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第34 页 外形紧凑、功能强大的实验室系统 MicroLabBox 产品 第35 页dSPACE 推出了一款全新的实验室用紧凑型开发系统 MicroLabBox,该系统 成本低、尺寸小,但功能却非常强大,并且用途十分广泛.

超过100个不同 I/O 类型的通道、实时处理器与 FPGA 的组合为研究和开发提供了必要的多 功能性.它能让您快速简单、经济高效地实施控制、测试及数据采集应用 程序. 闭环性能 处理器的计算能力和处理器的 I/O接 口访问速度是运行高速闭环控制的两 个重要因素.各种处理器(尤其 是PowerPC 处理器)的测试表明: 其高效的大型缓存结合并行 I/O 数据 总线可以提供最佳性能.因此MicroLabBox 配备了最新的 2GHz 双MicroLabBox ―― 独树一帜的系统 dSPACE结合 众多来自高等院校、驱 动工程、机器人、医学工程、自动化 和车辆工程等领域多年的经验,推出 了该新型系统.MicroLabBox 将几个 核心概念变为现实:将高水准的处理 能力和 I/O 集成到一个紧凑的机箱 MicroLabBox:设计紧凑,功能广泛. 的 野生动物园 成本高昂,不便于 维护,还会带来兼容性、更新和培训 等问题.您心目中的理想系统很有可 能是这样的:我想要这样一种系统: 在我原本已经十分拥挤的桌面上,它 只需要占用很少的空间;

功能多样, 可以应对广泛的应用,并且价格越低 越好!dSPACE的新型 MicroLabBox 可 以满足您这样的愿望. 内,能够放置在所有适合传统笔记本 电脑的地方.该系统灵活专业,能够 提供广泛的功能和软件,即使预算有 限的用户也承受得起.本系统还包含 了dSPACE 广受欢迎的 MicroAutoBox II 和模块化硬件的众多功能 - 一切均 集成于这个一体化解决方案中. 用).为实现高速控制回路,例如主 动降噪、振动抑制和电机控制的底层 电流控制器,MicroLabBox 系统还配 备了 Kintex? -7 FPGA 平台.这样就可 以将部分模型分布到 FPGA 平台,并 使用 Xilinx? System Generator for DSP 对FPGA 进行编程.这些性能特性可 以确保未来复杂项目的顺利实施. MICROLABBOX 能力和I/O接口有着极其不同的需求. 由于预算和可用空间非常有限,不可 能总是在实验室中建立一个具备所有 功能的超大型昂贵系统,尤其是涉及 多个小型项目且需要便于管理的情况 研究、开发和教育对实时 系统的技术要求千差万 别.不同的应用对处理 下.另一方面,总是根据 特定项目而购买不同系统 也不是一个好主意.这种 由硬件和相关软件组成 核Freescale QorIQ P5020 PowerPC 处理器.这使 控制回路的运行耗时少 于15 ?s(具体取决于应 >

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2 i n ) 第36 页图1:MicroLabBox 的宽度如图所示:约25 厘米(9.8 英寸).此处展示的不同变体型号:MicroLabBox 顶置接线面板型. 强大优势 MicroLabBox 将诸多性能特点 融合到一个机箱之中. ① 占用空间小于笔记本电脑 所需空间 ② 可编程 LED状态指示灯 ③ 众多易于访问的I/O 接口: 面板配置了 Sub-D 和BNC 连接器,便于接线 ④ 直接在机箱上印制管脚 信息(此处位于机箱背面) ⑤ 针对高强度计算模型配备了 双核

2 GHz PowerPC 处理器 ⑥ Kintex? -7 FPGA,可用于高速 I/O 和分载部分模型 产品 更多展示,请观看 MicroLabBox 的视频.

网址:www.dspace.com/go/dMag_20151_MLB_E pp p ) )

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25 cm (9.8 in) 第37 页⑦用于自动启动系统的Flash 存储器 ⑧ 传感器供电 ⑨ PGI 接口,可用于连接 PGI1 连 接器(未来将提供相应支持) ⑩ 系统状态 LED ? 千兆级以太网上位机接口 ? 千兆级以太网 I/O 接口可以 连接基于以太网的设备 ? USB 连接器便于连接大容量 存储设备以进行数据记录 ? 预留 Kensington 安全锁位可用于防盗 ? 可编程蜂鸣器 ? 低噪音,主动冷却,可以在高达

50 摄氏度(122华氏度)的环境 温度中使用 ? 全球通用,工作电压为

90 至240 V AC,50 至60 Hz,支持特定国家 供电线缆 MICROLABBOX 第38 页 易于接线 为了尽可能简化接线工作,dSPACE 设计了 MicroLabBox的接线面板以便 接线,用户或可直接利用实验室现有 的常用连接器(如BNC 连接器或香 蕉插头)进行接线,或仅需要很少的 工作配置,通过 Sub-D 连接器,完成 接线工作.正是出于这方面的原因, 该系统才没有使用不易接线的高密度 连接器和难以获得的接插件.有史以 来,MicroLabBox 首次将连接器管脚 分布显示于Simulink 的RTI I/O 模块. 这样,即使没有额外的文档也可以很 容易地确定信号线路.MicroLabBox 提供两种不同的I/O 接线面板类型 (图2). 高处理能力和高速全面的 I/O 接口使MicroLabBox 成为通用化的系统. 众多高速 I/O 接口 MicroLabBox 具有

