绘图的指令sdd.doc

绘图的指令1、 plot函数 MATLAB中最常用的绘图函数是plot( )。其基本调用格式为： plot(x, y )，其中x, y均为向量，该函数表示以x向量作为X轴，以y向量作为Y轴。 示例3：绘制从0 4范围的正弦函数曲线。 t = 0 : pi/20 : 4*pi; y = sin(t);plot(t, y);2、stem函数 对于离散序列，MATLAB用stem( )命令实现其绘制。 示例4：绘制从0 4范围的正弦函数序列。 t = 0 : pi/10 : 4*pi;y = sin(t);stem(t, y);3、 subplot函数 如果要在一个绘图窗口中显示多个图形，可用subplot函数实现。其基本调用格式为：subplot(m, n, k) 或 subplot(m n k)，其中m, n, k取值为1 9。该函数表示将绘图窗口划分为mn个子窗口（子图），并在第k个子窗口中绘图。 示例：在一个绘图窗口中绘制下列函数的图形。t = 0 : 0.1 : 2;y1 = 2*exp(-3*t); % (a) 指数函数 figure;subplot(221);plot(t,y1);xlabel(a);y2 = 2*t.*exp(-3*t); % (b) t乘指数函数 subplot(222);plot(t,y2);xlabel(b);t1 = -4 : 0.1 : 4;y3 = 1/(20.5)*exp(-0.5*t1.2); % (c) 正态分布函数 subplot(223);plot(t1,y3);xlabel(c);t2 = -5 : 0.1 : 5;y4 = sinc(t2); % (d) 取样函数 subplot(224);plot(t2,y4);xlabel(d);ylabel(sinc(t);axis(-5 5 -0.25 1.1)grid on二维图形的修饰1、 坐标轴名称标识函数xlabel、 ylabel、title 调用格式：xlabel(string), ylabel(string), title(string)通过xlabel、ylabel命令给X轴、Y轴加上名称，标注为字符串string 。 title命令则是给图形加上标题。坐标轴调整函数axis 调用格式：axis( xmin xmax ymin ymax ) 该命令将所画图形的X轴范围限定在xmin到xmax之间，Y轴范围限定在ymin到ymax之间。2、 加画功能函数hold 若要在原来已有的图形A上加画另外的图形B，而不擦除原有的图形A，只要在画B之前加一条hold on 命令即可；否则原图形A会被B所覆盖。用hold off 可取消加画功能。3、 坐标网格函数grid grid函数用于为所绘制的图形添加坐标网格（虚线），从而更方便地确定图中各点的指标位置。grid on 是启动该函数；grid off是关闭该功能；MATLAB的缺省设置是grid off。4、 曲线的色彩、线型、数据点形 通过在plot、stem函数中加样式控制参数，就可以改变所绘制图形的色彩、线型、数据点形，制作出样式丰富的各种图形。下表给出了常用样式控制参数设置值的含义。 常用样式控制参数设置值及其含义表（加）线型符号-:-.-含义实 线虚 线点划线双划线色彩符号bgrcmykw含义蓝绿红青品红黄黑白数据点形符号.+*dhpso含义实心黑点十字符八线符菱形符六角星五角星方块符空心圆 圈在图形中加文本标注函数gtext(string) 当执行该命令时，在图中会出现一个十字形指针，用鼠标拖动到需要的地方，然后单击鼠标，即可将字符串添加到图形中。 说明：MATLAB中关于图形修饰的命令很丰富，限于篇幅，这里不再展开。如图例函数legend等。此外，还可通过一些精细指令设置，实现在图上标识希腊字、数学符等特殊字符，以及设置上下标、对字体或大小进行控制。 例：将下面三个图形绘制在一个图形窗口中： x = 0:pi/10 :4*pi;plot(x,sin(x),r+:);hold on;y2 = 4*x.*exp(-x);？plot(x,y2,m*-.);plot(x,sin(x)-0.5,bo-);legend(sin(x),4xexp(-x),sin(x)-0.5)axis(0 4*pi -1.6 1.6);title(例); gtext(正弦函数); gtext(指数函数);绘制 的nyquist图和bode图解 MATLAB编程如下：num=10;den=1,1.2,10;w=logspace(-2,2,1000);？ nyquist(num,den,w)gridbode(num,den,w)grid极小化7fx=10*exp(-x)*cos(x);fplot(fx,2,5)xmin=fmin(fx,2,5)xmin =2.35619746669214求零点xzero=fzero(fx,5)xzero = 4.71238898038469xzero=fzero(fx,2)xzero = 1.57079632679490曲线拟合x=0:0.1:1;y=-.447 1.978 3.28 6.16 7.08 7.34 7.66 9.56 9.48 9.30 11.2;p=polyfit(x,y,2);xi=0:0.01:1; yi=polyval(p,xi);plot(x,y,xi,yi)三维图形x=-4:0.1:4;y=x;x,y=meshgrid(x,y); z = 3*(1-x).2.*exp(-(x.2) - (y+1).2) . - 10*(x/5 - x.3 - y.5).