matlab中示波器圖像的使用

Matlab中示波器圖像的使用報(bào)告人：dingqian12345@126.com時(shí)間：2011年04月15日為什么要講示波器圖像的使用1用Simulink進(jìn)行仿真的時(shí)候，常會(huì)用到示波器Scope，可以直觀(guān)輸出波形圖，并且可對(duì)波形圖進(jìn)行局部放大等操作，很方便提取路徑為：Simulink->Sink->Scope其背景是黑的而且不能進(jìn)行線(xiàn)型的修改和標(biāo)注不適合文檔用圖圖1Scope提取路徑為什么要講示波器圖像的使用2問(wèn)題來(lái)了：如何將示波器圖像輸入到文章中呢？低級(jí)辦法例子1：大三時(shí)候郭毓老師的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)仿真作業(yè)常用的比較低級(jí)的辦法是使用屏幕截屏，由于scope的背景是黑色的，然后在畫(huà)圖板中進(jìn)行反色坐標(biāo)軸字跡模糊、看起來(lái)很丑、打印出來(lái)效果極差圖2低級(jí)辦法例子1為什么要講示波器圖像的使用3低級(jí)辦法例子2：《SVPWM電機(jī)控制系統(tǒng)的MATLAB建模與分析》鎮(zhèn)江高專(zhuān)學(xué)報(bào)東南大學(xué)冷承業(yè)圖3低級(jí)辦法例子2線(xiàn)條模模糊糊坐標(biāo)軸根本不清楚為什么要講示波器圖像的使用4低級(jí)辦法例子3：《矢量控制永磁同步電動(dòng)機(jī)的MATLAB仿真》自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用大連理工大學(xué)李繼堂、劉鳳春且不說(shuō)其文章內(nèi)容如何，做出如此不正規(guī)的圖形乃至被我拿來(lái)當(dāng)做反面教材，實(shí)在感慨國(guó)內(nèi)某些文獻(xiàn)的質(zhì)量如何避免以后被人家當(dāng)做反面例子呢下面講述圖4低級(jí)辦法例子3如何使用示波器圖像1圖5仿真實(shí)例為了講清楚問(wèn)題搭建一個(gè)如圖5所示的很簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)使用示波器圖形除了截屏無(wú)非有兩種方式：1、直接對(duì)scope圖像進(jìn)行操作2、將相應(yīng)的數(shù)據(jù)讀出來(lái)另外作圖如何使用示波器圖像2方法1、直接對(duì)scope圖像進(jìn)行操作系統(tǒng)所提供的scope其實(shí)也是一種我們經(jīng)常使用的figure窗口，不過(guò)matlab把scope的菜單欄隱藏起來(lái)，因此沒(méi)有辦法對(duì)背景、坐標(biāo)等進(jìn)行修改，我們可以考慮將其隱藏的菜單欄找回來(lái)操作步驟：①仿真完畢后打開(kāi)scope觀(guān)察圖像②在主窗口中輸入

