Устройство для обучения операторов

Устройство для обучения операторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов систем управления и может быть использовано для практического обучения операторов на тренажерах.

Известно устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса (микрокоманды), блок памяти, регистр микрокоманды, панель органов индикации, выполненную в виде информационного табло, панель органов управления, выполненную в виде блока ввода ответных действий оператора, два блока сравнения, трех элементов ИЛИ, генератор, элементы задержки, счетчик, триггер и блок звуковой сигнализации (см. ав. св. СССР №1437897, G09B 9/00, 1988).

Однако данное устройство имеет узкую область применения, поскольку на этапе отработки навыков пооперационной своевременной деятельности частое включение звуковой сигнализации не позволяет закрепить навыки при отработке оператором сложных алгоритмов управления, имеющих место в современных автоматизированных системах управления (АСУ).

Известно устройство для обучения операторов (см. патент РФ №2011229, 5 G09B 9/00, 1994, бюл. 7), содержащее блок задания программы обучения, блок ответных действий оператора, стартовый, главный и установочный элементы ИЛИ, элемент задержки, главный и ответный блоки сравнения, блоки стартовых и опросных элементов И, регистр числа, стартовый и главный счетчики, дешифратор, триггер, элемент И и табло.

Недостатком данного устройства является относительно низкая обоснованность оценивания правильности (безошибочности) действий оператора (обучаемого) при отработке сложных алгоритмов управления в условиях непрерывной динамики смены состояний объекта управления и с учетом влияющих факторов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является устройство для обучения операторов (см. патент РФ №2281560, G09B 9/00, 2006, бюл. 22), содержащее блок задания программы обучения, блок ответных действий оператора, стартовый, главный и установочный элементы ИЛИ, элемент задержки, главный и ответный блоки сравнения, блоки стартовых и опросных элементов И, регистр числа, стартовый и главный счетчики, дешифратор, триггер, элемент И, табло, блок коррекции требований и блок коррекции команд, причем М≥2 информационных входов табло соединены с соответствующими М выходами дешифратора, М входов которого подключены к соответствующим М выходам блока опросных элементов И, М счетных входов которого соединены с соответствующими М выходами главного счетчика, установочный вход «Уст. «0» которого соединен с первым входом стартового элемента ИЛИ, вторым входом установочного элемента ИЛИ, первым входом главного элемента ИЛИ и является входом «Запуск» устройства, выход главного элемента ИЛИ подключен к счетному входу «Уст. «1» главного счетчика и первому управляющему входу блока задания программы обучения, М индикаторных выходов которого соединены с соответствующими М индикаторными входами табло, первый контрольный вход которого подключен к прямому выходу триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И и вторым контрольным входом табло, первый выход главного блока сравнения соединен с вторым входом стартового элемента ИЛИ и вторым управляющим входом блока задания программы обучения, второй выход главного блока сравнения подключен к второму входу главного элемента ИЛИ, входу элемента задержки и второму входу элемента И, выход которого соединен с счетным входом «Уст. «1» стартового счетчика, установочный вход «Уст. «0» которого подключен к выходу стартового элемента ИЛИ, выход элемента задержки соединен с управляющим входом регистра числа и с М информационными входами блока стартовых элементов И, М счетных входов которого соединены с соответствующими М выходами стартового счетчика, М выходов блока стартовых элементов И подключены к соответствующим М информационным входам ответного блока сравнения, М ответных входов которого соединены с соответствующими М выходами регистра числа, выход ответного блока сравнения подключен к первому входу установочного элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом триггера, сбрасывающий вход которого подключен к контрольному выходу блока задания программы обучения и к М информационным входам блока опросных элементов И, М выходов блока ответных действий оператора подключены к соответствующим М ответным входам главного блока сравнения, М индикаторных выходов блока коррекции команд подключены к соответствующим М индикаторным входам табло, М информационных выходов блока коррекции команд соединены с соответствующими М информационными входами главного блока сравнения, М информационных входов блока коррекции команд подключены к соответствующим М информационным выходам блока задания программы обучения, М контрольных входов блока коррекции команд соединены с соответствующими М контрольными выходами блока коррекции требований, причем М корректирующих входов регистра числа подключены к соответствующим М корректирующим выходам блока коррекции требований, М входов которого являются соответствующими М входами «Коррекция» устройства.

