專利名稱：：基于網(wǎng)絡(luò)的具有智能考核功能的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)的具有智能考核功能的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。技術(shù)背景液壓系統(tǒng)具有功率大、工作平穩(wěn)、可實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的無級(jí)調(diào)速等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，它作為機(jī)械設(shè)備過程控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，應(yīng)用日趨廣泛。液壓傳動(dòng)及控制技術(shù)是高等工科院校、職業(yè)技術(shù)院校的基礎(chǔ)課程之一，它是集傳動(dòng)、控制、檢測、計(jì)算機(jī)等課程為一體的綜合性科目，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。作為液壓課程教學(xué)體系重要組成部分的液壓實(shí)訓(xùn)及考核，通過在液壓實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行液壓方面實(shí)訓(xùn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，使學(xué)生更容易地掌握抽象的液壓理論知識(shí)；通過液壓實(shí)訓(xùn)的考核，一方面可以考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，另一方面可以為教師提供教學(xué)分析的依據(jù)。因此，液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在液壓課程的教學(xué)中起到極其重要的作用。目前國內(nèi)外研制的液壓綜合實(shí)訓(xùn)及考核系統(tǒng)，主要分成兩類一類是普通型液壓綜合實(shí)訓(xùn)及考核系統(tǒng)。此類系統(tǒng)根據(jù)教學(xué)特點(diǎn)和液壓傳動(dòng)課程教學(xué)大綱的要求，采用標(biāo)準(zhǔn)的液壓元件進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，構(gòu)成接插方便的系統(tǒng)組合。在此類實(shí)驗(yàn)臺(tái)上能夠進(jìn)行液壓傳動(dòng)基本回路實(shí)驗(yàn)，如簡單的壓力調(diào)定回路、采用順序閥的順序動(dòng)作回路、采用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷回路等，通過此類實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以培養(yǎng)和提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力和綜合運(yùn)用能力。除此之外，學(xué)生在此實(shí)驗(yàn)臺(tái)上也可自行設(shè)計(jì)、組裝擴(kuò)展各種液壓回路實(shí)驗(yàn)。另一類是現(xiàn)代液壓教學(xué)的實(shí)訓(xùn)及考核系統(tǒng)，具有在線檢測、仿真等功能。由于普通型液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)存在實(shí)驗(yàn)誤差大、效率低等缺點(diǎn)，因此，國內(nèi)外部分科教設(shè)備公司在普通實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上研制出具有在線檢測功能的現(xiàn)代液壓教學(xué)實(shí)訓(xùn)及考核系統(tǒng)。此類實(shí)訓(xùn)及考核系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測，然后數(shù)字顯示及繪圖，從而提高了測量精度及實(shí)驗(yàn)效率。而仿真軟件的應(yīng)用，可以大大提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)大綱的要求，自主地完成設(shè)計(jì)、繪圖、選件、組裝、調(diào)試的全部過程，方便繪制出符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的液壓回路圖,同時(shí)還可以檢査回路的正確性，如德國Festo公司開發(fā)FluidSIM軟件。智能液壓綜合實(shí)訓(xùn)及考核系統(tǒng)可以更全面、更公正地對學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)和考核，而網(wǎng)絡(luò)型液壓綜合實(shí)訓(xùn)及考核系統(tǒng)可以進(jìn)行異地實(shí)訓(xùn)和考核，從而提高教學(xué)效率，因此液壓實(shí)訓(xùn)及考核系統(tǒng)應(yīng)朝智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的方向發(fā)展，3而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)液壓綜合實(shí)訓(xùn)及考核系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化提供了條件，基于網(wǎng)絡(luò)的具有智能考核功能的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在上述背景下應(yīng)運(yùn)而生。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種基于網(wǎng)絡(luò)的具有智能考核功能的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。