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Time Scope, Scope

シミュレーション時に生成された信号を表示して解析し、信号データを MATLAB に記録

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  • ライブラリ:

  • DSP System Toolbox / Sinks

    DSP System Toolbox HDL Support / Sinks

説明

Simulink® Scope ブロックと DSP System Toolbox™ Time Scope ブロックは時間領域信号を表示します。

2 つのブロックの機能は同じですが、既定の設定は異なります。Time Scope は離散時間の処理向けに最適化されています。Scope は一般的な時間領域シミュレーション向けに最適化されています。左右に並べて比較する場合は、Simulink スコープと DSP System Toolbox 時間スコープ (Simulink)を参照してください。

オシロスコープの機能:

  • トリガー — イベントが発生したときに反復信号を同期して、表示を一時停止するようにトリガーを設定します。

  • カーソルの測定 — 垂直および水平カーソルを使用して信号値を測定します。

  • 信号の統計 — 選択した信号の最大値、最小値、ピーク間の差、平均値、中央値および RMS 値が表示されます。

  • ピークの検出 — 最大値を検出し、それらが発生する x 軸の値を表示します。

  • バイレベル測定 — 遷移、オーバーシュート、アンダーシュートおよびサイクルを測定します。

ピークの検出、バイレベル測定、信号の統計を使用するには、Simscape™ または DSP System Toolbox のライセンスが必要です。

スコープの表示機能:

  • シミュレーション コントロール — [実行]、[1 ステップ進む]、および [Step Backward] ツール バー ボタンを使用して、スコープ ウィンドウからモデルをデバッグします。

  • 複数の信号 — 複数の入力端子を使用して、同じ y 軸 (表示) 上で複数の信号をプロットします。

  • 複数の y 軸 (表示) — 複数の y 軸を表示します。すべての y 軸が x 軸上に共通の時間範囲をもっています。

  • パラメーターの変更 — シミュレーション前およびシミュレーション中にスコープのパラメーター値を変更します。

  • 軸のオートスケーリング — シミュレーション中またはシミュレーションの最後に座標軸をオートスケールします。座標軸の上下に余白が描画されます。

  • シミュレーション後にデータを表示 — シミュレーション中にスコープのデータが保存されます。シミュレーションの開始時にスコープを閉じ、シミュレーション後にスコープを開くと、そのスコープには付加された入力信号のシミュレーション結果が表示されます。

    メモ

    サンプルレートが高い場合やシミュレーション時間が長い場合、スコープのデータの内部的な保存が原因でメモリやシステム パフォーマンスに関する問題が発生することがあります。スコープの可視化用に保存されるデータの量を制限するには、データ点の制限, Limit data points to lastデータ点の制限Limit data points to last プロパティを使用します。

プログラムによるスコープの制御の詳細については、プログラムによる Scope ブロックの制御 (Simulink)を参照してください。

制限

  • ライブラリでは Scope ブロックを使用しないでください。ロックされたリンクをもつライブラリ ブロック内またはロックされたライブラリに Scope ブロックを配置すると、スコープ ウィンドウを開こうとするときに Simulink によってエラーが表示されます。ライブラリ ブロックの内部データを表示するには、ライブラリ ブロックに出力端子を追加して、その端子をモデル内の Scope ブロックに接続します。

  • モデルをステップ実行する場合、スコープはスコープのブロックが実行されたときしか更新されません。そのため、ステータス バーに表示される時間とモデルの時間が一致しないことがあります。

  • スコープのブロックを定数信号に接続すると、1 つの点がプロットされる場合があります。

  • 信号値が NaN の場合、スコープの表示にギャップができます。

  • フレームベースの信号をスコープで複数可視化する場合、フレーム サイズが 1 の信号のサンプルが一部表示されないことがあります。それらの信号を可視化するには、フレーム サイズが 1 の信号を別のスコープに移動します。

端子

入力

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可視化する信号を接続します。最大で 96 個の入力端子を持つことができます。入力信号には次の特性があります。

