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Scope

シミュレーション中に生成される信号を表示

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  • Scope block

ライブラリ:
Simulink / Commonly Used Blocks
Simulink / Sinks
HDL Coder / Commonly Used Blocks
HDL Coder / Sinks

説明

Simulink® Scope ブロックと DSP System Toolbox™ Time Scope ブロックには、時間領域信号が表示されます。

この 2 つのブロックの機能は同じですが、既定の設定が異なります。Time Scope は、離散時間処理用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用に最適化されています。並べて比較する場合は、Simulink スコープと DSP System Toolbox 時間スコープを参照してください。

発振器機能:

  • トリガー - イベントの発生時に反復信号を同期し表示を一時停止するトリガーを設定します。

  • カーソルの測定 - 縦方向のカーソルと横方向の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 - 最大値を表示し、それが発生した 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、サイクルを測定します。

[ピークの検出]、[バイレベル測定]、および [信号の統計] を使用するには、Simscape™ または DSP System Toolbox のライセンスをもっていなければなりません。

Scope 表示機能:

  • シミュレーション制御 — [実行]、[ステップを進める]、および [ステップを戻す] のツール バー ボタンを使用して Scope 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 (表示領域) に複数の信号をプロットします。

  • 複数の y 軸 (表示領域) — 複数の y 軸を表示します。y 軸はすべて x 軸と共通の時間範囲をもっています。

  • パラメーターの変更 - シミュレーションの実行前および実行中にスコープ パラメーターの値を変更します。

  • 軸のオートスケーリング - シミュレーションの実行中または終了時に軸をオートスケールします。座標軸の上部と下部に余白をとります。

  • シミュレーション後にデータを表示 — スコープ データがシミュレーション中に保存されます。スコープがシミュレーションの開始時に閉じている場合でも、シミュレーション後にスコープを開くと、スコープには接続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か、シミュレーション時間が長い場合、スコープによってデータが内部に保存されるため、メモリまたはシステム パフォーマンスの問題に直面する場合があります。スコープの可視化のため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, 直近のフレームに制限 プロパティを使用してください。

Scope のプログラムによる制御については、プログラムによる Scope ブロックの制御を参照してください。

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。

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。

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 ブロックを置いた場合、Simulink ではスコープ ウィンドウを開こうとするとエラーが表示されます。ライブラリ ブロックから内部データを表示するには、出力端子をライブラリ ブロックに追加してから、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、スコープが更新されるのは Scope ブロックが実行されたときのみです。つまり、ステータス バーに表示されている時間はモデルの時間と一致していないことがあります。

  • 定数信号に接続されたとき、Scope ブロックに 1 つの点がプロットされる場合があります。

  • 信号値が NaN である場合、スコープの表示領域にギャップが表示されます。

  • スコープ内の複数のフレームベース信号を可視化するときに、フレーム サイズが 1 である信号の一部のサンプルが表示されない可能性があります。こ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させます。

  • ラピッド アクセラレータ モードでのスコープ表示には、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を参照してください。

  • Scope が ForEach サブシステム内にある場合、スコープに表示されるのは最後のインデックスのみです。

端子

入力

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可視化する信号を接続します。最大 96 の入力端子をもつことができます。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 でサポートされるすべてのデータ型。Simulink でサポートされているデータ型を参照してください。

    このブロックは固定小数点入力を受け入れますが、表示用に double に変換します。

  • 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 つの信号内に複数のチャネルを表示します。信号の次元および信号の次元の決定を参照してください。

入力の制限

  • 入力が定数信号である場合、スコープは 1 つの点をプロットします。

  • 信号値が NaN である場合、スコープの表示領域にギャップが表示されます。

  • スコープ内の複数のフレームベース信号を可視化するときに、フレーム サイズが 1 である信号の一部のサンプルが表示されない可能性があります。こ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させます。

