基于dDSPACE的硬件在环仿真系统平台介绍

基于dSPACE的柴油机ECU硬件在环仿真平台王永庭;张付军;李长文【期刊名称】《系统仿真学报》【年(卷),期】2005()z2【摘要】基于MATLAB/Simulink/RTW和dSPACE搭建了柴油机ECU硬件在环仿真平台,为ECU测试提供了一种新的手段.在MATLAB/Simulink下分别建立了柴油机的稳态模型和瞬态模型,模型可以通过RTW自动生成代码并下载到dSPACE 中进行硬件在环仿真实验.提出了改善实时性的方法,并利用该平台进行了油门突变和单缸油量调节实验.结果表明该平台能够提供实时的被控对象模型,采用硬件在环可以方便快捷的对控制系统进行测试,缩短ECU开发周期,降低开发费用.【总页数】4页(P41-44)【关键词】dSPACE;MATLAB/Simulink;柴油机ECU;硬件在环仿真【作者】王永庭;张付军;李长文【作者单位】北京理工大学机械与车辆工程学院2002秋季博,北京,100081 北京理工大学机械与车辆工程学院2002秋季博,北京,100081 北京理工大学机械与车辆工程学院2002秋季博,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.基于dSPACE的ASR硬件在环仿真平台开发及ECU性能试验 [J], 张为;王伟达;丁能根;刘辉;徐向阳2.基于dSPACE柴油机电子调速系统硬件在环仿真研究 [J], 宋百玲;常青;宋恩哲3.基于TESIS DYNAware软件的高压共轨柴油机ECU硬件在环仿真 [J], 王维;马超;龚笑舞;胡林峰;宋国民4.基于dSPACE的核电柴油机调速系统硬件在环仿真研究 [J], 薛胜峰;谭旭东;周立平;王海宝5.ECU硬件在环柴油机控制仿真平台研究 [J], 李长文;张宏波;赵长禄;张付军;黄英;孙业保因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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。

xPC-Target测试系统，也叫双机测试系统。该系统由宿主机运行监控软件，目标机运行仿真模型，两者之间通过RS232串口或者以太网进行数据通讯。宿主机可以是一般的PC机，目标机是能运行实时内核的计算机，可以用xPC系统盘或者软盘进行引导，让计算机运行到其操作系统(实时内核)中去。这种系统的优点是结构简单，但部分硬件和实验软件需要自己选型和开发。该系统的组成原理
一个系统的实时性和系统的处理能力、计算能力和数据传输速度密切相关，要提高系统的实时性能，就必须从这三个方面入手，提高系统的数据传输速率，加快系统的计算速度。采用采样频率高、数据传输速度快的数据采集卡，可以提高系统的数据传输速率;采用具有高频的和大缓存的CPU的单片机处理器，可以提高系统对数据的处理计算能力。宿主机和目标机之间的数据传输，以太网数据传输的速度远大于串口数据通讯的速度;目标机和数据采集卡之间的数据传输，取决于数据采集卡的接口模式。常见的数据采集卡接口模式有PCI、ISA等总线模式，在一般的工业领域，PCI接口模式的数据传输速率较快，较为常用。
第二种:德国dSPACE公司设计的dSPACE硬件在环仿真测试系统。该测试系统硬件方面由具有高速计算能力的处理器和FO板卡组成，并通过PHS总线连接进行数据交换传输。软件方面，由于其是基于MATLAB/Simulink开发的，因此能和MATLAB/Simulink联合，由MATLAN/Simulink建立的模型可以在软件本身的平台上生成代码下载到dSPACE中。具有实时性高、系统完整度好等优点。
2.工作原理
双机系统的工作原理和流程如下:首先在宿主机上利用Matiab/Simulink建立需要研究的对象的模型，然后生成能在目标机实时内核中运行的代码，下载到事先建立好的目标机实时操作系统中运行;运行的数据通过接口模块传输给待测Ecu，待测Ecu根据这些数据以及ECU内烧写好的控制程序计算发动机模型的喷油脉宽以及点火提前角等数据，通过接口模块传递给发动机仿真模型，以此循环。

