Time Scope

Отображение и анализ сигналов, сгенерированных во время симуляции, и данных логгического сигнала в MATLAB

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Системный набор инструментов DSP/приемники

    DSP System Toolbox Поддержка HDL/приемники

  • Time Scope block

Описание

Simulink® Scope блок и DSP System Toolbox™ Time Scope блок отображают сигналы временного интервала.

Два блока имеют одинаковую функциональность, но разные настройки по умолчанию. Этот Time Scope оптимизирован для обработки в дискретном времени. Этот Scope оптимизирован для симуляции в общей временной области. Для сравнение друга с другом смотрите раздел Осциллограф Simulink Version DSP System Toolbox Time Scope (Simulink).

Функции осциллографа:

  • Триггеры - Установите триггеры, чтобы синхронизировать повторяющиеся сигналы и приостановить отображение, когда происходят события.

  • Измерения курсора - Измерьте значения сигналов с помощью вертикальных и горизонтальных курсоров.

  • Статистика сигналов - отображение максимальных, минимальных, пиковых различий, среднего, медианного и RMS значений выбранного сигнала.

  • Пик Искателя - Найти максимумы, показывающий x значения оси, при которых они происходят.

  • Bilevel Measurements - Замерьте переходы, перерегулирования, подколы и циклы.

Для использования Peak Finder, Bilevel Measurements и Signal Statistics необходимо иметь лицензию Simscape™ или DSP System Toolbox.

Функции отображения возможностей видимости:

  • Управление симуляцией - Отладка моделей из окна Scope с помощью Run, Step Forward и Step Backward кнопок на панели инструментов.

  • Несколько сигналов - Постройте несколько сигналов на одной оси Y (отображение) с помощью нескольких входных портов.

  • Несколько осей Y (displays) - отображение нескольких осей Y. Все оси Y имеют общую временную область значений на оси X.

  • Изменение параметров - Изменение значений параметров возможностей перед и во время симуляции.

  • Автомасштабирование оси - автошкала осей во время или в конце симуляции. Поля рисуются в верхней и нижней частях осей.

  • Отображение данных после симуляции - Данные возможности сохраняются во время симуляции. Если возможности закрыты в начале симуляции, когда вы открываете возможности после симуляции, возможности отображают результаты симуляции для присоединенных входных сигналов.

    Примечание

    Если у вас высокая частота дискретизации или длительное время симуляции, вы можете столкнуться с проблемами с памятью или производительностью системы, потому что возможности сохраняют данные внутри себя. Чтобы ограничить объем данных, сохраненных для визуализации возможностей видимости, используйте свойство Limit точки данных to last (Simulink).

Для получения информации о программном управлении возможностями смотрите Управляйте Блоками Возможностей Программно (Simulink).

Ограничения

  • Не используйте блоки scope в библиотеке. Если вы помещаете блок возможностей в библиотечный блок с заблокированной ссылкой или в заблокированную библиотеку, Simulink отображает ошибку при попытке открыть окно возможностей. Чтобы отобразить внутренние данные от библиотечного блока, добавьте порт выхода к библиотечному блоку, а затем соедините порт с блоком Возможностей в вашей модели.

  • Если вы проходите через модель, возможности обновляются только при запуске блока возможностей запусков. Это означает, что время, показанное в строке состояния, может не совпадать со временем модели.

  • При соединении с постоянным сигналом блок возможностей может построить график одной точки.

  • Область возможностей показывает погрешности на отображении, когда значение сигналов NaN.

  • Когда вы визуализируете несколько основанных на кадрах сигналов в возможности, некоторые выборки сигналов с форматом кадра 1 могут не отображаться. Чтобы визуализировать эти сигналы, переместите сигналы с форматом кадра 1 в отдельные возможности.

  • Отображения Scope имеют ограничения в режиме Rapid Accelerator. Смотрите поведение возможностей и средств просмотра с быстрым режимом Accelerator (Simulink)

  • Когда Возможности находятся в подсистеме ForEach, возможности отображают только последний индекс.

