FDTD中的MATlAB编程基础.ppt

1、FDTD的MATlAB编程基础：1 .系统预定义变量，pi: pi，其值为imag(log(-1)，inf，Inf: infinity，nan，nan: not-a-number，不定值，如0/0，eps:浮点运算的相对精度，I，j:虚部等。浮点运算的相对误差为eps，浮点表达式的范围为：10-308 10308，输出格式，Matlab以双倍精度执行所有运算，运算结果可以输出到屏幕上，同时分配给指定的变量；如果没有指定的变量，系统会自动将结果分配给变量“ANS”。数字“ans”的输出格式，Matlab可以通过格式命令指定。格式只改变变量的输出格式，但不影响变量值！各种格式格式，2。读取变量，清

2、除当前工作空间中的变量，清除当前工作空间中的所有变量，清除x以清除指定的变量，3。建立矩阵的常用函数是：眼(大小(A)产生与矩阵相同阶的单位矩阵零(m，n)，0矩阵一(m，n)产生兰特(m，n)长度(A)返回向量的长度。这是一个通用的矩阵生成函数，可以用冒号提取矩阵的整行或整列。例如：a (1，) a (:1:3) a (:)，4。常用命令，1。输入功能：用于向计算机输入参数。呼叫格式：A=输入(提示信息，选项)；注意：s选项允许用户输入字符串。例如，如果你想输入一个人的名字，你可以使用命令XM=input(你叫什么名字3360，s)，示例2来找到二次方程a2 bx c=0的根。a=输入(a=

3、？)；b=输入(b=？)；c=输入(c=？)；d=b * b-4 * a * c；X=(-b sqrt (d)/(2 * a)，(-b sqrt (d)/(2 * a)将程序保存为aa.m文件，然后运行aa.m文件。2暂停功能：暂停程序的执行。呼叫格式：暂停(延迟秒)注意：如果省略延迟时间，直接使用暂停，程序将暂停，直到用户按下任意键，程序继续执行。3。Drawnow功能：实时显示未处理的图像。当代码执行时间较长，需要反复执行绘图时，Matlab程序不会立即在图形上绘制图像。此时，如果您想实时看到图像变化的每一步，您需要使用以下语句。Matlab图形可视化的几个命令，1 .直线坐标曲线的绘图函

4、数命令是MATLAB二维曲线绘制中最简单、最重要、应用最广泛的直线绘图函数。它可以生成线段、曲线和参数方程曲线的函数图。命令格式：绘图(X，Y)绘图(x1，y1，x2，y2)，综合调用模式，a，二维平面图形和坐标系，并使用命令绘图(X，Y)在两个循环中绘制函数y=cos(x)的图形。x=0:0.01:2 * piy=cos(x)；绘图(x，y)使用命令绘图(x，y)在同一图形窗口中绘制正弦和余弦函数的图形。x=0:0.01:2 * piy=sin(x)；cos(x)；绘图(x，y)，调用格式：绘图(x，y，s)，s是一个类型描述参数，是一个字符串。s字符串可以是三种类型的符号之一，也可以是线型

5、和颜色以及定点标记和颜色的组合；如果没有s参数，绘图将使用默认设置(实线，前七种颜色按顺序着色)绘制曲线；当在当前坐标系中绘图时，每次调用绘图功能时，MATLAB将删除坐标系中现有的图形对象。您可以使用“保持”命令在坐标系中添加新的图形对象。请注意，MATLAB将根据新图形的大小再次改变坐标系的比例。用不同的线型和尺寸绘制两条曲线。t1=0:0.1:2 * pit2=0:0.1:6y1=sin(t1)；y2=sqrt(T2)；绘图(t1，y1，hb，t2，y2，-g)，线型和颜色绘图功能可以设置曲线的线段类型、定点标记和线段颜色。常用的线段、颜色和定点标记参数、二维函数曲线专用命令fplot绘

6、制用图在确定自变量的取值区间时一般采用平均区间，有时区间某处太大无法反映函数的变化。fplot是绘制函数y=f(x)的图形的特殊命令，其数据点是自适应生成的。对于那些导数变化很大的函数，fplot函数绘制的曲线比等分点绘制的曲线更接近实际。fplot函数命令的调用格式是：X，Y=fplot(fun，lims) fun:函数名字符串；Lims:定义X的值区间，LIMS=xmin，xmax二维函数曲线特殊命令ezplot，2。有时需要在一个图形窗口中显示几个图形，以便直观方便地比较几个函数。因为在绘制数据图像时，每个绘图命令都将覆盖现有的图形，并且hold命令不能同时显示多个具有不同坐标尺寸的图形

