dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)介紹

dSPACE簡介

dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)是由德國dSPACE公司開發(fā)的一套基于MATLAB/Simulink的控制系統(tǒng)開發(fā)及半實(shí)物仿真的軟硬件工作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了和MATLAB/Simulink/RTW的完全無縫連接。dSPACE實(shí)時(shí)系統(tǒng)擁有實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可靠性高，擴(kuò)充性好等優(yōu)點(diǎn)。dSPACE硬件系統(tǒng)中的處理器具有高速的計(jì)算能力，并配備了豐富的I/O支持，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行組合；軟件環(huán)境的功能強(qiáng)大且使用方便，包括實(shí)現(xiàn)代碼自動(dòng)生成/下載和試驗(yàn)/調(diào)試的整套工具。dSPACE軟硬件目前已經(jīng)成為進(jìn)行快速控制原型驗(yàn)證和半實(shí)物仿真的首選實(shí)時(shí)平臺(tái)。

實(shí)現(xiàn)快速控制原型和硬件在回路仿真

RCP(Rapid Control Prototyping)— 快速控制原型

要實(shí)現(xiàn)快速控制原型，必須有集成良好便于使用的建模、設(shè)計(jì)、離線仿真、實(shí)時(shí)開發(fā)及測試工具。 dSPACE 實(shí)時(shí)系統(tǒng)允許反復(fù)修改模型設(shè)計(jì)北京漢陽，進(jìn)行離線及實(shí)時(shí)仿真。這樣，就可以將錯(cuò)誤及不當(dāng)之處消除于設(shè)計(jì)初期，使設(shè)計(jì)修改費(fèi)用減至最小。

使用 RCP 技術(shù)，可以在

費(fèi)用和性能之間進(jìn)行折衷；在最終產(chǎn)品硬件投產(chǎn)之前，仔細(xì)研究諸如離散化及采樣頻率等的影響、算法的性能等問題。通過將快速原型硬件系統(tǒng)與所要控制的實(shí)際設(shè)備相連，可以反復(fù)研究使用不同傳感器及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)系統(tǒng)的性能特征。而且，還可以利用旁路（ BYPASS ）技術(shù)將原型電控單元（ ECU ： Electronic Control Unit ）或控制器集成于開發(fā)過程中，從而逐步完成從原型控制器到產(chǎn)品型控制器的順利轉(zhuǎn)換。 RCP 的關(guān)鍵是代碼的自動(dòng)生成和下載，只需鼠標(biāo)輕輕一點(diǎn)，就可以完成設(shè)計(jì)的修改。

HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation)—半實(shí)物仿真

當(dāng)新型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)束，并已制成產(chǎn)品型控制器，需要在閉環(huán)下對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)測試。但由于種種原因如：極限測試、失效測試，或在真實(shí)環(huán)境中測試費(fèi)用較昂貴等nc.qoos.ipi，使測試難以進(jìn)行，例如：在積雪覆蓋的路面上進(jìn)行汽車防抱死裝置（ ABS ）控制器的小摩擦測試就只能在冬季有雪的天氣進(jìn)行；有時(shí)為了縮短開發(fā)周期，甚至希望在控制器運(yùn)行環(huán)境不存在的情況下（如：控制對(duì)象與控制器并行開發(fā)），對(duì)其進(jìn)行測試。 dSPACE 實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的 HIL 仿真將助您解決這一問題。

dSPACE開發(fā)流程

開發(fā)人員在進(jìn)行控制系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，常常需要同時(shí)面臨許多難以解決的問題，而開發(fā)的時(shí)間卻要求愈來愈緊迫。因此，只有高度集成的系統(tǒng)才能滿足這一切要求， dSPACE 系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅僅是進(jìn)行控制方案的設(shè)計(jì)和離線仿真，還包括實(shí)時(shí)快速控制原型、已驗(yàn)證的設(shè)計(jì)向產(chǎn)品型控制器的轉(zhuǎn)換和硬件在回路測試。 dSPACE 為 RCP 和 HILS 提供了一套計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工具 -CDP （ Control Development Package ）。

CDP 主要基于下列工具：

MathWorks 公司 Simulink ：用來進(jìn)行基于方框圖的離線仿真

MathWorks 公司 Real-Time-Workshop: 用來從方框圖生成 C 代碼

dSPACE 公司 Real-Time Interface (RTI): 用來產(chǎn)生與硬件系統(tǒng)相關(guān)的代碼，使代碼可以在單處理器 / 多處理器目標(biāo)系統(tǒng)中運(yùn)行

dSPACE 系列軟件工具：用來對(duì)閉環(huán)試驗(yàn)進(jìn)行交互操作(自動(dòng)/手動(dòng))

利用 CDP ，可以完成從系統(tǒng)建模、分析、離線仿真直到實(shí)時(shí)仿真的全過程，可使開發(fā)人員全神貫注于控制方案的構(gòu)思而不必再在瑣碎的雜務(wù)上花費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間，從而可以大大縮短開發(fā)周期。

dSPACE系統(tǒng)特點(diǎn)

dSPACE 系統(tǒng)具有高度的集成性和模塊性ZAOCHE168.com版權(quán)所有，允許用戶根據(jù)需求來組建用戶系統(tǒng)，無論是軟件還是硬件， dSPACE 都提供了多項(xiàng)選擇。 dSPACE 擁有單板系統(tǒng)及組件系統(tǒng)以及眾多的 I/O 接口模板，可以滿足大多數(shù)工程應(yīng)用。 dSPACE 系統(tǒng)基于圖形開發(fā)界面，免去了開發(fā)人員手工編程調(diào)試的繁雜而又易于出錯(cuò)的工作。 dSPACE 產(chǎn)品包括軟件和硬件兩部分，其主要軟件有 RTI 、 ControlDesk 、 TargetLink 等。