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有限自动机的第一步

本例演示了有限自动机逻辑,并非详尽无遗。要深入了解有限自动机,请参阅有限状态机 中的其他文章。

以自动灭火系统模型为例,考虑使用有限自动机(CA)。最终模型将包括 KA 库的基本元素stateflow button library

为便于理解。 内存节点 stateflow history junction 将不使用。

假设模型可以处于以下状态:

  • 静止 - 未超过烟雾浓度限制;

  • 警报 - 系统启动自动喷水灭火装置;

  • 故障 - 自诊断显示系统故障,无法继续运行。

im1

系统有一个输入信号 - 空气中的烟雾浓度,两个输出信号 - "喷淋器 "和 "故障灯"。根据输入信号的值,系统会切换到其中一个可能的状态,并相应地设置输出信号的值:

  • 静止 - 自动喷水灭火装置关闭,故障灯关闭;

  • 警报 - 自动喷水灭火装置打开,故障指示灯打开;

  • 故障 - 自动喷水灭火装置关闭,故障灯亮起。

系统通过transitions 从一种状态转换到另一种状态:

im2

当模型中指定的某些*条件*([[])得到满足时,状态之间就会发生转换。过渡条件可以是事件、逻辑条件或时间。在我们的示例中,从*安静*到*警报*的过渡条件是烟雾浓度超过最大允许浓度,如果传感器显示负浓度值,则发生*故障*。

im3

要在模型中添加更复杂的条件,可以使用节点

im4

如果浓度过高,顶部节点会阻止从*安静*状态到*警报*状态的转换,因为这与实际情况不符。相反,系统还会切换到*故障*状态。

自动灭火系统的示例模型说明了有限自动机的基本原理:将逻辑划分为不同状态,定义转换条件,并使用节点来处理更复杂的情况。通过这种方法,可以开发出稳健且可预测的系统,对输入信号的变化做出正确响应,在实际应用中将误差降至最低。

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