dSPACE實時仿真系統(tǒng)是由德國dSPACE公司開發(fā)的一套基于MATLAB/Simulink的控制系統(tǒng)開發(fā)及半實物仿真的軟硬件工作平臺，實現(xiàn)了和MATLAB/Simulink/RTW的完全無縫連接。dSPACE實時系統(tǒng)擁有實時性強(qiáng)，可靠性高，擴(kuò)充性好等優(yōu)點。dSPACE硬件系統(tǒng)中的處理器具有高速的計算能力，并配備了豐富的I/O支持，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行組合；軟件環(huán)境的功能強(qiáng)大且使用方便，包括實現(xiàn)代碼自動生成/下載和試驗/調(diào)試的整套工具。dSPACE軟硬件目前已經(jīng)成為進(jìn)行快速控制原型驗證和半實物仿真的首選實時平臺。

　　實現(xiàn)快速控制原型和硬件在環(huán)仿真

　　RCP（Rapid Control Prototyping）—快速控制原型

　　要實現(xiàn)快速控制原型，必須有集成良好便于使用的建模、設(shè)計、離線仿真、實時開發(fā)及測試工具。 dSPACE 實時系統(tǒng)允許反復(fù)修改模型設(shè)計，進(jìn)行離線及實時仿真。這樣，就可以將錯誤及不當(dāng)之處消除于設(shè)計初期，使設(shè)計修改費(fèi)用減至最小。

　　使用 RCP 技術(shù)，可以在費(fèi)用和性能之間進(jìn)行折衷；在最終產(chǎn)品硬件投產(chǎn)之前，仔細(xì)研究諸如離散化及采樣頻率等的影響、算法的性能等問題。通過將快速原型硬件系統(tǒng)與所要控制的實際設(shè)備相連，可以反復(fù)研究使用不同傳感器及驅(qū)動機(jī)構(gòu)時系統(tǒng)的性能特征。而且，還可以利用旁路（ BYPASS ）技術(shù)將原型電控單元（ ECU ： Electronic Control Unit ）或控制器集成于開發(fā)過程中，從而逐步完成從原型控制器到產(chǎn)品型控制器的順利轉(zhuǎn)換。 RCP 的關(guān)鍵是代碼的自動生成和下載，只需鼠標(biāo)輕輕一點，就可以完成設(shè)計的修改。

　　HILS（Hardware-in-the-Loop Simulation）—半實物仿真（即硬件在環(huán)仿真）

　　當(dāng)新型控制系統(tǒng)設(shè)計結(jié)束，并已制成產(chǎn)品型控制器，需要在閉環(huán)下對其進(jìn)行詳細(xì)測試。但由于種種原因如：極限測試、失效測試，或在真實環(huán)境中測試費(fèi)用較昂貴等，使測試難以進(jìn)行，例如：在積雪覆蓋的路面上進(jìn)行汽車防抱死裝置（ ABS ）控制器的小摩擦測試就只能在冬季有雪的天氣進(jìn)行；有時為了縮短開發(fā)周期，甚至希望在控制器運(yùn)行環(huán)境不存在的情況下（如：控制對象與控制器并行開發(fā)），對其進(jìn)行測試。 dSPACE 實時仿真系統(tǒng)的 HIL 仿真將助您解決這一問題。

　　dSPACE開發(fā)流程

　　開發(fā)人員在進(jìn)行控制系統(tǒng)開發(fā)時，常常需要同時面臨許多難以解決的問題，而開發(fā)的時間卻要求愈來愈緊迫。因此，只有高度集成的系統(tǒng)才能滿足這一切要求， dSPACE 系統(tǒng)設(shè)計不僅僅是進(jìn)行控制方案的設(shè)計和離線仿真，還包括實時快速控制原型、已驗證的設(shè)計向產(chǎn)品型控制器的轉(zhuǎn)換和硬件在回路測試。 dSPACE 為 RCP 和 HILS 提供了一套計算機(jī)輔助控制系統(tǒng)設(shè)計的工具 -CDP （ Control Development Package ）。

　　CDP 主要基于下列工具：

　　MathWorks 公司 Simulink ：用來進(jìn)行基于方框圖的離線仿真

　　MathWorks 公司 Real-Time-Workshop： 用來從方框圖生成 C 代碼

　　dSPACE 公司 Real-Time Interface （RTI）： 用來產(chǎn)生與硬件系統(tǒng)相關(guān)的代碼，使代碼可以在單處理器 / 多處理器目標(biāo)系統(tǒng)中運(yùn)行

　　dSPACE 系列軟件工具：用來對閉環(huán)試驗進(jìn)行交互操作（自動/手動）

　　利用 CDP ，可以完成從系統(tǒng)建模、分析、離線仿真直到實時仿真的全過程，可使開發(fā)人員全神貫注于控制方案的構(gòu)思而不必再在瑣碎的雜務(wù)上花費(fèi)相當(dāng)多的時間，從而可以大大縮短開發(fā)周期。

　　dSPACE系統(tǒng)特點

　　dSPACE 系統(tǒng)具有高度的集成性和模塊性，允許用戶根據(jù)需求來組建用戶系統(tǒng)，無論是軟件還是硬件， dSPACE 都提供了多項選擇。 dSPACE 擁有單板系統(tǒng)及組件系統(tǒng)以及眾多的 I/O 接口模板，可以滿足大多數(shù)工程應(yīng)用。 dSPACE 系統(tǒng)基于圖形開發(fā)界面，免去了開發(fā)人員手工編程調(diào)試的繁雜而又易于出錯的工作。 dSPACE 產(chǎn)品包括軟件和硬件兩部分，其主要軟件有 RTI 、 ControlDesk 、 TargetLink 等。

　　dSPACE系統(tǒng)的優(yōu)越性

　　（1）dSPACE系統(tǒng)軟、硬件均采用模塊化設(shè)計方法，可靠性高。用dSPACE提供的集成開發(fā)調(diào)試平臺可以方便快捷的構(gòu)建快速控制原型，完成控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試。工程師不用或只需縮寫極少的程序代碼就可用很短的時間完成以前需要編寫大量代碼來完成的工作，且模型參數(shù)的修改、代碼的生成及下載也非常方便，完全避免了過去的那種因為局部改動就要多花費(fèi)幾周甚至幾個月的時間進(jìn)行代碼的修改和重靳測試，大大節(jié)省了時間，提高了效率。

　?。?）dSPACE系統(tǒng)與MATLAB實現(xiàn)了無縫連接，使廣大MATLAB用戶可以輕松地掌握dSPACE的使用，從而方便地從非實時分析、設(shè)計過渡到實時的分析、設(shè)計。

　　（3）dSPACE快速控制原型構(gòu)造簡單、調(diào)整方便。