第3章MATLAB绘图

,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,绘图,第,3,章,MATLAB,绘图,本章要点,二维图形的绘制,图形的修饰与控制,特殊二维图形的绘制,三维图形的绘制,教学时数,2,学时,3.1,二维绘图,一、二维绘图,1,plot(x),说明：,x,可以是向量或矩阵。,2,plot(x,，,y),说明：,x,，,y,可以是向量或矩阵。,注意：,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,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。,【,例,】,clear,clc,x=0.2.5.7.6.7 1.2 1.5 1.6 1.9 2.3;,plot(x),【,例,】,clear,clc,x=1 2 3;7 8 9;13 14 15;,plot(x),【,例,】,clear,clc,x=0:0.05:4*pi;%,给出,x,向量，步长,0.05,y=sin(x);%y,为,x,的正弦函数,plot(x,y),【,例,】,clear,clc,x=0:pi/50:2*pi;,y(1,:)=sin(x);,y(2,:)=0.3*sin(x);,y(3,:)=0.6*sin(x);,plot(x,y),3,plot(x,，,y,，参数,),说明：,x,，,y,可以是向量或矩阵，参数选项为一个字符串，决定二维图形的颜色、线型及数据点的图标。,4,plot(x1,y1,参数,1,，,x2,y2,参数,2,，,),说明：可以用同一函数在同一坐标系中画多幅图形，,x,1,，,y,1,确定第一条曲线的坐标值，参数,1,为第一条曲线的选项参数；,x,2,，,y,2,为第二曲线的坐标值，参数,2,为第二条曲线的选项参数；其他图形以次类推。,注：颜色、线型及数据点标记三种属性的符号必须放在同一个字符串内，属性的先后顺序无要求，可以只指定一个或两个，但同种属性不能同时指定两个。,定义符,-,-,：,-.,线型,实线（默认）,划线,点线,点划线,定义符,R(red),G(green),B(blue),C(cyan),颜色,红色,绿色,蓝色,青色,定义符,M(magenta),Y(yellow),K(black),W(white),颜色,品红,黄色,黑色,白色,定义符,+,O(,字母,),*,.,x,标记类型,加号,小圆圈,星号,实点,交叉号,定义符,d,v,标记类型,菱形,向上三角形,向下三角形,向右三角形,向左三角形,定义符,s,h,P,标记类型,正方形,正六角星,正五角星,【,例,】,clear,clc,x=0:0.2:8;,y=sin(x);,plot(x,y,r:x),【,例,】,clear,clc,t=0:pi/100:2*pi;,y1=sin(t);,y2=sin(t-0.35);,y3=sin(t-0.7);,plot(t,y1,:,t,y2,-,t,y3,-),二、图形修饰,1,坐标轴的调整,（,1,）坐标轴比例控制,函数：,axis,（,x,min,x,max,y,min,y,max,）,说明：将图形的,x,轴范围限定在,x,min,x,max,之间，,y,轴的范围限定在,y,min,y,max,之间。,MATLAB,绘制图形时，按照给定的数据值确定坐标轴参数范围。,（,2,）坐标轴特性控制,函数：,axis,（控制字符串）,说明：控制字符串根据如表所示的功能控制图形。,字符串,函数功能,字符串,函数功能,auto,自动设置坐标系（默认）：,x,min,=min(x),、,x,max,=max(x),、,y,min,=min(y),、,y,max,=max(y),ij,使用矩阵坐标系。即：坐标原点在左上方，,x,坐标从左向右增大，,y,坐标从上向下增大,square,将图形设置为正方形图形,xy,使用笛卡儿坐标系,equal,将图形的,x,，,y,坐标轴的单位刻度设置为相等,on,打开所有轴标注、标记和背景,normal,关闭,axis(square),和,axis(equal),函数的作用,off,关闭所有轴标注、标记和背景,（,3,）坐标刻度标示,函数：,set(gca,，,xtick,，标示向量,),set(gca,，,ytick,，标示向量,),说明：按照标示向量设置,x,，,y,轴的刻度标示。,函数：,set(gca,，,xticklabel,，字符串,|,字符串,),set(gca,yticklabel,字符串,|,字符串,),说明：按照字符串设置,x,，,y,轴的刻度标注。,【,例,】,分别改变,X,轴和,Y,轴的标注点绘制函数曲线,。,clear,clc,x=0:0.05:7;,y=sin(x);,plot(x,y),axis(0 3*pi-2 2),axis(square),set(gca,yticklabel,-1|-0.5|zero|0.5|one),set(gca,xtick,0 1.4 3.14 5 6.28),2,文字标示,有关图形的标题、坐标轴标注等图形文字标识类函数如下：,函数：,title,（字符串）,说明：图形标题。,函数：,xlabel,（字符串）,说明：,x,轴标注。,函数：,ylabel,（字符串）,说明：,y,轴标注。,函数：,text,（,x,，,y,，字符串）,说明：在坐标（,x,，,y,）处标注说明文字。,函数：,gtext,（字符串）,说明：用鼠标在特定处标注说明文字,。,【,例,】,画正弦函数图形，包括坐标轴标题、图形标题并在曲线过零点处做文字标示,。