【正文】 系統(tǒng)仿真作為CAE工作的一部分，被要求嵌入流程，與上下游工具配合。被控對(duì)象的多學(xué)科、跨專業(yè)的聯(lián)合仿真：AMESIM＋機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)＋CFD＋THERMAL＋電磁分析實(shí)時(shí)仿真技術(shù)實(shí)時(shí)仿真技術(shù)是由仿真軟件與仿真機(jī)等半實(shí)物仿真系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)的，通過物理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)模型來測(cè)試成型或者硬件控制器。因此，工程系統(tǒng)仿真技術(shù)也就迅速地發(fā)展到了協(xié)同仿真階段。 國內(nèi)外技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì) DSP2003年TI推出1GHz主頻，采用90鈉米工藝技術(shù)的DSP，在業(yè)界率先突破8000MIPS的運(yùn)算性能，同時(shí)DSP平臺(tái)也向著通用性和針對(duì)性相結(jié)合的方向發(fā)展，推出了通用媒體處理器以至高集成度的單片系統(tǒng)（SOC），DSP應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)空前繁榮的時(shí)代，為新世紀(jì)的全面數(shù)字化應(yīng)用提供更加廣泛創(chuàng)新的天地。一方面強(qiáng)大的通用化硬件平臺(tái)為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)處理的軟件化提供了性能保障，使許多DSP設(shè)計(jì)人員擺脫了硬件、配置的困擾，同時(shí)也幫助許多純算法研究人員能輕松進(jìn)入DSP設(shè)計(jì)領(lǐng)域。從根據(jù)用戶需求，提供液壓、機(jī)械、氣動(dòng)等設(shè)計(jì)分析到復(fù)雜系統(tǒng)的全系統(tǒng)分析，到引領(lǐng)協(xié)同仿真技術(shù)的發(fā)展方向，AMESIM的發(fā)展軌跡和方向代表了工程系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展歷程和趨勢(shì)。相對(duì)控制器本身的發(fā)展，憑借新的加工制造技術(shù)的支持，執(zhí)行機(jī)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展更加富于創(chuàng)新和挑戰(zhàn)，而對(duì)于設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)高性能執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及構(gòu)建一個(gè)包括控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的完整的自動(dòng)化系統(tǒng)也提出了更高的要求。 控制器的仿真軟件，在研究控制策略、控制算法、控制系統(tǒng)的品質(zhì)方面提供了強(qiáng)大的支持。而工程系統(tǒng)的仿真，起源于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。以后DSP開始應(yīng)用于專業(yè)數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)周邊設(shè)備，而在數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器和數(shù)字移動(dòng)手機(jī)中的成功應(yīng)用又推動(dòng)了數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展。，DSP的發(fā)展和演變歷程DSP的發(fā)展規(guī)律是其時(shí)鐘及運(yùn)算速度和性能不斷地大幅度增加，而其功耗和芯片尺寸在不斷地減少，其芯片的價(jià)格也是逐年降低。八十年代初，數(shù)字化的需求劇增，數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）應(yīng)運(yùn)而生， TI以率先以商業(yè)化的DSP取得先機(jī)，并以次為契機(jī)，開始了其主導(dǎo)業(yè)界四分之一世紀(jì)的“數(shù)字化創(chuàng)新”歷程。在半導(dǎo)體硅片中的植入分立的門電路并不斷增加數(shù)量和規(guī)模，數(shù)字化的進(jìn)程由此而全面展開，數(shù)字技術(shù)潮流由此而涌動(dòng)，而TI創(chuàng)新的沖動(dòng)始終如此旺盛。若追溯到上世紀(jì)中葉，可以看到晶體管的誕生所具有的劃時(shí)代意義，而其中起決定性作用的創(chuàng)新在于硅晶體管的推出，德州儀器（TI）有幸憑此而進(jìn)入電子領(lǐng)域，一舉樹立起電子創(chuàng)新先鋒的形象。當(dāng)二十一世紀(jì)的第一個(gè)年代已過去一半多的時(shí)候，也許這正是我們回顧數(shù)字信息產(chǎn)業(yè)演變的大好時(shí)機(jī)。但由于Matlab程序的執(zhí)行速度相對(duì)于實(shí)時(shí)信號(hào)處理來說，仍顯得太慢，而Matlab所依賴的平臺(tái)是計(jì)算機(jī)等設(shè)備，這類設(shè)備的體積、功耗不適合于實(shí)時(shí)信號(hào)處理，設(shè)備的結(jié)構(gòu)也無法滿足實(shí)時(shí)信號(hào)處理所要求的高速數(shù)據(jù)輸入/輸出，因此Matlab在數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)中，適合于對(duì)算法的模擬及對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的事后處理。 