Stateflow教程
stateflow真值表高级用法

stateflow真值表高级用法摘要:I.简介- 简述Stateflow真值表的概念及作用II.Stateflow真值表基础用法- 详述Stateflow真值表的创建方法及规则- 介绍Stateflow真值表中的常见运算符及用法III.Stateflow真值表高级用法- 深入讲解Stateflow真值表中的逻辑运算及应用场景- 介绍Stateflow真值表中的条件运算及用法- 举例说明Stateflow真值表在实际模型中的应用IV.Stateflow真值表与其他模块的交互- 阐述Stateflow真值表与Stateflow状态机的结合使用方法- 介绍Stateflow真值表与其他Simulink模块的连接方式及注意事项V.总结- 总结Stateflow真值表的功能及优势- 提出Stateflow真值表在未来可能的发展方向正文:Stateflow真值表是MATLAB中Simulink工具箱中的一个重要模块,它主要用于对Stateflow状态机中的状态和事件进行逻辑判断。
通过Stateflow 真值表,用户可以灵活地定义复杂的条件,从而实现对Stateflow状态机中各个状态的精准控制。
在Stateflow真值表基础用法部分,我们首先需要了解Stateflow真值表的创建方法及规则。
Stateflow真值表的创建过程非常简单,只需在Simulink 模型中添加一个“Stateflow”模块,然后在模块内部添加“真值表”组件即可。
在创建真值表时,需要注意以下几点规则:1.真值表的行数必须与Stateflow状态机的最大状态数相等。
2.真值表的列数至少为2,即至少需要一个输入列和一个输出列。
3.真值表中的运算符需遵循MATLAB的运算规则。
在Stateflow真值表中,常见的运算符包括:等于(==)、不等于(~=)、大于(>)、小于(<)、大于等于(>=)和小于等于(<=)。
这些运算符可以组合使用,以实现更复杂的逻辑判断。
stateflow语法

stateflow语法摘要:一、Stateflow 简介1.Stateflow 的定义2.Stateflow 的基本元素二、Stateflow 语法详解1.状态定义2.状态转移3.事件4.条件5.初始化6.操作三、Stateflow 应用实例1.设计一个简单的计数器2.设计一个复杂的状态机四、Stateflow 与其他工具的结合1.Stateflow 与Simulink 的结合2.Stateflow 与MATLAB 的结合五、Stateflow 的高级功能1.并发状态2.层次化状态结构3.状态压缩4.符号执行正文:Stateflow 是一种基于图形化界面的MATLAB 函数,用于描述和仿真复杂的状态机和动态系统。
它可以帮助用户创建和编辑图表,以可视化状态转移、事件、条件和操作。
Stateflow 可以与其他MATLAB 工具箱结合使用,如Simulink 和Symbolic Math Toolbox,以实现更高级的功能。
一、Stateflow 简介Stateflow 是一种用于描述和仿真复杂状态机和动态系统的图形化界面。
用户可以通过拖放组件来创建和编辑Stateflow 图表,这些组件包括状态、事件、条件和操作等。
Stateflow 是基于MATLAB 的,因此可以使用MATLAB 的丰富函数库来处理数据和实现复杂算法。
二、Stateflow 语法详解1.状态定义在Stateflow 中,状态是一个核心概念。
状态定义了一个特定时刻系统的状态。
状态可以是离散的(如0 或1)或连续的(如在某个范围内的值)。
2.状态转移状态转移描述了系统从一个状态转移到另一个状态的过程。
状态转移可以是确定的(根据当前状态和事件确定下一个状态)或随机的(根据概率分布选择下一个状态)。
3.事件事件是Stateflow 中的触发器,它可以在特定条件下触发状态转移或执行操作。
事件可以是外部输入(如传感器读数)或内部生成的(如计时器超时)。
Stateflow使用方法

9、嵌入式 M 函数的设置及其调用
• 嵌入式 MATLAB 函数使用户可以利用 MATLAB 强大的功能,在Stateflow 图中编 MATLAB 语言函数,调用MATLAB 的各类 函数。Simulink 利用嵌入MATLAB 函数的 状态流实现Simulink 模型中嵌入MATLAB 模块功能。
另一种定义事件和数据的方式:
在Stateflow 编辑界面中,选择Tools菜单中的Explore,将会打开模型管 理器 Model Explorer。如图:
点击该处添加事件
点击该处添加数据
2018/11/25
第 24 页
5 交汇连接设置
ljm
使用Stateflow编辑界面中的交汇连接工具
可以产生交汇连接点。
触发事件
迁移关系表达式
条件动作
迁移动作
状态迁移标记的一般形式举例
上图表明只要当条件关系式off_count==0 为真时,发生的事件off_switch 才可引发状态On至状态Off 的迁移发状态迁移。只要迁移条件[off_count==0] 为真,即可执行条件动作off_count++;当条件[off_count==0]为真,发生了 off_switch 事件,迁移终点状态Off 确认为有效,此时执行迁移动作LED_off