set(0,‘ShowHiddenHandles’,‘on’)%設(shè)置隱藏句柄可被查找

set(gcf,‘menubar’,‘figure’)%顯示菜單欄③菜單欄Edit->Axes->Properties圖6scope圖像菜單有無(wú)的變化圖7Axes->Properties操作如何使用示波器圖像3方法1、直接對(duì)scope圖像進(jìn)行操作操作步驟：④點(diǎn)擊如圖8所示的右下角的MoreProperties出現(xiàn)如圖9所示的坐標(biāo)軸屬性設(shè)置對(duì)話(huà)框圖8MoreProperties操作步驟：⑤對(duì)坐標(biāo)軸的相應(yīng)屬性進(jìn)行設(shè)置：color背景色Fontsize字體大小以上即完成對(duì)坐標(biāo)軸的設(shè)置圖9坐標(biāo)軸屬性設(shè)置界面如何使用示波器圖像4方法1、直接對(duì)scope圖像進(jìn)行操作如何使用示波器圖像5方法1、直接對(duì)scope圖像進(jìn)行操作注意：也可以在步驟1和步驟2完成之后，在主窗口中繼續(xù)輸入inspect(gca)即可出現(xiàn)坐標(biāo)軸屬性設(shè)置對(duì)話(huà)框?qū)€(xiàn)條的設(shè)置比較簡(jiǎn)單。選中圖形中的線(xiàn)條然后右鍵，可以對(duì)線(xiàn)條的樣式、顏色、線(xiàn)寬等進(jìn)行修改（在選中線(xiàn)條的時(shí)候，右下方出現(xiàn)的MoreProperties即為對(duì)線(xiàn)條的屬性設(shè)置選項(xiàng)）圖10線(xiàn)條的設(shè)置如何使用示波器圖像6方法1、直接對(duì)scope圖像進(jìn)行操作圖11處理后的截屏圖形結(jié)論：效果比直接截屏好了不少、但是比較麻煩、由于在系統(tǒng)原有的設(shè)置上進(jìn)行修改、具有一定的局限性如何使用示波器圖像7方法2、數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作空間作圖圖12(a)仿真修改1在圖5所示的仿真中添加一個(gè)時(shí)鐘模塊，并添加一個(gè)toWorkspace模塊；示波器位置添加一個(gè)toWorkspace模塊。修改兩個(gè)toworkspace模塊的參數(shù)，自己命名變量（這里為t和y），將保存類(lèi)型Saveformat改為Array。圖12(c)輸出端toworkspace修改圖12(b)時(shí)鐘toworkspace修改如何使用示波器圖像8方法2、數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作空間作圖以上修改完畢后，運(yùn)行仿真，會(huì)發(fā)現(xiàn)工作空間中多了t和y兩個(gè)變量，我們?cè)谥鞔翱谥休斎雙lot(t,y)，使用File->Saveas保存成emf矢量圖格式。圖13plot做出的圖像1圖14保存為emf格式的圖像1我們可以對(duì)plot做出的圖像使用命令進(jìn)行字體、標(biāo)題等等修改，稍后講如何使用命令形式實(shí)現(xiàn)修改如何使用示波器圖像9方法2、數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作空間作圖將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到工作空間中還有另外一種方法，不需要toworkspace模塊，而是使用scope自帶的功能設(shè)置。圖14scope自帶的Parameters菜單圖15scope

general屬性設(shè)置操作步驟：①點(diǎn)擊scope的菜單欄中的Parameters②在圖15中進(jìn)行g(shù)eneral的修改，注意Numberofaxes為scope中坐標(biāo)軸的個(gè)數(shù)，使用這種方式處理數(shù)據(jù)到工作空間的時(shí)候，這里只能填1③對(duì)圖16所示的Datahistory屬性進(jìn)行設(shè)置A、可將Limitdatapointstolast的限制去掉，特別是對(duì)電機(jī)仿真這種數(shù)據(jù)量很大的情形，否則系統(tǒng)將僅僅保存最后5000個(gè)數(shù)據(jù)B、修改變量名（這里假設(shè)為oo）C、修改Format為Array類(lèi)型④運(yùn)行仿真。在主窗口中會(huì)發(fā)現(xiàn)多了oo這個(gè)變量，其中第一列為時(shí)間，第二列為scope對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。圖16scope

datahistory屬性設(shè)置如何使用示波器圖像10方法2、數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作空間作圖操作步驟：⑤在主窗口或者工作路徑下的m文件中寫(xiě)入如下命令：

tt=oo(:,1);%取出第一列

yy=oo(:,2);%取出第二列

plot(tt,yy);%作圖圖17plot做出的圖像2如何使用示波器圖像10方法2、數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作空間作圖一個(gè)問(wèn)題是：如果有多行數(shù)據(jù)需要輸出呢？方法：使用Simulink->SignalRouting->Mux集線(xiàn)器，Scope的其他設(shè)置不變，這樣仿真結(jié)束后會(huì)發(fā)現(xiàn)oo有三列數(shù)據(jù)，分別對(duì)應(yīng)時(shí)間、Mux的第一輸入端數(shù)據(jù)、Mux第二輸入端數(shù)據(jù)。仿真結(jié)束后，在主窗口或者工作路徑下的m文件中寫(xiě)入如下命令：

