1、第 14 章 绘制曲线工具14.1.介绍本章对于时域绘图工具是一个使用向导。而对于频域的绘图工具，例如波特曲线，请参考第 13 章：Facilities Available in Run Mode（运行模式下可用到的工具） 。14.2.简单曲线在运行模式下，可以采用以下三种方法绘制曲线：1. 在“Variable List 变量列表”对话框中选择一个变量，并点击“Plot”按钮。注意，通过 Shift 和 Ctrl 按钮可以同时选中列表中多个变量绘制曲线。图 14.12. 在“Variable List 变量列表”对话框中选择一个变量，并将其拖到草图上。3. 通过点击“Temporal ana
2、lysis”工具栏上的“Blank Plot” 打开一个空的曲线图，然后选择“Variable List 变量列表”对话框中的一个变量，并将其拽入空的曲线图中。也可以将变量拖到任何一张已经存在其他曲线的曲线图中，这种情况下无需再创建一张新的空曲线图。注意：如果存在多个结果相关的文件，可以从“Variable List 变量列表”对话框的下拉列表中选择所需的文件。14.3.曲线族只有当进行批运行时才可能出现曲线族。假定正是这种情况，采取以下步骤：第一步：与一标准曲线合作1. 生成一标准曲线。2. 想对曲线族做何操作，则对标准曲线做相应的操作（如转换坐标轴，改变曲线坐标单位等等） 。第二步：将标准
3、曲线转换成曲线族这可通过工具栏的 Tools 菜单或在单独的曲线图区域采用右键菜单来实现。方法一：1. 使用 Tools 下的 Batch plot。注意指针的改变。2. 点击绘图区相关曲线，产生“Batch Run Selection”对话框（如图 14.2） 。3. 对所需的批运行做适当的调整（默认的时全选） ，然后点击 OK 键。图 14.2方法二：1. 点击绘图区，选择 Options 产生“Graph Area Format（绘图区格式） ”对话框。2. 选中“Batch plot”单选钮。如需要可以点击“Select batch runs”按钮，以确认批运行的设置列表，生成的对话框
4、如图 14.2 所示。3. 点击 OK 按钮，则标准曲线转换成曲线族。注意：运用到标准绘图曲线的所有操作，可以独立运用于曲线族的曲线。而且可以从曲线族返回到标准曲线。通过重复以上两种方法之一都可以达到这一目的。14.4.AMEPlot 曲线的结构一旦打开 AMEPlot 可以发现其包括： 菜单栏 工具栏 主窗体 状态栏如图 14.3 所示。图 14.3菜单栏和工具栏中的一些工具运用到整个主窗体，其余的运用到单个的绘图区域。在主窗体中可以增加多个曲线图。1. 要在同一窗体中增加其他曲线图，可以在第一个曲线图上点击右键。2. 选择 Add 下的 Row 或者 Add 下的 Column。如果增加的
5、曲线图多于一个，则他们排列如图 14.4 所示。图 14.414.5.AMEPlot 工具栏AMEPlot 有三个工具栏包含的按钮与菜单栏中的菜单项完全相同：每一个按钮等同于：File-Open 或者 CtrlO 打开File-Save configuration 或者 CtrlS 保存File-Print 或者 CtrlP 打印View-Zoom 查看View-Zoom+/- 查看放大/缩小View-Zoom Previous 查看前一项View-AutoScale 查看自动尺寸View-Coordinates 查看坐标View-3D rotation 查看三位旋转Tools-Plot ma
6、nager 曲线图管理器Tools-Add text 增加文本Tools-Update curves 更新曲线Tools-FFT 快速傅立叶变化Tools-Batch plot 曲线族Tools-XY Plot XY 坐标曲线14.6.AMEPlot 菜单栏菜单中包括 AMEPlot 可用到的主要工具。详见以下段落。14.6.1.文件下拉菜单其中一些工具在“Standard ”标准工具栏中也能找到。他们能够运用于整个主窗体。打开如果你选择该菜单项或点击该按钮，将出现一个文件浏览器。你可以选择三种类型的文件： 结构文件（.plt） 。这是通过选择“Save configuration”生成的文件