*exp(-x.2-y.2) . - 1/3*exp(-(x+1).2 - y.2);mesh(x,y,z)二维图形x=0:0.01:pi*3;y=sin(x);plot(x,y)title(First Figure Example)xlabel(Time(s)ylabel(Value(v)grid ongtext(sinx)legend(sinx)管理命令和函数 help 在线帮助文件 doc 装入超文本说明 what M、MAT、MEX文件的目录列表 type 列出M文件 lookfor 通过help条目搜索关键字 which 定位函数和文件 Demo 运行演示程序 Path 控制MATLAB的搜索路径管理变量和工作空间 Who 列出当前变量 Whos 列出当前变量（长表） Load 从磁盘文件中恢复变量 Save 保存工作空间变量 Clear 从内存中清除变量和函数 Pack 整理工作空间内存 Size 矩阵的尺寸 Length 向量的长度 disp 显示矩阵或与文件和*作系统有关的命令 cd 改变当前工作目录 Dir 目录列表 Delete 删除文件 Getenv 获取环境变量值 ! 执行DOS*作系统命令 Unix 执行UNIX*作系统命令并返回结果 Diary 保存MATLAB任务控制命令窗口 Cedit 设置命令行编辑 Clc 清命令窗口 Home 光标置左上角 Format 设置输出格式 Echo 底稿文件内使用的回显命令 more 在命令窗口中控制分页输出启动和退出MATLAB Quit 退出MATLAB Startup 引用MATLAB时所执行的M文件 Matlabrc 主启动M文件*作符和特殊字符 + 加 减 * 矩阵乘法 .* 数组乘法 矩阵幂 . 数组幂 左除或反斜杠 / 右除或斜杠 ./ 数组除 Kron Kronecker张量积 : 冒号 ( ) 圆括号 方括号 . 小数点 . 父目录 继续 , 逗号 ; 分号 % 注释 ! 感叹号 转置或引用 = 赋值 = = 相等 关系*作符 & 逻辑与 | 逻辑或 逻辑非 xor 逻辑异或逻辑函数 Exist 检查变量或函数是否存在 Any 向量的任一元为真，则其值为真 All 向量的所有元为真，则其值为真 Find 找出非零元素的索引号三角函数 Sin 正弦 Sinh 双曲正弦 Asin 反正弦 Asinh 反双曲正弦 Cos 余弦 Cosh 双曲余弦 Acos 反余弦 Acosh 反双曲余弦 Tan 正切 Tanh 双曲正切 Atan 反正切 Atan2 四象限反正切 Atanh 反双曲正切 Sec 正割 Sech 双曲正割 Asech 反双曲正割 Csc 余割 Csch 双曲余割 Acsc 反余割 Acsch 反双曲余割 Cot 余切 Coth 双曲余切 Acot 反余切 Acoth 反双曲余切指数函数 Exp 指数 Log 自然对数 Log10 常用对数 Sqrt 平方根复数函数 Abs 绝对值 Argle 相角 Conj 复共轭 Image 复数虚部 Real 复数实部特殊变量和常数 Ans 当前的答案 Eps 相对浮点精度 Realmax 最大浮点数 Realmin 最小浮点数 Pi 圆周率 I,j 虚数单位 Inf 无穷大 Nan 非数值 Flops 浮点运算次数 Nargin 函数输入变量数 Nargout 函数输出变量数基本XY图形 Plot 线性图形 Loglog 对数坐标图形 Semilogx 半对数坐标图形（X轴为对数坐标） Semilogy 半对数坐标图形（Y轴为对数坐标） Fill 绘制二维多边形填充图特殊XY图形 Polar 极坐标图 Bar 条形图 Stem 离散序列图或杆图 Stairs 阶梯图 Errorbar 误差条图 Hist 直方图 Rose 角度直方图 Compass 区域图 Feather 箭头图 Fplot 绘图函数 Comet 星点图图形注释 Title 图形标题 Xlabel X轴标记 Ylabel Y轴标记 Text 文本注释 Gtext 用鼠标放置文本 Grid 网格线MATLAB不但擅长於矩阵相关的数值运算，也适合用在各种科学目视表示（Scientific visualization）。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间的各项绘图命令，包含一维曲线及二维曲面的绘制、列印及存档。plot是绘制一维曲线的基本函数，但在使用此函数之前，我们需先定义曲线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线：close all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标y=sin(x); % 对应的y座标plot(x,y);=小整理：MATLAB基本绘图函数plot: x轴和y轴均为线性刻度（Linear scale）loglog: x轴和y轴均为对数刻度（Logarithmic scale）semilogx: x轴为对数刻度，y轴为线性刻度semilogy: x轴为线性刻度，y轴为对数刻度=若要画出多条曲线，只需将座标对依次放入plot函数即可：plot(x, sin(x), x, cos(x);若要改变颜色，在座标对后面加上相关字串即可：plot(x, sin(x), c, x, cos(x), g);若要同时改变颜色及图线型态（Line style），也是在座标对后面加上相关字串即可：plot(x, sin(x), co, x, cos(x), g*);=小整理：plot绘图函数的叁数字元 颜色 字元 图线型态y 黄色 . 