Zustandsdiagramm

Modellierung von Steuerlogiken mithilfe von Zustandsdiagrammen

Ein Zustandsdiagramm ist ein Modell eines ereignisgesteuerten (reaktiven) Systems. Dieses Modell definiert eine endliche Menge von Zuständen und Verhaltensweisen, sowie die Art, wie das System von einem Zustand zu einem anderen übergeht, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind.

So lässt sich beispielsweise das Automatikgetriebe eines Autos durch ein Zustandsdiagramm darstellen. Ein solches Getriebe verfügt über die folgenden Betriebszustände: Parken, Rückwärtsfahrt, Leerlauf, Fahrt („Dauerbetrieb“) und langsame Fahrt. Schaltet der Fahrer von einer Position auf eine andere, reagiert das System darauf mit einem Wechsel in einen anderen Zustand, etwa von Parken auf Rückwärtsfahrt.

Zustandsdiagramme werden oft dazu eingesetzt, komplexe Logiken zu modellieren, etwa:

  • Die Steuerung der Abfolge verschiedener Aufgaben oder Schritte in einem System.
  • Die Definition von Logiken für die Fehlererkennung, Fehlerisolation und Wiederherstellung.
  • Die Überwachung, auf welche Weise zwischen verschiedenen Betriebsmodi gewechselt wird.

Zustandsdiagramme bauen auf gewöhnlichen endlichen Zustandsautomaten auf, bieten aber darüber hinausgehende Fähigkeiten, wie:

  • die Modellierung hierarchisch organisierter Zustände für komplexe System,
  • den Einbau von Flussdiagrammen für die Definition komplexer Entscheidungslogiken,
  • die Überwachung, auf welche Weise zwischen verschiedenen Betriebsmodi gewechselt wird.

Näheres zur Erstellung von Zustandsdiagrammen und deren Integration in Simulink-Modelle, insbesondere zu den genannten erweiterten Optionen, finden Sie unter Simulink und Stateflow.



Anwendungen aus Luft- und Raumfahrt und Verteidigung


Siehe auch: Steuerlogik, Endlicher Zustandsautomat, Steuerungs- und Regelungssysteme, Embedded Systeme, Zustandsdiagramm