  • タイプ — 連続 (サンプルベース) または離散 (サンプルベースとフレームベース)。

  • データ型 — Simulink でサポートされる任意のデータ型。Simulink でサポートされているデータ型 (Simulink)を参照してください。

  • 次元 — スカラー、1 次元 (ベクトル)、2 次元 (行列)、または多次元 (配列)。次元に応じて、1 つの信号内の複数のチャネルを表示します。信号の次元 (Simulink)および出力信号の次元の決定 (Simulink)を参照してください。

入力の制限

  • 入力が定数信号の場合、スコープのブロックでは 1 つの点がプロットされます。

  • 信号値が NaN の場合、スコープの表示にギャップができます。

  • フレームベースの信号をスコープで複数可視化する場合、フレーム サイズが 1 の信号のサンプルが一部表示されないことがあります。それらの信号を可視化するには、フレーム サイズが 1 の信号を別のスコープに移動します。

バス サポート

Scope ブロックには、非バーチャル バス信号とバス配列の信号を接続できます。バス信号を表示するには、シミュレーションのノーマル モードまたはアクセラレータ モードを使用します。scope ブロックでは、それぞれのバス要素信号がバス内と同じ順序で上から下の順に表示されます。入れ子にされたバス要素はフラット化されます。

scope ブロックで非バーチャル バス信号を記録するには、[保存形式] ブロック パラメーターを [データセット] に設定します。バーチャル バス信号の記録には任意の [保存形式] を使用できます。

データ型: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | boolean | fixed point | 列挙型 | バス
複素数のサポート: あり

プロパティ

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コンフィギュレーション プロパティ

[コンフィギュレーション プロパティ] ダイアログ ボックスでは、スコープの表示に関するさまざまなプロパティを制御します。スコープ メニューで [表示] 、 [コンフィギュレーション プロパティ] を選択します。

メイン

このチェック ボックスをオンにすると、シミュレーションの開始時にスコープ ウィンドウが開きます。

プログラムからの使用

OpenAtSimulationStart を参照してください。

このチェック ボックスをオンにすると、ブロックの名前の他にブロックのパスが表示されます。

Scope ブロック上の入力端子の数を整数で指定します。入力端子の最大数は 96 です。

プログラムからの使用

NumInputPorts を参照してください。

表示領域の数と配置を指定します。最大レイアウトは 16 行 16 列です。

レイアウト グリッドを拡張して 4 行 4 列より大きくするには、ダイアログ ボックス内をクリックしてドラッグします。最大で 16 行 16 列です。

表示領域の数が端子の数と等しい場合、端子ごとの信号が個別の表示領域に表示されます。表示領域の数が端子の数より少ない場合、追加の端子からの信号が最後の表示領域に表示されます。複数の列と行を含むレイアウトでは、端子は下方向にマッピングされてから横方向にマッピングされます。

プログラムからの使用

LayoutDimensions を参照してください。

スコープ表示の更新間の時間間隔を指定します。このプロパティはフローティング スコープとスコープ ビューアーには適用されません。

プログラムからの使用

SampleTime を参照してください。

  • [チャネルとしての要素 (サンプル ベース)] — 各要素を一意のサンプルとして処理します。

  • [チャネルとしての列 (フレーム ベース)] - チャネルの信号値を複数の時間間隔からの値のグループとして処理します。フレームベースの処理は、離散入力信号でのみ使用できます。

プログラムからの使用

FrameBasedProcessing を参照してください。

  • [自動] - Title, TitleTitleTitleプロパティとY ラベル, Y-labelY ラベルY-labelプロパティが指定されていない場合、すべてのプロットを最大化します。

