dSPACE培训教材-传统车、新能源汽车、关键总成开发

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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。上海有做这个的,是叫什么 上海葩星信息科技。ok的www.egvchb.cn防采集请勿采集本网。

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因转码可能存在排版等问题,敬请谅解!以下文字仅供您参考:

数字资产管理系统DSpace简介 1 背景 1.1信息多元化并海量增长 随着社会的进步和科学技术的发展,人们在科研、生产和实践中不断产生出新的信息。这些信息的增长表现在几个方面:信息数量呈指数级的增长,

dSPACE 应用

卡录满后,大部分的车载记录仪是会自动覆盖之前的视频,但是有的会提示,是否覆盖或者删除,要不就换更大的卡,不过再大的卡都有装满的时候,有用的就拷贝到电脑里,没用的就删掉。如山行电子记录仪等都是

dSPACE应用与实例

主程序是空的当然进不去,你再次AD转换应该能进,主循环里放ADC12CTL0|=ADC12SC;不需要自己清除采样中断标志!MSP430的ADC模块具有16个采样通道,中断使能寄存器的16位分别用于使能和关闭对应

重庆大学机械传动国家重点实验室 dSPACE 应用第一部分

CrossApp创建工程的方法与Cocos2d-x基本一致,都是使用python脚本完成创建,首先打开终端。通过cd命令定位到CrossApp目录下的tools目录下的project-creator目录。我的目录如下:/Users/archer/

dSPACE概述 dSPACE 应用

为什么没人回答呢。

dSPACE 公司

Berlin Paderborn Düsseldorf Frankfurt

Munich+

Schwaitenkirchen? 总部设在德国 Paderborn(帕德博恩 )? 成立于1988年 ? 仅Paderborn就有230多员工 ? 超过70% 的员工是技术人员? 硬件在回路仿真系统 ? 超过 70% 的产品销往德国以外 dSPACE 应用

dSPACE 产品应用领域

dSPACE目前广泛应用于:? 航空航天:如开发飞行模拟器? ? ? ? ? ? 电力电子:如电力输配电系统开发与测试 汽车:如 ABS控制器的开发与测试 发动机:如发动机控制与发动机仿真 机器人:如机器人控制算法的研究 工业控制:电机控制、加工过程控制等 …… dSPACE 应用

在当今社会,市场对产品的需求呈现多样性、快速性的 趋势,控制器的开发面临着多样性需求和快速开发之间的矛 盾;

对控制系统鲁棒性和可靠性的要求也日趋增加,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 为这些问题的解决创造了一个良好的环境,在开 发过程中 dSPACE 为快速控制原型( RCP )和硬件在回路仿真 ( HILS )提供了统一的应用平台。

在快速控制原型中 dSPACE 作为控制器与实验对象相连,通过Controldesk观察控制算法 的性能,如果控制算法不理想,可以很快地进行反复修改设 计,反复实验直到找到理想的控制方案。

在硬件在回路仿真 中 dSPACE 充当控制对象,模拟控制对象产生的信号,用来检 验开发的控制算法正确性和可靠性。 dSPACE 应用

dSPACE 集成平台开发的初期:? 继承离线控制系统设计与仿真结果 ? 实时研究控制系统设计? 系统的时间特性 ? 实时地确定I/O采样时间 ? 测试软件中断、硬件中断 ? 研究中断优先级的影响 ? 为硬件设计提供参考依据开发的中后期:? 测试控制计算机的功能? ? 控制计算机是真实的 传感器和部分执行部件是真实的? 测试控制系统的硬件接口 dSPACE 应用

dSPACE V-Cycle 开发流程功能设计标定

快速控制原型

硬件在回路仿真

目标代码生成 dSPACE 应用

dSPACE开发思路--集成开发环境

从概念设计到测试 分析, 设计

建模, 仿真

自动化测试 I/O 库

Build

监控, 调节 实时测试 实现 dSPACE 应用

dSPACE 产品

dSPACE 产品? dSPACE 软件?

RTI(离线工具与实时工具的接口) ControlDesk(测试和实验软件工具)?? dSPACE 硬件 ? 单板系统? 组件系统? 处理器板 ? I/O 接口板 dSPACE 应用

dSPACE 软件产品--RTI

RTI的优点 ? 完美的集成于Simulink ? 整体开发环境的核心 ? 自动实现代码的生成和下载 ? 无须手工编写代码 ? 支持多处理器系统? 在Simulink中对模型进行分割 ? 指定处理器之间的通讯协议 ? 保证数据传输的一致性 ? 支持处理器间中断

MATLAB RTW

Simulink

Stateflow

Real-Time Interface

RTSoftware

RTHardware? 指定硬件及软件中断 ? 支持单采样频率和多采样频率 ? 支持单任务模式和多任务模式 dSPACE 应用

dSPACE 软件产品-- RTI dSPACE 应用

dSPACE 硬件产品 -- 控制器板?? ? ?开发目标:

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

DS1103 控制器板?

