dSPACE实时仿真系统介绍
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。
dSPACE实时仿真系统及其在风力发电系统中的应用
Electr. Eng. & Power Convers. LAB
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采用dSPACE进行控制系统设计开发
dSPACE V-Cycle 产品开发流程
TargetLink 从MATLAB/Simulink生成定点代码 可靠性、效率、可读性能与手工代 码媲美 对于不同的控制器与编译器可选择 不同的优化方法 自动定标 (scaling)
Electr. Eng. & Power Convers. LAB
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dSPACE实时仿真系统
dSPACE 硬件体系
单板系统
• CPU与外围I/O集成 • DS1103及DS1104处理器板
组件系统
• 处理器板 • I/O板
• 多处理器系统
其他
• 扩展箱
• 单主机多系统的连接板
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dSPACE实时仿真系统
dSPACE实时仿真系统
dSPACE(digital Signal Processing And Control Engineering)实时 仿真系统是德国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 Simulink的无缝连接。
• 连接器和LED板
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dSPACE实时仿真系统
dSPACE 硬件产品——单板系统DS1103
通过单一板实施快速控制原型设计 填补 DS1102 和标准组件系统之间的空白 支持高性能处理器 PowerPC PPC604e 内臵综合 I/O 功能
(完整版)DSPACE应用简介
(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。
(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。
Dspace--Canoe--Stateflow三种软件的比较及所用领域分析
Dspace Canoe Stateflow三种软件的比较20年前,dSPACE开启了实时控制系统的先河,吸引了全球无数的眼光,今天的dSPACE已经成为开发和测试机械控制系统工程的市场领导者。
dSPACE(digital SignalProcessing And Control Engineering)实时仿真系统是由德国dSPACE公司开发的一套基于MAT-LAB/Simulink的辅助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,使得控制器的仿真模型和算法能够通过dSPACE应用于伺服控制器的开发。
1.1 dSPACE的功能特点dSPACE实时系统由两部分组成,一是硬件系统,二是软件环境。
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 一TimenIetarfec),它是连接dSAPCE实时系统与Matlab/simulink纽带,通过对RTW(Real一TimeWorkshop)进行扩展,可以实现从simulnik模型到dSAPCE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MUB/MTRACE、PC与实时处理器通信软件CUB以及实时动画软件RealMotion等。
硬件系统主要分两大类:一是把处理器和I/O集成到一个板子上,形成一个完整的实时仿真系统的单板系统;二是将实时处理器和用户接口完全分开,以实现处理器能力和I/O能力的自由扩展,处理器和I/O之间通信由PHS(PeriPheral High一Speed Bus)总线实现的标准组件系统。
dSAPCE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:dSAPCE组合性很强、dSAPCE的过渡性和易于掌握和使用、对产品实时控制器的支持性强、快速性好、性能价格比高、实时性好、可靠性高、灵活性强。
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。
数字空间
DSpaceDSpace(数字空间)系统是由美国麻省理工学院图书馆(MIT Libraries)和美国惠普公司实验室(Hewlett-Packard Labs)合作经过两年多的努力并于2002年10月开始投入使用的,以内容管理发布为设计目标,遵循BSD协议的开放源代码数字存储系统。
该系统可以收集、存储、索引、保存和重新发布任何数字格式、层次结构的永久标识符研究数据。