В прототипе реализуется возможность более обоснованного анализа действий оператора на основе динамически корректируемого количества разрешенных ошибок, допускаемых обучаемым подряд при отработке сложных алгоритмов управления.

Однако, прототип имеет недостаток - невозможность идентификации и верификации при обучении операторов граничных и аварийных (катастрофичных) состояний объекта управления, состояний, характерных для аварийного, критического положения параметров надежности и устойчивости объекта в ситуации, способной проявиться при плавных изменениях параметров управляемого объекта, обусловленных не (не явно) ошибочными, но способными к генерации и плавному накоплению потенциальных ошибок (угроз) управляющими воздействиями (микрокомандами управления), предпринимаемыми оператором в ходе обучения.

Данная ситуация способна проявится не сразу в ходе очередного этапа выполнения алгоритма управления обучаемым, содержимое одной микрооперации алгоритма управления даже в случае явной ошибки не всегда приводит к граничному и аварийному (катастрофическому) состоянию системы, однако накопление потенциальных ошибок (угроз) управления в вопросе о сохранении надежности и устойчивости при плавных и незначительных вариациях параметров управляемого объекта очень опасна. Вопросами идентификации и верификации возможных катастрофических состояний управляемого объекта занимается раздел математической теории, называемый теорией катастроф [1-3]. Данная теория посвящена скачкообразным изменениям состояний управляемого объекта, возникающим в виде внезапного ответа системы (объекта) на плавное изменение параметров, вызванное предпринимаемыми оператором управляющими воздействиями. Катастрофы на объекте управления типа АСУ могут выступать в виде неожиданных перегрузок коммутационных устройств, резких перепадов пропускной способности каналов управления АСУ, скачкообразного изменения параметров среды распространения управляющего сигнала и т.п. Например, в ходе обучения алгоритмам динамического многокритериального управления процессом функционирования объекта типа сеть многоканальной радиосвязи, оператор (пользователь) должен формировать управляющие воздействия, рассчитанные на определенную пропускную способность сети. Однако, во время функционирования сети многоканальной радиосвязи наряду с плавным дрейфом параметров среды распространения сигнала (например, изменение конфигурации отражающего тропосферного слоя - для тропосферной связи), происходит плавное нарастание интенсивности абонентских переговоров, поскольку оператор, не учитывая внешние условия, разрешает (инициирует) соединение абонентов. Это не является явной ошибкой управления, но в непредвиденный момент времени способно привести к скачкообразному изменению состояния показателей пропускной способности сети, а как следствие - к потере надежности и устойчивости функционирования сети многоканальной радиосвязи в целом, способно вызвать лавинообразное изменение пропускной способности - коллапс и блокировку сети.

Адекватное устройство для обучения операторов должно быть способно проводить идентификацию и верификацию граничных и аварийных (катастрофичных) состояний объекта управления, должно быть способно предсказать возможное катастрофическое состояние данного объекта, давая, тем самым, пользователю (оператору) подсказку- давая возможность избежать состояний, характерных для аварийного, критического положения параметров надежности и устойчивости объекта управления. Не учет плавного возможного изменения параметров объекта управления, обусловленного плавным нарастанием количества предпринимаемых обучаемым не (не явно) ошибочных, но способных к генерации и накоплению потенциальных ошибок (угроз) управляющих воздействий (микрокоманд управления), облегчает задачу построения устройства обучения операторов, однако резко снижает степень адекватности изучаемых ситуаций, уровень достоверности среды и условий обучения.

