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

1、隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高和計算機在工業(yè)領域的廣泛應用，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)控制領域，它提供了一套搭積木方式的構造控制過程與界面的方法。組態(tài)軟件的特點包括實時多任務、開放式接口、使用靈活、運行可靠等。
　　在當前控制領域中，使用基于MATLAB平臺的Simulink/Stateflow組態(tài)仿真開發(fā)環(huán)境進行系統(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算為重點的數(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)轉換圖來開發(fā)基于層次狀態(tài)機的事件驅動系統(tǒng)。
　　Stateflow通過生成S-function Agent和Simulink實現(xiàn)無縫連接，兩者可結合構建復雜系統(tǒng)的仿真模型。另外，Real-Time Workshop和Stateflo

3、w Coder結合可以生成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行。用戶還可以把生成的代碼作為非實時或實時應用程序使用，包括加速仿真、快速原型化和硬件在回路仿真測試。系統(tǒng)仿真技術是以相似原理、控制理論、計算技術和各領域專業(yè)技術為理論基礎，利用系統(tǒng)模型對實際或虛擬系統(tǒng)進行動態(tài)實驗研究的綜合性技術。
　　本課題首先介紹了Simu

4、link/Stateflow模型的組態(tài)建模要素與機制，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，結合組態(tài)技術和Simulink/Stateflow原型化程序框架，對組態(tài)仿真系統(tǒng)進行了設計和實現(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)，除了實現(xiàn)部分仿真算法，還對仿真運行過程以及模塊排序機制進行了分析與實現(xiàn)。最后，針對Stateflow