内置综合 I/O 功能 – 8 D/A – 20 A/D – 32 数字I/O – RS232/RS422 – 三相及单相PWM – CAN接口 dSPACE 应用

dSPACE 硬件产品 -- 控制器板开发目标: ? 通过单一板实施快速控制原型设计 ? ? ? ? 采用PCI总线结构 支持高性能处理器 PowerPC PPC603e 32MByte SRAM 内置综合 I/O 功能 ? 8 D/A; 8 A/D ? 2 增量编码器接口

DS1104 控制器板? 32 数字I/O? RS232/RS422 ? 三相及单相PWM dSPACE 应用

dSPACE 硬件产品 -- 标准组件系统

标准组件系统

Processor 板 + I/O 板

DS1005主处理器板 强大的计算能力和I/O管 理能力A/D转换板 D/A转换板 定时/数字I/O板 增量编码器接口板PHS

RS232/422/485 串行接口板

MIL-1553接口板

DS1005 从处理器板

其它I/O板 dSPACE 应用

dSPACE硬件产品 -- 汽车内置系统

dSPACE专门为汽车用户提供快速开发及测试系统AutoBox? 快速开发汽车控制系统? 在产品型ECU制成前进行汽车内置试验 ? 充足的可扩展I/O

MicroAutoBox? 用于对汽车进行快速测试? 价廉质优 dSPACE 应用第二部分

利用dSPACE 进行汽车控制器开发过程 dSPACE 应用

系统开发流程

需求 功能设计 系统分解系统确认

功能测试 部件集成设 计系统 部件集 成

部件设计 HW / SW开发 dSPACE 应用

dSPACE控制器V模式开发流程功能设计标定

硬件在回路仿真 快速控制原型

目标代码生成 dSPACE 应用

三个重要的概念

软件在回路 ? 控制器与控制对象的功能仿真

原型控制器在回路仿真 ? 原型控制器 ? 控制对象

硬件在回路 ?真实的ECU ?虚拟仿真控制对象 dSPACE 应用

当今的开发流程- V循环

Calibration MATLAB/Simulink/Stateflow 建模与仿真的平台,首先用于离线仿真 把框图作为可执行的技术规范 功能设计 快速控制原型 Hardware-in-the-Loop

目标代码生成 dSPACE 应用

MATLAB / Simulink

工程计算的标准软件 ? 基于模型的控制器设计 ? 用Simulink对非线性动态系统仿真? dSPACE 应用

Stateflow? 事件驱动控制逻辑建模 ? 用图形化方式创建有限状态机

– – – – 状态及状态转移 事件定义(全局或局部) 动作语言 流程图? 具有良好的分层设计结构? 使用统一的数据结构维护 ? 与Matlab/Simulink无缝结合 ? 支持代码生成(Stateflow Coder) dSPACE 应用 例:发动机控制 – 在 Simulink中进行功能设计? 标准的设计描述文件 ? 仿真的基础 ? 快速控制原型的基础 ? 产品代码生成的基础 ? 硬件在回路仿真的基础 ? 控制单元开发人员的“可执行技术规范” dSPACE 应用 当今的开发流程- V循环功能设计 标定

dSPACE 原型 实验室与车载测试的可靠方案 Hardware-in-the-Loop 通过自动代码生成工具可以在几分钟内把 框图变成实时的实验 多种规格的硬件 适用于不同的计算能力与I/O要求 快速控制原型 目标代码生成 dSPACE 应用

从离线到实时

打开离线模型 去掉仿真的对象 dSPACE 应用

从离线到实时

打开离线模型 去掉仿真的对象 打开dSPACE的I/O库 拖放适当的I/O块到模型中

与模型相连 dSPACE 应用

从离线到实时

打开离线模型 去掉仿真的对象 打开dSPACE的I/O库 拖放适当的I/O块到模型中 与模型相连

生成代码 自动下载到dSPACE实时 的硬件 dSPACE 应用

离线到实时

打开离线模型 去掉仿真的对象 打开dSPACE的I/O库

拖放适当的I/O块到模型中

与模型相连 生成代码 自动下载到dSPACE实时的硬件

开始交互式试验 dSPACE 应用 Real-Time Interface/实时接口

Real-Time Interface/实时接口

自动生成实时接口程序: - 代码生成 -加入实时操作系统

生成 I/O代码 激活编译/连接器

-下载应用程序 生成数据表用于监视数据与参数调节

下载应用程序实时硬件 dSPACE 应用 ControlDesk/实验控制台硬件管理?硬件配置实验管理?收集实验数据?下载虚拟仪器?可视化的测量变量 ?可视化的模型参数 ?在线调参 ?数据获取

参数编辑 实验控制?开始, 停止, ... dSPACE 应用RCP

无缝的工具链

dSPACE 的优点: 无缝的工具(即适用RCP又适用HIL) dSPACE 应用RCP的硬件单板系统组件系统

ECU-原型硬件 dSPACE 应用 dSPACE 应用实例--控制器

dSPACE 用于伺服控制 (RCP)

Matlab/Simulink Real-Time Workshop MLIB MTRACE

开关 (操作, 停止) 增量编码器信号

Real-Time Interface Compiler ControlDesk

传感器信号 马达信号

HOST PC

六自由度机器人定位控制 对系统进行高精度控制,即使在低速情况下也同样有效 (绝对和相对位置) dSPACE 应用

当今的开发流程- V循环功能设计标定

快速控制原型? TargetLink ? 从MATLAB/Simulink/Stateflow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) `

