matlab中示波器图像的使用

Matlab中示波器图像的使用报告人：dingqian12345@126.com时间：2011年04月15日为什么要讲示波器图像的使用1用Simulink进行仿真的时候，常会用到示波器Scope，可以直观输出波形图，并且可对波形图进行局部放大等操作，很方便提取路径为：Simulink->Sink->Scope其背景是黑的而且不能进行线型的修改和标注不适合文档用图图1Scope提取路径为什么要讲示波器图像的使用2问题来了：如何将示波器图像输入到文章中呢？低级办法例子1：大三时候郭毓老师的控制系统计算机辅助设计仿真作业常用的比较低级的办法是使用屏幕截屏，由于scope的背景是黑色的，然后在画图板中进行反色坐标轴字迹模糊、看起来很丑、打印出来效果极差图2低级办法例子1为什么要讲示波器图像的使用3低级办法例子2：《SVPWM电机控制系统的MATLAB建模与分析》镇江高专学报东南大学冷承业图3低级办法例子2线条模模糊糊坐标轴根本不清楚为什么要讲示波器图像的使用4低级办法例子3：《矢量控制永磁同步电动机的MATLAB仿真》自动化技术与应用大连理工大学李继堂、刘凤春且不说其文章内容如何，做出如此不正规的图形乃至被我拿来当做反面教材，实在感慨国内某些文献的质量如何避免以后被人家当做反面例子呢下面讲述图4低级办法例子3如何使用示波器图像1图5仿真实例为了讲清楚问题搭建一个如图5所示的很简单的闭环控制系统使用示波器图形除了截屏无非有两种方式：1、直接对scope图像进行操作2、将相应的数据读出来另外作图如何使用示波器图像2方法1、直接对scope图像进行操作系统所提供的scope其实也是一种我们经常使用的figure窗口，不过matlab把scope的菜单栏隐藏起来，因此没有办法对背景、坐标等进行修改，我们可以考虑将其隐藏的菜单栏找回来操作步骤：①仿真完毕后打开scope观察图像②在主窗口中输入

set(0,‘ShowHiddenHandles’,‘on’)%设置隐藏句柄可被查找

set(gcf,‘menubar’,‘figure’)%显示菜单栏③菜单栏Edit->Axes->Properties图6scope图像菜单有无的变化图7Axes->Properties操作如何使用示波器图像3方法1、直接对scope图像进行操作操作步骤：④点击如图8所示的右下角的MoreProperties出现如图9所示的坐标轴属性设置对话框图8MoreProperties操作步骤：⑤对坐标轴的相应属性进行设置：color背景色Fontsize字体大小以上即完成对坐标轴的设置图9坐标轴属性设置界面如何使用示波器图像4方法1、直接对scope图像进行操作如何使用示波器图像5方法1、直接对scope图像进行操作注意：也可以在步骤1和步骤2完成之后，在主窗口中继续输入inspect(gca)即可出现坐标轴属性设置对话框对线条的设置比较简单。选中图形中的线条然后右键，可以对线条的样式、颜色、线宽等进行修改（在选中线条的时候，右下方出现的MoreProperties即为对线条的属性设置选项）图10线条的设置如何使用示波器图像6方法1、直接对scope图像进行操作图11处理后的截屏图形结论：效果比直接截屏好了不少、但是比较麻烦、由于在系统原有的设置上进行修改、具有一定的局限性如何使用示波器图像7方法2、数据导入工作空间作图图12(a)仿真修改1在图5所示的仿真中添加一个时钟模块，并添加一个toWorkspace模块；示波器位置添加一个toWorkspace模块。修改两个toworkspace模块的参数，自己命名变量（这里为t和y），将保存类型Saveformat改为Array。图12(c)输出端toworkspace修改图12(b)时钟toworkspace修改如何使用示波器图像8方法2、数据导入工作空间作图以上修改完毕后，运行仿真，会发现工作空间中多了t和y两个变量，我们在主窗口中输入plot(t,y)，使用File->Saveas保存成emf矢量图格式。图13plot做出的图像1图14保存为emf格式的图像1我们可以对plot做出的图像使用命令进行字体、标题等等修改，稍后讲如何使用命令形式实现修改如何使用示波器图像9方法2、数据导入工作空间作图将数据导入到工作空间中还有另外一种方法，不需要toworkspace模块，而是使用scope自带的功能设置。图14scope自带的Parameters菜单图15scope