7、，所以在使用figure命令创建窗口时，很难比较不同数据同时绘制的图像。实现命令子图，在同一个窗口中同时显示多个图像。使用格式为：绘图(m，n，I)，即：将图形窗口分成m行n列的子窗口，然后选择第I个窗口作为当前窗口。子情节命令不仅用于2D图形，也用于3D图形。其实质是将图形窗口分成几个区域，然后分别在每个区域中绘制。使用子图功能将两个不同的图形集成到一个图形窗口中。子图(2，2，1)t=0.1:0.1:2 * pi；y=sin(t)；子图(2，2，2)上的半格(t，y)网格t=0:0.1:4 * piy=sin(t)；图(t，y)子图(2，2，3)x=1:0.01:5；y=exp(x)；pl

8、otyy(x，y，x，y，semilogx，plot)子图(2，2，4)x=1:0 . 1:10；y=sqrt(x)；图(x，y，rd)，3。坐标轴的调整调整坐标系的命令是轴功能。调用格式是：轴(xmin，xmax，ymin，ymax，zmin，zmax)。坐标的最小值(xmin，ymin，zmin)必须小于相应的最大值(xmax，ymax，zmax)，否则会出现错误。自动坐标系与轴函数调整坐标系的比较。子图(2，1，1)t=0:0.1:4 * pi；y=sin(t)；图(t，y)子图(2，1，2)t=0:0.1:4 * pi；y=sin(t)；绘制(t，y)轴(0，最大(t)，最小(y)，最

9、大(y)，1。三维曲线绘制命令三维函数plot3主要用于表示单参数三维曲线，但与二维绘制函数Plot3相比，它只有三维数据。调用格式如下：plot3(X1，Y1，Z1，s1，X2，Y2，Z2，s2)有如下含义：Xn，Yn，Zn:第一至三维数据，是大小相等的向量/矩阵；s，s1，s2:它们是字符串，用于设置线型、颜色和数据点标记。b，三维绘图，当x，y和z都是矢量时，使用plot3命令t=0:0.1:8 * piPlot3(sin(t)，cos(t)，t) title%使用命令title标记图形主题xlabel (sin (t)，fontweight，bold，fontangle，italic)

10、 ylabel (cos (t)，fontweight，bold，fontangle，Italic) zlabel (t，fontweight，bold，fontangle，italic)%命令zlabel用于指定z轴的数据名称gridcon，a .三维网格命令mesh使用函数mesh生成网格曲面。调用格式为：网格(X，y，z，c): x，y，z和c是相同维数的矩阵，X，y和z对应空间中的网格点，网格线的颜色由c决定；网格(X，y，Z):相当于上面的C=Z的情况；网格(x，y，Z，c): x和y是向量，Z和c是相同维数的矩阵，网格曲面的顶点是(x(j)，y(i)，Z(i，j)，网格线的颜色由矩

11、阵c决定；网格(x，y，Z):相当于上面的C=Z的情况；网格(Z，c):相当于网格(x，y，Z，c)，其中向量x=1:n，向量y=1:m网格(Z):相当于上述情况下的C=Z网格(.属性名称、属性值、):设置函数网格的曲面属性。2。三维表面绘制命令，使用网格命令绘制上例中的网格表面。x，Y=网格(-2:2:2，-2:23:2)；z=X * . exp(-X . 2-y . 2)；Mesh(Z)，与Mesh相关的另外两个函数是meshc和meshz，它们的调用形式与mesh相同。三维表面命令surf函数surf可以实现网格表面的着色，并将网格表面转化为真实表面。surf命令的调用格式与网格相同。通

12、过3D网格表面命令surf绘制图形。z=峰值；%绘制山峰的图像，将函数值分配给变量z surf(z)%给山峰的图像着色。%函数着色改变着色模式。3.绘制等高线图。4.控制3d视图的视觉效果。5.圆柱体和球体的三维表达(书)。图形标注轴和图形标题标注轴x、y和z的命令函数为xlabel、ylabel和zlabel，调用格式为xlabel (text) xlabel (text，property1，propertyvalue1，property2，propertyvalue2，)h=xlabel(.)返回轴注释的句柄。其中文本是要添加的注释文本。属性是文本的属性名，属性值是属性值(字体、大小、注释角度等)。)。图形的标题功能是标题，其调用格式类似于轴标注。图例注释图例命令实现不同图例的描述。调用格式是：图例(