地面尋的定點設計平臺開發概述

石啟昌 郭麗寶 陳中祥

江南機電設計研究所 貴州 貴陽 550009

引言

為促進科研生產流程固化，規范設計流程，提高設計效率，本文基于MATLAB設計工具，結合地面尋的算法對地面尋的定點設計進行可視化集成平臺開發。通過地面尋的定點設計平臺，地面尋的定點設計首次實現可視化集成和實時顯示、一鍵輸出設計結果的突破，實現地面尋的定點設計源碼的模塊化和封裝化，平臺具有可視化集成和實時顯示、模塊化設計、封裝化設計和一鍵輸出設計結果四大創新點[1]。

1 平臺框架設計

基于模塊化、封裝化、可視化的設計思想，地面尋的定點設計平臺主要分為兩大部分，第一部分為GUI界面設計，主要包含系統框圖模塊、側向回路和彈目參數模塊、矯正控制器參數模塊、性能參數顯示模塊、頻域和時域曲線顯示模塊、數據保存和導出模塊；第二部分為底層代碼實現，包含設計平臺主程序、地面尋的定點設計算法實現、MATLAB和Word自動交互程序。系統框架如圖1。

圖1 地面尋的定點設計平臺框架

2 可視化集成、實時顯示平臺界面設計

通過結合MATLAB GUI和m設計源碼，完成地面尋的定點設計GUI設計開發。在GUI界面中滑動控制器參數滑塊，且在GUI界面中實時顯示對應回路的時域響應、頻域響應、關鍵指標。相比之前純m源碼的地面尋的定點設計，地面尋的定點設計平臺實現回路設計過程、設計結果的可視化集成和實時顯示，至少提高地面尋的定點設計效率3倍[2]。

平臺界面包含系統框圖模塊、側向回路和彈目參數模塊、矯正控制器參數模塊、性能參數顯示模塊、頻域和時域曲線顯示模塊、數據保存和導出模塊，通過各模塊實現設計的可可視化集成和實時顯示，平臺界面如圖2所示。

系統框圖模塊作為系統結構顯示模塊，便于快速了解系統，理解地面尋的定點設計控制結構。

側向回路、彈目參數模塊作為特征點參數選擇、顯示模塊，使用者可以選擇相應特征點并了解特征點參數側向回路。通過No選擇不同特征點，并可觀看側向回路中的參數，以及彈目相對斜距dR，彈目相對速度ddR，

矯正控制器參數模塊作為控制器參數調節模塊，可通過拉動橫條或者在輸入顯示框中輸入參數實現對導航比N和控制器時間參數T的調節，從而改變地面尋的系統的性能。

GUI界面底層代碼通過讀入界面上的N，T值，帶入地面尋的定點設計算法，計算出對應的控制器參數，從而實現控制[3]。

性能參數模塊作為控制器參數調節后系統性能顯示模塊，可根據不同矯正控制器參數實時顯示系統的相角裕度（Pm）、幅值裕度（Gm）、截止頻率（Wc）、上升時間（Tr）、超調量（σ%）。

頻域、時域曲線顯示模塊作為控制器參數調節后系統性能顯示模塊，可根據不同矯正控制器參數實時顯示系統的頻域特性曲線以及時域特性曲線。

設計結果保存、導出模塊作為對以設計好的回路參數進行保存、導出，并自動建立Word報告、設置Word報告中格式，實現了設計到輸出的“一鍵導出”功能。

圖2 地面尋的定點設計平臺GUl界面

3 模塊化、封裝化、一鍵輸出設計結果底層源碼設計

通過模塊化和封裝化設計，提高了設計平臺的可擴展性、可維護性、可移植性。通過平臺導出模塊實現設計結果一鍵輸出到Word中，相比之前人工復制粘貼，效率提高至少20倍，且可避免人為復制粘貼帶來的錯誤。

底層代碼主要包括設計平臺主程序、地面尋的定點設計算法實現、MATLAB和Word自動交互程序三個部分。平臺主程序實現設計平臺的GUI調用、底層功能模塊數據交互和傳輸兩大功能。地面尋的定點設計算法是實現控制參數求取的核心，通過輸入對應的彈體參數實現彈體建模并結合界面輸入的控制參數實現設計結果的實時顯示。MATLAB和Word自動交互程序實現設計結果Word報告的自動建立，設計曲線和關鍵指標自動復制，在Word中自動粘貼設計結果圖表，自動插入圖表號，自動更新圖表位置、大小等格式[4]。

本文對設計平臺的各功能模塊進行模塊化處理，各模塊之間相互獨立，模塊之間僅通過輸入輸出進行交互，從而提高平臺的可擴展性、可維護性；同時將平臺各功能模塊進行封裝化處理，封裝成函數，可避免設計源碼誤修改導致的錯誤且可提高公共模塊的可移植性。

4 結束語

本文完成地面尋的定點設計平臺的設計開發，平臺適用于90%以上項目的地面尋的定點設計，且至少可提高地面尋的定點設計效率5倍，可顯著減小制導控制總體設計研究室對地面尋的定點設計的投入，具有很大的經濟效益。