Системы имитационного моделирования. Технология имитационного моделирования (Разделы 9-10 учебного пособия "Моделирование систем"), страница 5

           Теоретической основой построения и исследования моделей в среде Stateflow является теория конечных автоматов, поэтому проще всего создавать Stateflow-модели, заменяя блоки Combinatorial Logic (содержат таблицы истинности) в Simulink-модели на Stateflow-диаграммы.

          Пример. Рассмотрим предыдущую модель. Состояния системы определяются поведением пользователя Интернета. Поэтому заменим блок Combinatorial Logic новым Stateflow-блоком Chart (в исходном состоянии этот блок не имеет входных и выходных портов)- рис.9.4.

Display

 

Рис.9.5

 

Рис.9.6

 
 


Теперь опишем интерфейс блока Chart с блок-диаграммой Simulink-модели. Описание элементов интерфейса самого блока Chart выполняется с помощью графического редактора Stateflow (вызывается с поля блока Chart), а для описания элементов интерфейса с Simulink необходимо открыть меню Add поля инструментов редактора. Так как потребуются два порта, следует также открыть строку Data в меню  Add, где выберем команду Input from Simulink, а затем Output to Simulink. В открывающихся последовательно окнах надо определить имя передаваемых данных, их формат, диапазон значений и т. д. Для входа выберем имя Internet, для выхода -Action (рис.9.5).

 


Технология разработки самой Stateflow-диаграммы в блоке Chart основывается на инструментарии Stateflow-редактора. Пример Stateflow-диаграммы дан на рис.9.6.

 


На диаграмме: V1, V2 - переменные, определяющие условия чтения данных из источников; малые прямоугольники - состояния (State); большие прямоугольники - состояния-родители; кружок - признак альтернативы (Connective Junction); линии связи - переходы (Transition, без надписей - по умолчанию - Default Transition); ïV1>V2ï, ïV2 >V1ï - метки-условия.

После отладки диаграммы средствами графического редактора она может быть запущена в автономном режиме. Для этого необходимо в меню Tools редактора выбрать команду Open Simulation Target Builder (построитель целевого программного кода имитации) и в открывшемся окне задействовать  кнопку Coder Options (параметры генератора кода). После установки флага Enable Debugging/Animation (разрешение анимации при отладке) в меню Tools редактора выбрать команду Debug (отладка) и в открывшемся окне Stateflow Debugging установить переключатель  Enabled (разрешенный). Затем в этом же окне запустить диаграмму кнопкой Start.

Stateflow Coder - подсистема, генерирующая код для управляющих  блоков, реализованных с помощью Stateflow.

          Real-Time Workshop - подсистема, дополняющаяSimulink иStateflowCoder и обеспечивающая автоматическую генерацию кода С для моделей, разработанных в Simulink в реальном масштабе времени. С помощью Real-TimeWorkshop программа может быть загружена непосредственно в целевые аппаратные средства для работы. Последнее имеет важное значение при разработке комплексных моделирующих стендов.

          Simulink Report Generator - подсистема, позволяющая создавать и настраивать отчеты из моделей  Simulink и Stateflow в различных форматах, среди которых HTML, XML, SGML.

          Statistics Toolbox  - подсистема инструментов статистического анализа, работающая под управлением MATLAB.

9.6. BPSimulator

          BPSimulator являетсяспециализированным средством имитации информационных процессов, модели которых представлены с помощью Bpwin и Erwin-пакетов. Для переноса модели в BPSimulator строится ODBC-источник, а сама модель подготавливается к экспорту. Для подготовки модели необходимо настроить свойства, определяемые пользователем UDP и включенные в Bpwin для целей экспорта.

          Bpwin-пакет строит модель процессов системы. Пакет поддерживает три методологии - IDEF0, DFD и IDEF3. 

          В IDEF0 система представляется как совокупность взаимодействующих работ или функций. Основу методологии IDEF0 составляет графический язык описания процессов. При этом модель представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм. Каждая диаграмма является единицей описания системы и располагается на отдельном листе. Всего различают четыре типа диаграмм: контекстную, декомпозиции, дерева узлов и экспозиции (FEO).

Контекстная диаграмма является вершиной древовидной структуры диаграмм и представляет собой самое общее описание системы и ее взаимодействия с внешней средой. После описания системы в целом проводится разбиение ее на крупные фрагменты. Этот процесс называется функциональной декомпозицией, а диаграммы, которые описывают каждый фрагмент,  диаграммами декомпозиции. После декомпозиции контекстной диаграммы проводится декомпозиция каждого большого фрагмента системы на более мелкие  до достижения нужного уровня подробности описания. После каждого сеанса декомпозиции проводятся сеансы экспертизы.

Диаграмма дерева узлов показывает иерархическую зависимость работ, но не взаимосвязи между работами. Диаграмм деревьев узлов может быть в модели сколь угодно много.

Диаграммы для  экспозиции строятся для иллюстрации отдельных фрагментов модели, альтернативной точки зрения либо для специальных целей.