第3章MATLAB作图

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,3,章,MATLAB,作图,芮贤义,本部电子信息楼,326,室,10/1/2024,1,目录,3.1,二维绘图,3.2,三维绘图,10/1/2024,2,3.1,二维绘图,(2-D plotting),3.1.1,绘图的一般步骤,1.,曲线数据准备,2.,指定图形窗口和子图位置,3.,绘制图形,4.,设置坐标轴和图形注释,5.,对三维图形使用的着色和视点等设置,6.,图形的精细修饰,7.,按指定格式保存或导出图形,10/1/2024,3,3.1.2,基本绘图函数,MATLAB 7.3,中最,基本的绘图函数,是绘制曲线函数,plot,。,plot(y,),%,绘制以,y,为纵坐标、以该向量元素的下标为横坐标的二维曲线,plot(x,y,s,),%,绘制以,x,为横坐标,y,为纵坐标的二维曲线,plot(x1,y1,x2,y2),%,在同一窗口绘制多条二维曲线,说明：,x,和,y,可以是实数向量或矩阵，也可以是复数向量或矩阵。,10/1/2024,4,y=1 2 3;4 5 6;,plot(y,),y,是,23,的矩阵，每列画一条曲线共,3,条，第一条线纵坐标画的是,1 4,两点。,例,3-3,绘制矩阵,y,为,23,的曲线图,10/1/2024,5,x=0 1 1 2 2 3 3 4 4;,y=1 1 0 0 1 1 0 0 1;,plot(x,y,),例,3-4,绘制方波信号,10/1/2024,6,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);,y3=2+sin(x3);,x=x1;x2;x3;,y=y1;y2;y3;,plot(x,y,x1,y1-1),例,分析下列程序绘制的曲线,10/1/2024,7,x,和,y,为向量或矩阵时的,plot(x,y,),，分别有以下几种情况：,x,是向量,y,是矩阵时：,x,的长度与矩阵,y,的行数或列数必须相等，如果,x,的长度与,y,的每列元素个数相等，向量,x,与,y,的每列向量画一条曲线；,如果,x,的长度与,y,的每行元素个数相等，则向量,x,与矩阵,y,的每行向量对应画一条曲线；,如果,y,是方阵，,x,和,y,的行数和列数都相等，则向量,x,与矩阵,y,的每列向量画一条曲线。,x,是矩阵,y,是向量时：,y,的长度必须等于,x,的行数或列数，绘制的方法与前一种相似。,x,和,y,都是矩阵时：,x,和,y,大小必须相同，矩阵,x,的每列与,y,的每列画一条曲线。,10/1/2024,8,x=1:4;2:5;3:6,x=,1 2 3 4,2 3 4 5,3 4 5 6,y1=1 2 3%y1,长度与,x,的行数相等,y1=,1 2 3,plot(x,y1),例,x,是矩阵，分别绘制,x,与,y1,和,x,与,y2,的曲线，已知,y1,是向量且长度与,x,的行数相等，,y2,是矩阵且与,x,尺寸相同,10/1/2024,9,3.1.3,符号函数,(,显函数、隐函数和参数方程,),画图,(1),ezplot,ezplot(x(t),y(t),tmin,tmax,),表示在区间,tmin,t,tmax,绘制参数方程,x=x(t),y=y(t),的函数图,默认区域为,-2 x 2.,ezplot(f(x),a,b,),表示在,axb,绘制显函数,f=f(x),的函数图,ezplot(f(x,y),xmin,xmax,ymin,ymax,),表示在区间,xmin,x,xmax,和,ymin,y x=0:0.1:10;,subplot(2,2,1)%,第一行左图,plot(x,sin(x,),subplot(2,2,2)%,第一行右图,plot(x,cos(x,),subplot(2,2,3)%,第二行左图,plot(x,sin(2*x),subplot(2,2,4)%,第二行右图,plot(x,cos(2*x),10/1/2024,17,2,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。,10/1/2024,18,程序如下：,x=0:pi/100:2*pi;,y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);,y2=2*exp(-0.5*x).*,cos(pi,*x);,plotyy(x,y1,x,y2);,例,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),。,10/1/2024,19,例,采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线,y1=0.2,e-0.5x,cos(4x),和,y2=2e,-0.5x,cos(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 on,y2=2*exp(-0.5*x).*,cos(pi,*x);,plot(x,y2);,hold off,3,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。,10/1/2024,20,figure(h),例 区间,0,2*pi,新建两个窗口,分别画出,y=sin(x),；,z=,cos(x,),。,解,x=linspace(0,2*pi,100);,y=sin(x);z=,cos(x,);,plot(x,y);,title(,sin(x),);,pause,figure(2);,plot(x,z);,title(,cos(x,),);,新建,h,窗口，,激活图形使其可见，并把它置于其它图形之上,10/1/2024,21,3.1.5,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不同。,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),y,黄色,.,点,-,连线,m,洋红,o,圈,:,短虚线,c,蓝绿色,x x-,符号,-.,长短线,r,红色,+,加号,-,长虚线,10/1/2024,22,例,在同一坐标内，分别用不同线型和颜色绘制曲线,y1=0.2e,-0.5x,cos(4x),和,y2=2e,-0.5x,cos(x),，标记两曲线交叉点。,程序如下：,x=linspace(0,2*pi,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)x=1 2 3;4 5 6;,plot(x,x,x,2*x),则在图形窗口中绘制,_,条曲线。,A.4 B.6 C.3 D.5,A,10/1/2024,39,Exercise,运行以下命令：,x=1 2 3;4 5 6;,y=x+x*i,plot(y),则在图形窗口中绘制,_,条曲线。,A.3 B.2 C.6 D.4,A,10/1/2024,40,Exercise,subplot(2,1,1),是指,_,的子图。,A.,两行一列的上图,B.,两行一列的下图,C.,两列一行的左图,D.,两列一行的右图,A,10/1/2024,41,BREAK,10/1/2024,42,