Simulation of research。 Simulink?！娟P(guān)鍵詞】Matlab；Simulink；DSP；仿真研究；集成開發(fā)Matlab Based Simulation on Control System used DSP【Abstract】Traditional DSP design has two parts: developing design and product achievement . In this paper, Matlab control of the DSP system development were studied. Based on Matlab / Simulink DSP systemlevel design methods, pleted the conceptual design, software simulation, code generation and build links. The software algorithms generate directly simulation tests for digital signal processing (DSP) chip code, conducive to enhancing development effectiveness.The first systematic study of the Matlab / Simulink the DSP systemlevel design methods, followed by CCS on the Matlab and the DSP system for their own characteristics and mutual connection, finally, for Permanent Magnet Synchronous Motor FieldOriented Control based on the C2812 and C6416 systems edge detection system for the application of design Research。最后，針對(duì)基于C2812永磁同步電機(jī)FOC控制系統(tǒng)和基于C6416邊緣檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)用設(shè)計(jì)研究。首先，本文系統(tǒng)地研究了Matlab/Simulink的DSP系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)方法?；贛atlab/Simulink 的DSP系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)方法，完成了從概念設(shè)計(jì)、軟件仿真、 代碼生成及編譯鏈接?；贛atlab的DSP控制系統(tǒng)仿真研究【摘要】傳統(tǒng)的DSP設(shè)計(jì)開發(fā)流程分為開發(fā)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)兩個(gè)環(huán)節(jié)。這樣的開發(fā)流程比較復(fù)雜，本文應(yīng)用Matlab對(duì)DSP控制系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)行了研究。在軟件算法仿真測(cè)試后直接生成面向數(shù)字信號(hào)處理（DSP）芯片的代碼，有利提高開發(fā)效率。其次，研究了Matlab與CCS系統(tǒng)對(duì)于DSP的各自特點(diǎn)及相互連接應(yīng)用方法。應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果證明了該方法的有效性和實(shí)用性?！綤eyword】Matlab。 DSP。 Integrated Development目 錄第一章 緒論 1 1 1 課題意義 3 國內(nèi)外技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì) 3 DSP 3 工程系統(tǒng)仿真 3 5 總體目標(biāo) 5 主要內(nèi)容 6第二章 基于Matlab的DSP系統(tǒng)開發(fā)工具 7 DSP的介紹 7 DSP的開發(fā) 7 8 8 開發(fā)工具 10 Developer’s Kit for TI DSP 三種接口 10 Target for CCS IDE/C2000/C5000/C6000 EVM 11 Target for CCS IDE/C2000/C5000/C6000 EVM Link for CCS IDE 11 Link for RTDX 11 Matlab中相應(yīng)DSP工具箱的介紹 12第三章 基于Matlab的TMS320C6416邊緣檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 TMS320C6416 EVM介紹 25 Matlab/Simulink中的C6416 EVM介紹 25 基于C6416的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 Sobel介紹 26 Sobel圖像邊緣算法 26 圖像邊緣檢測(cè)建模 27 結(jié)果與分析 35第四章 基于Matlab的TMS320C2812 永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 38 TMS320C2812 EVM介紹 38 Matlab/Simulink中的C2812 EVM介紹 38 39 永磁同步電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)定向控制原理 39 基于DSP的永磁同步電動(dòng)機(jī)FOC控制系統(tǒng)計(jì) 41 42 結(jié)果與分析 47 47第五章 基于Matlab和DSP的濾波器設(shè)計(jì)及調(diào)試 49 49 基于DSP 的CCS下的調(diào)試和運(yùn)行 50 基于MATLAB下的調(diào)試 51第六章 全文總結(jié) 54致 謝 56參考文獻(xiàn) 57第一章 緒論Matlab是一個(gè)強(qiáng)大的分析、計(jì)算和可視化工具，特別適用于數(shù)字信號(hào)處理算法的分析和模擬，使用非常方便。