在MATLAB窗口中点开Simulink,在Simulink的library中点开 Stateflow,将chart拖入一个新建的文件中,结果如下图所示。
双 击 untitled* 窗口中的Stateflow 模块打开如图下图 所示的Stateflow 编 辑界面,用户可以在此窗口中编辑所需的Stateflow 模型。Stateflow 提供了 强大的图形编辑功能,用户可以使用它描述很复杂的逻辑关系式。
stateflow真值表高级用法

stateflow真值表高级用法摘要:1.stateflow 简介2.stateflow 真值表的概念3.stateflow 真值表的高级用法4.总结正文:1.stateflow 简介Stateflow 是一种基于状态机的建模工具,可以用来描述和模拟复杂的系统行为。
通过运用状态机原理、流图概念和状态转换图,Stateflow 能够对复杂系统的行为进行清晰、简洁的描述。
在Simulink 环境中,用户可以利用Stateflow 实现各个状态之间的切换,以解决复杂的逻辑问题。
2.stateflow 真值表的概念Stateflow 真值表(True Table)是一种用于描述Stateflow 模型中各个状态之间逻辑关系的方法。
它可以帮助我们更好地理解模型在不同状态下的行为,以及如何控制模型在各个状态之间进行切换。
通过创建真值表,我们可以为模型定义一系列输入和输出变量,以及它们在各个状态下的取值范围。
3.stateflow 真值表的高级用法Stateflow 真值表除了可以描述模型的基本逻辑关系外,还提供了一些高级功能,如下:- 表达式:在真值表中,我们可以使用MATLAB 表达式来描述状态之间的逻辑关系。
这使得我们可以在真值表中定义更复杂的逻辑,从而更准确地模拟现实世界中的系统行为。
- 枚举:在定义状态时,我们可以使用枚举类型来简化状态的表示。
这有助于减少模型中的状态数量,提高模型的可读性和可维护性。
- 共享状态:在多个状态之间共享相同的状态,可以减少模型的复杂性。
通过共享状态,我们可以在多个状态之间实现相同的行为,从而简化模型的描述。
- 继承:在创建新的状态时,我们可以继承已有状态的属性。
这有助于减少重复的定义,提高模型的复用性和可维护性。
4.总结Stateflow 真值表是一种强大的工具,可以帮助我们更好地描述和理解复杂的系统行为。
一个经典的stateflow入门例子及总结.pdf

一个经典的stateflow入门例子及总结.pdfwstateflow总结与分析(我是用的是matlab2009b,也就是matlab7.9版本)一、什么是stateflow(后面简称sf)sf集成于simulink中,是针对控制系统的复杂逻辑进行建模与仿真。
在matlabcommand window(后面简称cw)输入sfnew就可以打开。
如下图:此时打开的是simulink模型,stateflow还需要双击chart图标,以打开集成于simulink的sf。
打开之后,我已经创建了一个模型,表示声音控制灯的开与关。
假设灯原来打开,来一次声音,灯打开(从左向右);再来一次声音,灯关闭(从右向左);。
一直循环。
这是最简单的sf控制模型,当有多个逻辑控制的时候,可以构成很复杂的系统。
附打开的另外两个方法:①,打开simulink,然后,找到sf模块②,在cw中输入stateflow,得到下图。
便可以打开。
二、简单介绍编辑状态图状态图是sf中最基本的。
如下所示。
拖动下来以后,可以得到一个状态,上图中的开灯与关灯就是两个状态图,它们表征系统所术语的一个状态。
状态动作:keyword:state actions名称与注释,大家都应该知道。
关于状态动作,表示表示在着一种状态下,内部的执行命令。
假如,每开一次灯,计数一次;灯开着的时候,自动控制空调降温;当灯关闭的时候,关闭所有的家用电器。
那么,就如下图:这个时候,就完成了开灯时候我们需要做的工作。
这儿,为了表示简单,我用中文解释,实际上都需要使用数学表达式。
连接节点以及转移其实,就是复杂了上面的图像。
节点以及转移如下图,假设声音很大,关灯;声音很小,开电视。
便需要节点。
而转移在任何地方一般都需要,且自己拖动就可以了(比较智能)。
转移标签(重要)转移标签就是转移需要使用的条件以及状态。
事件表示只有事件发生才有可能条件转移;条件表示事件中的条件发生才有可能转移;条件动作表示条件满足时候就执行的动作;转移动作在整个通道都有效猜执行。
Stateflow使用方法

简单的使用了交汇连接工具的实例:
事实上,交汇连接工具的合理使用可以完 成非常复杂的逻辑关系: 例如实现如下if_then 判断功能
if [Cond1] { Action1 if [Cond2] { Action2 }elseif [Cond3]{ Action3 } }
在MATLAB窗口中点开Simulink,在Simulink的library中点开 Stateflow,将chart拖入一个新建的文件中,结果如下图所示。
双 击 untitled* 窗口中的Stateflow 模块打开如图下图 所示的Stateflow 编 辑界面,用户可以在此窗口中编辑所需的Stateflow 模型。Stateflow 提供了 强大的图形编辑功能,用户可以使用它描述很复杂的逻辑关系式。
