matlab绘图全套整合.doc
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1、,matlab绘图 删除 5.1 二维数据曲线图 5.1.1 绘制单根二维曲线plot函数的基本调用格式为:plot(x,y)其中x和y为长度相同的向量,分别用于存储x坐标和y坐标数据。例5-1 在0x2p区间内,绘制曲线y=2e-0.5xcos(4x)程序如下:x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)例5-2 绘制曲线。程序如下:t=0:0.1:2*pi;x=t.*sin(3*t);y=t.*sin(t).*sin(t);plot(x,y);plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数:plot(x)在这种情况下,当x是
2、实向量时,以该向量元素的下标为横坐标,元素值为纵坐标画出一条连续曲线,这实际上是绘制折线图。5.1.2 绘制多根二维曲线1plot函数的输入参数是矩阵形式(1) 当x是向量,y是有一维与x同维的矩阵时,则绘制出多根不同颜色的曲线。曲线条数等于y矩阵的另一维数,x被作为这些曲线共同的横坐标。(2) 当x,y是同维矩阵时,则以x,y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵的列数。(3) 对只包含一个输入参数的plot函数,当输入参数是实矩阵时,则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线,曲线条数等于输入参数矩阵的列数。当输入参数是复数矩阵时,则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线
3、。2含多个输入参数的plot函数调用格式为:plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)(1) 当输入参数都为向量时,x1和y1,x2和y2,xn和yn分别组成一组向量对,每一组向量对的长度可以不同。每一向量对可以绘制出一条曲线,这样可以在同一坐标内绘制出多条曲线。(2) 当输入参数有矩阵形式时,配对的x,y按对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵的列数。例5-3 分析下列程序绘制的曲线。x1=linspace(0,2*pi,100);x2=linspace(0,3*pi,100);x3=linspace(0,4*pi,100);y1=sin(x1);y2=1+sin(x2);
4、y3=2+sin(x3);x=x1;x2;x3;y=y1;y2;y3;plot(x,y,x1,y1-1)3具有两个纵坐标标度的图形在MATLAB中,如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形,可以使用plotyy绘图函数。调用格式为:plotyy(x1,y1,x2,y2)其中x1,y1对应一条曲线,x2,y2对应另一条曲线。横坐标的标度相同,纵坐标有两个,左纵坐标用于x1,y1数据对,右纵坐标用于x2,y2数据对。例5-4 用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4x) 和y2=2e-0.5xcos(x)。程序如下:x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-
5、0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plotyy(x,y1,x,y2);4图形保持hold on/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形,不带参数的hold命令在两种状态之间进行切换。例5-5 采用图形保持,在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4x) 和y2=2e-0.5xcos(x)。程序如下:x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y1)hold ony2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plot(x,y2);hold o
6、ff5.1.3 设置曲线样式MATLAB提供了一些绘图选项,用于确定所绘曲线的线型、颜色和数据点标记符号,它们可以组合使用。例如,“b-.”表示蓝色点划线,“y:d”表示黄色虚线并用菱形符标记数据点。当选项省略时,MATLAB规定,线型一律用实线,颜色将根据曲线的先后顺序依次。要设置曲线样式可以在plot函数中加绘图选项,其调用格式为:plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,xn,yn,选项n)例5-6 在同一坐标内,分别用不同线型和颜色绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4x) 和y2=2e-0.5xcos(x),标记两曲线交叉点。程序如下:x=linspace(0,2*pi,
7、1000);y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);k=find(abs(y1-y2)1e-2); %查找y1与y2相等点(近似相等)的下标x1=x(k); %取y1与y2相等点的x坐标y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1); %求y1与y2值相等点的y坐标plot(x,y1,x,y2,k:,x1,y3,bp);5.1.4 图形标注与坐标控制1图形标注有关图形标注函数的调用格式为:title(图形名称)xlabel(x轴说明)ylabel(y轴说明)text(x,y,图形说明)legen
