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Time 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
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 Scope ブロックと DSP System Toolbox Time Scope ブロック (Simulink)を参照してください。
オシロスコープの機能:
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]、[ステップを進める]、および [ステップを戻す] 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、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。
例
ピークの検出を使用した ECG 入力からの心拍数の検索
この例では、Time Scope の [ピークの検出] パネルを使用して ECG から心拍数を測定する方法を示します。
時間スコープ測定値
この例では、パルス幅変調正弦波のパフォーマンス特性の測定方法を示します。この例に含まれるモデルを編集することにより、立ち上がり時間、立ち下がり時間、オーバーシュート、アンダーシュート、パルス幅、パルス周期およびデューティ比の測定値に対するパラメーターの変更の影響を見ることができます。この例では、立ち上がりエッジ トリガーもモデル化しており、基本的な統計演算 (平均値、中央値、RMS、最大値、最小値) を実行し、カーソルとピーク検出を使用してパルス周期の周波数と周期を測定できます。
アンダーランの削減
Simulink® モデルの Audio Device Writer ブロックを調べてアンダーランを特定し、アンダーランを減らします。
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。
ラピッド アクセラレータ モードではスコープ表示に制限があります。ラピッド アクセラレータ モードでのスコープとビューアーの動作 (Simulink)を参照してください。
スコープが ForEach サブシステム内にある場合、スコープは最後のインデックスのみを表示します。
端子
入力
プロパティ
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 [ビュー] 、 [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。
プログラムでの使用
OpenAtSimulationStart (Simulink) 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。
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。
プログラムでの使用
LayoutDimensions (Simulink) 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。スコープをもつサンプル時間の詳細については、Sample Time with Scope Blocks (Simulink)を参照してください。
プログラムでの使用
SampleTime (Simulink) 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。
プログラムでの使用
FrameBasedProcessing (Simulink) を参照してください。
時間
自動— シミュレーションの開始時間と終了時間の差分。ブロックでは、時間表示オフセットプロパティと時間範囲プロパティを使用して時間範囲の開始時間と終了時間を計算します。たとえば、[時間表示オフセット] を
10に設定し、[時間範囲] を20に設定する場合、スコープは10から30の時間範囲を設定します。ユーザー定義— 合計シミュレーション時間より小さい任意の値を入力します。1 フレーム周期— Time Scope ブロックに対する入力信号のフレーム周期を使用します。このオプションは、[入力処理] パラメーターを[チャネルとしての列 (フレーム ベース)]に設定している場合にのみ使用できます。
プログラムでの使用
TimeSpan (Simulink) 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。
プログラムでの使用
TimeSpanOverrunAction (Simulink) 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。
プログラムでの使用
TimeDisplayOffset (Simulink) 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。
プログラムでの使用
TimeAxisLabels (Simulink) 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。
プログラムでの使用
ShowTimeAxisLabel (Simulink) を参照してください。
表示
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。
プログラムでの使用
ActiveDisplay (Simulink) 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。
プログラムでの使用
ShowLegend (Simulink) 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。
プログラムでの使用
PlotAsMagnitudePhase (Simulink) 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。
プログラムでの使用
YLabel (Simulink) を参照してください。
ログ
スコープによって内部的に保存されるデータを制限するには、このプロパティを選択します。このプロパティを選択した場合、[入力処理] パラメーターの設定に応じて以下のようになります。
チャネルとしての要素 (サンプル ベース)–– スコープは最後の n 個のデータ点を保存します。このプロパティの名前は [直近のデータ点数に制限] になります。n は、このプロパティ テキスト ボックスで指定するスカラー値です。チャネルとしての列 (フレーム ベース)–– スコープは最後の n 個のデータ フレームを保存します。このプロパティの名前は [直近のフレームに制限] になります。
このプロパティが選択され、スカラー値が指定されている場合、スコープは、プロットするデータ値および変数名で指定された MATLAB® 変数に保存するデータ値を制限します。
場合によっては、このプロパティを選択することで、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。
このプロパティがオフにされている場合、スコープはすべてのデータを保存します。シミュレーションが終了後に、スコープ内のデータ全体を可視化できます。[終了時間] が inf に設定されたシミュレーションの場合、このプロパティを選択することを検討してください。
メモ
このプロパティを選択しないと、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。
プログラムでの使用
DataLoggingLimitDataPoints (Simulink) および DataLoggingMaxPoints (Simulink) を参照してください。
このプロパティを選択すると、N 番目のデータ点またはフレームごとにスコープ データをプロットして記録 (保存) します。ここで、N は、このプロパティ テキスト ボックスで指定する間引き係数です。値が 1 の場合、すべてのデータ値がバッファーされます。
このプロパティが選択され、スカラー値が指定されている場合、スコープは、プロットするデータ値および変数名で指定された MATLAB 変数に保存するデータ値を制限します。
[入力処理] パラメーターを次に設定した場合、次のようになります。
チャネルとしての要素 (サンプル ベース)–– スコープは N 番目のデータ点ごとにデータをプロットして記録します。このプロパティの名前は [間引き] になります。チャネルとしての列 (フレーム ベース)––- スコープは N 番目のフレームごとにデータをプロットして記録します。このプロパティの名前は [フレームの間引き] になります。
このプロパティがオフにされている場合、スコープはすべてのスコープ データを保存します。
プログラムでの使用
DataLoggingDecimateData (Simulink) および DataLoggingDecimation (Simulink) 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、ログ記録が有効になり、[変数名] および [保存形式] の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、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。
プログラムでの使用
DataLogging (Simulink) 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、を選択します。
プログラムでの使用
DataLoggingVariableName (Simulink) 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Dataset(Simulink) オブジェクトとして保存します。既定ではtimeseriesオブジェクトです。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、を選択します。
プログラムでの使用
DataLoggingSaveFormat (Simulink) 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] 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] 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。
プログラムでの使用
AxesScaling (Simulink) 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] 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] を [N 回の更新後] に設定します。
プログラムでの使用
AxesScalingNumUpdates (Simulink) 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] 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 x 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 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 x 軸のデータ範囲に沿って配置する位置を指定します。
右— 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。左— 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 [ビュー] 、 [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。
ブロックの特性
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、[直近のデータ点数に制限] プロパティを使用します。
拡張機能
バージョン履歴
R2015b で導入
参考
ブロック
- Floating Scope (Simulink) | Scope Viewer (Simulink)
オブジェクト
トピック
- 対話によるモデルのシミュレーション (Simulink)
- Simulink エディターを使用したシミュレーションのステップ実行 (Simulink)
- Scope ブロックの一般的なタスク (Simulink)
- フローティング スコープおよびスコープ ビューアー タスク (Simulink)
- カーソルの測定 (Simulink)
- スコープの [信号の統計] パネル (Simulink)
- スコープの [バイレベル測定] パネル (Simulink)
- ピークの検出の測定 (Simulink)
- プログラムによる Scope ブロックの制御 (Simulink)
