本系統(tǒng)采用我公司研制的cSPACE快速控制原型和硬件在回路開發(fā)系統(tǒng)和水箱構(gòu)成。
可實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是：
采用PID算法來控制水泵出口的壓力；
水泵出口壓力PID控制實(shí)驗(yàn)；
水泵出口流量PID控制實(shí)驗(yàn)；
單容液位PID控制實(shí)驗(yàn)；
水平雙容液位PID控制實(shí)驗(yàn)；
水平三容液位PID控制實(shí)驗(yàn)；
垂直兩容液位PID控制實(shí)驗(yàn)；
流量-液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)溫度控制實(shí)驗(yàn)。
過程控制系統(tǒng)機(jī)箱
過程控制系統(tǒng)水箱
微納科技cSPACE快速控制原型和硬件在回路開發(fā)系統(tǒng)功能描述：
快速控制原型（Rapid Controller Prototyping，RCP）和硬件在回路實(shí)時(shí)仿真(Hardware-in-Loop，HIL)是目前國(guó)際上控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的常用方法，它把計(jì)算機(jī)仿真（純軟件）和實(shí)時(shí)控制（硬件在回路）有機(jī)結(jié)合起來，用戶可把仿真結(jié)果直接用于實(shí)時(shí)控制，極大提高控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率。目前，這一系統(tǒng)或設(shè)計(jì)方法已經(jīng)在高校和實(shí)驗(yàn)室得到普遍采用，最典型的例子為德國(guó)的dSPACE快速控制系統(tǒng)原型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
dSPACE卡是一個(gè)基于MATLAB/Simulink開發(fā)環(huán)境的自動(dòng)代碼生成工具，擁有快速控制原型開發(fā)和硬件在環(huán)仿真功能。應(yīng)用這種方法，可使電控單元系統(tǒng)及機(jī)械控制系統(tǒng)的開發(fā)和測(cè)試簡(jiǎn)捷和高效。因此，dSPACE已經(jīng)成為運(yùn)動(dòng)控制和過程控制開發(fā)的好工具，受到了全球用戶的歡迎。
本公司研制的cSPACE快速控制原型和硬件在回路開發(fā)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱cSPACE系統(tǒng)）基于TMS320F2812DSP開發(fā)，與dSPACE 公司的 DS1104卡相當(dāng)，擁有AD、DA、IO、Encoder和快速控制原型開發(fā)、硬件在環(huán)仿真功能，通過Matlab/Simulink設(shè)計(jì)好控制算法，將輸入、輸出接口替換為公司的cSPACE模塊，編譯整個(gè)模塊就能自動(dòng)生成DSP代碼，在控制卡上運(yùn)行后就能生成相應(yīng)的控制信號(hào)，從而方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制。運(yùn)行過程中通過cSPACE提供的MATLAB接口模塊，可實(shí)時(shí)修改控制參數(shù)，并以圖形方式實(shí)時(shí)顯示控制結(jié)果；而且DSP采集的數(shù)據(jù)可以保存到磁盤，研究人員可利用MATLAB對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行離線處理，下圖為利用cSPACE工具的開發(fā)流程圖。
cSPACE系統(tǒng)開發(fā)流程圖
利用cSPACE工具，科研人員能方便地使用Matlab/Simulink進(jìn)行控制算法設(shè)計(jì)并在線實(shí)時(shí)仿真。
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