100 多个不同类型 的I/O 接口,涵盖了广泛的应用类 型.FPGA 技术支持精确且高速并行 的I/O 处理,可以同步检测模拟测量 和高精度 PWM 信号生成.它还可以 将过滤和信号分析等大型 I/O 处理任 务分载至 FPGA 平台,让实时处理器 无需负担不必要的压力(更多 I/O 接 口的详细信息,请参阅第

39 页的 MicroLabBox 简介).专门为轻松控 制异步

3 相电机或无刷直流电机等电 气驱动系统而设计的 MicroLabBox 支 持特殊接口,如编码器和霍尔传感器 输入接口,以及未来的SSI、EnDat和 解析器传感器输入接口.为了最大限 图2:通过软件内的通道设置信息(实时接口,RTI),硬件上的管脚信息以及便于访问的集成连接器面板直观地连接外围设 备.MicroLabBox 有两种不同变体型号,每种型号的连接器有着不同的位置和选择. 度地减少实验室供电系统等附加设备 的所需数量,icroLabBox 还配备了内 置传感器供电模块.该供电模块可以 恒定输出1个12 伏电压和1个2至20 伏的可调电压. 可扩展性 除了标准 I/O 接口之外,MicroLabBox 还有一个额外的扩展接口.系统可以 通过CAN或以太网与其他设备进行连 接,而且在未来还可能连接 dSPACE 的可编程通用接口 PGI1.PGI1接口可 用于经由TWINSync协议连接LTi逆变 器,或者连接dSPACE现有的锂电池管 理解决方案,除此之外,还能用于连 接用户特定的扩展设备. MicroLabBox (Top panel variant) MicroLabBox (Front panel variant) 产品 >

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第39 页 独立使用 MicroLabBox 在许多情况下与上位机 一起使用.然而,也有很多情况, MicroLabBox 需要被单独使用而不使 用上位机,比如将 MicroLabBox 作为 一个部件安装到一个整体自动系统 时.这种情况下,MicroLabBox 将配 备Flash启动选项,借助预装在Flash存 储器中的应用程序,接通电源后仅需 几秒就可以启动系统.为了能够在长 时间内捕获这类应用程序的实时数 据,用户可能需要连接一个USB Flash 存储设备,用以稍后进行数据分析工 作.此外,模型的操作状态或警告信 息可以通过直接集成在MicroLabBox 上的可编程LED多状态指示器进行显 示或通过集成蜂鸣器进行监听. 全面的软件支持 MicroLabBox 由一个全面的 dSPACE 软件程序套件支持.该软件套件包括 有经过行业认可的 Simulink? 实时接 口模块库 (RTI) ,可用于基于模型的 I/O集成,以及通过图形工具对运行中 的实时应用程序进行访问的ControlDesk? Next Generation.除了 这些工具以外,dSPACE 还提供了更 多的软件模块来补足 MicroLabBox 的 功能,从而应对各种不同的应用场 合.该软件套件还为喜欢使用 C 语言 或VHDL 语言编程的用户提供了手工 编程用的应用程序接口 (API). MicroLabBox 适用于多种机电一体化 应用:驱动系统、机器人、医疗工 程、汽车工程以及能源工程.简而言 之:这是一个会引领更多创新成果的 新型产品. MicroLabBox:简介 尺寸 MicroLabBox (顶置接线面板型)约310 x

250 x

115 mm (12.2 x 9.8 x 4.5 in)MicroLabBox (前置接线 面板型)约310 x

250 x

110 mm (12.2 x 9.8 x 4.3 in) 处理器 ProcessorPowerPC 双核,2 GHz FPGA Kintex? -7-FPGA I/O 接口 n 数字 I/O: n

48 个双向通道 2.5/3.3/5 V (单端型) n

12 个双向差分通道 (RS422/485) n 功能性:开关量 I/O、PWM I/O、SPI 主节点 n 模拟输入: n >

8 x

10 Msps,分辨率14 位,差分输入,±

10 V n

24 x

1 Msps,分辨率16 位,差分输入,±

10 V n 支持多种触发选项 n 模拟输出: n

16 x

1 Msps,分辨率16 位,±

10 V n 电动机控制的 I/O 功能(可支持最多两台电动机): n

6 个编码器接口 n >

2 组霍尔传感器接口(每组3 个霍尔传 感器通道) n 多通道 PWM n PWM方波调制 n

2 个SSI(将于后续版本支持) n >

2 个EnDat(将于后续版本支持) n

2 个 解析器(将于后续版本支持) n

2 个通用型 UART (RS232/422/485) n

2 个CAN 接口 n 以太网 I/O 接口 n 传感器供电系统:1 x

12 V,1 x

2 ...20 V 可变 电压输出 n USB 连接器可用于连接大容量存储设备以记录数据 n 可编程蜂鸣器 ? 可编程 LED状态指示器 上位机接口 n 千兆级以太网主机接口 温度范围 n

0 ...50 °C(环境温度) 供电电压 n

90 ...240 V AC,50 至60 Hz MicroLabBox 类型 n 顶置接线面板(图2) n 前置接线面板 预留 n Kensington? 安全锁位以防盗 MICROLABBOX ........