用MATLAB和Visual+C混合编程及应用.pdf

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1、文章编号：!#$%&#$（$&(）&!%&)%&(工程应用用!#$%和&()*+,*混合编程及应用庞承宗，李宝树，王晓云（华北电力大学 电力系，河北 保定&#!&(）-./01!#$%*21&()*+,*30450*6*21 78(99+:*842+,-./0123%4523，67 895%:0;，95%?;2（-5A0/029 BC1DAD+5E1 F2G1:A?，895H23&#!&(，/029）收稿日期：$&$%!&%$I/(80*:8：J01 K2DKC1:92H A01 0?LH K539MM23 M1A05H 5NO,J6,8 92H P/*A05;30 O,J6,8,+7 92H

2、 O,J6,8D5MKC1:91 2A5H;D1HQ A0 92 1R9MKC1 5N D9CC23 A01 K5E1:K1DA;M H12:A?N;2DA52 2 A01 O,J6,8 A55CL5R，A01 0?LHK539M M1A05H:CC;:A9A1H;AC423 A01 O,J6,8 12321:A1D02S;1Q 7A:05E:A09A D5MKC?23 A01 K539M L?A01 E9?5N:A9AD 2A1%C2T931 D92 L1 129LC1HQ;R%C923;931 K539M；12321；D5MKC1摘要：论述了通过 O,J6,8 应用程序接口（,+7）和 O

3、,J%6,8 编译器实现和 P/混合编程的原理与方法。以 O,J6,8工具箱中的功率谱密度函数的调用为例，分析说明了利用O,J6,8 引擎技术与 P/互连，实现复杂程序的编译，并介绍了以静态链接库的方式编译程序，保证了程序的通用性。关键词：O,J,68；P/*混合编程；引擎；编译器中图分类号：J+(!文献标识码：,O,J6,8 是美国 O9A0:;9C/*是美国 OD5:5NA 公司推出的可视化/*编程环境，P/*U&是目前功能最强大、最复杂的软件开发工具之一，具有许多先进特性，被广泛应用于 2H5E:($位平台的基础应用程序开发。P/可以很容易实现菜单、工具条等，具有强大的图形界面编程能力，

4、而且最后可以生成脱离 P/环境而独立运行的应用程序。然而当使用它来完成如小波分析、信号处理、绘制图形等功能，就需要用户自己去编写函数，非常繁琐，很不方便。而O,J6,8 虽然具有强大的工程计算功能和丰富的工具包，但界面编写功能简单，不能满足一些用户的要求，而且它不能脱离其编程环境运行。因此，可以采用 O,J6,8 和 P:;9C/*混合编程，各取所长，实现功能互补。!O,J6,8 编译器和 P/互连编程O,J6,8 编译器是 O,J6,8 系统扩展的重要组成部分，用户可以利用此编译器把 O,J6,8 的 O文件转化成/或/*语言的源代码。)U(版之后的O,J6,8 含有的编译器为$U&版本，其

5、主要功能有!：9Q 产生可构造 OB=文件的/语言源代码；LQ 产生/或/*源代码，这些源代码与其他模块相结合，可以形成独立的外部应用程序，该程序可以脱离 O,J6,8 运行环境，但需要 O,J6,8/或/*数学函数库的支持；DQ 产生和 VM;C2T 配合使用的/OB=的 V 函数，可以提高 V 函数的运行速度。其中可以利用前$种类型实现和 P/互连。在使用 O,J6,8 编译器之前，需要对其进行两方面的设置。首先，根据外部编译器的类型、软件位置对 O 编译器进行设置。方法是，在 O,J6,8 命令窗中运行M1R%:1A;K，然后根据屏幕提示选择合适的/或/*编译器，并完成配置。当外部编译器

6、类型、版本或路)W!$&(电力科学与工程B6B/JX7/+YBX V/7B-/B,-Z B-.7-BBX7-.径发生变化，可随时根据需要再次进行配置。然后，为产生独立外部应用程序进行预配置，并对!#$%&数学函数库进行选择。同样，在!#$%命令窗中运行()*+,-./0)1，根据屏幕提示进行配置。该配置也可以随时根据需要修改。在配置完!#$%编译器之后，就可以利用该编译器实现和 2&互连了，方法有以下 3 种。（4）!56 文件!56 文件是!#$%系统的外部程序调用接口，是用&语言或 78909:;语言编写，通过!#-$%的应用程序接口（*;,8?.平台下表现为,+文件。因此，转换后的!56