7、。它包含所选变量的信息以及曲线图的设置，如颜色、文本、字体、行数或列数（如果有多条曲线）。注意这些曲线的数据点不是来源于文件，而是来源于当前的仿真。 结果文件（.results） 。显示“List of variables 变量列表对话框” 。使用该对话框，为曲线图选择变量。保存结构当你保存结构时，你记录了曲线的全部细节。该选项并没有保存曲线上的数据点。文件的后缀为.plt。当你打开.plt 文件，AMESim 将尽力用当前的结果文件来完成这些细节。1. 选择 File-Save configuration。出现文件浏览器（如图 14.5）2. 选择所保存数据文件的路径。3. 键入文件名，并点
8、击 Save 按钮。图 14.5保存数据当你保存数据时，文件包括： 曲线的数据点 所包含变量的标题和单位而并不包括颜色、额外的文本、字体、行数或列数等信息。1. 选择 File-Save data。弹出文件浏览器（与图 14.5 相似） 。2. 选择所保存数据文件的路径。3. 键入文件名，并点击 Save 按钮。至此，你的文件已经保存，但没有特殊的后缀名。导出数值(Export values)这是最低水平的保存。当你导出数据时，文件只包含曲线的 ASCII格式的数据点。如果你想在电子数据表或 Matlab 等别的地方用到曲线上的数据点，甚或是你想为如图所示的子模型生成一张数据表格，该文件非常则
9、有用。注意：你想通过“Export values ”工具保存的所有文件，都必须有相同的变量作为横坐标。Table editor 表格编辑器可以读取这种格式。1. 选择 File-Export values。弹出文件浏览器（与图 14.5 相似） 。2. 选择所保存数据文件的路径。3. 键入文件名，并点击 Save 按钮。导出曲线图该工具可以存储许多各种格式的图片。结果文件能被大多数文字处理软件读入。而图片也能够被导入 AMESim 并加入导 sketch 概略图中。1. 选择 File-Export plot picture。弹出文件浏览器（与图 14.5 相似） 。2. 选择文件格式。3.
10、选择所保存数据文件的路径。4. 键入文件名，并点击 Save 按钮。打印如果你想打印出 AMEPlot 主窗体的内容，选择该菜单项或点击该按钮。弹出 Print 对话框，在该对话框可以选择所使用的打印机，然后点击 Print 按钮。退出如果你想关闭 AMEPlot 窗体，则选择该菜单项。14.6.2.“编辑”下拉菜单该操作运用于整个主窗体。Copy area（赋值区域）如果选择该菜单项，则 AMEPlot 主窗体的内容都被复制到了剪贴板，通过 Windows可以将其复制到一些其他的软件中，例如大多数的文字处理软件。Rotate text（旋转文字）这一功能可以旋转选中的文字，这些文字既可以是曲
11、线轴的标题，也可以是手动加入的一段文字。也可以使用 Ctrl + R。Clear area（清空区域）这一功能将移除 AMEPlot 主窗体的所有内容（包括曲线和文字） 。将弹出确认对话框。Select all text（选择所有文字）这一功能将选择 AMEPlot 主窗体中显示的所有文字。然后可以按下 Del 键删除所有的文字，或使用 Edit-Rotate text 来旋转所有的文字。或者使用 Ctrl + A 选择所有文字。14.6.3.“查看”下拉菜单大多数工具都可以通过“view”工具条来查看。除了 AutoScale 所有的项都能运用于单条曲线。Zoom（放大）如果你选择该菜单项，
12、光标则显示成 Zoom 图标。你可以对曲线的某一特殊部分定义一个矩形区域，首先按下鼠标左键，定义矩形区域的左上角，然后不松开鼠标，将光标拖动到矩形的另一角，再松开鼠标。完成后，被选中的区域则被放大，并取代了原来的曲线。Zoom +/-（放大或缩小）如果选择该菜单项，光标则显示为 Zoom +/- 图标。在你想放大的曲线区域点击鼠标左键，反之，如果你想缩小，则点击鼠标右键。为了取消该工具的作用，则再次选中该菜单项：此时光标重新变为普通图标。也可以用鼠标滚轮。Zoom Previous（撤销放大）当你想取消上一次放大时，选择该菜单项或工具栏按钮。光标显示为 Zoom Previous 图标，点击曲
