基于VisualBasic与Matlab的自动控制系统的设计.docVIP

1 引言 Visual Basic是一个可视化的程序设计语言，是一种非常方便的Windows应用程序开发平台。VB一方面继承了Basic语言简单易学的特点，另一方面在其编程环境中采用了面向对象的可视化设计工具、事件驱动的编程机制、动态数据驱动等先进的软件开发技术，为用户提供了一种所见即所得的可视化程序设计方法。 VB最有力的一面就是快速创建用户界面，把复杂而完善的Windows操作系统的使用融于易于学习和使用的高级语言中，因而受到广大工程技术人员的普遍欢迎。但是它的数值计算能力不是很强，而由美国MathWorks公司推向市场的MATLAB软件恰好弥补了这一缺陷。该软件是一种面向科学和工程计算的解释性语言，具有强大的数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示能力，为用户提供了一个强有力的科学及工程问题分析计算及程序设计的工具，可根据不同处理对象的需要，通过简单的编程，方便地完成相应的功能。但MATLAB编写可视化界面的能力较弱[1]。 基于VB和MATLAB的上述特点，本文利用VB来设计界面作为主程序，调用由MATLAB编写的子程序，从而实现对自动控制系统中系统的稳定性的分析，还可以画出相应的Frequency图、Nichols图、Nyquist图、Bode图，进行自动控制系统的性能分析。 作者在学习、使用VB和MATLAB的基础之上，熟练掌握了两个软件的界面设计和程序编程，在接口问题中，大量参阅了相关的书籍，加之自己的亲身实践，终于完成了本设计。本文的研究重点就是两个软件的接口链接。 2 借助Active X部件 Microsoft公司所有以COM为基础的技术统称为Active X技术。它是一种用于模块集成的新协议，是VB工具箱的扩充部分。Active X部件是一些遵循Active X规范编写的可执行代码，比如一个.exe、.dll或.ocx文件。它允许应用程序或组件控制另一个应用程序或组件的运行，它包括自动化服务器和自动化控制器。在程序中加入Active X部件后，它将成为开发和运行环境的一部分，并为应用程序提供新的功能。Active X部件保留了一些普通VB控制的属性、事件和方法。Active X部件特有的方法和属性大大地增强了程序设计者的能力和灵活性，Active X实际上是在调用一种部件，而无需要求该部件对应的程序正在运行，这会使得其功能更加强大。在VB中创建MATLAB的Active X对象后，就可以使用这个对象所包含的各种方法，实现对MATLAB的调用[2]。 在VB中创建MATLAB Active X的方法如下： Dim Matlab As Object Set Matlab = CreatObject(“Matlab.Application”) 在创建Matlab Active X对象后。就可以利用该对象所包含的各种方法实现对MATLAB的调用。常用的Matlab.Application方法有： 2.1 BSTR Execute(in BSTR Command)方法 BSTR表示宽字符串类型，该方法接收字符串命令，将调用Matlab，执行一条由Command字符串所决定的一条Matlab命令，同时返回命令的执行情况，如将由“surf(peaks)”生成的图形显示在屏幕上，在VB的命令按钮中输入如下程序： Dim Matlab As Object Dim Result As String Set Matlab = CreateObject(Matlab.Application) Cmd=text1.text Result = matlab.execute(print -f1 -dbitmap e:\bode.bmp) Picture1.Picture = LoadPicture(e:\bode.bmp) 2.2 Void GetFullMatrix方法 GetFullMatrix（[in] BSTR Name, [in] BSTR Workspace, [in,out] SAFEARRAY (double) *pr, [in,out] SAFEARRAY (double) *pi）； GetFullMatrix方法是将Matlab中的一个矩阵变量传送到VB中的一个一维或二维数组中，其中Name指定了Matlab中的矩阵变量名，Workspace指定了该矩阵所在的Matlab所在的工作区，pr是VB是程序中的实部，pi是VB是程序中的虚部。 2.3 Void PutFullMatrix方法 PutFullMatrix（[in] BSTR Name, [in] BSTR Workspace,