Порты

Вход

расширить все

Соедините сигналы, которые вы хотите визуализировать. Вы можете иметь до 96 входных портов. Входные сигналы могут иметь следующие характеристики:

  • Тип - Непрерывный (основанный на выборке) или дискретный (основанный на выборке и основанный на кадре).

  • Тип данных - Любой тип данных, который поддерживает Simulink. Смотрите типы данных, поддерживаемые Simulink (Simulink).

  • Размерность - Скаляр, одно измерение (вектор), двумерное (матрица) или многомерное (массив). Отобразите несколько каналов в пределах одного сигнала в зависимости от размерности. См. Размерности (Simulink) и Determine Signal Dimensions (Simulink).

Входные ограничения

  • Когда вход является постоянным сигналом, возможности строят график одной точки.

  • Область возможностей показывает погрешности на отображении, когда значение сигналов NaN.

  • Когда вы визуализируете несколько основанных на кадрах сигналов в возможности, некоторые выборки сигналов с форматом кадра 1 могут не отображаться. Чтобы визуализировать эти сигналы, переместите сигналы с форматом кадра 1 в отдельные возможности.

Поддержка шины

Вы можете подключить невиртуальную шину и массивы сигналов шины к возможностям. Чтобы отобразить сигналы шины, используйте режим симуляции normal или Accelerator. В возможности отображается каждый сигнал элемента шины в том порядке, в котором элементы появляются в шине, от верхней части до низа. Вложенные элементы шины сглаживаются.

Чтобы логгировать невиртуальные сигналы шины с возможности, установите параметр Save format равным Dataset. Для регистрации сигналов виртуальной шины можно использовать любой Save format.

Типы данных: single | double | half | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | Boolean | fixed point | enumerated | bus
Поддержка комплексного числа: Да

Свойства

расширить все

Свойства строения

Диалоговое окно «Свойства Строения» управляет различными свойствами возможностей отображений. В меню scope выберите View > Configuration Properties.

Главный

Установите этот флажок, чтобы открыть окно возможностей, когда симуляция начнется.

Программное использование

См. OpenAtSimulationStart (Simulink).

Установите этот флажок, чтобы отобразить путь блока в дополнение к имени блока.

Задайте количество входа портов в блоке Возможностей в виде целого числа. Максимальное количество входных портов 96.

Программное использование

См. NumInputPorts (Simulink).

Укажите количество и расположение отображений. Максимальное размещение - 16 строк на 16 столбцов.

Чтобы развернуть размещение выше 4 на 4, щелкните в диалоговом окне и перетащите мышью. Не более 16 строк на 16 столбцов.

Если количество отображений равно количеству портов, сигналы от каждого порта появляются на отдельных отображениях. Если количество отображений меньше количества портов, на последнем отображении появляются сигналы от дополнительных портов. Для размещений с несколькими столбцами и строками порты отображаются вниз, а затем поперек.

Программное использование

См. LayoutDimensions (Simulink).

Задайте временной интервал между обновлениями отображения возможностей. Это свойство не применяется к плавающим возможностям и средствам просмотра областей.

Программное использование

См. SampleTime (Simulink).

  • Elements as channels (sample based) - Обработайте каждый элемент как уникальная выборка.

  • Columns as channels (frame based) - Обрабатывайте значения сигналов в канале как группу значений из нескольких временных интервалов. Основанная на кадрах обработка доступна только с дискретными входными сигналами.

Программное использование

См. FrameBasedProcessing (Simulink).

  • Auto - Если свойства Title и Y-label не заданы, максимизируйте все графики.

  • On - Максимизируйте все графики. Значения в Title и Y-метках скрыты.

  • Off - Не максимизируйте графики.

Программное использование

См. MaximizeAxes (Simulink).

Время

  • Auto - Различие между временем начала симуляции и временами остановки.