第六届中国智能交通年会暨第七届国际节能与 新能源汽车创新发展论坛优秀论文集（新能源汽车）
基于ｄＳ ＰＡＣＥ的汽车无级变速器硬件在环仿真
王春芳，马承广，吴海啸
（南汽研究院，江苏，南京２ １ ００２ ８）
摘 要：本文介绍了无级变速器硬件在环仿真的系统原理及相关的软硬件设计， 基于ｄＳＰＡＣＥ／Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ设计了无级变速器硬件在环仿真平台，进行了速比控制和 夹紧力控制试验，试验结果证明所设计的速比控制策略和夹紧力控制策略能够较好 地满足ＣＶＴ速比控制和夹紧力控制的要求。模拟ｌ来自里日———■·
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车速信号 离合器阀 主动缸电磁阀 从动缸电磁阀
挡位、钥匙锁 止电磁铁
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接口
车身电脑 故障显示
笔记本ＰＣ 串口参数标定
４软件设计
图４ ＴＣＵ硬件结构图
软件部分可以分为实现软件和试验软件两种，实现软件为其ＲＴＩ模块，用于在Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ 上执行Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型，可以从Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ自动生成ｄＳＰＡＣＥ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ硬件所需的实 时仿真代码。通过简单的拖放操作就可以实现Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型与实时硬件的连接。 ＲＴＩ完全与Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ集成，并且提供相应的模块用于连接软件模型和硬件Ｉ／Ｏ通道。
图３硬件在环仿真实验台及无级变速器在实验台架上的安装 ５０
混合动力与纯电动汽车／Ｃ｝蔓ＡＰ鼍、ＥＲ Ｉｌ
３·２传感器

家 “ ６ ”项 目的重要 内容 。 ８３
能 需 求 及 控 制 策 略 ；未 建 立 良好 的 软 硬 件 平 台 等 。本课 题 期 望 基 于车 辆行 驶 性 、安 全 性 、舒 适 性 、等 多种 性能 的考虑 ，评审 并 制订 Ｖ Ｕ的控制 Ｃ 策略 ，将 ＶＣ Ｕ各 控 制单 元进 行 模块 化 设计 ，结合 硬件在 环仿 真实 验 ，满 足 电动汽 车基本 性能 指标 。 本 文仅 以某公 司新 上市 某款 纯 电动 轿 车作 为
整 车控 制 的功 能 ，各 分布 式 控 制器 向整 车控 制 网
级 电容控制 器 以实现 车辆各 种工 作模式 。 Ｖ Ｕ是 电动 汽 车 的核 心 控制 单 元 ，它采集 加 Ｃ
络 做 出 回馈 。高 效 性 能 、低 廉 成本 及 高 可靠 性 是
国家 “ ６ ”节能与新能源汽车重大资助项 目 （ ８３ 编号 ：２ ０ Ａ １ ３ ） ０ ８ Ａ１Ａ１９
收 稿 日期 ：２ １ ０ ２—０ ２—２ ２
自动化
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中 图 分类 号 ：Ｕ ８ ３ ４２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： １０ ０ ９—９ ９ ２ １） ８—０ ０ 一Ｏ ４ ２（０ ２ ０ ０１ ６

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控 制 器硬 件 设计 需 要 考 虑 的几 个重 要 指 标１ 目 ３Ｊ －。 ４ 前 我 国 电动 汽 车 整 车控 制器 还 无 法全 面 满 足 电动 汽 车 的行 驶 要求 ，主要 表现 在 ：未解 决 完 整 的功

基于dSPACE的核电柴油机调速系统硬件在环仿真研究根据MTU956核电柴油机利用Simulink建立了对应的增压柴油机平均值模型，利用dSPACE搭建了电控系统硬件在环仿真试验平台。

