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全国中文核心期刊矿业类核心期刊'CAJ―CD规范>执行优秀期刊J r≮i订 基于MatIab/VB混合编程的 动力配煤优化系统设计 董平1,李明菊1,王鹏1,郭殿林2 (1.

黑龙江科技学院资源与环境工程学院,黑龙江哈尔滨150027;

2.黑龙江科技学院电气与信息工程学院,黑龙江哈尔滨150027) 摘要:应用Matlab与VB编程工具相结合的手段开发了动力配煤优化模型软件系统.通过AcliveX机制实现Matlab与VB数据通信,利用VB编写配煤优化系统主界面,利用Mallab 遗传算法工具箱设计配煤优化数学模型,从而实现在VB中调用Matlab.2个软件优点的结 合,有效提高了程序的设计效率. 关键词:Manab;

动力配煤;

ActiveX;

优化模型 中图分类号:11P311 文献标识码:A 文章编号:1006_6772(2008)04J0085一04 Matlab是Mathworks公司开发的"演算纸"式 的程序设计语言.它提供了强大的矩阵运算和图形 处理的功能,编程效率高,几乎在所有的工程计算领 域都提供了准确、高效的工具箱….丰富的专业资 源,使得不同领域的研究人员在Matlab环境中实现 自己的应用相当方便.但Matlab也有不足之处,例 如界面开发能力较差,并且数据输入、网络通信、硬 件控制等方面都比较繁琐.VB开发工具是目前使 用极为广泛的可视化编程工具,其语言功能强大,为Windows应用程序的开发提供了简化工具嵋J.它作 为一种功能强大的编程工具,具有易学易用、开发效 率高,界面制作美观方便等优点,因此应用日益广 泛. 在工程应用中,往往涉及到许多大运算量的矩 阵运算,并需要采用图形等直观的方式把运算结果 表示出来.在这种情况下,把Matlab强大的数据处 理功能和VB在图形化界面设计方面的优势结合起 来,即用VB来设计界面作为主程序,调用Matlab编 写的实现一定功能的子程序.采用混合编程的方 式,将大大提高程序的设计效率,缩短设计周期.笔 者主要介绍利用VB和Manab的接口进行混合编程 来实现动力配煤优化系统设计.

1 MaUab与vB混合编程的方法 实现Matlab和VB接口编程主要有以下几种方 法'31: (1)可执行文件技术.也就是将MaⅡab运算模 块做成可执行文件形式,然后在VB中进行调用. 但这种方法需要单独开发可执行文件. (2)利用M砒rixVB.MatrixVB是MathWorks针对VB提供的一个Matlab库,它提供了许多函数,包 括基本的数学运算和功能强大的信号处理、线性代 数、串运算及图形图像处理功能等.MatrixVB虽然 能很容易实现VB和Matlab接口编程,但需要额外 安装MatrixVB,而且函数有限. (3)动态数据交换(DDE)技术.DDE(Dynamic Data Exchange)是一种进程间通信的机制,允许Mi- cmsoft Windows应用程序通过交换数据实现彼此间 的通信.因此将Matlab作为服务器端,VB作为客 户端进行数据交换实现接口编程.这种方法不能脱 离Manab工作环境. (4)COM组件技术.它是利用Matlab一个工 收稿日期:2008一04―2l 基金项目:黑龙江省科技厅2004年攻关项目(GeD3J102) 作者简介:董平(1963一),男,汉族,辽宁北票人,教授,硕士研究生导师,博士,研究方向为洁净煤技术. 基于Mat】Bb/Ⅶ混合编程的动力配煤优化系统设计 万方数据 具Matlab COM Builder将M函数文件转换成COM 组件,在目标机上注册后在VB集成开发环境中直 接调用该组件.生成的COM组件是进程内组件,是以DLL的形式存在的.它的优点是可以脱离Mat― lab环境,运行的效率比较高.缺点是对一些Matlab 中的数据结构的的支持不够完善,在编译组件时,并 不支持所有的Matlab函数和工具箱. (5)Activex技术即Automation Se"er技术.在VB下通过Activex自动化接口可将Matlab作为VB 语言的一个Activex部件调用.虽然这种方法也要 启动Matlab进程来完成运算,但是它对Matlab有更 强的控制能力,如随时打开和关闭Matlab,隐藏任务 栏中的Matlab图标,与Matlab进行字符数组传输. 而且它的设置简单清晰,动力配煤优化系统使用的 就是这种方法. 2动力配煤优化模型软件系统的实现 2.1动力配煤优化数学模型 动力配煤优化技术就是在众多来煤中实时、高效、准确地选择合适的煤种,并以合适的配比形成符 合锅炉炉况的煤种的技术. 动力配煤所要解决的问题即为:在用户提出的 配煤指标的基础上确定出应从煤场所拥有的单一煤 种中选择哪几种煤相配及对应的配比,以使最终的 配煤产品满足用户的要求并使配煤的某一目标达到 最优或一组目标综合评价最优.因此,要获得实时、 高效、准确和合理的配煤方案,选择适当的寻优算法 至关重要H J. 动力配煤初步优化是一个多约束条件下的数学 最优规划问题,客户对配煤的煤质要求即构成配煤 的约束条件,在满足配煤质量指标的前提下,追求配 煤的价格等目标最优. 以配煤的发热量、水分、灰分及挥发分4个煤质 指标作为约束条件,得到的优化配煤的数学模型见 式(1). 目标函数: 价格最小:P.i.=∑c;