1(IV)--仿真软件MATLAB--绘图

2020/6/2811.6MATLAB的绘图功能1二维图形2特殊图形3三维图形4图形的控制与表现2020/6/2821.6.1二维图形基本形式多重线型图形修饰及文本标注图形控制图坐标图形利用鼠标绘制图形2020/6/283基本绘图函数—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。plot(y)；绘制矢量y对应于其元素序数的二维曲线图plot(x1,y1,…);绘制由x1和y1...确定的二维曲线plot(x1,y1,linespec,…);线型由linespec所确定plot(…,’propertyName’,propertyValue,…);设置属性值h=plot(…)返回一个图形对象句柄2020/6/284在0≤x≤2区间内，绘制曲线y=2e-0.5xcos(4πx)程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);%注意：.*plot(x,y)e1_16e1_172020/6/285多重线型一组变量绘图多组变量绘图双Y轴绘图2020/6/286一组变量绘图x是矢量，y是矩阵，y的行长度与x矢量的长度相同，则以行数据作为一组绘图数据；与此类似，y的列长度与x矢量的长度相同，则以y的列数据作为一组绘图数据；如果y是一个行列均与x矢量的长度相同的方阵，则为列数据作为一组绘图数据。2020/6/287x是矩阵，y是矢量，则按照类似以上的规则，只是将x中的每一行或列对应于y进行绘图。x和y为同样大小的矩阵，则绘制y中各列对应于x中各列的图形，绘制多重曲线e1_18,e1_19，e1_202020/6/288多组变量绘图plot(x1,y1,x2,y2,…xn,yn)e1_212020/6/289双Y轴绘图在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。plotyy(x1,y1,x2,y2,‘function’)function为指定绘图函数e1_22e1_232020/6/2810图线形式和颜色图线的形式图线的颜色图线的其他属性2020/6/2811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。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。其调用格式为：plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,选项n)2020/6/2812线型的选择线型符号示例实线___________虚线______冒号线:...............点划线-.-.-.-.-.2020/6/2813图线的颜色plot(x,y,’r’)plot(x,y,’b+’)三种属性（线型、颜色、标记）可以组合；2020/6/2814颜色的选择颜色符号颜色符号红r粉红m绿g青c蓝b白w黄y黑k2020/6/2815标记点类型的选择点类型符号示例点类型符号示例点.......上三角^△△△加号++++下三角ˇ▽▽▽星号****左三角〈圆圈。。。。右三角〉叉号××××正方形s(square)□□□五角星p(pentagram)☆☆☆菱形d(diamond)◇◇◇六角星h(hexagram)2020/6/2816图线的其他属性线宽，LineWidth标记点边缘颜色，MarkerEdgeColor,标记点填充颜色，MarkerFaceColor标记点大小，MarkerSizee1_24，e1_252020/6/2817图形的标注title：图形标题xlabel：x轴标识ylabel：y轴标识zlabel：z轴标识text：任意位置加注文本gtext：鼠标定位加注文本legend：标注图例gridon(off)——打开、关闭坐标网格线2020/6/2818加注坐标轴标识和标题，e1_26加注文本，text(x,y,’字符串’)，e1_27，gtext(‘字符串’)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({\omega}t+{\beta})’)将得到标注效果sin(ωt+β)。指定TeX字符，e1_282020/6/2819在图形中添加图例框legend(字符串1,字符串2,…)legend(‘on’)：添加图例框legend(‘off’)：移走图例框legend(‘boxon’)：显示图例框并使之不透明legend(‘boxoff’)：不显示图例框并使之透明legend(‘hide’)：使图例框不可见legend(‘show’)：使图例框可见legend(…,pos)：指定图例框显示位置，0最佳位置，1右上角，2左上角，3左下角，4右下角。e1_292020/6/2820在0≤x≤2区间内，绘制曲线y1=2e-0.5x和y2=cos(4πx)，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('xfrom0to2{\pi}');%加图形标题xlabel('VariableX');%加X轴说明ylabel('VariableY');%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(4{\pi}x)');legend(‘y1’,‘y2’)%加图例2020/6/2821图形控制--常用函数axis：手动选择坐标轴范围和比例clc：清图形窗口ginput：利用鼠标的十字基准线输入hold：保持图形shg：显示当前图形窗口subplot：在图形窗口中绘制子图形。