MATLAB仿真波形的处理

示波器波形的处理示波器波形的处理 1 示波器介绍示波器介绍 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 5 2 用用 MATLAB 命令将命令将 simulink 示波器的图形画出示波器的图形画出 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 6 3 对图形的处理对图形的处理 1 背景修改 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 7 2 坐标轴的设置 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 10 3 波形曲线的设置 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 12 4 图形标注的编辑 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 a 1 a i 1 即可显示 1 a i 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 13 2 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 文本输入结束时 必须把文本的属性改成 La