一、认识MATLAB/Simulink

1. matlab主界面

 

2. simulink

二、Simulink 建模基础

1. Simulink模块

matlab  中比较两个浮点型，不要用==，采取差值和Compare To Constant的方案

1-1  逻辑运算模块

1-2 选择开关

1-3 查表模块

 simulink查表模块1-D Lookup Table_simulink lookup table-CSDN博客

1-4 Signal Builder模块

matlab中Signal Builder模块的用法总结_signal builder信号不是阶跃变化-CSDN博客

file import导入.xlsx 数据，删除多余的sheet，1列数据为1组，第一列数据为步数轴。
步数轴不是时间轴，示波器中是时间轴，步数轴到时间轴得乘以步长。
simulink仿真的时长最好设置为 signalbuilder的行数*采样步长。

1-5 延迟模块

Matlab/Simulink的一些功能用法笔记（二）_matlab delay模块-CSDN博客

代数环：就是由于模型的输出反馈到模块或子系统的某个输入端，如果这个输入是直接馈入的，那么二者在同一个采样点内需得到求解，但是又相互依赖，不能正常的完成求解过程，导致错误产生。

 累加器中的延时模块，假设延迟的长度为3个周期：-每3个周期才会更新一次累加值，每次更新时值增加1，形成阶梯状上升的输出波形。

假设初始条件为0，采样时间为1秒：  

时刻0：  
- Delay输出 = 0（初始值）  
- Sum输出 = 0 + 1 = 1  

时刻1：  
- Delay输出 = 0（仍是初始值）  
- Sum输出 = 0 + 1 = 1  

时刻2：  
- Delay输出 = 0（仍是初始值）  
- Sum输出 = 0 + 1 = 1  

时刻3：  
- Delay输出 = 1（时刻0的Sum输出）  
- Sum输出 = 1 + 1 = 2  

时刻4：  
- Delay输出 = 1（时刻1的Sum输出）  
- Sum输出 = 1 + 1 = 2  

时刻5：  
- Delay输出 = 1（时刻2的Sum输出）  
- Sum输出 = 1 + 1 = 2  

时刻6：  
- Delay输出 = 2（时刻3的Sum输出）  
- Sum输出 = 2 + 1 = 3  

时刻7：  
- Delay输出 = 2（时刻4的Sum输出）  
- Sum输出 = 2 + 1 = 3

2. 模型的仿真

3. 自动代码生成

三 Stateflow 建模基础

1. Stateflow简介

stateflow 是 MATLAB/Simulink 环境中的一个工具，用于设计和仿真 状态机 和 事件驱动系统。它是 Simulink 的扩展模块，专门用于处理复杂的逻辑控制、状态转换和事件触发的系统建模。

Stateflow 是一个图形化的工具，帮助用户通过 状态图 和 流程图 来描述系统的逻辑行为，特别适合那些需要基于状态变化或事件触发的系统。

1-1 Stateflow的核心概念

念	描述	示例
状态 (State)	系统的某种特定条件或模式，每个状态可以有自己的行为逻辑。	汽车的“空档”、“前进档”、“倒车档”。
事件 (Event)	触发状态转换的条件或信号。	“按下启动按钮”或“速度超过40km/h”。
状态转换 (Transition)	系统从一个状态切换到另一个状态的过程，通常由事件或条件触发。	洗衣机从“洗涤”状态切换到“漂洗”状态。
层次化状态 (Hierarchical States)	支持嵌套状态，允许将复杂的状态机分解为多个层次，便于管理和理解。	自动驾驶中的“驾驶模式”包含“低速模式”和“巡航模式”的嵌套状态。
并行状态 (Parallel States)	支持多个状态同时运行，适合建模多任务系统。	汽车的“空调控制”和“音响控制”可以是并行状态。
条件逻辑 (Condition Logic)	支持在状态转换中添加条件判断，用于描述状态转换的条件。	“如果速度 > 40km/h，则切换到巡航模式”。

1-2 创建Stateflow模型

1-3 状态图

1-4 流程图

1-3 simulink 和 stateflow的区别

• simulink：用于建模动力系统（如发动机、变速器）和传感器信号处理。
• simulink：常用与处理动态系统的连续变化。
• stateflow：用于建模驾驶模式切换（如空档、前进、倒车）和逻辑控制（如车速限制、故障检测）。
• stateflow：常用与处理动态系统的顺势变化。

特性	Simulink	Stateflow
功能定位	用于建模、仿真和分析动态系统，主要处理连续时间和离散时间的信号流和系统行为。	用于建模复杂的逻辑控制和状态机，处理事件驱动的系统和离散状态的转换逻辑。
建模方式	基于信号流的图形化建模（Block Diagram），强调数据流和系统的动态行为。	基于状态机和流程图的建模，强调状态之间的转换逻辑和事件驱动的行为。
适用场景	适合连续时间系统、离散时间系统、混合系统的建模和仿真。	适合复杂的逻辑控制、事件驱动系统、嵌套状态机和并行状态的建模。
数据处理	处理信号流（Signal Flow），支持连续信号和离散信号的传递和计算。	处理事件和状态，支持条件判断、事件触发和状态转换逻辑。

2.状态图的创建

在Stateflow模型中，将包含有状态的

2-1 图形对象

图形对象	符号表示	功能描述	示例
状态(State)	圆角矩形	系统的一种工作模式	OFF状态、ON状态
转换(Transition)	箭头	状态间的切换条件和动作	[x>0]{y=1;}
事件(Event)	名称	触发状态转换的信号	button_press
数据(Data)	变量名	状态机中使用的变量	counter, flag

2-2 状态

• 状态指控制系统运行的模式。状态有两种行为：活动状态和非活动状态，不可能存在第三种行为
• 状态被看做记忆元件。它本身能保持系统的当前模式，一旦被激活，状态就保持活动的模式，知道系统改变其模式，状态才变为非活动的。
• 同理，如果状态是非活动的，则状态就会一直保持非活动状态，直到系统改变其工作模式。
• 状态的标签由三部分组成：状态名称、注释(可省略)和响应动作组成

动作类型	执行时机	语法	示例
entry	进入状态时	entry: 语句	entry: count=0;
during	状态持续期间	during: 语句	during: count++;
exit	离开状态时	exit: 语法	exit: save_data();

2-3 连接节点

在状态图中，任何转移的执行都不能停留在节点上。同流程图

2-4 转移

• 转移描述的是状态机内的逻辑流。决定了系统从当前状态改变时，系统可能发生的模式改变。
• 当转移发生变化时，原状态变为非活动状态，目标状态变为活动状态。
• 转移标签由四个部分组成，标签四部分不一定完整出现，但必须按指定顺序书写。
• 条件动作在条件满足的情况下就能执行；而转移动作需要在整个转移通路都有效的情况下，在执行转移的时候才能执行。
• 默认转移确定当父层状态处于活动状态时，在其所有的子状态中第一个被激活的状态。

2-5 父状态和子状态

默认转移优先级

转移优先级 ：跳转条件都满足要求时，转移的先后顺序

3.流程图的创建

流程图是不包含状态的Stateflow框图。主要用到的图形对象是连接节点和转移

3-1 连接节点

连接节点作为转移通路的判决点或汇合点，流程图依靠连接点完成通路的连接和判断分支。

连接点不是记忆原件，因此，在状态图中任何转移的执行都不能停留在节点上，转移必须到达某个状态时才能停止。

3-2 基本顺序结构

3-3 选择结构

3-4 循环结构