再現が困難なチャート構成のテスト

この例では、操作点を使用して、シミュレーション時の再現が困難なアクティブステートとデータ値の組み合わせに対し、チャートがどのように応答するかをテストする方法を説明します。"操作点" とは、シミュレーション中の Simulink^® モデルの状態のスナップショットです。モデルに Stateflow^® チャートが含まれている場合、操作点にはアクティブステート、出力データとローカルデータ、および永続変数についての情報が含まれます。詳細については、Stateflow チャートの操作点の保存と復元を参照してください。

モデル old_sf_car は、自動車の 4 速オートマチックトランスミッションシステムを示します。

Model old_sf_car.

このモデルでは、Stateflow チャート shift_logic は、4 つのギア間のシフトのロジックを実装します。このパラレルステートのサブステート gear_shift は、トランスミッションシステムのギアを表します。これらのサブステートの entry アクションにより、チャート出力 gear の値が設定されます。結果として、ノーマルシミュレーション中に、どのサブステートがアクティブであるかが gear の値に反映されます。

Stateflow chart shift_logic.

既定では、モデルのシミュレーション時間は 30 秒です。

Scope showing simulation results between t=0 and t=30.

チャート出力 gear の値が急激に変化した場合に何が起こるのかを確認するため、モデルをシミュレートし、t = 10 における操作点を保存し、チャート出力の変化を反映するようにその操作点を変更してから、t = 10 ～ t = 30 の範囲で再びシミュレートします。

初期セグメントの操作点の定義

モデル old_sf_car を開きます。

openExample("stateflow/AutomaticTransmissionLegacyExample")

最終の操作点を保存するようにモデルを設定します。[コンフィギュレーションパラメーター] ダイアログボックスを開き、[データのインポート/エクスポート] ペインで次を行います。
1. [最終状態] を選択し、操作点の名前を入力します。この例では、xSteadyState を使用します。
2. [最終の操作点を保存] を選択します。
3. [OK] をクリックします。
このシミュレーションセグメントの終了時間を設定します。[シミュレーション] タブで、[終了時間] を 10 に設定します。
シミュレーションを実行します。
このモデルをシミュレートするときに、t = 10 における最終操作点を MATLAB^® ベースワークスペース内の変数 xSteadyState に保存します。t = 10 の時点では、エンジンは定常値 2500 RPM で動作しています。
[コンフィギュレーションパラメーター] ダイアログボックスの [データのインポート/エクスポート] ペインで、[最終の操作点を保存] パラメーターと [最終状態] パラメーターをクリアします。こうしておけば、前の手順で保存した操作点が上書きされることはありません。

操作点の変更によるデータ値の変更

shift_logic チャートの操作点情報を含む Stateflow.op.BlockOperatingPoint オブジェクトにアクセスします。

blockpath = "old_sf_car/shift_logic";
op = get(xSteadyState,blockpath)

op = 

Block:    "shift_logic"    (handle)    (active)
  Path:     old_sf_car/shift_logic

  Contains:

    + gear_state         "State (AND)"          (active)
    + selection_state    "State (AND)"          (active)
      gear               "Block output data"    double [1, 1]

操作点には、ステートとデータのリストが階層順に含まれています。

チャートの t = 10 でアクティブになっているステートを強調表示します。
```
highlightActiveStates(op)
```
アクティブなステートが強調表示されます。トランスミッションシステムは、定常状態で 4 速に入っています。

チャート出力 gear の操作点情報を含む Stateflow.op.OperatingPointData オブジェクトにアクセスします。

op.gear

ans = 

      Description: 'Block output data'
         DataType: 'double'
             Size: '[1, 1]'
            Range: [1x1 struct]
     InitialValue: [1x0 double]
            Value: 4

gear の値を 1 に変更します。
```
op.gear.Value = 1;
```

変更した操作点を保存します。

xModified = set(xSteadyState,blockpath,op);

データ値の変更後のモデル動作のテスト

モデルの初期状態として操作点を読み込みます。[コンフィギュレーションパラメーター] ダイアログボックスの [データのインポート/エクスポート] ペインで、[初期状態] を選択し、チャートの変更された操作点を含む変数 xModified を入力します。その後、[OK] をクリックします。
テストするシミュレーションセグメントの終了時間を定義します。[シミュレーション] タブで、[終了時間] を 30 に設定します。
シミュレーションを実行します。
チャートのアニメーションを見ると、チャート出力 gear に対して車両速度が高速であるため、システムはシフトアップによって補正しようと試行し続けますが、システムのギアは既に 4 速に入っているため、補正できないことが分かります。
結果として、エンジン RPM は 6000 RPM に上昇します。

参考