    Блок вычисляет начальное и конечное время временной области значений с помощью свойств Time display offset и Time span. Для примера, если вы задаете Time display offset 10 и Time span для 20область возможностей устанавливает временную область значений от 10 на 30.

  • User defined - Введите любое значение, меньше, чем общее время симуляции.

  • One frame period - Используйте период системы координат входного сигнала в блок Time Scope. Эта опция доступна только, когда параметру Input processing задано значение Columns as channels (frame based).

Программное использование

См. TimeSpan (Simulink).

Задайте, как отображать данные за пределами видимого x диапазона осей.

Эффекты этой опции можно увидеть, только когда графическое изображение медленно с большими моделями или небольшим шагом размерами.

  • Wrap - Нарисуйте полный экран данных слева направо, очистите экран, а затем перезапустите рисование данных слева.

  • Scroll - Перемещайте данные налево, когда новые данные рисуются справа. Этот режим является графически интенсивным и может повлиять на эффективность во время выполнения.

Программное использование

См. TimeSpanOverrunAction (Simulink).

  • Metric - отображение модулей времени в зависимости от длительности интервала времени.

  • Seconds - отображение времени в секундах.

  • None - Не отображать модули.

Программное использование

См. TimeUnits (Simulink).

Сместите x -ось на заданное значение времени, заданное как действительное число или вектор вещественных чисел.

Для входных сигналов с несколькими каналами можно ввести скаляр или вектор:

  • Скаляр - Смещение всех каналов входного сигнала на одно и то же значение времени.

  • Вектор - Независимо смещает каналы.

Программное использование

См. TimeDisplayOffset (Simulink).

Задайте, как x метки оси (времени):

  • All - Отобразите x -подписи по осям на всех y -осях.

  • None - Не отображать метки. Выбор None также снимает флажок Show time-axis label .

  • Bottom displays only - Отобразите метку x оси на нижней y оси.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите:

Свойство Active display определяет, какое отображение затронуто.

Программное использование

См. TimeAxisLabels (Simulink).

Установите этот флажок, чтобы показать x метку оси для активного отображения

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите для меток оси времени значение All или Bottom Displays Only.

Свойство Active display определяет, какое отображение затронуто.

Программное использование

См. ShowTimeAxisLabel (Simulink).

Отображение

Выбранное отображение. Используйте это свойство для управления изменением отображения при изменении свойств стиля и специфичных для осей свойств.

Задайте требуемое отображение с помощью положительного целого числа, соответствующего столбцовому индексу размещения. Для размещений с несколькими столбцами и строками отображаемые номера отображаются вниз, а затем поперек.

Программное использование

См. ActiveDisplay (Simulink).

Заголовок для отображения. Значение по умолчанию %<SignalLabel> использует имя входного сигнала для заголовка.

Зависимость

Свойство Active display определяет, какое отображение затронуто.

Программное использование

См. Title (Simulink).

Переключение легенды сигналов. Имена, перечисленные в легенде, являются именами сигналов из модели. Для сигналов с несколькими каналами индекс канала добавляется после имени сигнала. Непрерывные сигналы имеют прямые линии перед своими именами, а дискретные сигналы имеют шаговые линии.

Из легенды можно управлять, какие сигналы видны. Этот элемент управления эквивалентен изменению видимости в свойствах Style. В легенде возможностей щелкните имя сигнала, чтобы скрыть сигнал в возможности. Чтобы отобразить сигнал, снова щелкните имя сигнала. Чтобы показать только один сигнал, щелкните правой кнопкой мыши имя сигнала, который скрывает все другие сигналы. Чтобы показать все сигналы, нажмите Esc.

Примечание

Легенда показывает только первые 20 сигналов. Никакими дополнительными сигналами нельзя управлять из легенды.

Зависимость

Свойство Active display определяет, какое отображение затронуто.

Программное использование

См. ShowLegend (Simulink).

Установите этот флажок, чтобы отобразить линии сетки.

Зависимость

Свойство Active display определяет, какое отображение затронуто.