2020/6/2822图形窗口图形窗口的创建与选择figurefigure(n)将第n个图形窗口作为当前图形窗口subplot(m,n,p)把图形窗口分成m*n个子窗口，并把第p个子窗口作为当前窗口。e1_30holdon保持已绘制的图形，不清除，e1_31坐标轴的范围，e1_32显示比例对绘图结果的影响，e1_332020/6/2823图形保持holdon/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采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx)。2020/6/2824程序如下x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y1)holdony2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plot(x,y2);holdoff2020/6/2825极坐标绘图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。例绘制r=sin(t)cos(t)的极坐标图，并标记数据点。e1_342020/6/2826对数坐标绘图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,…)x轴对数semilogy(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…)y轴对数loglog(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…)双对数e1_352020/6/2827复数绘图plot(z)z为复矢量等价于plot(real(z),imag(z))e1_362020/6/2828其他图形条形图，bar(Y),bar(x,Y)：e1_37,e1_38直方图,hist(x,y,选项),exp5_27,28面积图，area(x,y,选项),杆状图，stem(x,y,选项),e1_41阶梯图，stairs(x,y,选项),e1_42彩色分散点图，scatter(x,y,选项),e1_432020/6/2829饼图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。pie(x),pie(x,explode)扇区分离h=pie(…)返回句柄e1_45,46,472020/6/2830例：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。e1_482020/6/2831利用鼠标绘制图形用鼠标来点选屏幕点，格式为：[x,y,button]=ginput(n)其中，n为选择点的树目，返回的x,y向量分别存储被点中的n个点的坐标；button也为一个n维向量，它的各个分量为鼠标键的标号，如button(i)=1，则说明第i次按下的是鼠标左键，而该值为2或3则分别对应于中键和右键。2020/6/2832例1-49：用鼠标左键绘制折线，利用鼠标中键或右键中止绘制。e1_49例1-50：在鼠标左键点中的位置输出一个含有该位置信息的字符串，利用鼠标中键或右键中止程序。e1_502020/6/28333三维图形三维曲线图三维绘图数据的产生网格图着色表面图切片图2020/6/2834图形类型三维曲线图plot3网格图mesh表面图shadedsurface伪彩图pseudcolor等高线图contour2020/6/2835三维曲线图plot3(x1,y1,z1…);plot3(x1,y1,z1,linespec,…);plot3(…,’propertyName’,propertyValue,…);h=plot3(…)其中每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和plot函数相同。当x,y,z是同维向量时，则x,y,z对应元素构成一条三维曲线。当x,y,z是同维矩阵时，则以x,y,z对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。e1_51,52,532020/6/2836三维绘图数据的产生peaks:用于创建双峰函数和用双峰函数绘图。[x,y,z]=peaks(n),peaks(n)相当于执行了[x,y,z]=peaks(n)和surf(x,y,z)meshgrid：按指定方式生成网格矩阵，[X,Y,Z]=meshgrid(x,y,z)例：peaks(6)2020/6/2837网格图--不着色的表面图mesh(z);绘制分别以m*n阶矩阵z的行数和列数为x和y坐标([1:m],[1:n])，以z的对应元素值为z坐标的三维网格图。mesh(x,y,z);绘制以矩阵x,y,z的元素值为坐标的三维网格图，x,y,z必须为同阶矩阵；meshc(x,y,z);将网格图与等高线图一起绘制meshz(x,y,z)；同时绘制零基准平面图e1_542020/6/2838着色表面图surf：着色表面图基本命令；surfc：绘制带等高线的着色表面图；surfl：控制表面图的光照效果2020/6/2839surf调用格式surf(z)；surf(x,y,z);surf(x,y,z,C);用C定义的颜色绘制三维表面图surf(…,’propertyName’,propertyValue,…);surfc(…)带等高线的三维表面图e1_55,562020/6/2840切片图—函数的四维表现图slice(X,Y,Z,v,xi,yi,zi)X