Stateflow教程
- 格式:pdf
- 大小:1.13 MB
- 文档页数:33
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.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。
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。
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。