13、线则撤销上一次放大。如果一条曲线被多次放大，使用该工具能够撤销多次。当选择该菜单项时，光标会有不同的显示，此时可以选择你想要“撤销放大”的曲线图。AutoScale（自动模式）当你想获得曲线区域的原始曲线点数据，需要固定曲线轴的范围时，选择该菜单项或点击该按钮。光标显示为 AutoScale 图标，然后选择想要恢复的曲线图。AutoScale All（所有自动模式）该工具的作用与前一项（AutoScale）相同，但可以运用于主窗体中所显示的所有曲线。Coordinates（坐标）当你想知道曲线上所给点的坐标时，使用该菜单项或工具栏按钮。将产生一个十字型光标，并能移动到需要的位置。当你移动鼠标时
14、，可以在 AMEPlot 窗口的底端看到当前的坐标。为了更精确，该工具还可以被用于放大以后的区域。在分散轴（separate axis）模式下，如果你想看曲线的坐标，必须在移动光标之前先点中图例。3D Rotation（三维旋转）当你想调整平面图或三维图的视角时，可以使用该菜单项。14.6.4.“工具”下拉菜单该菜单包括 13 项。比较常用的工具通常也会出现在工具栏中。Plot manager（曲线图管理器）通过该菜单项或工具栏按钮，可以打开一个显示当前曲线和变量（条项）的对话框。然后可以从已经存在的条项中加入新的曲线或新的条项。章节 14.8.曲线图管理器对该工具进行了详细具体的说明。图 1
15、4.6Add text（增添文本）当你想增加文本或对曲线图的说明时，选择该菜单项或点击该按钮。然后点击你想增加文本的绘图区域，则会出现带有光标的空白区域。键入你想要增加的文本，按 Enter 键重起一行。点击文本以外区域完成操作。Update（刷新）自从你创建了曲线图，你的.result 文件已经发生了改变，你会希望考虑到这些变化并刷新曲线。这就是该菜单项和工具按钮的目的。这些工具可以在启动一次新的仿真之后，或者仿真仍在进行过程中使用。Automatic update（自动刷新）如果你在运行一项时间较长的仿真，你可能会想得到曲线变量，即使是在仿真还没有结束的时候。这时在仿真过程中你可以手动刷新
16、曲线（使用 Update curves 菜单项） ，或者可以让 AMESim 来替你做这项工作。当你执行了该项，在曲线图底端将出现一个小时钟。Add titles（增加标题）选择该菜单项显示各个曲线轴所示变量的标题。FFT（快速傅立叶变换）该工具用于对所选中的曲线做快速傅立叶变换。这被用作分析数据的频率特性。当你选择该菜单项时，鼠标指针显示为 FFT 图标。然后点击你想运用 FFT 的曲线图。如果在同一曲线图上重复运用两次该项操作，则又回到原始曲线。图 14.7Spectral map（频谱图）起始点一般在 XY 曲线图上，X 轴为转速。当选中频谱图时，光标发生改变。通过光标指针选择响应的曲线
17、图。详细介绍请参看第 15 章。Batch plot（曲线族）该工具用于将标准曲线转换为曲线族。当你选择该菜单项时，光标发生改变，然后点击你想要转换的曲线。如果该项操作重复运用于同一曲线，则又回到原始曲线。XY Plot（XY 曲线）该菜单项用于消除当前 X 轴变量，并替代以最后一个 Y 轴变量。这意味着必须有至少两个 Y 轴变量。光标发生改变后，选择你想要对其进行操作的曲线。XYZ Plot（三维曲线图）该菜单项用于消除 X 轴变量，而取代以第一个 Y 轴变量。而第二个 Y 轴变量则称为一个新的 Y 轴，剩下的一个 Y 轴变量则称为 Z 轴。这表示必须有至少三个 Y 轴变量。光标改变后，选择