8、d(图例1,图例2,)函数中的说明文字,除使用标准的ASCII字符外,还可使用LaTeX格式的控制字符,这样就可以在图形上添加希腊字母、数学符号及公式等内容。例如,text(0.3,0.5,sin(omegat+beta)将得到标注效果sin(t+)。例5-7 在0x2p区间内,绘制曲线y1=2e-0.5x和y2=cos(4x),并给图形添加图形标注。程序如下:x=0:pi/100:2*pi;y1=2*exp(-0.5*x);y2=cos(4*pi*x);plot(x,y1,x,y2)title(x from 0 to 2pi); %加图形标题xlabel(Variable X); %加X轴说
9、明ylabel(Variable Y); %加Y轴说明text(0.8,1.5,曲线y1=2e-0.5x); %在指定位置添加图形说明text(2.5,1.1,曲线y2=cos(4pix);legend(y1, y2) %加图例2坐标控制axis函数的调用格式为:axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)axis函数功能丰富,常用的格式还有:axis equal:纵、横坐标轴采用等长刻度。axis square:产生正方形坐标系(缺省为矩形)。axis auto:使用缺省设置。axis off:取消坐标轴。axis on:显示坐标轴。给坐标加网格线用grid命令来控
10、制。grid on/off命令控制是画还是不画网格线,不带参数的grid命令在两种状态之间进行切换。给坐标加边框用box命令来控制。box on/off命令控制是加还是不加边框线,不带参数的box命令在两种状态之间进行切换。例5-8 在同一坐标中,可以绘制3个同心圆,并加坐标控制。程序如下:t=0:0.01:2*pi;x=exp(i*t);y=x;2*x;3*x;plot(y)grid on; %加网格线box on; %加坐标边框axis equal %坐标轴采用等刻度5.1.5 图形的可视化编辑MATLAB 6.5版本在图形窗口中提供了可视化的图形编辑工具,利用图形窗口菜单栏或工具栏中的有
11、关命令可以完成对窗口中各种图形对象的编辑处理。在图形窗口上有一个菜单栏和工具栏。菜单栏包含File、Edit、View、Insert、Tools、Window和Help共7个菜单项,工具栏包含11个命令按钮。5.1.6 对函数自适应采样的绘图函数fplot函数的调用格式为:fplot(fname,lims,tol,选项)其中fname为函数名,以字符串形式出现,lims为x,y的取值范围,tol为相对允许误差,其系统默认值为2e-3。选项定义与plot函数相同。例5-9 用fplot函数绘制f(x)=cos(tan(x)的曲线。命令如下:fplot(cos(tan(pi*x), 0,1,1e-
12、4)5.1.7 图形窗口的分割subplot函数的调用格式为:subplot(m,n,p)该函数将当前图形窗口分成mn个绘图区,即每行n个,共m行,区号按行优先编号,且选定第p个区为当前活动区。在每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。例5-10 在图形窗口中,以子图形式同时绘制多根曲线。5.2 其他二维图形5.2.1 其他坐标系下的二维数据曲线图1对数坐标图形MATLAB提供了绘制对数和半对数坐标曲线的函数,调用格式为:semilogx(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,)semilogy(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,)loglog(x1,y1,选项1,x2,y2,选项
13、2,)例5-11 绘制y=10x2的对数坐标图并与直角线性坐标图进行比较。2极坐标图polar函数用来绘制极坐标图,其调用格式为:polar(theta,rho,选项)其中theta为极坐标极角,rho为极坐标矢径,选项的内容与plot函数相似。例5-12 绘制r=sin(t)cos(t)的极坐标图,并标记数据点。程序如下:t=0:pi/50:2*pi;r=sin(t).*cos(t);polar(t,r,-*);5.2.2 二维统计分析图在MATLAB中,二维统计分析图形很多,常见的有条形图、阶梯图、杆图和填充图等,所采用的函数分别是:bar(x,y,选项)stairs(x,y,选项)ste
14、m(x,y,选项)fill(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,)例5-13 分别以条形图、阶梯图、杆图和填充图形式绘制曲线y=2sin(x)。程序如下:x=0:pi/10:2*pi;y=2*sin(x);subplot(2,2,1);bar(x,y,g);title(bar(x,y,g);axis(0,7,-2,2);subplot(2,2,2);stairs(x,y,b);title(stairs(x,y,b);axis(0,7,-2,2);subplot(2,2,3);stem(x,y,k);title(stem(x,y,k);axis(0,7,-2,2);subplot(2,2,4
15、);fill(x,y,y);title(fill(x,y,y);axis(0,7,-2,2);MATLAB提供的统计分析绘图函数还有很多,例如,用来表示各元素占总和的百分比的饼图、复数的相量图等等。例5-14 绘制图形:(1) 某企业全年各季度的产值(单位:万元)分别为:2347,1827,2043,3025,试用饼图作统计分析。(2) 绘制复数的相量图:7+2.9i、2-3i和-1.5-6i。程序如下:subplot(1,2,1);pie(2347,1827,2043,3025);title(饼图);legend(一季度,二季度,三季度,四季度);subplot(1,2,2);compass
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