将simulink的Scope波形数据保存到workspace.docx
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将simulink的Scope波形数据保存到workspace.docx
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将simulink的Scope波形数据保存到workspace
在用Simulink做仿真时,我们经常会用到示波器Scope来观察波形,它可以对波形进行局部放大、按横、纵座标放大,非常方便,但是如果我们要保存波形时,就最好别直接拷贝Scope波形了,因为它的背景是黑的,而且不能进行线形修改和标注,不适合作为文档用图。
一般的做法是将数据输出到工作空间,然后用画图指令Plot画图。
输出到工作空间的方法一般有这么几种:
1.添加ToWorkspace模块;
2.添加out模块;
3.直接用Scope输出。
本人比较懒,一般不再添加其他输出模块,直接选用方法3。
当然不是说放一个Scope就能数出数据的,需要对Scope进行设置。
设置界面如下:
在仿真完毕后,打开scope,点击第二个图标,叫做parameter,选择datahistory,再在savedatatoworkspace前勾上,再仿真一次,数据就保存在workspace里了。
这里最好把Limitdatapointstolast勾掉,因为很有可能你的数据会超过5000个。
勾选SavedatatoWorkspace,变量类型可以选结构体,结构体带时间,以与向量(后面我们会分别介绍这几种变量类型的画图方法)。
运行Simulink,输出完数据,你就可以利用Matlab的画图工具随心所欲的画图了。
下面以一个例子分别介绍三种变量类型的画图方法。
1.输出类型为向量形式。
从图上看到,输出了两维时间序列,而实际输出到工作空间的变量ScopeData为三维序列,其中第一列为时间,这正好为我们画图提供了方便。
我们可以采用画图命令如下:
figure;
plot(ScopeData(:
1),ScopeData(:
2),'LineWidth',1.5);
holdon;
plot(ScopeData(:
1),ScopeData(:
3),'r:
','LineWidth',1.5);
legend('正弦波','锯齿波');
holdoff;
当然你还可以采用其他绘图方式,如采用Subplot方式。
2.输出类型为StructurewithTime。
即结构体带时间。
我们可以看一下这个结构体包含哪些东西。
在CommandWindow里直接输入变量名。
ScopeData=
time:
[51x1double]
signals:
[1x1struct]
blockName:
'untitled/Scope'
可见,该结构体包含了时间序列,信号结构体,以与我的框图名。
实际上我们的输出信号都包含在signals这个结构体里了,我们接着可以再看看signals结构体的组成部分。
我们输入ScopeData.signals(这点与C语言是类似的)。
ans=
values:
[51x2double]
dimensions:
2
label:
''
title:
''
plotStyle:
[00]
可以看到,values是一个51x2的double型矩阵,它正好是我们输出的数据。
我们采用这样的画图命令即可完成画图:
figure;
plot(ScopeData.time,ScopeData.signals.values(:
1),'LineWidth',1.5);
holdon;
plot(ScopeData.time,ScopeData.signals.values(:
2),'r:
','LineWidth',1.5);
legend('正弦波','锯齿波');
holdoff;
结果同上。
3.对于Structure类型,正好是Structurewithtime的精简版,因为它的时间为空,因此你必须用其他方式获得时间,这里就不介绍了。
上述三种输出方式,1最简单,但有时候你又不得不用结构体形式画图,例如下面这种情况,这时候你就只能用2和3了,当然最好还是2。
可以试试下面这段程序:
f=[1,2,3,4,5]; %示波器对应坐标系的序号,比如一个示波器有8个量显示,你想选择第1,2,3,4,5个量另外输出到新的figure窗口。
a=1; %取起始点,这里从第一个点开始,当然你也可以从其他比如第一100个点开始作为起始点。
b=size(ScopeData.time,1); %时间采样点总个数,即从0开始,以系统默认步长为间隔到末时间点的总个数。
d=fix(5/5*b); %选择数据围,这里5/5表示整个数据围,3/5表示取原围的3/5,
c=1; %取点步长,1表示每个点都取,如c=5则表示每隔5个点取数据。
H=figure
(1); %新建图形窗口
fori=1:
size(f,2)
h(i)=subplot(size(f,2),1,i); %将几个曲线图画在一个figure里,并竖排,并且每个坐标图都有一个句柄值,以便后续处理需要,比如下面的xlabeltitle之类的。
plot(ScopeData.time(a:
c:
d),ScopeData.signals(f(i)).values(a:
c:
d)) %在相应坐标轴框里画曲线图。
注意这里是结构体数据,前提是将示波器数据导入到工作空间(方法见后面)
gridon
end
xlabel(h(5),'time(s)');
title(h
(1),'U0');
title(h
(2),'S');
title(h(3),'Sa');
title(h(4),'SD');
title(h(5),'I0'); %这些你想加就加,不想加可删除,也就一些坐标名称之类的。
附:
将示波器数据导入到工作空间的方法:
双击示波器,点工具栏第二个图标(即Parameters),点进去后再点“Datahistory”,再点“Savedatatoworkspace”.如果数据量大,则可设置你想要的数据个数,比如把它的原有的5000改为更大的,或者去掉“Limitdatapointstolast”的勾也行,这将仿真所得的所有数据(这是一个结构体数据)输出到工作空间。
如果有多个示波器,请注意第一个示波器输出的结构体变量是ScopeData, 第二个示波器输出的是ScopeData1,,以此类推。
这个在导入工作空间后在工作空间目录下可以看到变量ScopeData的,呵呵