general属性设置操作步骤：①点击scope的菜单栏中的Parameters②在图15中进行general的修改，注意Numberofaxes为scope中坐标轴的个数，使用这种方式处理数据到工作空间的时候，这里只能填1③对图16所示的Datahistory属性进行设置A、可将Limitdatapointstolast的限制去掉，特别是对电机仿真这种数据量很大的情形，否则系统将仅仅保存最后5000个数据B、修改变量名（这里假设为oo）C、修改Format为Array类型④运行仿真。在主窗口中会发现多了oo这个变量，其中第一列为时间，第二列为scope对应的数据。图16scope

datahistory属性设置如何使用示波器图像10方法2、数据导入工作空间作图操作步骤：⑤在主窗口或者工作路径下的m文件中写入如下命令：

tt=oo(:,1);%取出第一列

yy=oo(:,2);%取出第二列

plot(tt,yy);%作图图17plot做出的图像2如何使用示波器图像10方法2、数据导入工作空间作图一个问题是：如果有多行数据需要输出呢？方法：使用Simulink->SignalRouting->Mux集线器，Scope的其他设置不变，这样仿真结束后会发现oo有三列数据，分别对应时间、Mux的第一输入端数据、Mux第二输入端数据。仿真结束后，在主窗口或者工作路径下的m文件中写入如下命令：

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);%作图图18仿真修改2图19plot作出的图像3方法3、数据导入文件作图必须要指出的是，导至工作空间中作图是有不足之处的：导到工作空间的数据是一种临时变量，一旦软件关闭后就消失，这样如果你的仿真很漫长，下次需要数据分析就需要重新运行很长时间。不利于与其他软件的数据交互。图20仿真修改3我们将数据导至文件中保存，如图20，添加一个ToFile模块。ToFile模块中中需要进行修改的东西有：文件名。这里假设为uu.mat变量名。这里假设为dq如何使用示波器图像11图21ToFile属性的设置如何使用示波器图像12方法3、数据导入文件作图运行图20所示的仿真，结束后在主窗口或者工作路径下的m文件中写入如下命令：load(‘uu.mat’);%载入文件%在主窗口可以发现此时多了dq变量，注意与导至空间中不同的是，dq是行向量%实际上mat文件存储的变量中第一行为时间第二行为数据ttt=dq(1,:);%行向量yyy=dq(2,:);plot(ttt,yyy);图22plot作出的图像4如何使用示波器图像13总结：1、这三种方法中，第一种方法不推荐使用，过程繁琐而且效果不是很好。2、推荐使用第二种方法即将数据导至工作空间中的做法，如果有必要（比如仿真时间比较长），也可以使用第三种方法，两者的复杂度及效果是一样的，不过需要注意行列向量的问题。图像后处理1使用plot做出图像后，可能还需要进一步的进行一定的处理，比如字体、背景、标注的添加等，这里主要讲如何使用命令实现（使用菜单栏也可以实现，可摸索相应的菜单命令）。（投稿时注意的图片小但意思要表达清楚）图20仿真修改3图23emf格式图像A命令Att=oo(:,1);yy1=oo(:,2);yy2=oo(:3);figure(1);plot(tt,yy1,’r’,tt,yy2,’b’);图23可能存在的几个问题没有标题坐标轴刻度不清楚（特别是缩小后）没有两条曲线各自代表什么的文字说明Step1:添加标题title(‘Closecontrol’);图像后处理2如果觉得标题字体太小可以使用title(‘\fontsize{20}Closecontrol’);Step2:坐标轴刻度修改get(gca,’fontsize’,16);图24图25图像后处理3图26Step3:图例的添加注意不能依靠线条颜色的不同来区分曲线，而应该通过linestyle线条样式区分不同的曲线，因为在打印的时候无法区分不同颜色。最后完整程序：tt=oo(:,1);yy1=oo(:,2);yy2=oo(:,3);figu