狀態機的案例
MBSE建模學習之六：狀態機和狀態機圖
狀態機（StateMachine）
狀態機（StateMachine）用于表示事件驅動的行為。在狀態機圖中，用系統的不同狀態之間事件驅動的轉移機制來說明一系列的行為發生過程。它一般作為一個模塊（Block）的類目行為（ClassifierBehavior）。類目行為是一個類（如模塊）從開始工作，一直到結束的整個過程的行為。一個模塊只有一個類目行為。它也可以作為模塊的一個普通的擁有行為（OwnedBehavior），表示模塊的一種功能。
和活動（Activity）一樣，狀態機同時也是一種模塊（Block）元素。一個復雜的狀態機行為可以進行分解。在上層的狀態機行為中，通過一個“子機狀態”（SubmachineState）元素表示對下層或其它狀態機的調用。
作為行為，狀態機的發生一樣需要規定發生的語境（Context）。如果狀態機是某個模塊的類目行為或擁有行為，則這個模塊是狀態機的語境；否則它自己是它的語境。狀態機中的狀態的內部行為（entry、do及exit）如果沒有明確的語境，則它們的語境是這個狀態機的語境。
狀態機是通過狀態機中的狀態（State）以及狀態是如何轉換的來說明系統的行為過程。狀態機中的狀態（State）和轉移（Transition）不像活動圖中的動作（Action），它們本身并不說明究竟這個行為是如何把一個輸入的信息（或其它物質）轉為輸出的信息（或其它物質）。（動作—Action中，可以通過語句或專用的動作類型來說明對象的生成、變換或刪除等）但是，在狀態和轉移中可以包含其它行為（如一個活動），它可以用它包含的行為來說明具體是轉換的細節。狀態機更像是把系統的行為串聯起來的一種作用，它著重展現的是系統在這個行為之間所處的狀態，以及狀態是在什么時機，或通過什么機制來轉換的（這個時機被定義為觸發器，這個機制是觸發器的事件）。
展開 干貨｜教你一招搞定單片機開發常用的狀態機
之前寫過一篇狀態機的實用文章，很多朋友說有幾個地方有點難度不易理解，今天給大家換種簡單寫法，使用函數指針的方法實現狀態機。
狀態機簡介
有限狀態機FSM是有限個狀態及在這些狀態之間的轉移和動作等行為的數學模型，是一種邏輯單元內部的高效編程方法，可以根據不同狀態或者消息類型進行相應的處理邏輯，使得程序邏輯清晰易懂。
基于虛擬技術的柴油機狀態監測與故障診斷系統的開發
挑戰： 將計算機軟硬件相結合，開發柴油機狀態監測與故障診斷系統。該系統能采用多參數多
方法的故障診斷技術在線或離線進行柴油機的狀態監測與故障診斷。
請享用！
往復壓縮機典型狀態監測方案
本文以典型4缸API 618標準的往復壓縮機組為例，簡單介紹下往復機的狀態監測應用配置方案。
往復機狀態監測傳感器測點布置示意圖：
擬配置測點清單（二次高壓壓縮機，4缸）：
傳感器及硬件配置介紹：
鍵相信號（Crankcase Reference Position Keyphasor）
往復機鍵相信號，可采用標準鍵相或多事件鍵相。
多事件鍵相系統與傳統的標準鍵相系統不同，它使用電渦流傳感器對曲軸上的多輪齒盤進行監測，除了可以提供每轉一次的參考點以外，還可以每旋轉30度就提供一個精確的參考計時信號（電壓脈沖）。產生的信號可用于監測系統作為準確的曲軸位置參考。多事件鍵相系統，可以幫助氣缸壓力測量獲得更準確的測量結果并提供更精確的壓力-流量曲線（P/V曲線）。