目标代码生成 dSPACE 应用

Mathworks 代码生成工具? Real-Time Workshop? Stateflow Coder ? Fixed-Point Blockset? Real-Time Workshop Embedded Coder? Embedded Target for MPC555 dSPACE 应用无缝连接

MATLAB / Simulink / Stateflow

实时代码生成工具 Real-Time Workshop

TargetLink原型硬件

产品ECU dSPACE 应用

当今的开发流程- V循环功能设计标定

Rapid Prototyping

硬件在回路仿真

快速控制原型

目标代码生成 dSPACE 应用开发的任务实验定义软件控制仿真模型模型开发

传感器 执行器实时硬件

实时 I/OI/OI/O信号调理负载仿真信号采集故障仿真电控单元

诊断与 标定. dSPACE 应用

dSPACE 应用

卡录满后,大部分的车载记录仪是会自动覆盖之前的视频,但是有的会提示,是否覆盖或者删除,要不就换更大的卡,不过再大的卡都有装满的时候,有用的就拷贝到电脑里,没用的就删掉。如山行电子记录仪等都是

实例-- 汽车

dSPACE, Audi 及 Tesis 联合运用 HIL仿真方法测试 ECU dSPACE 应用

dSPACE 应用

卡录满后,大部分的车载记录仪是会自动覆盖之前的视频,但是有的会提示,是否覆盖或者删除,要不就换更大的卡,不过再大的卡都有装满的时候,有用的就拷贝到电脑里,没用的就删掉。如山行电子记录仪等都是

实例-- 汽车

旁通技术实例: Fiat EGR-功能开发? 目标: 减少尾气排放 ? 利用旁通技术开发新的基于模型的ERG控制算法 ? 无需更改ECU代码 dSPACE 应用

dSPACE 应用

卡录满后,大部分的车载记录仪是会自动覆盖之前的视频,但是有的会提示,是否覆盖或者删除,要不就换更大的卡,不过再大的卡都有装满的时候,有用的就拷贝到电脑里,没用的就删掉。如山行电子记录仪等都是

实例-- 电力机车Adtranz (ABB Daimler Benz): HIL 模拟电力机车? 高性能应用 ? 仿真步长 = 30 us 通过RTI-MP 采用 SIMULINK 自动代码生成 ? 84 路高速 I/O 信号

Original On-Board Control Rack

currents

Simulator

mechanical Inverter

Controller

pulses

Rectifier

Power Line dSPACE 应用

dSPACE 应用

卡录满后,大部分的车载记录仪是会自动覆盖之前的视频,但是有的会提示,是否覆盖或者删除,要不就换更大的卡,不过再大的卡都有装满的时候,有用的就拷贝到电脑里,没用的就删掉。如山行电子记录仪等都是

实例-- 电力机车Adtranz (ABB Daimler Benz): HIL 模拟电力机车

P X 2 0 # 1L i n k D S P T i m e S t a m p

D i g i t a lI nD S P P o w e r N e t w o r k A L P H A D S P L i n k

T i m e S t a m p

D i g i t a lI n D i g i t a lI / O V o l t a g e s C u r r e n t s C u r r e n t s

D i g i t a lI / O D A C D A C2L i n k2A S M 1 / 2 A L P H A D S P

D D S D A C D A C

S p e e d C u r r e n t s C u r r e n t sD S P

T i m e S t a m p

P W M I n P W M I nD S P L i n k

T i m e S t a m p

P X 2 0 # 2? ? ? ? ? ?

模块化, 灵活的系统结构 可调整的 I/O 和操作电源 8 个处理器 高速 I/O 智能化系统 采用Simulink框图实现 dSPACE 应用第三部分

MicroAutoBox应用 dSPACE 应用

模拟信号采集、转换及输出 dSPACE 应用

数模及模数转换? 一般来说,外部被控对象的状态反映为电压信号的变化,这类信号 属于模拟信号,计算机无法直接处理,计算机只能处理数字信号。

? 模数转换把模拟信号转换为可用计算机直接处理的数字信号,而数 模转换刚好相反,把计算机处理的结果转换为模块信号,输出到外 部设备。

dSPACE中的模数及数模转换? MicroAutoBox为模数及数模转换提供了强大的软硬件支持,而且非常方 便使用。

? MicroAutoBox为模数转换提供了16路通道,为数模转换提供了8路通道。

? 在MicroAutoBox连接端口通道号请查阅相关的帮助文档。 dSPACE 应用

使用dSPACE模数及数模转换步骤? 建立软件模型 ? 决定使用通道号 ? 硬件连线? 使用dSPACE的AD或DA模块代替软件模型中相应的信号宿或 源? 编译模型并下载到dSPACE中运行? 观察运行结果 dSPACE 应用