バス サポート

非バーチャル バス信号とバス信号の配列をスコープに接続できます。バス信号を表示するには、ノーマルまたはアクセラレータのシミュレーション モードを使用します。スコープに、各バス要素信号がバスに表示される順序で上から下に表示されます。入れ子にされたバス要素はフラットにされます。

スコープで非バーチャル バス信号をログに記録するには、[保存形式] パラメーターを [データセット] に設定します。バーチャル バス信号をログに記録する場合は、任意の [保存形式] を使用できます。

データ型: single | double | half | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | Boolean | fixed point | enumerated | bus
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

シミュレーションの開始時にスコープ ウィンドウを開く場合は、このチェック ボックスをオンにします。

プログラムでの使用

OpenAtSimulationStart を参照してください。

ブロック名に加えてブロック パスを表示するには、このチェック ボックスをオンにします。

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

プログラムでの使用

NumInputPorts を参照してください。

表示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 4 行 4 列を超えて拡張する場合は、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 16 行 16 列です。

Animated GIF of changing the layout from one display to three displays

表示数が端子の数と等しい場合、各端子の信号が異なる表示領域に表示されます。表示数が端子数よりも少ない場合、追加の端子の信号は最後の表示領域に表示されます。複数の列および行を含むレイアウトの場合、端子は下方向にマップされてから横方向にマップされます。

プログラムでの使用

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。スコープでのサンプル時間の詳細については、Sample Time with Scope Blocksを参照してください。

プログラムでの使用

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) - 各要素を固有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) - 複数の時間間隔の値をグループとして、チャネルの信号値を処理します。フレームベースの処理は、離散入力信号についてのみ利用できます。

プログラムでの使用

FrameBasedProcessing を参照してください。

  • 自動 - タイトルプロパティとY ラベル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] および [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。

プログラムでの使用

MaximizeAxes を参照してください。

時間

  • 自動 — シミュレーション開始時間と終了時間の差。

    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 に設定すると、スコープでは時間範囲が 10 ～ 30 に設定されます。

  • ユーザー定義 — 合計シミュレーション時間未満の任意の値を入力します。

  • 1 フレーム周期 — Time Scope ブロックへの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] パラメーターが [チャネルとしての列 (フレーム ベース)] に設定されている場合にのみ利用可能です。

プログラムでの使用

TimeSpan を参照してください。

表示可能な x 軸の範囲を超えてデータを表示する方法を指定します。

このオプションの効果は、大きなモデルまたは小さいステップ サイズでプロットが遅い場合にのみ確認できます。

  • ラップ — データを左から右に全画面で描画し、画面を消去した後でデータの描画を左から再開します。

  • スクロール — 新しいデータが右に描画されるにしたがってデータを左に移動します。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 を参照してください。

  • メトリクス — 時間範囲の長さに基づいて時間の単位を表示します。

  • 秒 — 時間を秒単位で表示します。

  • なし — 時間の単位を表示しません。

プログラムでの使用

TimeUnits を参照してください。

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

複数のチャネルをもつ入力信号の場合、次のように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 を参照してください。

x 軸 (時間) ラベルの表示方法を指定します。

  • すべて — x 軸ラベルをすべての y 軸に表示します。

  • 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 — 下部の y 軸に x 軸ラベルを表示します。

依存関係

このプロパティを有効にするには、次のように設定します。

アクティブな表示プロパティで、影響を受ける表示を決定します。

プログラムでの使用

TimeAxisLabels を参照してください。

アクティブな表示で x 軸ラベルを表示するには、このチェック ボックスをオンにします。

依存関係

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で、影響を受ける表示を決定します。

プログラムでの使用

ShowTimeAxisLabel を参照してください。

表示

選択された表示。このプロパティを使用して、スタイル プロパティおよび軸固有のプロパティを変更したときに影響される表示を制御します。

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を指定します。複数の列と行をもつレイアウトの場合、表示番号は下方向にマップされてから横方向にマップされます。