Программное использование

См. ShowGrid (Simulink).

  • On - Отображать величину и фазовые графики. Если сигнал действителен, строит график абсолютного значения сигнала для величины. Фаза составляет 0 степени для положительных значений и 180 степеней для отрицательных значений. Эта функция полезна для комплексных входных сигналов. Если вход является реальным сигналом, установка этого флажка возвращает абсолютное значение сигнала для величины.

  • Off - отобразить график сигнала. Если сигнал сложен, строит график вещественной и мнимой частей на одной оси y-.

Зависимость

Свойство Active display определяет, какое отображение затронуто.

Программное использование

См. PlotAsMagnitudePhase (Simulink).

Задайте минимальное значение y -оси как действительное число.

Настраиваемый: Да

Зависимость

Если вы выбираете Plot signals as magnitude and phase, это свойство применяется только к графику величины. Пределы y-оси фазового графика всегда [-180 180].

Свойство Active display определяет, какое отображение затронуто.

Программное использование

См. YLimits (Simulink).

Задайте максимальное значение y -оси как действительное число.

Настраиваемый: Да

Зависимость

Если вы выбираете Plot signals as magnitude and phase, это свойство применяется только к графику величины. Пределы y-оси фазового графика всегда [-180 180].

Свойство Active display определяет, какое отображение затронуто.

Программное использование

См. YLimits (Simulink).

Задайте текст для отображения на оси y -. Для отображения модулей сигналов добавьте (%<SignalUnits>) в метку. В начале симуляции Simulink заменяет (%SignalUnits) с модулей, сопоставленной с сигналами.

Пример: Для сигнала скорости с модулями m/s, введите Velocity (%<SignalUnits>).

Зависимость

Если вы выбираете Plot signals as magnitude and phase, это свойство не применяется. Оси y маркируются Magnitude и Phase.

Свойство Active display определяет, какое отображение затронуто.

Программное использование

См. YLabel (Simulink).

Логгирование

Ограничьте данные, сохраненные внутри возможностей. По умолчанию все точки данных сохраняются, чтобы можно было просмотреть визуализацию возможностей после завершения симуляции. Для симуляций с Stop time установленным значением inf, рассмотрите выбор Limit data points to last.

Примечание

Если вы не выбираете Limit data points to last и у вас высокая частота дискретизации или длительное время симуляции, можно столкнуться с проблемами с памятью или производительностью системы.

Когда вы выбираете это свойство, возможности сохраняют последние n точки данных, где n заданное количество точек данных.

  • Off - Сохраните и постройте график всех значений данных.

  • On - Сохраните заданное количество значений данных для каждого сигнала. Если сигнал основан на кадре, количество буферизованных значений данных является заданным количеством значений данных, умноженным на формат кадра.

    В некоторых случаях выбор этого свойства может иметь эффект графического изображения сигналов меньше, чем вся временная область значений симуляции (для примера, если ваш шаг расчета мал). Если возможности строят график фрагмента ваших сигналов, рассмотрите увеличение количества точек данных для сохранения.

Это свойство ограничивает значения данных, нанесенные на график в возможности, и значения данных, сохраненные в MATLAB® переменная, заданная в имени переменной.

Программное использование

См. DataLoggingLimitDataPoints (Simulink) и DataLoggingMaxPoints (Simulink).

  • On - Стройте графики и логируйте (сохраняйте) данные возможности Nпервая точка данных, где N - коэффициент десятикратного уменьшения, введенный в текстовое поле. Значение 1 буферизует все значения данных.

  • Off - Сохраните все значения данных возможностей видимости.

Зависимость

Чтобы включить это свойство, выберите Журнал данных в рабочую область (Simulink).

Это свойство ограничивает значения данных, нанесенные на график в возможности, и значения данных, сохраненные в переменном MATLAB, указанной в имени переменной.

Программное использование

См. DataLoggingDecimateData (Simulink) и DataLoggingDecimation (Simulink).

