使用并行机制对同步子系统建模

要实现同时运行的多个工作模式，请在 Stateflow^® 图中使用并行机制。例如，作为复杂系统设计的一部分，您可以使用并行状态对同时被激活的独立组件或子系统建模。有关详细信息，请参阅对有限状态机建模。

状态分解

Stateflow 图可以组合互斥 (OR) 状态和并行 (AND) 状态：

互斥 (OR) 状态表示互斥的工作模式。在同一层级上不能有两个互斥状态同时被激活或执行。Stateflow 以实心矩形表示每个互斥状态。
并行 (AND) 状态表示独立的工作模式。虽然并行状态会依次执行，但可以有两个或多个并行状态同时处于激活状态。Stateflow 用虚线矩形表示每个并行状态，其中的数字表示其执行顺序。

一个给定层级上的所有状态必须具有相同的类型。父状态（顶层状态的父状态即为图本身）具有 OR（互斥）或 AND（并行）分解。默认的状态分解类型是 OR（互斥）。要更改分解类型，请右键点击父状态并选择分解 > AND (Parallel)。

并行分解的示例

此示例使用：

打开模型

此示例采用并行机制来实现一个空调控制器，该控制器将实际被控对象中的气温保持在 120 度。

控制器使用两个风扇来工作。当气温升至 120 度以上时，启动第一个风扇。当气温升至 150 度以上时，启动第二个风扇以提供额外的冷却。图将这两个风扇建模为并行状态 FAN1 和 FAN2，在控制器打开时这两个状态都会被激活。除工作阈值不同以外，这两个风扇都具有表示两种风扇工作模式（On 和 Off）的相同状态和转移配置。

第三个并行状态 SpeedValue 根据每个时间步内循环启动的风扇数来计算输出数据 airflow 的值。当 FAN1 的 On 状态被激活时，布尔表达式 in(FAN1.On) 的值为 1。否则，in(FAN1.On) 等于 0。同样，in(FAN2.On) 的值指示 FAN2 是处于循环打开还是关闭状态。这些表达式的总和表示在每个时间步中打开的风扇的数量。

组合使用互斥 (OR) 状态和并行 (AND) 状态

下表列出了在空调控制器图中使用互斥 (OR) 和并行 (AND) 状态的基本原理。

状态	分解	有理数
`PowerOff`、`PowerOn`	互斥 (OR) 状态	控制器不能同时处于开启和关闭状态。
`FAN1`、`FAN2`	并行 (AND) 状态	风扇作为独立的组件运行，根据所需冷却量的多少打开或关闭。
`FAN1.On`、`FAN1.Off`	互斥 (OR) 状态	风扇 1 不能同时处于打开和关闭状态。
`FAN2.On`、`FAN2.Off`	互斥 (OR) 状态	风扇 2 不能同时处于打开和关闭状态。
`SpeedValue`	并行 (AND) 状态	`SpeedValue` 表示独立的子系统，用于监视每个时间步的风扇状态。

注意

要为在图层次结构的不同部分具有相同名称的对象赋予唯一标识符，请使用圆点表示法，例如 Fan1.On 和 Fan2.On。有关详细信息，请参阅使用圆点表示法标识数据。

并行状态的执行顺序

即使 FAN1、FAN2 和 SpeedValue 同时处于激活状态，这些状态在仿真过程中也是依次执行的。状态右上角的数字指定执行顺序。以下是此执行顺序的基本原理：

FAN1 应首先执行，因为它循环打开的温度低于 FAN2 打开的温度。无论 FAN2 是打开还是关闭，它都可以打开。
FAN2 以第二顺位执行，因为它循环打开的温度高于 FAN1 打开的温度。它仅在 FAN1 已打开时才能打开。
SpeedValue 最后执行，因而可以观测 FAN1 和 FAN2 的最新状态。

默认情况下，Stateflow 根据图中并行状态的创建顺序来分配其执行顺序。要更改某并行状态的执行顺序，请右键点击该状态并从执行顺序下拉列表中选择值。

探索示例

Stateflow 示例包含 Stateflow 图和 Simulink^® 子系统。

Simulink model that simulates an air controller system.

根据气温 temp，Air Controller 图打开风扇并将 airflow 的值传递给 Physical Plant 子系统。此输出值确定冷却活动的量，如下表所示。

`airflow` 的值	描述	冷却活动因子 k_冷却
0	没有风扇在运行。`temp` 的值不会降低。	0
1	一个风扇在运行。`temp` 的值根据冷却活动因子降低。	0.05
2	两个风扇在运行。`temp` 的值根据冷却活动因子降低。	0.1