MATLAB、Stateflow、Simulink三者关系

1.内容：状态转换图、流程图、状态转换表、流程图

2.作用：描述MATLAB算法和Simulink模型，能够设计并开发监控，任务调度，故障管理，通信协议，用户界面和混合系统。

3.说明：对组合和顺序决策逻辑建模，这些模型可以作为simulink模型中的块进行模拟，也可以作为MATLAB中对的对象执行。

对有限状态机建模

状态流是一个基于有限状态机的图形化编程环境。

使用 Stateflow，可以测试和调试您的设计，考虑不同的仿真场景，并从状态机生成代码。

有限状态机是从一种操作模式（状态）转换到另一种操作模式（状态）的动态系统的表示。

状态机：

• 作为复杂软件设计过程的高级起点。

• 能够专注于操作模式以及从一种模式进入下一种模式所需的条件。

• 设计出清晰简洁的模型，即使模型复杂程度增加也是如此。

将图表作为 MATLAB 对象执行

状态层次结构、时序逻辑和输入事件

• 层次结构：该图包含一个父状态 gear_logic，其中包含了上例中的四速自动变速器图。此父状态控制车辆的速度和加速度。在执行期间，gear_logic 始终处于激活状态。

• 时序逻辑：在 gear_logic 状态中，动作 on every(0.25,sec) 决定车速。运算符 every 创建一个 MATLAB 计时器，它执行图并每隔 0.25 秒更新一次图数据 speed。

• 输入事件：输入事件 SpeedUp、Cruise 和 SlowDown 重置图数据 delta 的值。此数据决定汽车在每个执行步中是加速还是保持其速度。

将图作为具有本地事件的 Simulink 模块进行仿真

状态层次结构、并行机制、激活状态数据、本地事件和时序逻辑

• 层次结构：状态 gear_state 包含四速自动变速器图的一个修改版本。状态 selection_state 包含代表稳定状态、升挡和降挡工作模式的子状态。当需要升挡或降挡时，这些子状态将被激活。

• 并行机制：并行状态 gear_state 和 selection_state 显示为带有虚线边框的矩形。这些状态同时工作，即使其内部的子状态存在互斥也是如此。

• 激活状态数据：输出值 gear 反映仿真过程中挡位的选择。图会根据 gear_state 中的激活子状态生成此值。

• 本地事件：此图不使用布尔条件，而是使用本地事件 UP 和 DOWN 触发挡位之间的转移。这些事件由 selection_state 中的 send 命令触发，当车速超出所选挡位的工作范围时会发出这些命令。Simulink 函数 calc_th 根据选择的挡位和发动机转速确定工作范围的边界值。

• 时序逻辑：为了防止连续快速换挡，selection_state 使用时序逻辑运算符 after 来延迟 UP 和 DOWN 事件的广播。仅当所需的换挡时间超过某个预定时间 TWAIT 时，状态才会广播这些事件之一。

 将图作为带时序条件的 Simulink 模块进行仿真

该图合并了状态层次结构、激活状态数据和时序逻辑。

• 层次结构：此模型将四速自动变速器图置于父状态 gear 中。该父状态监控车辆速度和发动机转速，并触发换挡。状态 gear 左上角列出的动作确定了所选挡位的运行阈值以及布尔条件 up 和 down 的值。标签 en,du 指示在状态第一次被激活 (en = entry) 和在状态已激活时的每个后续时间步 (du = during) 执行状态动作。

• 激活状态数据：输出值 gear 反映仿真过程中挡位的选择。图会根据 gear 中的激活子状态生成此值。

• 时序逻辑：为了防止连续快速换挡，布尔条件 up 和 down 使用时序逻辑运算符 duration 来控制挡位之间的转移。当车速保持在所选挡位工作范围之外超过某个预定时间 TWAIT（以秒为单位测量）时，条件有效。

最后

以上就是雪白高山为你收集整理的StateFlow 状态流对有限状态机建模的全部内容，希望文章能够帮你解决StateFlow 状态流对有限状态机建模所遇到的程序开发问题。

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