[工程經驗] 一個完整控制系統所需要的軟體框架(上位機)
阿新 • • 發佈：2019-02-12
前言
每一個大工程都有特定的框架，這樣不僅為一次開發人員提供了基石，更是為二次開發人員提供了便利。每個人可能都會有自己的框架，但是法無定法，萬法歸宗，下面小白給出自己做開發時使用的軟體框架。你既可以直接拿去使用，也可以在此基礎上開創屬於你的框架。
下面講述的框架，來自小白使用的機器人，是用C++語言編寫的控制程式。也就是說此框架是從一個完整的機器人控制系統中摘下來的。
檔案（.cpp）的任務分配
- 全域性變數（Data.cpp）
建立一個“全域性變數”管理檔案，把系統所有的全域性變數都在此檔案中定義，方便後面的呼叫和修改。
- 控制迴圈（DataProc.cpp）
建立一個“全域性迴圈”管理檔案，把系統中某些對全域性變數的迴圈放在此檔案中，方便對全域性性的把握。
- 運動學分解（Calwheelvel.cpp）
機器人控制，又可以叫運動機器人控制。顯然這裡就涉及到，機器人整體的速度與車輪（或足）的速度之間的關係，通過運動學解算便可以得到。將這一部分放到一個單獨的檔案中，方便我們對機器人增減 運動執行器（輪或足）的後期操作。
- 高通，低通濾波（Library.cpp \ HLowFilter.cpp)
對訊號濾波是很常用的功能，而且我們會不止一次的使用它，但是每一次呼叫的引數可能不同。所以這裡我們需要建立一個高通與低通濾波的庫，將我們需要的形式、引數都列寫在庫裡，使用的時候直接呼叫即可。接下來我們將所有低通和高通的呼叫，再寫到另一個文件裡面，這樣的管理方式是很清晰的。
- 卡爾曼濾波（Matrix.cpp）
卡爾曼是什麼，網路上有很多解釋。我們需要為這種濾波方式單獨建立一個檔案。當然，你也可以選擇其它的濾波方式，我們只需要為這種濾波方式單獨建立一個檔案就可以了。
- 控制演算法（.cpp）
演算法是一個控制系統的核心部分，也是程式設計師最寶貴的智慧財產權所在。我們可以把演算法的核心控制部分放在單獨的檔案裡，只要設定好輸入與輸出的介面資訊，便可以接入到整個工程中去了。
這個環節可能有不止一個檔案。
- 互動按鈕（Tccomm.cpp）
任一個完整的控制系統都會有一個前端的控制視窗（如：MFC），程式設計師會將每一個按鈕及候選框等人機互動工功能的實現，放到一個單獨的檔案中完成。
- 機器視覺（Comvision.cpp）
將計算機視覺的相關資訊，寫到這個單獨的文件裡。
- 主程式（main.cpp）
主程式檔案是一個可執行檔案，將整個系統的各個部分連線到一起，形成一個整體。其功能主要用來跑 控制閉環 。