7、 文件既可在!#$%环境下运行，也可脱离!#$%环境以,+文件形式被其他程序调用。通过这一途径可以实现 2&与!#$%混合编程。（3）可独立运行的程序用!#$%编译器 AA 命令，选择合适的参数选项（各参数功能如表 4 所示）3，就可以把输入的!文件转换成需要的&共享库或&B&CC 的源代码，再经过&B&CC 编译器，生成独立的应用程序。表 4编译器 3D 参数选项功能一览表参数选项功能描述-E将!文件编译链接为&的!56 文件-将!文件转换为&源代码并编译链接为独立的可执行文件-1将!文件转换为&CC 源代码并编译链接为独立的可执行文件-F（大写）将!源代码的 F 函数文件编译链接为&!56

8、 形式的 F 函数。以上程序如果在 2&环境下编译通过，还需要几个库文件+*;(G*+/,+，+*(:0+(,+，+*(AA,+，+*(E,+的支持，建议采用静态链接的方法实现。3用!#$%引擎与 2&互连如果用&B&CC 语言实现矩阵计算、求逆、奇异值分解或进行快速傅里叶变换（77#），是很复杂的，而!#$%的基本数据单位就是矩阵和向量，并且具有功能强大的库函数，调用!#$%实现相应功能很简单。这样，用 2&作前台界面，!#-$%作后台分析计算，就可以扩大编程的灵活性，缩短软件开发时间。!#$%自身提供了=（应用程序接口）来实现与其他程序的通信，该=支持的功能主要有3：:H 在!#$%程序中

9、调用已有的&或 789-09:;语言程序；(H 在不同应用程序之间传递数据；AH 建立!#$%程序与其他程序的主从关系；,H在&或 78909:;程序内调用!#$%函数。!#-$%*;,8?.平台下，这一过程通过 A0*J/6 通道实现与!#$%通信，这种方法不要求链接整个!#$%，只需要载入!#$%引擎库，节省了大量的系统资源。!#-$%引擎库中提供的主要&语言调用函数见表 33。表 3支持&语言程序的!#$%引擎函数函数名功能5;IK1/;打开!#$%引擎5;I&+8./关闭!#$%引擎5;I)099:L将数据送入!#$%引擎5;IM/099:L从!#$%引擎中取出数据5;I5J:+F09

10、*;I在!#$%引擎中执行输入的!#-$%命令5;IK)01)0%)GG/9产生一个缓冲区以保存!#$%的输出N2&和!#$%混合编程举例本例程序应用!#$%引擎技术实现与 2&的混合编程。软件编制环境为1?*;OP 第二版，2&CCQD，!#$%RN，2&与!#$%均安装在 5盘。（4）生成静态库文件在利用!#$%引擎实现 2&和!#$%混合编程时，为了保证程序的通用性，应该采用静态链接库的形式。而 3 个必需的!#$%库文件+*(/;I+*(和+*(E+*(在!#$%目录中没有，只有相关的动态链接库文件+*(/;I,+和+*(E,+，所以需要用这 3 个动态链接库生成我们所需要的库文件。可

11、以利用 2&自带的命令行编译工具+*(/E/来DQ电力科学与工程3DDN实现!，除此之外还需要#$%&(和一个动态链接库)*+,-./&,，这!个文件所在的目录分别为 0#1234*456 7#*89:68,#4;724#,JU56CG：D$N4#*#$+3（）#$6#；O$G#$!+；F F定义一个引擎指针)(?339L!V NWAA；)(?339L!:MN V NWAA，!X V NWAA；,48-#)!/Y；543（#V/；#Z!/Y；#）#)#V/&/Y!#；F F打开 0?A?B 引擎，建立与 0?A?B 的链接F F为信号建立一个)(?339L向量#5（！（+V$GD+$（NWAA

12、）0*9GB4(（TJ9$6*6936 0?A?B$G#$T）；(#6（Y）；V)(J396C48-0963#(（Y，!/Y，)(QO?A）；F F 为 0?A?B 变量名)(:6N9)（，TT）；)2+L（2H93!）)(6P3（），（2H93!）#)，!/Y!*#_45（,48-）；F F将变量 放入 0?A?B 环境$GP86?339L（+，）；F F在 0?A?B 引擎中执行 0?A?B 命令$GO9:63#$G（+，T:MN V*#$（I&/!&Y!a/!）；T）；$GO9:63#$G（+，TL V:MN I!39$,$（*#_（）；T）；$GO9:63#$G（+，T*8-+46（I

