simlink仿真波形的输出与绘制（含实例）

花如月

在做simlink仿真的过程中，一般都是用示波器看信号的波形。但是很多时候是需要波形输出，我们知道示波器里的波形背景是黑的，而且线型线宽以及加标注都十分困难。下面分享一下我的经验，欢迎高手拍砖！
   我所知道的信号输出到工作环境的方法有2种：
（1）通过out模块:我一直使用的，也是我比较熟悉的方法。个人觉得比workspace好用多了
（2）通过To Workspace模块：只是知道可以，不过没用过。刚才试了一下发现输出的数据是一个结构体，虽然可以修改save famat让它也输出矩阵，但是我始终没有找到仿真系统的时间变量在哪儿输出。因此绘图就会遇到麻烦（这一点烦请用过的高人，指点一二）
   
   用了out模块后，在模型运行完毕后。数据会自动输出到工作环境：时间默认的是tout（1维向量），信号数据默认的是yout（可能是一维向量，也可能是个矩阵）。事实证明当把workspace的save format选为Array的时候，yout==simout。在这里输出的参数名字都用默认的，out模块输出的参数名字可以在Simulation-->Configuration Parameters-->Data Import/Export 里边进行修改；To Workspace模块双击就可以修改了。
（1）绘制的一些技巧。
   在附带的模型里我们用mux模块将3个信号混合到一起。模型运行完毕后就可以在工作空间绘图了，可以绘制其中的任一信号，也可以同时绘制，还可以根据需要设置线型和颜色。

1. clear,clc;
   
2. sim('example.mdl');%要先把附件的example.mdl存到work的目录里
   
3. subplot(311),plot(tout,yout);
   
4. legend('输入信号','控制输出','基准信号',...
   
5.       'Location','NorthEastOutside')
   
6. title('所有信号绘制到一起')
   
7. subplot(312),plot(tout,yout(:,2),'linewidth',2.5,...
   
8.      'color',[1 0 0])
   
9. title('单控制输出绘图')
   
10. subplot(313),stem(tout(1:20:end),yout(1:20:end,:),'fill','-');
    
11. title('离散取点绘图')

复制代码

总之呢，取数据的技巧掌握了，想怎么绘制就怎么绘制了。在标注和取信号的时候要注意yout的列对应mux模块的各个输入，第一列对应最上边的输入，一次类推、、、mux有多少个输入信号yout就有多少列，而列的长度和仿真时间设置以及数据输出点数有关。
（2）绘制出了漂亮的图，如何贴到word里的问题。
   这个问题也是以前讨论较多的问题，因为通过抓屏或者抓图工具弄的图贴到word里都会出现变形的问题。调整大小就更容易出现了，这是因为抓的图默认存的jpg或者bmp都是位图。而矢量图拉伸不会影响清晰度，这点在这个帖子里有讨论，如何Word中的粘贴的图片更清晰。这里就说说如何把绘制的图形存为矢量图，其实很简单，就一个saveas指令。记住在word里要用“插入-->图片-->来自文件”的方式。

1.   figure(2);
   
2.   stem(tout(1:20:end),yout(1:20:end,:),'fill','-');
   
3.   saveas(gcf,'myaxes','emf')

复制代码

欢迎讨论并提宝贵意见！

zmk00210

顶个，这么强。佩服

jack_boy

在用toworkspace模块时，再用一个clock模块并将其与toworkspace模块相连来输出仿真时间
其它的与用out模块一样

花如月

补充一点，如果需要将数据存为文件。方法也很多，这里就说一下存成最常用的txt文件的方法，加入现在想把仿真的结果数据存为yout.txt。那么可以用下边的指令：
save yout.txt yout -ascii;
这样会在work目录下自动生成一个yout.txt文件，里边保存的是yout矩阵的数据默认的是double格式的。如果想改变数据的格式和文件的格式可以help save 或者参考下边的这个精华帖子。