dSPACE数模及模数转换实例? 这里使用一个实例说明dSPACE中数据及模数转换的使用方法。

? 建立如图所示的模型。 dSPACE 应用

dSPACE数模及模数转换实例? 经过离线仿真验证该程序正确后,把输入及输出部分分别替 换为AD模块和DA模块,并配置正确的端口。

如图所示。 dSPACE 应用

dSPACE数模及模数转换实例 dSPACE 应用

dSPACE数模及模数转换实例? 连接相应的硬件设备,编译该模型并下载到dSPACE中后, 可以观察看程序运行的结果。

这里使用信号发生器产生输入 信号,用示波器观察输出信号。? 该模型演示了使用PID控制方法,对目标对象进行控制效果。

在程序运行的过程中,可以在ControlDesk中修改PID控制器 的参数,从而实时观察其控制效果。 dSPACE 应用

数字量信号输入输出 dSPACE 应用

dSPACE中的数字量输入输出? MicroAutoBox为模数及数模转换提供了强大的软硬件支持,而且非常方 便使用。

? MicroAutoBox为模数转换提供了16路通道,为数模转换提供了8路通道。

? 在MicroAutoBox连接端口通道号请查阅相关的帮助文档。 dSPACE 应用

dSPACE中的数字量输入输出

上拉电阻形数字量输入与无上拉/下位式的数字量输入通道的区别

上 拉 电 阻 式 无 上 拉 下 拉 电 阻 式

上拉电阻式数字量输入通道通常用 于测量开关量,未接传感器时,通 道的对地电压为5V,此时状态为1, 当传感器“接通”时,其对地电压 为零或接近于零,状态为0。

该通道采集传感器的电压信号, 并进行模数转换,当电压值大于 3.9V时,状态为1,当电压值小 于0.8V时,状态为1,处于中间 时为前一状态。 dSPACE 应用

dSPACE中的数字量输入输出? MicroAutoBox提供了16路上拉电阻形的标准数字量输入通道,16路无上 拉/下位式的标准数字量输入通道,4路频率/脉宽测量通道。

? 端口类型及通道号需查阅相关的帮助文档。

? MicroAutoBox提供了26路标准数字量输出通道,8路PWM脉宽输出通道。

? 端口类型、端口号、通道号及不同端口的输入初始状态请查阅相关的帮助 文档。 dSPACE 应用

使用dSPACE数字输入输出步骤? 建立软件模型? 决定使用的类型及通道号 ? 硬件连线? 使用dSPACE的DIO模块代替软件模型中相应的信号宿或源? 对dSPACE的DIO模块的属性进行设置 ? 编译模型并下载到dSPACE中运行? 观察运行结果 dSPACE 应用

dSPACE中的数字量输入实例

变速箱档位测试 dSPACE 应用

dSPACE中的数字量输入实例右图中:

Module number、Group number:用于 确定接口组,具体需查接口表;

Boots mode:选择模式,此处选默认的 chassis ctrl方式;

Channel selection:选择要应用的具体接 口,以向量的形式选择。

可以选择1-8的任 意组合。

以上为多通道数字量输入模块,dSPACE还 提供了单通道数字量输入模块,使用方法 与多通道类似 dSPACE 应用

dSPACE中的数字量输入实例转速测试 dSPACE 应用

dSPACE中的数字量输入实例右图中:

Module number、Channel number:用 于确定接口号,具体需查接口表;

Block function:选择信号测量的类型: frequency为测量频率, pulse width 为测量 脉宽。

Edge polarity :用于确定所测量信号 的边界:rising表示测量周期从上升沿开始, falling表示从下降沿开始。

Range :用于定义所能测量的最大最 小值。

以上为单通道输入模块,dSPACE还提供了 多通道输入模块及频率脉宽混合测量模块, 使用方法与单通道类似 dSPACE 应用

dSPACE中的数字量输出实例

电磁阀控制 dSPACE 应用

dSPACE中的数字量输出实例右图中:

Module number、Group number:用于 确定接口组,具体需查接口表;

Channel selection:选择要应用的具体接 口,以向量的形式选择。

可以选择1-8的任 意组合。

Initial output state:确定各通道的初 始值。

0为低,1为高。

Termination state:选择是否在仿真结 束时使用下面定义的终值。

以上为多通道数字量输出模块,dSPACE还 提供了单通道数字量输出模块,使用方法 与多通道类似 dSPACE 应用

dSPACE中的PWM输出实例

PWM 控制端口电机控制 dSPACE 应用

dSPACE中的PWM输出实例右图中:

Module number、Channel number:用 于确定接口组,具体需查接口表;

signal polarity:选择 PWM作用方式, 高有效或底有效;

PWM period:填写PWM周期;

Initial duty cycle:确定通道的初始占空 比;

Termination state:选择是否在仿真结 束时使用下面定义的终值。 dSPACE 应用

串口数据通讯方法与实例 dSPACE 应用

串口基本知识? 串口端口有9针和15针两种形式。

目前在控制领域最常用的是 9针的这种。? 配对的两个串口有公口和母口之分,把有针的那个端口称为公 口,另一个称为母口。? 9针串口的每根针都有指定的编号,在通讯过程中有不同的用 途。? 常用的串口通信方式有RS232、 RS422、 RS485。 dSPACE 应用

串口基本知识? 9针串口端口针脚编号及作用

– – – – – – – – – 1 - DCD,载波检测;

2 - RXD,接收数据;