利用硬件在环仿真试验平台主要进行了起动功能、调速功能、相继涡轮增压切换过程的验证。

试验结果表明，该仿真试验平台在满足实时性的前提下具有较高的精度，可靠性高，灵活方便，能有效地提高开发效率。

标签：核电柴油机;电控系统;硬件在环0 引言调速器对于柴油机就相当于是人的大脑，对于柴油机有着十分重要的作用。

其原理是当柴油机负荷变化时，调速器根据对应的控制策略自动的加大或者减小油门，从而使柴油机转速达到目标值[1]。

由于柴油机的工作条件十分恶劣，存在许多极限以及危险的工况，对于人身安全存在许多隐患，因此硬件在环仿真测试技术对于控制系统的开发十分重要。

本文以MTU956核电柴油机为研究对象，利用dSPACE硬件与Simulink软件搭建了电子调速系统硬件在环仿真试验平台，为调速系统功能的正确性和有效性验证提供了良好的环境。

1 柴油机实时仿真模型结构原理根据质量守恒、能量守恒和气体状态方程等热力学公式搭建了柴油机平均值模型，并结合经验公式和实验数据标定使发动机各个工况下的性能仿真更加准确。

本模型主要分为增压柴油机模型，调速系统模型以及燃油系统模型等三大部分，其中增压柴油机模型又包括涡轮增压器，中冷器以及柴油机本体模型。

[2]利用Simulink搭建完各个模块之后，分析各个模块输入输出之间的相互关系并连接，得到如图1的增压柴油机结构图。

1.1 涡轮增压器模型1.1.1 压气机模型在用Simulink设计压气机模块时，输入的参数为增压器的转速和流量，输出参数为压气机消耗的转矩及出口压力和温度，它们分别由下式求得[4]：式中R为气体常数，k为气体绝热指数，T1为环境温度，为大气压力。

1.1.2 涡轮模型涡轮方法原理基本与压气机相同。

1.2 中冷器模型为了提高柴油机增压效果常采用中冷器。

dSPACE 在发动机硬件在环仿真中的应用1李修强武汉理工大学能源与动力工程学院，湖北武汉 (430063)E-mail ：lixiuq@摘 要：利用四缸火花点火发动机模型，实践基于dSPACE 实时仿真系统的具体实验方法，判断控制器模型的优劣。

其中包括基于MATLAB/Simulink 的闭环离线仿真实验, 创建ControlDesk 试验界面，完成应用程序的编译、连接，代码的生成及下载，调整PI 参数进行实时仿真实验。

结果表明，选择PI 控制器，发动机转速受负载转矩扰动较小,且能在较短时间内消除影响。

关键词：dSPACE ；实时仿真；MATLAB/Simulink ；硬件在环中图分类号：U664.1221．引言采用dSPACE 仿真平台进行半实物仿真的研究，是发动机控制系统设计中的先进技术手段。

武汉理工大学能源与动力工程学院“211工程”学科建设购买了“dSPACE 实时仿真系统”，需要掌握其具体实验方法以应用到轮机工程学科的科学研究中。

dSPACE 已成为众多用户解决实际问题的一条可以信赖的途径，它使得控制系统的开发、产品型控制器的仿真测试变得更加方便易行，大大加快了新产品的研制速度，也使技术研究人员对控制算法及仿真测试方案的研究进入更高的境界。