多事件鍵相的多齒輪盤可安裝在軸靠近驅動器的外側，通常要求在驅動軸上鉆孔和開孔。也可根據用戶機械結構特征，設計提供在軸上安裝圓箍式（由兩個半圓環組成）的齒輪盤，更方便安裝。標準鍵相每轉一次的參考點通常與1號氣缸的頂頭中心位置對齊。活塞桿位置和氣缸壓力監測都需要使用鍵相參考信號。
主軸承溫度（Main Bearing temperatures）
曲軸主軸承溫度高表明設備有與油膜軸承相關的故障，如過載，軸承疲勞或潤滑油不足。測量主軸承溫度和其它相關的過程參數可以幫助確定發動機的整體運行狀況。
可以在設備制造過程中在主軸承蓋上打鉆開孔以安裝溫度探頭，也可以在設備安裝完成后，移開軸承蓋，再打鉆開孔，安裝溫度探頭。
展開 
在沖壓件加工中，要保證壓力機在什么樣的狀態？
沖壓件加工廠在沖壓件加工中，要保證壓力機一直處在比較穩定的狀態，才能安全的生產，那么壓力機的狀態達到什么樣的要求才算是合格呢？下面來看一下；
1、在沖壓件加工中壓力機的剎車、離合器及操作機構工作正常；
2、壓力機上的打料螺釘應調整到合適的位置；
3、在沖壓件加工中，壓力機上的壓縮空氣墊操作也要靈活、可靠；
4、壓力機的工作形式應與沖模結構形式相吻合，例如，開式沖床（壓力機）適用于左、右方向送、出料的沖壓作業；自動沖床可保證較高的生產率；
5、壓力機滑塊行程大小要滿足沖模的沖壓要求，即壓力機的行程應滿足制品高度尺寸要求，并保證沖壓后制品能順利地從沖模中取出，其行程次數應符合生產率和材料變形速度的要求；
6、壓力機的電動機功率應大于沖模沖壓時所計算的功率值；
7、沖壓件加工中壓力機應能保證使用的方便和安全性；
展開 基于MBSE的對流層飛艇運行概念研究
狀態機圖不同于活動圖、時序圖等行為圖，它關注系統如何根據隨時間發生的事件改變狀態。模型通過遍歷運行中所有功能邏輯分支，判斷狀態跳轉是否合理和符合條件、特情處置是否基于狀態機運行，以此驗證運行場景模型的邏輯正確性與操作完整性。
遍歷狀態機模型的另一個目的是為了驗證利益攸關者需求的完整性。但隨著模型的細化，前文利益攸關者需求與系統用例的關聯關系已不能滿足需求驗證的要求，需將時序圖下操作（operation）和狀態機圖下狀態（state）與系統用例承接的利益攸關者需求建立更加細化的trace關系，以實現通過狀態機運行驗證需求實現。部分操作和狀態與需求清單的關聯關系如圖8所示。
圖8關聯利益攸關者需求與狀態機圖
在整個航測航拍運行過程，各類事件對系統所產生影響的嚴重程度可以分為2級：災難性的（Ⅰ級 ）、嚴重的（Ⅱ級）。本節選取任務飛行過程無人飛艇發生Ⅰ級事故——地面控制站與飛艇數據通信功能喪失，展示整個特請處理與需求驗證流程。
任務飛行階段狀態機圖主要分為三個部分：航測航拍、系統故障診斷、通訊。1）航測航拍是無人飛艇運行的主要目的，主要分為捕獲對象、數據存儲與傳輸等子狀態，在任務正常結束后，進入下一階段；2）系統故障診斷主要是在飛行過程中，實時監測動力、電源、控制等各個分系統的狀態，在發生故障時，根據故障等級與類型采取相應的應急措施。3）通訊部分主要是在通訊正常的情況下，通過獲取地面站命令、選擇飛行模式、生成控制指令、以發動機、副氣囊、舵面等控制無人飛艇完成相應的動作。而在通訊失效，無人飛艇則會進入失聯自動控制程序，隨后進行緊急迫降。
如圖9執行狀態機圖所示，在任務飛行執行航測航拍任務時，地面控制站與飛艇數據通信功能喪失，無人飛艇進入失聯自動控制狀態。
展開 車載以太網之SOME/IP-SD專題篇
Server SD狀態機
首先我們來看下Server端的四種狀態機的轉換過程，如下圖12為Server端的通信階段總體review：
