基于dSPACE的電機控制系統實驗平臺研究

0 引言
在通常以微控制器如DSP為控制核心進行電機控制系統的實驗開發過程中，由于要編寫大量的程序代碼而需要大量的編程時間，而且如果控制系統算法需要更改或增加則又需較多時間來更改軟件，因此實驗開發周期長，不利于控制算法的研究和實際應用。
dSPACE是由德國dSPACE公司開發的一套基于Matlab／Simulink的控制系統開發及測試的設備，它實現了和Matlab／Simulink的完全無縫連接，可以很好地完成控制算法的設計、測試與實現，有效克服了傳統控制系統開發存在的上述問題。它具有運算速度快、使用方便和界面友好等優點。dSPACE實時系統功能強大，它既可以和實際控制對象相連(稱為快速控制原型)，這時它起到主控制器的作用；又可以和實際控制器相連(稱為硬件在回路仿真)，這時它起到被控對象的作用。從而利用基于dSPACE的控制系統可以達到縮短開發周期以及降低開發費用。

1 基于dSPACE的電機控制系統實驗平臺結構
dSPACE在硬件結構形式上分為兩大類：一類是把處理器和I／O集成到一塊電路板上，形成一個完整的實時控制的單板系統(如DSll03控制器板)；另一類是將處理器和用戶接口完全分開(如DSl005PPC控制器板)，以實現處理器和I／O能力的升級擴展，處理器和I／O之間通訊由PHS(Peripheral High-speed Bus)總線實現。
本文以DSl005PPC控制器板為核心，配以DS2001AD采集板、DS2002／2003多路A／D采集板、CP4002多I／O板、DS2102DA輸出板、DS3002增量式編碼器接口板，構成了dSPACE的標準組件系統DSl005的硬件部分。基于dSPACE的電機控制系統實驗平臺結構框圖如圖1所示。