MATLAB仿真波形的处理.doc

示波器波形的处理1. 示波器介绍首先介绍示波器的基本功能，对Simulink Model（搭建的模型）进行仿真之后，双击Scope（示波器)，会打开Scope的显示界面。这时候Scope会显示仿真出来的波形。以12脉波串联型二极管整流器为例，Scope显示的界面如图1所示。图1补充：若显示出来的波形比例不太好时，可以单击鼠标右键Autoscale（或使用工具栏上望远镜）进行调整，也可以右键Axes properties对纵坐标范围进行修改。单击图1左上角红圈内“Parameters”按钮，弹出属性对话框,如图2所示。在Scope模块的General（通用）参数中，Number of axes为显示轴数，默认为1，如需显示两个参数的波形，将显示轴数改为2，可根据需要调整Time range里的时间范围，这个设定值代表一个屏幕内显示的最长时间。其他设置通常不用调整。图2如图3所示，在Scope模块的“Date history”(数据显示)参数中，如将“save date to workspace”选项栏勾上，这个示波器所观察到的曲线将会随着仿真系统的运行，被保存在Workspace（工作区）内，不勾选则不保存。在“variable name”选项栏中可给变量起个名字，这里我们随便起个名字“output1”,注意：起名时遵循变量命名原则，否则会出错，此处采用英文字母和数字皆可。“Format”为数据保存格式，也可进行修改，通常可采用系统的默认值，这里采用“Array”“Limit date points to last”的值可以设置的大一些或不勾选。设置完成后点击“Apply” “OK”， 图3注意：设置完成之后对模型再进行一次仿真，这样在MATLAB主界面中的Workspace（在主界面中按ctrl+3可弹出Workspace界面，也可在主界面工具栏的Window中选定）内找到我们命名的“output1”文件。如图4所示图4双击output1会出现如图5所示的界面。图52. 用MATLAB命令将simulink示波器的图形画出如图5所示，我们可以看到详细情况，它是一个4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三条曲线，所以第二列、第三列和第四列即分别代表了这3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多条曲线，那么就要在示波器前加一个MUX混合模块，因此示波器内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。在MATLAB命令行中敲入一下命令：按enter键将会显示示波器中的图形。如图6所示。plot(output1(:,1),output1(:,2),hold on,plot(output1(:,1),output1(:,3),hold on,plot(output1(:,1),output1(:,4)注：这里的plot(output1(:,1),output1(:,2)命令用来输出第一个波形，plot(output1(:,1),output1(:,3) 命令用来输出第二个波形，plot(output1(:,1),output1(:,4) 命令用来输出第三个波形。hold on用于图形的保持，若命令改为plot(output1(:,1),output1(:,2),plot(output1(:,1),output1(:,3), plot(output1(:,1),output1(:,4)则只会显示第三个波形。图63.对图形的处理1）背景修改在图形中点击菜单栏ViewProperty Editor会出现编辑框如图7所示（或单击工具栏上的箭头），点击坐标纸以外的灰色区域，可将背景选定，在编辑框Figure Color对背景颜色进行修改。图72）坐标轴的设置选中坐标轴会出现相应的编辑框，在编辑框的左侧可以对坐标轴的背景颜色、坐标轴字体的颜色、网格进行设置。在编辑框的右侧点击Ticks可以对坐标轴进行具体的设置。如图8所示。图8如对X轴进行设置，点击Ticks会出现编辑框，如图9所示。对X轴的坐标可以一一设置。 图9坐标轴更改后图形的结果如图10所示。注意坐标轴的变化。图103）波形曲线的设置双击曲线，会弹出曲线的编辑框，其中包括修改曲线的类型、颜色、粗细这几个常用选项。更多的设置在more property中大家可以尝试练习修改。编辑框如图11所示。图11编辑完成后如图12所示。这里将曲线的颜色都改成了黑色，将其中一条曲线加粗了。图124）图形标注的编辑我们需要对图形进行箭头、文本等标注。点击ViewPlot Edit Toolbar会显示图形编辑工具栏，方便在图形上加箭头、文本等标注。对文本的标注，我们会遇到不知如何输入上下标及希腊字母等困难，这里给出解决方法。1. 上下标的输入上标用(指数)，下标用_(下划线)。注意：可用把放在一起的括起来，当同时输入上下标时（先下标再上标）,例如我们要输入，在文本中输入i_a1即可显示。点击文本可以对文本的边框颜色，字体颜色、大小等进行修改。如图13所示。图132特殊字符的输入当我们需要输入希腊字母等特殊字符时，这里有两种解决方案。可以使用“加拼音”，还可以在中文输入法下开启软键盘。第二种方法比较简单，大家可以练习使用。Text字符及其函数表如下函数字符 代表符号 函数字符 代表符号 函数字符 代表符号alpha upsilon sim beta phi leq gamma chi infty delta psi epsilon zeta Gamma omega eta Delta theta Theta leftrightarrow vartheta Lambda leftarrow iota Xi uparrow kappa Pi rightarrow lambda Sigma downarrow mu Upsilon circ nu Phi pm xi Psi geq pi Omega propto rho forall partial sigma exists bullet varsigma div tau cong neq equiv approx aleph otimes oplus cap cup supseteq supset subseteq subset int in o 例如我们要在文本中显示，需要在文本中输入pi,即可显示。3数学公式的编辑对于简单的数学公式，可以直接在文本中输入即可，对于复杂的数学公式，我们可以使用Latex语言。公式输入基本方法： a：使用Latex语言时，必须使用美元符号$放在数学公式的开头和结尾。公式输入时要求在英文状态下。 b：上标用,下标用_,+-符号相连，显示时重叠并保持+在上，-在下，a与b相乘直接写成ab即可，a与b相除可以写成a/b；二次根式的函数名是sqrt，多次根式的函数名是root。格式为root。其中第一个括号说明根式的次数，第二个内为被开根式的对象。 c：复杂一点的分数可以使用函数名+参数的格式输入，具体格式为： frac 。其中frac为函数名，第一个内放分子，第二个内放分母； d：累加求和的函数名是：sum。一般格式为sum_。三个括号中的内容依次为底标、顶标、被累加求和的通项。需要注意的有两点：（1）没有底标、顶标时可以省略掉_，（2）内的内容为单个字母或者数字的时候，本身可以省略不写； e：累乘的函数名是：prod，除了函数名不同之外，其他和累加完全相同； f：极限的输入方法，举个例子： lim_(h-0) f(x)-f(x-h)/h=f(x), g：积分的输入，积分的函数名是：int，至于定积分的上、下标，和上面的介绍的方法完全一致； h：矩阵和行列式以及分段函数的输入矩阵的输入： (a_11,a_12,a_13),(a_21,a_22,a_23),(a_31,a_32,a_33)，至于行列式的输入，只需要把矩阵中的“”换成“|”就可以了文