目前，dSPACE 已经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[1] 。

本文首先介绍了四缸火花点火发动机模型，然后进行了基于MATLAB/Simulink 的离线仿真，得到闭环系统的仿真结果。

通过基于dSPACE 的发动机闭环实时仿真，掌握了代码的生成及下载，连接变量，调节参数，实时观测发动机转速变化情况的实验方法。

2．数学模型四缸内燃机建模与控制的数学形式及其MATLAB 实现首先由Crosskey 和Cook 提出[2]。

The MathWorks 公司的技术人员用Simulink 2.0版本建立了其Simulink 模型[3]。

近年 来 ， 件在 环仿 真 Ｈ Ｌ （ ａｄ ａ ｅＬ ｏ 硬 ＩＳ Ｈ ｒｗ ｅｉ ｔ ｏｐ ｒ ｎｈ Ｓ ｌｔｎ ｉ ａ ｏ ）技术 已经成 为 国内外 汽车工程 师研发 过程 ｍｕ ｉ 中的必 备环节 ，特别是在 车辆 电子 控制 系统开发 过程 中越来越被 广泛 应用 。汽车安全性要求 高 ， 车相关控 汽
整车空气 动力模 型 、 电机 驱动模 型等。 然后 将模 型生成
软件代 码 下载到 ｄ Ｐ Ｃ Ｓ Ａ Ｅ硬件 和待测 样机 结合 ，模 拟
各种极 端状况下 的实时工 况 ，测试样 机 的稳 定性 和安
全 性 。
Ｍａａ 实 ｔｂ ｌ Ｓ ｉ 时 ｍｕｉｋ ｌ ｎ 接 Ｒ Ｗ Ｔ 口 ｄＰ Ｃ ＳＡ Ｅ
发 的 ＨＬ ＩＳ系统与待测 样机构 成硬件在 环仿真 系统 ， 模
拟各 种运行情 况测试 ， 从而缩 短开发周期 、 减少 费用支
出［。 ４ １
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ｈ ｒ ｗａ ｅｉ ｈ ｏ ． ｈ ｉ ｌｔｏ ｌｔ ｒ ｓｍｕ ａｅ ｅｖ ｈ ｃｅｕ ｉｇ Ｃ ａ ｄ ｒ ｎｔ ｅｌ ｐ Ｔ ｅｓｍｕ ａｉｎｐ ａ ｏ ｍ ｉ ｌｔｓｔ ｅ ｉｌ ｓｎ ＡＮ ｕ ｏｔａ ｆｒｄ ｔ ． ｈ ｙａｓ ｉｃ ｓ ｏ ｆ ｈ ｂ ｓｔ ｎｓｅ ａａ Ｔ ｅ ｌｏｄ ｓ ｕ ｓ ｒ
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１ ｄＰＣ Ｓ Ａ Ｅ软硬件架构及其纯电动客车 Ｖ Ｕ Ｃ
硬件在环 系统

基于dSPACE的EPS系统ECU硬件在环实验台设计与应用吕荣辉;石维佳;张宏超【摘要】硬件在环仿真测试是ECU研发过程中重要一环,对其性能调试起着关键作用.文章重点阐述基于dSPACE的EPS(电动助力转向)系统ECU(电控单元)硬件在环仿真试验台的设计与应用.基于dSPACE硬件在环仿真器,构建了EPS ECU的硬件在环仿真试验台.通过整合dSPACE系统内部车辆动力学仿真模型与改进的转向系统模型,获得更为接近实车的汽车动力学仿真模型.基于所设计的试验台,对某开发的EPS ECU进行离线测试并分析其性能表现.结果表明,该ECU能较好地满足汽车对转向轻便性、路感及回正性能的要求.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】4页(P114-117)【关键词】EPS系统;硬件在环;试验台设计;模型整合;离线仿真测试【作者】吕荣辉;石维佳;张宏超【作者单位】河北工业大学机械工程学院,天津300130;河北工业大学机械工程学院,天津300130;中国汽车技术研究中心,天津300300【正文语种】中文【中图分类】U461.9CLC NO.:U461.9Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)02-114-04 随着汽车电子控制技术的不断成熟，电动助力转向（Electric Power Steering,EPS）得到了快速的发展。

