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高等应用数学问题的 MATLAB 求解 第 9 章半实物仿真与实时控制 薛定宇 著 《控制系统计算机辅助设计—— MATLAB语言与应用》 清华大学出版社 主要内容 dSPACE 简介与常用模块 Quanser 简介与常用模块 半实物仿真与实时控制实例 9.1 dSPACE 简介与常用模块 单板系统 主要面向快速原型设计用户；其本身 就是一个完整的实时仿真系统，DSP 和 I/O 全部 集成于同一板上。 标准组件系统 把处理器板，I/O 板分开，并提 供多个系列和品种，允许用户根据特定需求随意 组装，可以使用多块处理器板、多块 (多种)I/O 板，使系统运算速度、内存和 I/O 能力均可大大 扩展，从而可以满足复杂的应用。 特定应用装置 如汽车、火车、飞机等低空系统 的特殊开发环境。 dSPACE 实时系统具有很多其他仿真系统所不能比 拟的特点，例如其组合性与灵活性强、快速性与实时 性好、可靠性高，可与 MATLAB/Simulink 无缝连 接，更方便地从非实时分析设计过渡到实时分析设计。 由于 dSPACE 巨大的优越性，现已广泛应用于航空 航天、汽车、发动机、电力机车、机器人、驱动及工 业控制等领域。越来越多的工厂、学校及研究部门开 始用 dSPACE 解决实际问题。 9.1.2 dSPACE 模块组 9.2 Quanser 简介与常用模块 9.2.2 Quanser 常用模块介绍 9.2.3 Quanser 旋转运动控制系列 实验受控对象简介 9.3 半实物仿真与实时控制实例 受控对象的数学描述与仿真研究 Quanser 实时控制实验 dSPACE 实时控制实验 9.3.1 受控对象的数学描述与 仿真研究 电机拖动系统的数学模型 9.3.2 Quanser 实时控制实验 9.3.3 dSPACE 实时控制实验 9.4 本章要点简介 给出了半实物仿真的概念，综述了目前与 MATLAB/Simulink 可以无缝连接的两大主流半实物仿真软硬件系统，即 dSPACE与 Quanser 产品，并介绍了和实时控制相关的模块，还简述了可以搭建实时控制实验的 Quanser 受控对象旋转运动控制实验系列装置。 以旋转运动控制系列中的球杆系统为例，介绍了其建模方法与 Simulink 模型搭建方法，进行了系统的仿真研究，并分别介绍了由 Quanser 控制器及 dSPACE 控制器对其实时控制的方法及控制效果。 控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用 东北大学信息学院 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 9.1.1 dSPACE 简介 dSPACE (digital Signal Processing And Control Engineering) 实时仿真系统 是由德国 dSPACE 公司开发的一套和 MATLAB/Simulink 可以“无缝连接”的控制系 统开发及测试的工作平台。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 目前在教学和一般科学实验方面比较流行的dSPACE 部件是 ACE 1103 和 ACE1104 ，它们是典型的智能化 单板系统，包括 DSP 硬件控制板 DS1103 和 DS1104、 实时控制软件 Control Desk、实时接口 RTI 和实时 数据采集接口 M