目录DSpace系统简介DSpace系统功能特点DSpace的优点与不足dSPACE实时仿真系统DSpace系统简介DSpace系统功能特点DSpace的优点与不足dSPACE实时仿真系统展开编辑本段DSpace系统简介DSpace是一个专门的数字资产(Digital assets)管理系统,它管理和发布由数字文件或“位流”(bitstreams)组成的数字条目(item),并且允许创建、索引和搜索相关的元数据以便定位和存取该条目。
它包括的基本概念主要有:数字空间群(DSpace communite):数字空间是针对数字材料的长期保存而设计的。
数字材料来源于不同的组群,比如大学的院系、实验室,图书馆的采访、编目等部门,这些依据不同的授权完成不同任务的组群称作数字空间群。
1)电子用户(e-people):DSpace的用户可能是教师、学生,也可能只是一些计算机系统,因此DSpace把用户称作“E人”。
2)工作流(workflow):DSpace的运作方式,数字材料和元数据在被接受之前经过事先设定的流转审核的步骤;3)信息订阅(subscription):用户可以向DSpace发送订阅请求,以便在新材料到来时收到带有内容提要的Email提示。
编辑本段DSpace系统功能特点其特点可以归结为三个要点:基于存储的资产管理;以事件触发构建的工作流机制;以分级权限控制的管理体系;基于存储的资产管理DSpace首先是基于存储管理的,它提供对所有数字格式的支持,比如文档、书籍、数据库、计算机程序、虚拟和仿真模型、多媒体出版物和学习对象等等。
基于dDSPACE的硬件在环仿真系统平台介绍
基于dDSPACE的硬件在环仿真系统平台介绍(Hardware-in-the-Loop)硬件在环仿真测试系统是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态,通过IO接口与被测的VCU连接,对被测VCU 进行全方面的、系统测试。
从安全性、可行性和合理的成本上考虑,HIL硬件在环仿真测试已经成为VCU开发流程中非常重要的一环,减少了实车路试的次数,缩短开发时间和降低成本的同时提高VCU的软件质量,降低主机厂的风险。
dSPACE 实时仿真系统是由dSPACE 公司开发的一套基于MATLAB/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/下载和实验/调试的软件环境。
利用dSPACE 进行仿真系统,依据基于模型的整车控制器能量管理策略的设计流程,实现了控制器的硬件在环仿真验证平台的研发。
首先建立了整车的理论仿真模型,然后建立了整车控制器能量管理策略的模型,最后通过自动代码生成技术生成控制器代码并将其嵌入到实际控制器中,通过DSPACE 实现了整车模型与控制器的硬件在环(HILS)验证。
dSPACE开发思路--集成开发环境:
dDSPACE的硬件在环仿真系统平台组成
软件主要组成部分:RTI(离线工具与实时工具的接口)、Matlab(HIL模型搭建、仿真工具)、ControlDesk(测试和实验软件工具)
硬件主要组成部分:dSPACE控制板卡(DS1006)、模拟量输入输出板卡(DS2003)、数字量输入输出I/O口(DS4004)、CAN信号板卡(DS4302)、开关信号功能箱(自制)、BOB线束等。
dSPACE简介_cxp
采用MATLAB/Simulink这样的建模工具, 可以设计相应的功能并首先在Simulink 下进行验证。这些模型是所有开发阶 段的基础。发动机、传动系与整车也 可以在后续阶段被用于硬件在环仿真 中对ECU进行测试。虚拟测试环境也将 在整个流程中保持一致。������
在现代的开发流程中,参数标 定已经从最后阶段逐渐前移到 设计早期。特别是在原型与测 试阶段调整参数可以大大减少 实际标定所需要的时间。
当ECU软件已经完成,采用dSPACE仿真器可以自动快 速地测试其功能。与实际车辆测试不同的是,测试可 以更加完整,发生错误的情况可以被随时重复。基于 MATLAB/Simulink的仿真模型结合高性能的实时硬件可 以在实验室内准确模拟实际的驾驶情况。 dSPACE原型允许在实际车辆 中方便可靠地测试与优化各 种功能。从Simulink中自动 生成代码下载到原型硬件上 并通过虚拟仪表进行测试, 这加快了设计迭代循环。
• 这两方面应用的区别仅仅是:在 RCP 中, dSPACE 的仿真对象是控制器,实现了控制器 的功能;而在HILS 中,dSPACE 的仿真对象是 设备或环境,实现了某一设备或外环境的功能。
• dSPACE 实时仿真系统为这两种应用提供了协 调统一的一体化解决途径,即用dSPACE 实时 系统,既可以实现快速控制原型也可以实现硬 件在回路仿真。
dSPACE创造了统一的ECU集成开发环境。
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 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参数
dSPACE实时仿真系统dSPACE系统选用的是适合仿真应用的POWER PC750FX处理器,在仿真中,不但要求处理器的运算速度足够高,还要对中断的响应足够快,在规定的仿真步长时间内保证算法计算完毕,dSPACE通过自己特别设计的实时内核,可以保证即使在最坏的情况下它也能在0.9—1.9个微秒切换来响应中断请求。