tt=oo(:,1);%取出第一列yy1=oo(:,2);%取出第二列yy2=oo(:,3);%取出第三列plot(tt,yy1,tt,yy2);%作圖圖18仿真修改2圖19plot作出的圖像3方法3、數(shù)據(jù)導(dǎo)入文件作圖必須要指出的是，導(dǎo)至工作空間中作圖是有不足之處的：導(dǎo)到工作空間的數(shù)據(jù)是一種臨時(shí)變量，一旦軟件關(guān)閉后就消失，這樣如果你的仿真很漫長(zhǎng)，下次需要數(shù)據(jù)分析就需要重新運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間。不利于與其他軟件的數(shù)據(jù)交互。圖20仿真修改3我們將數(shù)據(jù)導(dǎo)至文件中保存，如圖20，添加一個(gè)ToFile模塊。ToFile模塊中中需要進(jìn)行修改的東西有：文件名。這里假設(shè)為uu.mat變量名。這里假設(shè)為dq如何使用示波器圖像11圖21ToFile屬性的設(shè)置如何使用示波器圖像12方法3、數(shù)據(jù)導(dǎo)入文件作圖運(yùn)行圖20所示的仿真，結(jié)束后在主窗口或者工作路徑下的m文件中寫(xiě)入如下命令：load(‘uu.mat’);%載入文件%在主窗口可以發(fā)現(xiàn)此時(shí)多了dq變量，注意與導(dǎo)至空間中不同的是，dq是行向量%實(shí)際上mat文件存儲(chǔ)的變量中第一行為時(shí)間第二行為數(shù)據(jù)ttt=dq(1,:);%行向量yyy=dq(2,:);plot(ttt,yyy);圖22plot作出的圖像4如何使用示波器圖像13總結(jié)：1、這三種方法中，第一種方法不推薦使用，過(guò)程繁瑣而且效果不是很好。2、推薦使用第二種方法即將數(shù)據(jù)導(dǎo)至工作空間中的做法，如果有必要（比如仿真時(shí)間比較長(zhǎng)），也可以使用第三種方法，兩者的復(fù)雜度及效果是一樣的，不過(guò)需要注意行列向量的問(wèn)題。圖像后處理1使用plot做出圖像后，可能還需要進(jìn)一步的進(jìn)行一定的處理，比如字體、背景、標(biāo)注的添加等，這里主要講如何使用命令實(shí)現(xiàn)（使用菜單欄也可以實(shí)現(xiàn)，可摸索相應(yīng)的菜單命令）。（投稿時(shí)注意的圖片小但意思要表達(dá)清楚）圖20仿真修改3圖23emf格式圖像A命令A(yù)tt=oo(:,1);yy1=oo(:,2);yy2=oo(:3);figure(1);plot(tt,yy1,’r’,tt,yy2,’b’);圖23可能存在的幾個(gè)問(wèn)題沒(méi)有標(biāo)題坐標(biāo)軸刻度不清楚（特別是縮小后）沒(méi)有兩條曲線(xiàn)各自代表什么的文字說(shuō)明Step1:添加標(biāo)題title(‘Closecontrol’);圖像后處理2如果覺(jué)得標(biāo)題字體太小可以使用title(‘\fontsize{20}Closecontrol’);Step2:坐標(biāo)軸刻度修改get(gca,’fontsize’,16);圖24圖25圖像后處理3圖26Step3:圖例的添加注意不能依靠線(xiàn)條顏色的不同來(lái)區(qū)分曲線(xiàn)，而應(yīng)該通過(guò)linestyle線(xiàn)條樣式區(qū)分不同的曲線(xiàn)，因?yàn)樵诖蛴〉臅r(shí)候無(wú)法區(qū)分不同顏色。最后完整程序：tt=oo(:,1);yy1=oo(:,2);yy2=oo(:,3);figu