Целью предлагаемого изобретения является создание управляемого устройства, способного осуществлять обучение операторов и производить идентификацию и верификацию граничных и аварийных (катастрофичных) состояний объекта управления при плавных изменениях параметров объекта, обусловленных предпринимаемыми обучаемым управляющими воздействиями. С учетом этого, требуется создать устройство, способное своевременно оповещать (предупреждать) обучаемого оператора системы об ее возможном аварийном состоянии, на основе полученных данных идентификации и верификации.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для обучения операторов, содержащее блок задания программы обучения, блок ответных действий оператора, стартовый, главный и установочный элементы ИЛИ, элемент задержки, главный и ответный блоки сравнения, блоки стартовых и опросных элементов И, регистр числа, стартовый и главный счетчики, дешифратор, триггер, элемент И, блок коррекции требований, блок коррекции команд и табло, М≥2 информационных входов которого соединены с соответствующими М выходами дешифратора, М входов которого подключены к соответствующим М выходам блока опросных элементов И, М счетных входов которого соединены с соответствующими М выходами главного счетчика, установочный вход «Уст. «0» которого соединен с первым входом стартового элемента ИЛИ, вторым входом установочного элемента ИЛИ, первым входом главного элемента ИЛИ и является входом «Запуск» устройства, выход главного элемента ИЛИ подключен к счетному входу «Уст. «1» главного счетчика и первому управляющему входу блока задания программы обучения, первый контрольный вход табло подключен к прямому выходу триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И и вторым контрольным входом табло, первый выход главного блока сравнения соединен с вторым входом стартового элемента ИЛИ и вторым управляющим входом блока задания программы обучения, второй выход главного блока сравнения подключен к второму входу главного элемента ИЛИ, входу элемента задержки и второму входу элемента И, выход которого соединен с счетным входом «Уст. «1» стартового счетчика, установочный вход «Уст. «0» которого подключен к выходу стартового элемента ИЛИ, М счетных входов блока стартовых элементов И соединены с соответствующими М выходами стартового счетчика, М выходов блока стартовых элементов И подключены к соответствующим М информационным входам ответного блока сравнения, М ответных входов которого соединены с соответствующими М выходами регистра числа, выход ответного блока сравнения подключен к первому входу установочного элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом триггера, сбрасывающий вход которого подключен к контрольному выходу блока задания программы обучения и к М информационным входам блока опросных элементов И, М выходов блока ответных действий оператора подключены к соответствующим М ответным входам главного блока сравнения, М информационных выходов блока коррекции команд соединены с соответствующими М информационными входами главного блока сравнения, М информационных входов блока коррекции команд подключены к соответствующим М информационным выходам блока задания программы обучения, М контрольных входов блока коррекции команд соединены с соответствующими М контрольными выходами блока коррекции требований, М корректирующих входов регистра числа подключены к соответствующим М корректирующим выходам блока коррекции требований, М входов которого являются соответствующими М входами «Коррекция» устройства, причем первый контрольный вход табло соединен с входом транспаранта «Упражнение», второй контрольный вход табло подключен к входу транспаранта «Тренировка», а М информационных входов табло соединены с соответствующими М входами индикатора номера тренировки, дополнительно введены блок анализа и блок контроля. При этом выход элемента задержки соединен с управляющим входом регистра числа, с М информационными входами блока стартовых элементов И, с тактовым входом блока контроля и тактовым входом блока анализа, проверочный вход которого подключен к выходу блока контроля, управляющий вход которого является входом «Ввод управления» устройства, М индикаторных выходов блока задания программы обучения соединены с соответствующими М индикаторными выходами блока коррекции команд и подключены к соответствующим М управляющим входам блока анализа, М управляющих выходов которого подключены к соответствующим М индикаторным входам табло, которые соединены с соответствующими М входами панели индикации, а предупреждающий выход блока анализа является выходом «Угроза» устройства.