[原创]使用文本文件(.txt)进行数据存取的技巧总结

[ 本帖最后由 花如月 于 2007-10-12 18:12 编辑 ]

花如月

再补一个充完全利用程序进行的控制系统仿真、作图的例子（在网上传得比较广，我昨天刚发现的）。里边很多地方值得学习，原作者不详。在此深表感谢

1. % 【 例 10.7.2 -1 】本例演示： axes 轴位框设计、 rectangle 的运用、及轴外注释。所谓轴外注释，
   
2. % 实际上是使用了两个轴位框。一个轴位框充满全部图形窗，其坐标框被隐去，而只写注释文字。而另一个比较小的轴位框用于绘图。
   
3. % 这样从外表看去，注释就处于那小轴位框的外部。
   
4. clear,clc;
   
5. zeta2=[0.2 0.4 0.6 0.8 1.0];n=length(zeta2);
   
6. for k=1:n;Num{k,1}=1;Den{k,1}=[1 2*zeta2(k) 1];end
   
7. S=tf(Num,Den); % 产生单输入多输出系统
   
8. t=(0:0.4:20)'; % 时间采样点
   
9. [Y,x]=step(S,t); % 单输入多输出系统的响应
   
10. tt=t*ones(size(zeta2)); % 为画彩带图，生成与函数值 Y 维数相同的时间矩阵。
    
11. % 产生全窗轴位框，并隐去坐标轴
    
12. clf reset,H=axes('Position', [0, 0, 1, 1], 'Visible', 'off'); % 产生包含多行字符串的元胞数组
    
13. str{1}='\fontname{ 隶书 } 二阶系统阶跃响应 '; %<11>
    
14. str{2}='y(t) = 1 - \beta^{-1}e^{-\zetat}sin(\betat + \theta)';
    
15. str{3}=' ';str{4}='\fontname{ 隶书 } 其中： ';
    
16. str{5}='\beta = (1 - \zeta^{2})^{0.5}';
    
17. str{6}='\theta = arctg(\beta/\zeta)';
    
18. str{7}='\zeta = .2, .4, .6, .8, 1'; %<15>
    
19. % 使 H 句柄轴对象成为当前轴，然后注释多行文字。
    
20. set(gcf, 'CurrentAxes',H) %<18>
    
21. text(0.01, 0.73, str, 'FontSize', 12) %<19>
    
22. h1=axes('Position', [0.45, 0.45, 0.5, 0.5]); % 产生右半窗的轴位框
    
23. ribbon(tt,Y,0.4) % 在 h1 轴位框中画彩带图
    
24. % 对 X 轴、 Z 轴重标刻度值
    
25. set(h1,'XTickLabelMode','manual','XTickLabel','0|0.4|0.8|1.2');%<23>
    
26. set(h1,'ZTickLabel','0|1.0|2.0'); %<24>
    
27. % 低层指令标识轴名
    
28. set(get(h1,'XLabel'),'String','\zeta \rightarrow','Rotation',17.5)
    
29. set(get(h1,'YLabel'),'String','\leftarrow t','Rotation',-25) %<27>
    
30. set(get(h1,'Zlabel'),'String','y \rightarrow')
    
31. h2=axes('Position',[0.03, 0.08, 0.27, 0.27]);% 在左下角，产生小的轴位框。
    
32. plot(tt,Y) % 在 h2 轴对象上画二维图
    
33. % 在右下方画系统方块框图
    
34. h3=axes('Position',[0.37,0.04,0.63,0.32]); % 设置画框图的轴位框
    
35. set(h3,'Xlim',[0,1.2],'Ylim',[0,0.5]) % 设置轴的刻度范围
    
36. set(h3,'DataAspectRatio',[1 1 1]) % 设置刻度比例
    
37. set(h3,'ColorOrder',[0,0,0]) % 设置绘线的首选用色
    
38. set(h3,'Visible','off') % 隐去坐标轴
    
39. hh1=rectangle('Position',[0.5,0.2,0.4,0.2],'Curvature',[0,0]);
    
