基于MATLAB的DSPace快速控制原型开发系统
dSPACE使用手册
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dSPACE—实时快速原型及硬件在回路仿真的一体化解决途径 .................... 7
2.1 RCP（Rapid Control Prototyping）—快速控制原型...................................................... 7 2.2 HILS（Hardware-in-the-Loop Simulation）—硬件在回路仿真 .................................... 8 2.3 用 dSPACE 进行控制系统开发........................................................................................ 9 2.4 建立用户 dSPACE 系统.................................................................................................. 12
dspace配置的优缺点比较
dSPACE*** 基于Matlab/Simulink平台***实时快速原型及硬件在回路仿真的一体化解决途径1概述在当今社会，市场对产品的需求呈现多样性、快速性的趋势，这就使企业的新品开发面临着多样性需求与快速开发之间的矛盾；同时对控制系统鲁棒性及可靠性的要求也日益增加；另外并行工程（即：设计、实现、测试和生产准备同时进行）被提上了日程。
DSPACE 的产品为并行工程的实现创造了一个良好的环境。
对于进行控制算法研究的工程师而言，最头疼的莫过于没有一个方便而又快捷的途径，可以将他们用控制系统设计软件 (如MATLAB/Simulink) 开发的控制算法在一个实时的硬件平台上实现，以便观察与实际的控制对象相连时，控制算法的性能；而且，如果控制算法不理想，还能够很快地进行反复设计、反复试验直到找到理想的控制方案。
对一些大型的科研应用项目，如果完全遵循过去的开发过程，由于开发过程中存在着需求更改，软件代码甚至代码运行硬件环境不可靠（如：新设计制造的控制单元存在缺陷）等问题，最终导致项目周期长、费用高，缺乏必要的可靠性，甚至还可能导致项目以失败告终。
这就要求在开发的初期阶段就引入各种试验手段，并有可靠性高的实时软/硬件环境做支持。
另外，当产品型控制器生产出来后，测试工程师又将面临一个严重的问题。
由于并行工程的需求，控制对象可能还处于研制阶段，或者控制对象很难得到，用什么方法才能在早期独立地完成对控制器的测试呢？我们将这些问题概括为两种：快速控制原型（RCP）和硬件在回路仿真（HILS）。
d SPACE 提供了这两方面应用的统一平台。
2Dspace介绍dSPACE实时仿真系统是由dSPACE公司开发的一套基于MA TLAB/Simulink的控制系统开发及测试的工作平台，实现了和MATLAB/Simulink的完全无缝连接。
dSPACE实时系统拥有具有高速计算能力的硬件系统，包括处理器、I/O等，还拥有方便易用的实现代码生成/下载和试验/调试的软件环境。
(完整版)DSPACE应用简介
dSPACE 实时仿真平台软件环境及应用一、dSPACE 简介dSPACE实时仿真系统是由德国dSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink 的控制系统在实时环境下的开发及测试工作平台，实现了和MATLAB/Simulink 的无缝连接。
dSPACE 实时系统由两大部分组成，一是硬件系统，二是软件环境。
其中硬件系统的主要特点是具有高速计算能力，包括处理器和I/O 接口等；软件环境可以方便地实现代码生成/下载和试验调试等工作。
dSPACE 具有强大的功能，可以很好地完成控制算法的设计、测试和实现，并为这一套并行工程提供了一个良好的环境。
dSPACE 的开发思路是将系统或产品开发诸功能与过程的集成和一体化，即从一个产品的概念设计到数学分析和仿真，从实时仿真实验到实验结果的监控和调节都可以集成到一套平台中来完成。
dSPACE 的软件环境主要由两大部分组成，一部分是实时代码的生成和下载软件RTI（Real-Time Interface），它是连接dSPACE 统与MATLAB/Simulink 纽带，通过对RTW（Real-Time Workshop）进行扩展，可以实现从Simulink 模型到dSPACE 实时硬件代码的自动下载。
另一部分为测试软件，其中包含了综合实验与测试环境（软件）ControlDesk、自动试验及参数调整软件MLIB/MTRACE、PC 与实时处理器通信软件CLIB 以及实时动画软件RealMotion 等。
二、dSPACE的优点dSPACE 实时仿真系统具有许多其它仿真系统具有的无法比拟的优点：1、dSPACE 组合性很强。
2、dSPACE 的过渡性和快速性好。
由于dSPACE 和MATLAB 的无缝连接，使MATLAB 用户可以轻松掌握dSPACE 的使用，方便地从非实时分析、设计过渡到实时的分析和设计上来，大大节省了时间和费用。
3、性能价格比高。
dSPACE 是一个操作平台，它可用于许多产品的开发或实时仿真测试，而不是一物一用。
基于MATLAB的DSP系统设计与实现
基于MATLAB的DSP系统设计与实现数字信号处理(DSP)技术在现代通信技术中的应用越来越广泛，其中MATLAB是一种广泛使用的开发工具。
在本文中，我们将探讨基于MATLAB的DSP系统设计与实现。
1. DSP的基本概念数字信号处理是将连续时间的模拟信号转换成数字信号，并在数字域中对信号进行处理的一种技术。
DSP技术在音频、视频、图像等领域都有广泛的应用。
2. DSP系统的基本架构一个典型的DSP系统由数据输入/输出部分、数字信号处理器、存储器和控制器等组成。
其中，DSP芯片是实现数字信号处理的核心部分。
DSP芯片一般采用定点运算方式，其运算速度较快，且电路比较简单，易于实现。
另外，DSP还需要使用各种算法来实现数字信号处理功能。
这些算法包括滤波、变换、傅里叶分析等等。
3. MATLAB在DSP系统中的应用MATLAB是一种广泛使用的数学软件，其在数字信号处理领域中也有广泛的应用。
使用MATLAB，可以快速地开发和调试各种DSP算法。
MATLAB提供了丰富的函数库和工具箱，包括数字信号处理工具箱(DSP Toolbox)、信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)等。
这些工具箱提供了各种滤波、变换等数字信号处理算法的实现。
另外，MATLAB也提供了各种绘图和分析工具，方便用户对数字信号进行分析和可视化。
4. DSP系统的设计与实现在基于MATLAB的DSP系统设计与实现过程中，一般需要遵循以下步骤：（1）定义问题：明确数字信号处理系统的输入、输出、处理方式和性能要求等。
（2）算法设计：根据问题的要求，选择合适的数字信号处理算法，并进行算法设计。
（3）算法实现：将算法实现成MATLAB程序，并进行调试和优化。
（4）系统集成：将算法和DSP硬件进行集成并进行测试。
5. 结语基于MATLAB的DSP系统设计与实现可以大大提高数字信号处理的效率和准确性。
在实际应用中，需要对系统进行合理设计和优化，才能达到更好的效果。
基于MATLAB的车用快速控制原型软件平台的研究与实现
计算机工程与应用
成控制系统工具软件平台研究内容的一项关键技术。
完成自动代码生成工具的开发和测试， 支持虚拟原型 （! ） 到物理原型的映射。 编写上位机和下位机的监控程序， 通 过 3’G 协 议 通 （& ） 信， 实现程序下载、 运行停止控制、 断点设置、 内存查看和变量 修改等监控功能。 在以上技术路线得以实现之后， 可以扩展支持的目标硬件 平台， 并对建模工具、 代码优化工具和代码管理工具进行研发。
软件平台。系统 提 供 了 用 户 透 明 和 面 向 BR+AS0!""& 控 制 原 型 硬 件 平 台 的 快 速 原 型 开 发 、 自动代码生成、 目标代码下 载、 在线调试支持和代码管理的快速开发辅助工具。 关键词 快速原型 软件平台 车用电控单元 文献标识码 @ 中图分类号 B?&%%
表%
功能 人机界面
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软件平台的系统设计
为了使用快速控制原型技术， 首先需要确定快速控制原型
硬件系统，不同的快速原型硬件系统提供的控制功能也不同。 作者选用了自 主 研 发 的 +12345!""& 控 制 原 型 硬 件 平 台 。 虽 然不同厂商的评估板或开发板的板上资源不一样， 功能模块的 定义也有所不同。但是在通过模型的抽象， 建立对应板上资源 功能模块的并集， 实现抽象模型库的方法上是一致的。图 % 的 左半部分给出了系统结构的设计， 右边列出了各部分在软件开 发过程中对应的功能。
文章编号 %""!0G&&%0 （!""# ） %&0"%"G0"&
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基于dSPACE的汽车自动离合器快速控制原型试验
1
自动离合器模型
图 1 为自动离合器及其执行机构示意图 , 离合