圖12 Server端的通信階段總體Review
如下圖13我總結了Server端SD各個狀態機的轉換關系以及轉換之間的若干條件，其中條件1與條件2為"或"的關系，并不是”與“的關系，每個Phase階段中發生的行為均體現在Action下面。
圖13 Server SD狀態機轉換圖
Client SD狀態機
首先我們來看下Client端的四種狀態機的轉換過程，如下圖14為Client端的通信階段總體review：
圖14 Client端的通信階段總體Review
如下圖13我總結了Client端SD各個狀態機的轉換關系以及轉換之間的若干條件，其中條件1，條件2，條件3為"或"的關系，并不是”與“的關系，每個Phase階段中發生的行為均體現在Action下面。
圖15 Client SD狀態機轉換圖
展開 基于模型的系統工程在航電系統設計中的研究與仿真
4、黑盒狀態機
狀態機主要用于描述一個對象在其生命周期內的動態行為,表現為一個對象所經歷的狀態序列、在特定狀態下的行為、引起狀態轉移的條件、因狀態轉移而伴隨的動作、以及對異常做出的響應等。是對系統一個更加深入、明確的過程。
5、運行狀態機
運行狀態機是將設計得到的狀態機模型,加入網頁等外部驅動手段,通過改變外部輸入和內部參數,使之能動態運行起來,可視化的呈現系統運行狀態,能夠表現出系統邏輯和時序,方便設計人員進行系統需求確認。
運行狀態機包括生產參與者狀態機、生成系統參數和運行三個步驟。其中生成參與者狀態機是將所有外部參與者對系統的輸入操作進行仿真驅動,生成系統參數是提供對系統所有參數的一個動態更改頁面,便于調整系統不同的運行狀態,最后運行狀態機,仿真系統內部的運行活動,更直觀的檢查系統行為。
建模仿真
選取航電系統中TCAS功能進行仿真建模分析,TCAS即空中防撞系統,包含了空中交通告警/防撞和空管應答兩項重要子功能。
空中交通告警/防撞功能能夠對空域中其他裝有應答機的飛機進行詢問,此時被詢問的飛機會發送應答結果給發出詢問的飛機,然后通過反饋的應答結果判斷附近空域內是否有其他飛機,并結合本機的飛行狀態評估出其他飛機的威脅等級,通過語音和畫面的形式展示給飛行員,便于飛行員進行合理避讓。
空管應答功能能夠為地面雷達站提供本機編碼、高度和識別信息,便于空管人員進行空中交通管理。
通過上述設計方法對該功能進行需求分析,隨后建立黑盒活動圖、順序圖、確定端口和接口,完成黑盒狀態機的建立。
展開 五金沖壓件廠在試模時對壓力機的狀態要求
五金沖壓模具在試模前，對五金沖壓件廠的壓力機的技術狀態也是有著較為嚴格的要求的。下面就來說明下要試模的指定壓力機應處于的狀態。
1.壓力機的剎車、離合器及操作機構應工作正常；
2.壓力機上的打料螺釘應調整到合適的位置；
3.壓力機上的壓縮空氣墊操作要靈活、可靠；
4.壓力機上的工作形式應與沖模結構形式相吻合。例如，開式沖床適用于左右方向送、出料的沖壓作業；自動沖床可保證較高的生產率；
5.壓力機滑塊行程大小要滿足沖模的沖壓要求，即壓力機的行程應滿足制品高度尺寸要求，并保證沖壓后的制品能順利地從沖模中取出；其行程次數應符合生產率和材料變形速度的要求。
6.壓力機的電動機功率應大于沖模沖壓時所計算的功率值；
7.壓力機應能保證使用的方便和安全性。
五金沖壓件廠指定試模的壓力機只有滿足了以上幾點要求，才能將經檢驗外觀合格的沖模安裝其上，進行下一步的試模，否則對壓力機和模具都會產生不良的影響，也不會試沖出合格的五金沖壓件。