3 - TXD,发出数据;

4 - DTR,数据终端准备好;

5 - GND,信号地线;

6 - DSR,数据准备好;

7 - RTS,请求发送;

8 - CTS,清除发送;

9 - RI,振铃指示。? 尽管串口有9根针可以供实用,但在控制领域中最经常使用其中的 3根,分别是TXD,RXD和GND,已经足以满足控制中数据的发送 和接收的需要。

其它的针脚用与更复杂的外围设备的连接与控制。

? 这里我们讨论dSPACE通过此3根针实现的串口数据通讯的方法, 并通过一实例来说明其中的操作步骤。 dSPACE 应用

dSPACE对串口通讯的支持? dSPACE不同的版本对串口支持程度不同。? DS1401只支持RS232一种串口通讯模式,不支持RS422和 RS485模式。

? 在 DS1401 中 , RS232 模 式 支 持 的 最 大 数 据 波 特 率 为 115.2kBd。

? 每种模式都支持可设置的数据位数、奇偶校验位、停止位 以及输入输出缓冲区大小。 dSPACE 应用

使用dSPACE串口数据通讯的步骤? (1)硬件连线

– MicroAutoBOX板并不向外提供串口端口9针形式的连接,并不能与相应的 串口直接连接进行通讯。

DS1401只对外提供一路串口通信的TXD和RXD. – 为了使dSPACE与串口通讯,需要把MicroAutoBOX提供串口通讯能力的两 根针引出,另一端与串口的公口或母口相连。

dSPACE每个接口每根针的意 义可以相关的帮助文档中获得。? (2)使用串口设置进行串口通讯设置

– 串口通讯设置模块包括了串口通讯模式、波特率、数据位、奇偶校验 位、停止位以及输入输出缓冲区大小的设置,其它一些设置与 dSPACE是否能与外界通讯成功也密切相关,将在实例讲解中详细讲 述。

– 串口通讯设置模块名称是Serial Setup。

如果有其它的串口通讯模块存 在于模型中(比如读模块或写模块),则该模块必须存在,否则不能 通过编译。 dSPACE 应用

使用dSPACE串口数据通讯的步骤? (3)使用串口读写模块接收或发送数据

– 串口读写模块完成实际的数据接收或发送功能。

– 串口读写模块利用相应串口设置模块中的设置信息,与外部 设置进行通讯。

– 串口读写模块均配有独立的设置选项,将在实例中再进行详 细的说明。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 这里通过实例演示利用dSPACE进行串口通讯的详细步 骤以及程序的编写方法。? 实 例 例 演 示 了 dSPACE 与 PC 机 之 间 互 相 通 讯, 即 从 dSPACE发送数据给 PC机,PC 机同时给dSPACE发送 数据,它们之间接收数据和发送数据同时进行,互不影 响。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 准备工作

– 接线 ? 把 dSPACE 串口通讯所需的数据线引出,并连接上一个串口。

这 里串口端口可以选择公口或母口,取决于被控设备的串口端口。

? 注意,虽然从 dSPACE 接出的串口端口形式可以不同,但是接选 择公口或母口会导致其接线方式的不同。

其原因是因为前面对串 口针脚信号的定义是针对公口的,而对于两个利用串口通讯的设 备来说,一端的发送数据,对应另一端的接收数据,这样双方才 能顺利地进行通讯。

因此,当选择公口时, dSPACE 的 TXD 接串 口 端 口 的 3 脚 , RXD 接 串 口 端 口 的 2 脚 。

如 果 选 择 母 口 时 , dSPACE 的 TXD 接串口端口的 2 脚, RXD 接串口端口的 3脚。

如果 上述针脚接错,将导致不能正确通讯。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 准备工作

– PC机端串口通讯软件 ? PC机端串口通讯软件负责从串口接收dSPACE发送来的数据,同时给 dSPACE发送数据。

? 为了调试的需要,我们不必要懂得如何在PC机上编写串口通讯软件, 也不必要从头开始编写。

目前,比较常用的一个软件为“串口调试助 手”,该软件完全免费,功能齐全,容易使用,而且已经过大多数人 的测试及认可,是串口调试必不可少的一个工具。

? 串口调试助手只支持三线制的串口通讯,这已满足控制领域的需要。

串口调试助手能选择串口号,设置波特率、奇偶校验位、数据位、停 止位,支持十六进制发送和显示,支持定时发送和手动发送,支持文 件发送,对接收的数据保存成文件等功能。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 串口调试助手界面 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 打开Matlab/Simulink,新建一个Simulink仿真程序。

如图所示。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 从Simulink模块库中选择dSPACE串口设置模块,其位置位于dSPACE RTI1401>DS1401 Standard I/O > SER TYPE1库中,如图所示。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 选择其中的串口通讯设置模块DS1103SER_SETUP,并 拖动放入刚建立的空白仿真程序中,如图所示。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 双击串口通讯设置模块,将弹出串口通讯设置选项窗口(注意, 此前必须先插入dSPACE加密狗,否则无法弹出该窗口),如 图所示。