Блок анализа состоит из центрального оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), М исполнительных ОЗУ, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), элемента итерационного сравнения, элемента сравнения, промежуточного ОЗУ, промежуточного элемента И и элемента И. При этом М управляющих входов центрального ОЗУ являются соответствующими М управляющими входами блока анализа, М управляющих выходов центрального ОЗУ являются соответствующими М управляющими выходами блока анализа, тактовый вход центрального ОЗУ подключен к тактовому входу ПЗУ и является тактовым входом блока анализа, М исполнительных выходов центрального ОЗУ подключены к входам М соответствующих исполнительных ОЗУ, входы М исполнительных ОЗУ объединены и подключены к первому входу элемента итерационного сравнения и второму входу элемента сравнения, выходы М исполнительных ОЗУ объединены и подключены к второму входу элемента итерационного сравнения. Выход ПЗУ соединен с первым входом элемента сравнения, выход элемента итерационного сравнения подключен к входу промежуточного ОЗУ и второму входу промежуточного элемента И, первый вход которого соединен с выходом промежуточного ОЗУ. Выход промежуточного элемента И соединен с выходом элемента сравнения и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к проверочному входу ПЗУ и является проверочным входом блока анализа. Выход элемента И соединен со считывающим входом центрального ОЗУ и является предупредительным выходом блока анализа и выходом «Угроза» устройства.

Блок контроля состоит из проверочного ОЗУ и счетчика. При этом тактовый выход счетчика подключен к тактовому входу проверочного ОЗУ, сбрасывающий выход которого подключен к сбрасывающему входу счетчика, тактовый вход которого является тактовым входом блока контроля. Проверочный выход проверочного ОЗУ является выходом блока контроля, управляющий вход проверочного ОЗУ является управляющим входом блока контроля и входом «Ввод управления» устройства.

Принцип создания предлагаемого управляемого устройства для обучения операторов основан на известных результатах исследований в области теории катастроф, изложенных в работах [1-5]. Анализ данных работ позволяет сформировать математически корректный алгоритм идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний, характерных для аварийного, критического положения параметров надежности и устойчивости объекта управления, для ситуации, способной проявиться при плавных изменениях параметров объекта управления, обусловленных не явно ошибочными, но способными к генерации и плавному накоплению потенциальных ошибок управляющими воздействиями (микрокомандами управления), предпринимаемыми оператором в ходе обучения. Действительно, объективно существуют микрокоманды управления, которые, по своему характеру, не являются явными ошибками, допускаемыми обучаемым при отработке сложных алгоритмов управления, но предопределяют плавный дрейф параметров объекта управления к граничному и аварийному (катастрофическому) состоянию, обуславливают плавное движение («скатывание») объекта к сбою (коллапсу).

Таким образом, в рамках управляемого обучения операторов, решается задача априорного оценивания и сравнения значений предельного количества микрокоманд управления, которые, не являясь явными ошибками (ошибочными микрокомандами), предопределяют плавный дрейф параметров объекта управления к граничному и аварийному (катастрофическому) состоянию. С точки зрения физической интерпретации, это процесс априорного статистического анализа плавных и незначительных изменений управляющих воздействий на систему с возможностью оповещения (предупреждения) оператора (обучаемого) о потенциальных катастрофических последствиях в поведении объекта, последствиях, которые на первый взгляд не видны и практически никогда не учитываются при реализации алгоритмов управления объектами и при обучении операторов систем управления.

При данном подходе к обучению операторов, возможно представление динамики изменения состояния объекта управления при плавных и незначительных вариациях управляющих воздействий, в виде динамики изменения на индикаторных выходах блока задания программы обучения и блока коррекции команд некоторого предельного количества микрокоманд (микроопераций) управления, которые, по своему характеру, не являются явными ошибками, но предопределяют плавный дрейф параметров объекта управления к граничному и аварийному (катастрофическому) состоянию, обуславливают плавное «скатывание» объекта к сбою (коллапсу). Анализ результатов работ [1-5] позволяет предусмотреть в устройстве возможность идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний управляемой системы при плавных изменениях параметров управляющих воздействий, предпринимаемых обучаемым.

