基于dSPACE电气传动控制系统的在线仿真

驱动控制　Driveandcontrol　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　基于dSPACE

电气传动控制系统的在线仿真

基于dSPACE电气传动控制系统的在线仿真

夏　娟1,周治平1,2,纪志成1

(1.江南大学,江苏无锡214036;2.华东理工大学,上海200237)

OnlineSimulationBasedondSPACEinElectricDriveControlSystem

XIAJuan,ZHOUZhi-ping

1

1,2

,JIZhi-cheng

1

(1.SouthernYangtzeUniversity,Wuxi214036,China;

2.EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237,China)

　　摘　要:介绍一种基于dSPACE平台进行电气传动控制系统实时在线仿真设计的新方法。运用实时仿真的RCP方式,通过对无刷直流电机的控制系统设计,对该种方法进行了评估。在线仿真结果证明该方法具有较好的快速性和可靠性,为类似的电气传动控制系统的设计和调试提供了新的思路。

关键词:在线仿真;dSPACE;S-function;无刷直流电机中图分类号:TM383.6　　文献标识码:A文章编号:1004-7018(2004)05-Abstract:Withelectricusedinindustryadvancedcontrolstrategies,isdemandforsimulation.Real-timesimulationmethodsusedinelectricdrivecontrolsys2tembasedondSPACEarepresented.TheBLDCmotorcontrolsystemistakenasanexampletoevaluatereal-timesimulationbasedonRCP,whichverifiesthecorrectnessandpracticabilityofthemethod,meanwhile,thisnovelmethodoffersanewthought2wayfordesigningandtestingsimilarelectricdrivecontrolsys2tem.

Keywords:real-timesimulation;dSPACE;S-function;BLDCM

定性。同时,dSPACE实时内核采用RMS调度策略来满足在实时仿真中自动生成代码的需求。借助于RTW和RTI的支持,在线模型可以生成实时代码,

并自动编译、连接、下载到实时硬件中运行[3]。本文采用基于dSAPCE的平台系统,RCP方式[4],通,中设计控,I/O功能函数下载,最后通过在线参数调整获得最优的控制器参数。2dSPACE体系结构2.1dSPACE的硬件系统

dSPACE标准组件系统以DS1005板[5]为核心,

通过快速32位总线(PHS总线)提供到I/O板的接口,以及ISA总线提供到主机的硬件接口,并根据特

定需求,使用多块处理器板、多块(多种)I/O板,扩展系统的运算速度、内存及I/O能力。硬件体系结构如图1所示,PPC的时钟频率为480MHz,并提供32k字节的片内数据缓存及片内指令缓存;存储器包括1M字节的二级缓存、16M字节的闪存及128MSRAM主存储器;PHS总线接口具有32位同步I/O

1引　言

随着电气传动控制系统在工业中的广泛应用,以

及层出不穷的高级控制策略的涌现。一般的离线仿真对算法和控制器的设计验证已不能满足系统设计的需要,在线仿真系统越来越多用于复杂系统的设计过程。所谓在线仿真,又可称实时仿真,即将控制算法或系统模型的设计通过一个系统平台实时地在硬件系统上进行仿真运行,从而能够对设计方案进行动态性能分析,得出比较实际可行的设计。在线仿真通常有三种方式[1]:快速控制原型(RCP)、硬件在回路仿真(HILS)和软件在回路仿真(SILS)。

dSPACE是一个可用于在线仿真的系统软硬件平台。作为平台,dSAPCE从三个方面满足实时系统的基本需求

[2]

总线,可提供20Mb/s传输速率,对新的I/O接口提供30Mb/s传输速率。DS910模块用于连接多处理器板,以满足分布式系统的需求,在分布式系统中各项任务分布于各个处理器板中分别运行,如在双DS1005系统中一块DS1005板主要用于控制算法的

执行,另一块负责处理所有的I/O任务。

为了满足快速控制原型及硬件在回路仿真的需求,dSPACE提供了系列I/O板可供选择。DS2201多I/O口为需要多I/O的应用提供了解决方案:提供20通道A/D转换、8通道D/A转换接口,16位数字I/O口以及用于产生PWM信号的8位定时I/O口、用户中断输入等。

DS4002数字I/O口用于捕获数字信号(尤其是

:数据处理速度、响应时间及数据的确

收稿日期:2004-03-24

方波信号、PWM信号),产生方波信号、一相或三相

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