华科转速测量和工作台综合测控实验Word下载.docx

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2.4实验代码解析----------------------------------------------------------------------20

2.5实验结果展示及分析-------------------------------------------------------------28

2.6实验小结及感想-------------------------------------------------------------------31

1.1实验目的

实验平台对软件的要求，需要安装Matlab7.0.4version和MicrosoftVisualc++6.0。

MATLAB是目前在国际上被广泛接受和使用的科学与工程计算软件。

虽然CleveMoler教授开发它的初衷是为了更简单、更快捷地解决矩阵运算，但MATLAB现在的发展已经使其成为一种集数值运算、符号运算、数据可视化、图形界面设计、程序设计、仿真等多种功能于一体的集成软件。

通过用matlab对实验工作台进行快进、工进、快退的控制，学习matlab在控制方面的知识。

学习matlab种simulink函数的运用。

2.2实验原理

运用到的主要simulink模块的介绍。

驱动电机运动的运动指令代码都是在VC下面编写的，实验之前已经有了用VC做了一些s-function并生成*.dll文件（使用s-functionexample模板编写好c文件之后再用mex将其编译成dll文件），包括InitOpenIPpos.dll，GetCurPos.dll，SetPara.dll，下面依次对部分s-function作出简要说明。

InitOpenIPpos.dll

初始化运动控制卡，其功能主要是使伺服上电并且设定电机的一些参数，如：

运动模式（速度，位置，模式等），最大速度值，最大加速度值等等。

以上这些都已经在InitOpenIP.c文件里面设定好了，可以打开这个文件查看。

比如，我们根据实际情况设定电机的运动模式为位置模式（zl_set_prfl_pos（0））。

GetCurPos.dll

读取当前轴的位置。

如果某个simulink模块调用了GetCurPos.dll文件后，在设置参数时需要注意，parameters项填写“1”是代表当前读取的是1号轴即电机轴的位置，如果填写的是“3”则是代表立摆的转动轴，此时读出的是倒立摆的摆角位移。

SetPara.dll

设置各种不同运动模式时的运动参数。

（1）仅实现手动的快进及快退功能。

要实现快进、工进、快退功能，首先可以从较简单的功能实现开始，因此我们选取了最先实现快进、快退功能来开始试验，下图是实现该功能的原理图：

手动切换开关可实现工作台的快进、快退。

（2）实现快进、工进及手动的快退功能。

执行程序后，工作台开始自动快进，到达预定位置后减速工进，随后手动换开关ManualSwitch，实现快退。

（3）实现自动地快进、工进和快退。

执行程序后，工作台开始自动快进，到达预定位置后减速工进，工进一段时间后达到预定位置，switch自动换向，实现快退。

1.3实验代码解析

（1）s-functionsetpara代码

#defineS_FUNCTION_NAMESetPara

#defineS_FUNCTION_LEVEL2

/*定义函数*/

#include"

simstruc.h"

ZLPCIDrv.h"

ZLPCI400d.h"

PendX.h"

/*添加头文件*/

#pragmacomment（lib,"

ZLPCIDrv.lib"

）

ZLPCI400d.lib"

#pragmawarning（disable:

4761）

4244）

/*预定义的标识符，指定注释的类型,指定库函数*/

//--------------------------------------------------------------------------

/*====================*

*S-functionmethods*

*====================*/

#defineERR_INVALID_PARAM_1\

"

Invalidaxisnumber.Thefirstparametermustbe\nanunsignedintegernumberbetween1and4."

#defineERR_INVALID_PARAM_2\

Invalidnumberofinputports.Thesecondparametermustbe\nanunsignedintegernumberbetween2and5."

#defineAXIS_NUM（ssGetSFcnParam（S,0））

#defineNUM_INPUTS（ssGetSFcnParam（S,1））

/*定义输入值*/

#defineMDL_CHECK_PARAMETERS

staticvoidmdlCheckParameters（SimStruct*S）

{

uint8_Taxis_num;

int_Tinputs;

axis_num=（uint8_T）*（mxGetPr（AXIS_NUM））;

if（axis_num<

1||axis_num>

4）{

ssSetErrorStatus（S,ERR_INVALID_PARAM_1）;

return;

}

/*AXIS_NUMD的有效范围*/

inputs=（int_T）（*（mxGetPr（NUM_INPUTS）））;

if（inputs<

2||inputs>

5）{

ssSetErrorStatus（S,ERR_INVALID_PARAM_2）;

}/*NUM_INPUTS的有效范围*/

}

/*Function:

mdlInitializeSizes===============================================

*/

staticvoidmdlInitializeSizes（SimStruct*S）

inti;

ssSetNumSFcnParams（S,2）;

if（ssGetNumSFcnParams（S）==ssGetSFcnParamsCount（S））{

mdlCheckParameters（S）;

if（ssGetErrorStatus（S）!

