Visual C#與Matlab混合編程在60Co—γ射線輻照白酒工藝參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用

蔣繼成 張麗芳 趙孝文 張曉東 王強(qiáng)

摘 要：文章重點(diǎn)探討了visual c#基于dll函數(shù)調(diào)用matlab程序，進(jìn)行混合編程的方法。并將該方法在獲得60Co-γ射線輻照白酒的提升其品質(zhì)的最佳輻照工藝中加以應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：60Co-γ射線；白酒；visual c#；matlab；dll函數(shù)；混合編程

引言

大量的研究表明，在60Co-γ射線輻照加速白酒陳化的輻照工藝參數(shù)和白酒品質(zhì)的主要參數(shù)之間存在著復(fù)雜的非線性關(guān)系[1]，目前工程領(lǐng)域中較為流行的軟件MATLAB提供了現(xiàn)成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，為解決這個(gè)矛盾提供了便利條件。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱提供了很多經(jīng)典的學(xué)習(xí)算法，使用它能夠快速實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際問題的建模求解。這為建立60Co-γ射線對(duì)白酒品質(zhì)的影響規(guī)律模型提供了方便，根據(jù)輻照后檢測的數(shù)據(jù)，應(yīng)用MATLAB軟件建立60Co-γ射線對(duì)白酒品質(zhì)的影響規(guī)律模型，利用模型優(yōu)化輻照工藝參數(shù)，為科學(xué)輻照提供理論依據(jù)。

c#是微軟開發(fā)的一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，c#簡單、功能強(qiáng)大、類型安全，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的快速開發(fā)[2]。

1 60Co-γ射線輻照白酒檢測結(jié)果

本項(xiàng)目利用60Co-γ射線裝置進(jìn)行了白酒輻照實(shí)驗(yàn)。每個(gè)輻照計(jì)量處理為一組，并設(shè)空白對(duì)照組，每組500ml白酒。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)60Co-γ射線處理組與對(duì)照組相比，總酸、總酯均有不同程度增加。部分?jǐn)?shù)據(jù)詳見表1。

表1 白酒輻照后貯存3個(gè)月后檢測的指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

2 基于dll的visual c#調(diào)用matlab

MATLAB和Visual C#混合編程分為通過組件對(duì)象模型（COM）和通過DLL兩種形式。文章中通過DLL實(shí)現(xiàn)兩者之間的混合編程。

2.1 MATLAB生成dll文件

（1）創(chuàng)建一個(gè)簡單的.m文件。在MATLAB中寫一個(gè)m文件，輸入如下代碼，將代碼保存為baijiujianmo.m文件。

（2）使用Matlab DeployTool生成.Net組件。在MATLAB7.0中Command Window中輸入deploytool并回車，在圖形界面里選.net組件，然后進(jìn)入一個(gè)工程目錄的界面，新建工程，工程的名字就是.net組件的名字，在其下面的目錄表示.net類名baijiujianmo.net，在類名上點(diǎn)右鍵“Add File”，把MATLAB的baijiujianmo.m函數(shù)文件選進(jìn)去。最后進(jìn)行編譯，生成的目錄下有以工程名命名的dll文件baijiujianmo.dll。

（3）添加對(duì)MATLAB生成的baijiujianmo.dll的引用[3]。導(dǎo)入兩個(gè)dll，一個(gè)baijiujianmo.dll，一個(gè)/dotnetbuilder/bin/win32/ /v2.0/mwarray.dll。然后在工程里加入下面的引用：

using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays；

using MathWorks.MATLAB.NET.Utility；

using baijiujianmo；

2.2 C#利用非托管函數(shù)方法調(diào)用dll

使用C#時(shí)調(diào)用baijiujianmo.dll，C#調(diào)用dll很像VB，下面給出的C#調(diào)用dll的方式[4]；源代碼如下：

public class Utility

{

[DllImport（"kernel32"，

EntryPoint="CreateDirectory"，

CallingConvention=CallingConvention.StdCall]

public static extern bool Create （string name）；

[DllImport（"baijiujianmo"]

EntryPoint="MessageBox"，

CallingConvention=CallingConvention.StdCall]

public static extern int MsgBox （string msg）；

}

class MyClass

{

public static int Main（）

{

string myString；

Console.Write（"Enter your message： "）；

myString = Console.ReadLine（）；

return Utility.MsgBox（myString）；

}

}

3 MATLAB與c#實(shí)現(xiàn)可視化的人機(jī)界面

結(jié)合Matlab運(yùn)算簡便快速及C#實(shí)現(xiàn)可視化人機(jī)界面方便美觀的優(yōu)點(diǎn)，通過應(yīng)用均方差函數(shù)比較目標(biāo)值和預(yù)測值的差異，計(jì)算目標(biāo)值與預(yù)測值間的誤差，觀察參數(shù)優(yōu)化情況，經(jīng)過232次循環(huán)訓(xùn)練后，網(wǎng)絡(luò)誤差平方和均值為3×10-3，達(dá)到了設(shè)定的最小訓(xùn)練目標(biāo)值。劑量、劑量率、溫度參數(shù)優(yōu)化結(jié)果如圖1，圖2，圖3，圖4，參數(shù)優(yōu)化誤差趨勢如圖5。

4 結(jié)束語

文章應(yīng)用visual c#和MATLAB軟件混合編程建立優(yōu)化60Co-γ射線輻照白酒工藝參數(shù)的人機(jī)交互、界面友好的用戶界面，同時(shí)為科學(xué)利用60Co-γ射線輻照輻照白酒提供了理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]宋波.白酒中各種成分對(duì)酒質(zhì)的影響[J].釀酒科技，2011（12）：65-67.

[2]秦健，王萍，涂雪偉，等.C#.NET與MATLAB混合編程在探空數(shù)據(jù)對(duì)比中的應(yīng)用[J].氣象水文海洋儀器，2009（02）：34-37.

[3]趙士偉，趙明波，陳平.基于COM的MATLAB與C#.NET混合編程的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用[J].山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006（04）：57-59.

[4]焦綱領(lǐng)，鄧建輝，韓嘯.MATLAB與Visual C#.NET混合編程[J]. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（1）：24-28.

作者簡介：蔣繼成（1978-），男，碩士，研究方向：控制理論與控制工程。