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    （1）精度本系統(tǒng)中的角度計(jì)算是建立在對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理的基礎(chǔ)上，在工業(yè)相機(jī)采集到實(shí)時(shí)圖像并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)后得到了一系列圖像數(shù)據(jù)信息，而吊繩在圖像上是由一個(gè)一個(gè)的像素點(diǎn)來表示出來的， 我們可以得到工業(yè)相機(jī)相關(guān)的相關(guān)信息：MV-VEM040SC/SM工業(yè)相機(jī)的像素尺寸是6.0μm*6.0μm，并且是均勻排布的。所以在計(jì)算吊繩擺角時(shí)，可以用像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)之比來等效實(shí)際長度之比。 整圖為752×480的圖像采集區(qū)，在吊繩與攝像頭距離為25cm時(shí)，吊繩占據(jù)圖像10個(gè)像素點(diǎn)，所以擺角測量值的精度為：arctan(10/150)/180×π=0.0667。當(dāng)高空吊籃車處理子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測量時(shí)，吊繩自然垂直如圖。該擺角在一定范圍內(nèi)變化，其原因有二，一是吊繩吊負(fù)載垂直放置時(shí)并非絕對(duì)靜止，二是由于根據(jù)像素點(diǎn)進(jìn)行處理，擺角值靈敏度高，動(dòng)態(tài)測量時(shí)，擺角測量系統(tǒng)每一幀處理結(jié)果受光線、采集等影響，有一定差別。因此，可認(rèn)為當(dāng)擺角測量結(jié)果在正負(fù)0.4度以內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)即不再振蕩。

  （2）實(shí)時(shí)性圖5.21是OpenCV程序運(yùn)行時(shí)每幀處理時(shí)間。可見平均每幀處理時(shí)間不到0.01秒，串口傳送波特率為115200bps，系統(tǒng)采樣時(shí)間設(shè)置為0.01s，因此我們所設(shè)計(jì)的方案基本可以滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。 采用MatlabRTW半實(shí)物仿真設(shè)計(jì)控制器，通過模擬量輸出板卡對(duì)驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)進(jìn)行控制，通過四通道正交編碼器板卡對(duì)光柵尺或光電編碼器信號(hào)進(jìn)行采集形成閉環(huán)，將高空吊籃車處理結(jié)果通過RS232串口發(fā)送到主控計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。

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    串口傳輸本文中采用RS-232串口進(jìn)行通信，串口發(fā)送端為高空吊籃車處理計(jì)算機(jī)，程序采用C語言進(jìn)行編寫，串口接收端為主控計(jì)算機(jī)，使用Simulink中S函數(shù)模塊通過Matlab與C語言混合編程實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)的接收。RS-232是個(gè)人計(jì)算機(jī)上的通訊接口之一，適合于傳輸速率在0～20000b/s范圍78內(nèi)的數(shù)據(jù)通信，RS-232的接口通常為9或25個(gè)引腳。在雙工通信的情況下，只需一條發(fā)送線、一條接收線和一條地線便可實(shí)現(xiàn)通信。5.4.1.1寫串口本實(shí)驗(yàn)中由高空吊籃車處理計(jì)算機(jī)進(jìn)行寫串口，在VS2008開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行程序編寫。利用VS2008進(jìn)行串口的寫操作主要分為以下步驟：一、建立一個(gè)串口對(duì)象，選擇串口名。二、設(shè)置串口輸入緩沖區(qū)及輸出緩沖區(qū)大小，設(shè)置串行通信參數(shù)，本實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置波特率為115200bps，設(shè)置二進(jìn)制傳輸模式，設(shè)置奇偶校驗(yàn)，設(shè)置數(shù)據(jù)位為8位，設(shè)置停止位，打開串口。三、為方便接收與處理，通過_gcvt函數(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為字符串形式，并通過WriteFile函數(shù)進(jìn)行寫串口，發(fā)送完畢后關(guān)閉串口。

    讀串口Simulink中提供了S函數(shù)模塊，該模塊可以實(shí)現(xiàn)Matlab和C語言以及其他一些語言的混合編程，將C語言和Matlab強(qiáng)大的仿真能力進(jìn)行完美的結(jié)合，大大方便了我們的使用。S函數(shù)即系統(tǒng)函數(shù)（SystemFunction）是指采用基于計(jì)算機(jī)語言而非Simulink系統(tǒng)模塊的一種功能模塊。雖然Simulink已經(jīng)提供了大量的系統(tǒng)模塊，并且允許用戶對(duì)模塊進(jìn)行自定義，但當(dāng)Simulink模塊不能滿足用戶需求，用戶需要開發(fā)一個(gè)新的通用模塊作為獨(dú)立的功能單元時(shí)，S函數(shù)是一種十分方便的方法，它可以是一個(gè)M文件也可以是C或C++語言等，通過特殊的語法規(guī)則使之可以被Simulink模塊進(jìn)行調(diào)用，從一定的程度上實(shí)現(xiàn)了代碼的移植。S函數(shù)彌補(bǔ)了Simulink模塊化的缺點(diǎn)，使之更加完整，處理能力更強(qiáng)。本文中，由于需要在Simulink的RTW環(huán)境下完成控制器的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)開發(fā)，因此將高空吊籃車處理計(jì)算機(jī)中得到的結(jié)果通過串口傳輸給主控計(jì)算機(jī)的Simulink模塊中，因此，選用Simulink中的SFunction模塊完成該部分功能，由于半實(shí)物仿真是一個(gè)實(shí)時(shí)環(huán)境，因此采用C語言對(duì)S函數(shù)進(jìn)行編寫以保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

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