而这一点是其他一些系统所无法实现的,他们在最坏情况下(且对CPU的处理速度要求比较高)切换时间大多在7-9个微秒。
利用DS1005 POWER PC处理器板即使是最艰难的仿真应用也可以毫不费力地完成。
该板是专门为复杂的硬件在回路仿真而设计的。
例如:对一完整的汽车动态模型,5个并行C40 DSP需要720ms;而只有一个PPC处理器的DS1005板计算同一模型只需222ms。
不论是仿真汽车、导弹还是飞机,POWER PC的杰出性能及只用一个处理器就能仿真任何事物的能力将会使各种应用快速步入正轨。
利用DS1005 POWER PC处理器板可在各方面得到尽可能大的柔性。
通过板上的PHS(Peripheral high-speed)总线,DS1005可以管理dSPACE所有I/O板,并可根据用户的特定应用对I/O进行编程。
技术特性:处理器:IBM公司的PowerPC750FX(800MHz)32KWords的片内数据缓存及32KWords的片内指令缓存Superscalar(最多4路并行指令)12.6 SPECfp95,21.8 SPCEint95存储器:1MByte二级缓存16MByte闪存128M SRAM主存储器PHS总线接口:32位同步I/O总线20--30Mb/s传输速率,对新的I/O接口板提供30Mb/s传输速率多至64个PHS总线中断用于所有I/O板并行采样及更新的同步线并行处理:(选件)需DS910Gigallink模块高速光纤接口,传输速率>1.25Gbit/S最大可连20个处理器板光缆长度最大能达100m4条双向连接通道实时中断处理计时器及中断:两个通用定时器(多处理器系统)时间同步单元中断控制器DSPACE所采用的32位PHS总线(Peripheral high-speed bus)的特点正是实时控制系统所不可缺少的。
基于dspace的车辆自动驾驶仿真系统设计
信息与电脑 China Computer & Communication
人工智能与识别技术
基于 dSPACE 的车辆自动驾驶仿真系统设计
任女尔 1 唐兰文 2 (中汽数据(天津)有限公司,天津 300393)
摘 要:车辆自动驾驶(ATO)技术能够对车辆驾驶速度进行有效把控,其控制效果会直接决定车辆各项功能的发挥。 基于此,笔者提出基于 dSPACE 的车辆自动驾驶仿真系统设计,其硬件组成包括 ATO 控制器的设计、主动前轮转向试验台 的组成、双行星齿轮机构、其他硬件设备;软件设计包括信号采集与输出、交流服务电机死区 PID 控制设计、基本阻力模型。 实验结果表明,该系统在对车辆自动驾驶的准确控制上有较大的优势,具备较高的有效性和实用性。
1.3 双行星齿轮机构
当服务电机即涡轮处于不转动状态时,转向盘的转角利 用涡轮太阳轮把动力传输给双行星齿轮机构的行星架内,再
作者简介:任女尔 (1990—),女,河北保定人,硕士研究生,工程师。研究方向:软件工程、大数据。
— 息与电脑 China Computer & Communication
1 基于 dSPACE 的车辆自动驾驶仿真系统硬件设计
1.1 ATO 控制器的设计
控制器的整体设计思路是在开启和瞬间运转阶段利用常 规 PID 控制算法,对目标车辆进行速度控制。在车辆准确停 车阶段,必须选择内环结构 PID—模糊控制算法对速度—距
离进行实时把控。当车辆进入准确停车阶段时,内环 PID 控 制器的作用是对车辆速度进行精准把控,外环距离控制器的 作用是按照实际所处距离与目标距离的误差值,准确输出目 标速度的阈值。
1.2 主动前轮转向试验台的组成
试验台主要是基于车辆的机械式主动前轮转动而建立 的,试验台的机械组成部分具体有试验台的主支架、主动转 动模块、电控液压助力转动部分、主要力矩反馈组织、主要 电机、传感器、车辆轮胎、方向盘、悬浮架等;电子部分主 要包括工控管理机、dSPACE 主板、信号处理卡、两个主要 电机的控制驱动器、液压阀等。
DSP实时操作系统简介
ENEA公司与OSE实时操作系统简介一.公司简介OSE RTOS主要是由瑞典ENEA公司负责开发和技术服务的,一直以来都充当着实时操作系统以及分布式和容错性应用的先锋。
公司建立于1968年,由大约700名雇员专门从事实时应用的技术研发和支持工作。
ENEA是现今市场上一个飞速发展的RTOS供应商,在过去三年中,该公司的税收以每年70﹪的速度递增。
该公司开发的OSE RTOS支持容错,适用于可从硬件和软件错误中恢复的应用,它的独特的消息传输方式使它能方便地支持多处理机之间的通信。
它的客户深入到电信,数据,工控,航空等领域,尤其在电信、军方等方面,该公司已经有了二十多年的开发经验,ENEA 现在已经成为日趋成熟,功能强大,经营灵活的RTOS供应商,也同诸如爱立信,诺西,华为,中兴,诺基亚,波音,NASA,空客等知名公司确定了良好的关系。
二.OSE操作系统的特点1. 高处理能力内核中实时性严格的部分都由优化的汇编来实现,特别是使用消息传递机制,使数据处理非常快。