  • [オン] - すべてのプロットを最大化します。[タイトル] と [Y ラベル] の値は非表示になります。

  • [オフ] - プロットを最大化しません。

プログラムからの使用

MaximizeAxes を参照してください。

時間

プログラムからの使用

TimeSpan を参照してください。

表示されている x 軸の範囲を超えるデータを表示する方法を指定します。

モデルが大規模であったり、ステップ サイズが小さくてプロットが低速である場合にのみ、このオプションの効果を確認できます。

  • ラップ — 左から右にデータを全画面に描画し、画面をクリアして、左からデータの描画を再開します。

  • スクロール — 新しいデータを右側に描画しながら、データを左側に移動させます。このモードはグラフィックスの負荷が高いので実行速度に影響が出る場合があります。

プログラムからの使用

TimeSpanOverrunAction を参照してください。

プログラムからの使用

TimeUnits を参照してください。

指定された時間値によって x 軸をオフセットします。実数または実数のベクトルとして指定します。

複数のチャネルをもつ入力信号の場合、スカラーまたはベクトルを入力できます。

  • スカラー — 入力信号のすべてのチャネルを同じ時間値でオフセットします。

  • ベクトル — チャネルを個別にオフセットします。

プログラムからの使用

TimeDisplayOffset を参照してください。

x 軸 (時間) のラベルの表示方法を指定します。

  • すべて — x 軸のラベルをすべての y 軸上に表示します。

  • なし — ラベルを表示しません。[なし] を選択すると [時間軸ラベルの表示] チェック ボックスもオフになります。

  • 下部表示のみ — x 軸のラベルを下部の y 軸上に表示します。

依存関係

このプロパティを有効にするには、次を設定します。

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayプロパティによって、影響を受ける表示が決まります。

プログラムからの使用

TimeAxisLabels を参照してください。

アクティブな表示に対して x 軸のラベルを表示するには、このチェック ボックスを選択します。

依存関係

このプロパティを有効にするには、時間軸ラベル, Time-axis labels時間軸ラベルTime-axis labelsを [すべて] または [下部表示のみ] に設定します。

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayプロパティによって、影響を受ける表示が決まります。

プログラムからの使用

ShowTimeAxisLabel を参照してください。

Display

選択した表示領域。このプロパティを使用して、スタイルのプロパティや座標軸固有のプロパティを変更したときに変更される表示領域を制御します。

列方向の配置インデックスに対応する正の整数を使用して、目的の表示領域を指定します。複数の列と行を含むレイアウトでは、表示番号は下方向にマッピングされてから横方向にマッピングされます。

プログラムからの使用

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayを参照してください。

表示のタイトル。既定値 %<SignalLabel> ではタイトルに対して入力信号名が使用されます。

依存関係

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayプロパティによって、影響を受ける表示が決まります。

プログラムからの使用

Title を参照してください。

信号の凡例の表示/非表示を切り替えます。凡例にリストされている名前はモデルから取得した信号名です。複数のチャネルをもつ信号の場合、信号名の後ろにチャネル インデックスが追加されます。連続信号には名前の前に直線があり、離散信号にはステップ状の線があります。

表示する信号を凡例から制御できます。この制御は、[スタイル] プロパティでの可視性の変更と等価です。スコープの凡例で、信号名をクリックするとそのスコープ内の信号が非表示になります。信号を表示する場合は、信号名を再度クリックします。信号を 1 つのみ表示する場合は信号名を右クリックします。これにより、他のすべての信号が非表示になります。すべての信号を表示するには Esc キーを押します。

メモ

凡例には信号が最初の 20 個のみ表示されます。追加の信号を凡例から制御することはできません。

依存関係

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayプロパティによって、影響を受ける表示が決まります。

プログラムからの使用

ShowLegend を参照してください。

グリッド ラインを表示するには、このチェック ボックスをオンにします。

依存関係

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayプロパティによって、影響を受ける表示が決まります。

プログラムからの使用

ShowGrid を参照してください。

  • オン — 振幅プロットと位相プロットを表示します。信号が実数である場合、振幅について信号の絶対値がプロットされます。位相は、正の値の場合には 0°、負の値の場合には 180° になります。この機能は、複素数値の入力信号の場合に役に立ちます。入力が実数値の信号である場合、このチェック ボックスをオンにすると、振幅について信号の絶対値が返されます。