还可实现For 循环功能:
6、图形函数的设置及其调用
前面例子中的Stateflow 图中多次利用了条件关系式 [temp>=120]。对于这种多次使用的关系式,我们可以设置一 个图形函数Function,使用时调用这个函数即可。
状态流的图形函数是使用交汇连接工具和状态迁移工具绘制 的状态流图形。
事件的范围(Scope )有三种选择:Local 是指利用本 Stateflow 图形 界面产生的触发事件; Input from Simulink 是指从 Simulink 模型引入 事件至 Stateflow 图形界面;Output to Simulink 是指将Stateflow 图 形界面产生的事件输出到Simulink 模型中。 事件的触发方式(Trigger)有四种选择:Either、Rising、Falling 和 Function Call 。其中选择Rising 或Falling 分别指利用事件的上升沿或 下 降 沿 触 发 ; Either 是 指 不 管 上 升 沿 还 是 下 降 沿 事 件 均 可 以 触 发 ; Function Call 是一种函数调用的触发方式。
kotlin stateflow 用法详解

kotlin stateflow 用法详解Kotlin StateFlow 是 Kotlin 协程库中的一种数据流的构建,它可以实现响应式编程的效果。
StateFlow 可以被视为一种特殊的可观察的流,它提供了一种简单的方式来将状态更改通知给观察者。
StateFlow 的使用步骤如下:1. 导入依赖:在项目的 build.gradle 文件中加入以下依赖:```kotlinimplementation 'org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-core:1.6.0' implementation 'org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:1.6.0'```2. 定义 StateFlow:使用 Kotlin 的 `MutableStateFlow` 或`StateFlow` 类型来声明 StateFlow。
`MutableStateFlow` 可以用于声明可变的状态流,而 `StateFlow` 只能用于声明只读的状态流。
```kotlinval stateFlow: MutableStateFlow<State> =MutableStateFlow(initialState)```3. 更新状态:使用 `value` 属性来更新 StateFlow 的值。
每次更新后,StateFlow 会自动通知观察者。
```kotlinstateFlow.value = newState```4. 观察 StateFlow:使用 `collect` 方法来观察 StateFlow 的变化。
`collect` 方法会在 StateFlow 的值发生变化时被调用。
```kotlinunch {stateFlow.collect { state ->// 处理状态变化}}```注意:`collect` 方法会阻塞当前线程,直到 StateFlow 的值发生变化。
stateflow模块使用

(2)右击建立的状态图标,并选择快捷菜单中的Properties 菜
单项,可打开如下图所示的设置状态属性的对话框。可以 在Label 栏填写状态的名称和动作描述。
状态属性设置对话框 状态模块的名称
选择状态动作
在Label 栏填写状态 的名称和动作描述。
状态迁移关系设置:
把鼠标放在一个状态块的边界,当出现十字光标时按下鼠标键并拖动 至另一个状态的边界释放,可以绘制出从一个状态到另一个状态的连线。 单击此连线,在该连线上会出现一个问号,我们可以在该问号处添加状 态迁移标记。 。
状态迁移标记可以含有触发事件、迁移条件、条件动作及迁移动作, 或他们中的任意组合。 状态迁移标记的一般形式是: 触发事件[迁移条件关系式]{条件动作}/迁移动作
触发事件:表示只要迁移关系式是真,该触发事件可以引发状态的迁移。 缺省触发事件时,任何事件均可在条件关系式为真的情况下引 引发状态的迁移。 迁移条件关系式:写在方括号中,该关系式为真时,触发事件可以引发状 态的迁移。 条件动作:是指当迁移条件关系式一旦成立(即为真),就执行的动作, 通常发生在迁移终点被确定有效之前。如果没有规定迁移条件 关系式,则认为条件关系式为真,即刻执行条件动作。条件动 作必须写在花括号中。 迁移动作:是指当迁移终点已经确定有效,才执行的动作。如果迁移包含 很多阶段,迁移动作只有在整个迁移通道到终点确认为有效后 方可执行。迁移动作写在斜线’/’之后。
创建子模块
1.Stateflow模块的基本认识
2.使用时的基本操作 3.建模思路
使用stateflow的目的
Boost变换器的混合动 态系统自动机模型
有限元状态机
状态 转移 事件 条件
动作 数据对象 连接节点 缺省转移
StateFlow使用教程

基本理论应用模式:(1)使用if-else逻辑判断(2)使用两个或者三个等的状态转换;三个状态的话,注意是否每个状态都能切换到另两个状态。
