基于dSPACE的電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺研究

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在通常以微控制器如DSP為控制核心進(jìn)行電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)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(tǒng)算法需要更改或增加則又需較多時間來更改軟件，因此實(shí)驗(yàn)開發(fā)周期長，不利于控制算法的研究和實(shí)際應(yīng)用。
dSPACE是由德國dSPACE公司開發(fā)的一套基于Matlab／Simulink的控制系統(tǒng)開發(fā)及測試的設(shè)備，它實(shí)現(xiàn)了和Matlab／Simulink的完全無縫連接，可以很好地完成控制算法的設(shè)計(jì)、測試與實(shí)現(xiàn)，有效克服了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)開發(fā)存在的上述問題。它具有運(yùn)算速度快、使用方便和界面友好等優(yōu)點(diǎn)。dSPACE實(shí)時系統(tǒng)功能強(qiáng)大，它既可以和實(shí)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(shí)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(tǒng)可以達(dá)到縮短開發(fā)周期以及降低開發(fā)費(fèi)用。

1 基于dSPACE的電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺結(jié)構(gòu)
dSPACE在硬件結(jié)構(gòu)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(shí)時控制的單板系統(tǒng)(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(shí)現(xiàn)處理器和I／O能力的升級擴(kuò)展，處理器和I／O之間通訊由PHS(Peripheral High-speed Bus)總線實(shí)現(xiàn)。
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(gòu)成了dSPACE的標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)DSl005的硬件部分。基于dSPACE的電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。