  • オフ — 信号のプロットを表示します。信号が複素数である場合、同じ y 軸上で実数部と虚数部をプロットします。

依存関係

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayプロパティによって、影響を受ける表示が決まります。

プログラムからの使用

PlotAsMagnitudePhase を参照してください。

y 軸の最小値を実数値として指定します。

調整可能: Yes

依存関係

[信号を振幅および位相としてプロット] をオンにすると、このプロパティは振幅プロットにのみ適用されます。位相プロットの y 軸範囲は常に [-180 180] となります。

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayプロパティによって、影響を受ける表示が決まります。

プログラムからの使用

YLimits を参照してください。

y 軸の最大値を実数値として指定します。

調整可能: Yes

依存関係

[信号を振幅および位相としてプロット] をオンにすると、このプロパティは振幅プロットにのみ適用されます。位相プロットの y 軸範囲は常に [-180 180] となります。

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayプロパティによって、影響を受ける表示が決まります。

プログラムからの使用

YLimits を参照してください。

y 軸上に表示するテキストを指定します。信号の単位を表示するには、(%<SignalUnits>) をラベルに追加します。シミュレーションの開始時に、Simulink は (%SignalUnits) を信号に関連付けられた単位で置き換えます。

例: 単位が m/s の速度信号の場合、「Velocity (%<SignalUnits>)」と入力します。

依存関係

[信号を振幅および位相としてプロット] をオンにすると、このプロパティは適用されません。y 軸には Magnitude および Phase というラベルが付けられます。

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayプロパティによって、影響を受ける表示が決まります。

プログラムからの使用

YLabel を参照してください。

ログ記録

スコープで内部的に保存されるデータを制限します。既定では、シミュレーションの完了後にスコープの可視化を表示できるようにすべてのデータ点が保存されます。[終了時間] が inf に設定されたシミュレーションの場合、[データ点の制限] を選択することを検討してください。

メモ

[データ点の制限] を選択しないと、サンプルレートが高い場合やシミュレーション時間が長い場合にメモリやシステム パフォーマンスに関する問題が発生することがあります。

このプロパティを選択すると、スコープで最新の n 個のデータ点が保存されます。n は指定したデータ点の数です。

  • オフ — すべてのデータ値を保存およびプロットします。

  • オン — 各信号の指定された数のデータ値を保存します。信号がフレームベースの場合、バッファーされたデータ値の数は指定されたデータ値の数とフレーム サイズの積になります。

    場合によっては、このパラメーターを選択することで、シミュレーションの時間範囲全体の一部でしか信号がプロットされなくなる可能性があります (サンプル時間が短い場合など)。スコープで信号の一部がプロットされる場合は、保存するデータ点の数を増やすことを検討してください。

このプロパティは、スコープでプロットされるデータ値と、変数名, Variable name変数名Variable nameで指定された MATLAB® 変数に保存されるデータ値を制限します。

プログラムからの使用

DataLoggingLimitDataPoints および DataLoggingMaxPoints を参照してください。

  • オン — スコープ データを N 番目のデータ点ごとにプロットおよび記録 (保存) します。ここで、N はテキスト ボックスに入力された間引き係数です。値 1 はすべてのデータ値をバッファーします。

  • オフ — すべてのスコープ データ値を保存します。

依存関係

このプロパティを有効にするには、ワークスペースにデータのログを作成, Log data to workspaceワークスペースにデータのログを作成Log data to workspace (Simulink)を選択します。

このプロパティは、スコープでプロットされるデータ値と、変数名, Variable name変数名Variable nameで指定された MATLAB 変数に保存されるデータ値を制限します。

プログラムからの使用

DataLoggingDecimateData および DataLoggingDecimation を参照してください。

このチェック ボックスをオンにするとログ記録が有効化され、[変数名]、[保存形式]、および [間引き] の各プロパティが有効になります。このプロパティはフローティング スコープとスコープ ビューアーには適用されません。

Scope ブロックを使用して MATLAB ワークスペースに信号を保存する例については、Floating Scope ブロックを使用したシミュレーション データの保存 (Simulink)を参照してください。

