汽车雨刮电路虚拟仿真实训系统开发

周丰、王华

（保定长安客车制造有限公司 073000)

0 引言

为了使汽车短路故障检测课程达到良好的实训效果，学校通常需要购买电器实训台。但是这种设备价格昂贵，采购数量有限，只能采取分组教学模式，多个学生一起围着实训台，具体的操作只能由其中一两个同学完成，其余同学只能围观，导致实训效果达不到预期。而且实训设备也具有一定的危险系数，如果出现短路或者起动机突然运转的情况，就会伤害到周围的学生。这就给学生造成了较大的心理压力，教师在课程中也要时刻注意安全问题，所以学生和教师都不能全身心投入到实训课程中。而利用虚拟仿真系统辅助实训课程的开展，是实训教育发展的必然趋势。本文就以汽车雨刮器虚拟仿真实训系统为例，分析了模拟仿真技术在实训课程中的应用[1]。

1 汽车雨刮电路故障检测

汽车雨刮是安装在汽车前风挡玻璃上的器件，它的主要功能是将风挡玻璃上的尘土和雨雪等清除，给司机呈现出一片清楚的视野。汽车雨刮电路主要由拥有5个端子的雨刮电机、开关、继电器以及蓄电池等。雨刮摆动的速度并不是固定不变的，它是根据车速和雨势进行调整的，所以汽车雨刮有不同挡位之分，高速挡、低速挡、间歇挡和自动复位挡。雨刮器不运转、雨刮不能自动复位等都是汽车雨刮器的常见故障，导致雨刮器故障可能是机械故障或是电路故障，机械故障就是雨刮器电机和开关损坏，电路故障是线路接触问题以及各种电气元件问题等[2]。

2 虚拟仿真实训系统总体架构

2.1 B/S架构模式

这种架构模式适用于学生课外自学的情况。学生如果在课下想自学就上网登录Web的虚拟仿真实训子系统，系统在Web服务器上运行程序，以HTML页面的形式呈现出来。只要有上网条件，学生就可以随时随地进行上网学习，操作简单，灵活性强。

2.2 C/S架构模式

这种架构模式适用于实训室的正常教学活动。教师和学生的计算机分别有教师客户端软件和学生客户端软件，2种客户端都连接到局域网中。教师在讲课时可利用教学演示模式，将汽车雨刮电路故障检测的全过程投放到大屏幕上给学生观看。当需要学生亲自上手操作时则可利用实训考核模式，学生客户端软件就会从数据库中自动抽取不同的实训题目，每个学生分到的故障类型都是不同的，防止出现相互抄袭的现象。学生在实训结束后提交结果，教师就可以在系统中看到学生的实训记录[3]。

3 虚拟仿真实训系统技术方案设计

雨刮电路虚拟仿真故障操作，会涉及到雨刮的不同挡位、点火开关和电压表笔测量的具体位置等。这些动作在虚拟仿真实训系统中必须要提前设计好。

3.1 点火开关和雨刮开关的交互设计

C/S架构模式下，可以在WinForm界面用按钮模拟点火开关和雨刮开关，改变按钮的状态来显示开关的不同状态，挡位状态可以通过变量进行存储。在B/S架构模式下，可以在WebPage页面中结合Image控件与JavaScript表示开关的不同状态。

3.2 电压表笔测量位置的交互控制设计

C/S架构模式下，利用WinForm界面的单选按钮控件，可以分别表示红表笔和黑表笔，检测端子的状态变化可以通过PictureBox控件显示出来。红表笔在检测端子上背景是红色的，黑表笔在检测端子上背景就是黑色的。

4 结束语

汽车雨刮电路虚拟仿真实训系统的开发和应用，解决了长期困扰高职院校的实训课程难题，不仅节省了实训教学成本，还能提高实训教学的安全性，对丰富实训教学内容也起到了很大的帮助。

[1]尹立孟,朱光俊,万新,等.钢铁生产虚拟仿真实验教学的建设与思考[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2014(9):142-143,158.

[2]武照云,曲令晋,刘楠嶓,等.动态可视化的随机方向法教学演示系统[J].现代制造工程,2013(2):136-139.

[3]姚俊,程华,应卫勇.Internet环境下符合工程理念的在线工程实验设计及实现[J].实验室研究与探索,2015,34(2):171-176.