18、你想要对其进行操作的曲线图。如果原有 N 个 Y 轴曲线，则结果是在三维空间中存在 N-2 个旋转轴曲线。Active index（ 活动索引）能够生成曲线包括含单位为 J 的活动（activity）变量。假定如此，则可以将曲线转换成活动索引曲线。1. 在至少有一个活动变量的情况下生成曲线。2. Tools-Activity。注意光标的改变。3. 点击响应的曲线图区域。任何非活动变量都被排除在外。如果不存在活动变量，则产生一个错误报告对话框。BarCharts（块状图 ）该菜单项用于调整曲线的显示，通过将每个点取代为块。选中菜单项后，运用于你所点击的曲线。Curves（曲线）只有在用到了 Ba
19、rCharts 工具后，才用该菜单项使曲线恢复原来的面貌。以点取代所选中曲线的每一块。14.6.5.Windows 窗体下拉菜单该项运用于所有的图。每一项的功能从其名字看来都很明显。14.6.6.Help 帮助下拉菜单该菜单只包括“About 关于”一项， “关于”这一项提供了 AMESim的当前版本。相关联的快捷键为 F1。14.7.AMESim 的主窗体主窗体是指曲线图所显示的区域。鼠标指针所处的不同位置，点击鼠标右键，可以得到不同的右键菜单： 如果在曲线轴上或附近点击鼠标右键，则会得到曲线轴（axis）菜单。 如果在绘图区域点击鼠标右键，则会得到曲线图（plot）菜单。 如果在指示曲线标
20、号的数字上点击右键，则会得到曲线（curve）菜单。 如果在文字串上点击右键，则会得到文本（text ）菜单。 如果你在除去以上几点的任何其他地方（曲线图以外，在其右边或者上边）点击右键，则会得到边缘（margin）菜单。图 14.814.7.1.曲线轴菜单Axis Format（曲线轴的格式）如果你选择“曲线轴的格式”项，可以得到修改所选轴的格式或规格的对话框。如图 14.9 的 Format（格式）和 Scale（规格）页。图 14.9“格式”页：可以为所选轴选择一个新的颜色、不同的类型和厚度。在该页还可以为空白边缘选择一个新的颜色。“规格”页： 可以修改所选轴的最大最小值，并能够设置不同
21、的间隔数：这可以通过移除相应的核对符号和设置一个新的值来完成。 Logarithmic（对数）选择框用于“对数模式”和“线性模式”之间的转换。 Separate axis（分离轴）选择框用于 “单个曲线所有变量垂直轴”模式和“每一个曲线变量分离 Y 轴”模式之间的转换。Title（标题）如果你选择 Title 菜单项，则显示所选轴的变量的标题和单位。14.7.2.Plot 曲线图菜单Format（格式）如果你选择该菜单项，则产生如图 14.10 所示的“Graph area format”对话框，且 Format 页被选中。图 14.10可以修改曲线图网格属性（包括颜色、类型和厚度）以及背景的
22、颜色。Options（选项）得到显示 Options 页的“Graph Area Format”对话框。图 14.11如图 14.11 所示，可以进行如下选项的操作：Batch setup（建立批）该选项允许你将一标准曲线转换为曲线族，如果存在批运行结果文件。选中 Batch plot 选择框然后点击 OK 按钮。你也可以点击“Select batch runs”按钮以得到运行列表。然后选择你想包含进曲线图的运行。FFT setup（建立快速傅立叶变换）选中 FFT plot 选择框能对曲线图进行快速傅立叶变换，不选中则取消傅立叶变换。同样的操作可以通过工具栏上的 FFT 按钮 来实现。如果复
23、选框被选中，你可以通过点击“FFT options”按钮选择不同的窗体和 FFT 的 detrend 类型。注意： Boxcar 选项适用于大部分的数据。然而，如果水平轴范围不包括周期的整数倍，则可以使用其他的窗口选项。 Detrend 类型可以用于移除信号的非周期部分。图 14.12Special grids（特殊网格）除了标准网格外，尼科尔斯曲线和根轨迹曲线要用特殊的网格。对于这些曲线，特殊网格代表是是默认的。但你可以通过确认适当的复选框没有被选中来去掉特殊网格。Surface plot（表面曲线）通过“Graph Area Format”对话框，点击“Surface plots”标签页可