该选项窗口中有四个选项卡, 每个选项均提供了对串口通 讯不同的设置,下面将详细 介绍各个设置内容及其对串 口通讯的影响。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 第一个选项卡名称为Unit,意为“模块”,提供了一行文字说明,表达设置 该模块的意图为“为通用异步接收和传送接口设置全局选项”。

用于选择串 口通道,在些两项均选“1”。

(Channel Number为1时为串口通信,2时为 Lin通信) dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例

第二个选项卡名称为 UART,意为“通用异步接收和传送”,该选项卡包含了 大多数对串口正常通讯有着关键影响的设置。

下面逐一解释各个选择的含义。

第一行Transceiver,即传输模式,根据UNIT 项的设定,此处自动为RS232,不能修改。

第二行Baud rate,即波特率设置,这里需要 输入一个值,最大可输入值为115200,此例 中设为57600。

第三行Data bits,即数据位数设置,可供选 择有5,6,7,8,此例中设为8。

第四行Stop bits,即停止位设置,可供选择 有1,1.5,2,此例中设为1。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例

第五行Parity,即奇偶校验位设置,可供 选 择 有 No,Odd,Even,Force parity one,Force Parity zero, 此例中设为No。

第六行为Copy data to RX SW FIFO after reception of ? bytes at latest,意为在收到 最近的多少个字节数据后,把这些数据 拷贝到输入缓冲区。

可供选择的设置有1, 4,8,14。

, 此例中设为14。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 第三个选项卡名称为 FIFO,意为“输入输出缓冲区”,在这里可以设置接 收或发出数据时缓冲区的大小,也可以对接收的缓冲区作更细致的设置。

选 项中的SW FIFO size指输入输出缓冲区的大小,单位为字节。

这里可以输 入一个数字,但是该数字必须是 2的 n次幂,否则不予接受。

默认缓冲区的 大小为64字节。

本例中,使用默认值64字节,不需要修改。

– 该选项卡中还有一个专门针对接收缓冲区的设置,即RX SW FIFO,其中的 Overwrite mode是指当接收缓冲区中已经满了,新的数据又来了,该如何 处置原来缓冲区中的数据。

这里提供了两种选择,Discard new data指丢弃 新的数据,不予接收,Replace old data with new data指用新的数据覆盖原 来的数据。

当选择后者时,下面允许设置被覆盖块的大小。

不同的选择会导 致dSPACE产生不的行为。

这里采用默认设置,即Discard new data。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 第四个选项卡为Advanced,意为“高级设置”。

在该选项卡里只有一个选 项,

Disable UART on termination, 意为在通讯结束时,禁用 UART 。

默认情况下被选择,不需要修改。

如图所示。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 同样从库中把串口读模块CAN_TYPE1_SER_RX_M1_C1加入到仿 真程序中。

如图所示。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 双击串口读模块,打开其选项设置窗口。

如图所示。

串口读模块选项设置窗口共 有三个选项卡,第一个选项 卡为Unit,与串口设置模块设 置窗口中的第一个选项卡一 样,填写方式也一致,这里 不详细解说。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 第二个选项卡为RX Parameters,意思为接收参数。

如图所示。

该选项卡中有两个大的设置 组,其中第一个组为接收模 式设置,第二个组为接收字 节数设置。

第二个组下面根 据所设置不同,有更多的子 选项。

下面分别介绍。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 在接收模式设置组中,可以设置当读缓冲区中的数据少于设定的接收字节数 时,如何处理。

有两个选择项,其一为Read available any way,即无论缓冲 区中有多少数据,都读取并传送给用户。

这时可能导致用户接收到的数据不 是设定的字节数。

选项二为Skip read operation,即忽略读操作,直到缓冲区 的数据多于或等于设定的接收字节数时才执行读操作,这保证了用户接收到 的数据永远为指定的大小。

– 在接收字节设置组中,有两个子选项组,在同一时刻,只允许其中一个是可 设置的。

这通过Parameter flexibility,即参数的可变性选项来控制。

如果该 选项设置为tunable,则指接收的字节数是可变的,其具体大小在运行的过程 中可通过模块的NumBytes接口输入(选中by input port选项),或在该模块 中指定大小,在程序运行时该值通过ControlDesk实时修改。

如果设置为nontunable,则接收的字节大小将一直保持不变。

无论以何种方式指定,其可接 收的最大字节数为串口设置模块中设定的输入输出缓冲区值减去一。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 第三个选项卡为高级设置选项,该选 项卡可以设置是否启用NumRXBytes 和Status输出口。

NumRXBytes说明 本次接收到的字节数,即 NumBytes 输出口中数据量的大小。

Status输出 口说明了本次读操作是否成功或失败。

如果成功,该输出口的值为 0,否则 为其它值,详细的说明请查阅 dSPACE帮助。

在较复杂的控制程序 中,这两个值为下一步的程序逻辑提 供了依据。

– 启用NumRXBytes和Status输出口, 以便在 ControlDesk 中监视读操作的 状态。

如图所示。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 我们把读取到的数据保存在一个Data Memory中,Status端口和 NumRXBytes端口简单的忽略。

结果如图所示。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 我们已经可以从串口接收数据并保存了下来,下一步就是要建立从串 口发送数据的程序。

