用Simulink可视化仿真数据万博1manbetx

迈克尔·卡罗内(Michael Carone)， MathWorks

你知道你的Simulink万博1manbetx^®模型没有任何结构问题，因为模拟将一直运行到完成。但是，您如何知道系统正在按其应有的方式运行呢？要回答此问题，您需要知道整个模拟过程中模拟输出的样子，以及系统参数或环境特征的变化如何影响系统的响应。

使用Sim万博1manbetxulink，您可以使用许多选项来获取这些信息。本文将指导您了解这些选项，从用于开发早期阶段的工具（当您仍在调试模型时）到更常用于深入模拟数据分析的工具。

端口值显示–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中执行此操作，请右键单击信号并选择“显示所选端口的值标签”。然后，您可以在模拟的每个时间步监控特定信号的值或总线信号的每个元素的值（图1）。万博1manbetx

图1。端口值显示，在模拟运行时显示四个单独的总线元件值。

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

Port Value Display（端口值显示）为您提供每个模拟时间步的信号值。要查看信号值如何随时间变化，请添加范围块（图2）。将信号线连接到范围块，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，查看范围块。

可以将交互式光标添加到范围块，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，以便示波器在发生某些事件时显示信号或暂停显示。

在信号处理和通信领域，您可以将其他几种可视化工具添加到模型中，以快速查看仿真数据。例如，您可以使用Spectrum Analyzer块来查看频域的数据(图3，左)，或者使用Constellation Diagram块来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–在一个位置调整和监视模拟

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Dashboard块库中的图形控件和显示来实现这一点(图4)。

图4。万博1manbetxSimulink仪表板块库的图形控件和显示。

这个图书馆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您想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，显示在模型窗口内不断更新，使您能够一次查看所有重要的模拟数据(图5)。

图5。燃油管理模拟，结合从Simulink仪表盘块库的旋钮，开关和仪表。万博1manbetx

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，运行多个模拟以测试不同的场景或优化设计参数通常很重要。到目前为止，你可能正在监测数百甚至数千个独立的信号。可以使用Simulation Data Inspector将来自多个模拟的所有数据存储在一个地方(图6)。

图6。在仿真数据检查器中比较来自两个独立模拟的数据。

然后，您可以比较来自这些模拟的所有数据，以检查，例如，从一个模拟到另一个模拟的信号输出的差异是否在一定的设计公差内。

MATLAB图形–自定义数据分析和可视化

许多Sim万博1manbetxulink可视化工具主要关注时域和频域。要查看其他域中的数据或以Simulink中不可用的方式查看数据，可以使用MATLAB^®. Simulink生成的所有数据都可以在MATL万博1manbetxAB中访问，以便从命令行或通过脚本进行进一步的自定义数据分析。然后可以在MATLAB图形和图表中查看这些数据（图7）。