展開 自動駕駛人機交互 [五]：駕駛員狀態監控
作者 | HYZY
來源 | 焉知
知圈 | 進“HMI社群”請加微信15221054164，備注HMI
一、基本概念
駕駛員狀態監控系統DMS（Driver Monitor System）屬于自動駕駛人機交互的一部分，其使用攝像頭獲取的圖像及其它車身傳感器輸入的數據，通過視覺跟蹤、動作識別等技術監測駕駛員的駕駛行為和生理狀態，當判斷駕駛員不在場或處于非正常駕駛狀態時（疲勞、分心等），自動駕駛系統向駕駛員發出報警或執行其它安全策略，以確保車輛運行安全。
圖 1 駕駛員狀態監控DMS
從技術原理上，駕駛員狀態監控系統DMS可分為直接監控和間接監控兩種類型：
直接監控：通過傳感器獲取駕駛員頭部運動、面部運動、眼部運動、心電或腦電等直接表征駕駛員狀態的信號，用以判斷駕駛員的狀態；
間接監控：通過獲取駕駛員的駕駛行為信號及相關車輛狀態信號，間接判斷駕駛員狀態。
直接監控方式可獲取更多的駕駛員狀態信息，且隨著相關視覺技術的進步，其判斷結果可信度也不斷提升，多用于自動駕駛系統的人機交互。間接監控方式可獲取的駕駛員狀態信息有限，通常可用于駕駛員駕駛風格判斷及整車駕駛模式匹配。
二、駕駛員狀態定義
駕駛員狀態監控系統DMS可識別的駕駛員狀態見下圖2。
展開 狀態檢測、故障診斷技術在離心壓縮機上的應用
狀態檢測、故障診斷技術在離心壓縮機上的應用
原作者：蔡廣斌 溫賓江
出處：
【關鍵詞】離心式壓縮機,振動,故障診斷
【論文摘要】旋轉機械故障診斷技術在發電、化工行業等大型透平，離心機組上的應用日益廣泛。介紹了大慶天然氣公司從美國DRSSER-RAND公司引進的D10R9B離心壓縮機應用振動檢測，故障診斷技術，分析、判斷、處理的軸振動超高的問題及收到的良好效果。
如何在S7-1500 CPU里讀取交換機的MRP狀態
2．問題 當交換機的MRP 環網斷開時，如何通過S7-1500CPU 獲取這個故障信息，以 便進行處理。
3.解決方法 S7-1500 提供了PROFINET 數據記錄庫，把交換機作為PROFINET IO 設備， 通過讀取數據記錄的方式可以獲取 MRP 狀態。PROFINET 數據記錄庫下載地址 https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109753067。
4 操作方法：
(1)組態CPU為PROFINET控制器，組態交換機為IO設備，如圖 1 所示。
圖 1 網絡拓補
（2）組態 X310 為管理器，如圖 2 所示。
圖 2 MRP管理器組態
（3）組態 X208 為客戶端，如圖 3 所示。
圖 3 MRP 客戶端組態
（4）加載 PROFINET 數據記錄庫，如圖 4 所示。
圖 4 加載 PROFINET 數據記錄庫
（5）調用庫函數 LPNDR_ReadMrpState 讀取 MRP 狀態，如圖 5 所示。
圖 5 調用 LPNDR_ReadMrpState 庫函數
其中輸入參數execute 的上升沿啟動讀取任務，hwId 為交換機接口的硬件標識符，如圖 6 所示；輸出參數mrpRingState 為環網狀態，0 為斷開，1 為閉合
圖 6 hwld 參數設置
(6)測試結果
環網閉合時，mrpRingState 為 1，如圖 7 所示。
圖 7 環網閉合狀態
環網斷開時，mrpRingState 為 0，如圖 8 所示。
圖 8 環網斷開狀態