比如下面第一个例子中当switch_on为0的时候在on状态和standby状态都切换到off状态。
(3)StateFlow里面的参数为全局变量,可以多个状态中用。
如:调用函数,并行的两个状态模块,一个状态机中变量来控制另一个状态模块中的切换条件。
(4)分层1)下图中,左边和右边是同时并行(and模式)的两个chart,并行后边框编程虚线;2)每一层都需要有一个缺省转移的状态(默认状态),用箭头指向该状态。
(5)during和entryentry使用如下图中,当前状态为黑色画框的,但是根据默认的状态原因,输出力矩分别为20(图中未显示),200(LowSlipRate中的entry),80(LowSlipRate1中的entry),70(LowSlipRate1中的during)During使用下图中,Torqueff值进入LowSlipRate1状态时为80,然后每个采样时间递减10.采样周期为1.例子(进入一个状态后,下一次还进入这个状态)在on模块,直接switchon==0就回到off状态;On模块进入T>160时候,就要,先关闭device,然后开风扇降温到T<65,才回到off状态。
Stateflow函数:T<65;65<T<160两种情况。
去掉红色框中的条件时,温度高了只能先让风扇降温到低温下才能彻底把风扇和device关掉。
三个档位的风扇(三个状态的转换)三个状态都能转换到另外两个状态;在上面的func_fanMode函数中,确定风扇的关0、中0.75、高1强度。
高模式和中模式频繁切换;实例:红绿灯三个状态的转变三个输出在三个状态机中,输出应该为全局变量;所以输出状态要么在不同状态机中修改,要么在一个状态机中进入和出去的时候更改。
Stateflow使用方法

状态操作
实现状态机在各个状态下的操作,包括执 行特定动作、更新状态等。
代码测试与验证
测试环境搭建
搭建测试环境,包括硬件平 台、软件开发环境等。
测试用例设计
根据状态机的功能和需求, 设计测试用例,包括正常情 况和异常情况的测试。
测试执行与调试
运行测试用例,检查状态机 的实际表现是否符合预期, 进行调试和优化。
与Embedded Coder的集成
Stateflow可以与Embedded Coder集成,以支持生成优化的嵌入式代码。
与Simulink Real-Time的集成
Stateflow可以与Simulink Real-Time集成,以支持在实时环境中运行Stateflow图表。
Stateflow的插件与扩展功能
01
MATLAB插件
02
自定义元素
03
Action Symbols
Stateflow提供了一些MATLAB插件, 用于扩展Stateflow图表的功能,例如 支持新的事件类型、状态转换等。
Stateflow支持自定义元素,用户可以 创建自己的状态、转移等元素,以适 应特定的建模需求。
Action Symbols是Stateflow提供的 一种扩展机制,用于在Stateflow图表 中添加自定义行为。
Stateflow应用领域
Stateflow可以用于建立电力电子系 统的模型,如逆变器、变频器等。
Stateflow可以用于建立通信系统的 模型,如无线通信、网络通信等。
控制系统
电力电子
信号处理
通信系统
Stateflow可以用于建立控制系统的Байду номын сангаас模型,如机器人、无人机等。
Stateflow使用方法

将两个状态之间的空白处右键点击,选 择“添加转换”,然后设置转换的触发 条件和动作。
03
Stateflow模型创建与仿真
创建状态
总结词
Stateflow中状态的定义及分类
详细描述
Stateflow中的状态包括转换状态和复合状态。转换状态表示系统的不同工作 模式,复合状态则由多个转换状态组成,用来表示更复杂的系统行为。
Stateflow在MCU中的应用
MCU是微控制器,通常具有处理器、 内存、I/O接口等,能对外部环境进 行控制。
Stateflow在MCU中的应用主要体现 在状态机设计上,帮助简化复杂系统 的设计,使程序结构清晰,易于维护 。
Stateflow支持多种MCU平台,如飞 思卡尔、英特尔、恩智浦等。
• Stateflow是MathWorks公司开发的MATLAB和Simulink 环境下的图形化编程软件,用于描述、模拟和分析基于状 态的系统。它是一种直观的状态图模型,适用于复杂的逻 辑控制和顺序逻辑系统。
Stateflow的用途
Stateflow主要用于嵌入式系统的开发,包括但 不限于以下领域
MathWorks还提供了培训视频,涵盖了Stateflow的基础知识、模型设计、编程等,有助于用户快速掌握Stateflow。
参考相关案例
MathWorks官网上有许多关于Stateflow的 实际应用案例,包括多种行业的案例,可以 帮助用户更好地了解Stateflow的应用情况 。
用户也可以在网上搜索其他人分享的案例和 经验,参考他们的经验来更好地掌握 Stateflow。
确,可能会导致仿真结果不准确。 • Stateflow模型存在问题:除了仿真时间外,Stateflow模型本身也可能存在问题。例如,存在死循环、计算
Stateflow教程