プログラムからの使用

DataLogging を参照してください。

スコープのデータを MATLAB ワークスペースに保存する際の変数名を指定します。このプロパティはフローティング スコープとスコープ ビューアーには適用されません。

依存関係

このプロパティを有効にするには、ワークスペースにデータのログを作成, Log data to workspaceワークスペースにデータのログを作成Log data to workspace (Simulink)を選択します。

プログラムからの使用

DataLoggingVariableName を参照してください。

データを MATLAB ワークスペースに保存する際の変数の形式を選択します。このプロパティはフローティング スコープとスコープ ビューアーには適用されません。

  • データセット — データをデータセット オブジェクトとして保存します。[データセットの信号形式] コンフィギュレーション パラメーターを使用して、データセット オブジェクトを選択します。この形式は、可変サイズのデータ、MAT ファイルのログ、エクスターナル モードのアーカイブには対応していません。Simulink.SimulationData.Dataset を参照してください。

  • 時間付き構造体 — データを時間の情報が関連付けられた構造体として保存します。

  • 構造体 — データを構造体として保存します。

  • 配列 — データを時間の情報が関連付けられた配列として保存します。この形式は可変サイズのデータをサポートしていません。

依存関係

このプロパティを有効にするには、ワークスペースにデータのログを作成, Log data to workspaceワークスペースにデータのログを作成Log data to workspace (Simulink)を選択します。

プログラムからの使用

DataLoggingSaveFormat を参照してください。

座標軸スケーリングのプロパティ

[座標軸のスケーリング] ダイアログでは、スコープの座標軸の範囲を制御します。座標軸スケーリングのプロパティを開くには、スコープ メニューで [ツール] 、 [座標軸のスケーリング] 、 [座標軸スケーリングのプロパティ] を選択します。

  • 手動 — [Y 軸の範囲をスケール] ツール バー ボタンを使用して、y 軸の範囲を手動でスケーリングします。

  • 自動 — シミュレーション中およびシミュレーション後に y 軸の範囲をスケーリングします。このオプションを選択すると、Y 軸範囲を縮小させない, Do not allow Y-axis limits to shrinkY 軸範囲を縮小させないDo not allow Y-axis limits to shrinkチェック ボックスが表示されます。信号の最大値を使用して Y 軸の範囲を増加および削減する場合は、[座標軸のスケーリング] を [自動] に設定し、[Y 軸範囲を縮小させない] チェック ボックスをオフにします。

  • N 回の更新後 — 更新回数, Number of updates更新回数Number of updatesテキスト ボックスで指定されたタイム ステップ数 (既定値 10) の後 y 軸をスケーリングします。スケーリングは各実行中に 1 回のみ実行されます。

プログラムからの使用

AxesScaling を参照してください。

y 軸の範囲限界値はシミュレーション中に増加できますが、減少することはできません。

依存関係

このプロパティを使用するには、座標軸のスケーリング, Axes scaling座標軸のスケーリングAxes scalingを [自動] に設定します。

このプロパティを設定すると、y 軸の自動スケーリングが遅延されます。

依存関係

このプロパティを使用するには、座標軸のスケーリング, Axes scaling座標軸のスケーリングAxes scalingを [N 回の更新後] に設定します。

プログラムからの使用

AxesScalingNumUpdates を参照してください。

  • オン — シミュレーションが停止したときに座標軸をスケーリングします。

  • オフ — 座標軸を連続的にスケーリングします。

依存関係

このプロパティを使用するには、座標軸のスケーリング, Axes scaling座標軸のスケーリングAxes scalingを [自動] に設定します。

データのプロットに使用する y 軸の範囲の割合を指定します。このプロパティを 100 に設定すると、プロットされたデータは y 軸の範囲全体を使用します。

Y 軸の [データ範囲] が 100 パーセントより小さい値に設定されている場合に、プロットされたデータを y 軸のデータ範囲に沿って配置する位置を指定します。

  • 上 — y 軸の範囲の最大値をもつ信号を整列します。

  • 中央 — 最小値と最大値の間の中央に信号を配置します。

  • 下 — y 軸の範囲の最小値をもつ信号を整列します。

すべての信号値に適合するように xx 軸の範囲をスケーリングします。[座標軸のスケーリング] が Auto に設定されている場合、データ バッファー内の全体の信号ではなく、現在軸内にあるデータがスケーリングされます。

