dSPACE的资料非常好用.pdf

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,dSPACE*基于基于Matlab/Simulink平台平台*实时快速原型及硬件在回路仿真实时快速原型及硬件在回路仿真的一体化解决途径的一体化解决途径恒润科技有限公司恒润科技有限公司2004年年6月月北京恒润科技有限公司1dSPACE产品介绍目目录录1概述概述.122dSPACE实时快速原型及硬件在回路仿真的一体化解决途径实时快速原型及硬件在回路仿真的一体化解决途径.12.1RCP（RapidControlPrototyping）快速控制原型.12.2HILS（Hardware-in-the-LoopSimulation）硬件在回路仿真.12.3用dSPACE进行控制系统开发.12.4建立用户dSPACE系统.13dSPACE体系结构体系结构.13.1dSPACE软件.13.1.1代码生成及下载软件（ImplementationSoftware）.13.1.1.1代码的生成过程.13.1.1.2MATLAB/Simulink-现代控制设计平台.13.1.1.3RTI（Real-TimeInterface）-从方框图自动生成代码并下载.13.1.1.4PPC编译器.13.1.2实验软件（ExperimentSoftware）.13.1.2.1ControlDesk综合实验环境.13.1.2.2MLIB和MTRACE实现自动试验及参数调整.13.1.2.3MotionDesk实时动画.13.1.2.4CLIB-PC与实时处理器通讯.13.1.2.5AutoMationDesk-自动化测试工具.13.1.3TargetLink-产品级代码的生成.13.2dSPACE硬件.13.2.1智能化的单板系统.13.2.1.1DS1103PPC控制器板.13.2.1.2DS1104PPC控制器板.13.2.2标准组件系统.13.2.2.1处理器板（ProcessorBoards）.13.2.2.1.1处理器板概述（总线和中断）.13.2.2.1.2DS1005PPC板-处理器POWERPC750FX，800MHz.13.2.2.1.3DS1006PPC板-处理器X86处理器，2.2GHz.13.2.2.2I/O板.13.2.2.2.1简单A/D和D/A转换.13.2.2.2.2Multi-I/O.1北京恒润科技有限公司2dSPACE产品介绍3.2.2.2.3增量编码器接口.13.2.2.2.4定时及数字I/O.13.2.2.2.5复杂模拟信号及阻型传感器.13.2.2.2.6其它I/O.13.2.2.2.7DS2211HILI/O板.13.2.2.3附件（Accessories）.13.2.2.3.1大系统扩展盒PX10/PX20.13.2.2.3.2接插键指示灯面板.13.2.2.3.3DS830连接缓冲器板-连接远距离系统.13.2.3汽车内置系统.13.2.3.1AutoBox-汽车内置试验扩展箱.13.2.3.2MicroAutoBox-车辆快速测试控制原型系统的最佳选择.14应用实例应用实例.14.1机器人新型控制原理测试-用-综合与分析法控制机械手.14.2驱动方面的应用-验证ASIC控制器原理.14.3机械工程方面的应用AchenbachBuschhten平面度控制.14.4航空航天方面的应用Simona开发飞行仿真器.14.5汽车的硬件在回路仿真ABS控制器测试试验台.14.6电力电子方面的应用-机车驱动系统硬件在回路仿真.14.7ECU开发应用-菲亚特公司开发ERG控制器.14.8DaimlerChrysler开发主动悬架.14.9Delphi利用Targetlink进行电控产品开发.14.10Audi公司动力传动系统HIL仿真测试.14.11DS2302、DS4002的应用实例.1附录附录1I/O板技术特性板技术特性.1附录附录2dSPACE对计算机软件及硬件的要求对计算机软件及硬件的要求.1北京恒润科技有限公司3dSPACE产品介绍1概述概述在当今社会，市场对产品的需求呈现多样性、快速性的趋势，这就使企业的新品开发面临着多样性需求与快速开发之间的矛盾；对控制系统鲁棒性及可靠性的要求也日益增加；并行工程（即：

设计、实现、测试和生产准备同时进行）被提上了日程。

dSPACE为并行工程的实现创造了一个良好的环境。

对于进行控制算法研究的工程师而言，最头疼的莫过于没有一个方便而又快捷的途径，可以将他们用控制系统设计软件（如MATLAB/Simulink）开发的控制算法在一个实时的硬件平台上实现，以便观察与实际的控制对象相连时，控制算法的性能；而且，如果控制算法不理想，还可以很快地进行反复设计，反复试验直到找到理想的控制方案。

对一些大型的科研应用项目，如果完全遵循过去的开发过程，由于开发过程中存在着需求的更改，软件代码甚至代码运行硬件环境的不可靠性（如：

新设计制造的控制单元存在缺陷），最终导致项目周期长、费用高，缺乏必要的可靠性，甚至还可能导致项目以失败告终。

这就要求在开发的初期阶段就引入各种试验手段，并有可靠性高的实时软/硬件环境做支持。

另外，当产品型控制器生产出来后，测试工程师又将面临一个严重的问题。

由于并行工程的需求，控制对象可能还处于研制阶段，或者控制对象很难得到，用什么方法才能在早期独立地完成对控制器的测试呢？

我们将这些问题概括为两种：

快速控制原型（RCP）和硬件在回路仿真（HILS）。

dSPACE提供了这两方面应用的统一平台。

dSPACE是德国的一家国际性高科技公司，成立于1988年。

公司除在德国Paderborn设有总部以外，在美国的麻省还设有分部。

目前，公司的主要产品方向：

为控制工程项目的开发和测试提供软/硬平台。

公司的宗旨：

将控制工程师从各种杂务中解脱出来，使他们在开发的初期可以全身心致力于控制算法的研究；在产品测试阶段为测试工程师提供一个适应性强，界面友好的测试环境。

dSPACE公司目前已拥有10000多家用户，其中70%销往德国以外的国家。

dSPACE实时仿真系统是由dSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink的控制系统北京恒润科技有限公司4dSPACE产品介绍开发及测试的工作平台，实现了和MATLAB/Simulink的完全无缝连接。

dSPACE实时系统拥有具有高速计算能力的硬件系统，包括处理器、I/O等，还拥有方便易用的实现代码生成/下载和试验/调试的软件环境。

这样，在dSPACE强大能力的支持下，就可以很好地解决上述问题：

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在控制系统开发的初期，把dSPACE实时系统作为控制算法及控制逻辑代码的硬件运行环境。