2. 真正适合开发复杂(包括多CPU和多DSP,已经多核DSP)的分布式系统随着科技发展,嵌入式实时操作系统已经变得越来越复杂,经常会面临两大困难:➢不间断的运行(NonStop)➢多CPU的分布式系统 (Distribution over many CPUS)传统的RTOS如果要做到这些,必然会增大消耗,增长开发周期。
OSE就是应运而生的新生代的RTOS,解决了这些需求,它支持多种CPU和DSP,为开发商开发不同种处理器组成的分布式系统提供了最快捷的方式。
传统的RTOS是基于单CPU,它虽然可以改进成分布式系统,但用户需要在应用程序中做很多工作。
而OSE不同于传统的RTOS,首先是因为它的结构体系有了很大改变,它以消息传递作为主要手段完成CPU/DSP间的通信,还把传统的RTOS必须在应用程序中完成的工作,做到了核心系统中。
对于复杂的并行系统来说,OSE提供了一种简单的通信方式,简化了多CPU/DSP的处理。
dSPACE-RTI知识介绍
y HW Interrupt Block (I/O模块 库)
如何创建一个软件中断触发的任 务:
f 应用:
y 创建一个具有细分调度的系统 y 为系统的不同部分指定不同的运
行优先级
当软件中 断发生时 触发执行
14
RTI: TaskLib Library III
如何将一个子系统设置成后台任 务:
子系统的执行可能依 赖于当前的simState
15
RTI:TaskLib Library IV
如何保证在中断驱动子系统间矢量数 据传递的一致性:
f 使用模块:
y Buffered Task Transition (Read) y Buffered Task Transition (Write)
如何使用外部事件触发整个系统:
为每个任务指派优先级(不同 任务可以具有相同的优先级)
显示中断源,中断模块和任务 名称信息
停止仿真:
f当出现超时simState 被设置 为STOP (0)
任务队列:
f安排新的任务实例 f任务将尽可能快的被执行 f设定允许队列的最大任务实 例数量
忽略超时:
f中断请求被拒绝
23
Exercise IX:使用软件中断
关闭 ControlDesk 保持MATLAB打开,切换到d:\dspace-training\Exercise9目录下,打开模型 pidrtdu.mdl 添加一个software interrupt 模块驱动的中断驱动子系统 在这个中断驱动的模块种添加一个计数器模型 (为memory模块设置合适的采样时间), 设置软件中断子系统的优先级最高并生成实时代码
rtixxxx.tlc: 选择控制模型所生成代码样式的 Target language compiler 文件 rtixxxx.tmf: 控制代码编译和连接过程的 模板makefile
硬件在环仿真系统概述
硬件在环仿真系统概述邹祎【摘要】In contrast with traditional simulation method of ECU, Hardware-in-Loop simulation has advantages of high real-time, lowcost, high flexibility, high accuracy of simulation. This paper introduces basic principle of HIL simulation and HIL simulation platform of dSPACE, RT-LAB and NI. This paper illustrates developing procedure of HIL simulation model and overview of HIL developing condition.%与传统的ECU仿真方法相比,硬件在环仿真具有高实时性、低成本、灵活性高、可重构性强、仿真精度高等优点。
本文介绍了硬件在环仿真基本原理及dSPACE、RT-LAB、NI硬件在环仿真平台,并阐述了硬件在环仿真模型的开发步骤,对硬件在环仿真当前的发展情况进行了简单概述。
【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2016(035)035【总页数】2页(P97-98)【关键词】数据挖掘;模型与算法;应用发展方向【作者】邹祎【作者单位】装甲兵工程学院控制工程系,北京100072【正文语种】中文【中图分类】TJ811硬件在环仿真是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态,通过I/O 接口与被测对象相连接。
硬件在环仿真在电子控制单元的研发过程中占据着越来越重要的地位,它提供了一种成本低、可重构性高、安全性高、灵活高效的仿真方法,能减少实车试验的次数,缩短开发时间。
硬件在环仿真系统是由处理器模板与外围I/O板通过ISA总线构成的多处理器系统。
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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万方数据
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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。
