PDF《MATLAB 绘图》

第6章MATLAB 绘图 MATALB 不仅有强大的数值计算功能, 在数据可视化方面也独占鳌头, 可以满足用户 各方面的需求.

用MATLAB 可以方便地绘制 2D 和3D 图形甚至多维图形,2D 和3D 图形 可以使用绘图工具(Plotting Tools)绘制,也可以使用编程方法绘制.编程方法既可以以交互 形式直接在工作空间绘图,也可以生成 M 文件,然后编译、调试、运行.利用相关的图 形绘制函数,并在该函数上输入图形的参数,即可绘制相对应的图形. 教学要求:本章主要要求学生掌握绘制图形的方法和相关命令,以及其他图形绘制函 数的使用方法. 学习目标111 第6章MATLAB 绘图 6.1 绘制二维数据曲线图 在MATLAB 中绘制二维曲线图是最为简便的,如果将 X 轴和 Y 轴数据分别保存在两 个向量中,同时向量长度完全相等,那么可以直接调用函数进行二维图形的绘制.在MATLAB 中,绘制命令 plot 绘制 x-y 坐标图;

loglog 命令绘制对数坐标图;

semilogx 和semilogy 命令绘制办对数坐标图;

polor 命令绘制极坐标图. 1.绘制单根二维曲线 plot()是一个最常用的绘图函数,使用 plot()可绘制一个连续的线形图. 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6-1】在0≤x≤2π区间内,绘制曲线 y= 0.5 2e x - cos(4πx) 程序如下: x=0:pi/100:2*pi;

y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);

plot(x,y) 曲线如图 6-1 所示. 图6-1 例题 6-1 曲线

112 MATLAB 基础及实验教程 【例6-2】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,'x');

绘制曲线如图 6-2 所示. 图6-2 例题 6-2 曲线 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. 2.绘制多根二维曲线 1) plot 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. 2) 含多个输入参数的 plot 函数 调用格式为 plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)

113 第6章MATLAB 绘图 (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.每一个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6-3】分析下列程序绘制的曲线. 程序如下: 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) 绘制的曲线如图 6-3 所示. 图6-3 例题 6-3 曲线 MATLAB 帮助系统及函数功能说明如图 6-4 及图 6-5 所示.

114 MATLAB 基础及实验教程 图6-4 MATLAB 帮助系统 图6-5 MATLBAB 帮助系统函数功能说明