13、，Y，Y）；T）；$GO9:63#$G（+，T+46（，L）；T）；$GO9:63#$G（+，T6#6（加噪正弦曲线）；T）；$GO9:63#$G（+，T(9-（时间）；T）；$GO9:63#$G（+，TL9-（正弦值）；T）；$GO9:63#$G（+，TX V 556（L，Ia.）；T）；$GO9:63#$G（+，TPLL V X&!24$K（X）F Ia.；T）；$GO9:63#$G（+，T*8-+46（I，Y，I）；T）；$GO9:63#$G（+，T5 V Y/!（/：YI=）FIa.；T）；$GO9:63#$G（+，T+46（5，PLL（Y：YI9:63#$G（+，T6#6（加噪正弦波

14、功率谱）；T）；$GO9:63#$G（+，T(9-（b_）；T）；$GO9:63#$G（+，TL9-（幅值）；T）；:+（./）；F F释放)(?339L内存)(C*634L?339L（）；)(C*634L?339L（:MN）；)(C*634L?339L（X）；$GJ4*（+）；F F关闭 0?A?B 引擎（!）相关设置在编译之前，需要对 7J 编程环境进行设置。选择 44*1 c 4+6#4$1 c,#32643#*，分别把 0?A?B安装目录里的#$28,文件和#-文件的路径添加到7J 路径中。在本程序中，路径为：;)969-;(163$;#$28,和：;)969-;(63$;#-。编译链

15、接程序并运行，该程序在 7J 的环境下，按照 0?A?B 格式画出了一条添加噪声后的正弦曲线和功率谱曲线，实现了 7J 和 0?A?B 的混合编程。结论（Y）本文程序用7J编写前面板，通过引擎技（下转.a 页）Y.d Y电力科学与工程参考文献：!布罗章斯基#$火用方法及其应用#$北京：中国电力出版社，!%&$项新耀(工程火用分析方法#(北京：石油工业出版社，!%)(*朱明善(能量系统的火用分析#(北京：清华大学出版社，!%+(,王加璇(火用方法及其在火电厂中的应用#(北京：水利水电出版社，!%*(-王军，张定才，周光辉(实际制冷循环的火用分析.(郑州纺织工学院学报，)，!（*）：-*/-(&姚

16、立为(制冷与热泵系统的火用分析.(应用能源技术，)，（）：!/*(0朱培根，虞维平，张晓松(热泵空调器节能火用分析及优化.(低温工程，)，（-）：-,/-%(+张永贵，胡亚范(热泵定义及火用效率及计算方法探讨.(节能与环保，)!，（）：!&/!+(%宋淑英(电厂热力循环的火用分析.(天津电力技术，!%0，（,）：!/&(!)张洪波，王静(火用分析在小型热电站热电联产中的应用.(上海节能，)!，（-）：,/,-(!周旭康(小型热电站热电联产火用分析及节能评价.(节能，)，（!)）：)/*(!徐绍红，杨秀琴，苗郁(在化工企业节能设计中应使用火用分析法.(平原大学学报，)，!0（）：/(!*祝立萍，

17、龚义书(高炉能量平衡与火用平衡分析.(节能，!%，（0）：-/+(!,王清照，程伟良，王加璇(火用在生态建模中的作用.(现代电力，!%0，!,（!）：)/-(!-项新耀(火用传递方程及火用传递分析.(大庆石油学院学报，!%+，（）：0/!(!&王松平，陈清林，尹清华，等(火用传递规律.(华南理工大学学报，!%+，&（&）：*)/*&(!0王松平，陈清林，尹清华，等(火用传递和转换规律的探讨.(华南理工大学学报，!%+，&（%）：0/*(!+王松平(热火用传递的基本规律.(广西师范大学学报，!%+，!&（!）：+/+&(!%项新耀(火用传递方程及火用传递分析.(油田节能，!%，（!）：0/!()