实时仿真系统介绍
实时仿真系统介绍
实时仿真系统是一种利用计算机来模拟实际环境的一种技术,它可以
将复杂的实时环境仿真成真实的现实场景。
它具有快速、准确、节省时间
和成本的特点。
它主要解决的是大量复杂任务的同步执行,而不是实际的
执行,可以减少实际系统的复杂度,减少科研人员解决实际问题所需要的
计算量,从而节省时间和成本。
实时仿真系统也可以用来模拟不同的实际
环境,模拟不同的物理过程,分析和研究在不同环境下的系统运行情况,
探索系统参数的优化控制方案,构建模型,实现数据分析,预测和调试,
实现最佳控制策略等。
仿真模型是构建仿真系统所必备的,它是由许多实体、约束和动作组
成的抽象的实体,可以模拟实际系统的行为。
它可以根据实际系统的参数、状态和性能特征,构建出其中一种基本假设的模型来模拟实际系统,用于
对实际系统行为的模拟分析和控制。
仿真引擎则是实现仿真运行的核心,它是一种流程控制器,指定各种
组件之间的通信协议,负责分发工作。
物流仿真软件的应用现状与发展
物流仿真软件的应用现状与发展随着全球化和互联网的快速发展,物流行业逐渐成为国民经济的重要组成部分。
而物流仿真软件作为提高物流效率和优化物流方案的重要工具,越来越受到业内人士的。
本文将介绍物流仿真软件的应用现状与发展趋势,希望对大家有所帮助。
物流仿真软件是一种通过计算机技术对物流系统进行模拟和仿真的软件工具。
它可以帮助企业或机构在规划阶段对物流系统进行模拟和测试,以便发现潜在的问题和优化点,从而减少实际运营中的风险和成本。
物流仿真软件的应用范围广泛,涉及生产、流通、运输等多个领域。
物流仿真软件的市场应用已经逐渐成熟。
在国内外众多企业和研究机构的推动下,物流仿真软件的技术水平不断提升,应用领域也日益扩大。
目前,物流仿真软件主要应用于以下方面:市场需求随着企业对于物流效率的重视程度不断提高,物流仿真软件的市场需求也不断增加。
企业需要利用物流仿真软件来优化物流系统,提升物流效率和降低成本。
同时,各级政府也需要通过物流仿真软件来评估区域物流发展的状况,制定合理的政策和规划。
技术特点物流仿真软件的技术特点主要包括仿真模型构建、数据分析和可视化三个方面。
仿真模型构建是物流仿真软件的核心,它通过模拟实际物流系统的运行状态,生成仿真的数据输入。
数据分析则通过对仿真数据进行分析和处理,提取有用的信息和知识,帮助用户做出决策。
可视化则是将仿真结果以图形、图像等形式呈现给用户,提高用户的理解和使用效率。
应用领域物流仿真软件的应用领域非常广泛,几乎涵盖了物流行业的各个方面。
例如,在生产型企业中,可以利用物流仿真软件来优化生产物流系统和库存管理;在商贸企业中,可以利用物流仿真软件来评估销售和采购策略的合理性;在物流企业中,可以利用物流仿真软件来提高运输和配送效率,降低成本。
市场前景随着国内企业对物流效率的重视程度不断提高以及新零售、智能制造等新兴行业的快速发展,物流仿真软件的市场前景非常广阔。
未来,物流仿真软件将渗透到更多的行业中,成为优化物流系统和提升企业竞争力的重要工具。
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实时仿真平台软件环境及应用
(1Students’ Brigade of NAEI, Yantai 264001, China 2Department of Automatic Control Engineering of NAEI, Yantai 264001, China)
结果证明此次仿真实验是比较成功的
关键词 HILS RTI RTW ControlDesk dSPACE 仿真平台
文章编号 1004-731X (2004) 04-0667-04
中图分类号 TP391.9
文献标识码 A
Software Environment and Application of dSPACE Real-Time Simulation Platform
行动力学与控制, 系统仿真技术; 吴 进 华 (1963-), 男, 浙江金华人, 教
授, 研究方向飞行器飞行动力学与控制, 系统仿真技术, 模式识别与智
能控制等
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 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
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dSPACE实时仿真系统介绍
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回路仿真
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北京汉阳,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nc.qoos.ipi,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版权所有,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。