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4 自动控制原理实验在虚拟实验平台的实现
4.1 平台界面的总体要求
我们在设计我们所需要的界面基本上都会选择 GUI 作为优选工具,以达到事半功倍的效果。该
设计的虚拟实验平台包括三级界面,第一级界面就是我们的主界面,由主界面可以进入到第二级界
面,包括线性系统时域分析界面、线性系统频域分析界面、线性系统根轨迹分析界面控制系统校正
实验界面。每个第二级界面都可以进入到实现它的某种功能的第三级界面,对于线型系统时域分析
界面来说,它的所实现的波形图就在该界面,所以不需要再进入下一级界面面,对于线性系统频域
界面来说,下一级界面包括了奈奎斯特曲线以及伯德图,对于线性系统根轨迹分析界面来说,下一
级界面有开环零极点对根轨迹的影响等,对于控制系统的串联校正实验界面来说,包括了基于频域
法的超前校正及基于频域法的滞后校正界面。所以对于界面设计来说,我们是由上而下来设计的。
4.2 主界面的设计
我们设计的主界面能够让用户很快地了解该虚拟实验平台的大概的功能,并且可以通过简单的
操作在图形用户界面上进行程序的编写。该界面有四个窗口空间组成组成,在各自的窗口中我们可
以通过图形用户界面可以很方便的了解自动控制原理的几个典型的实验模型,下面我们来介绍主界
面的设计,具体步骤如下:
首先我们点击 MATLAB 界面工具栏上的快速启动图标,可以直接启动一个 GUIDE 的集成开发环境
的对话框,或者在 file 菜单中点击 new,在点击 GUI 也是可以,当然了直接在命令窗口(Command
Window)上输入 GUIDE 命令也是可以的,最好的启动方式还是第一种方法。选择空白操作界面,保
存文件名 dianxinghuanjie.fig,则打开了一个设计界面,同时也自动生成了 dianxinghuanjie.m
文件。我们在 GUIDE 的设计编辑区内(Layout Area)内从工具栏上拖入一个静态文本框(Static
Text),静态文本是在对话框中显示我们所需要的说明性文字,双击该控件,我们可以打开一个对象
属性框,或者可以通过单击该控件点击对象属性查看器(Property Inspector)也可以打开,选择
String 属性,该属性的取值是字符串,它定义了控件对象的说明性文字,写入“自动控制原理虚拟
实验平台”用来给用户提供必要的提示,但用户不能在程序的执行过程种中来修改文字说明, 如果