Математическая формализация параметров управляющих воздействий, предпринимаемых обучаемым и влияющих на поведение системы, может быть представлена посредством статистического определения на индикаторных выходах блока задания программы обучения и блока коррекции команд, соответствующих значений количества введенных обучаемым микрокоманд (микроопераций) управления, которые, по своему характеру, не являются явными ошибками, но предопределяют плавный дрейф параметров объекта управления к граничному и аварийному (катастрофическому) состоянию для каждого m-го уровня идентификации его состояний, где степень детализации (полноты) идентификации состояний системы управления М≥2; m=2, …, М; М=20.

Количество N, где n=1, 2, … N, вводимых обучаемым микрокоманд (микроопераций) управления, которые, по своему характеру, не являются явными ошибками, но предопределяют плавный дрейф параметров объекта управления к граничному и аварийному (катастрофическому) состоянию для каждого m-го уровня идентификации его состояний (каждое n_m), определяется возможностями системы управления, ее надежностью, устойчивостью, граничным значениям производительности объекта управления, и может составлять, например, от 1 (одного) до 50 (пятидесяти).

Общее количество таких значений равно N_M и данные значения представляют собой множество:

где каждый m-й элемент множества, кроме N_M (k+1), является подмножеством N_m и имеет физический смысл превышения порога возможностей системы по надежности и устойчивости и, как следствие, высокой вероятности перехода объекта управления в аварийное (катастрофичное) состояние на следующем шаге (k+1) обучения.

Очевидно, что для решения задачи априорного оценивания и сравнения значений количества вводимых обучаемым микрокоманд (микроопераций) управления, которые, по своему характеру, не являются явными ошибками, но предопределяют плавный дрейф параметров при плавных изменениях управляющих воздействий, необходимо проводить текущий пошаговый мониторинг, осуществлять идентификацию и верификацию граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы (объекта управления).

Идентификация граничных и аварийных (катастрофичных) состояний объекта управления производится путем пошагового (потактового, где k - шаг (такт) обучения) априорного оценивания и сравнения значений каждого m-го из n_m элементов множества N_m с целью определения наличия или отсутствия возможного превышения этими значениями допустимого порога, определяемого выражением:

где N_m - допустимое для каждого m-го уровня идентификации состояний объекта значение количества вводимых обучаемым микрокоманд (микроопераций) управления, которые, по своему характеру, не являются ошибочными, но при превышении которого, объект управления с большой вероятностью перейдет в аварийное (катастрофичное) состояние из любого другого состояния. Превышение, на одном из последующих (k+1) шагов обучения, любым n_m-м из N элементов множества N_m данного порога, характеризует начало плавного изменения параметров управляющих воздействий.

Верификация граничных и аварийных (катастрофичных) состояний управляемого объекта представляет собой независимый от идентификации процесс, характеризует превышение значения любого n_m-го из N элементов множества N_m на данном k-м шаге (такте) процесса обучения над значением этого же элемента на следующем (k+1)-м шаге (такте) и производится путем априорного оценивания значений каждого n_m-го из N элементов множества N_m на k-м шаге (такте) и сравнения полученного значения с оценочным значением этого же элемента на следующем (k+1)-м шаге (такте) в соответствии с выражением:

Физический смысл процесса верификации заключается в выявлении тенденции изменения вводимых обучаемым управляющих воздействий (объема потока микрокоманд (микроопераций) управления, которые, по своему характеру, не являются явными ошибками, но предопределяют плавный дрейф параметров объекта) в сторону граничного и аварийного (катастрофичного) состояния объекта управления.

В обоих случаях априорного оценивания и сравнения значений количества микрокоманд (микроопераций) управления, которые, не являясь ошибочными, тем не менее, предопределяют плавный дрейф параметров объекта в сторону аварии - как при осуществлении процесса идентификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы, когда идентифицировано событие

так и при осуществлении процесса верификации, когда подтверждена тенденция изменения параметров вводимых оператором управляющих воздействий в сторону граничного и аварийного (катастрофичного) состояния системы

обучаемый (пользователь, оператор), осуществляющий управление объектом, должен быть оповещен (предупрежден) о возможном аварийном состоянии объекта управления.

