專利名稱：：基于網絡的具有智能考核功能的液壓綜合實訓系統的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種基于網絡的具有智能考核功能的液壓綜合實訓系統。技術背景液壓系統具有功率大、工作平穩、可實現大范圍內的無級調速等獨特優點，它作為機械設備過程控制的執行機構，應用日趨廣泛。液壓傳動及控制技術是高等工科院校、職業技術院校的基礎課程之一，它是集傳動、控制、檢測、計算機等課程為一體的綜合性科目，具有很強的實踐性。作為液壓課程教學體系重要組成部分的液壓實訓及考核，通過在液壓實驗設備上進行液壓方面實訓，激發學生的學習興趣，鍛煉學生的實際動手能力，使學生更容易地掌握抽象的液壓理論知識；通過液壓實訓的考核，一方面可以考察學生的學習情況，另一方面可以為教師提供教學分析的依據。因此，液壓綜合實訓系統在液壓課程的教學中起到極其重要的作用。目前國內外研制的液壓綜合實訓及考核系統，主要分成兩類一類是普通型液壓綜合實訓及考核系統。此類系統根據教學特點和液壓傳動課程教學大綱的要求，采用標準的液壓元件進行模塊化設計，構成接插方便的系統組合。在此類實驗臺上能夠進行液壓傳動基本回路實驗，如簡單的壓力調定回路、采用順序閥的順序動作回路、采用先導式溢流閥的卸荷回路等，通過此類實驗臺可以培養和提高學生的設計能力、動手能力和綜合運用能力。除此之外，學生在此實驗臺上也可自行設計、組裝擴展各種液壓回路實驗。另一類是現代液壓教學的實訓及考核系統，具有在線檢測、仿真等功能。由于普通型液壓綜合實訓系統存在實驗誤差大、效率低等缺點，因此，國內外部分科教設備公司在普通實驗臺的基礎上研制出具有在線檢測功能的現代液壓教學實訓及考核系統。此類實訓及考核系統采用計算機自動檢測，然后數字顯示及繪圖，從而提高了測量精度及實驗效率。而仿真軟件的應用，可以大大提高學生的主觀能動性，學生可以根據實驗大綱的要求，自主地完成設計、繪圖、選件、組裝、調試的全部過程，方便繪制出符合工業標準的液壓回路圖,同時還可以檢査回路的正確性，如德國Festo公司開發FluidSIM軟件。智能液壓綜合實訓及考核系統可以更全面、更公正地對學生進行實訓和考核，而網絡型液壓綜合實訓及考核系統可以進行異地實訓和考核，從而提高教學效率，因此液壓實訓及考核系統應朝智能化、網絡化、集成化的方向發展，3而網絡技術、人工智能技術的發展，為實現液壓綜合實訓及考核系統的智能化、網絡化、集成化提供了條件，基于網絡的具有智能考核功能的液壓綜合實訓系統在上述背景下應運而生。
發明內容本發明的目的是提供一種基于網絡的具有智能考核功能的液壓綜合實訓系統。基于網絡的具有智能考核功能的液壓綜合實訓系統中的教師機經路由器及交換機與多個綜合實訓單元相連接，每個綜合實訓單元由相連接的學生機與液壓系統綜合實訓裝置組成，液壓系統綜合實訓裝置的內部模塊連接關系為電器控制模塊分別與雙作用油缸速度控制模塊、流量和速度檢測模塊、液壓元件檢測模塊、壓力成形模塊相連接，壓力成型模塊分別與雙作用油缸速度控制模塊、液壓元件檢測模塊相連接，雙作用油缸速度控制模塊與流量和速度檢測模塊、液壓元件檢測模塊相連接。所述的電器控制模塊的內部模塊連接關系為信號檢測及控制子模塊與故障設置及排除子模塊、繼電器控制子模塊、液壓實訓裝置被控對象、信號檢測及控制子模塊相連接，液壓實訓裝置被控對象與可編程控制器控制子模塊、人機界面子模塊相連接，液壓實訓裝置被控對象與特性曲線控制子模塊、故障設置及排除子模塊相連接。