http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛Matlab与VC混合编程在网架结构智能监测系统中的应用袁佑新甘伟（武汉理工大学自动化学院，湖北武汉，430070）摘要：本文所阐述的网架结构智能监测系统使用VC语言作为实时数据分析软件的设计平台，并结合Matlab强大的数值计算、数据分析、信号处理和图形显示功能，实现了对所采集到的数据进行实时和离线时域分析、傅立叶分析及小波分析。二者结合的混合编程可以缩短软件的开发周期，减少软件编码的长度，提高软件的执行效率。关键词：智能监测；数据通信；混合编程；数据采集TheIntellectiveMonitoringsystemForTheSpaceGridsStructureBasedOnIntermixingProgrammingCombiningVCwithMatlabYuanYouxinGanWei(TheAutomationSchoolofWuHanUniversityofTechnology,WuHan,HuBeProvincem,430070)Abstract:TheintellectivemonitoringsystemforthespacegridsstructureuselanguageVCasdesigningplatformforreal-timedatumanalysis,whichtakessuchgreatadvantagesofMatlabasnumericalmethod,datumanalysis,signalprocessingandgraphicdisplaying,achievereal-timeanalysisandtimeanalysisintheenvironmentwithoutMatlab,FFTandHilbert.TheintermixingprogrammingcombiningVCwithMatlabcantaketheattributesofeachother,reducethedevelopmentalperiodforsoftwaredesigning,shortenthesoftwarecodelength,improvetheexecutionefficiency.Keywords:Intellectivemonitor;DataCommunication;IntermixingProgramming;DataAcquisition1引言深圳市民中心是新的深圳市政府大厦，其屋顶为网架结构。为保护市民中心屋顶网架结构的安全，建立网架结构智能监测系统是必不可少的。根据智能化特点和监测要求，系统应该达到：①对市民中心屋顶中区网架结构在超过不定期强风作用下的实时工作状态进行自动监测，实现对支撑系统应力超界的多级报警和评佑。②设计并实现上、下位机通信程序。③设计出有效可行的算法，分析结构的性能和状态，并对结构状态进行实时监控。系统实现自动监测屋顶网架结构，测量其应变值，传送实时数据及状态分析。系统设计框图如图1所示。硬件系统设计分为：传感器系统、信号变送系统和数据采集系统。软件系统设计分为：上位机通信软件设计及上位机数据分析软件设计。本文着重介绍基于Matlab与VC混合编程的上位机软件的设计与实现。2上位机软件设计VC是一种面向对象的可视化语言，其广泛用于图形和图像，网络、通信以及控制领域。Matlab集科学计算，图形图像处理于一体的软件系统，具有简洁、强大的数值计算和仿真能力的优点。上位机的通道数据实时显示、文件保存、磁盘数据文件管理、配置文件设置等功能均在VC平台上开发完成。利用VC的MSComm和ActivePortPro控件，实现对下位机串口的操作，将下位机串口采集到的数据传送到上位机。VC利用Matlab提供的应用程序编程接口(API)进行编程，并结合Matlab强大的数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示功能，实现采集数据实时和离线时域分析、傅立叶分析和小波分析。软件设计流程图如图2所示。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛2.1Matlab和VC的接口设计Matlab和VC的接口方式共有三种：①在C/C++程序中利用MatlabEngine调用Matlab函数。②将Matlab程序编译成Mex文件。③在VC程序中利用MatlabC/C++MathLibrary调用Matlab函数。其中通过方式①、②生成的程序只有在安装了Matlab系统上才能正常运行，而由方式③生成