发送数据利用的是 dSPACE 库中的串口写模块 CAN_TYPE1_SER_TX_M1_C1 ,我们从库中把该模块拖出放到窗 口上。

如图所示。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 建立dSPACE串口通讯程序

– 默认情况下,串口写模块有两个输入端口和两个输出端口,但是经过设置以 后,可以只有一个输入端口。

串口写模块的设置与串口读模块的设置非常相 似,这里不再细说。

我们 设置发送固 定 8 字 节 的数据,如果缓冲区满, 则丢弃新的数据。

我们把 保 存 读 数 据 的 Data Memory 中 的 数 据 通 过 串 口写模块发送。

如图所示。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例? 测试dSPACE串口通讯

– 我们串口数据通讯的第一个例子已经完成,启动 dSPACE 及 ControlDesk ,编译并下载已经制作好的 Simulink 仿真程序, 在ControlDesk中设置好监视界面,连接dSPACE与PC机,运 行串口调试助手(这些知识应该都已经具备)。

在串口助手中 输入一定的数据,并启动定时发送,将看到dSPACE可以接收 到发来的数据,同时dSPACE把接收到的数据回发给串口调试 助手。 dSPACE 应用

dSPACE与PC串口数据通讯实例 ? 总结

– 通过例一,我们可以看到,使用dSPACE与外部设备进行串口通讯 并不困难,关键在于模块的设置中,应该采用与配对通讯设备中相 同的参数设置。

– 通过Simulink模块在dSPACE中编写串口通讯程序只是其中的一个 方法,dSPACE为编写程序提供了更多的灵活化的方法,有兴趣的 读者请参考相关的帮助文档。

– 串口通讯的各模块的设置非常灵活,每一项设置都可能会对串口通 讯是否能成功产生影响,你不可能也不必要记住每一项细则,幸好 dSPACE提供了非常丰富和详尽的帮助文档,在使用过程中如果遇 到任何问题,可以首先查阅相关的帮助文档。 dSPACE 应用

CAN通讯应用 dSPACE 应用 为什么要用网络? 车上的控制器越来越多? 汽车上控制器之间的交换信息的需求越来越多? 安全性和舒适性的要求越来越高 ? 线束问题

CAN的优点? 可靠性? 成本低? 功能更强 dSPACE 应用

CAN(Controller Area Network) 总线是由德国BOSCH公司在20世

纪 80 年代初为了解决汽车中控制与测试仪器之间的数据传输而开发 的一种新型汽车总线。

它具有高传输速率,高抗电磁干扰性,并且 能够检测出发生的几乎任何错误。

由于其卓越性能,近年来CAN总线 已经发展成为车辆电子工程的主流总线。

到目前为止, CAN 总线现在已经制定了 CAN2.0 规范,并且已被 ISO国际标准组织制定为国际标准ISO11898,同时也已经得到Intel,

Motorola, Philips, Siemens, NEC等国际知名大公司的支持。

CAN2.0规范分为CAN2.0A和CAN2.0B,CAN2.0A支持标准的11位标 识符,CAN2.0B支持标准的11位标识符和扩展的29位标识符。

CAN2.0 规法的目的是为了在任何两个基于 CAN2-bus 的仪器之间建立兼容性, 定义了传输层,并定义了CAN协议在周围各层当中发挥的作用。 dSPACE 应用

使用dSPACE进行CAN通信的步骤? 建立软件模型? 决定使用的CAN通道号 ? 硬件连线? 使用dSPACE的CAN接收模块代替软件模型中相应的信号源、 CAN接收模块代替软件模型中相应的信号源。? 对dSPACE的CAN模块的属性进行设置 ? 编译模型并下载到dSPACE中运行? 观察运行结果 dSPACE 应用

这里通过实例演示利用dSPACE进行CAN通讯 的详细步骤以及程序的编写方法。

例中演示了混合动力汽车整车控制器通过 CAN总线发送控制指令,并接收电池控制器 通过CAN总线发送过来的电池组信息。

涉及的CAN通信协议如下页所示: dSPACE 应用

ID (0x1010A7A6)

INTEL STANDARD

实际物理值=总线传送数值×factor+offset 总线波特率: 500Kbit/s表3-2

Transmitter Base time Signal description battery_voltage battery_current 电池控制器 10ms 信号描述 电池总电压 电池总电流 byte 0-1 2-3 bit 15-0 15-0 type unsigned unsigned fact or 0.1 0.1 offset 0 -1000 Unit V A remarks

charging_curren t_max discharging_curr ent_max

最大充电电流4-515-0

unsigned0.1

-1000A

最大放电电流6-715-0

unsigned0.1

-1000A dSPACE 应用

ID(0x1010A6A7)

INTEL STANDARD

实际物理值=总线传送数值×factor+offset 总线波特率: 500Kbit/s表3-1

Transmitter Base time Signal description Target_Torque_ ISG ISG_Enable IPU_state MsgCount Not used 整车控制器 10ms 信号描述 ISG目标转矩 byte 0 1 运行或停止命 令 IPU工作状态 计数器 未使用 3-7 2 bit 7-0 7-0 7-6 5-4 3-0 --1 0 --------01: 上电,10: 下电,11: ISG运行 00: 启动发电机;

