汽車雨刮電路虛擬仿真實訓系統開發

周豐、王華

（保定長安客車制造有限公司 073000)

0 引言

為了使汽車短路故障檢測課程達到良好的實訓效果，學校通常需要購買電器實訓臺。但是這種設備價格昂貴，采購數量有限，只能采取分組教學模式，多個學生一起圍著實訓臺，具體的操作只能由其中一兩個同學完成，其余同學只能圍觀，導致實訓效果達不到預期。而且實訓設備也具有一定的危險系數，如果出現短路或者起動機突然運轉的情況，就會傷害到周圍的學生。這就給學生造成了較大的心理壓力，教師在課程中也要時刻注意安全問題，所以學生和教師都不能全身心投入到實訓課程中。而利用虛擬仿真系統輔助實訓課程的開展，是實訓教育發展的必然趨勢。本文就以汽車雨刮器虛擬仿真實訓系統為例，分析了模擬仿真技術在實訓課程中的應用[1]。

1 汽車雨刮電路故障檢測

汽車雨刮是安裝在汽車前風擋玻璃上的器件，它的主要功能是將風擋玻璃上的塵土和雨雪等清除，給司機呈現出一片清楚的視野。汽車雨刮電路主要由擁有5個端子的雨刮電機、開關、繼電器以及蓄電池等。雨刮擺動的速度并不是固定不變的，它是根據車速和雨勢進行調整的，所以汽車雨刮有不同擋位之分，高速擋、低速擋、間歇擋和自動復位擋。雨刮器不運轉、雨刮不能自動復位等都是汽車雨刮器的常見故障，導致雨刮器故障可能是機械故障或是電路故障，機械故障就是雨刮器電機和開關損壞，電路故障是線路接觸問題以及各種電氣元件問題等[2]。

2 虛擬仿真實訓系統總體架構

2.1 B/S架構模式

這種架構模式適用于學生課外自學的情況。學生如果在課下想自學就上網登錄Web的虛擬仿真實訓子系統，系統在Web服務器上運行程序，以HTML頁面的形式呈現出來。只要有上網條件，學生就可以隨時隨地進行上網學習，操作簡單，靈活性強。

2.2 C/S架構模式

這種架構模式適用于實訓室的正常教學活動。教師和學生的計算機分別有教師客戶端軟件和學生客戶端軟件，2種客戶端都連接到局域網中。教師在講課時可利用教學演示模式，將汽車雨刮電路故障檢測的全過程投放到大屏幕上給學生觀看。當需要學生親自上手操作時則可利用實訓考核模式，學生客戶端軟件就會從數據庫中自動抽取不同的實訓題目，每個學生分到的故障類型都是不同的，防止出現相互抄襲的現象。學生在實訓結束后提交結果，教師就可以在系統中看到學生的實訓記錄[3]。

3 虛擬仿真實訓系統技術方案設計

雨刮電路虛擬仿真故障操作，會涉及到雨刮的不同擋位、點火開關和電壓表筆測量的具體位置等。這些動作在虛擬仿真實訓系統中必須要提前設計好。

3.1 點火開關和雨刮開關的交互設計

C/S架構模式下，可以在WinForm界面用按鈕模擬點火開關和雨刮開關，改變按鈕的狀態來顯示開關的不同狀態，擋位狀態可以通過變量進行存儲。在B/S架構模式下，可以在WebPage頁面中結合Image控件與JavaScript表示開關的不同狀態。

3.2 電壓表筆測量位置的交互控制設計

C/S架構模式下，利用WinForm界面的單選按鈕控件，可以分別表示紅表筆和黑表筆，檢測端子的狀態變化可以通過PictureBox控件顯示出來。紅表筆在檢測端子上背景是紅色的，黑表筆在檢測端子上背景就是黑色的。

4 結束語

汽車雨刮電路虛擬仿真實訓系統的開發和應用，解決了長期困擾高職院校的實訓課程難題，不僅節省了實訓教學成本，還能提高實訓教學的安全性，對豐富實訓教學內容也起到了很大的幫助。

[1]尹立孟,朱光俊,萬新,等.鋼鐵生產虛擬仿真實驗教學的建設與思考[J].重慶科技學院學報(社會科學版),2014(9):142-143,158.

[2]武照云,曲令晉,劉楠嶓,等.動態可視化的隨機方向法教學演示系統[J].現代制造工程,2013(2):136-139.

[3]姚俊,程華,應衛勇.Internet環境下符合工程理念的在線工程實驗設計及實現[J].實驗室研究與探索,2015,34(2):171-176.