Stateflow教程Stateflow介绍创建框图之后,可以将其锁定,具体做法是:1. 选择Edit菜单下的Chart Properties选项打开Chart属性对话框2. 在Editor域⾥⾯选择Locked选项。
在matlab窗⼝中输⼊sfnew,则出现了带chart的simulink⼯作界⾯Inf代表⽆穷⼤两个chart的并⾏状态的设置:在Stateflow的空⽩处,右击⿏标,选择Decomposition-parallel (AND)此时两个状态的边框将变成虚线,并出现边框状态(state):双击它就可以在其中写⼀些命令,格式如下(%后⾯的是我⾃加的,⽅便解释): name/ %此状态的名称entry:entry action %刚转换到此状态时执⾏entry actionduring:during action %在此状态之中时执⾏during actionexit:exit action %退出此状态时执⾏exit action(可以是事件触发)Stateflow中的动作:触发时间[迁移条件关系式]{条件动作}/迁移动作。
注意StateFlow 同层次的图执⾏顺序是从上到下,从左到右的优先级原则,during和on事件的执⾏顺序由他们在状态图中的位置决定,先写的先执⾏on event_name:on event_name action %当某事件发⽣时执⾏on event_name action历史节点(History Junction):⼀旦⼀个状态框中有这个历史节点,在退出这个状态时会将这个状态的⼀些信息保存下来,当下次再进⼊此状态时,此状态的初始状态就会是前⾯保存过的那些信息。
默认转换(default transition):把他拖到⼀个状态的旁边,它就会指向⼀个状态,表⽰系统启动后将⾸先进⼊这个状态。
节点(Junction):它是⽅便画状态图的,当各个状态之间的转换很复杂时,可以设⽴中间节点,将⼀些相同的转换指向它,然后再由它指向各个状态(或另⼀个中间节点)转换线(transition):将⿏标放在⼀个状态的旁边,当它变成+形状的时候,按下左键不动,就会拉出⼀条线来,当拉到另⼀个状态旁边时松开左键,这样就画出了⼀条由⼀个状态指向另⼀个状态的转换线,选中这条线,将⿏标停留在上⾯,⿏标会变成⼀个I的样⼦,这时按下⿏标,就可以在上⾯写语句,例:switch(switch事件使状态转换)或[output>maxtime](当此条件满⾜时进⾏状态的转变)。
Stateflow matlab教程PPT课件

创建状态图—插入图块Chart
• 在MATLAB命令窗口输入 >> sfnew • 直接从stateflow库中拖Chart块到模型中
拖
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创建状态图—几个术语
• 每个Chart被称作一个stateflow图块,每个图 块都有对应的stateflow框图,模型中所有的图 块的集合叫做stateflow状态机,且一个模型中 只有一个
创建状态图—插入状态和节点
• 先左键单击选中对象 按钮,然后在编辑区 左键单击放下对象
• 要插入一个对象的多 个拷贝,双击对象按 钮,然后再编辑区左 键单击添加,右键单 击停止添加
• 要删除某个对象,选 第11页/共114页
创建状态图—框图的缩放
• 缩放范围20%至500%
• 左键单击zoom按钮
• 从源对象的边缘左键保持并且拖拉到目标对象边缘。转移只能开始或终止于状态的直线的边缘(不能是状 态的圆角)。当鼠标点接近状态的直线边缘时光标变为十字花。
• 默认情况下,转移的精确行为是有效的,要想使他无效,可以在转移上右键单击,在快捷菜单上清掉 Smart选项。
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创建状态图—创建缺省转移
• 对话框中: ➢ 左键单击对象或标签,设置颜色 ➢ 右键单击标签,设置字体
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内容提要
• Stateflow入门介绍及基本概念 • 创建状态图 • 状态转移 • 流程图建模 • 状态图的层次 • 并行机制
第26页/共114页
状态转移—概念
• Stateflow状态图被称为“状态转移图”,这些状态图中包含了 所谓的状态、状态转移管理和维护当前内存中活动的状态
内容提要
[实用参考]Stateflow-matlab教程
![[实用参考]Stateflow-matlab教程](https://img.taocdn.com/s3/m/051956c0f61fb7360a4c6516.png)
2010年7月5日
内容提要
• • • • • • Stateflow入门介绍及基本概念 创建状态图 状态转移 流程图建模 状态图的层次 并行机制
Stateflow入门介绍
• Stateflow是一个交互式设计工具,用来对复杂的 事件驱动模型系统进行建模与仿真。通过紧密地 与Simulink和MATLAB集成,Stateflow将复杂的 控制和监督逻辑有效地结合到Simulink模型中, 为Simulink用户提供了一个设计嵌入式系统的完 美解决方案。
Stateflow入门介绍
