基于dSPACE_MATLAB_Simulink平台的实时仿真技术研究

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1、2005年10月系统仿真技术Oct.,2005第1卷第3期SystemSimulationTechnologyVol.1,No.3中图分类号：TP39文献标识码：A基于dSPACE/MATLAB/Simulink平台的实时仿真技术研究1,222雷叶红，张记华，张春明（1华中科技大学，武汉，430074，2上海精密仪器研究所，上海，200233）摘要：本文以某飞行器侧向通道稳定控制系统为例，基于dSPACE标准组件和MATLAB/Simulink软件环境，建立了控制系统的半实物仿真平台并进行了半实

2、物仿真。结果表明这种基于dSPACE的仿真系统具有构建便捷、高效和精度高等优点，尤其适用于数字控制系统。关键词：MATLAB/Simulink；dSPACE；仿真平台；控制系统；半实物仿真AReal-TimeSystemSimulationPlatformBasedondSPACE/MATLAB/Simulink1,222LEIYehong，ZHANGJihua，ZHANGChunming（1HuazhongUniversityofScience&Technology,Wuhan,430074,

3、China,2ShanghaiInstituteofPrecisionInstruments,Shanghai,200233,China）Abstract:AsimulationplatformbasedondSPACEcomponentsandMATLAB/Simulinkisestablished.Theplatformsystemisappliedinahardware-in-the-loopsimulationofalateralchannelflightcontrolsystem.Th

4、eresultsillustratethatthedSPACEreal-timeplatformisconvenient,efficientandaccurate,especiallysuitablefordigitalcontrolsystem.Keywords:MATLAB/Simulink；dSPACE；simulationplatform；controlsystem；hardware-in-the-loopsimulation[1]Simulink的控制系统实时环境开发和测试平台，1引言

5、有多种标准CPU、A/D、D/A板，能够方便地构建实时仿真系统。本文针对数字式控制系统，基于随着计算机技术和仿真技术的高速发展，实时dSPACE标准组件和MATLAB/Simulink软件环境，仿真逐渐成为各种控制系统设计的重要手段。借助建立控制系统的仿真平台。用dSPACE标准组件系于先进仿真技术不但能大大减轻设计人员的工作统作为仿真计算机，模拟被控对象的实时动态特量，而且能缩短研发周期，减少研发的经费，因此性；用dSPACE标准CPU模板作为控制用快速原高效便捷、高精度、高可靠仿真技术的研究

6、越来越型机，使数字控制能快速便捷地构建起来，以验证受到人们的重视。各种控制算法，并通过半实物仿真验证控制系统的德国dSPACE公司提供的基于MATLAB/动态性能。132系统仿真技术第1卷第3期以及实时动画软件RealMotion等实现试验过程控2仿真平台制和参数测量。该软件环境可以方便地实现代码生[2]成、下载和试验调试等工作。2.1组成2.3仿真计算机半实物仿真平台主要由主控计算机、仿真计算机、控制计算机（原型机）、A/D接口、D/A接口用dSPACE标准组件系统DS1005PPC处理器及相

7、关能源设备、记录设备等组成，如图1所示。板作为仿真计算机，用以模拟被控对象。其中被控对象采用数学仿真，由dSPACE仿真计算DS1005PPC处理器与主控机之间用光缆连接交换机通过软件实现；控制计算机用仿真实物实现，即数据。用dSPACE标准组件作为控制计算机的快速原型DS1005PPC板主频480MHz；片内数据和指令机，实现控制计算机功能；仿真计算机通过A/D、缓存均为32KwordS；通过32位PHS总线可管理D/A等输入输出口与控制系统实物相互，实现数字16块I/O板，通过ISA总线与主

8、机进行数据交换，控制器与外界设备的信息交换。输入和输出信息分并具有相当强的计算能力。由于PHS总线是专门为别从转接口和dSPACE引出，通过记录仪进行记录。实时应用设计，所以它不存在其他外部传输协议的总线所存在的内含软件问题。控制原型机主控计算机记录设备DS11032.4控制原型机Matlab/simulinkA/D在数字控制系统的控制计算机实物研制完成DS2003dSPACE软件仿真计算机实物以前，dSPACE提供了良好的仿真实物。本文采用DS1005部分D/AdSPACE单板系统DS1103