератор шума; 23 — электромеханический преобразователь; 24 — преобразователь механических усилий; 25 —.преобразователь напряжений; 26— фиксирующий индикатор; 27 — счетчик сбоев.

Система автоматического контроля работает следующим образом.

Оператор 1, характеристики которого определяются и контролируются, получает команды для исполнения от задающего индикатора

15 и специальную информацию о ситуации от индикаторов 17, 26, 18, имитатора 21 и затем осуществляет необходимые манипуляции с соответствующими органами управления блока 3. Результат этих действий после преобразования в блоке 3 датчиков в напряжение поступает на компаратор 4, анализатор 6 последовательности реакций оператора 1 и измеритель 7 временных интервалов, в которых сравнивается с эталонным сигналом, соответствующим идеальной (или оптимальной) реакции оператора для данной ситуации, поступающим с формирователя 19 эталонных сигналов.

Результат сравнения фиксируется регистратором 5 и, кроме того, подается в решающее устройство 9, Сигнал с выхода компаратора 4 предварительно преобразуют в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8.

Частота подачи команд оператору задается управляемым генератором импульсов 10, а определяется программно-управляющим блоком 11. Выбор режима работы осуществляет дешифратор-распределитель 12.

Набор всех возможных команд хранится в запоминающем устройстве (ЗУ) 14, а предьявляются они оператору 1 с помощью задающего индикатора 15.

1(оманды оператору 1 могут подаваться в виде типовых тестовых наборов, что соответствует большинству реальных ситуаций, когда оператор должен реагировать на целый ряд взаимно связанных типичных возмущений

65 (команд). В этом случае сигналы на выборку команд из ЗУ 14 поступают из адресного устройства 13.

В другом режиме оператору 1 подается последовательность команд, никак не связанных между собой, т. е. моделируется работа оператора в непредсказуемых ситуациях. В этом случае выбор команд из ЗУ 14 определяется генератором 16 случайных чисел.

Контроль параметров оператора 1 при работе в стрессовых ситуациях моделируется путем подачи сигналов экстремального характера, например световых и звуковых сигналов значительной интенсивности (или редкого вида), от индикатора 17 аварийных ситуаций.

Способность оператора 1 к адаптации и к вероятному прогнозированию ситуаций при наличии дополнительной избыточной информации контролируется в режиме, когда подаются специальные упреждающие очередную команду или набор команд сигналы с индикатора 18.

B реальной обстановке и большинстве случаев о ератор имеет сигнал обратной связи, т. е. результат выполнения команды, что позволяет ему оптимизировать свои последующие действия.

Режим работы в таких ситуациях моделируется подачей сигналов обратной связи с выходом блока 2 органов управления и блока 3 датчиков. Их выходные сигналы, сформированные преобразователем 24 механических усилий и преобразователем 25 напряжений, поступают соответственно на имитатор 21 механических воздействий и задающий индикатор 15.

Наличие этих сигналов обратной связи позволяет существенно повысить достоверность контроля оператора 1 в вышеописанных режимах, особенно это относится к режиму работы в аварийных ситуациях. В этом случае весьма эффективно с помощью имитатора 21 моделируются катастрофические отказы в комплексе, звеном которого является оператор 1.

Достоверность получаемых данных повышается также за счет введения генератора шума 22, выдающего сигналы на индикатор

15 и через электромеханический преобразователь 23 — на имитатор 21. Этот режим соответствует работе в реальной обстановке, т. е. при наличии мешающих факторов различной природы.

Наличие решающего устройства 9, производящего обработку в реальном масштабе времени всех данных, поступающих с ЛЦП 8, измерителя 7 и анализатора 6, позволяет контролировать способность оператора 1 к оптимизации своих действий, а а аптации и к обучению. Решающее устройство 9 непрерывно или в моменты времени, определяемые программно-управляющим блоком 11, выдает на фиксирующий индикатор 26 информацию о результатах действий оператора 1, например, 453674 в виде оценок в той или иной системе. На индикатор 26 одновременно поступают отметки времени от датчика 20 временных интервалов, а также может поступать информация о числе неправильных реакций (сбоев) от счетчика сбоев 27.

Работа всей системы координируется и синхронизируется программно-управляющим блоком 11, который в общем случае может упр авляться преподавателем.

Данная система автоматического контроля может с высокой степенью эффективности использоваться для обучения и тренировки операторов в значительном диапазоне ситуаций широкого класса систем «человек — машина».

Предмет изобретения

Система автоматического контроля параметров оператора .в контуре управления, содержащая дишифратор-распределитель, соединенный с индикатором упреждающих сигналов, индикатором аварийных ситуаций, генератором случайных чисел, адресным устройством, управляемым генератором импульсов и датчиком временных интервалов, запоминающее устройство, вход которого соединен с генератором случайных чисел и адресным устройством, а выход — с задающим индикатором, последовательно соединенные блок органов управления, блок датчиков, компаратор и регистратор, анализатор последовательности реакций и измеритель временных интервалов, первые входы которых подключены к первому входу компаратора, вторые входы — ко второму входу компаратора и через формирователь эталонных сигналов — к адресному устройству, à Uèxoäû — к регистратору, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом компаратора, а выход — с соответствующим входом регистратора, и программно-управляющий блок, соединенный с дешифратором-распределителем, уп равляемым генератором импульсов, адресным устройством, запоминающим устройством, формирователем эталонных сигналов, блоком дат10 чиков и регистратором, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности контроля, она содержит последовательно соединенные генератор шума, управляющий вход которого соединен с дешифратором-распреде15 лителем, электромеханический преобразователь, другой вход которого соединен с выходом запоминающего устройства, и имитатор механических воздействий, вход которого через преобразователь механических усилий сое20 динен с выходом блока органов управления, преобразователь напряжений, вход которого соединен с другим входом компаратора, а выход — с задающим индикатором, решающее устройство, счетчик сбоев и фиксирующий ин25 дикатор, причем решающее устройство соединено непосредственно и через счетчик сбоев с фиксирующим индикатором, который также подключен к первому выходу датчика временных и нтервалов, с анализатором последова30 тельности реакций, с измерителем временных интервалов, с аналого-цифровым преобразователем, с регистратором, со вторым выходом датчика временных интервалов и с программно-управляющим блоком, который также

35 соединен с управляющими входами преобразователя механических усилий и нреобразователя напряжений.