Simulink-Stateflow組態(tài)開(kāi)發(fā)和仿真原理的分析與研究.pdf

1、隨著數(shù)字計(jì)算機(jī)的普及，近幾十年來(lái)國(guó)內(nèi)、外出現(xiàn)了許多的專門用于計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真的語(yǔ)言與工具，如CSMP,SIMNON,MATLAB/SIMULINK,BUILD,CSMP-C等。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，組態(tài)和仿真軟件平臺(tái)工具也日漸成熟。組態(tài)仿真軟件在實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制的過(guò)程中免去了大量煩瑣的編程工作，解決了長(zhǎng)期以來(lái)控制工程人員缺乏計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)與計(jì)算機(jī)專業(yè)人員缺乏控制工程現(xiàn)場(chǎng)操作技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的矛盾，極大地提高了工作效率。Simulink/Stat

2、eflow提供了一個(gè)組態(tài)開(kāi)發(fā)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。它是一種框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。本文基于Simulink/Stateflow對(duì)組態(tài)開(kāi)發(fā)和仿真進(jìn)行分析和研究，最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)組態(tài)仿真的原型。
　　論文首先分析了Simulink中所利用的組態(tài)軟件的圖形組態(tài)思想，然后講述了Simulink中的仿真模塊，介紹了模塊庫(kù)，仿真的一

3、般過(guò)程，子系統(tǒng)和采樣時(shí)間等。求解器是Simulink仿真中的核心，它提供了各種算法來(lái)求解模型，包含了定步長(zhǎng)的和不定步長(zhǎng)的眾多的求解器。Simulink的仿真要經(jīng)過(guò)模型的編譯、鏈接，然后進(jìn)入仿真循環(huán)階段。Stateflow是Simulink的一個(gè)特殊的子系統(tǒng)，它可以進(jìn)行復(fù)雜的邏輯的編程處理，并生成代碼和Simulink結(jié)合在一起。它的設(shè)計(jì)利用了有限狀態(tài)機(jī)的思想，用不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯流程。
　　對(duì)于原型的實(shí)現(xiàn)主要由圖形模塊和

4、仿真模塊兩部分構(gòu)成。利用MFC和面向?qū)ο蟮乃枷朐O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)圖形模塊。在設(shè)計(jì)圖元時(shí)，抽象出了圖形元素的共性設(shè)計(jì)成基類，其它的類都由基類派生而來(lái)，屬性對(duì)話框則有對(duì)話框類派生而來(lái)。利用虛函數(shù)和多態(tài)的思想，畫圖的時(shí)候就可以利用各個(gè)圖形對(duì)象的畫圖函數(shù)來(lái)畫圖。圖形的保存有很多的方式，主要利用了鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，方便了圖形的刪除和添加，結(jié)合 MFC中序列化的思想可以很好的把圖形保存到文件當(dāng)中，以及從文件之中讀取。仿真模塊的設(shè)計(jì)中介紹了幾種主要系統(tǒng)的仿真設(shè)