本發明與現有技術相比具有的有益效果1)采用軟件和硬件相結合的方法，實現非破壞性的故障設置及排除，故障設置分為損壞及特性曲線變差二方面；2)針對液壓綜合實訓設置的基于任務驅動的自適應考核功能，在工程實訓及考核過程中，可根據考生對某項特定任務的考試成績，自適應調節下一階段對該學生考核的難易程度，以便更全面、更公正地對學生進行考核；3)采用基于網絡的自主實訓及考核技術建立一個針對液壓系統的強大的實訓及考核題庫，然后提出個性化的自適應考核策略，尤其是根據考核要求進行智能組巻。圖1是基于網絡的具有智能考核功能的液壓綜合實訓系統的結構示意框圖；圖2是本發明的液壓系統綜合實訓裝置結構示意框圖；圖3是本發明的電器控制模塊結構示意框圖；圖4是本發明的基于任務驅動的自適應考核軟件流程圖。具體實施方式如圖l、2所示，基于網絡的具有智能考核功能的液壓綜合實訓系統中的教師機經路由器及交換機與多個綜合實訓單元相連接，每個綜合實訓單元由相連接的學生機與液壓系統綜合實訓裝置組成，液壓系統綜合實訓裝置的內部模塊連接關系為電器控制模塊分別與雙作用油缸速度控制模塊、流量和速度檢測模塊、液壓元件檢測模塊、壓力成形模塊相連接，壓力成型模塊分別與雙作用油缸速度控制模塊、液壓元件檢測模塊相連接，雙作用油缸速度控制模塊與流量和速度檢測模塊、液壓元件檢測模塊相連接。如圖3所示，電器控制模塊的內部模塊連接關系為信號檢測及控制子模塊與故障設置及排除子模塊、繼電器控制子模塊、液壓實訓裝置被控對象、信號檢測及控制子模塊相連接，液壓實訓裝置被控對象與可編程控制器控制子模塊、人機界面子模塊相連接，液壓實訓裝置被控對象與特性曲線控制子模塊、故障設置及排除子模塊相連接。基于網絡的具有智能考核功能的液壓綜合實訓系統，是一個集機、電、液、計算機、網絡于一體的綜合性實訓教學及考核設備，在普通液壓實驗的基礎上，強調液壓元件和各種回路的特性分析及故障診斷，使學生對液壓及控制知識的領會更為深刻，因此，該液壓綜合實訓系統是在原先液壓實驗臺基礎上的一次提升，它不僅可以進行基本的液壓試驗方面的實訓及考核，而且可以進行故障診斷及特性分析方面的實訓及考核。教師機負責實訓、考核，以及相關信息和數據的管理與監控；路由器和交換機實現網絡的中繼；學生機負責學生的實訓、考核時答題信息的提交等；而液壓系統綜合實訓裝置，主要模擬液壓滑臺、機械手、叉車、注塑機等設備的液壓回路，它由五個模塊組成，五個模塊分別為壓力成形模塊、液壓元件檢測模塊、流量和速度檢測模塊、雙作用油缸速度控制模塊、電器控制模塊。壓力成形模塊是液壓系統最基本的模塊，主要由油箱、變量泵或定量泵、安全閥、系統壓力調節溢流閥、系統壓力加載卸載方向閥等液壓元件組成；液壓元件檢測模塊由先導式溢流閥和方向閥等液壓元件組成，先導式溢流閥為被檢測閥；流量和速度檢測模塊由流量計、量杯、位移傳感器、方向閥等組成，可以用來檢測流量和速度，方便對液壓回路和液壓元件的深入研究；雙作用油缸速度控制模塊由雙作用工作油缸、加載缸、加載閥、方向閥、節流閥、傳感器等組成；電器控制模塊主要由信號檢測及控制子模塊、故障設置及排除子模塊、繼電器控制子模塊、特性曲線控制子模塊、可編程控制器控制子模塊、人機界面子模塊等組成。該液壓綜合實訓系統采用高級語言編程，其豐富的軟件、全智能漢字管理，使菜單和人機界面內容豐富多彩。