40. % 画方框 <37>
    
41. hh2=rectangle('Position',[0.2,0.26,0.08,0.08],'Curvature',[1,1]);
    
42. % 画圆框 <38>
    
43. xx1=0.05:0.01:0.2;xx2=0.28:0.02:0.5;
    
44. xx3=0.9:0.02:1.1;xx4=0.24:0.02:1;
    
45. yy5=0.1:0.02:0.26;yy6=0.1:0.02:0.3;
    
46. yy1=0.3*ones(size(xx1));yy2=0.3*ones(size(xx2));
    
47. yy3=0.3*ones(size(xx3));yy4=0.1*ones(size(xx4));
    
48. xx5=0.24*ones(size(yy5));xx6=ones(size(yy6));
    
49. line(xx1,yy1);line(xx2,yy2);line(xx3,yy3);line(xx4,yy4);
    
50. line(xx5,yy5);line(xx6,yy6)
    
51. line(0.17,0.3,'Marker','>','MarkerFaceColor','k')
    
52. line(0.47,0.3,'Marker','>','MarkerFaceColor','k')
    
53. line(1.1,0.3,'Marker','>','MarkerFaceColor','k')
    
54. line(0.24,0.23,'Marker','^','MarkerFaceColor','k')
    
55. line(0.17,0.35,'Marker','+')
    
56. text(0.27,0.23,'-')
    
57. text(0.05,0.35,'u(t)')
    
58. text(1,0.35,'y(t)')
    
59. text(0.6,0.26,'s{^2} + 2{\zeta}s');
    
60. xx7=0.56:0.02:0.84;yy7=0.3*ones(size(xx7));line(xx7,yy7)
    
61. text(0.68,0.35,'1')

复制代码

里边包含了很多的绘图和标注技巧，如果把这个例子弄懂了。相信以后的绘图就很少会遇到什么问题了

[ 本帖最后由 花如月 于 2007-10-20 10:13 编辑 ]

花如月

有版友问频谱示波器的输出问题，我试了下。可以用的有simout、out模块和yout模块（在信号处理工具箱里）。最方便的还是out模块，用于输出频谱示波器的信号时out和yout完全等效。都会输出一个yout和tout信号，不过维数略有不同。对正弦加早生分析的结果输出yout是1*1*201的矩阵，tout是201*1的矩阵；不知道为什么是这样，不过不影响绘图。
模型运行完毕后可以在命令行用下边的指令绘图：

1. yout=reshape(yout,201,1);
   
2. plot(tout,abs(yout))

复制代码

可以看出波形的大致趋势相近，不一样的原因是因为y轴的单位问题。暂时没有想出绘制精确一致波行的方法，由于频谱示波器的绘图窗口也是普通的figure，因此再绘制必要也不大。建议直接进行处理即可，可用save存成矢量图插入到word里，效果还是不错的。可以用过句柄获得频谱示波器的XData和YData，不过绘制的波形和显示的相差甚远。

[ 本帖最后由 花如月 于 2007-10-29 14:01 编辑 ]

lirui0662

向花如月学习!

zlm2007

:handshake 顶

simxy

:handshake
太谢谢你们了！！！！

mengchen5447

d

bobbychang

大家好,我新注册的,请多关照

mshua001

强人，顶

tank1982979

[原创]使用文本文件(.txt)进行数据存取的技巧总结
这篇文章我看不了，权限不够，哪位好心人发给我看看，谢谢了
qq：25304893

花如月

原帖由 tank1982979 于 2007-12-20 16:48 发表

                               
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[原创]使用文本文件(.txt)进行数据存取的技巧总结
这篇文章我看不了，权限不够，哪位好心人发给我看看，谢谢了
qq：25304893

自从增减预科生后，就出现了这种情况。论坛的资源相当多，这样并非长久之计。因此建议去新手区赚些积分，升到本科生组就可以看了。并没有多么难的

a_asan

那个问下out是在哪里的啊？