01:助力加速;

10一般发电;

11:制动发电 值不增加则该结点通讯故障 type unsigned facto r 0.1 offset -320 Unit Nm remarks Intel format dSPACE 应用 dSPACE的CAN通信实例? 建立dSPACE的CAN通讯程序 –打开Matlab/Simulink,新建一个Simulink仿真程序。

从Simulink模块库中 选择dSPACE CAN设置模块,如图所示。

(CAN通讯程序中至少需要一个CAN设 置模块) dSPACE 应用 dSPACE的CAN通信实例? 建立dSPACE CAN通讯设置模块

– 双击CAN通讯设置模块,将弹出串口通讯设置选项窗口,如图所示。

该选项窗口中有四个选项卡,每个选项均提 供了对CAN通讯不同的设置。

第一个选项卡名称为 Unit ,意为“模 块”,这里我们需要选择 CAN 通道和比特 率,每个设置模块只能对应一个 CAN 通道 和一种比特率。

如图,我们选择第一路 CAN,比特率定为500kbit/s。

后三个选项在 一般的 CAN 通信程序设计中用不到,此处 我们选择默认设置。 dSPACE 应用 dSPACE的CAN通信实例? 建立dSPACE CAN通信接收模块

– 同样从库中把CAN接收模块RTICAN Receive模块加入到仿真程序中, 并根据CAN协议对模块的参数进行设置。

如图所示。 dSPACE 应用

在 Message 选 项 卡 中 须 设置所接收帧的 ID ,如 图 所 示 , ID 格 式 设 为 XTD 、 hex , ID 值 为 1010A7A6。 dSPACE 应用

在 Message Composition 选项卡中须设置所需要的 信号在数据帧的位置,对 数据帧进行解析,主要填 写信号名称(Signal)、 信号起始位( Start )、 信号总位数( bit )、比 例系数(Factor)和偏移 量(Offset),其它默认, 如图所示 。 dSPACE 应用

在 Options 选项卡中选择 所需要输出的 CAN 信息及 对该帧的控制。 dSPACE 应用

设置完成后如图所示。 dSPACE 应用 dSPACE的CAN通信实例? 建立dSPACE CAN通信发送模块

– 同样从库中把CAN发送模块RTICAN Transmit模块加入到仿真程序中,并 对模块的参数进行设置。

如图所示。

RTICAN Receive设置过程基本一致。 dSPACE 应用

CAN通信其它常用模块

总线停止及恢复模块 dSPACE 应用

CAN通信其它常用模块

总线状态模块 dSPACE 应用

在 模 型 与 CAN 通 信 模 块 设 置 完 成 后 , 启 动 dSPACE 及 ControlDesk,编译并下载已经制作好的Simulink仿真程序, 在 ControlDesk 中设置好监视界面,就可以对 CAN 通讯的 接收和发送进行监控。 dSPACE 应用

谢谢大家!谢谢 大家

我所知道的dspace是做仿真特别是硬件在环用的,安2113装它的时候需要你5261的电脑上有matlab,安装4102后,matlab内simulink的模块库内就会多出许多模块来,这些模块和simulink无缝衔接,可以直接视作simulink自己的模块。简单来说,这些块就是为了实现某些功能,dspace开发好的块,并封装。一般来说,dspace是和dspace公司的硬件搭配使用的。比较常用的是1653AutoBox系列。安装dspace后在simulink内增加的几个块就是按照不同版本的硬件划分的。所谓的硬件在环一般是指程序仿真的三个阶段与控制器,被控对象有关。第一步:虚拟的控制对象,虚拟的控制器,完全是在电脑上仿真。第二步:真实地被控对象,虚拟的控制器,这里就是用小型的AutoBox来模拟控制器了。第三步:虚拟的被控对象,真实地控制器,这个时刻就可以用AutoBox来模拟被控对象了。接下来就是用真实的控制器,真实的被控对象来试验了,就是进入所谓的骡子车阶段我就不详述了。听我描述你应该明白了,我所接触的的主要是在汽车方面的应用,实际上,在机器人等领域的dspace也有应用,因为不熟悉就不由我来介绍了。另外,提一句,一般一个AutoBox硬件几十万,还有dspace的授权狗什么的都好贵的。 在国内一般是由华润公司代理的,国产化的有时能便宜一些,虽然砍价好艰难……另外,美国也有个同名的东东,简单来说就是一个网络化数据库管理工具,就不详述了内容来自www.egvchb.cn请勿采集。

www.egvchb.cn true http://www.egvchb.cn/wendangku/z4s/f46g/jb80347c7dav/k50e2524de518964bcf84b8d52d16l.html report 64068 因转码可能存在排版等问题,敬请谅解!以下文字仅供您参考:dSPACE 应用dSPACE应用与实例重庆大学机械传动国家重点实验室 dSPACE 应用第一部分dSPACE概述 dSPACE 应用dSPACE 公司Berlin Paderborn Düsseldorf FrankfurtMunich+Schwaitenkirchen? 总部设在德国 Paderborn(帕德博恩 )? 成立于1988年 ? 仅Paderborn就有230多员工 ? 超过
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