dSPACE系统在Matlab/Simulink下的实时原型与HIL仿真

本文主要介绍了dSPACE MicroAutoBox在实时快速原型和硬件在环仿真中的应用，以及其在Matlab/Simulink平台上的集成解决方案。dSPACE系统提供了从控制系统设计、代码生成到实际硬件交互的完整流程，适用于汽车电子、航空航天等领域的控制算法验证。 dSPACE MicroAutoBox是一种强大的实时硬件平台，它具有高频率的时钟（如60MHz），能够实现快速的数据处理。其33.3ns的时钟周期表明了其处理速度之快，适合执行复杂的DSP（数字信号处理）算法。该设备配备2Kword的32位片上RAM和16Kword的32位双端口RAM，分别用于程序运行和参数存储。此外，它还拥有多种I/O选项，包括数字输入/输出和模拟输出，如16位D/A转换器，能够生成各种波形，如SIN、方波、锯齿波、高斯噪声等，适用于各种信号仿真任务。 dSPACE系统支持多种中断类型，如定时器中断、外部中断等，增强了系统的响应能力。其硬件特性包括+5V电源、ISA总线槽和SUB-D型输出接插件，便于与其他设备连接。软件方面，dSPACE提供了配套的工具链，如SystemInit用于系统初始化，ControlDesk作为综合实验环境，MLIB和MTRACE用于自动试验和参数调整，MotionDesk实现实时动画，而TargetLink则用于生成产品级代码。 dSPACE软件的核心是代码生成和下载工具，如MATLAB/Simulink与RTI的结合，使得用户可以直接从Simulink模型生成实时代码，并通过PPC编译器优化性能。实验软件如ControlDesk提供了友好的用户界面，方便用户进行实时控制和数据采集。 在硬件部分，dSPACE提供了一系列智能化的单板系统，如DS1103和DS1104 PPC控制器板，它们集成了高性能处理器，支持高速数据处理。此外，还有多种标准组件，如处理器板和I/O板，能够根据需求灵活配置，满足不同的硬件接口需求，如A/D和D/A转换、多路I/O以及增量编码器接口等。 dSPACE MicroAutoBox是一款强大的实时原型和仿真工具，结合Matlab/Simulink平台，为工程师提供了一个从概念验证到硬件实施的无缝集成环境，广泛应用于控制系统的快速开发和验证。