Stateflow能够做:
• 基于有限状态机理论对复杂的响应型系统进行可 视化建模与仿真 • 设计和开发复杂的监控逻辑 • 在同一个Stateflow框图中同时使用流程图和状态 转移图表示法 • 自动地从模型中生成整数或浮点数代码 • 可随时方便修改设计,评估结果,验证系统性能
创建状态图—设置箭头尺寸
• 修改转移箭头尺寸的方法: 右键单击转移弹出快捷菜单,从Arrowhead Size子菜单中选取合适的尺寸。从状态的快 捷菜单下对该选项进行设置,所有指向该 状态的边缘的箭头尺寸都将改变
注释
创建状态图—定制对象属性
• 右键单击某一对象, 弹出快捷菜单,选择 Properties选项,就会 出现关于这个对象的 属性对话框。 • 不同对象,属性对话 框有所差异
状态属性对话框
转移属性对话框
创建状态图—设置字体大小
• 设置状态和转移的标签及注释信息的字体大小: 左键单击选中对象 选取Edit菜单下的Set Font Size选项 选择合适的字体 • 也可以通过对象的快捷菜单进行设置: 右键单击对象弹快捷菜单 选取Font Size选项 选择合适的尺寸
Stateflow matlab教程

2021/7/1
16
创建状态图—状态的标签
• 每个状态都必须要有一个名字。标签一个 状态时,左键单击问号,在光标处输入文 本。注意鼠标点接近问号时它所发生的变 化。状态名要以字符串开始,中间不能有 空格,但可以写成多行。编辑状态标签时, 左键单击标签进入文本编辑模式。
2021/7/1
14
创建状态图—改变节点尺寸
• 右键单击节点,弹出一个快捷菜单,然后 选择Junction Size选项选择需要的大小尺寸
பைடு நூலகம்2021/7/1
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创建状态图—移动和复制对象
• 左键保持并且拖拉对象,移动一个状态或 节点
• 右键保持拖动对象,拷贝一个对象 • 如果想移动或拷贝一组对象,首先要框选
2021/7/1
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创建状态图—创建转移
• 从源对象的边缘左键保持并且拖拉到目标 对象边缘。转移只能开始或终止于状态的 直线的边缘(不能是状态的圆角)。当鼠 标点接近状态的直线边缘时光标变为十字 花。
• 默认情况下,转移的精确行为是有效的, 要想使他无效,可以在转移上右键单击, 在快捷菜单上清掉Smart选项。
2021/7/1
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创建状态图—插入图块Chart
• 在MATLAB命令窗口输入 >> sfnew • 直接从stateflow库中拖Chart块到模型中
拖
2021/7/1
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创建状态图—几个术语
• 每个Chart被称作一个stateflow图块,每个图块都 有对应的stateflow框图,模型中所有的图块的集 合叫做stateflow状态机,且一个模型中只有一个
MATLAB stateflow教程

第十二章利用状态流Stateflow 进行控制系统状态转换Statefolw 是一种图形化的设计开发工具,是有限状态机的图形实现工具,有人称之为状态流。
主要用于simulink 中控制和检测逻辑关系的。
用户可以在进行Simulink 仿真时,使用这种图形化的工具实现各个状态之间的转换,解决复杂的监控逻辑问题。
它和Simulink 同时使用使得Simulink 更具有事件驱动控制能力。
利用状态流可以做以下事情:1)基于有限状态机理论的相对复杂系统进行图形化建模和仿真;2)设计开发确定的、检测的控制系统;3)更容易在设计的不同阶段修改设计、评估结果和验证系统的性能;4)自动直接地从设计中产生整数、浮点和定点代码(需要状态流编码器);5)更好地结合利用Matlab 和Simulink 的环境对系统进行建模、仿真和分析。
在状态流图中利用状态机原理、流图概念和状态转化图,状态流能够对复杂系统的行为进行清晰、简洁的描述。
Stateflow 生成的监控逻辑可以直接嵌入到Simulink 模型下,两者之间能够实现无缝连接。
仿真初始化时,Simulink 会自动启动编译程序,将Stateflow 绘制的逻辑框图转换成C 格式的S-函数(Mex-文件),产生的代码就是仿真目标,且在状态流内称作Sfun 目标,这样在仿真过程中直接调用相应的动态连接库文件,将二者组成一个仿真整体。
Sfun 目标只能与Simulink 一起使用。
在产生代码前,如果还没有建立名为sfprj 子目录,状态流会在Matlab 的当前目录下产生一个sfprj 子目录。
状态流在产生代码的过程中使用sfprj 子目录存贮产生的文件。
12.1 有限状态机简介Stateflow 的仿真原理是有限状态机(finite state machine,简称FSM)理论。
为了更快地掌握Stateflow的使用方法,用户有必要先了解FSM 的一些基本知识。