凭借自身高效率、低能耗、易调控等优点[1]，被广泛地应用于各类汽车之中。

作为EPS系统重要组成部分、决定助力转向电机扭矩分配的电子控制单元（Electric Control Unit ,ECU），更是其研究开发的核心，直接影响着车辆的高速稳定性及操作轻便性[2]。

在投入大规模生产之前，ECU必须经过反复的测试。

硬件在环（Hardware In the Loop,HIL）仿真系统具备模拟被控对象及其环境、短时间内对控制器进行各种模拟工况条件下的自动化测试等特点，应用在实时控制系统的开发和测试当中可以大大地缩短研发周期和减约开发成本。

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型， 并利用 Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ设 计 了 台架 的结 构。此 试 验 台可 以 实 现 “ 人一
车一路 ” 闭 环仿 真 ． 为Ｓ Ｂ Ｗ 系统 的 开发 和控 制 器 的设 计 提 供 支 持 关键词 ： 线控转向 ； 硬件在环 ； 实 时 仿真 ； ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｃ Ｅ； Ｃ ａ ｒ Ｓ ｉ ｍ
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第 ２ ７ 卷 第 ２期 ２ ０ １ ３年 ６月
湖 北 汽 车 工 业 学 院 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｕ ｂ ｅ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ

10.16638/ki.1671-7988.2019.18.044基于dSPACE的电机控制器硬件在环测试研究党美婷，任佳越，杨启东（长安大学汽车学院，陕西西安710054）摘要：文章阐述了基于dSPACE的永磁同步电机控制器硬件在环的测试原理，从硬件和软件两个方面分别搭建了硬件在环仿真测试平台。

在所搭建的平台上对永磁同步电机控制器进行硬件在环仿真测试，测试结果表明，该永磁同步电机控制器有着良好的功能性以及该硬件在环仿真测试平台能够对控制器进行有效测试，缩短了控制器的开发周期，减少了开发费用。

关键词：电机控制器；dSPACE；硬件在环中图分类号：TM306 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)18-131-04Hardware-in-the-loop Test Study of Motor Controller Based on dSPACEDang Meiting, Ren Jiayue, Yang Qidong( Chang’an University School of Automobile, Shaanxi Xi’an 710054 )Abstract: This paper expounds the hardware-in-the-loop testing principle of dSPACE based permanent magnet synchronous motor controller, building a hardware-in-the-loop simulation test platform from hardware and software. The hardware-in- the-loop simulation test of the permanent magnet synchronous motor controller is carried out on the built platform. The test results show that the permanent magnet synchronous motor controller has good functionality and the hardware-in-the-loop simulation test platform can effectively implement the controller. Testing has shortened the development cycle of the controller and reduced development costs.Keywords: Motor controller; dSPACE; Hardware-in-the-loopCLC NO.: TM306 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)18-131-04引言新能源汽车在解决能源危机和环境污染方面发挥着不可替代的作用，而纯电动汽车在新能源汽车中又占据着十分重要的地位。