プログラムでの使用

ActiveDisplay を参照してください。

表示のタイトル。既定値の %<SignalLabel> では、入力信号名がタイトルに使用されます。

依存関係

アクティブな表示プロパティで、影響を受ける表示を決定します。

プログラムでの使用

Title を参照してください。

信号の凡例の表示を切り替えます。凡例に示される名前はモデルの信号名です。複数のチャネルをもつ信号の場合は、信号名の後にチャネル インデックスが追加されます。連続信号の場合は名前の前に直線が示され、離散信号の場合は階段状の線が示されます。

凡例から、表示可能な信号を制御できます。この制御は、[スタイル] プロパティで可視性を変更するのと同じです。スコープの凡例で、信号名をクリックしてスコープの信号を非表示にします。信号を表示するには、信号名を再度クリックします。1 つの信号のみを表示するには、信号名を右クリックし、他のすべての信号を非表示にします。すべての信号を表示するには、Esc キーを押します。

メモ

凡例には最初の 20 個の信号のみが表示されます。それ以上の信号は凡例で制御することができません。

依存関係

アクティブな表示プロパティで、影響を受ける表示を決定します。

プログラムでの使用

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

アクティブな表示プロパティで、影響を受ける表示を決定します。

プログラムでの使用

ShowGrid を参照してください。

  • オン — 振幅と位相のプロットを表示します。信号が実数の場合、振幅として信号の絶対値をプロットします。位相は、正の値の場合は 0 度、負の値の場合は 180 度になります。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 — 信号プロットを表示します。信号が複素数の場合、実数部と虚数部を同じ y 軸にプロットします。

依存関係

アクティブな表示プロパティで、影響を受ける表示を決定します。

プログラムでの使用

PlotAsMagnitudePhase を参照してください。

y 軸の最小値を実数として指定します。

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] を選択すると、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 軸の範囲は常に [-180 180] です。

アクティブな表示プロパティで、影響を受ける表示を決定します。

プログラムでの使用

YLimits を参照してください。

y 軸の最大値を実数として指定します。

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] を選択すると、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 軸の範囲は常に [-180 180] です。

アクティブな表示プロパティで、影響を受ける表示を決定します。

プログラムでの使用

YLimits を参照してください。

y 軸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、ラベルに (%<SignalUnits>) を追加します。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ている単位と置き換えます。

例: m/s の単位を使用する速度信号の場合は、Velocity (%<SignalUnits>) を入力します。

依存関係

[信号を振幅および位相としてプロット] を選択する場合、このプロパティは適用されません。y 軸には Magnitude および Phase のラベルが付きます。

アクティブな表示プロパティで、影響を受ける表示を決定します。

プログラムでの使用

YLabel を参照してください。

ログ

このプロパティを選択すると、スコープで内部的に保存されるデータが制限されます。このプロパティを選択する場合、[入力処理] パラメーターの設定に応じて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) –– 最新の n 個のデータ点がスコープで保存されます。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、このプロパティのテキスト 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) –– 最新の n 個のデータ フレームがスコープで保存されます。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。

このプロパティを選択し、スカラー値を指定すると、スコープでプロットされて変数名で指定された MATLAB® 変数に保存されるデータ値が制限されます。

場合によっては、このプロパティを選択すると、信号のプロットに効果を与える時間が、シミュレーション全体の時間範囲よりも短くなる可能性があります (たとえば、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。

このプロパティをオフにすると、すべてのデータがスコープで保存されます。シミュレーションの完了後、データ全体をスコープで可視化できます。[終了時間] が inf に設定されたシミュレーションの場合は、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せず、サンプルレートが高いか、シミュレーション時間が長い場合、メモリまたはシステム パフォーマンスの問題に直面することがあります。

プログラムでの使用

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

このプロパティを選択すると、スコープ データが N 個のデータ点またはフレームごとにプロットおよびログ記録 (保存) されます。N は、このプロパティのテキスト ボックスで指定する間引き係数です。値 1 はすべてのデータ値をバッファーします。

