用MATLAB/Simulink对实验/仿真示波器保存的数据进行THD分析、MATLAB自定义横纵坐标轴绘图

最近年底和师兄交流了数据分析、波形处理问题。一个是将示波器导出的csv数据放到MATLAB中进行THD分析，另一个是自定义横纵坐标轴进行绘图，就这两个问题记录一下。

不需要背代码，简单、易于理解，使用过程中截个图就行了。

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一、对示波器导出的波形数据进行THD分析

1、导入数据至MATLAB，修改变量名和数据类型；

点击“导入数据”，选中示波器保存的“csv”数据文件；

自定义一下数据名字（数据表示什么就记为什么，方便理解），修改数据类型为“数值矩阵”（便于后面通过调用矩阵的行列，进行程序编写）；

以上两点完成后，点击“绿色的对号”导入数据。

2、提取横纵坐标数据，组合成适合Simulink进行FFT分析的数据格式；

明确一点：MATLAB编程只是把数据保存在一个变量内，然后把变量放到Simulink中用Scope展示出来。因此，接下来的编程目的：要确定数据显示的横纵坐标。我们定义x为横坐标，y为纵坐标，横纵坐标组合后的数据为z：

% 数据类型为列数据data = data1;x = data(3:2002,1)+0.1;    % ("横坐标范围",“纵坐标范围”)，("第i行":"第j行","第k列")y = data(3:2002,2);    % 取数据的第2列为纵坐标数据z = [x,y];        % 组合后：Z的第一列为横坐标数据，第二列为纵坐标数据% 数据类型为行数据，用“transpose”函数将“行”转置为“列”data = data1;x = transpose(data(:,1))+0.1;       % 1行n列的数据，转换为n行1列的数据y = transpose(data(:,2));       % 横坐标范围只打一个冒号：表示默认从第一行到最后一行，即所有行z = [x,y];

以下三点是对程序段进行优化的解释：

在工作区，双击打开刚才导入的变量：（表明从第3行开始数据有效）

横坐标值要补偿0.1：（为了保证Simulink进行波形显示时，时间从0开始波形绘制完整，解决波形显示不全、显示不出来的问题）

 运行程序段，完成后点击工作区的z变量检查一下，补偿好后如下图所示。

注：data1是第一步里导入数据时自定义的数据名字，将他赋给变量data，此后对示波器导入的不同数据，只需修改等号后面的名字data1即可。

3、在Simulink中放入模块“From workspace”，修改变量名，放入powergui进行FFT分析。

修改“from workspace”模块中的变量名称，与工作区内重新组合好的变量名z一致；

注(波形为折线形、数据点显示不完整)：同步修改powergui和系统采样时间，在Configuration Parameters/Solver/Solver selection/，修改为Fixed-step，并给出采样时间。 

点击“powergui”进行波形FFT分析；

注：(①Name内没有选项的情况)：在Configuration Parameters/Data Import/Export/Save to workspace or file/，取消勾选"signal simulation output"。

(③Number of cycles周期数的选择)：选择为1个周期，则横坐标间隔单位为1；选择2个周期，横坐标间隔单位为0.5。

(④Max frequency最大频率的选择)：最大频率与基波频率的倍数，决定了横坐标显示数据的个数。如图中给出1000/41.66 = 24.003，则横坐标显示24个柱状形。

导出波形，微调。把背景线去掉，否则后续在Visio里处理图片很麻烦。

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二、用MATLAB自定义横纵坐标轴绘图（plot函数）

与上述组合数据z的过程一致，三个步骤：导入数据、定义横纵坐标数据变量、plot一下：(在电机控制中，可以用于绘制横轴为alpha，纵轴为beta的出图)。

% 数据类型为列数据data = data1;x = data(3:2002,1);    % ("横坐标范围",“纵坐标范围”)，("第i行":"第j行","第k列")y = data(3:2002,2);    % 取数据的第2列为纵坐标数据z = plot(x,y);        % 组合后：plot函数逗号前为横坐标数据，逗号后为纵坐标数据

如果觉得数据点太密集，修改为每10个点取一个数据：（要在冒号间再增添一个冒号：看一下对比效果。有没有发现波峰变尖了，这是由于数据点采集不够导致的)

x = data(3:30:2002,1);    %从第3行到第2002行，每30个取一个数据点；取第1列里的数据

想将示波器分析的THD数据直接用柱状图形式输出：（采用bar函数 ，这里以正弦波示意一下）

z = bar(x,y);

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此外，放一个后续visio处理出图的教程： 【导出Simulink中的scope数据，用MATLAB的plot函数进行曲线绘制，以及后续Visio论文出图处理。自定义横纵坐标轴变量，不用背代码。】 https://www.bilibili.com/video/BV1QK411t7zJ/?share_source=copy_web&vd_source=571ee7745d512a8293189d83f511f927

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