,clear,clc,t=0:0.05:2*pi;,plot(t,sin(t),set(gca,xtick,0 1.4 3.14 56.28),xlabel(t(deg),ylabel(magnitude(v),title(this is a example 0 rightarrow 2 pi,）,text(3.14,sin(3.14),leftarrow this zero for pi),3,图例注解,函数：,legend,（字符串,1,，字符串,2,，,，参数）,说明：此函数在图中开启一个注解视窗，依据绘图的先后顺序，依次输出字符串对各个图形进行注解说明。如字符串,1,表示第一个出现的线条，字符串,2,表示第二个出现的线条，参数字符串确定注解视窗在图形中的位置，其含义如下表所示。,参数,含义,参数,含义,0,尽量不与数据冲突，自动放置在最佳位置,3,放置在图形的左下角,1,放置在图形的右上角（默认）,4,放置在图形的右下角,2,放置在图形的左上角,-1,放置在图形视窗外右边,【,例,】,clear,clc,x=0:0.2:12;,plot(x,sin(x),-,x,1.5*cos(x),:);,legend(First,Second,-1);%,将注解视窗放置在图形视窗,外的右上方,三、图形控制,1,图形的保持,函数：,hold on,说明：保持当前图形及轴系的所有特性,函数：,hold off,说明：解除图形保持,2,网格控制,函数：,grid on,说明：在所画的图形中添加网格线,函数：,grid off,说明：在所画的图形中去掉网格线,clear,clc,x=0:0.2:12;,plot(x,sin(x),-,x,1.5*cos(x),:);,legend(First,Second,-1);,grid on,3,图形窗口的分割,函数：,subplot(m,，,n,，,p),说明：将当前窗口分割成,mn,个小区域，并指定第,p,个区域为当前的绘图区域。区域的编号原则是“先上后下，先左后右”。,4,图形的填充,函数：,fill(x,，,y,，颜色参数,),说明：在由数据所构成的多边形内，用所指定的颜色填充。如果该多边形不是封闭的，则用初始点和终点的连线将其封闭。颜色参数三维控制符同,plot,函数。,【,例,】,把当前窗口分割成四个区域，绘制四条函数曲线,clear,clc,x=0:0.05:7;,y1=sin(x);,y2=1.5*cos(x);,y3=sin(2*x);,y4=5*cos(2*x);,subplot(2,2,1);plot(x,y1);title(sin(x),subplot(2,2,2);plot(x,y2);title(cox(x),subplot(2,2,3);plot(x,y3);title(sin(2x),subplot(2,2,4);plot(x,y4);title(sin(2x),【,例,】,绘制正弦函数曲线，并用黑色填充,clear,clc,x=0:0.05:7;,y=sin(x);,subplot(121),plot(x,y),subplot(122),fill(x,y,k),3.2,特殊二维图形绘图,一、特殊坐标二维图形,特殊坐标二维图形函数,函数名称,命令格式,说明,对数坐标图形,semilogx(x,，,y,，参数,),绘制半对数坐标图形，其中横轴取以,10,为底的对数坐标，纵轴为线性坐标。对,x,，,y,的要求与,plot,函数相同,semilogy(x,，,y,，参数,),绘制半对数坐标图形，其纵轴取以,10,为底的对数坐标，横轴为线性坐标。对,x,，,y,的要求与,plot,函数相同,loglog(x,，,y,，参数,),绘制坐标轴都取以,10,为底的对数坐标图形。对,x,，,y,的要求与,plot,函数相同,极坐标图形,polar(theta,，,radius,，参数,),函数绘制相角为,theta,、半径为,radius,的极坐图形。相角为弧度制,【,例,】,对同一向量分别绘制线性坐标图和三种对数坐标图,clear,clc,y=0,0.55,2.5,6.1,8.5,12.1,14.6,17,20,22.1;,subplot(221);plot(y);,title(,线性坐标图,);,subplot(222);semilogx(y);,title(x,轴对数坐标图,);,subplot(223);semilogy(y);,title(y,轴对数坐标图,),subplot(224);loglog(y);,title(,双对数坐标图,);,【,例,】,绘制极坐标图,clear,clc,t=0:0.01:2*pi;,r=2*cos(2*(t-pi/8);,polar(t,r),二、特殊二维图形,函数名称,命令格式,说明,绘图函数,fplot,（,x,min,max,）,x,为函数名。用来绘制给定函数,x,在区间,min,max,内的变化图形,饼图,pie(x,参数,),若,x,为向量，绘制,x,的每一元素占全部向量元素总和的百分比图形；若,x,为矩阵，绘制,x,的每一元素占全部矩阵元素总和的百分比的图形。参数表示某元素对应的扇块是否从整个饼图中分离出来，若为零，表示不分离；非零，则分离出来。参数向量维数应与,x,相同,条形图,bar(x,，参数,),绘制垂直方向的条形图。若,x,为向量，则以其元素序号为横坐标，以元素为纵坐标绘图。若,x,为矩阵，同时参数字符串为,group,或缺省，则以行号为横坐标，每列元素为纵坐标绘图；若参数字符串为,stack,，则以列号为横坐标，以列向量的累加值为纵坐标，绘制分组式条形图；若参数为数字，则给定线条的宽度，缺省值为,0.8,，若大于,1,，则条形图重叠,barh(x,，参数，,),水平方向的条形图。与垂直方向条形图函数用法相同,梯形图,stairs(x),x,为向量。绘制以,x,向量序号为横坐标，以,x,向量的各个对应元