Установите этот флажок, чтобы включить ведение журнала и включить свойства Variable name, Save format и Decimation. Это свойство не применяется к плавающим возможностям и средствам просмотра областей.

Пример сохранения сигналов в Рабочем пространстве MATLAB с помощью блока Scope, см. в Сохраните данные моделирования с использованием блока Scope (Simulink).

Программное использование

См. DataLogging (Simulink).

Укажите имя переменной для сохранения данных возможностей в рабочем пространстве MATLAB. Это свойство не применяется к плавающим возможностям и средствам просмотра областей.

Зависимость

Чтобы включить это свойство, выберите Журнал данных в рабочую область (Simulink).

Программное использование

См. DataLoggingVariableName (Simulink).

Выберите формат переменной для сохранения данных в рабочем пространстве MATLAB. Это свойство не применяется к плавающим возможностям и средствам просмотра областей.

  • Dataset - Сохраните данные как объект набора данных. Используйте параметр конфигурации Dataset signal format, чтобы выбрать объект набора данных. Этот формат не поддерживает данные переменного размера, логгирование MAT-файлов и архивацию во режиме external mode. См. Simulink.SimulationData.Dataset (Simulink).

  • Structure With Time - Сохраните данные как структуру со связанной временной информацией.

  • Structure - Сохраните данные как структуру.

  • Array - Сохраните данные как массив со связанной временной информацией. Этот формат не поддерживает данные переменного размера.

Зависимость

Чтобы включить это свойство, выберите Журнал данных в рабочую область (Simulink).

Программное использование

См. DataLoggingSaveFormat (Simulink).

Свойства масштабирования осей

Диалоговое окно Axes Scaling контролирует пределы осей возможностей. Чтобы открыть свойства масштабирования осей, в меню возможностей выберите Tools > Axes Scaling > Axes Scaling Properties.

  • Manual - Вручную масштабируйте область значений y оси кнопкой на Scale Y-axis Limits панели инструментов.

  • Auto - Масштабируйте y диапазон осей во время и после симуляции. При выборе этой опции отображается флажок Do not allow Y-axis limits to shrink. Если вы хотите, чтобы область значений осей Y увеличивался и уменьшался с максимальным значением сигнала, установите Axes scaling равным Auto и снимите флажок Do not allow Y-axis limits to shrink.

  • After N Updates - Масштабируйте y -ось после количества временных шагов, заданных в Number of updates текстовом поле (10 по умолчанию). Масштабирование происходит только один раз во время каждого запуска.

Программное использование

См. AxesScaling (Simulink).

Позволять y пределы области значений оси увеличиваться, но не уменьшаться во время симуляции.

Зависимость

Чтобы использовать это свойство, задайте Axes scaling Auto.

Установите это свойство, чтобы задержать автоматическое масштабирование оси y.

Зависимость

Чтобы использовать это свойство, задайте Axes scaling After N Updates.

Программное использование

См. AxesScalingNumUpdates (Simulink).

  • On - Масштабировать оси, когда симуляция останавливается.

  • Off - Масштабировать оси постоянно.

Зависимость

Чтобы использовать это свойство, задайте Axes scaling Auto.

Задайте процент области значений y оси, используемой для графического изображения данных. Если вы задаете это свойство равным 100нанесенные на график данные используют всюсь < reservedrangesplaceholder0 > область значений осей.

Укажите, где выровнять нанесенные на график данные по области значений данных оси y, если для Y-axis Data range задано значение менее 100 процентов.

  • Top - Выровнять сигналы с максимальными значениями области y оси.

  • Center - Центральные сигналы между минимальным и максимальным значениями.

  • Bottom - Выровнять сигналы с минимальными значениями области значений y оси.

Масштабируйте x область значений оси, чтобы соответствовать всем значениям сигналов. Если для Axes scaling задано значение Autoданные в настоящее время внутри осей масштабируются, а не весь сигнал в буфере данных.