基于網(wǎng)絡(luò)的具有智能考核功能的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中的教師機(jī)經(jīng)路由器及交換機(jī)與多個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)單元相連接，每個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)單元由相連接的學(xué)生機(jī)與液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置組成，液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置的內(nèi)部模塊連接關(guān)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(nèi)部模塊連接關(guān)系為信號(hào)檢測及控制子模塊與故障設(shè)置及排除子模塊、繼電器控制子模塊、液壓實(shí)訓(xùn)裝置被控對象、信號(hào)檢測及控制子模塊相連接，液壓實(shí)訓(xùn)裝置被控對象與可編程控制器控制子模塊、人機(jī)界面子模塊相連接，液壓實(shí)訓(xùn)裝置被控對象與特性曲線控制子模塊、故障設(shè)置及排除子模塊相連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果1)采用軟件和硬件相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)非破壞性的故障設(shè)置及排除，故障設(shè)置分為損壞及特性曲線變差二方面；2)針對液壓綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)置的基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)考核功能，在工程實(shí)訓(xùn)及考核過程中，可根據(jù)考生對某項(xiàng)特定任務(wù)的考試成績，自適應(yīng)調(diào)節(jié)下一階段對該學(xué)生考核的難易程度，以便更全面、更公正地對學(xué)生進(jìn)行考核；3)采用基于網(wǎng)絡(luò)的自主實(shí)訓(xùn)及考核技術(shù)建立一個(gè)針對液壓系統(tǒng)的強(qiáng)大的實(shí)訓(xùn)及考核題庫，然后提出個(gè)性化的自適應(yīng)考核策略，尤其是根據(jù)考核要求進(jìn)行智能組巻。圖1是基于網(wǎng)絡(luò)的具有智能考核功能的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2是本發(fā)明的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置結(jié)構(gòu)示意框圖；圖3是本發(fā)明的電器控制模塊結(jié)構(gòu)示意框圖；圖4是本發(fā)明的基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)考核軟件流程圖。具體實(shí)施方式如圖l、2所示，基于網(wǎng)絡(luò)的具有智能考核功能的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中的教師機(jī)經(jīng)路由器及交換機(jī)與多個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)單元相連接，每個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)單元由相連接的學(xué)生機(jī)與液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置組成，液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置的內(nèi)部模塊連接關(guān)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(nèi)部模塊連接關(guān)系為信號(hào)檢測及控制子模塊與故障設(shè)置及排除子模塊、繼電器控制子模塊、液壓實(shí)訓(xùn)裝置被控對象、信號(hào)檢測及控制子模塊相連接，液壓實(shí)訓(xùn)裝置被控對象與可編程控制器控制子模塊、人機(jī)界面子模塊相連接，液壓實(shí)訓(xùn)裝置被控對象與特性曲線控制子模塊、故障設(shè)置及排除子模塊相連接?；诰W(wǎng)絡(luò)的具有智能考核功能的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，是一個(gè)集機(jī)、電、液、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)于一體的綜合性實(shí)訓(xùn)教學(xué)及考核設(shè)備，在普通液壓實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)液壓元件和各種回路的特性分析及故障診斷，使學(xué)生對液壓及控制知識(shí)的領(lǐng)會(huì)更為深刻，因此，該液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是在原先液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)上的一次提升，它不僅可以進(jìn)行基本的液壓試驗(yàn)方面的實(shí)訓(xùn)及考核，而且可以進(jìn)行故障診斷及特性分析方面的實(shí)訓(xùn)及考核。教師機(jī)負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)、考核，以及相關(guān)信息和數(shù)據(jù)的管理與監(jiān)控；路由器和交換機(jī)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的中繼；學(xué)生機(jī)負(fù)責(zé)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)、考核時(shí)答題信息的提交等；而液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置，主要模擬液壓滑臺(tái)、機(jī)械手、叉車、注塑機(jī)等設(shè)備的液壓回路，它由五個(gè)模塊組成，五個(gè)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(tǒng)最基本的模塊，主要由油箱、變量泵或定量泵、安全閥、系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)溢流閥、系統(tǒng)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(dǎo)式溢流閥和方向閥等液壓元件組成，先導(dǎo)式溢流閥為被檢測閥；流量和速度檢測模塊由流量計(jì)、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(jié)流閥、傳感器等組成；電器控制模塊主要由信號(hào)檢測及控制子模塊、故障設(shè)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(jī)界面子模塊等組成。