8. Stateflow Grundlagen. Daniel Schrammel - BA Stuttgart -

Transkript

1 8. Stateflow Grundlagen

2 Was ist Stateflow? Mit Stateflow lassen sich innerhalb von Simulink Zustandsautomaten und Flussdiagramme abbilden. Ein Stateflow-Element wird wie ein gewöhnlicher Simulink-Block aus dem Library Browser in ein Modell eingefügt. Ein Stateflow beinhaltet Zustände, Zustandsübergänge, Ein- und Ausgänge, lokale Größen sowie Events und Trigger!

3 Stateflow-Editor Mit einem Doppelklick öffnet sich der Stateflow-Editor SF Name und Pfad im Modell Parser (syntaktische Korrektheit) Explorer (Schnittstellendefinition) neue Elemente einfügen (Zustand, default-transition, junction) Modellierungsfläche Debugger

4 Stateflow-Elemente Zustände können in den unterschiedlichsten Reihenfolgen und Verknüpfungen erstellt werden! Ein Zustand kann weitere Zustände enthalten! Ein Zustand kann eine Aktion ausführen: bei Betreten des Zustandes (entry) wenn der Zustand aktiv ist (during) beim Verlassen des Zustandes (exit)

5 Stateflow-Elemente Transitionen sind Zustandsübergänge, die mit Bedingungen versehen werden können. Die default-transition ist der Übergang, der mit dem Start des Stateflow ausgeführt wird! Transitionsbedingungen werden in eckigen Klammer, Transitionsaktivitäten in geschweiften Klammern an / in die Transition geschrieben!

6 Stateflow-Elemente Verknüpfungen: && UND ODER! NICHT Bei allen Stateflow-Transitionen gilt die 12-Uhr-Regel bzgl. der Prüfung deren Bedingungen! Transitionen werden im Uhrzeigersinn bearbeitet! In diesem Beispiel würde immer Zustand 3 betreten!

7 Stateflow-Elemente Eine junction ist eine Verzweigung der Transitionen, die zu einem Zustand führen! Sie kann als funktionales oder strukturierendes Element eingesetzt werden! Nach einer junction mit mehr als einer Ausgangstransition, müssen mindestens n-1 Transitionen mit einer Bedingung versehen werden!

8 Stateflow-Explorer Im Stateflow-Explorer werden alle Ein- und Ausgänge des Stateflow zu Simulink, sowie alle lokalen Größen definiert! Daten können für einen gesamten Stateflow oder einen Zustand lokal definiert werden! Schnittstellentyp Matlab-Kopplung Startwert lokaler Größen

9 Stateflow-Explorer Beim Start des Stateflow-Parsers werden nicht definierte Größen identifiziert und ein Vorschlag zur Übernahme in den Explorer generiert! Mausklick verändert Eigenschaften Definierte Ein- und Ausgänge werden direkt im Simulink-Block dargestellt!

10 Stateflow-Explorer Neben Daten können auch Events definiert werden, die zur Ablaufsteuerung benutzt werden können. Events werden ohne Klammer an einen Transition geschrieben und können je nach Einstellung mit fallenden, steigenden oder beiden Flanken zutreffen! Flanken werden durch den Nulldurchgang definiert!

11 Stateflow Flußgraphen sind spezielle Stateflowdiagramme ohne Zustände Es können logische Abläufe einfach modelliert werden: while-schleifen if-konstrukte etc.

12 vordefinierte Transitionen Zustandsübergänge (Transitionen) können auch durch vordefinierte Bedingungen erfüllt werden: after(100, tick) = nach 100 Aufrufen des Stateflowchart true bevore(100, tick) = true solange nicht 100 Aufrufe des Stateflow send = Senden eines Events an einen Zustand in = Abfrage eines aktiven Zustandes change = Event bei Änderung einer Variablen

13 Was gibt es noch? Matlab-Kopplung über Matlab-Operator ml. möglich {E = B * ml.x;} = x ist eine WorkSpaceVariable {E = ml( sin(x) );} In jedem Stateflow ist die Variable t definiert, die die aktuelle Systemzeit enthält! Diese Variable kann verwendet werden, ohne sie explizit im Stateflow-Explorer zu definieren!