谢海斌，史美萍，龙志强

(国防科学技术大学机电工程与自动化学院，湖南长沙 410073)

0 引言

dSPACE实时仿真系统为快速控制原型RCP(Rapid Control Prototyping)与硬件在回路仿真HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation)两方面应用提供了一体化解决途径。目前，dSPACE在航空、航天、汽车、发动机、电力机车、机器人、驱动及工业控制等领域已被广泛应用［1］。

我们面向相关学科研究生或高年级本科生开设了15学时的“基于dSPACE的控制系统快速原型设计与硬件在回路仿真”实验课程，采用课堂讲授与实验相结合的方式实施，使学生了解与初步掌握的基本概念、原理和方法。该课程作为控制学科研究生的必修实验课程，同时还可供机械、仪器、航空、航天、电子、计算机等相关学科研究生与高年级本科生选修。

由于研究生毕业于不同的学校和专业，学科背景、专业基础和能力素质存在较大差异，因此，实验环节按照循序渐进原则依次开展二个单元共四个实验。其中，基础实验单元为“基于dSPACE的多功能信号发生器快速原型设计”，主要目的是使学生能够熟练掌握基于Matlab/Simulink的动态系统图形化建模与仿真方法，了解dSPACE软硬件开发环境，初步掌握dSPACE的开发设计流程以及RTI与ControlDesk的使用方法。

应用实验单元为“基于dSPACE的步进电机控制系统快速原型设计”，种类繁多的各类电机是最主要的执行器件。针对不同的电机及其应用场合，控制方式与要求差异显著［3-6］。而采用数字信号控制的步进电机，用作教学是一类理想的研究和实践对象。因此，采用带有驱动器与增量编码器的二相步进电机组件作为被控对象是合适的。……