汽车稳定性控制系统硬件在环仿真汽车稳定性控制系统是现代车辆的重要安全装置之一，它能够帮助驾驶员在复杂路况中更好地控制车辆，提高行车安全性能。

本文将介绍汽车稳定性控制系统的原理、硬件在环仿真的概念及其在汽车稳定性控制中的应用前景。

汽车稳定性控制系统通过采集车辆的状态信息，如车速、转向角、横摆角速度等，判断车辆的行驶状态，从而控制车辆的各个执行器，如制动器、发动机等，以保持车辆的稳定性。

该系统通常由传感器、控制器和执行器组成。

传感器负责监测车辆状态信息，控制器根据传感器输入计算控制量，执行器则根据控制量对车辆进行相应的调整。

硬件在环仿真是一种有效的开发手段，它通过模拟汽车控制系统的工作环境，对控制系统进行测试和验证。

在硬件在环仿真中，控制器、传感器和执行器均由模拟器代替，测试人员可以输入各种工况下的模拟信号，观察控制系统的响应和执行情况，从而对控制策略进行调整和优化。

通过硬件在环仿真，我们可以观察到汽车稳定性控制在不同工况下的表现。

例如，在紧急避障情况下，稳定性控制系统应能迅速判断出车辆的行驶状态，并采取相应的控制措施，以保持车辆的稳定性。

通过仿真结果分析，可以验证稳定性控制系统在不同情况下的响应速度和控制效果，从而评估其性能。

汽车稳定性控制系统对于提高车辆的安全性能具有重要意义。

硬件在环仿真作为一种有效的开发手段，能够模拟汽车控制系统的工作环境，对控制策略进行测试和验证。

通过仿真结果分析，可以评估稳定性控制系统的性能，为实际应用提供参考。

随着汽车控制技术的发展，硬件在环仿真在汽车稳定性控制中的应用前景将更加广阔。

随着汽车技术的不断发展，汽车控制系统日益复杂。

为了提高汽车控制系统的开发效率和可靠性，硬件在环仿真（Hardware-in-the-Loop Simulation，简称HILS）被广泛应用于汽车控制系统开发中。

硬件在环仿真能够在原型设计阶段对控制系统进行仿真测试，及早发现并解决潜在问题，从而缩短开发周期、降低开发成本。

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。

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。

第５期（总第２２２期）２０２０年１０月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．５Ｏｃｔ．文章编号：１６７２ ６４１３（２０２０）０５ ００１９ ０３基于ｄＳＰＡＣＥ平台的ＡＭＴ櫜硬件在环测试系统搭建兰海龙，李　萍，郭建群（中国重汽集团大同齿轮有限公司，山西　大同　０３７３０５）摘要：为了解决ＡＭＴ控制系统开发过程中在线测试的复杂和不便，搭建了基于ｄＳＰＡＣＥ平台的ＡＭＴ硬件在环测试系统。

该测试系统可以在整车不具备的情况下完成对控制软件功能的验收测试，可以及早发现问题、缩短开发周期；尤其能在实验室环境下完成对控制单元的极限测试和失效测试，可以及早排除故障隐患。

关键词：ＡＭＴ；硬件在环测试；ｄＳＰＡＣＥ平台；测试系统中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：櫜Ａ山西省揭榜招标项目（２０１９１１０１００５）；山西省重点研发计划重点项目（２０１６０３Ｄ１１１００６）收稿日期：２０２０ ０４ ２６；修订日期：２０２０ ０８ １６作者简介：兰海龙（１９８６），男，山西大同人，工程师，硕士，主要从事ＡＭＴ整车系统动力学与虚拟仿真、ＡＭＴ控制系统软件开发工作。

０　引言硬件在环（Ｈａｒｄｗａｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｏｐ，ＨＩＬ）测试作为替代真实环境或设备的一种典型的测试方法，在现代汽车电子控制器［１ ５］开发过程中发挥了重要作用，在船用中速柴油机［６］开发过程中也有应用，用于在实验室环境下完成对电子控制器的功能性测试和极限测试，可以及早排除故障隐患、缩短开发周期、降低开发费用。

实车仿真模型是ＨＩＬ测试环境的重要组成部分，是对整车建立的数学仿真模型。

采用模块化的设计方案对整车的发动机、变速器等建立数学模型，可以提高各模块的可重用性，实现对不同整车系统数学模型的快速建立。

ｄＳＰＡＣＥ系统是一套基于实时半实物仿真技术的控制系统开发及测试的工作平台，包括软件和硬件两部分。

ｄＳＰＡＣＥ系统的软件与ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ完全无缝连接，其高速自动化的代码生成／下载和友好的试验／调试软件环境使得ＨＩＬ测试系统的开发过程变得简单易行。

,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。

dSPACE实时仿真系统介绍一、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。

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。

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，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。