dSPACE系统是由德国dSPACE公司研制的。它是一款以MATLAB/Simulink为基础的、并可与其完美连接的控制器系统设计和进行半实物仿真的开发平台。dSPACE软硬件平台最大的亮点是可以与MATLAB/Simulink无缝连接。dSPAC1103实物图如图1所示。

(2)dSPACE的开发流程

dSPACE作为控制装置的开发工具包，主要包含以下部分：

MATLAB/Simulink：用来搭建控制系统的控制框图，并进行优化、分析等离线操作。RTW：作用是将搭建起的控制框图直接生产C代码。

RTL保证生成的C代码可以在目标系统中生成。

dSPACE工具：可进行实时调试，如ControlDesk可以在线并且实时的调整参数和观测目标曲线。

东莞电机厂利用dSPACE进行开发的步骤如下所示：

a、在MATLAB/Simulink中设计控制算法，导入被控对象的数学模型和搭建控制结构框图，进行离线仿真分析。

b、将需要加载到硬件中的部分保留；进行端口设计和线路连接。

c、将自动生成的代码加载到实时硬件中。

d、在电脑中运用ControlDesk软件搭建界面，实时的进行在线调试、观测波形和记录数据。

(3)基于dSPACE和Copley驱动器的三环控制器的建立

按照上文所列出的实验步骤，速度环控制器和位置环控制器在Simulink中搭建并加载到dSPACE中，电流环控制器直接由CopleyXeus型号的驱动器提供。

加载到dSPACE中的位置环和速度环控制器框图如图2所示，其中包括信号源模块、信号在线触发模块、信号在线参数修改模块、信号类型在线选择模块、反馈信号通道模块、开闭环在线切换模块、位置环和速度环在线切换模块、位置环控制器、速度环控制器、保护电路模块以及指令电流信号输出模块等11个部分。

ControlDesk搭建的软件界面如图3所示，其中包括了数据保存部分、波形观测的启停及缓存清理模块、指令信号类型选择模块、信号触发及运行方向选择模块、开闭环选择及部分信号源参数调试模块、控制器参数在线调试模块、波形在线观测模块和S曲线信号源触发及参数选择模块等几大模块。ControlDesk搭建的界面可对上述模块进行在线实时更改，有效的提高了实验效率。需要指出的是，指令和实际位置曲线、指令和实际速度曲线及其误差曲线均可由ControlDesk搭建的界面进行实时观测。

基于该控制系统的环球电机的速度环调试结果和位置环调试结果如图2.12和图5(a)(b)所示。由图4可得，当速度环给定阶跃信号时，其实际速度的超调量很小并且很快的进入稳态。同时，由于电机的滞后性使得电机的响应时间为近70ms。由图5(b)可得，电机的位置跟踪误差最大值可达到110um。这是由于电机的机械结构以及纯反馈闭环控制所引起的滞后性导致的，并实验验证了仿真模型的准确性。同时，本文搭建的仿真及实验控制系统是纯反馈控制系统，经仿真和实验验证该控制系统可以驱动电机按照给定的指令运动，为后续前馈实验奠定了仿真及实验基础。

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