展開 航空發動機壓氣機和渦輪輪盤的載荷特點及計算狀態
二、熱載荷
輪盤要承受因受熱不均引起的熱載荷，對于壓氣機盤，熱載荷一般可以忽略。但隨著發動機總壓比和飛行速度的提高，壓氣機出口氣流已達到很高的溫度。所以，壓氣機前后幾級盤的熱載荷有時也不可忽略。對于渦輪盤，熱應力是僅次于離心力的重要影響因素，計算時應考慮以下類型的溫度場：
飛行包線中規定的各強度計算的穩態溫度場；
典型飛行循環中的穩態溫度場；
典型飛行循環中的過渡態溫度場。
在估算時，若原始數據無法充分提供，也沒有實測溫度可參考，這時可以根據設計狀態及最高熱載荷狀態的氣流參數進行估算，估算盤上溫度場的經驗公式為：
式中，T 為所求半徑處的溫度，T0 為盤中心孔處的溫度，Tb 為盤輪緣處的溫度，R 為盤上任意半徑，下腳標0、b 分別對應中心孔和輪緣。
m=2，對應無強迫冷卻時的鈦合金和鐵素體鋼；
m=4，對應有強迫冷卻時的鎳基合金。
1.
展開 AutoSAR之基礎篇CanNM
Bus-Sleep階段，只接收NM報文喚醒，不發送任何報文；
Pre-Bus-Sleep階段，同樣僅允許接收NM報文，對于早已在發送Buffer中的APP報文應發送完畢后立刻停止APP報文；
在Network Mode模式下，除了在Ready Sleep階段不允許發送NM報文之外，其余階段APP報文與NM報文正常收發；
圖5 NM過程中報文收發狀態
狀態機時間參數總結
鑒于在網絡管理各子狀態的切換過程中都依賴于各種計時器，為了便于后續狀態機切換的講述以及后續查表方便，將相關參數總結如下，以供參考。
圖6 NM計時器參數表
NM狀態機切換
NM狀態機是整個網絡管理的核心。從上述內容可知NM管理狀態機總共分為3種模式：Bus-Sleep、Pre-Bus-Sleep以及Network Mode。
其中Network Mode 又可分為3個子狀態：Repeat Message State、Normal Operation State以及Ready Sleep State。
其中Repeat Message State又可分為Immediate Transmit State與Normal Transmit State。
如圖7所示，根據以下狀態切換路徑來一一講解各個狀態的切換。
圖7 NM狀態機切換
喚醒源一般可分為本地喚醒源與遠程喚醒源。
展開 耐特EM232模塊在超聲波滾刀切割機時的裁切狀態
系統功能
超聲波滾刀機是一種應用于高速定長切割的設備, 該設備使用伺服系統電機進行送料(也可使用變頻電機送料加編碼器反饋的方式),使用滾刀加超聲波的擠壓來將材料切斷.
控制系統特點
1、系統雙伺服控制電機，一軸用來送料，一軸控制滾刀裁切（送料軸也可使用變頻控制加編碼器反饋方式工作）
2、滾刀使用伺服控制，在裁切的時候存在空轉時間和裁切時間兩種狀態，裁切狀態的時候滾刀的末端同送料的運動線速度一致，，空轉的時候自動判斷空轉速度進入準備下一次的裁切。
3、滾刀同物料咬合部分的長度可以根據實際需要進行設定,這樣可以做成普通的切斷,也可在結合刀頭的不同形狀切割出不同的紋路的物料.
4、本系統裁切效率高,裁切精度穩定, 相比普通的定長切割的需要停頓的裁切方式可以提高4倍以上的生產效率.
使用耐特的CPU222 DC/DC/DC 控制兩軸伺服，使用實時變速進行調整，極大提高運行效率。
此文章從福州耐特電子科技有限公司官網轉載
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