所谓有限状态机是指系统中存在可数的状态,在某些事件发生时,系统从一个状态转换成另一个状态,故有限状态机又称为事件驱动的系统。
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Stateflow介绍创建框图之后,可以将其锁定,具体做法是:1. 选择Edit菜单下的Chart Properties选项打开Chart属性对话框2. 在Editor域里面选择Locked选项。
在matlab窗口中输入sfnew,则出现了带chart的simulink工作界面Inf代表无穷大两个chart的并行状态的设置:在Stateflow的空白处,右击鼠标,选择Decomposition-parallel (AND)此时两个状态的边框将变成虚线,并出现边框状态(state):双击它就可以在其中写一些命令,格式如下(%后面的是我自加的,方便解释): name/ %此状态的名称entry:entry action %刚转换到此状态时执行entry actionduring:during action %在此状态之中时执行during actionexit:exit action %退出此状态时执行exit action(可以是事件触发)Stateflow中的动作:触发时间[迁移条件关系式]{条件动作}/迁移动作。
注意StateFlow 同层次的图执行顺序是从上到下,从左到右的优先级原则,during和on事件的执行顺序由他们在状态图中的位置决定,先写的先执行on event_name:on event_name action %当某事件发生时执行on event_name action历史节点(History Junction):一旦一个状态框中有这个历史节点,在退出这个状态时会将这个状态的一些信息保存下来,当下次再进入此状态时,此状态的初始状态就会是前面保存过的那些信息。
默认转换(default transition):把他拖到一个状态的旁边,它就会指向一个状态,表示系统启动后将首先进入这个状态。
节点(Junction):它是方便画状态图的,当各个状态之间的转换很复杂时,可以设立中间节点,将一些相同的转换指向它,然后再由它指向各个状态(或另一个中间节点)转换线(transition):将鼠标放在一个状态的旁边,当它变成+形状的时候,按下左键不动,就会拉出一条线来,当拉到另一个状态旁边时松开左键,这样就画出了一条由一个状态指向另一个状态的转换线,选中这条线,将鼠标停留在上面,鼠标会变成一个I的样子,这时按下鼠标,就可以在上面写语句,例:switch(switch事件使状态转换)或[output>maxtime](当此条件满足时进行状态的转变)。
交汇连接点:主要用于处理状态迁移过程中的迁移信号的分离和汇合,合理的使用可以实现if_else的功能图形函数工具; 格式:返回形参= 函数名(形参)状态流的图形函数是使用交汇连接工具和状态转移工具绘制状态流图形,在调用函数时,函数必须执行完全,所以图形函数中不能含有状态。
一个最小的图形函数至少要包含一个缺省的迁移和一个终止的交汇连接工具可以在状态流的状态动作好状态迁移中反复调用它,调用的格式与函数的格式完全相同,知识需要将形参换成实际使用的参数变量。
历史交汇工具的使用:Stateflow图进入上层状态时,缺省状态迁移线连接的子系统首先被激活,单在某些情况下,希望在进入上层状态时首先激活以前的最后的状态,这样就要求在上层状态中引入历史交汇工具完成。
嵌入式MATLAB函数:格式:函数名(形参)内嵌函数的调用类似于图形函数的调用方法,用户可以在状态的动作和迁移过程中对内嵌函数进行反复的调用。
函数的格式:function MaxMin(x)len=length(x);XMax=max(x);XMin=min(x);XMean=avg(x,len);function mean=avg(array,size)mean=sum(array)/size;真值表的决策和使用:Stateflow使用函数在处理Stateflow图中反复处理的动作和判断。
在真值表中,用户可以使用条件、决策和动作来做逻辑判断,并执行相应的动作,对于纯粹的逻辑来讲,真值表还可以告诉用户是否对于指定的条件做出足够的或过多的决策。
Stateflow使用真值表函数实现逻辑决策及相应动作的执行。
Stateflow真值表含有条件、决策和动作。
Stateflow还允许真值表函数添加初始和终止动作。
初始动作指仁和决策判断前的动作。
终止动作指顶真值表函数即将退出最后执行的动作。
在动作编辑表中使用INIT 和FINAL来为真值表函数指定初始和终止动作为什么初始动作和结束动作不能用决策列隐含着各个条件的“与”操作。
最后一个决策称为缺省策略。
可以很好的实现if_else 的功能。
缺省策略怎么实现Box工具整理状态流图:状态图右击Type—Box,也可以直接创建Box,在里边创建其他的对象,创建好之后可以打包MakeContent—Group,Box中的对象就变成了子图。
对Box 添加数据,可以是Box中的所有原始共享该数据。
多数情况下Boxes不改变Stateflow图的逻辑判断功能,但是存在并行状态时,她却影响着StateFlow图中的激活顺序。
在一个Box中,顺序是从上到下,Box之间是左到右以上的共同点:创建的时候参数需要在model中创建输入参数和输出的参数。