該液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用高級(jí)語言編程，其豐富的軟件、全智能漢字管理，使菜單和人機(jī)界面內(nèi)容豐富多彩。具有智能考核的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)可以檢測壓力、速度、流量等參數(shù)，繪制靜、動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)曲線，具有非破壞性故障設(shè)置及排除、基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)考核及基于網(wǎng)絡(luò)的自主實(shí)訓(xùn)等功能。非破壞性故障設(shè)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(shè)置及排除，和特征曲線變差的非破壞性故障設(shè)置及排除。具體故障根據(jù)液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置加以設(shè)置，每個(gè)故障依據(jù)考核點(diǎn)、難度系數(shù)的不同，都編上一一對應(yīng)的函數(shù)，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。自動(dòng)組巻時(shí)，根據(jù)考核點(diǎn)、難度系數(shù)等參數(shù)，直接調(diào)出反應(yīng)故障的函數(shù)，然后把信號(hào)發(fā)給液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置，進(jìn)行故障的設(shè)置及考核?；谌蝿?wù)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)考核功能，同樣是智能考核中的重要組成部分，在工程實(shí)訓(xùn)考核過程中，可根據(jù)考生對某項(xiàng)特定任務(wù)的考試成績，自適應(yīng)調(diào)節(jié)下一階段對學(xué)生考試的難易程度，以便更全面、更公正地對學(xué)生進(jìn)行考核。圖4為基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)考核軟件流程圖。只有當(dāng)試題難度與被試者水平大體相同時(shí)，試題所提供的信息量最大，測試結(jié)果最好?；谌蝿?wù)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)考核的關(guān)鍵是考核用的試題庫編寫，每道題需要的關(guān)鍵參數(shù)如表1所示。另外，在閱巻的過程中，軟件程序會(huì)調(diào)用考生在考試時(shí)所做題目的難度系數(shù)、正確度、時(shí)間消耗等信息，在一個(gè)加權(quán)公式中計(jì)算出學(xué)生的綜合成績，而不是僅僅根據(jù)結(jié)果的對或錯(cuò)來給出成績。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1.一種基于網(wǎng)絡(luò)的具有智能考核功能的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于教師機(jī)經(jīng)路由器及交換機(jī)與多個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)單元相連接，每個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)單元由相連接的學(xué)生機(jī)與液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置組成，液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置的內(nèi)部模塊連接關(guān)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)的具有智能考核功能的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于所述的電器控制模塊的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為信號(hào)檢測及控制子模塊與故障設(shè)置及排除子模塊、繼電器控制子模塊、實(shí)訓(xùn)裝置被控對象、信號(hào)檢測及控制子模塊相連接，實(shí)訓(xùn)裝置被控對象與可編程控制器控制子模塊、人機(jī)界面子模塊相連接，實(shí)訓(xùn)裝置被控對象與特性曲線控制子模塊、故障設(shè)置及排除子模塊相連接。全文摘要本發(fā)明公開了一種基于網(wǎng)絡(luò)的具有智能考核功能的液壓綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。教師機(jī)經(jīng)路由器及交換機(jī)與多個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)單元相連接，每個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)單元由相連接的學(xué)生機(jī)與液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置組成，液壓系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置的內(nèi)部模塊連接關(guān)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(fā)明實(shí)現(xiàn)非破壞性的故障設(shè)置及排除，可根據(jù)考生對某項(xiàng)特定任務(wù)的考試成績，自適應(yīng)調(diào)節(jié)下一階段對該學(xué)生考核的難易程度，以便更全面、更公正地對學(xué)生進(jìn)行考核。文檔編號(hào)G09B25/00GK101261782SQ20081006020公開日2008年9月10日申請日期2008年3月31日優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日發(fā)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