24、以得到表面曲线属性。这些在第 15 章“三维曲线和状态分析工具”中有详细的介绍。图 14.13Add（添加）通过该菜单项可以得到下一极子菜单，通过该菜单可以为曲线图添加行、列或文本。Row（行）如果选择行，则在 AMEPlot 主窗体的底端出现一空白区域。然后你可以从已经存在的曲线图（选中其相关数据）中拖动任何曲线到其中。则一个包含选中曲线的新的曲线图就产生了。如果在该项操作过程中同时按下Ctrl 键，则是对同一曲线的复制。如果没有按下 Ctrl 键，则只是移动曲线。除此之外，你还可以从“Variable List”对话框中拖曲线。图 14.14Column（列）如果你选择列，则在 AMEPl
25、ot 主窗体的右端出现一空白区域。然后你可以从已经存在的曲线图（选中其相关数据）中拖动任何曲线到其中。则一个包含选中曲线的新的曲线图就产生了。除此之外，你还可以从“Variable List”对话框中拖曲线。图 14.15Text（文本）选择 Add-Text 点击你想要增添文本的绘图区域，则出现一带光标的空白区域。键入你想增加的文字，按回车键起始新的一行，点击曲线图的其他区域则操作结束。Remove（移除）通过该菜单项，你可以得到子菜单允许操作如下： 选择 Row 可以移除主窗体的最后一行。 选择 Column 可以移除主窗体的最后一列。 选择 All graph(s)移除所有的曲线。Int
26、erchange axis（交换轴）该项可以用于对选中曲线交换轴。用时请慎重，此时对于已经显示存在的文本和标题并不交换。Font（字体）该操作允许改变注释曲线或网格的数字的大小、类型和字体。如果在 plot 菜单选择该项，则出现“Select Font”对话框，可以做你想做的更改。如果在曲线图或线性分析图上有注释，则 Font 菜单项是唯一可用的。Order tracking（状态轨迹）如果显示频谱图，则该菜单是唯一可用的。参见第 15 章。14.7.3.边缘空白菜单该菜单只包括“Margin format”项，该项允许为空白选择一种新的颜色。该工具也可以通过“Axis format”项得到（
27、参见章节 14.7.1） 。图 14.1614.7.4.曲线菜单Curve format（曲线格式）如果你选择该菜单项，则弹出“Curve format ”对话框。图 14.17通过该项操作可以调整曲线的属性（颜色，类型，厚度） 。也可以为曲线增加符号标志，并指定这些标志的属性（颜色，类型，密度） 。Bar chart options（柱形图表选项）如果曲线是柱形图，则存在一个特殊的 Options 标签。该标签中有两个选项： Y values（Y 值）：以百分比显示柱形图的值，这对于 Activity Index 活动索引曲线有效。 Phases（相值）：该项只对 Modal Shapes
28、分析有效。该选项允许显示所研究的线性化时刻的相角。Remove（移除）使用该项移除所选择的曲线。FFT（快速傅立叶变换）该菜单项只有当你对曲线运用了 FFT 是才有效。在这种情况下，你可以为 FFT 选择various window 和 detrend types。你也可以调整时间限制。在图 14.18 中，FFT 限制在运行起始时间 0 秒和终止时间 10 秒中。有时候你可能会想调整这些。通过时间曲线，你可以限制时间轴为 2 秒到 7 秒之间。然后再作 FFT。利用“Time constraints 时间限制”工具，可以直接调整起始时间和终止时间。图 14.1814.7.5.文本菜单文本菜单
29、运用于所选中的文本。文本可以为曲线轴的标题，也可以为手工加入的文本。Edit（编辑）当你想调整选中文本时，选择该菜单项，则文本出现在一个可编辑的区域。使用箭头键调整文本的光标，然后修改文字。Delete（删除）当你想删除选中文本时，选择该菜单项。Font（字体）当你想改变选中文本的字体时选择该菜单项。弹出如下所示对话框，然后可以选择你所想要的字体属性。图 14.19Color（颜色）当你想改变所选中文本的颜色时选择该菜单项。弹出如下所示对话框，然后可以选择你所想要的颜色。图 14.20可以选择某一种基本颜色，或移动颜色面板上的滚动条生成你想要的颜色。Rotate（旋转）选择该菜单项旋转选中的文