引用MATLAB中用plot命令画出示波器的图形总结
这两天碰到一个问题是关于用MATLAB命令把示波器图形画出,经过努力总算得到解决。
看到网上有的同行问怎么改示波器的背景,把示波器波形复制到Word中,我有两种方法,第一种是我一个同学告诉我的,通过命令对示波器进行操作。
具体如下
shh=get(0,'ShowHiddenHandles');
set(0,'ShowHiddenHandles','On')
set(gcf,'menubar','figure')
set(gcf,'CloseRequestFcn','closereq')
set(gcf,'DefaultLineClipping','Off')
set(0,'ShowHiddenHandles',shh)
输入以上命令可以直接对示波器进行修改,包括背景和曲线颜色
第二种方法我以前总结过,现在详细说明一下
用MATLAB命令将simulink示波器的图形画出
第一步,将你的示波器的输出曲线以矩阵形式映射到MATLAB的工作空间。
如图1所示,双击示波器后选择parameters目录下的Datahistory,将Savedatatoworkspace勾上,Format选择Array,Variablename即你输入至工作空间的矩阵名称,这里我取名aa。
在这之后运行一次仿真,那么你就可以在MATLAB的工作空间里看到你示波器输出曲线的矩阵aa。
如图2所示。
第二步,用plot函数画出曲线
双击曲线矩阵aa,将可以看到详细情况,我这里的aa矩阵是一个1034行,3列的矩阵,观察这个矩阵即可以发现,这个矩阵的第一列是仿真时间,而由于我仿真时示波器输出的是两条曲线,所以第二列和第三列即分别代表了这2条曲线。
同时大家要注意,在simulink中我们有时往往在示波器中混合输出曲线,那么就要在示波器前加一个MUX混合模块,因此示波器曲线映射到的工作空间的矩阵是和你的MUX的输入端数有关,如果你设置了3个MUX输入端,而实际上你只使用了2个,那么曲线矩阵仍然会有4列,并且其中一列是零,而不是3列。
理解曲线矩阵的原理之后,我们就可以用plot函数画出示波器中显示的图形了。
curve=plot(aa(:
1),aa(:
2),aa(:
1),aa(:
3),'--r')
%aa(:
1)表示取aa的第一列,仿真时间
%aa(:
2)表示取aa的第二列,示波器的输入一
%aa(:
3)表示取aa的第三列,示波器的输入二
%--r表示曲线2显示的形式和颜色,这里是(red)
set(curve
(1),'linewidth',3)
%设置曲线1的粗细
set(curve
(2),'linewidth',3)
%设置曲线2的粗细
legend('Fuzzy','PID')
%曲线名称标注
xlabel('仿真时间(s)')
%X坐标轴名称标注
ylabel('幅值')
%Y轴坐标轴标注
title('FuzzyControlVSPID')
%所画图的名称
gridon
%添加网格
运行上述命令后即可以看到用MATLAB命令画出的图形了,你可以在图形出来之后继续进行编辑。
将不同示波器中的曲线画在一图上
如何将不同示波器中的曲线画在一图上,很简单,如下命令解释
curve=plot(f1(:
1),f1(:
2),FP(:
1),FP(:
2),'r',FP(:
1),FP(:
3),'k')
%f1为即示波器1输出的曲线矩阵f1,FP为示波器2输出的曲线矩阵FP
同一示波器的仿真时间和曲线要相一致,所以f1(:
1),f1(:
2)放一起,FP(:
1),FP(:
2)放一起,不能出现f1(:
1),FP(:
2)的情况
这个问题有很多人在问,今天抽点时间简单写一下,希望能帮到有需要的朋友我拿个示波器把数据导入workspace里面,设置如图:
设置.jpg(22.51KB)
2010-5-2320:
12
运行后来看workspace的workspace
变量.jpg(20.77KB)
2010-5-2320:
18
为了让大家更容易理解后面的命令,双击这个变量名,如图
变量1.jpg(37.2KB)
2010-5-2320:
21
如果要plot的话,这个time就是时间值,调用方法是ScopeData_det.time再双击signals
变量2.jpg(82.79KB)
2010-5-2320:
21
因为这个示波器有8组数据,里面就是8个结构体第一组数据,双击
变量3.jpg(43.14KB)
2010-5-2320:
26
然后这个values就是我们需要的第一组值,ScopeData_det.singals(1,1).values,同理第二组值是ScopeData_det.singals(1,2).values.........如果导入的只有一组值的话,就是ScopeData_det.singals.values画图的话,就是plot(ScopeData_det.time,ScopeData_det.singals(1,1).values),用于其他的分析应用也很方便的,记住matlab的特点:
矩阵思想就先讲struct类型,相信大家对workspace有深一点的认识了吧,嘿嘿。
以后再补充其他的。
先在示波器的属性里面,Datahistory页里,把savedatatoworkspace前面的方格勾上,然后开始运行你的系统或者模型~
然后在commandwindows里面输入"plot(ScopeData.signals.time,ScopeData.signals(n).values)"
其中ScopeData.signals(n).values的意思是示波器的第几个波形,比如第二个波形,就是ScopeData.signals(n).values。
当然如果你的示波器只显示一个波形,那就只要ScopeData.signals.values就OK啦~
上面命令输入完毕后就回车,然后会跳出一个波形,你点编辑波形,就可以改它的横轴纵轴,还能加横轴纵轴标签等等,相当的好用呀~
最后当你的波形编辑好了之后,在目录EDIT里面选择CopyFigure,然后就可以直接粘贴到任何你想粘的地方啦~\(≧▽≦)/~
最后有个小补充,如果想要几个波形复合在一起,可以在"plot(ScopeData.signals.time,ScopeData.signals(n).values)"命令完毕后加个“holdon”,然后继续plot你下面要的波形,两个波形就何以画在一个坐标系里了~
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