Stateflow中的动作:触发时间[迁移条件关系式]{条件动作}/迁移动作。
任何Stateflow事件都(包括enter事件、exit事件、或change事件等隐含事件)都可以作为瞬时动作的基事件。
可以使用simulink的输入。
也可以使用隐含时间wakeup或(tick)来唤醒Stateflow图(不能用在缺省的途中。
常用的逻辑操作:After(10,CLK)&&[temp==COLD]与CLK[after(10,CLK)&&temp==COLD]意义相同下边是一个定时器的转换图:说明:格式触发事件[条件关系式]{条件动作}/迁移动作Stateflow中的动作:触发时间[迁移条件关系式]{条件动作}/迁移动作。
触发事件表示只要迁移关系式是真,该触发事件可以引发状态的迁移,缺省触发事件时,任何事件均可以在条件关系式为真的情况下引发状态的迁移,在图12.7中,只有条件[off_count = = 0]为真,事件off_switch可以引发状态On致状态Off的迁移。
条件关系式一般为布尔关系式,写在方括号中,使得对于特定的信号有效,本例中,只有off_count = = 0为真时,发生事件off_switch才可以引发状态的迁移。
条件动作是指当条件关系式一旦成立(即为真时),就执行的动作,通常发生在迁移终点被确认有效之前。
如果没有规定条件关系式,则认为条件关系式为真,即刻执行条件动作。
条件动作必须写在花括号中。
在图12.7中,只要条件[off_count = = 0]为真,即刻执行条件动作off_count++。
迁移动作是指当迁移终点已经确定有效才执行的动作,如果迁移包含很多阶段,迁移动作只有在整个迁移通道到终点确认为有效厚方可执行。
迁移动作写在斜线‖/‖之后,在图12.7中的实例中,当条件[off_count = = 0]为真,发生了off_switch事件,迁移终点状态Off 确认为有效,此时执行迁移动作LED_off。
教会连接if_else的实现和for循环功能在simulink中,自己可以手动的调整开关,canstant中的数据可以修改,调试仿真。
???自己生成的那个错误是什么原因在buhao.Mdl运行中怎么有红圈和篮圈,分别带表什么?能不能调用子状态:的作用是什么???>> fin = [[0:1/2000:1-1/2000] [1:-1/500:1/500]];>> t = 0:4999;>> value = [fin fin];jaws = [t' value'];Data: jawsSample time: 1Form output after final data value by: SettingToZero.>> t=0:0.1:10; % 表示输入信号的时间范围>> u=sin(t); % 产生输入正弦信号>> sim_input=[t',u']; % 传递至Simulink系统模型的变量接下来,采用默认的系统仿真参数并运行系统仿真。
sim_input是在ConfigueationParameters 里的data import/export里设置的输入。
最后使用MATLAB命令绘制出原始输入信号与系统运算结果,>> plot(t,u,tout,yout,‘--’) %绘制系统输入信号与仿真结果,使用sim命令进行动态系统仿真什么是有限元状态机?有限元状态机是具有有限个状态的系统的理论表述。
它以某些缺省的状态为起点,根据所定义的事件和转移进行操作。
转移表示状态机如何对事件进行响应(控制流程)。
它有明确的输入和输出的个数,可以明确地配置所有的模式或状态。
它也定义了导致系统从一个状态转换到另一个状态的逻辑或事件。
状态(States)在有限状态机里,状态描述的是系统的一种模式。
状态具有布尔行为,也就是说在任何给定的时刻它或者是活动的或者是非活动的。
状态在系统中被看作为记忆元件。
它保持系统的当前模式,一旦被激活,状态就保持活动的模式,直到系统改变模式,状态才变为非活动的。
在层次的同一级里,所有的状态要么是互斥(OR)的要么是并行(AND)的。
如果状态之间是互斥的,那么在任何给定的时刻只有一个状态是活动的,如果状态之间是并行的,在同一时刻所有的状态都是活动的。
在同一级里面不可能有既是互斥的又是并行的状态存在。
它们必须是或者互斥或者并行。
转移(Transitions)转移描述的是有限状态系统内的逻辑流。
转移管理了当系统从当前状态改变时,这个系统可能发生的模式改变。
当转移发生时,源状态变为非活动的,目标状态变为活动的。
事件(Events)Stateflow中的动作:触发事件[迁移条件关系式]{条件动作}/迁移动作。
事件控制有限状态系统的执行。
只有某个事件发生后系统才能从一个状态改变到另一个状态。
事件是非图形对象——每个事件都被定义成一个独立的名字。
如果一个转移用一个事件名做为标签,仅当那个事件发生时,转移才有效。
如果转移没用事件名作为标签,只要有事件发生转移就有效。
条件(Conditions)条件是有限状态系统中的有效流,条件必须定义在[]括号中。
当一个事件发生时,只有当[]括号中的语句为真或非零时,带有条件标签的转移才有效。
转移可以同时拥有事件和条件;条件要放在事件名之后。