simulink stateflow 状态机

系列文章目录

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前言

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一、基操

1. 在tooltrip中选择DEBUG，通过Animation Speed可更改动画的播放速度。
   

2. 添加状态机的快捷操作
   

3. transition上的数字代表执行顺序，选中transition后在toolstrip -> Execution Order可更改执行顺序
   在transition上可进行 EventName [Condition] {Action} 的操作
   

4. 下图的状态机中junction不属于状态，只负责条件的跳转，可用于实现类似if-else的结构
   after(N, sec)为EventName
   – Milliseconds : msec
   – Microseconds: usec
   – Simulation time steps: tick
   

5. Default transition不能有任何的Event [Conditon]
   

二、stateflow 数据

1. 打开位置
   

2. 数据类型
   逻辑数据：仅在状态机内部使用
   输入：状态机的输入信号
   输出：状态机输出信号
   参数：从MATLAB工作空间中读取的常量or simulink mask parameter

3. 在Symbols Pane中rename信号后按下shift+enter应用于所有的同名信号，然后按下ctrl+shift+A自动重新调整模型排布
   

4. 同时在PORT栏下可更改端口顺序

三、chart动作

这里介绍两类动作：

• 状态动作，当某一状态激活时执行的动作
  

  • 常用的state actions： entry, during, exit
    

• 条件动作，当transition条件为true时执行的动作
  
  

• action language
  除了支持MATLAB外还支持C，可以搜索文档查看：
  Modify the Action Language for a Chart

在default transition处添加condition action
体会during: 的作用

四、chart的执行

searchchar execution在document中

状态流每个时间步执行一次。执行结果为以下二选一：

• transition有效，变更为一个新的状态
• transition无效，维持当前状态

案例一中，存在有效的transition，当离开StateA时，x首先设为1；然后，当进入StateB后，x再设为2；
案例二中，因为没有有效的transition所以在此次时间步中，依然停留在StateA中，此时触发during state action, x = x + 1.

五、flow chart / junction

模拟if-else结构：

default transition必须有一条不带任何condition的通路

利用junction可创建数种模式

六、状态机中的函数 Stateflow Functions

重点介绍两类函数：

1. 图形函数
2. MATLAB函数

其他函数可搜索 Reusable Functions in Charts
函数可在state action和condition action中调用，如果函数的返回结果是布尔值，也可当成transition condition。

图形函数

1. 创建
   
   
2. 使用
   

MATLAB函数

1. 创建
   
   
2. 使用
   

七、chart层次结构

八、案例——吸尘器机器人的驱动模式

背景
使用层次模型将状态分组。在次例中，你将对吸尘器机器人的驱动逻辑进行层次化建模。机器人有两种驱动模式：docking 或 vacuuming：

• SeekDock - 移动至充电底座人后停止
• Vacuum - 驱动至房间的角落然后使用 zig-zag模式

因此，机器人需要两种驱动行为：移动到某处然后使用zig-zag模式。这可以通过层次结构的顶层状态实现。每个的子状态是每种特定行为的专用状态。例如，当移动到指定位置后，机器然的移动可以分为旋转、移动和停止

项目
在此项目中，你将要装配dock 和 RandomDrive模式。并且他们为父状态。然后还有个TaskComple状态，意指没有进一步的命令发送。

假设机器人的动力学模型已经内建。

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