このプロパティを選択し、スカラー値を指定すると、スコープでプロットされて変数名で指定された MATLAB 変数に保存されるデータ値が制限されます。

[入力処理] パラメーターの設定に応じて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) –– データが N 個のデータ点ごとにスコープでプロットされてログ記録されます。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) –– データが N 個のフレームごとにスコープでプロットされてログ記録されます。このプロパティの名前は [フレームの間引き] になります。

このプロパティをオフにすると、すべてのスコープ データがスコープで保存されます。

プログラムでの使用

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、ログ記録が有効になり、[変数名] プロパティと [保存形式] 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 データの保存を参照してください。

プログラムでの使用

DataLogging を参照してください。

MATLAB ワークスペースにスコープ データを保存する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を選択します。

プログラムでの使用

DataLoggingVariableName を参照してください。

MATLAB ワークスペースにデータを保存する変数形式を選択します。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 — Dataset オブジェクト (既定では timeseries オブジェクト) としてデータを保存します。

  • 時間付き構造体 — 関連付けられた時間情報をもつ構造体としてデータを保存します。

  • 構造体 — 構造体としてデータを保存します。

  • 配列 — 関連付けられた時間情報をもつ配列としてデータを保存します。この形式は可変サイズ データをサポートしません。

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を選択します。

プログラムでの使用

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、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 — シミュレーションの実行中および実行後に 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。y 軸の範囲を信号の最大値に合わせて拡大縮小するには、[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 ステップ回数 (既定では 10) の後に 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 回だけ行われます。

プログラムでの使用

AxesScaling を参照してください。

シミュレーション中に y 軸の範囲限界値を増やすことはできますが、減らすことはできません。

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。

y 軸の自動スケーリングを遅らせる場合は、このプロパティを設定します。

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 [N 回の更新後] に設定します。

プログラムでの使用

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 — 座標軸を継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される 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では y 軸の範囲全体が使用されます。

Y 軸の [データ範囲] が 100% 未満に設定されている場合に、プロットしたデータを y 軸のデータ範囲のどこに配置するか指定します。

  • 上 — 最大値が y 軸の範囲の一番上になるように信号を配置します。

  • 中央 — 信号を最小値と最大値の間の中央に配置します。

  • 下 — 最小値が y 軸の範囲の一番下になるように信号を配置します。

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に、データ バッファー内のすべての信号ではなく、現在の座標軸内にあるデータのみ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では x 軸の範囲全体が使用されます。

X 軸の [データ範囲] が 100% 未満に設定されている場合に、プロットしたデータを x 軸のデータ範囲のどこに配置するか指定します。

  • 右 — 最大値が x 軸の範囲の一番右になるように信号を配置します。

  • 中央 — 信号を最小値と最大値の間の中央に配置します。

  • 左 — 最小値が x 軸の範囲の一番左になるように信号を配置します。

スタイル 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 メニューで [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 パレットで座標軸 (表示領域) の背景色を選択します。2 番目のカラー パレットでグリッドとラベルの色を選択します。

コピーする際にスコープの表示された色を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、スコープの色がプリンターに合わせて変更されます (白い背景色、線を表示)。表示された色でスコープをコピーし貼り付ける場合は、このチェック ボックスをオンにします。

ラインのスタイル 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。

プロットの信号を表示または非表示にします。

依存関係

アクティブな表示およびラインのプロパティの値によって、影響を受けるラインが決まります。

ラインのスタイル、幅、色を選択します。

依存関係

アクティブな表示およびラインのプロパティの値によって、影響を受けるラインが決まります。

マーカー形状を選択します。

依存関係

アクティブな表示およびラインのプロパティの値によって、影響を受けるラインが決まります。

ブロックの特性

データ型

Boolean | busa | double | enumerated | fixed point | half | integer | single

直達

いいえ

多次元信号

はい

可変サイズの信号

はい

ゼロクロッシング検出

いいえ

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。

拡張機能

バージョン履歴

R2015b で導入

参考

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トピック