Если обучаемый (пользователь, оператор) не способен повлиять на нежелательное изменение параметров вводимых управляющих воздействий (количества микрокоманд (микроопераций) управления, предопределяющих плавный дрейф параметров объекта в сторону граничного и аварийного (катастрофичного) состояния) или нуждается, например, для получения обучаемым навыков управления в критичных условиях, в получении именно граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы, процесс обучения будет осуществляться без коррекции количества таких микрокоманд (микроопераций) или пороговых значений этого количества.

Если обучаемый (пользователь, оператор), в соответствии с введенным алгоритмом обучения, может и способен повлиять на нежелательное изменение параметров вводимых управляющих воздействий (количества микрокоманд (микроопераций) управления, предопределяющих плавный дрейф параметров объекта в сторону граничного и аварийного (катастрофичного) состояния) и процесс обучения операторов осуществляется в рамках динамического оптимального управления системой, когда аварийные состояния этой системы недопустимы, на основе полученных данных идентификации и верификации происходит внешняя коррекция количества таких микрокоманд (микроопераций) или их пороговых значений с целью не допустить аварийного (катастрофичного) скачкообразного изменения состояний системы при малых управленческих возмущениях [2].

Примеры, иллюстрирующие аналогичные, с точки зрения теории катастроф, операции предотвращения потери устойчивости и надежности сложных управляемых систем при плавных изменениях как внешних условий, так и управляющих воздействий, приведены в [1] и [2], здесь представлены алгоритмы анализа структурной устойчивости объектов и оценки критических точек (точек Морса) в процессе функционирования системы, характеризующих локальные максимумы и минимумы устойчивого (не катастрофичного) поведения объекта при плавных изменениях внешних условий и вводимых управлений.

Анализ выражений (1)-(5) позволяет сделать вывод о технической возможности реализации процесса обучения операторов и процессов идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний объекта управления при плавных изменениях параметров данного объекта, обусловленных предпринимаемыми обучаемым управляющими воздействиями.

Благодаря новой совокупности существенных признаков, за счет введения блока анализа, предназначенного для осуществления процедур идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний объекта управления при плавных изменениях параметров этого объекта, обусловленных предпринимаемыми обучаемым управляющими воздействиями, а также для выработки сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния объекта управления, и блока контроля, предназначенного для формирования управляющей кодовой последовательности, последовательности пороговых значений количества микрокоманд (микроопераций) управления, предопределяющих плавный дрейф параметров объекта в сторону граничного и аварийного (катастрофичного) состояния, а также для формирования сигнала логического нуля или логической единицы, характеризующих соответственно запрещение или разрешение обучаемого (пользователя, оператора) на выдачу сигнала оповещения о наличии возможного катастрофического состояния объекта управления, в заявленном устройстве достигается возможность обеспечивать повышение степени адекватности изучаемых ситуаций, повышение уровня достоверности среды и условий обучения. В заявленном устройстве достигается возможность обеспечивать обучение операторов и производить идентификацию и верификацию граничных и аварийных (катастрофичных) состояний объекта управления при плавных изменениях параметров объекта, обусловленных предпринимаемыми обучаемым управляющими воздействиями (количества микрокоманд (микроопераций) управления, предопределяющих плавный дрейф параметров объекта в сторону граничного и катастрофичного состояния), а также возможность своевременно оповещать (предупреждать) оператора (обучаемого, пользователя) о возможном аварийном состоянии объекта управления, на основе полученных данных идентификации и верификации.

Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых представлены:

на фиг. 1 - структурная схема устройства для обучения операторов;

на фиг. 2 - структурная схема блока анализа;

на фиг. 3 - структурная схема блока контроля;

на фиг. 4 - структурная схема блока задания программы обучения;

на фиг. 5 - структурная схема блока стартовых элементов И;

на фиг. 6 - структурная схема блока опросных элементов И;

на фиг. 7 - структурная схема регистра числа;

на фиг. 8 - структурная схема блока коррекции требований;

на фиг. 9 - структурная схема блока коррекции команд;

Устройство для обучения операторов, изображенное на фиг. 1, состоит из блока задания программы обучения 1, блока ответных действий оператора 2, стартового 7, главного 13 и установочного 18 элементов ИЛИ, элемента задержки 21, главного 3 и ответного 19 блоков сравнения, блоков стартовых 8 и опросных 10 элементов И, регистра числа 20, стартового 6 и главного 11 счетчиков, дешифратора 12, триггера 9, элемента И 5, блока коррекции требований 22, блока коррекции команд 23, блока анализа 24, блока контроля 25 и табло 4, М≥2 информационных входов 44₁-44_М которого соединены с соответствующими М выходами 121₁-121_М дешифратора 12. М входов 122₁-122_М которого подключены к соответствующим М выходам 103₁-103_М блока опросных элементов И 10, М счетных входов 101₁-101_М которого соединены с соответствующими М выходами 111₁-111_М главного счетчика 11, установочный вход «Уст. «0» которого соединен с первым входом 71 стартового элемента ИЛИ 7, вторым входом 182 установочного элемента ИЛИ 18, первым входом 131 главного элемента ИЛИ 13 и является входом «Запуск» устройства. Выход 133 главного элемента ИЛИ 13 подключен к счетному входу «Уст. «1» главного счетчика 11 и первому управляющему входу 013 блока задания программы обучения 1. Первый контрольный вход 41 табло 4 подключен к прямому выходу 91 триггера 9, инверсный выход 92 которого соединен с первым входом 51 элемента И 5 и вторым контрольным входом 42 табло 4, первый выход 33 главного блока сравнения 3 соединен с вторым входом 72 стартового элемента ИЛИ 7 и вторым управляющим входом 014 блока задания программы обучения 1, второй выход 34 главного блока сравнения 3 подключен к второму входу 132 главного элемента ИЛИ 13, входу 211 элемента задержки 21 и второму входу 52 элемента И 5, выход 53 которого соединен с счетным входом «Уст. «1» стартового счетчика 6, установочный вход «Уст. «0» которого подключен к выходу 73 стартового элемента ИЛИ 7. При этом М счетных входов 81₁-81_М блока стартовых элементов И 8 соединены с соответствующими М выходами 61₁-61_М стартового счетчика 6, М выходов 83₁-83_М блока стартовых элементов И 8 подключены к соответствующим М информационным входам 191₁-191_М ответного блока сравнения 19, М ответных входов 192₁-192_М которого соединены с соответствующими М выходами 2021 -202_М регистра числа 20. Выход 193 ответного блока сравнения 19 подключен к первому входу 181 установочного элемента ИЛИ 18, выход 183 которого соединен с установочным входом 93 триггера 9, сбрасывающий вход 94 которого подключен к контрольному выходу 015 блока задания программы обучения 1 и к М информационным входам 102₁-102_М блока опросных элементов И 10, М выходов 021₁-021_М блока ответных действий оператора 2 подключены к соответствующим М ответным входам 31₁-31_М главного блока сравнения 3, М информационных выходов 233₁-233_М блока коррекции команд 23 соединены с соответствующими М информационными входами 32₁-32_М главного блока сравнения 3, М информационных входов 231₁-231_М блока коррекции команд 23 подключены к соответствующим М информационным выходам 012₁-012_М блока задания программы обучения 1, М контрольных входов 234₁-234_М блока коррекции команд 23 соединены с соответствующими М контрольными выходами 222₁-222_М блока коррекции требований 22, М корректирующих входов 203₁-203_М регистра числа 20 подключены к соответствующим М корректирующим выходам 223₁-223_М блока коррекции требований 22, М входов 221₁-221_М которого являются соответствующими М (К₁-К_М) входами «Коррекция» устройства. Причем первый контрольный вход 41 табло 4 соединен с входом 151 транспаранта «Упражнение» 15, второй контрольный вход 42 табло 4 подключен к входу транспаранта «Тренировка» 16, а М информационных входов 44₁-44_М табло 4 соединены с соответствующими М входами 171₁-171_М индикатора номера тренировки 17. При этом выход 212 элемента задержки 21 соединен с управляющим входом 201 регистра числа 20, с М информационными входами 82₁-82_М блока стартовых элементов И 8, с тактовым входом 253 блока контроля 25 и с тактовым входом 243 блока анализа 24, проверочный вход 244 которого подключен к выходу 252 блока контроля 25, управляющий вход 251 которого является входом «Ввод управления» устройства, М индикаторных выходов 011₁-011_М блока задания программы обучения 1 соединены с соответствующими М индикаторными выходами 232₁-232_М блока коррекции команд 23 и подключены к соответствующим М управляющим входам 241₁-241_М блока анализа 24, М управляющих выходов 242₁-242_М которого подключены к соответствующим М индикаторным входам 43₁-43_М табло 4, которые соединены с соответствующими М входами 141₁-141_М панели индикации 14, а предупреждающий выход 245 блока анализа 24 является выходом «Угроза» устройства.

