dspace实时仿真系统

　　dSPACE实时仿真系统是由德国dSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink的控制系统开发及半实物仿真的软硬件工作平台，实现了和MATLAB/Simulink/RTW的完全无缝连接。dSPACE实时系统拥有实时性强，可靠性高，扩充性好等优点。dSPACE硬件系统中的处理器具有高速的计算能力，并配备了丰富的I/O支持，用户可以根据需要进行组合；软件环境的功能强大且使用方便，包括实现代码自动生成/下载和试验/调试的整套工具。dSPACE软硬件目前已经成为进行快速控制原型验证和半实物仿真的首选实时平台。

　　实现快速控制原型和硬件在环仿真

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

　　要实现快速控制原型，必须有集成良好便于使用的建模、设计、离线仿真、实时开发及测试工具。 dSPACE 实时系统允许反复修改模型设计，进行离线及实时仿真。这样，就可以将错误及不当之处消除于设计初期，使设计修改费用减至最小。

　　使用 RCP 技术，可以在费用和性能之间进行折衷；在最终产品硬件投产之前，仔细研究诸如离散化及采样频率等的影响、算法的性能等问题。通过将快速原型硬件系统与所要控制的实际设备相连，可以反复研究使用不同传感器及驱动机构时系统的性能特征。而且，还可以利用旁路（ BYPASS ）技术将原型电控单元（ ECU ： Electronic Control Unit ）或控制器集成于开发过程中，从而逐步完成从原型控制器到产品型控制器的顺利转换。 RCP 的关键是代码的自动生成和下载，只需鼠标轻轻一点，就可以完成设计的修改。

　　HILS（Hardware-in-the-Loop Simulation）—半实物仿真（即硬件在环仿真）

　　当新型控制系统设计结束，并已制成产品型控制器，需要在闭环下对其进行详细测试。但由于种种原因如：极限测试、失效测试，或在真实环境中测试费用较昂贵等，使测试难以进行，例如：在积雪覆盖的路面上进行汽车防抱死装置（ ABS ）控制器的小摩擦测试就只能在冬季有雪的天气进行；有时为了缩短开发周期，甚至希望在控制器运行环境不存在的情况下（如：控制对象与控制器并行开发），对其进行测试。 dSPACE 实时仿真系统的 HIL 仿真将助您解决这一问题。

　　dSPACE开发流程

　　开发人员在进行控制系统开发时，常常需要同时面临许多难以解决的问题，而开发的时间却要求愈来愈紧迫。因此，只有高度集成的系统才能满足这一切要求， dSPACE 系统设计不仅仅是进行控制方案的设计和离线仿真，还包括实时快速控制原型、已验证的设计向产品型控制器的转换和硬件在回路测试。 dSPACE 为 RCP 和 HILS 提供了一套计算机辅助控制系统设计的工具 -CDP （ Control Development Package ）。

　　CDP 主要基于下列工具：

　　MathWorks 公司 Simulink ：用来进行基于方框图的离线仿真

　　MathWorks 公司 Real-Time-Workshop： 用来从方框图生成 C 代码

　　dSPACE 公司 Real-Time Interface （RTI）： 用来产生与硬件系统相关的代码，使代码可以在单处理器 / 多处理器目标系统中运行

　　dSPACE 系列软件工具：用来对闭环试验进行交互操作（自动/手动）

　　利用 CDP ，可以完成从系统建模、分析、离线仿真直到实时仿真的全过程，可使开发人员全神贯注于控制方案的构思而不必再在琐碎的杂务上花费相当多的时间，从而可以大大缩短开发周期。

　　dSPACE系统特点

　　dSPACE 系统具有高度的集成性和模块性，允许用户根据需求来组建用户系统，无论是软件还是硬件， dSPACE 都提供了多项选择。 dSPACE 拥有单板系统及组件系统以及众多的 I/O 接口模板，可以满足大多数工程应用。 dSPACE 系统基于图形开发界面，免去了开发人员手工编程调试的繁杂而又易于出错的工作。 dSPACE 产品包括软件和硬件两部分，其主要软件有 RTI 、 ControlDesk 、 TargetLink 等。

　　dSPACE系统的优越性

　　（1）dSPACE系统软、硬件均采用模块化设计方法，可靠性高。用dSPACE提供的集成开发调试平台可以方便快捷的构建快速控制原型，完成控制系统的设计和调试。工程师不用或只需缩写极少的程序代码就可用很短的时间完成以前需要编写大量代码来完成的工作，且模型参数的修改、代码的生成及下载也非常方便，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靳测试，大大节省了时间，提高了效率。

　　（2）dSPACE系统与MATLAB实现了无缝连接，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。

　　（3）dSPACE快速控制原型构造简单、调整方便。