Tutorial para utilização da placa dSPACE 1103 e o software ...
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Campus de Ilha Solteira<br />
<strong>Tutorial</strong> <strong>para</strong> <strong>utilização</strong> <strong>da</strong> <strong>placa</strong> <strong>dSPACE</strong><br />
<strong>1103</strong> e o <strong>software</strong> ControlDesk 3.7<br />
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES:<br />
1) Antes de iniciar qualquer experimento, peça ao técnico do laboratório<br />
Carlos José Santana (Grilo), <strong>para</strong> verificar se todos os procedimentos estão<br />
corretos.<br />
2) Este material não substitui os manuais <strong>da</strong> <strong>dSPACE</strong> e ControlDesk, que<br />
estão no laboratório, <strong>para</strong> maiores informações, consulte-os.
Campus de Ilha Solteira<br />
O ambiente <strong>dSPACE</strong> é uma interface inteiramente integra<strong>da</strong> ao Matlab Simulink<br />
que reúne ferramentas <strong>para</strong> projeto e análise de sistemas com um <strong>software</strong> de<br />
implementação em tempo real. A <strong>dSPACE</strong> dispões <strong>da</strong>s ferramentas/dispositivos:<br />
i) uma <strong>placa</strong> de processamento dos <strong>da</strong>dos (DS<strong>1103</strong>) com um DSP (Digital<br />
Signal Processor) integrado;<br />
ii) uma <strong>placa</strong> de conversores A/D e D/A com 28 canais;<br />
iii) um barramento de comunicação (banco de conectores) entre o computador e<br />
o sistema a ser analisado/controlado.<br />
Na Figura 1, a <strong>placa</strong> de aquisição <strong>dSPACE</strong> <strong>1103</strong>.<br />
Figura 1.
Campus de Ilha Solteira<br />
1 - Construir o diagrama de blocos pelo Simulink, que conterá os canais de entra<strong>da</strong> e<br />
saí<strong>da</strong> de <strong>da</strong>dos, como na Figura 2.<br />
Figura 2.<br />
Observando a Figura 2, o canal DS<strong>1103</strong>DAC_C1, é o canal de saí<strong>da</strong> número 1.<br />
Todos os canais DAC, (DAC - Digital /Analogical Converter), 8 no total, são canais<br />
que enviam sinais do computador <strong>para</strong> o sistema a ser excitado. Todo sinal de saí<strong>da</strong><br />
deve ser dividido por 10, assim, antes do sinal entrar no canal DS<strong>1103</strong>DAC_C1, ele é<br />
multiplicado por um ganho de 0.1. Semelhantemente, o canal DS<strong>1103</strong>ADC_C17 é o<br />
canal de entra<strong>da</strong> número 17. Todos os canais ADC, (ADC - Analogical / Digital<br />
Converter), 20 no total, são os canais de entra<strong>da</strong>, por onde os sinais captados pela <strong>placa</strong><br />
são armazenados no computador. Todo sinal que entra na <strong>placa</strong> deve ser multiplicado<br />
por 10. Para isto, coloca-se um ganho de 10 após o sinal ser captado pelo canal<br />
DS<strong>1103</strong>ADC_17.<br />
Para mu<strong>da</strong>r de canal, basta clicar duas vezes em cima dos blocos DS<strong>1103</strong>DAC/<br />
DS<strong>1103</strong>ADC e escolher o canal desejado. Os canais DAC/ADC estão localizados de<br />
acordo com a Figura 3.<br />
Figura 3.<br />
DAC<br />
ADC
Campus de Ilha Solteira<br />
2 - Para determinar a frequência de amostragem, no arquivo do Simulink, siga os<br />
passos: a)Simulation b)Configuration Parameters, como na Figura 4,<br />
Figura 4.<br />
Depois, no Fixed-step size (fun<strong>da</strong>mental sample time), inserir o inverso <strong>da</strong><br />
frequência de amostragem, Figura 5. No exemplo abaixo, a frequência de amostragem<br />
será de 1000 Hz.<br />
Figura 5.
Campus de Ilha Solteira<br />
Na janela que determina o tempo, coloque como inf (infinito), pois o tempo será<br />
controlado pelo ControlDesk, Figura 6. Obs: caso o sinal de excitação seja Chirp, o<br />
tempo final deve ser determinado, então não coloque inf e sim um valor desejado.<br />
Figura 6.<br />
3 - Para "ro<strong>da</strong>r" o diagrama de blocos seguir os passos: a) Tools b) Code Generation<br />
c) Build Model, Figura 7. O atalho Ctrl B realiza os passos de a até c. Feito isto, o<br />
Matlab irá conectar o diagrama com a <strong>placa</strong> <strong>dSPACE</strong>.<br />
Figura 7.