Задайте процент области значений оси x для построения данных. Для примера, если вы задаете это свойство 100, нанесенные на график данные используют всюсь < reservedrangesplaceholder0 > область значений осей.

Укажите, где выровнять нанесенные на график данные по области значений данных оси x, если для X-axis Data range задано значение менее 100 процентов.

  • Top - Выровнять сигналы с максимальными значениями области x оси.

  • Center - Центральные сигналы между минимальным и максимальным значениями.

  • Bottom - Выровнять сигналы с минимальными значениями области значений x оси.

Свойства стиля

Чтобы открыть диалоговое окно «Стиль», в меню возможностей выберите View > Style.

Цвет фона для возможностей.

Когда вы выбираете Autoтип графика является линейным графиком для непрерывных сигналов, ступенчатый график для дискретных сигналов и сводный график для сигналов сообщения Simulink.

Выберите цвет фона для осей (отображений) с помощью первой цветовой палитры. Выберите цвет сетки и метки со второй цветовой палитрой.

Укажите, использовать ли при копировании отображаемый цвет возможностей.

При выборе File > Copy to Clipboard программное обеспечение изменяет цвет возможностей принтера (белый фон, видимые линии). Если необходимо скопировать и вставить возможности с отображаемыми цветами, установите этот флажок.

Выберите активную линию для настройки свойств стиля линии.

Показать или скрыть сигнал на графике.

Зависимость

Значения «Активное отображение» и «Свойства» для линии определяют, какая линия затронута.

Выберите стиль линии, ширину и цвет.

Зависимость

Значения «Активное отображение» и «Свойства» для линии определяют, какая линия затронута.

Выберите форму маркера.

Зависимость

Значения «Активное отображение» и «Свойства» для линии определяют, какая линия затронута.

Примеры моделей

Use Peak Finder to Find Heart Rate from ECG Input

Используйте Peak Finder, чтобы найти частоту сердечных сокращений из входов ECG

Используйте панель Time Scope Peak Finder, чтобы измерить частоту сердечных сокращений от ЭКГ.

Time Scope Measurements

Time Scope

Измерьте рабочие характеристики модулированной синусоиды ширины импульса. Пример содержит модель, которую Вы можете изменить, чтобы рассмотреть эффекты изменений параметра на времени нарастания, времени спада, перерегулировании, отклонении от номинала, ширине импульса, периоде пульса и измерениях рабочего цикла. Пример также показывает пример триггера нарастающего ребра и настроен на выполнение основных статистических операций (среднее, медианное, RMS, максимальное, минимальное) и измерение частоты и периода импульсного периода через курсоры и пиковое нахождение.

When Sweep Time Is Greater than Target Time

Когда время свипа больше целевого времени

Этот пример модели показывает неожиданное поведение, которое может возникнуть в блоке Щебета, когда время Сдвига больше Целевого времени. В Time Scope отображается выход сигнала, а в анализаторе спектра - спектрограмма в частотный диапазон.

Decrease Underrun

Уменьшите Underrun

Исследуйте блок Аудио Устройство Writer в модели Simulink ®, определите недокрут и уменьшите недокрут.

Характеристики блоков

Типы данных

Boolean | шина[a] | double | enumerated | fixed point | half | integer | single

Прямое сквозное соединение

no

Многомерные сигналы

yes

Сигналы переменного размера

yes

Обнаружение пересечения нулем

no

[a] Виртуальная шина не поддерживается. Невиртуальная шина поддерживается только в симуляции режима normal и Accelerator. Регистрация данных для невиртуальной шины поддерживается только в формате набора данных

Совет

Если вы запускаете симуляцию в течение длительного времени, могут возникнуть проблемы с нехваткой памяти, поскольку возможности сохраняют данные. Чтобы ограничить объем данных, сохраненных для визуализации возможностей видимости, используйте свойство Limit точки данных to last.

Расширенные возможности

..

См. также

Блоки

Объекты

Темы

Введенный в R2015b

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте