Simulink-Stateflow仿真原理和實(shí)現(xiàn)的研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高和計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，組態(tài)軟件在工業(yè)控制系統(tǒng)中有非常重要的地位。組態(tài)的概念是隨著分布式控制系統(tǒng)的出現(xiàn)而引入工業(yè)控制領(lǐng)域，它提供了一套搭積木方式的構(gòu)造控制過程與界面的方法。組態(tài)軟件的特點(diǎn)包括實(shí)時多任務(wù)、開放式接口、使用靈活、運(yùn)行可靠等。
　　在當(dāng)前控制領(lǐng)域中，使用基于MATLAB平臺的Simulink/Stateflow組態(tài)仿真開發(fā)環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)建模仿真已成為主流。不同于傳統(tǒng)工控組態(tài)軟件，這種基于模

2、型的開發(fā)方法具有更好的通用性。該開發(fā)環(huán)境提供了以矩陣和向量計(jì)算為重點(diǎn)的數(shù)值分析可視化開發(fā)環(huán)境。Simulink提供了面向方框圖的開發(fā)環(huán)境來完成動態(tài)系統(tǒng)組態(tài)開發(fā)和仿真，而Stateflow使用流程圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖來開發(fā)基于層次狀態(tài)機(jī)的事件驅(qū)動系統(tǒng)。
　　Stateflow通過生成S-function Agent和Simulink實(shí)現(xiàn)無縫連接，兩者可結(jié)合構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)的仿真模型。另外，Real-Time Workshop和Stateflo

3、w Coder結(jié)合可以生成Simulink和Stateflow模型的C代碼?；诖颂匦?，用戶可交互式調(diào)整和檢測代碼，以及和MATLAB、Simulink環(huán)境以外的代碼交互運(yùn)行。用戶還可以把生成的代碼作為非實(shí)時或?qū)崟r應(yīng)用程序使用，包括加速仿真、快速原型化和硬件在回路仿真測試。系統(tǒng)仿真技術(shù)是以相似原理、控制理論、計(jì)算技術(shù)和各領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)為理論基礎(chǔ)，利用系統(tǒng)模型對實(shí)際或虛擬系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)實(shí)驗(yàn)研究的綜合性技術(shù)。
　　本課題首先介紹了Simu

4、link/Stateflow模型的組態(tài)建模要素與機(jī)制，并分析了系統(tǒng)仿真原理以及動態(tài)系統(tǒng)仿真過程。然后，結(jié)合組態(tài)技術(shù)和Simulink/Stateflow原型化程序框架，對組態(tài)仿真系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)包括圖形組態(tài)系統(tǒng)、仿真策略解釋系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三部分。圖形組態(tài)系統(tǒng)包括圖元界面生成模塊、圖元數(shù)據(jù)管理模塊和動畫連接模塊。對于仿真系統(tǒng)，除了實(shí)現(xiàn)部分仿真算法，還對仿真運(yùn)行過程以及模塊排序機(jī)制進(jìn)行了分析與實(shí)現(xiàn)。最后，針對Stateflow