Simulink利用Scope输出及绘制仿真波形技巧
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一、打印输出(Print)将系统仿真结果的输出信号打印出来。
二、视图自动缩放(Autoscale)点击此按钮可以自动调整显示范围以匹配系统仿真输出信号的动态范围。
三、X轴缩放、Y轴缩放以及视图整体缩放可以分别对X坐标轴、Y坐标轴或同时对X、Y坐标轴的信号显示进行缩放,以满足用户对信号做局部观察的需要。
使用时,单击缩放按钮后选择需要观察的信号范围即可。
若需要缩小视图,单击鼠标右键,选择弹出菜单的Zoom out即可。
四、保存和恢复坐标轴设置使用Scope模块观察输出信号时,用户可以保存坐标轴设置。
这样,当信号的视图发生改变后,单击恢复坐标轴设置可以恢复以前保存的坐标轴设置。
五、Scope参数设置点击Scope 模块工具栏的参数设置按钮(Parameters),可以打开Scope模块的参数设置界面,见图9.2(a)。
Scope 模块的参数设置包含两个选项卡:General和Data History。
1、General选项卡通常参数设置界面首先显示General选项卡的内容。
在General选项卡中可以进行下列设置:(1)坐标系数目(Number of axes)在一个Scope模块中可以使用多个坐标系窗口同时输出多个信号。
同时可使用的坐标系数目由此处设置。
默认设置下,Scope模块仅显示一个坐标系窗口。
(2)悬浮Scope开关(floating scope)用来将Scope模块切换为悬浮Scope模块。
悬浮Scope模块将在9.1.2中介绍。
(3)显示时间范围(Time range)用来设置信号的显示时间范围。
需要注意的是信号显示的时间范围和系统仿真的时间范围可以不同。
坐标系所显示的时间范围并非为绝对时间,而是指相对时间范围,坐标系左下角的时间偏移(Time offset)规定时间的起始时刻。
(4)坐标系标签(Tick labels)确定Scope模块中各坐标系是否带有坐标系标签。
此选项提供3种选择:全部坐标系都使用坐标系标签(all)、最下方坐标系使用标签(bottom axis only)以及都不使用标签(none)。
相信很多同学,特别是硕士和博士同学在写期刊论文或学位论文时需要使用matlab/simulink仿真,而且需要将波形导出来写入论文。
本文将介绍一种导出波形的方法,不一定是最快捷的,但是一定能够达到清晰的效果。
1.建立仿真模型:建立好仿真模型后,放置“示波器(scope)”(你想看的波形),双击“示波器”,看到类似下图对话框,上方有工具栏,第一个是“打印”,第二个是“参数”,单击参数按钮,弹出下图中间“参数”对话框,“参数”对话框的第二个选项卡下去掉“限制至结束的数据点数”前的复选框,勾选“保存到工作空间(Save data to workspace)”,并对要保存的数据命名(图中为“ULoad”)数据的格式(format)下拉列表就选择默认的(Structure with time),就是含有时间的结构体。
有些老师在授课的时候说选择Array(即只有数据的数组),想想matlab也是大公司,默认肯定是有道理的。
2.仿真:本文不讲。
3.查看:仿真完成后,会在工作空间(workspace)出现下图所示结构体变量ULoad,双击该结构体变量,会出现右侧Variable Editor窗口,可以清楚地看到ULoad内部有些什么变量,可以继续双击其中的元素,可以查看所有内容。
该步骤可省略,只是查看功能。
4.画图:这是关键的一步,请用simplot函数,而不是plot函数,而simplot函数对应的变量形式就是“Structure with time”,也就是说matlab公司希望用户直接用这个函数。
例如:simplot(ULoad);出现下图所示与示波器一模一样的图形。
单击工具栏“属性”按钮,如图中红色圆圈中所示。
5.属性编辑:这一步也很重要,单击属性按钮后,如下图所示属性面板好像啥也没有,不捉急,你想修改什么就单击什么,比如背景肯定不希望是黑色的吧,单击背景,或者坐标轴(因为背景和坐标是属于坐标轴的),如下图所示左下方红色框内改变背景填充色和网各色,也可以去掉网格,左上方为添加标题,中间为xy坐标范围和标签,后面都有个Ticks按钮,还有more properties按钮,点开看看呗。