器由 2 个膜片弹簧摩擦片分别连接发动机与变速箱 来实现扭矩的传输, 执行机构由电动机驱动的丝杠 螺母机构以及杠杆操纵机构组成。其中膜片弹簧可 简化为压盘和分离轴承之间的杠杆、 弹簧 k m 和阻 尼 c m 系统, 膜片弹簧在离合器中起着分离杠杆和压 紧弹簧的双重作用 , 使从动盘磨损后仍能可靠工作。 为便于对自动离合器进行动态分析以及控制器的设 计 , 首先建立自动离合器的数学模型。 由于膜片弹簧具有强非线性 , 本文以膜片弹簧 的小端位移来描述其非线性特性 , 如图 2 所示。该 曲线经拟合后, 可表达为离合器小端变形量 x 的四 次函数 , 即
变换
[ 3]
、 模 糊控 制
[ 4]
以及 H
控制理
等, 但这些控制方 法仍然存在鲁 棒性差、 难于 本文采用滑模控制理论 , 以电动机驱动的离合
实现等缺点。 器系统为控制对象 , 建立自动离合器系统的动力学 模型, 以 Ly apunov 准则分析该控制器的稳定性 , 并 且以 dSPACE 试验。
收稿日期 : 2008 -08 -20 修回日期 : 2008 -10 -19
[ 6]
为基础 , 进行自动离合器系统台架
* 国家 十一五 科技支撑计划资助项目 ( 2006BA F0109 -04) 和北京工业大学博士科研启动基金项目 ( X0001211200801) 作者简介 : 赵永胜 , 讲师 , 主要从事汽车电子、 控制理论以及机床动力学分析研究 , E -mail: yszhao@ bjut . edu. cn
20 09 年9月
农 业 机 械 学 报
第 40 卷 第 9 期
dSPACE快速控制原型在金属带式无
dSPACE快速控制原型在金属带式无级变速器控制中的研究杨波，胡朝峰，过学迅武汉理工大学汽车工程学院摘要：本文借助dSPACE实时仿真系统，设计出金属带式无级变速器（CVT）电液控制系统ECU快速控制原型（RCP）解决方案。
并对所设计的ECU配合实际的金属带式CVT电液控制系统进行实时仿真实验研究，取得了良好的效果，并大大缩短了后期相关控制器的开发周期。
关键词：快速控制原型，无级变速器，dSPACE1.引言金属带式无级变速器已经成为现代汽车变速器发展的趋势，其中电液系统的控制是该研究所涉及的一个核心问题。
能否快速有效的对CVT进行研究，在很大程度上取决于电液控制系统尤其是ECU的软硬件设计能力。
传统的ECU控制开发需要反复进行控制算法仿真和代码编写，这种方法会导致开发周期长、费用高、可靠性差。
现代的ECU控制开发流程普遍采用快速控制原型（RCP），具有代表性的是德国dSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink控制系统开发及测试的工作平台——dSPACE实时仿真系统。
dSPACE 实时系统充当控制算法和逻辑代码的硬件运行环境，通过I/O板与控制对象连接进行研究和实验，验证控制方案的可行性，大大简化了开发过程，提高了开发效率。
本文借助dSPACE实时仿真系统，根据金属带式CVT电液系统的具体要求对ECU进行快速控制原型，所设计的ECU配合实际的金属带式CVT 电液系统进行实时仿真实验，取得了良好的效果，极大的提高了CVT控制系统的开发效率。
2.dSPACE系统介绍2.1dSPACE硬件系统[1]图1 dSPACE AutoBox硬件系统本研究采用的是dSPACE AutoBox硬件系统，如图1所示。
其中处理器板dS1005是Motorola公司的PowerPC750，主频480Hz，通过以太网与PC主机进行通信。
I/O板dS2210适用于多种I/O而插槽有限的情况，通过32位的PHS总线与处理器板dS1005进行通信。
三种软件在汽车控制系统的应用
三种软件在汽车控制系统的应用1 CANoe软件1.1功能模式(1)总线系统CAN、LIN、MOST、FlexRay、J1587(2)支持协议J1939、NMEA2000、ISO11783、CANopen、MCnet、GMLAN、CANaerospace(3)CANoe软件的主要作用a)仿真CAN网络的完整系统这一过程主要针对有具体数据定义的报文的事件处理，也就是网络节点的行为定义，要借助CAPL来实现。
b)部分开发即半实物仿真。
将开发出的真实的控制器节点利用总线接口和CANoe剩下的节点相连接，来测试节点的功能：如通信，纠错。
这样，系统的节点是并行开发的就可以不受其他节点开发步骤地影响。
c)测试分析实际完整的系统。
当CAN网络上所有的节点都开发研究出来，并且运用到整车时，CANoe做观察、测试用。
1.2功能概述CANoe是由德国Vector公司开发的并行工程的系统级总线开发工具，它具有网络监测和分析的功能，还具有强大的系统仿真功能。
CANoe自带功能强大的数据管理工具CANdb++，可以通过CANdb++创建和修改数据库。
虽然CANoe 有自带的数据库管理组件CANdb++，但用户只能用它来离线编辑CANdb++类型的数据库，描述CAN网络的属性，如CAN网络的节点、消息格式和信号格式，却无法用它来完成数据的离线分析功能。
为了解决这类问题，注意到CANoe有支持Win-dowsCOM的接口，用户可以基于该接口开发VB、VBscriPt、VC等应用程序来达到实时记录CAN网络运行状况的目的。
CANoe虽然能够采集总线上的故障信息，可是它却不能实时地把故障信息保存起来，而且也不方便事后对故障信息的管理和查询。
Access软件是Office 产品套件的一个重要组成部分，它可以轻松地创建数据库，并对数据库进行有效的管理。
因此利用二者各自的优势，设计相应的程序接口，以开发出既能进行数据采集又能够对故障信息进行管理的数据库。
dSPACE的资料——非常好用
,dSPACE*** 基于Matlab/Simulink平台***实时快速原型及硬件在回路仿真的一体化解决途径恒润科技有限公司2004年6月目录1概述 (1)2dSPACE—实时快速原型及硬件在回路仿真的一体化解决途径 (1)2.1RCP（Rapid Control Prototyping）—快速控制原型 (1)2.2HILS（Hardware-in-the-Loop Simulation）—硬件在回路仿真 (1)2.3用dSPACE进行控制系统开发 (1)2.4建立用户dSPACE系统 (1)3dSPACE体系结构 (1)3.1dSPACE软件 (1)3.1.1代码生成及下载软件（Implementation Software） (1)3.1.1.1代码的生成过程 (1)3.1.1.2MATLAB/Simulink-现代控制设计平台 (1)3.1.1.3RTI(Real-Time Interface)-从方框图自动生成代码并下载 (1)3.1.1.4PPC编译器 (1)3.1.2实验软件（Experiment Software） (1)3.1.2.1ControlDesk综合实验环境 (1)3.1.2.2MLIB和MTRACE—实现自动试验及参数调整 (1)3.1.2.3MotionDesk—实时动画 (1)3.1.2.4CLIB---PC与实时处理器通讯 (1)3.1.2.5AutoMationDesk-自动化测试工具 (1)3.1.3TargetLink-产品级代码的生成 (1)3.2dSPACE硬件 (1)3.2.1智能化的单板系统 (1)3.2.1.1DS1103 PPC 控制器板 (1)3.2.1.2DS1104 PPC 控制器板 (1)3.2.2标准组件系统 (1)3.2.2.1处理器板（Processor Boards） (1)3.2.2.1.1处理器板概述（总线和中断） (1)3.2.2.1.2DS1005 PPC板-处理器POWER PC750FX，800MHz (1)3.2.2.1.3DS1006 PPC板-处理器X86处理器，2.2GHz (1)3.2.2.2I/O板 (1)3.2.2.2.1简单A/D和D/A转换 (1)3.2.2.2.2Multi-I/O (1)北京恒润科技有限公司 13.2.2.2.3增量编码器接口 (1)3.2.2.2.4定时及数字I/O (1)3.2.2.2.5复杂模拟信号及阻型传感器 (1)3.2.2.2.6其它I/O (1)3.2.2.2.7DS2211 HIL I/O板 (1)3.2.2.3附件（Accessories） (1)3.2.2.3.1大系统扩展盒PX10/PX20 (1)3.2.2.3.2接插键指示灯面板 (1)3.2.2.3.3DS830连接缓冲器板-连接远距离系统 (1)3.2.3汽车内置系统 (1)3.2.3.1AutoBox-汽车内置试验扩展箱 (1)3.2.3.2MicroAutoBox-车辆快速测试控制原型系统的最佳选择 (1)4应用实例 (1)4.1机器人新型控制原理测试--用μ-综合与分析法控制机械手 (1)4.2驱动方面的应用-验证ASIC控制器原理 (1)4.3机械工程方面的应用—Achenbach Buschhüten 平面度控制 (1)4.4航空航天方面的应用—Simona开发飞行仿真器 (1)4.5汽车的硬件在回路仿真—ABS控制器测试试验台 (1)4.6电力电子方面的应用-机车驱动系统硬件在回路仿真 (1)4.7ECU开发应用-菲亚特公司开发ERG控制器 (1)4.8DaimlerChrysler开发主动悬架 (1)4.9Delphi利用Targetlink进行电控产品开发 (1)4.10Audi公司动力传动系统HIL仿真测试 (1)4.11DS2302、DS4002的应用实例 (1)附录1—I/O板技术特性 (1)附录2—dSPACE对计算机软件及硬件的要求 (1)北京恒润科技有限公司 21概述在当今社会，市场对产品的需求呈现多样性、快速性的趋势，这就使企业的新品开发面临着多样性需求与快速开发之间的矛盾；对控制系统鲁棒性及可靠性的要求也日益增加；并行工程（即：设计、实现、测试和生产准备同时进行）被提上了日程。
基于MATLAB的DSPace快速控制原型开发系统