=NULL）{

}else{

/*Simulinkwillreportaparametermismatcherror*/

if（!

ssSetNumInputPorts（S,inputs））return;

for（i=0;

i<

inputs;

i++）{

ssSetInputPortWidth（S,i,1）;

ssSetInputPortDirectFeedThrough（S,i,1）;

ssSetNumOutputPorts（S,1））return;

ssSetOutputPortWidth（S,0,1）;

ssSetNumSampleTimes（S,1）;

/*Takecarewhenspecifyingexceptionfreecode-seesfuntmpl_doc.c*/

ssSetOptions（S,SS_OPTION_EXCEPTION_FREE_CODE）;

mdlInitializeSampleTimes=========================================

*Abstract:

Specifiythatweinheritoursampletimefromthedrivingblock.

staticvoidmdlInitializeSampleTimes（SimStruct*S）

ssSetSampleTime（S,0,INHERITED_SAMPLE_TIME）;

ssSetOffsetTime（S,0,0.0）;

//Function:

mdlOutputs=======================================================

staticvoidmdlOutputs（SimStruct*S,int_Ttid）

InputRealPtrsTypeuPtrs=ssGetInputPortRealSignalPtrs（S,0）;

real_T*y=ssGetOutputPortRealSignal（S,0）;

unsignedshortaxis_status,inputs;

unsignedshortaxis_num;

/*setthecurrentaxisnumberasdefinedbyS_functionfirstparameter*/

inputs=（uint8_T）（*（mxGetPr（NUM_INPUTS）））;

if（inputs>

=2）

{

zl_set_vel（*uPtrs[0],axis_num-1）;

zl_set_acc（*uPtrs[1],axis_num-1）;

=3）

zl_set_pos（（long）*uPtrs[2],axis_num-1）;

=4）

zl_set_max_acc（*uPtrs[3],axis_num-1）;

=5）

return;

//updatecardparameters

zl_update（axis_num-1）;

zl_get_status（&

axis_status,axis_num-1）;

//axis_status=16&

axis_status;

//*y=（axis_status?

1:

0）;

*y=axis_status&

127;

mdlTerminate=====================================================

*Noterminationneeded,butwearerequiredtohavethisroutine.

staticvoidmdlTerminate（SimStruct*S）

}

#ifdefMATLAB_MEX_FILE/*IsthisfilebeingcompiledasaMEX-file?

simulink.c"

/*MEX-fileinterfacemechanism*/

#else

cg_sfun.h"

/*Codegenerationregistrationfunction*/

#endif

（2）s-functionGetCurPos代码

#defineS_FUNCTION_NAMEGetCurPos

#defineS_FUNCTION_LEVEL2

#defineERR_INVALID_PARAM\

Invalidaxisnumber.Theparametermustbe\nanunsignedintegernumberbetween1and4."

/*totalnumberofblockparameters*/

enum{PARAM=0,NUM_PARAMS};

ssSetErrorStatus（S,ERR_INVALID_PARAM）;

ssSetNumSFcnParams（S,1）;

ssSetNumInputPorts（S,0））return;

ssSetNumOutputPorts（S,1））return;

/*Takecarewhenspecifyingexceptionfreecode-seesfuntmpl_doc.c*/

ssSetSampleTime（S,0,CONTINUOUS_SAMPLE_TIME）;

//Function:

longdata;

/*setthecurrentaxisnumberasdefinedbyS_functionfirstparameter*/

/*getpositionofaxisthatisdefinedbyS-funcparameter*/

zl_get_actl_pos（&

data,axis_num-1）;

*y=data;

s-fuction函数InitOpenIPpos

#defineS_FUNCTION_NAMEInitOpenIPpos

/*定义函数*

ssSetNumSFcnParams（S,0）;

if（ssGetNumSFcnParams（S）!

=ssGetSFcnParamsCount（S））{

/*ParametermismatchwillbereportedbySimulink*/

ssSetNumInputPorts（S,1））return;

ssSetInputPortWidth（S,0,1）;

ssSetInputPortDirectFeedThrough（S,0,1）;

ssSetNumOutputPorts（S,0））return;

staticvoidmdlI