浮动示波器(floating scope)1.示波器的参数" Number of axes" 项用于设定示波器的Y 轴数量,即示波器的输入信号端口的个数,其预设值为"1" ,也就是说该示波器可以用来观察一路信号,将其设为"2" ,则可以同时观察两路信号,并且示波器的图标也自动变为有两个输入端口,依次类推,这样一个示波器可以同时观察多路信号。
"Time range" (时间范围) ,用于设定示波器时间轴的最大值,这一般可以选自动(auto) ,这样X 轴就自动以系统仿真参数设置中的起始和终止时间作为示披器的时间显示范围。
第三项用于选择标签的贴放位置。
第四项用于选择数据取样方式,其中Decimation 方式是当右边栏设为"3" 时,则每3 个数据取一个,设为"5" 时,则是5 中取1 ,设的数字越大显示的波形就越粗糙,但是数据存储的空间可以减少。
一般该项保持预置值"1" ,这样输入的数据都显示,画出的波形较光滑漂亮。
如果取样方式选Sample time 采样方式,则其右栏里输入的是采样的时间间隔,这时将按采样间隔提取数据显示。
该页中还有一项"Floating scope" 选择,如果在它左方的小框中点击选中,则该示波器成为浮动的示波器,即没有输入接口,但可以接收其他模块发送来的数据。
示波器设置的第二页是数据页,这里有两项选择。
第一项是数据点数,预置值是5000 ,即可以显示5000个数据,若超过5000 个数据,则删掉前面的保留后面的。
也可以不选该项,这样所有数据都显示,在计算量大时对内存的要求高一些。
如果选中了数据页的第二项"Save data to workspace" ,即将数据放到工作间去,则仿真的结果可以保存起来,并可以用MATLAB 的绘图命令来处理,也可以用其他绘图软件画出更漂亮的图形。
matlab中仿真的scope图像的设置如何设置显⽰matlab中的scope 图像1、我们使⽤Matlab绘制出数据的各种图形需要保存的时候,不少同学是直接⽤屏幕截图的办法来做的,但这样出来的图并不清晰,不便于后续应⽤和处理,并且往往不符合发表论⽂的要求,很多论⽂是要求⽤.eps 格式的图⽚的。
实际上,我们可以有下⾯两种更好的处理⽅法:(1)在论⽂⾥插⼊图⽚在Matlab的Figure窗⼝,点击菜单栏的Edit,选择Copy Figure,然后转到你的⽂档界⾯,把光标放到需要插⼊图⽚的位置,然后Ctrl+C,你就可以得到⽐较清晰的图⽚了。
需要注意的是,这时候的图⽚有相当⼀部分空⽩区域,你可以⽤word图⽚⼯具栏的‘裁剪’功能把图⽚空⽩区域消除掉。
另外,如果需要对图⽚的⼤⼩进⾏拉伸,最好不要直接⽤⿏标拖拉,这样容易导致图中的点线分布变形,可以右键点击图⽚,选择‘设置图⽚格式’,在‘⼤⼩’标签的‘缩放’栏⾥,设置图⽚的⼤⼩。
(2)直接保存Figure为了便于后续处理和应⽤,建议⼤家形成⼀个良好习惯,即把绘制所得的Figure窗⼝直接保存为.fig⽂件,以后你就可以多次打开它,对图像进⾏修改处理,例如加注标签(label)等,也可以打开.fig⽂件把所显⽰的图像转存为其它格式的⽂件,例如.eps、.jpg等。
2、在做Simulink仿真时,使⽤的Scope波形显⽰模块实际上也是⼀种Figure窗⼝,不过Matlab把Scope的菜单栏隐藏起来,只提供了⼏个有限的参数设置。
如果需要对Scope中的图加上坐标、更改界⾯背景⾊等,没有菜单栏就基本上⽆从下⼿了。
可以在打开你的mdl⽂件之后,在Matlab的命令⾏输⼊以下指令来恢复显⽰Scope的Figure 菜单栏:>> set(0,'ShowHiddenHandles','on');>> set(gcf,'menubar','figure');这样Scope窗⼝就如下所⽰:然后点击菜单栏的Edit ,可以选择Copy Figure 来保持波形图,也可以选择Figure Properties 来调整Scope 的各种图形属性,包括添加xlabel、ylabel、title,更改背景颜⾊,调整波形曲线的线型、粗细等等:P.S.:除了上⾯说的那两⾏指令外,在⽹上还找到⼀段相似的程序,不过我使⽤时Matlab提⽰第4⾏代码出现Error,不知是何原因,也贴在这⾥⼤家分析下吧,呵呵。