matlab中绘图用的函数,语言.pps
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1、第四讲 绘图功能作为一个功能强大的工具软件,Matlab具有很强的图形处理功能,提供了大量的二维、三维图形函数。由于系统采用面向对象的技术和丰富的矩阵运算,所以在图形处理方面即常方便又高效。4.1 二维图形二维图形一、一、plot函数函数函数格式:plot(x,y)其中x和y为坐标向量函数功能:以向量x、y为轴,绘制曲线。【例例1 1】在区间0X2内,绘制正弦曲线Y=SIN(X),其程序为:x=0:pi/100:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)【例例2 2】同时绘制正、余弦两条曲线Y1=SIN(X)和Y2=COS(X),其程序为:x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x)
2、;y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)plot函数还可以为plot(x,y1,x,y2,x,y3,)形式,其功能是以公共向量x为X轴,分别以y1,y2,y3,为Y轴,在同一幅图内绘制出多条曲线。4.1 二维图形一、一、plot函数函数(一)线型与颜色(一)线型与颜色格式:格式:plot(x,y1,cs,.)其中c表示颜色,s表示线型。4.1 二维图形一、一、plot函数函数【例3】用不同线型和颜色重新绘制例4.2图形,其程序为:x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,go,x,y2,b-.)其中参数go和b-.表示图形的颜色和线
3、型。g表示绿色,o表示图形线型为圆圈;b表示蓝色,-.表示图形线型为点划线。(二)图形标记(二)图形标记在绘制图形的同时,可以对图形加上一些说明,如图形名称、图形某一部分的含义、坐标说明等,将这些操作称为添加图形标记。title(加图形标题);xlabel(加X轴标记);ylabel(加Y轴标记);text(X,Y,添加文本);4.1 二维图形一、一、plot函数函数(三)设定坐标轴(三)设定坐标轴用户若对坐标系统不满意,可利用axis命令对其重新设定。axis(xmin xmax ymin ymax)设定最大和最小值axis(auto)将坐标系统返回到自动缺省状态axis(square)将当
4、前图形设置为方形axis(equal)两个坐标因子设成相等axis(off)关闭坐标系统axis(on)显示坐标系统4.1 二维图形一、一、plot函数函数【例例4 4】在坐标范围0X2,-2Y2内重新绘制正弦曲线,其程序为:x=linspace(0,2*pi,60);生成含有60个数据元素的向量Xy=sin(x);plot(x,y);axis(0 2*pi-2 2);设定坐标轴范围4.1 二维图形一、一、plot函数函数(四)加图例(四)加图例给图形加图例命令为legend。该命令把图例放置在图形空白处,用户还可以通过鼠标移动图例,将其放到希望的位置。格式:legend(图例说明图例说明,图
5、例说明图例说明);4.1 二维图形一、一、plot函数函数【例例5 5】为正弦、余弦曲线增加图例,其程序为:x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2,-);legend(sin(x),cos(x);(一)(一)subplot(m,n,p)该命令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。4.1 二维图形二、subplot函数【例6】在一个图形窗口中同时绘制正弦、余弦、正切、余切曲线,程序为:x=linspace(0,2*pi,60);y=sin(x);z=cos(x);t=sin(
6、x)./(cos(x)+eps);eps为系统内部常数ct=cos(x)./(sin(x)+eps);subplot(2,2,1);分成22区域且指定1号为活动区plot(x,y);title(sin(x);axis(0 2*pi-1 1);subplot(2,2,2);plot(x,z);title(cos(x);axis(0 2*pi-1 1);subplot(2,2,3);plot(x,t);title(tangent(x);axis(0 2*pi-40 40);subplot(2,2,4);plot(x,ct);title(cotangent(x);axis(0 2*pi-40 40)
7、;4.1 二维图形二、二、subplot函数函数(二)多图形窗口(二)多图形窗口需要建立多个图形窗口,绘制并保持每一个窗口的图形,可以使用figure命令。每执行一次figure命令,就创建一个新的图形窗口,该窗口自动为活动窗口,若需要还可以返回该窗口的识别号码,称该号码为句柄。句柄显示在图形窗口的标题栏中,即图形窗口标题。用户可通过句柄激活或关闭某图形窗口,而axis、xlabel、title等许多命令也只对活动窗口有效。4.1 二维图形二、二、subplot函数函数重新绘制上例4个图形,程序变动后如下:x=linspace(0,2*pi,60);y=sin(x);z=cos(x);t=si