具有智能考核的液壓綜合實訓系統可以檢測壓力、速度、流量等參數，繪制靜、動態實驗曲線，具有非破壞性故障設置及排除、基于任務驅動的自適應考核及基于網絡的自主實訓等功能。非破壞性故障設置及排除是智能考核中的重要組成部分，包括簡單的非破壞性故障設置及排除，和特征曲線變差的非破壞性故障設置及排除。具體故障根據液壓系統綜合實訓裝置加以設置，每個故障依據考核點、難度系數的不同，都編上一一對應的函數，存儲到數據庫內。自動組巻時，根據考核點、難度系數等參數，直接調出反應故障的函數，然后把信號發給液壓系統綜合實訓裝置，進行故障的設置及考核。基于任務驅動的自適應考核功能，同樣是智能考核中的重要組成部分，在工程實訓考核過程中，可根據考生對某項特定任務的考試成績，自適應調節下一階段對學生考試的難易程度，以便更全面、更公正地對學生進行考核。圖4為基于任務驅動的自適應考核軟件流程圖。只有當試題難度與被試者水平大體相同時，試題所提供的信息量最大，測試結果最好。基于任務驅動的自適應考核的關鍵是考核用的試題庫編寫，每道題需要的關鍵參數如表1所示。另外，在閱巻的過程中，軟件程序會調用考生在考試時所做題目的難度系數、正確度、時間消耗等信息，在一個加權公式中計算出學生的綜合成績，而不是僅僅根據結果的對或錯來給出成績。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1.一種基于網絡的具有智能考核功能的液壓綜合實訓系統，其特征在于教師機經路由器及交換機與多個綜合實訓單元相連接，每個綜合實訓單元由相連接的學生機與液壓系統綜合實訓裝置組成，液壓系統綜合實訓裝置的內部模塊連接關系為電器控制模塊分別與雙作用油缸速度控制模塊、流量和速度檢測模塊、液壓元件檢測模塊、壓力成形模塊相連接，壓力成型模塊分別與雙作用油缸速度控制模塊、液壓元件檢測模塊相連接，雙作用油缸速度控制模塊與流量和速度檢測模塊、液壓元件檢測模塊相連接。2.根據權利要求1所述的一種基于網絡的具有智能考核功能的液壓綜合實訓系統，其特征在于所述的電器控制模塊的內部模塊連接關系為信號檢測及控制子模塊與故障設置及排除子模塊、繼電器控制子模塊、實訓裝置被控對象、信號檢測及控制子模塊相連接，實訓裝置被控對象與可編程控制器控制子模塊、人機界面子模塊相連接，實訓裝置被控對象與特性曲線控制子模塊、故障設置及排除子模塊相連接。全文摘要本發明公開了一種基于網絡的具有智能考核功能的液壓綜合實訓系統。教師機經路由器及交換機與多個綜合實訓單元相連接，每個綜合實訓單元由相連接的學生機與液壓系統綜合實訓裝置組成，液壓系統綜合實訓裝置的內部模塊連接關系為電器控制模塊分別與雙作用油缸速度控制模塊、流量和速度檢測模塊、液壓元件檢測模塊、壓力成形模塊相連接，壓力成型模塊分別與雙作用油缸速度控制模塊、液壓元件檢測模塊相連接，雙作用油缸速度控制模塊與流量和速度檢測模塊、液壓元件檢測模塊相連接。本發明實現非破壞性的故障設置及排除，可根據考生對某項特定任務的考試成績，自適應調節下一階段對該學生考核的難易程度，以便更全面、更公正地對學生進行考核。文檔編號G09B25/00GK101261782SQ20081006020公開日2008年9月10日申請日期2008年3月31日優先權日2008年3月31日發明者潺劉,石海鋼,胡旭曉,春陳申請人:杭州浙攸科教儀器有限公司