Число «М, (М≥2; m=2, …, M)» (входов, выходов, элементов И, счетчиков и т.п.) определяется в соответствии с необходимой и достаточной для обучения операторов степенью детализации (полноты) идентификации состояний системы управления и, как правило, составляет от 2 (двух) до 20 (двадцати).

Число «N, (n=1, 2, …, N)» (микрокоманд (микроопераций), входов, выходов и т.п.) определяется в соответствии с возможностями системы управления, ее надежностью, устойчивостью, граничными значениями производительности объекта управления, и может составлять, например, от 1 (одного) до 50 (пятидесяти).

Блок анализа 24 предназначен для осуществления процедур идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний объекта управления при плавных изменениях параметров этого объекта, обусловленных предпринимаемыми обучаемым управляющими воздействиями, а также для выработки сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния объекта управления.

Блок анализа 24 (фиг. 2) состоит из центрального ОЗУ 24.0, М исполнительных ОЗУ 24.1₁-24.1 м, ПЗУ 24.2, элемента итерационного сравнения 24.3, элемента сравнения 24.4, промежуточного ОЗУ 24.5, промежуточного элемента И 24.6 и элемента И 24.7, причем М управляющих входов 24.0-1₁-24.0-1_М центрального ОЗУ 24.0 являются соответствующими М управляющими входами 241₁-241_М блока анализа 24, М управляющих выходов 24.0-2₁-24.0-2_М центрального ОЗУ 24.0 являются соответствующими М управляющими выходами 242₁-242_М блока анализа 24. Тактовый вход 24.0-3 центрального ОЗУ 24.0 подключен к тактовому входу 24.2-1 ПЗУ 24.2 и является тактовым входом 243 блока анализа 24, М исполнительных выходов 24.0-4₁-24.0-4_М центрального ОЗУ 24.0 подключены к входам М соответствующих исполнительных ОЗУ 24.1₁-24.1 м- Входы М исполнительных ОЗУ 24.1₁-24.1_М объединены и подключены к первому входу 24.3-1 элемента итерационного сравнения 24.3 и второму входу 24.4-2 элемента сравнения 24.4, выходы М исполнительных ОЗУ 24.1₁-24.1_М объединены и подключены к второму входу 24.3-2 элемента итерационного сравнения 24.3. Выход ПЗУ 24.2 соединен с первым входом 24.4-1 элемента сравнения 24.4, выход элемента итерационного сравнения 24.3 подключен к входу промежуточного ОЗУ 24.5 и второму входу 24.6-2