点k 黑色 o 圆w 白色 x xb 蓝色 + +g 绿色 * *r 红色 - 实线c 亮青色 : 点线m 锰紫色 -. 点虚线- 虚线=图形完成后，我们可用axis(xmin,xmax,ymin,ymax)函数来调整图轴的范围：axis(0, 6, -1.2, 1.2);此外，MATLAB也可对图形加上各种注解与处理：xlabel(Input Value); % x轴注解ylabel(Function Value); % y轴注解title(Two Trigonometric Functions); % 图形标题legend(y = sin(x),y = cos(x); % 图形注解grid on; % 显示格线=我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中：subplot(2,2,1); plot(x, sin(x);subplot(2,2,2); plot(x, cos(x);subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x);subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x);MATLAB还有其他各种二维绘图函数，以适合不同的应用，详见下表。=小整理：其他各种二维绘图函数bar 长条图errorbar 图形加上误差范围fplot 较精确的函数图形polar 极座标图hist 累计图rose 极座标累计图stairs 阶梯图stem 针状图fill 实心图feather 羽毛图compass 罗盘图quiver 向量场图以下我们针对每个函数举例。当资料点数量不多时，长条图是很适合的表示方式：close all; % 关闭所有的图形视窗x=1:10;y=rand(size(x);bar(x,y);=如果已知资料的误差量，就可用errorbar来表示：下例以单位标准差来做资料的误差量：x = linspace(0,2*pi,30);y = sin(x);e = std(y)*ones(size(x);errorbar(x,y,e)=对于变化剧烈的函数，可用fplot来进行较精确的绘图，会对剧烈变化处进行较密集的取样，如下例：fplot(sin(1/x), 0.02 0.2); % 0.02 0.2是绘图范围=若要产生极座标图形，可用polar：theta=linspace(0, 2*pi);r=cos(4*theta);polar(theta, r);对于大量的资料，我们可用h=ist来显示资料的分布情况和统计特性。下面几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分 ：x=randn(5000, 1); % 产生5000个 ?=0，?=1 的高斯乱数hist(x,20); % 20代表长条的个数=rose和hist很接近，只不过是将资料大小视为角度，资料个数视为距离：x=randn(1000, 1);rose(x);stairs可画出阶梯图：x=linspace(0,10,50);y=sin(x).*exp(-x/3);stairs(x,y);=stems可产生针状图，常被用来绘制数位讯号：x=linspace(0,10,50);y=sin(x).*exp(-x/3);stem(x,y);=stairs将资料点视为多边行顶点，并将此多边行涂上颜色：x=linspace(0,10,50);y=sin(x).*exp(-x/3);fill(x,y,b); % b为蓝色=feather将每一个资料点视复数，并以箭号画出：theta=linspace(0, 2*pi, 20);z = cos(theta)+i*sin(theta);feather(z);=compass和feather很接近，只是每个箭号的起点都在圆点：theta=linspace(0, 2*pi, 20);z = cos(theta)+i*sin(theta);compass(z);基本XYZ立体绘图命令在科学目视表示（Scientific visualization）中，三度空间的立体图是一个非常重要的技巧。本章将介绍MATLAB基本XYZ三度空间的各项绘图命令。mesh和plot是三度空间立体绘图的基本命令，mesh可画出立体网状图，plot则可画出立体曲面图，两者产生的图形都会依高度而有不同颜色。下列命令可画出由函数 形成的立体网状图:=x=linspace(-2, 2, 25); % 在x轴上取25点y=linspace(-2, 2, 25); % 在y轴上取25点xx,yy=meshgrid(x, y); % xx和yy都是21x21的矩阵zz=xx.*exp(-xx.2-yy.2); % 计算函数值，zz也是21x21的矩阵mesh(xx, yy, zz); % 画出立体网状图=surf和mesh的用法类似：x=linspace(-2, 2, 25); % 在x轴上取25点y=linspace(-2, 2, 25); % 在y轴上取25点xx,yy=meshgrid(x, y); % xx和yy都是21x21的矩阵zz=xx.*exp(-xx.2-yy.2); % 计算函数值，zz也是21x21的矩阵surf(xx, yy, zz); % 画出立体曲面图为了方便测试立体绘图，MATLAB提供了一个peaks函数，可产生一个凹凸有致的曲面，包含了三个局部极大点及三个局部极小点，其方程式为：=要画出此函数的最快方法即是直接键入peaks：peaksz = 3*(1-x).2.*exp(-(x.2) - (