30、本。14.8.曲线图管理器当你所作曲线非时间曲线或简单的 XY 曲线等复杂曲线时，该工具非常重要。你可以引入新的变量，该变量与一个或多个已存在的变量存在函数关系，包括普通的数学函数，如 sin， cos，exp 等等。然后在曲线图上可以选择这些新的变量。这可以通过选择菜单 Tools-Plot manager 获得，或者通过点击“Plot manager”按钮。图 14.2114.8.1.已存在项的绘图功能假定我们使用如图所示的简单系统，该系统通过 Premier submodels 定义并采用默认参数。以正弦信号为输入的输出是 sin(2t)，微分器的分析方案为 2cos (2t)。目的是绘
31、制微分方块的输出曲线，将其与分析方案相对比，并绘出误差。1. 生成与所有变量相关的曲线。该例中微分块的输出和时间是所有所需的变量，因此绘出与时间相关的微分曲线（如图 14.22） 。图 14.22注意在曲线开始有一个很明显的大的误差。这是由于简单子模型所固有的问题。2. 点击工具栏菜单按钮 启动绘图管理器，弹出绘图管理器对话框（图 14.21） 。3. 集中注意窗口的右手边： A0 为时间 A1 为从微分器的输出4. 点击 Add item 按钮两次，以产生两个新的变量。新的变量称为 A2 和 A3。图 14.235. 填写 A2 和 A3 的表格内容，如图 14.24 所示。图 14.24注
32、意： 变量名是随意的，因此 A0 或 a0 都可以用来记做时间。 可以通过点击按钮 使用表达式编辑器。 如果你通过 Enter 或 tab 键结束表达式，或输入以其他方式改变，AMESim 将检查你的表达式。如果格式不对，将移除表达式并显示错误信息。现在我们已经有了所需的所有变量。集中注意窗口的左边。6. 点击 Add curve 两次扩充曲线如图 14.25 左图所示。图 14.25曲线 2 和 3 的 X 和 Y 变量没有定义。7. 从右边窗口托拽变量到左边窗口，以得到如右图窗口所示的内容。8. 点击 OK 按钮。AMESim 产生修正后的曲线。如果在赋值过程中出现错误，如被 0 除，则会
33、出现错误信息。图 14.26 为结果曲线，增加一行显示，并将误差移到底下一行显示。图 14.26注意： 在上例中还有“curve”和“Remove item”按钮没有用到（如图 14.21） 。要用到这两个按钮，先要选中你所想移除的曲线或变量。建议不要删除变量，除非你能十分确定这些变量是无用的。 不必第一次就做到完全正确，记住你还有其他的机会。绘图管理器的有效表达式以下所列是有效的： 参考已存在的变量，如 A0，A1，A2（或 a0，a1，a2）等等。 实数或整数常量，如 12.5，0.1234e-3，-24 。 符号 pi，为 的近似值。 数学符号+，-，*, / 以及乘方 或*。 具有特定
34、数学含义的圆括号（和） 。 如下某一变量的函数：sin cos tan asin acos atan log log10 sinh cosh tanh asinh acosh atanh exp abssqrt integ differ 如下两个变量的函数：atan2 sign 如下两个或多个变量的函数：min max函数 atan2(ab)表示 atan(a/b)， b=0 且 a0 时表示 atan()=/2，b=0 且 a=0 时出错。函数 sign(a,b)表示取 b 的符号和 a 的绝对值。函数 differ 取时间点的微分，而该点函数 integ 对其进行了积分。注意这两个函数对结果文件中的数据进行操作。这两个函数对误差没有控制，可以被认为是初估。其他函数的意义则非常明显。如果曲线项目中出现 A1，A2 和 A3，则如下是有效的计算项目：A1+A2a1-a212.3(A1+A2)/A3sin(A1)a1*pia1*2a22max (a1,a2/a3,abs(a1)14.9.AMEPlot 的有效操作快捷方式工具 快捷方式打开一个文件 Ctrl+O保存文件 Ctrl+S打印 Ctrl+P退出 Ctrl+Q复制 Ctrl+C旋转符号 Ctrl+R选择所有文本 Ctrl+A提高所有图表 Ctrl+T降低所有图表 Ctrl+B帮助 F1
