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利用MATLAB命令窗口绘制Simulink仿真示波器波形的方法

最近写了一篇有关步进电机控制仿真分析的文章，需要将一部分仿真波形图贴到WORD里面去。但贴图时发现，如果直接将simulink中示波器的输出波形截图后贴到word文档中，会有很多不好解决的问题。首先是颜色问题，示波器黑色的底色让图像在打印后几乎看不出来。当然这个还好解决，只要将图片放到系统自带的画图工具中，取个反色就可以了；第二就是输出波形的线的颜色问题。示波器有默认的颜色输出顺序。当要输出多条波形时，有的颜色在取反色后，将变的非常潜，难以看清。这点相对来说不是很好解决，但好在一般前两种颜色在反色后还可以看清；第三就是输出波形的坐标非常小，而且没有对坐标所代表的参数进行标注。为此只好另找显示示波器波形的办法了。

在MATLAB里有个画图函数plot(x1,y1,'parameter1 ...

parameterN',x2,y2,'parameter1 ... parameterN',.....)。这个函数在命令窗口绘图中经常使用。x是横坐标量，y代表纵坐标量，parameter可以表示曲线颜色、线性等等。问题是如何将simulink里的示波器和这个函数联系起来。双击所要输出波形的示波器，打开示波器参数选择窗口，点击"Data history"标签，将第二个参数"Save data to workspace"打勾（如下图）。可填写变量名和选择格式。变量名随便，好记就行，格式选择Structure with time。

这里顺便说一句。在仿真时经常会出现仿真结束后，示波器显示的波形只有一部分的现象，这是第一个参数"Limit data points to last"被选中的缘故。这个参数被选中，输出点数被限制，当然波形就只能显示一部分了，只不过这样可以节省内存罢了。要全部显示，只要不勾就行了。

一切选择好后，点OK退出，运行仿真。在仿真结束后，在workspace里面会出现一个和前面设定的变量名相同名字的结构体变量。该变量中主要有一个名字为signals的结构体和一个名为time的向量。在signals里面还有一个values 的向量。这就是绘制新图形的数据基础。在命令窗口中输入

plot(ScopeData.time,ScopeData.signals.values,'k')

这样就可以输出一个坐标清楚的图形了。但是此时的坐标没有标注坐标所代表的量的名称。此时输入xlabel('time(s)')，在X坐标下就会显示time(s)字样，输入ylabel('speed(m/s)')，在Y轴同样输出speed(m/s)字样。改变' '内的字符串，就可以改变坐标下的名字。在命令窗口输入axis([xmin xmax ymin ymax])，就可以限定输出波形的上下界。输入set(gca,'xtick',[a b c d ....])可以重新标定坐标刻度，其中“a b c d ...”就是重新标定后的刻度值。grid on，grid off 命令可以打开和关闭网格。

经过这些命令一处理，就可以得到非常满意的输出图形了。