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dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)介紹

作者: 時(shí)間:2012-05-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

簡介

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/196830.htm

是由德國公司開發(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)。

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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。

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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:控制對象與控制器并行開發(fā)),對其進(jìn)行測試。 dSPACE 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:用來對閉環(huán)試驗(yàn)進(jìn)行交互操作(自動(dòng)/手動(dòng))

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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。



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