通过dSPACE提供的各种I/O板，在原型控制算法和控制对象之间搭建起一座实时的桥梁；让控制工程师将全部精力放在控制算法的研究和试验上，从而开发出最适合控制对象或环境的控制方案。

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当产品型控制器制造完以后，还可以用dSPACE实时仿真系统来仿真控制对象或外环境，从而允许对产品型控制器进行全面、详细地的测试，甚至连极限条件下的应用也可以进行反复测试。

在dSPACE试验工具软件的帮助下，测试工程师不用再象过去那样用一大堆的信号监测仪器费力地监测各种试验信号，而只需在计算机屏幕上随时观看测试工具软件记录下的各种信号和曲线即可。

从而大大节约测试费用，缩短测试周期，增加测试的安全性及可靠性。

dSPACE实时系统具有很多其他仿真系统所不能比拟的优点：

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组合性强：

dSPACE在设计时就考虑了大多数用户的需求，设计了标准组件系统，可以对系统进行多种组合。

对不同用户而言，可以在运算速度不同的多种处理器（如：

TI公司的TMS系列、DEC公司的Alpha系列、Motorala公司的PowerPC系列）之间进行选择，最快的处理器浮点运算速度高达1000MFlops；I/O也具有广泛的可选性，通过选择不同的I/O配置，即可组成不同的应用系统。

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过渡性好，易于掌握和使用过渡性好，易于掌握和使用：

由于dSPACE与MATLAB的无缝连接，使广大MATLAB用户可以轻松地掌握dSPACE的使用，从而方便地从非实时分析、设计过渡到实时的分析、设计。

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对产品型实时控制器的支持性强：

针对用户最终需要将仿真代码转换到产品型控制器的需求，dSPACE提供了从仿真代码到产品型控制器代码的生成工具，还提供产北京恒润科技有限公司5dSPACE产品介绍品型控制器与dSPACE实时系统的硬件接口，从而允许将dSPACE实时系统纳入闭环测试中，这样，就可以在dSPACE实时系统的帮助下，顺利完成原型设计到产品的转换。

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快速性好：

由于dSPACE与MATLAB的无缝连接，使用户在几分钟之内就可以完成模型/参数的修改、代码的生成及下载等工作，从而可以在短期内完成对原型的反复更改和试验，尽快推出产品，完全避免了过去的那种因为局部改动就要多花费几周甚至几个月的时间进行代码的修改和重新测试。

大大节省了时间和费用。

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性能价格比高：

对用户而言，dSPACE更象是一种平台，这就意味着用户用dSPACE完成一种产品的设计和测试后，还可以用dSPACE进行其它新品的开发或实时仿真测试。

这一特点使dSPACE具有较高的性能价格比。

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基于PC机，WINDOWS操作系统：

为了便于用户掌握和使用，dSPACE充分考虑了大多数用户都使用WINDOWS这一特点，其代码生成及下载软件、试验工具软件都基于WINDOWS，而不象其他仿真系统那样基于UNIX或DOS。

另外，考虑到用户普遍使用PC机，dSPACE实时系统与主机的硬件接口一般采用标准ISA/PCI总线，从而避免了用户在附加设备上的投资。

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实时性好：

一旦代码下载到实时系统，代码本身将是独立运行的，试验工具软件只是通过内存映射访问试验过程中的各种参数及结果变量，不会产生对试验过程的中断。

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可靠性高：

dSPACE实时系统硬件、代码生成及下载软件、试验工具软件都是由dSPACE工程师精心设计、制造和调试的，不存在任何兼容性问题，可靠性高。

是可以信赖的软/硬件平台。

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灵活性强：

dSPACE实时仿真系统允许用户在单板系统和多板系统、单处理器系统和多处理器系统、自动生成代码和手工编制代码之间进行选择，使dSPACE系统具有很大的灵活性，从而可以适应用户各方面的应用需求。

正是由于dSPACE的无可比拟的优越性，使得dSPACE从诞生之日起就引起了众多工程北京恒润科技有限公司6dSPACE产品介绍技术人员及专家学者的注意。

目前，dSPACE已广泛应用于航空航天、汽车、发动机、电力机车、机器人、驱动及工业控制等领域。

越来越多的工厂、学校及研究部门开始用dSPACE来解决在实际工作及研究中碰到的问题。

由于他们的努力，dSPACE的应用领域正在日益拓宽。

许多汽车界的用户都把dSPACE作为可以信赖的开发测试工具，如：

Audi公司用dSPACE实现了ABS控制器测试台；有的汽车界用户如：

Chrysler、Delphi、Ford、GeneralMotors、Honda、ToyotaMotor、Nissan、MazdaMotor等公司用dSPACE进行动力控制原型的开发；而德国的铁路运输巨头Adtranz则用dSPACE实现了电力机车的仿真；美国的Boeing,Calspan公司用dSPACE进行飞行器的