Campus de Ilha Solteira<br />
Espere até a impressão na tela do Matlab <strong>da</strong> frase abaixo:<br />
Figura 8.<br />
No final desta etapa, um arquivo será automaticamente criado com o mesmo nome do<br />
diagrama de blocos do Simulink, porém com a extensão ‘ .sdf’.<br />
4 - No menu iniciar, abrir o <strong>software</strong> <strong>dSPACE</strong> ControlDesk, Figura 9. As seguintes<br />
informações são <strong>para</strong> o <strong>software</strong> <strong>dSPACE</strong> ControlDesk 3.7.<br />
Figura 9.
Campus de Ilha Solteira<br />
No ControlDesk - Seguir os passos: a) File b) Open Variable File, ou abrir a janela<br />
indica<strong>da</strong> pela seta vermelha, Figura 10. O atalho Ctrl T realiza os passos a e b.<br />
Figura 10.<br />
O Open Variable File abrirá uma janela de busca. Procurar o diretório onde foi salvo o<br />
arquivo Simulink do passo inicial e abrir o arquivo com o mesmo nome do diagrama de<br />
blocos, mas com a extensão ' .sdf ', Figura 11. (Exemplo: se o nome arquivo do<br />
Simulink for <strong>da</strong>ta.mdl, o arquivo a ser aberto é <strong>da</strong>ta.sdf ).<br />
Figura 11.
Campus de Ilha Solteira<br />
Para abrir a janela onde os sinais de entra<strong>da</strong> e saí<strong>da</strong> serão visualizados em tempo real,<br />
seguir os passos a) File b) New c) Capture Layout, Figura 12. Surgirá no lado esquerdo<br />
uma janela com o nome Layout. No Layout os <strong>da</strong>dos serão colocados <strong>para</strong> visualização.<br />
Figura 12.<br />
Na janela inferior esquer<strong>da</strong> do ControlDesk: Ir no Model Root e procurar pelas<br />
variáveis deseja<strong>da</strong>s (entra<strong>da</strong> e saí<strong>da</strong>), Figura 13. As letras estão de acordo com o<br />
diagrama do Simulink do passo inicial. Clicar uma vez na variável.<br />
Figura 13.
Campus de Ilha Solteira<br />
Na janela ao lado direito aparecerá a letra <strong>da</strong> variável segui<strong>da</strong> de "ln 1" (Ex. u ln 1),<br />
Figura 14. Arrastar ()ln 1 <strong>para</strong> o Layout. Obs: Só serão visualizados os <strong>da</strong>dos que foram<br />
arrastados <strong>para</strong> o Layout, mesmo que se tenha diversos sinais de entra<strong>da</strong> e saí<strong>da</strong>, só os<br />
que estiverem no Layout serão visualizados.<br />
Figura 14.<br />
5 - Para visualizar e controlar o experimento, clicar em Load Application/ Model<br />
(indicado pela seta vermelha), Figura 15. Uma nova janela será aberta. Novamente,<br />
deve se clicar no arquivo de extensão ‘.sdf ’.<br />
Figura 15.
Campus de Ilha Solteira<br />
Para "ro<strong>da</strong>r" o experimento, clicar em Reload Application or Start Simulink Simulation<br />
(indicado pela seta vermelha), Figura 16.<br />
Figura 16.<br />
Para visualizar os <strong>da</strong>dos em tempo real, clicar em Animation Mode (indicado pela seta<br />
vermelha), Figura 17.<br />
Figura 17.<br />
Para <strong>para</strong>r a visualização dos <strong>da</strong>dos em tempo real, primeiro clique em Edit Mode<br />
(indicado pela seta vermelha), Figura 18.<br />
Figura 18.
Campus de Ilha Solteira<br />
Depois clique em Stop RTP or Simulink Simulation (indicado pela seta vermelha),<br />
Figura 19. Neste passo, a excitação e medição é interrompi<strong>da</strong>.<br />
Figura 19.<br />
6 - Para salvar os <strong>da</strong>dos seguir os passos: a) View b) Controlbars c) Capture Settings<br />
Window (ds<strong>1103</strong> - <strong>da</strong>ta), Figura 20.<br />
Figura 20.
Campus de Ilha Solteira<br />
A seguinte janela aparecerá no lado direito do Layout, Figura 21. Para determinar o<br />
tempo em segundos dos <strong>da</strong>dos coletados, insira o valor na caixa ao lado direito de<br />
Length . Para salvar os <strong>da</strong>dos, clique em Save e escolha o destino. Os <strong>da</strong>dos são salvos<br />
com a extensão '.mat'.<br />
Figura 21.