データをプロットする x 軸の範囲の割合を指定します。たとえば、このプロパティを 100 に設定すると、プロットされたデータは x 軸の範囲全体を使用します。

[X-axis Data range] が 100 パーセントより小さい値に設定されている場合に、プロットされたデータを x 軸のデータ範囲に沿って配置する位置を指定します。

  • 上 — x 軸の範囲の最大値をもつ信号を整列します。

  • 中央 — 最小値と最大値の間の中央に信号を配置します。

  • 下 — x 軸の範囲の最小値をもつ信号を整列します。

スタイルのプロパティ

[スタイル] ダイアログ ボックスを開くには、スコープ メニューから [表示] 、 [スタイル]を選択します。

スコープの背景色。

[自動] を選択すると、プロット タイプは、連続信号の場合は線グラフ、離散信号の場合は階段状グラフ、Simulink メッセージ信号の場合はステム グラフになります。

最初のカラー パレットでは、座標軸 (表示) の背景色を選択します。2 番目のカラー パレットでは、グリッドとラベルの色を選択します。

スコープのコピー時に表示されている色をそのまま使用するかどうかを指定します。

[ファイル] 、 [クリップボードにコピー] を選択すると、ソフトウェアによってスコープの色がプリンター用 (背景色が白、ラインを表示) に変更されます。表示された色のままスコープをコピーして貼り付けるには、このチェック ボックスをオンにします。

ライン スタイル プロパティを設定するアクティブなラインを選択します。

プロット上で信号を表示または非表示にします。

依存関係

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayとラインのプロパティ, Properties for lineラインのプロパティProperties for lineの値により、影響を受けるラインが決まります。

ライン スタイル、幅、および色を選択します。

依存関係

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayとラインのプロパティ, Properties for lineラインのプロパティProperties for lineの値により、影響を受けるラインが決まります。

マーカーの形状を選択します。

依存関係

アクティブな表示, Active displayアクティブな表示Active displayとラインのプロパティ, Properties for lineラインのプロパティProperties for lineの値により、影響を受けるラインが決まります。

モデルの例

家の熱モデル

家の熱モデル

この例では、Simulink® を使用して家の熱モデルを作成する方法を示します。このシステムでは、屋外環境、家の熱特性、および家の暖房システムがモデル化されます。

モデルを開く
可変伝達遅延の現象をもつシステムのシミュレーション

可変伝達遅延の現象をもつシステムのシミュレーション

この例では、Simulink® を使用して可変伝達遅延の現象をモデル化する方法について、2 つの事例を示します。

モデルを開く
Use Peak Finder to Find Heart Rate from ECG Input

Use Peak Finder to Find Heart Rate from ECG Input

Use the Time Scope Peak Finder panel to measure the heart rate from an ECG.

モデルを開く

ブロックの特性

データ型

boolean | バス[a] | double | 列挙型 | fixed point | 整数 | single

直接フィードスルー

no

多次元信号

yes

可変サイズの信号

yes

ゼロクロッシング検出

no

[a] バーチャル バスはサポートされません。非バーチャル バスは、ノーマル モードおよびアクセラレータ モードのシミュレーションでのみサポートされます。非バーチャル バスのデータ ログはデータセット形式でのみサポートされます

ヒント

シミュレーションの実行時間が長い場合、スコープのデータの保存が原因でメモリ不足の問題が発生することがあります。スコープの可視化用に保存されるデータの量を制限するには、[データ点の制限] プロパティを使用します。

拡張機能

参考

ブロック

System object

トピック

R2015b で導入

DSP System Toolbox ドキュメンテーション
サポート
Efficient Multirate Signal Processing in MATLAB

Efficient Multirate Signal Processing in MATLAB

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