18、吴志刚，魏琪，翁锦萍(1233 系统的火用分析.(江苏理工大学学报，)，!（）：*/*+(!刘泽龙，金红光，林汝谋(整体煤气化联合循环火用（1233）损分布结构研究.(工程热物理学报，)，!（&）：&0&/&0%(赵旭，田贵山，徐廷相(整体煤气化燃气蒸汽联合循环的火用分析方法.(西安交通大学学报，!%，*（*）：0&/+)(*王永青，陈安斌，闻雪友(456 循环的能量模型和火用分析.(热力发电，!%，（*）：*!/*,，*&(,赵军，郑宗和，朱强(火用分析的发展与应用.(新能源，)，（!）：*%/,*(-郑宏飞，吴欲远(火用分析方法论.(西安交通大学学报，)!，-&（!）：0-/+)(&程伟良

19、，王加璇(热经济学的辉煌发展.(热能动力工程，!%，!,（）：0%/+(作者简介：甄志（!%0+/），女，天津人，华北电力大学硕士生，从事热力设备及系统的仿真与自动化技术方面的研究；崔晓钢（!%0%/）男，山东烟台人，华北电力大学硕士生，从事热力设备及系统的仿真与自动化技术方面的研究；陈鸿伟（!%&-/）男，重庆人，华北电力大学动力系教授，从事煤燃烧及热力系统节能方面的!研究。（上接&!页）术调用#5675 信号产生函数和功率谱分析函数，非常简便地实现了信号的功率谱分析。（）使用静态链接库方式编译程序，比使用动态链接库方式更能够保证程序的通用性。（*）利用引擎技术实现 83 和#5675 的混

20、合编程，可以缩短软件开发周期，提高软件编程效率，但程序运行的实时性较差，且不能完全脱离#56975 环境运行。参考文献：!刘质俭(#5675 应用程序接口用户指南#(北京：科学出版社，)(张志涌(精通#5675#(北京：北京航空航天大学出版社，)(*石波，陈淑珍，沈海鸥(83 与#5675 接口方法的剖析.(计算机工程，)，&（*）：%+/!)(作者简介：庞承宗（!%0+/），男，河北保定人，华北电力大学硕士生，从事现代电磁测量技术方面的研究；李宝树（!%-/），男，河北衡水人，华北电力大学教授，从事现代电磁测量、微机检测等方面的研究。-&:!电力科学与工程用MATLAB和Visual C+混

21、合编程及应用用MATLAB和Visual C+混合编程及应用作者：庞承宗，李宝树，王晓云作者单位：华北电力大学,电力系,河北,保定,071003刊名：电力科学与工程英文刊名：INFORMATION ON ELECTRIC POWER年，卷(期)：2003，(1)被引用次数：10次 参考文献(3条)参考文献(3条)1.刘质俭 MATLAB应用程序接口用户指南 20002.张志涌 精通MATLAB 20003.石波.陈淑珍.沈海鸥 VC与 Matlab 接口方法的剖析期刊论文-计算机工程 2000(03)引证文献(10条)引证文献(10条)1.郭建龙.陈世元 一种新型基于Matlab/pdetoo

22、l的有限元前处理程序开发方法期刊论文-微电机 2007(11)2.关宏伟.钟伟红.吴飞青.李英道.孙荣春 滚动H控制在三容实验系统中的应用研究期刊论文-安徽电子信息职业技术学院学报 2007(1)3.于红博.于红霞.杨劼.查书平.陈钟荣 基于VC+和Matlab的双基地多普勒天气雷达反演风场系统设计期刊论文-计算机应用与软件 2006(2)4.莫江涛.王静文 基于MATLAB与Visual C+实现主应力的编程求解期刊论文-湖南工程学院学报（自然科学版）2005(3)5.祖向荣.徐燕.王素琴 电力市场发电公司竞价策略仿真模型期刊论文-华北电力大学学报 2005(1)6.孙荣春.关宏伟.徐抒岩 滚动H控制方法在非对称约束系统中的改进算法期刊论文-光学精密工程 2005(z1)7.黄素媚.王巧巧 Matlab与VC+结合使用浅析期刊论文-大众科技 2005(11)8.燕东升 智能液位控制系统可视化仿真平台的研制学位论文硕士 20059.秦振汉 神经网络专家系统在卫星故障诊断中的应用研究学位论文硕士 200510.孙荣春 基于LMI的滚动时域H控制在三容实验系统中的应用研究学位论文硕士 2004 本文链接：http:/