simulink仿真及代码生成技术入门到精通pdf_Simulink/StateFlow状态机和流程图混用的一个注意事项/坑...

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起因，发现了一个建模中易想当然的错误

做一个demo猜一下结果

混淆的原因分析：

分析具体代码来看看

结尾，为Simulink正名

起因，发现了一个建模中易想当然的错误

stateflow中 state machines和flow chart混用是我们有时候建模过程中不可避免的操作，我相信不少人也是这么用的，在state和flow中间我们一般定义一些简单的原则：假如逻辑需求有出现有限个状态跳转，我们优先使用状态机来建模。同时因为是基于MBD开发，我们并不希望状态机包含过多的实现逻辑，状态机的具体动作我们一般会放在simulink外部实现。流程图不包含状态，只是我们对某一动作，一般是为了做一些简单的逻辑判断，或者是在simulink中比较难以直观体现的流程结构。比如一些选择语句和循环语句（if/else,switch,do,while等），或者是多重判断和循环选择。两者比较大的区别就是state会在每个step都做一个停留，而flow则会在每一个step判断执行到最后一个节点。我们大多数人在建模之初肯定都会先学习一下MAAB（MathWorks Automotive Advisory Board），该文档几乎会规定所有建模中不允许出现的做法。但是，建模的需求千奇百怪，总有一些细节会错过。最近我就遇到了一个以前没有注意到的一个坑。

做一个demo猜一下结果

这是一个很简单的stateflow状态机，总共A,B,C,D四个，输入条件CA,CB,CC,CD,CE,CF,一个输出为a.这里有三个题目：前提条件，我们只运行三个step，也就是保证能到达满足条件的state中。（假如运行四个step，下面的选项就不成立了）

1. 假如CA,CB,CF为true，其他为false，输出为（）

A：101

B：101101

C：11101

D：10101

2. 假如CA,CB,CC,CF为true，其他为false，输出为（）

A：101

B：101101

C：11101

D：10101

3. 假如CA,CB,CC,CE,CF都为true输出为（）

A：101

B：101101

C：11101

D：10101

答案是：D,C,B

如果你都做对了，特别是第二个题目，那说明你对simulink生成代码的规则十分清楚。下面就不用看了。其实坑就是第二个题目。

混淆的原因分析：

除了第二个，其他两个题目都是单一路径，并不会产生歧义。第二个题目中，1和2两个节点同时满足，那会发生什么呢，没错，这里有一个回溯的问题，当节点走到CE发现不满足的时候，节点会退回到CB后的节点，进行第二次优先级低的路径中判断，并会导致不被期望的变量1000被累加上来。

结果就是，从state B中，一个周期内到达state D，并完成了期望值a不被期望的一次意外累加。

其实这个结果以我的经验是比较意外的，我本意理解当到达一个分支节点的时候，simulink应该把它当成一个if_else分支操作，if就是优先级为1的节点，else为优先级为2的节点，应该互不干扰。实际结果不同，说明matlab代码生成有不同的规则。那就把代码生成出来看一下。

分析具体代码来看看

定义和初始化代码很常规，我们单独看一下state A,因为只有CA，所以CA为true就令状态跳转到B。

看一下state B，代码生成过程中引入了中间变量guard1，guard1在初始化开始为false，但只要条件有不满足的路径就变为true。我们注意到，CC这个条件和guard1，CF为并列关系，并不是图形上所示的为优先级关系，当判断CC&CE条件不满足时，会回头执行CF的动作。

这段代码与图形上看到的不同，只有CC这条路径完全为true，中间变量guard1才不会被置1，才不会回头执行CF。这点需要注意。

如何避免类似容易忽略的坑：

其实我原来一直没遇到过这种问题， 这是上周一个供应商产品介绍的时候举的一个例子，然后我就自己试了一下。避免这种问题其实很简单，不要再混用的时候在边传递边执行，有状态机的话执行都放在状态机中，并且分清楚du:,ex:,en:等关键字。基本不会有问题。其实这个逻辑传递条件本身是个多重判断的问题，MAAB中建议我们画成这种结构：

结尾，为Simulink正名

这个例子结尾我们停在状态机里，假如换成这种呢，三个结果会不会不一样？

如果CF和CC都不成立，3个step后a的值？

其实Simulink是MathWorks一个相当成功和成熟的产品，仿真与代码生成已经打磨多年，建模中发现的类似bug的发现不过是我们没有好好看建模规范罢了。

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文章来源微信公众号"汽车圈的小混混"
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