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1、综合测控实验报告--超声波测距与球杆定位控制实验指导老师：XX专业班级：XXXXXXX小组成员：XXXXXX2014.3.25目录
2、CONTENTS超声波测距实验—.实验目的3二.实验内容和原理3三.实验过程5四.实验结果和总结21球杆定位控制实验一.实验目的23二.机械建模分析23三.实验内容25四.PID调节40五.体会与总结47超声波测距实验一.实验目的1.学习和熟悉MATLAB的基本操作和调试，掌握基本指令、函数和基本程序结构的使用，学会使用M文件构建较为复杂的程序实例，并且学会调试器的使用与分析。2.了解使用MATLAB丰富的绘图命令，
3、学会使用基本绘图命令绘制二维、三维图形。3.理解句柄的概念，了解底层图形指令和图形对象属性，学会使用句柄搭建用户界面(GUI)o4.熟悉MATLAB软件包SIMULINK的使用,学会利用SIMULINK进行动态系统建模和仿真，掌握子系统的构建和使用。5.理解S-FUNCTION的概念，并实现与硬件设备的交互，完成数据采集并分析。学会采集卡的初始化和基本设置，了解基本的采集编程。6.掌握超声波测距的原理和方法，并且通过实验台进行采集和数据处理二.实验内容和原理本实验要完成的内容，利用实验台提供的超声波传感和采集卡完成传感器数据的采集和处理，且在MA
4、TLAB的用户界面上显示处理结果，并对得出的距离进行标定和修正，保证误差在一定范围内。超声波传感器输出的是一定频率的方波信号，方波信号的占空比与传感器离其正前方障碍物的距离成线性关系，所以采集得到传感器方波信号并计算出占空比即可得到距离信息。设采样得到方波一个周期内低电平信号点数为n,采集卡的采样频率为fs,声速为v,则理论距离S:S二n*v/fs采集卡输入端连接超声波传感器，输出端与计算机连接，计算机通过S-function模块将采集卡与simulink模型连接在一起，同吋可以通过修改・cpp文件设置采集卡采样频率和采样端口等，完成系列采集卡的
5、初始化设置。原理框图为：超声波传感器采集卡丿SIMULINKS-FUNCTIONWorkspace用户界面一.实验过程1.在MATLAB中通过句柄和底层绘图函数构建用户界面，实现基本的交互功能，具有'采集'和'停止，按钮、测得距离输出文本框、采集信号的波形图和相关标题和注释。在界面编程中，除了搭建界面外，还需要为按钮添加callback属性，实现交互功能。构建界面的代码在test,m中，下面是该文件注释：elfreset%清除图形set(gcf,'menubar*,'none')%设置当前窗口的菜单栏为无set(gcf,'unit','norma
6、lized','position1,[0.2,0.2,0.6,0.6]);%设置窗口在屏幕的位置和大小，均以相对屏幕的比例表示se^gcf/defaultuicontrolunits','normalized')%设置用户缺省控件单位属性值set(gcf,'NumberTitle,,'off,'Name*,'^8声波测距');%设置窗口的名称为超声波测距h_axes1=axes(,position,,[0.1,0.15,0.6,0.7]);%新建一个轴并定义位置和大小，而且获得句柄h_axes1axis([0,1000,-2,2]);%设置坐标轴
7、x,y的范围xlabef时间(0・2ms)J;%设置x轴标号ylabef电压')；％设置y轴标号title。超声波测距%命名坐标轴zhankongbi=1;%建立变量用于显示和更新juli=O;%建立变量用于显示和更新htext仁uicontrol(gcf,'styleTtextTpositiorf,[0・78,0・4,0・14,0・1],'fontsize',12,•string*,f占空比sprintfC%1.4gV,zhankongbi)]);%新建一个文本框通过变量zhankongbi的值显示和更新占空比htext2=uicontrol
8、(gcf,'style7text','position',[0.78,0.25,0.14,0.1],'fontsize',12,'string^'距离:sprintff%1.4gV,juli)])%新建一个文本框通过变量juli的值显示和更新距离set(gcf,'defaultuicontrolhorizontar,'leff);%设置默认左对齐set(gcf,'defaultuicontrolfontsize',12);%设置默认字体12号hpush1=uicontrol(gcf,'Style1,'push*,...position*,[0.7
9、8,0.7,0.15,0.13],'string*,距);%新建按钮'测距设置位置和大小set(hpush1/callback',[..
