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# 状态机建模环境

状态机是一种事件驱动的反应式系统，系统根据不同的条件在预定义的状态之间进行切换，适用于描述和控制系统的行为。

# 概述

状态机的基本组成部分包括：

状态 系统的工作模式
动作 状态内部或转移上编写的语句，用于定义在仿真期间状态机的行为。
转移条件 从一个状态转移到另一个状态的逻辑条件，满足转移条件时状态机会进行状态切换。

使用的所有条件和动作都应符合 Modelica 语法规范。

# 状态机模块库

状态机的编程环境主要通过 Sysblock 模块库中的 StateMachine 分类的模块实现，如下所示：

针对相关模块的模块功能说明如下：

模块 功能描述 典型用途 设计建议
Chart 表示状态机的整体逻辑容器，包含状态、转移、事件和图函数等元素。 用于建模系统的整体状态行为。 合理划分子图，确保图表逻辑清晰，避免图表过于复杂。
State 定义系统的特定状态，包含进入动作、持续动作和退出动作，可响应事件并触发转移。 描述系统的具体状态，如开机、待机、关机状态。 保持状态定义清晰独立，避免状态嵌套层级过深。
GraphFunction 封装复杂计算逻辑或特定行为的模块化组件，支持条件分支、输入输出和事件触发。 实现数据处理、计算逻辑或分支决策，例如计算传感器校准值或触发报警。 确保图函数职责单一，输入输出参数明确，并使用可复用的模块化设计。
Junction 图函数或状态图中的逻辑元素，包括入口节点、动作节点、条件分支节点和出口节点，用于组织执行逻辑。 表示具体逻辑步骤或条件判断，例如函数的开始、逻辑决策路径和结果输出。 避免冗余节点，保持节点间连接清晰，条件判断尽量简化。
HistoryJunction 记录和恢复复合状态（嵌套状态）的最近活动子状态，分为浅历史和深历史两种模式。 恢复上次活动状态，例如在暂停后返回任务状态时。 根据实际需求选择历史模式，避免误用导致意外行为，确保历史节点与复合状态配合使用。
DefaultTransition 定义当未触发其他转移时的默认路径，通常指向一个初始状态或特定状态。 指定状态机的初始状态或在异常情况下的转移路径，例如系统启动后默认进入待机状态。 每个状态图都应定义明确的缺省转移，避免状态机在未定义情况下无效运行。

# 建模流程

状态机的建模主要包含以下三个部分：

  • 模型搭建；
  • 数据管理；
  • 仿真/代码生成配置。

# 模型搭建

状态机的整体结构是层次化的，支持通过拖拽、移动、调整状态、节点、历史节点以及拖拽产生转移和默认状态来搭建复杂模型，如下所示：

# 转移线操作说明

转移线用于确定状态的转移关系，并通过转移条件来约束状态的转移成立条件。

如上所示，转移线的创建过程如下：

  1. 将鼠标悬停于状态框上，等待光标变为 + 号；
  2. 按住鼠标左键并拖动鼠标，引出一条转移线；
  3. 继续拖动鼠标，移动到另一个状态的边框上，松开鼠标或再次单击，建立两个状态的转移线，此时转移线条件默认为[true]。

# 数据管理

通过状态机编辑界面管理数据，请参阅状态机变量设置。

# 数据批量操作

状态机变量管理支持对变量的批量复制和粘贴功能，数据管理界面还是可以使用如下快捷键：

功能 快捷键
复制 Ctrl + C
粘贴 Ctrl + V
全选 Ctrl + A
取消全选 Ctrl + U
剪切 Ctrl + X
删除 Delete

在执行上述功能前，可通过 Shift 键或 Ctrl 键实现多选。需要注意的是，不支持框选操作。

# 仿真/代码生成配置

状态机模块的代码生成配置，请参阅状态机模块参数设置。

# 状态管理

# 状态分解

状态/状态机内可以包含子状态/状态机，子状态之间的关系存在两种情况：

  • 互斥状态：状态之间存在转移，不能同时激活。
  • 并行状态：状态之间无转移，可同时激活，具体请参阅并行状态机搭建教程。

子状态之间的关系必须和父状态保持一致，若父状态为互斥，则其内的子状态只能是互斥；若为并行，则子状态只能是并行。

该功能入口是状态机界面空白区域/状态模块的右键菜单内的状态分解，如下图所示。

# 转移状态

在状态机建模中，转移状态是关键概念之一，它决定了在某个状态条件满足时，状态机如何从当前状态转移到另一个状态。

转移状态不仅包括状态的切换，还涉及条件判断、动作执行等关键操作；详情请参阅转移状态编程使用教程，包含转移状态的语法定义、执行顺序，以及在建模中需要注意的事项。

# 相关主题

# 基础说明

# 使用说明

# 进阶使用