本文首先介绍了在控制系统的研发过程中一种比较实用的开发方法——快速控制原型(Rapid Control Prototype,简称RCP)技术，RCP技术的主要思想是尽量以虚拟数字环境代替实际工业电路来进行产品设计，这样就可以提高产品研发效率、减少研发成本。将RCP和HIL(Hardware-In-the-Loop)开发方法应用在自控系统电控单元的开发领域中能够大大的缩短产品开发周期，尤其是在汽车、航空航天领域，很多相关企业已经积极采用该方法以降低企业的研发风险和成本。然后本文介绍了来自德国的dSpace系统，该系统是一套具备完整自控系统开发功能的一体化工作平台，能够以快速控制原型开发的方法设计控制器结构并运用硬件在回路仿真进行产品测试，dSpace系统实现了和MATLAB/Simulink/RTW等上位机软件的完美无缝连接。在硬件方面，dSpace系统以高性能的中央处理器板卡为运算核心，利用功能完备的对外输入/输出板卡实现信号的采集和输出；在软件方面，dSpace系统的配套软件能够很好的实现自控系统设计中各个环节所需的所有功能，例如将控制模型自动转换为可执行程序，对运行中的仿真程序进行在线参数调整和数据管理。dSpace系统目前已经成为控制系统设计领域进行RCP&HIL研究开发的首选实时平台。本文试验中所采用的被控对象是一台二轴高精度伺服转台，采用三菱交流伺服电机控制，该电机带有17位编码器，完全能够满足高精度控制的需要。针对实际需求我们选择速度控制模式，对于编码器反馈信号的处理采用DS3001板卡，并通过A/D输入口引入限位信号进行处理，这样搭建起dSpace系统与转台系统的闭环控制系统。在控制器的设计环节中，首先需要得到伺服系统精确的数学模型，我们使用频域辨识的方法拟合出转台的数学模型，并在此模型的基础上设计出LQR状态反馈控制器。得益于dSpace系统的快速控制原型设计理念，只需在上位机的设计mdl文件中修改控制器结构，无需过多改动硬件结构就可以试验修改之后的控制效果，大大节约了开发成本，最终设计出响应速度快、稳定性强、定位精度高的控制器。在控制器结构定型之后，对该自控系统进行硬件在回路仿真，通过dSpace上位机观测软件ControlDesk对转台系统的响应进行图形化分析，结果证明本实验所设计的控制器结构以及所采用的开发方法和思路完全能够满足工业控制上的实际需求。