使用Simulink可视化仿真数据金宝app

作者:Michael Carone, MathWorks

你知道你的Simulink金宝app^®模型没有结构问题，因为模拟运行到完成。但是你怎么知道系统的行为是它应该做的呢?要回答这个问题，您需要知道整个模拟过程中的模拟输出是什么样子的，以及系统参数或环境特征的变化如何影响系统的响应。

在Simu金宝applink中，您有许多获取这些信息的选项。本文将指导您使用这些选项，从用于开发早期阶段(仍在调试模型时)的工具，到用于更深入的模拟数据分析的工具。

端口值显示-在调试模型时探测信号

在调试模型以隔离特定问题时，通常需要探测一个或一组信号。要在Simulink中做到这金宝app一点，右键单击一个信号并选择“显示所选端口的值标签”。然后，您可以在模拟的每个时间步骤监视特定信号的值或总线信号的每个元素的值(图1)。

图1。端口值显示，在模拟运行时显示四个独立的总线元素值。

要关闭可视化，只需再次右键单击信号并取消选择该选项。

范围和其他显示块-快速查看模拟数据

端口值显示给你在每个模拟时间步骤信号的值。要查看信号值如何随时间变化，您可以添加一个Scope块(图2)。将信号线连接到Scope块，运行模拟，并在模拟期间和之后查看数据。

图2。正弦模拟数据与统计测量，在范围块中查看。

您可以向Scope块添加交互式游标，以测量信号或轴上的各个点。可以显示给定信号的最大值、最小值和中值等信号统计信息。您可以添加类似示波器的触发器，以便示波器显示信号或在某些事件发生时暂停显示。

在信号处理和通信领域，还有几种其他类型的可视化工具，您可以将其添加到模型中以快速查看仿真数据。例如，您可以使用Spectrum Analyzer块查看频域数据(图3，左)，或者使用Constellation Diagram块查看数字调制信号的星座(图3，右)。

图3。从DSP系统工具箱中查看频谱分析仪中的仿真数据(左)，从通信系统工具箱中查看星座图(右)。

仪表板块库-调优和监控模拟在一个地方

随着设计的进行，您可能希望在模型的顶层设置一个接口，以便您和您的同事可以在一个地方控制和监视模拟。您可以使用来自Dashboard块库的图形控件和显示来实现这一点(图4)。

图4。金宝app图形控件和显示的Simulink Dashboard块库。

这个库包含不同类型的显示器，如仪表和灯。您可以通过打开显示块并选择要连接到该块的信号或块，将这些显示与模型中的特定信号关联起来。当模拟运行时，模型窗口内的显示将不断更新，使您能够立即查看所有重要的模拟数据(图5)。

图5。燃料管理模拟，包括旋钮，开关，和仪表从Simulink仪表板块库。金宝app

模拟数据检查器-从多个模拟中查看和分析数据

在开发模型时，经常需要运行多个模拟来测试不同的场景或优化设计参数。此时，您可能正在监控数百甚至数千个单独的信号。仿真数据检查器可用于将来自多个仿真的所有数据存储在一个地方(图6)。

图6。来自两个不同模拟的数据在模拟数据检查器中进行比较。

然后，您可以比较来自这些模拟的所有数据，以检查，例如，从一个模拟到下一个模拟的信号输出差异是否在一定的设计公差范围内。

MATLAB图形-自定义您的数据分析和可视化

许多Sim金宝appulink可视化工具主要关注时域和频域。要查看其他领域的数据或以在Simulink中无法使用的方式查看数据，可以使用MATLAB金宝app^®．从Simulink生成的所有数据都可以在MAT金宝appLAB中访问，以进行进一步的自定义数据分析，无论是通过命令行还是通过脚本。这些数据可以在MATLAB图形和图表中查看(图7)。