微纳科技cSPACE快速控制原型开发系统（基于MATLAB的DSP快速控制原型开发系统）一.产品简介 (1)二.系统组成 (1)三.硬件资源 (2)四.应用案例 (3)4.1.直线电机驱动的二级倒立摆的控制 (3)4.2.磁悬浮球系统的控制 (4)4.3.三容水箱过程控制实验系统的控制 (5)4.4.采用磁流变液阻尼器的1/4车辆振动实验系统的控制 (5)一.产品简介快速控制原型（Rapid Controller Prototyping，RCP）和硬件在回路实时仿真(Hardware-in-Loop，HIL)是目前国际上控制系统设计的常用方法，它把计算机仿真（纯软件）和实时控制（硬件在回路）有机结合起来，用户可把仿真结果直接用于实时控制，极大提高控制系统的设计效率。
目前，这一系统或设计方法已经在高校和实验室得到普遍采用，最典型的例子为德国的dSPACE快速控制系统原型设计系统。
dSPACE卡是一个基于MATLAB/Simulink开发环境的自动代码生成工具，拥有快速控制原型开发和硬件在环仿真功能。
应用这种方法，可使电控单元系统及机械控制系统的开发和测试简捷和高效。
因此，dSPACE已经成为运动控制和过程控制开发的好工具，受到了全球用户的欢迎。
本公司研制的cSPACE快速控制原型和硬件在回路开发系统（以下简称cSPACE系统）基于TMS320F2812DSP开发，与dSPACE 公司的DS1104卡相当，拥有AD、DA、IO、Encoder和快速控制原型开发、硬件在环仿真功能，通过Matlab/Simulink设计好控制算法，将输入、输出接口替换为公司的cSPACE模块，编译整个模块就能自动生成DSP代码，在控制卡上运行后就能生成相应的控制信号，从而方便地实现对被控对象的控制。
运行过程中通过cSPACE提供的MA TLAB 接口模块，可实时修改控制参数，并以图形方式实时显示控制结果；而且DSP采集的数据可以保存到磁盘，研究人员可利用MATLAB对这些数据进行离线处理，下图为利用cSPACE工具的开发流程图。
基于dSPACE的实时控制系统设计
万方数据
２０１０．１１ Ｉ机电一体化翩
基于ｄＳＰＡＣＥ的实时控制系统设计ｉＩ—Ｉ Ｉ—＿—＿———Ｉ—Ｉ——ＩＩＩＩＩ——ＩＩＩ—————ＩＩ———ＩＩＩＩＩＩ——一————————Ｉ————蕊ＩＩ
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Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ·Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
态误差逐渐变小。但积分作用太强，系统超调相应加 大，积分作用过大会导致系统出现振荡。如图７所示， 当Ｋ：＝２００时，系统的超调量约为３％。而当Ｋｉ＝３００ 时，超调阜＝约为７％。两者的稳态误差均小于ｌ％，故取 定Ｋ；＝２００。
作为仿真系统的一个环节，直接与控制器相连，无需用 户建立被控对象的数学模型和传递函数。Ｓｉｍｕｌｉｎｋ编 写的仿真程序直观易懂，用户能实时修改算法，调整控 制参数，且能与ｄＳＰＡＣＥ实现无缝连接。
控制算法框图如图３所示。ＥＮＣ—ＰＯＳ模块和ＤＡＣ 模块从ｄＳＰＡＣＥ系统提供的模块库中直接获取，实现与 电机驱动器的通讯功能。本文中，在驱动器中实现速 度环和电流环，控制器实现位置环。ＥＮＣ—ＰＯＳ模块对 编码器接口获得的光栅尺反馈信号进行处理，输出位 置脉冲计数和速度差分信号。由参考位置信号与反馈 位置信号相减得到的位置偏差，经过ＰＩＤ控制器，斜率 限制模块和抗饱和模块后，计算得到相应的０—１０ Ｖ模 拟量，经由ＤＡＣ模块输出，传送给驱动器，控制电机运 动。其中，斜率限制模块防止控制信号变化过快对系统 造成损害，抗饱和模块限制控制信号在０一ｌｏ Ｖ范围内。
利用Matlab进行控制系统设计和分析
利用Matlab进行控制系统设计和分析控制系统是各个工程领域中不可或缺的一部分。
它可以用来控制机器人、飞行器、电机以及其他众多的实际工程应用。
Matlab作为一种功能强大的数值计算软件，提供了丰富的工具和函数来进行控制系统设计和分析。
本文将介绍如何利用Matlab来进行控制系统的设计和分析。
一、控制系统基本概念在开始之前，我们先来了解一些控制系统的基本概念。
控制系统由三个基本组成部分构成：输入、输出和反馈。
输入是指信号或者指令，输出则是系统对指令的响应，而反馈则是输出信号对系统输入的影响。
二、Matlab中的控制系统工具箱Matlab提供了专门用于控制系统设计和分析的工具箱。
其中最重要的是Control System Toolbox。
该工具箱中包含了一系列用于控制系统设计和分析的函数和工具。
使用Control System Toolbox，我们可以很方便地进行控制系统的建模、设计和分析。
三、控制系统的建模控制系统的建模是指将实际系统抽象为数学模型。
在Matlab中，我们可以使用State Space模型、Transfer Function模型以及Zero-Pole-Gain模型来描述控制系统。
1. 状态空间模型状态空间模型是一种常用的描述系统动态响应的方法。
在Matlab中，我们可以使用stateSpace函数来创建状态空间模型。
例如，我们可以通过以下方式创建一个简单的二阶状态空间模型：A = [0 1; -1 -1];B = [0; 1];C = [1 0];D = 0;sys = ss(A, B, C, D);2. 传递函数模型传递函数模型是另一种常用的描述系统动态响应的方法。
在Matlab中，我们可以使用tf函数来创建传递函数模型。
例如，我们可以通过以下方式创建一个简单的一阶传递函数模型：num = 1;den = [1 2];sys = tf(num, den);3. 零极点增益模型零极点增益模型是用来描述系统频域特性的一种方法。
dSPACE产品介绍_2004
,dSPACE*** 基于Matlab/Simulink平台***实时快速原型及硬件在回路仿真的一体化解决途径恒润科技有限公司2004年6月目录1概述 (1)2dSPACE—实时快速原型及硬件在回路仿真的一体化解决途径 (1)2.1RCP（Rapid Control Prototyping）—快速控制原型 (1)2.2HILS（Hardware-in-the-Loop Simulation）—硬件在回路仿真 (1)2.3用dSPACE进行控制系统开发 (1)2.4建立用户dSPACE系统 (1)3dSPACE体系结构 (1)3.1dSPACE软件 (1)3.1.1代码生成及下载软件（Implementation Software） (1)3.1.1.1代码的生成过程 (1)3.1.1.2MATLAB/Simulink-现代控制设计平台 (1)3.1.1.3RTI(Real-Time Interface)-从方框图自动生成代码并下载 (1)3.1.1.4PPC编译器 (1)3.1.2实验软件（Experiment Software） (1)3.1.2.1ControlDesk综合实验环境 (1)3.1.2.2MLIB和MTRACE—实现自动试验及参数调整 (1)3.1.2.3MotionDesk—实时动画 (1)3.1.2.4CLIB---PC与实时处理器通讯 (1)3.1.2.5AutoMationDesk-自动化测试工具 (1)3.1.3TargetLink-产品级代码的生成 (1)3.2dSPACE硬件 (1)3.2.1智能化的单板系统 (1)3.2.1.1DS1103 PPC 控制器板 (1)3.2.1.2DS1104 PPC 控制器板 (1)3.2.2标准组件系统 (1)3.2.2.1处理器板（Processor Boards） (1)3.2.2.1.1处理器板概述（总线和中断） (1)3.2.2.1.2DS1005 PPC板-处理器POWER PC750FX，800MHz (1)3.2.2.1.3DS1006 PPC板-处理器X86处理器，2.2GHz (1)3.2.2.2I/O板 (1)3.2.2.2.1简单A/D和D/A转换 (1)3.2.2.2.2Multi-I/O (1)北京恒润科技有限公司 13.2.2.2.3增量编码器接口 (1)3.2.2.2.4定时及数字I/O (1)3.2.2.2.5复杂模拟信号及阻型传感器 (1)3.2.2.2.6其它I/O (1)3.2.2.2.7DS2211 HIL I/O板 (1)3.2.2.3附件（Accessories） (1)3.2.2.3.1大系统扩展盒PX10/PX20 (1)3.2.2.3.2接插键指示灯面板 (1)3.2.2.3.3DS830连接缓冲器板-连接远距离系统 (1)3.2.3汽车内置系统 (1)3.2.3.1AutoBox-汽车内置试验扩展箱 (1)3.2.3.2MicroAutoBox-车辆快速测试控制原型系统的最佳选择 (1)4应用实例 (1)4.1机器人新型控制原理测试--用μ-综合与分析法控制机械手 (1)4.2驱动方面的应用-验证ASIC控制器原理 (1)4.3机械工程方面的应用—Achenbach Buschhüten 平面度控制 (1)4.4航空航天方面的应用—Simona开发飞行仿真器 (1)4.5汽车的硬件在回路仿真—ABS控制器测试试验台 (1)4.6电力电子方面的应用-机车驱动系统硬件在回路仿真 (1)4.7ECU开发应用-菲亚特公司开发ERG控制器 (1)4.8DaimlerChrysler开发主动悬架 (1)4.9Delphi利用Targetlink进行电控产品开发 (1)4.10Audi公司动力传动系统HIL仿真测试 (1)4.11DS2302、DS4002的应用实例 (1)附录1—I/O板技术特性 (1)附录2—dSPACE对计算机软件及硬件的要求 (1)北京恒润科技有限公司 21概述在当今社会，市场对产品的需求呈现多样性、快速性的趋势，这就使企业的新品开发面临着多样性需求与快速开发之间的矛盾；对控制系统鲁棒性及可靠性的要求也日益增加；并行工程（即：设计、实现、测试和生产准备同时进行）被提上了日程。
dSPACE实时仿真系统应用
该系统以快速控制原型（即用虚拟控制器控制实际对象的一种半实物仿真技术）检验设计，可排除大多数早期设计中引入的错误和缺陷，降低项目的技术风险；以硬件在回路仿真测试（即用实际控制器控制虚拟对象的一种半实物仿真技术），可实现模拟真实环境进行极限测试、失效测试等，大大节约了测试费用，缩短了测试周期。
一、dSPACE实时仿真系统简介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MA TLAB/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。
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。
DSPACE应用简介
dSPACE 实时仿真平台软件环境及应用一、dSPACE 简介dSPACE实时仿真系统是由德国dSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink 的控制系统在实时环境下的开发及测试工作平台，实现了和MATLAB/Simulink 的无缝连接。
dSPACE 实时系统由两大部分组成，一是硬件系统，二是软件环境。
其中硬件系统的主要特点是具有高速计算能力，包括处理器和I/O 接口等；软件环境可以方便地实现代码生成/下载和试验调试等工作。
dSPACE 具有强大的功能，可以很好地完成控制算法的设计、测试和实现，并为这一套并行工程提供了一个良好的环境。
dSPACE 的开发思路是将系统或产品开发诸功能与过程的集成和一体化，即从一个产品的概念设计到数学分析和仿真，从实时仿真实验到实验结果的监控和调节都可以集成到一套平台中来完成。
dSPACE 的软件环境主要由两大部分组成，一部分是实时代码的生成和下载软件RTI（Real-Time Interface），它是连接dSPACE 统与MATLAB/Simulink 纽带，通过对RTW（Real-Time Workshop）进行扩展，可以实现从Simulink 模型到dSPACE 实时硬件代码的自动下载。
另一部分为测试软件，其中包含了综合实验与测试环境（软件）ControlDesk、自动试验及参数调整软件MLIB/MTRACE、PC 与实时处理器通信软件CLIB 以及实时动画软件RealMotion 等。
二、dSPACE的优点dSPACE 实时仿真系统具有许多其它仿真系统具有的无法比拟的优点：1、dSPACE 组合性很强。
2、dSPACE 的过渡性和快速性好。
由于dSPACE 和MATLAB 的无缝连接，使MATLAB 用户可以轻松掌握dSPACE 的使用，方便地从非实时分析、设计过渡到实时的分析和设计上来，大大节省了时间和费用。
3、性能价格比高。
dSPACE 是一个操作平台，它可用于许多产品的开发或实时仿真测试，而不是一物一用。
dSPACE实时仿真系统介绍
dSPACE实时仿真系统介绍一、dSPACE实时仿真系统简介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。
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。
基于DSP的快速控制原型系统
收稿日期:2008-10-20基金项目:高等学校学科创新引智计划项目(B08015)#作者简介:方 正(1981-),男,安徽寿县人,东北大学讲师,博士#第30卷第8期2009年8月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern U niversity(Natural Science)Vol 130,No.8Aug.2009基于DSP 的快速控制原型系统方 正,张淇淳,齐玉成(东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室,辽宁沈阳 110004)摘 要:为了在实际控制系统开发中缩短控制算法的设计周期,提高控制器的可靠性,并简化在调试过程中对控制算法的修改,设计与开发了基于DSP 的快速原型控制系统#该系统包括基于T I F 2812DSP 的硬件控制器和基于M AT L AB/Simulink 的软件开发环境#用户可以在Simulink 环境中利用RT W 功能直接从Simulink 模型自动生成可执行代码,并下载到DSP 控制器中进行实时控制,从而降低了开发人员繁重的编程任务,提高了控制系统开发的效率#通过带有神经网络补偿和前馈补偿的智能P D 控制器的实时控制实验,验证了系统的有效性#关 键 词:快速控制原型;T I DSP ;Simulink;自动代码生成;PD 控制器中图分类号:T P 273.5 文献标识码:A 文章编号:1005-3026(2009)08-1069-05A Rapid Control Prototyping System Based on DSPFANG Zheng ,Z H AN G Qi -chun,QI Yu -cheng(Key L aboratory of Integrated Automation of Pr ocess Industry,M inistry of Education,Northeaster n U niv ersity,Shenyang 110004,China.Correspo ndent:FA NG Z heng ,E -mail:fang zhneg @)Abstract :To shorten the periods required for developing control algorithms,im prove the reliability of controllers and simplify the modification of control algorithms,a DSP -based rapid control prototyping (RCP)system w as designed and developed.The RCP system is composed of a hardware controller w ith T I F2812DSP embedded in it and an integrated software development environment provided by MAT LAB/Simulink.T hrough the Rea-l T ime Workshop function ofM ATLAB,users can directly g enerate executable codes from Sim ulink model and dow nload them into the DSP controller for rea-l time control,thus reducing developers .heavy programming tasksand enhancing the efficiency of R&D.A rea-l time control experiment w as done for the intelligentPD controller w ith neural netw ork and feedforw ard compensation to demonstrate the validity of the system.Key words:rapid control prototy ping;T I DSP;Simulink;automatic code generation;PD controller当今,开发工具对于产品快速推向市场起着重要作用#在传统的开发方法中,为了建立一个实时控制系统,设计者通常需要编写大量的代码,然后还需要在代码中调节控制器参数来进行控制器调试#这样,开发人员不仅要拥有丰富的代码编写经验以及花费很多精力编写代码,而且所设计的系统的可靠性也很难保证#此外,大量的代码也为后期的系统维护和调试带来很多困难#快速控制原型[1](rapid control prototy ping,RCP)是解决这一问题的有效方法,特别是对于复杂控制算法的设计与开发#目前,快速控制原型思想对于工业界和教育界中广泛应用的控制系统和机器人都产生了巨大的影响#快速控制原型影响工业界的重要原因是它可以节省在不同设备上开发控制算法的时间,从而可以减少30%~40%的开发费用#RCP 释放了在控制执行时的细节问题,如控制算法在计算机上的C 代码编程实现等,从而加速了控制策略的实现#目前国外有一些公司提供了RCP 系统的软件和硬件解决方案#如VisSim (Visual SolutionsInc.),MATRIXx(National Instruments),以及M ATLAB(M athWorks Inc.)等提供了图形化的编程环境来进行控制器的设计#其中,MATLAB/ Simulink是知名度最大和最为流行的控制系统设计与仿真软件#MAT LAB的扩展工具RT W提供了从Simulink模型到C语言代码的自动生成功能#因此,有一些研究者[2-4]利用MATLAB/ Simulink和商业化的硬件系统进行快速原型系统的研发#Strobel[2]提出了基于dSPACE和Simulink的汽车系统的温度控制快速原型控制系统#dSPACE控制器虽然功能较强大,但是价格极其昂贵,不适合一般研究机构使用#Hong[4]等描述了利用MATLAB和TI的TMS320C30评估板进行数字信号处理的快速原型系统#但是这些系统都不适合实时控制,并且由于使用的是评估板,因此硬件资源非常有限#在MATLAB所支持的嵌入式对象中,TI的C2000系统是最适合伺服系统实时控制的#MATLAB的T arget for T I C2000[5]提供了在T MS320F2812和T MS320F2407eZdsp开发板上直接利用Simulink 进行编程和实时控制的功能,但是TI eZdsp开发板的价格较昂贵,且硬件接口资源有限,无法实现如多轴运动控制、高精度采样以及无线控制等#为了解决以上问题,本文提出了基于T I TMS320F2812DSP的快速控制原型系统方案,并设计与开发了相应的软硬件系统#1总体设计思想快速原型控制系统设计的要点在于把握好设计需求,从快速性、有效性的角度制定总体方案,然后选择或设计合适的软硬件平台#软件系统要以提高系统开发效率为目的,具有实时性高、可靠性强、易于使用和维护等特点#本文所设计的快速原型控制系统主要面向科研与教学,因此不仅要考虑系统的性能,也要考虑设备成本,以获得较高的系统性价比#针对以上需求,提出了一种基于DSP的快速原型控制系统的低成本设计方案,它提供了完整的硬件接口和基于M ATLAB/Simulink的高效的软件开发平台#系统的总体结构如图1所示#图1基于D SP的快速控制原型系统总体结构Fig.1Architecture of rapid control prototyping system based on DSP2基于DSP的硬件系统设计在硬件系统设计中,核心处理器必须具有很高的运算速度来完成复杂算法运算并且支持自动代码生成功能#TMS320F2812是满足以上需求的很好选择[6],因此本文采用该芯片来开发硬件控制器系统#硬件系统结构如图2所示#虽然F2812DSP的硬件资源较丰富,但是只利用F2812DSP自带的基本资源还不能满足常用控制系统的要求#例如:F2812DSP只提供了2个编码器输入,这样只能同时采集两路增量式编码器脉冲;自带的AD转换器转换精度较差,且稳定性不高,不适合高精度的控制;没有提供无线通讯和网络通讯接口等#因此,本文在F2812DSP芯片的基础上对硬件系统进行了功能扩展,增加了2路编码器信号输入、11路12位高精度AD输入图2硬件系统结构图Fig.2Architecture of hardware system 1070东北大学学报(自然科学版)第30卷和1个无线通讯接口,以及4路直流电机驱动接口等,使得该系统可以满足大部分机电一体化控制、机器人控制以及工业控制系统的硬件需求#本系统的硬件资源较丰富,但是成本却远远低于商业化的快速原型控制系统,所以非常适合大学和研究机构的实验系统使用#3基于MAT LAB的软件系统设计系统软件平台是基于MAT LAB/Simulink环境开发的,主要由用户界面、驱动接口模块和控制算法库模块组成#用户界面模块主要是为控制系统开发者提供一个开发环境,并显示硬件系统的Simulink驱动接口以及提供的算法库等#在用户界面环境中,开发者可以利用Simulink工具箱来设计控制器,并进行仿真#如果仿真结果满意,则可以利用MATLAB的RTW功能把Simulink算法生成CCS环境下的C代码,并进行编译,最后通过仿真器把可执行代码程序下载到硬件系统中运行#这样,整个软件系统集被控对象建模、控制器设计与仿真以及实时控制为一体,可以极大地提高实时控制系统的开发效率#驱动接口模块的主要功能是提供Simulink 对硬件系统的支持#由于MATLAB的Target for TI C2000只提供了F2812DSP片上接口的驱动,对于扩展模块没有提供Simulink接口模块,所以必须自行开发扩展模块的硬件接口库#Simulink 驱动模块库的开发使用了MAT LAB中的S函数[7]及TLC文件两种关键技术#TLC文件的一个非常重要的功能就是能够内嵌(Inline)S函数,从而用户可以将自己的算法、设备驱动和用户模型增加到Simulink模型代码中#图3给出了Simulink模块开发流程的示意图#控制算法库的主要功能是提供一些常用的控制算法模块,用户可以通过更换不同算法模块来验证不同算法在硬件系统上的实际控制效果#由于F2812是32位定点处理器,因此在开发过程中为了提高处理性能,采用了MATLAB的QImath 库函数#所开发的硬件驱动模块包括:AD模块、PWM模块、编码器模块、DI/DO(Digital IO)模块、串口通讯模块和无线通讯模块等#控制算法模块包括:离散PID模块、LQR模块、最优PID整定模块、模型参考自适应控制模块等#图3Sim ul ink模块开发流程图Fig.3D eveloping flowchart of Si m uli nk module4实验与分析为了验证所开发系统的综合性能,本文利用Quanser(http:M w .)公司的SRV02被控对象设计了智能PD控制实验,用以验证利用该系统可以快速进行复杂控制算法的设计与精确的实时控制#为了实现高精度的跟踪控制,本文设计了带有前馈补偿器和RBF神经网络补偿器的智能PD控制器#控制器结构如图4所示#SRV02伺服控制系统的数学模型可以表示如下:A(z-1)y(k+1)=B(z-1)u(k)+$(x)#(1)式中:u(k),y(k)分别为系统的输入输出;$(x)为系统的非线性项;A(z-1)=1+a1z-1+a2z-2;B(z-1)=b0+b1z-1;b0,b1,a1,a2为系统未知参数;x=[y(k),y(k-1),u(k),u(k-1)]T#设计智能PD控制器为H(z-1)u(k)=K P e(k)+K D[e(k)-e(k-1)]+A(z-1)H(z-1)r(k+1)/B(z-1)-K(z-1)u$(k)#(2)式中:K P和K D分别是PD控制器的比例和微分系数;e(k)=r(k)-y(k);H(z-1)=1+h1z-11071第8期方正等:基于DSP的快速控制原型系统为滤波器;h1是待定系数;u$(k)是非线性项补偿#在k时刻,非线性项$(x(k))未知,可采用RBF神经网络逼近非线性项$( x(k)),构造神经网络估计器:u$(k)=W^(k)T S( x(k))#(3)式中:W^(k)I R l是权值向量,l为神经网络的隐层数;x(k)为神经网络的输入向量;S(x(k))= [s1( x(k)),,,s l( x(k))]T,s i( x(k))为高斯函数,i=1,2,,,l#神经网络估计误差为E(k)=$^(k)-$( x(k))#(4)采用文献[8]中的神经网络权值修正函数:W^(k)=W^(k-1)-#S(k)E(k)#式中#=C I,且C是正数#将非线性项的神经网络估计器式(3)代入式(2),可以得到智能PD控制器:H(z-1)u(k)=K P e(k)+K D[e(k)-e(k-1)]+A(z-1)H(z-1)r(k+1)/B(z-1)-K(z-1)$^(k)#(5)图4智能PD控制器结构Fig.4Intelligent PD controller实验中,选择采样周期T0=01001s,给定信号周期为4s、幅值为100b的正弦信号#经过参数辨识得到:A(z-1)=1-11966z-1+01966z-2,B(z-1)=3.015@10-5+2.98@10-5z-1#采用极点配置方法[9],最终得到PD参数分别为K P=3976,K D=74#神经网络的隐层数l=11,高斯函数中心点平均分布,高斯函数宽度为4,输入信号为x(k)=[y(k),y(k-1),u(k),u(k-1)]T,输出信号为$^(k),初始权值W^(0)=0#假定权值的上下限为?015#选择神经网络的学习率为C=011#在Simulink中完成控制器设计后,直接点击Simulink的编译按钮,Simulink模型将被自动转化为可执行程序,并下载到快速原型控制器上,快速地实现实时控制#图5分别给出了利用PD,PD加神经网络补偿和PD加神经网络补偿及前馈补偿的控制误差曲线#图5不同控制器的误差曲线Fig.5Error cu r ves of the different controllers(a))P D控制;(b))PD加神经网络补偿控制;(c))P D加神经网络补偿及前馈补偿控制#由实时控制曲线可以看出:PD控制器加上神经网络补偿后,系统由于摩擦力突变而产生的非线性已经通过神经网络得到补偿;在非线性项得到补偿后,再增加前馈补偿器,则系统线性部分的动态性能得到了显著提高#通过以上实验分析可以看出,利用此快速原型控制系统,用户可以在MATLAB/Simulink环境下进行复杂控制算法的设计,并直接进行实时1072东北大学学报(自然科学版)第30卷控制#实验结果表明,控制器的实时性能和控制精度较高,能满足大部分控制系统需求#5结语提出了基于DSP的快速控制原型系统,设计与开发了相应的软硬件系统#通过智能PD控制器的实时控制实验,验证了系统的有效性#本文所提出的快速控制原型系统由于其控制性能优越且成本低,在控制实验系统中有着非常广泛的应用前景#参考文献:[1]Zhao Y,Cong D C,Han J W.An integrated approach for therealization of the rea-l time control in electro-hydraulic servo system[J].Ap plied M 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基于dSPACE_MATLAB_Simulink平台的实时仿真技术研究
第1卷第3期System Simulation Technology V ol. 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雷叶红1, 2，张记华2，张春明2（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A Real-Time System Simulation PlatformBased on dSPACE/MATLAB/SimulinkLEI Yehong1, 2，ZHANG Jihua2，ZHANG Chunming2（1 Huazhong University of Science & Technology, Wuhan, 430074, China,2 Shanghai Institute of Precision Instruments, Shanghai, 200233, China）Abstract: A simulation platform based on dSPACE components and MATLAB/Simulink is established. The platform system is applied in a hardware-in-the-loop simulation of a lateral channel flight control system. The results illustrate that the dSPACE real-time platform is convenient, efficient and accurate, especially suitable for digital control system.Keywords: MATLAB/Simulink；dSPACE；simulation platform；control system；hardware-in-the-loop simulation1 引言随着计算机技术和仿真技术的高速发展，实时仿真逐渐成为各种控制系统设计的重要手段。
基于MATLAB产品集的DSP应用系统的软件开发
第9卷 第4期鹭江职业大学学报V ol.9 N o.4 2001年12月Journal of Lujiang University Dec.2001 [文章编号]1008-3804(2001)04-0063-05基于MAT LAB产品集的DSP应用系统的软件开发陈丽安(鹭江职业大学电子系,福建厦门361005)[摘 要]阐述了M AT LAB产品集对DSP应用系统的软件从算法研究、仿真到实现等各个开发环节的支持,着重介绍了MathW orks公司新近推出的Developerπs K it及其在TI C6701E VM系统开发中的应用.关键词:M AT LAB;DSP;开发[中图分类号]TP391.9 [文献标识码]ADSP(Digital Signal Process or,数字信号处理器)是一种功能强大的特种微处理器。
与工业自动化控制中常用的8位或16位通用单片机相比,DSP芯片具有更适合于数字信号处理的软件和硬件资源,使其拥有强大的数据处理能力和极高的运行速度,广泛地应用于数据、语音、视像信号的高速数学运算和实时处理等方面.在DSP领域,TI公司(T exas Instruments Incorporated,德州仪器公司)一直处于世界霸主地位,它的市场占有率占全球应用市场的近50%,其T MS320系列的DSP芯片以其独特的哈佛结构,硬件密集型方案和灵活的指令系统,成为数字信号处理器产业中的领先者[1].由于DSP芯片的特殊结构,使其软硬件的开发过程较通用单片机复杂,影响了DSP的推广使用.为了加快DSP产品的开发过程、扩展DSP技术的应用领域,TI公司不断地开发新的平台,如新近推出了eX pressDSP,为T MS320系列提供了实时软件技术环境,包括CCS(C ode C om poser Studio)、I DE(Integrated Development Environment,集成开发环境)、DSP/BI OS实时软件内核、T MS320算法标准等,以实现把DSP 的软件开发时间减半,将DSP的应用扩大十倍的目标.同时,对DSP的软件开发也随着M AT LAB产品集(以下所讲M AT LAB均泛指M AT LAB 产品集)功能的不断增强而变得越来越容易.M AT LAB是MathW orks公司开发的一套高性能数值计算可视化软件,它包含了许多功能强大的工具箱,应用于自动控制、信号分析、图像处理等诸多领域,已成为科学及工程领域首选的计算机辅助工具软件.DSP软件开发的几乎每一个环节均可借助M AT LAB完成.一般来讲,在具体实现DSP功能之前,应充分利用 [收稿日期]2001-08-31[作者简介]陈丽安(1966-),女,福建龙岩人,福州大学在职博士研究生,副教授,主要研究方向为人工智能技术、智能电器等.M AT LAB 编程简单、调试方便、易于仿真等优点对DSP 软件进行算法研究及仿真,以检验设计思想是否合理、算法模型是否正确、可靠性如何等,并不断对原方案进行修正,直至得到满意的结果为止.当设计方案确定下来之后,便需进行实时仿真及DSP 实现.一般的作法是根据在M AT LAB 中确定的算法,用DSP 汇编语言、C 语言或C 与DSP 汇编语言混合的方法进行DSP 编程,并通过编译、链接,生成DSP 代码,最后将可执行代码载入至DSP 芯片上实现设计功能.这种方法将M AT LAB 算法研究与DSP 代码编制截然分开,造成重复设计,延长了研制周期,这一问题已成为加速DSP 开发、推广DSP 使用的瓶颈之一.如何将M AT LAB 中实现的DSP 算法直接在DSP 芯片中实现,是DSP 开发设计人员的一个梦想,也是许多科技工作者为之奋斗的目标.MathW orks 公司抓住了机遇,推出了Real -T ime W orkshop ,可实现DSP 在线仿真,并可将生成的DSP 代码真接下载至dSPACE 公司生产的DSP 板级产品的处理器中.为了进一步方便研发人员开发DSP 应用系统,MathW orks 公司又于2001年2月推出了Developer πs K it for T exas Instruments DSP (TI DSP 开发者工具,以下简称Developer πs K it ).该产品的问世,给广大T MSC320系列DSP 芯片开发者带来了福音. 1 MAT LAB 对DSP 软件开发的支持1.1 DSP 应用系统软件开发流程图1 DSP 应用系统软件开发流程图DSP 应用系统软件开发流程如图1所示.由图1可见,当用户开发一个DSP 应用系统时,往往要经过算法研究、仿真及实现等阶段.由于M A T LA B 集高性能数值计算与强大的图形功能于一身,又拥有非富的工具箱,使其对DSP 的支持贯穿于DSP 软件设计开发的每一个阶段.下面分别介绍M A T LA B对DSP 软件开发各个环节的支持.1.2 M AT LAB 对DSP 软件开发的支持[2]1.2.1 M AT LAB 对DSP 算法研究的支持M AT LAB 被称为“演算纸式”的高级编程语言,这使得用M AT LAB 对DSP 算法的程序编制就象书写数学表达式一样简便.M AT LAB 除了具有强大的数据处理能力外,还提供了方便实用的绘图功能及先进的可视化工具.图形可使我们对欲处理的数据及结果有一个直观的了解.如图像压缩编解码的算法可以用M AT LAB 语言进行编程,而结果若用图形表示出来,并与原图像相比,则能对算法性能的优劣有一个直观的了解.此外,M AT LAB 还拥有与数字信号处理相关的各种工具箱,如Signal Processing T oolbox ,・46・鹭江职业大学学报2001年Wavelet T oolbox ,C ommunications T oolbox ,Filter Design T oolbox 等.这些工具箱提供了一系列专用的M AT LAB 函数库,加强了对工程及科学领域中特殊应用的支持.这些函数是用M -文件编制的,使工具箱具有开放性、可扩展性,用户可查看源代码,也可以自行开发新的算法.一些创新前沿的理论和策略均可先通过M AT LAB 工具箱进行验证、修改,再在DSP 上实现,可使开发人员少走弯路,大大缩短了开发周期.1.2.2 M AT LAB 对DSP 仿真的支持Simulink 是一种交互式非线性动态系统仿真工具.不同于其它许多仿真工具.提供真正的连续时间求解器,保证非线性模拟及混合信号系统仿真的快速性和准确性.通过Simulink 仿真,可不断地修改算法,优化和改善用户设计.此外,MathW orks 公司还开发了专用的Simulink 功能块,以作为Simulink 建模系统的补充,如DSP Blockset 和Fixed 2P oint Blockset 等.通过使用这些功能块,用户可以迅速地对某一特定系统进行建模与仿真.Stateflow 是一个创建和仿真复杂响应系统的工具,它结合有限状态机、状态转移图和流程图等多种技术,使用户能够对复杂响应系统用图形的方式清晰而简明地表达出来.通过M A T LA B 、S imulink 及S tate flow ,用户可以在集成环境下设计、仿真整个嵌入式系统的行为.1.2.3 M AT LAB 对DSP 实现的支持Real 2T ime W orkshop 和Stateflow coder 可直接将Simulink 和Stateflow 建立的模型自动生成可靠、高质量的代码,并自动地编译、链接并下载可执行代码至目标DSP 处理器上,实现实时仿真,在DSP 硬件上对用户的设计进行测试和检验,大大地提高了工作效率.另外,Re 2al 2T ime W orkshop 还为第三方产品提供了快速的原型解决方案,它可以与MathW orks 公司的合作伙伴—德国的dSPACE 公司的产品(如dSPACE I/O 板,含TI 的C31和C40DSP 芯片)联合使用,将Real 2T ime W orkshop 的DSP 代码直接下载至该板的DSP 处理器上,大大缩短了由仿真到实时实现所花费的时间.Developer πs K it 是DSP 领域新的强大的开发工具.它将MathW orks 公司的M AT LAB 、Simulink 与TI 公司的eX pressDSP 工具集成起来,为DSP 的开发设计开辟了一条新的途径. 2 Developer πs K it 及在C6701开发中的应用2.1 Developer πs K it 简介[3]Developer πs K it 使DSP 开发人员能够利用Simulink 及DSP Blockset 为数字信号处理算法建立模型,然后用Real 2T ime W orkshop 自动地为TI 公司的CCS I DE 或T MS320C6701Evaluation M odule (简称C6701E VM ,评估板)生成ANSI C 代码.最后将生成的C 代码转化为C6701机器码,并将机器码下载至C6701E VM 板上的DSP 芯片中,实现设计功能.2.2 Developer πs K it 的主要组成Developer πs K it 包括四大组件:(1)以C6701E VM 为处理目标用Real 2T ime W orkshop 生成能在C6701E VM 上运行的可执行代码.(2)以CCS I DE 为处理目标当用户创建一个Simulink 模型文件后,借助Real 2T ime W orkshop ,Developer πs K it 可为该・56・ 第4期陈丽安:基于M AT LAB 产品集的DSP 应用系统的软件开发Simulink 模型创建一个新的CCS 工程,该工程包含了build 过程所生成的所有文件,如目标代码文件(.obj )、汇编语言文件(.asm )及.map 文件等.这样,开发人员便可通过CCS I DE 所提供的各种工具调试Simulink 模型并为实时处理过程排除故障.(3)链接CCS I DEDeveloper πs K it 使M AT LAB 与CCS 中的DSP 产生链接.在M AT LAB 命令窗口,用户可运行CCS 中的DSP 程序,与目标存储器交换数据,检查处理器的状态,启动或停止CCS 中DSP 程序.总之,开发者可利用M AT LAB 强大的计算功能控制数字信号处理程序.(4)链接RT DX (Real 2T ime Data Exchange )与上述“链接CCS I DE ”相比不同,链接RT DX 能够使用户与实时运行的数字信号处理过程产生交互作用,如给处理器内存发送数据或从处理器内存中获取数据,改变程序中的运行特性,改变算法而无需中断程序或给代码设置断点. 3 应用举例Developer πs K it 软件的中心点在于开发C6701E VM 的实时数字信号处理应用系统.下面以此为例介绍Developer πs K it 的用法.C6701E VM 是TI 公司为方便T MS320C6701DSP 芯片开发者而研制的评估板,它可用于有线/无线宽带网络、语音识别、图像处理、雷达等对运算能力和存储量有较高要求的场合[4].该板主要包含如下硬件:①32位浮点DSP 芯片:T MS320C6701/167MH z ,运算能力可达1G F LOPS ;②外部存储器:2M 332Bit S DRAM (10ns ),64K 332Bit S BSRAM (7.5ns );③J T AG 接口:提供标准J T AG 接口,可与TI X DS510仿真器相连,方便调试;④CP LD :实现评估板上逻辑、时序控制;此外,还有PCI 接口、电源模块、立体声音频接口等.用Developer πs K it 开发C6701E VM 应用系统的步骤如下:(1)将C6701E VM 板安装于PC 机上,并将TI 提供的有关软件也安装于同一台PC 机上.图2 C6701evmlib 模块库(2)运行M AT LAB ,并在M AT LAB命令行键入:C6701evmlib ,打开名为C6701evmlib 的Simulink 模块库,如图2所示.该模块库包含了为C6701E VM的I/O 设备进行预配置的一系列模块,如C6701E VM -ADC (模数转换模块)、C6701E VM -DAC (数模转换模块)、C6701E VM -LE D (指示用户状态的发光二极管模块)、C6701E VM -RESET (复位模块).(3)建立Simulink 仿真模型,如果需要,可为Simulink 仿真模型添加上述C6701E VM I/O 设备.从主菜单的Simulink 中选择Simulation Parameters ,弹・66・鹭江职业大学学报2001年出对话框.在对话框中单击Real 2T ime W orkshop 标签.对C6701E VM ,需分别给“The system target file ”及“The tem plate makefile ”栏中填写合适的文件名,即“ti -c6701evm.tlc ”及“ti -c6701evm.tm f ”.(4)在Real 2T ime W orkshop 对话框中单击Build ,Real 2T ime W orkshop 使Simulink 仿真模型自动生成C 代码并将用户在Simulink 模型中指定的I/O 设备驱动程序以inline S 2functions 的形式嵌入至C 代码中.同时,makefile 调用TI 交叉编译器,产生可执行文件.如果在Real 2T ime W orkshop 对话框中单击Build and execute ,那么可执行代码将通过PCI 总线自动地下载至TI 的评估板上,下载完成后,便运行DSP 程序.从上面的介绍可以看出,Developer πs K it 使C6701E VM 的软件开发从仿真到实现不再是截然分开的两个阶段,而仅需几个简单的操作便可完成.可以预言,如果将该方法推广应用于T MSC320其它系列的DSP 芯片上,那么从DSP 算法开发、仿真到DSP 实时实现将不再是加速DSP 开发、推广DSP 使用的瓶颈.[参考文献][1]张雄伟,曹铁勇.DSP 芯片的原理与开发应用[M].北京:电子工业出版社.2000.9.[2]北京九州恒润科技有限公司网站:http ://w w ,2001. 6. 4.[3]Developer πs K it for T exas Instruments DSP User πs G uide ,MathW orks ,Inc.February 2001.[4]T MS320C6701Evaluation M odule T echnical Reference ,T exas Instruments Incorporated.December.1998.MAT LAB Products Set in Developing Softw areof the DSP Application SystemCHE N Li 2an(E lectronics Department ,Lujiang University ,X iamen ,361005China )Abstract :This paper expounded the M AT LAB products πsupport to the DSP application system from the aspects of alg orithm research ,simulation and realization.The Developer πs K it produced by the Math 2W orks corporation and the application in the development of TI C6701E VM are als o proposed in this pa 2per.K ey w ords :M AT LAB ;Digital Signal Process or (DSP );development ・76・ 第4期陈丽安:基于M AT LAB 产品集的DSP 应用系统的软件开发。
控制系统实时仿真解决方案
dSpace控制系统实时仿真解决方案c利用MATLAB与Dspace开发平台，控制系统仿真平台的开发测试流程步骤如下：被控对象的理论分析及数学描述这是离线仿真的第一步，用线性或非线性方程建立控制系统数学模型，该方程应能用MATLAB的m-file格式或Simulink方框图方式表示，以便于用MATLAB/Simulink进行动态分析。
当部分被控对象难于用理论方法描述时，可以结合MATLAB的系统辨识工具箱和Simulink参数估计模型库来辅助进行系统建模。
控制系统建模当被控对象的模型搭建完毕之后，可以用MATLAB的控制系统工具箱等工具分析被控对象的响应特性，然后根据这些响应特性为其设计控制器。
离线仿真与优化模型建立之后，可以通过离线仿真查看控制系统的时域频域性能指标，通过对离线仿真结果的分析来优化控制系统仿真平台的算法或被控对象的模型，使系统的输出特性尽可能的好。
当这一步完成之后，就要将离线仿真过渡到实时仿真了。
用真实的硬件接口关系代替Simulink中的逻辑联接关系由于实时仿真中需要与硬件通讯，所以需要在Simulink方框图中，从RTI库用拖放指令指定实时测试所需的I/O(A/D转换器，增量编码器接口等)，并对I/O参数(如A/D电压范围等)进行设置。
自动代码生成与下载这是从离线仿真到实时仿真的关键，当用户用传统的方法进行开发的时候，从控制算法到代码实现需要手工编程，这一步会耗去很长时间，但当用户采用MATLAB+dSPACE这一整体解决方案时，只需用鼠标选择RTW Build，就可以自动完成目标系统的实时C代码生成、编译、连接和下载。
即使是复杂的大型控制系统该过程一般也只需几分钟左右。
实验过程的全程自动化管理用ControlDesk试验工具软件包与实时仿真系统进行交互操作，如调整参数，显示系统的状态，跟踪过程响应曲线等。
通过实时测试可以确定系统的一些重要特性。
与MATLAB结合进行参数优化如果需要，利用MLIB/MTRACE从实时闭环系统获得数据，并将该数据回传给用于建模和设计的软件环境(如：MATLAB)，由MATLAB根据一定的算法计算下一步控制参数并通过MLIB/MTRACE将参数送给实时系统，实现参数的自动寻优过程。
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微纳科技cSPACE快速控制原型开发系统（基于MATLAB的DSP快速控制原型开发系统）
一.产品简介 (1)
二.系统组成 (2)
三.硬件资源 (4)
四.应用案例 (6)
4.1.直线电机驱动的二级倒立摆的控制 (6)
4.2.磁悬浮球系统的控制 (8)
4.3.三容水箱过程控制实验系统的控制 (9)
4.4.采用磁流变液阻尼器的1/4车辆振动实验系统的控制 (10)
一.产品简介
快速控制原型（Rapid Controller Prototyping，RCP）和硬件在回路实时仿真(Hardware-in-Loop，HIL)是目前国际上控制系统设计的常用方法，它把计算机仿真（纯软件）和实时控制（硬件在回路）有机结合起来，用户可把仿真结果直接用于实时控制，极大提高控制系统的设计效率。
目前，这一系统或设计方法已经在高校和实验室得到普遍采用，最典型的例子为德国的dSPACE快速控制系统原型设计系统。
dSPACE卡是一个基于MATLAB/Simulink开发环境的自动代码生成工具，拥有快速控制原型开发和硬件在环仿真功能。
应用这种方法，可使电控单元系统及机械控制系统的开发和测试简捷和高效。
因此，dSPACE已经成为运动控制和过程控制开发的好工具，受到了全球用户的欢迎。
本公司研制的cSPACE快速控制原型和硬件在回路开发系统（以下简称cSPACE系统）基于TMS320F2812DSP开发，与dSPACE 公司的DS1104卡相当，拥有AD、DA、IO、Encoder和快速控制原型开发、硬件在环仿真功能，通过Matlab/Simulink设计好控制算法，将输入、输出接口替换为公司的cSPACE
模块，编译整个模块就能自动生成DSP代码，在控制卡上运行后就能生成相应的控制信号，从而方便地实现对被控对象的控制。
运行过程中通过cSPACE提供的MATLAB接口模块，可实时修改控制参数，并以图形方式实时显示控制结果；而且DSP采集的数据可以保存到磁盘，研究人员可利用MATLAB对这些数据进行离线处理，下图为利用cSPACE工具的开发流程图。
图1 cSPACE开发流程图
二.系统组成
微纳科技cSPACE快速控制原型和硬件在回路开发系统根据国际上控制系统设计常用的快速控制原型和硬件在回路原理进行开发，硬件功能与德国dSPACE 公司的DS1104卡相当，拥有dSPACE- DS1104所具备的大部分接口功能和快速控制原型开发、硬件在回路仿真技术，具体包括以下三大部分：
一、cSPACE系统的控制卡采用高性能的TMS320F2812DSP开发，并且外扩
高性能的AD、DA和正交编码信号处理模块，具有丰富的硬件接口，可以同时控制多台电机。
图2 cSPACE的DSP控制卡
二、cSPACE系统的开发环境是基于广大科研人员所熟悉的MATLAB/Simulink进行开发，方便用户使用，同时能充分利用MATLAB强大的科学计算、信号分析处理、图形处理功能。
图3 cSPACE的MATLAB开发环境
三、cSPACE系统的控制界面采用MATLAB/Simulink进行开发，能在线修改10个变量和实时显示4个变量，自动存储数据，结构简单，方便用户使用。
图4 cSPACE的监控界面
三.硬件资源
cSPACE的硬件资源如下所示：
●主处理器为TMS320F2812 DSP，处理能力为150MIPS
●16通道的12bit AD，转换时间为250ns，输入范围为（0，3V）
●6通道的16bit AD，转换时间为3.1us，输入范围为（-10，10V）或（-5，5V）●4通道16bit的DA，建立时间为10us，输出范围为（-10，+10V）
●3通道独立的PWM信号，分辨率为16位，1通道有两路输出，共6路输出，
这6路输出也可以作为输出的IO引脚使用
●2路输入IO引脚
●4通道QEP单元正交编码信号处理模块
●1路RS232串口
●1路增强型CAN接口
●128k×16bit 的片内flash 和18k×16bit 的SARAM
●三个32 bit 的系统定时器，4个16 bit通用定时器
用户额外可扩充的功能：
●5通道PWM信号，分辨率为16位
●1路RS232串口
●多达20个可单独编程的复用口，亦可用作通用I/O 口
●三个外部中断口，并有外围中断扩展模块，可支持多达45 个外围中断
我公司cSPACE控制系统与国外同类系统主要性能对比
表1 cSPACE与国外同类产品对比表格
cSPACE系统硬件成本底，控制系统设计好后，可以把生成的目标代码烧写进控制卡，从而构成脱离计算机而独立运行的嵌入式控制系统，控制被控对象，整个过程用户不需进行硬件和C语言或汇编语言的开发，极大减小用户构建控制系统时间和降低成本。
四.应用案例
4.1. 直线电机驱动的二级倒立摆的控制
倒立摆是一个典型的快速、多变量、非线性、强耦合、自然不稳定系统，必须采取有效的控制算法才能使之稳定。
倒立摆在控制过程中，能有效反映诸如镇定性、鲁棒性、随动性以及跟踪等许多关键问题。
因此人们常常利用倒立摆检验各种控制算法对不稳定性、非线性和快速系统的控制能力，以及各种控制算法的有效性。
倒立摆的控制研究具有理论意义，多级摆控制是控制领域研究的难点。
其中二级倒立摆的实物图如下图所示：
图5 直线电机驱动的二级倒立摆
二级摆包括直线电机、上摆杆和下摆杆以及测试摆杆角度的编码器、测试电机直线位移的光栅。
cSPACE 快速控制原型系统接收来自光电编码器的摆杆角度信号和光栅输出的直线电机的工作台位移信号，并对信号进行处理得到1212,,,,,x x φφφφ六个状态变量，然后根据最优控制算法计算得到精确的控制量，经过DA 转换后输出模拟控制信号，再经伺服驱动器放大后驱动直线电机输出相应的力来控制摆杆倒立平衡。
下图为硬件组成的原理框图。
图6 二级倒立摆控制系统硬件框图 对于二级倒立摆的控制，采用最优控制算法控制二级倒立摆，下图为最优控制算法的cSPACE 框图
图7 二级倒立摆最优控制算法
图中encoder1、encoder4、encoder3分别是DSP控制卡采集电机位置、下摆杆角度和下摆杆角度的正交编码信号处理的模块，WM-DAC1是cSPACE系统的DA转换模块。
编译模块后生成针对控制卡的目标代码，运行程序后控制卡就能采集传感器的信号，处理这些信号经过得到控制量，控制量经过DA转换后得到模拟控制信号，驱动器对模拟控制信号进行放大后驱动直线电机使二级摆能保持稳定。
4.2. 磁悬浮球系统的控制
图8 磁悬浮实验系统
磁悬浮实验装置由被控对象钢球、电磁铁、LED平行光源、硅光电池传感器、cSPACE控制卡以及驱动系统组成，它的原理是采用LED平行光源和光电传感器测量被控对象钢球与电磁铁之间的距离变化，控制系统采集变化的信号并
进行PID、超前校正等控制器的运算，得到控制信号，通过放大器控制电磁铁绕组中的电流，使之产生与钢球的重力相平衡的电磁力，这样钢球就可以悬浮在空中而处于平衡状态。
微纳科技的磁悬浮球实验系统采用cSPACE快速控制原型系统开发，具有MATLAB/Simulink图形化开发、自动生成可行性代码、参数在线调节、变量在线观测和自动存储的功能，使磁悬浮球电控单元的开发和控制算法的实现变得更加简捷和高效。
系统控制效果直观，富有趣味性，能够很好地培养学生的学习兴趣，是自动控制、计算机控制技术、机电一体化等课程很好的实验装置，也是控制理论研究的很好的实验平台。
以下为磁悬浮球系统的PID控制算法框图：
图9 磁悬浮球实验系统PID控制算法
4.3. 三容水箱过程控制实验系统的控制
微纳科技三容水箱过程控制实验系统是学习和研究过程控制原理的实验系统，由三容水箱和微纳科技cSPACE控制系统组成，用户可以在MATLAB/Simulink环境下采用PID算法对三容水箱的液位、压力、流量进行控制，实验系统还附带有温度控制实验。
图10 过程控制实验系统
4.4. 采用磁流变液阻尼器的1/4车辆振动实验系统的控制
磁流变液阻尼器是利用磁流变液的流变效应而制作的结构简单、功耗小、可控性强、阻尼力可实时调节的智能型阻尼器。
此类阻尼器在机械、汽车以及土木工程等领域的振动控制方面具有广阔的应用前景。
为研究磁流变阻尼器和半主动控制算法的有效性，采用一套完整的模拟车辆系统试验平台，包括模拟车辆系统、数据采集系统、控制系统和程控电流源等，采用cSPACE系统，分别实现on-off控制、连续控制和模糊控制三种控制策略，
对磁流变减振器进行半主动控制实验。
图11 磁流变液阻尼器振动实验平台采用模糊控制的cSPACE控制算法框图如下图所示：
图12 磁流变液阻尼器模糊控制算法
图中ADC模块为cSPACE的AD模块，用于采集上质量块（车体）和下质量块（转向架）的速度信号；“A1”和“A3”模块用于对采集的速度信号进行变换，得到实际的速度信号，用车体的速度信号减去转向架的速度信号得到相对速度信号；“WM-Read1ab”模块用于在计算机上观测车体的速度和车体和转向架之间的相对速度信号；“ifsystem1”和“ifsystem”模块用于对速度信号设置阈值，当速度大于一定的值才施加控制，防止在速度为0附近行程振荡；“WM-DAC1”模块把“On-off控制”算法的输出转变为实际的电压信号,“Fuzzy”模块实现模糊控制方法。
对模块编译自动生成代码并且下载到DSP控制卡，运行后就能在DSP控制卡相应的接口实现相应的功能，从而对磁流变液阻尼器进行控制。
当调试好程序，可以把程序烧写进DSP，这样能使控制系统脱离计算机运行，构成嵌入式的控制系统。