不過目前有一種能夠結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn)的開發(fā)工具,就是Matlab的Simulink環(huán)境下提供了一個(gè)DSP開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行模擬驗(yàn)證,當(dāng)模擬結(jié)果滿意時(shí),可以在目標(biāo)DSP上直接產(chǎn)生代碼，而產(chǎn)生的代碼可以兼容。曾經(jīng)有過多少對(duì)新世紀(jì)熱情的憧憬，正在逐漸變成對(duì)新趨勢(shì)理性的展望，而這一切都源于一個(gè)共同而永恒的動(dòng)力，就是“數(shù)字化創(chuàng)新”。五十年代末期，TI通過開啟集成電路之門的創(chuàng)舉而逐步展現(xiàn)出充沛的創(chuàng)新精神。七十年代“數(shù)字創(chuàng)新”的重要標(biāo)志就是可編程微控制器（MCU）的出現(xiàn)，又是TI引領(lǐng)了這個(gè) “控制創(chuàng)新”的到來，并直接導(dǎo)致了微處理器（CPU）的推進(jìn)而引發(fā)的“計(jì)算創(chuàng)新”，從而引領(lǐng)了個(gè)人電腦時(shí)代的到來，鋪平了通向數(shù)字信息時(shí)代的道路。在圖一所示DSP的發(fā)展和演變歷程中可以看到，伴隨著DSP發(fā)展其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，才有眾多數(shù)字化的電子信息產(chǎn)品的興起和豐富。早期DSP主要應(yīng)用于高精尖領(lǐng)域，如軍事和工業(yè)設(shè)備。在世紀(jì)更迭的階段中，DSP應(yīng)用已經(jīng)成為寬帶接入、數(shù)字音頻和數(shù)字視頻、新一代無線通信等創(chuàng)新應(yīng)用的核心平臺(tái)。從最初的簡單電子、機(jī)械系統(tǒng)，逐步發(fā)展到今天涵蓋機(jī)、電、液、熱、氣、電、磁等各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，并且在控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩個(gè)方向上飛速發(fā)展。隨著執(zhí)行機(jī)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)、電、液、熱、氣、磁等驅(qū)動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步，以高可靠性、高精度、高反應(yīng)速度和穩(wěn)定性為代表的先進(jìn)特征，將工程系統(tǒng)的執(zhí)行品質(zhì)提升到了前所未有的水平。AMESIM軟件正是能夠提供平臺(tái)級(jí)仿真技術(shù)的工具。 課題意義隨著DSP處理性能的飛速提高，以及用戶要求產(chǎn)品的研制周期越來越短，DSP的設(shè)計(jì)內(nèi)容越來越側(cè)重于軟件方面。另一方面，DSP的開發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)境更加完善，即使要高度程序代碼，也可以脫離DSP硬件電路板。 工程系統(tǒng)仿真工程系統(tǒng)仿真作為虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的一部分，與控制仿真、視景仿真、結(jié)構(gòu)和流體計(jì)算仿真、多物理場(chǎng)以及虛擬布置和裝配維修等技術(shù)一起，在貫穿產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行維護(hù)改進(jìn)乃至退役的全壽命周期技術(shù)活動(dòng)中，發(fā)揮著重要的作用，同時(shí)也在滿足越來越高和越來越復(fù)雜的要求。其主要特征表現(xiàn)為：控制器和被控對(duì)象的聯(lián)合仿真：Matlab＋AMESIM，可以覆蓋整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的全部要求。 集成進(jìn)設(shè)計(jì)平臺(tái)現(xiàn)代研發(fā)制造單位，尤其是設(shè)計(jì)研發(fā)和制造一體化的大型單位，引進(jìn)PDM/PLM系統(tǒng)已經(jīng)成為信息化建設(shè)的潮流。超越仿真技術(shù)本身工程師不必是精通數(shù)值算法和仿真技術(shù)的專家，而只需要關(guān)注自己的專業(yè)對(duì)象，其他大量的模型建立、算法選擇和數(shù)據(jù)前后處理等工作都交給軟件自動(dòng)完成。構(gòu)建虛擬產(chǎn)品在通過建立虛擬產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)和優(yōu)化過程中，關(guān)注以各種特征值為代表的系統(tǒng)性能，實(shí)現(xiàn)多方案的快速比較。作為總體優(yōu)化的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)分析工具，必要條件之一是跨專業(yè)多學(xué)科協(xié)同仿真。更強(qiáng)更優(yōu)化的算法，配合專業(yè)的庫，將提供大型工程對(duì)象的系統(tǒng)整體仿真的可能性。 平臺(tái)化要求仿真工具能夠提供建模、運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理（包括二次開發(fā)后的集成和封裝）、數(shù)據(jù)傳遞等全