8、n(x)./(cos(x)+eps);ct=cos(x)./(sin(x)+eps);H1=figure;创建新窗口并返回句柄到变量H1plot(x,y);绘制图形并设置有关属性title(sin(x);axis(0 2*pi-1 1);H2=figure;创建第二个窗口并返回句柄到变量H2plot(x,z);绘制图形并设置有关属性title(cos(x);axis(0 2*pi-1 1);H3=figure;同上plot(x,t);title(tangent(x);axis(0 2*pi-40 40);H4=figure;同上plot(x,ct);title(cotangent(x);axi
9、s(0 2*pi-40 40);4.1 二维图形二、二、subplot函数函数(三)(三)hold命令命令若在已存在图形窗口中用plot命令继续添加新的图形内容,可使用图形保持命令hold。发出命令hold on后,再执行plot命令,在保持原有图形或曲线的基础上,添加新绘制的图形。4.1 二维图形二、二、subplot函数函数阅读如下程序:x=linspace(0,2*pi,60);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,b);绘制正弦曲线hold on;设置图形保持状态plot(x,z,g);保持正弦曲线同时绘制余弦曲线axis(0 2*pi-1 1);legend(cos,
10、sin);hold off 关闭图形保持4.1 二维图形二、二、subplot函数函数三、函数f(x)曲线fplot函数则可自适应地对函数进行采样,能更好地反应函数的变化规律。fplot函数格式:fplot(fname,lims,tol)其中fname为函数名,以字符串形式出现,lims为变量取值范围,tol为相对允许误差,其其系统默认值为2e-3。例:fplot(sin(x),0 2*pi,-+)fplot(sin(x),cos(x),0 2*pi,1e-3,)同时绘制正弦、余弦曲线4.1 二维图形为绘制f(x)=cos(tan(x)曲线,可先建立函数文件fct.m,其内容为:functio
11、n y=fct(x)y=cos(tan(pi*x);用fplot函数调用fct.m函数,其命令为:fplot(fct,0 1,1e-4)4.1 二维图形三、三、函数函数f(x)曲线曲线4.2 特殊坐标图形特殊坐标图形一、一、对数坐标图形对数坐标图形(一)(一)loglog(x,y)双对数坐标双对数坐标【例例7 7】绘制y=|1000sin(4x)|+1的双对数坐标图。程序为:x=0:0.1:2*pi;y=abs(1000*sin(4*x)+1;loglog(x,y);双对数坐标绘图命令(二)单对数坐标(二)单对数坐标以X轴为对数重新绘制上述曲线,程序为:x=0:0.01:2*piy=abs(1
12、000*sin(4*x)+1semilogx(x,y);单对数X轴绘图命令同样,可以以Y轴为对数重新绘制上述曲线,程序为:x=0:0.01:2*piy=abs(1000*sin(4*x)+1semilogy(x,y);单对数Y轴绘图命令4.2特殊坐标图形二、二、极坐标图极坐标图函数polar(theta,rho)用来绘制极坐标图,theta为极坐标角度,rho为极坐标半径【例例8 8】绘制sin(2*)*cos(2*)的极坐标图,程序为:theta=0:0.01:2*pi;rho=sin(2*theta).*cos(2*theta);polar(theta,rho);绘制极坐标图命令title
13、(polar plot);4.2特殊坐标图形4.3 其它图形函数其它图形函数除plot等基本绘图命令外,Matlab系统提供了许多其它特殊绘图函数,这里举一些代表性例子,更详细的信息用户可随时查阅在线帮助,其对应的M-file文件存放在系统matlabtoolboxmatlab目录下。4.3 其它图形函数其它图形函数一、阶梯图形一、阶梯图形函数stairs(x,y)可以绘制阶梯图形,如下列程序段:x=-2.5:0.25:2.5;y=exp(-x.*x);stairs(x,y);绘制阶梯图形命令title(stairs plot);4.3 其它图形函数4.3 其它图形函数其它图形函数二、条形图形
14、二、条形图形函数bar(x,y)可以绘制条形图形,如下列程序段将绘制条形图形x=-2.5:0.25:2.5;y=exp(-x.*x);bar(x,y);绘制条形图命令4.3 其它图形函数4.3 其它图形函数其它图形函数三、填充图形三、填充图形fill(x,y,c)函数用来绘制并填充二维多边图形,x和y为二维多边形顶点坐标向量。字符 c 规定填充颜色,其取值前已叙述。下述程序段绘制一正方形并以黄色填充:4.3 其它图形函数4.3 其它图形函数其它图形函数x=0 1 1 0 0;正方形顶点坐标向量y=0 0 1 1 0;fill(x,y,y);绘制并以黄色填充正方形图再如:x=0:0.025:2*
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