实验二-程序文件与函数文件的应用PPT课件

1 1 6绘图 实验二程序文件与函数文件的应用绘图 控制流 for循环 while循环语句 if语句 M文件 文本文件和函数文件 2 实验目的 1 熟练应用MATLAB有关的图形函数 绘制函数图形2 熟悉MATLAB系统M文件的基本操作 3 1绘图 在Matlab中 可以用 绘图文件 命令在屏幕上生成图形 以验证科学与工程数据 下表给出六种供选择的不同类型的 绘图文件 命令 一旦图形在屏幕上显示出来 用户可以采用下面命令给它加标记 标题或加坐标框图 plot X Y方向绘图 ploarmesh 极坐标绘图三维网状曲面图形 titlexlabelylabeltextgrid 图形标题X轴的标注Y轴的标注标注数据点画坐标线 plot命令产生X Y方向绘图 一旦掌握了plot命令 极坐标下的绘图只要用polar命令代替plot即可 4 y axis 1 1X Y绘图 如果Y是向量 plot Y 将画出Y的元素随元素 一旦回到命令屏幕 图形的标 序号变化的线性图形 例如 假设我们想画出数 题 X Y方向的标注和坐标线 列 0 0 48 0 84 1 0 91 0 6 0 14 的图形 等可通过下面一系列命令加入 可用下面二条语句 title myfirstplot Y 0 0 48 0 84 1 0 91 0 6 0 14 xlabel x axis plot Y ylabel y axis grid 10 90 80 70 60 50 4 10 90 80 70 60 50 4 myplot 0 30 20 1 0 30 20 1 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 x axis 5 如果X和Y向量的长度一样 那么plot X Y 将在X Y图上画出Y元素随X元素变化的图形 例如 t 0 0 05 4 pi 10 80 60 40 20 0 2 0 4 0 6 0 8 y sin t plot t y 10 80 60 40 20 0 2 0 4 0 6 0 8 grid 1 0 2 4 6 8 10 12 14 1 0 2 4 6 8 10 12 14 6 1 2多重曲线 在一幅图形中画出多条曲线有两种方法 第一种方法如果采用双变量plot x y x和y中至少有一个是矩阵 那么 1 如果y是矩阵 x是向量 plot x y 将分别采用不同的线型画出y的行或列随向量x而变化的一系列曲线 2 如果x是一个矩阵 y是向量 那么除了曲线族是y随x变化外 其它法则都是一样的 3 如果x和y是阶数相同的矩阵 则plot x y 将画出x各列与y各列的关系曲线 4 如果x没有给定 例如在plot y 中没有给出x 其中y是矩阵 那么它画出的一些曲线将是y的每一列与行序号的关系曲线 下面以 1 的情况进行演示说明 7 t 0 0 1 10 t为一个行向量 其维数为101 y sin t 2 cos t plot t y grid21 510 50 0 5 1 1 5 y为一个2x101矩阵 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 第二种方法 第二种方法较为简单 它采用plot的多重变量 即 plot x1 y1 x2 y2 xn yn 这里x1 y1 x2 y2 xn yn等代表一些行向量对或列向量对 例如 对于上例 若采用命令 plot t y 1 t y 2 即可得出与上图相同的图形 9 1 5 1 1 3线型和标注方式1 线型画图时 如果不指明使用什么线型 则一般Matlab按连续线型以不同颜色给出图形 当然 也可以人为地选用不同的线型进行画图 例如对于上述例子 plot t y 1 t y 2 2一般常采用的线型如下 线型 点型 0 5 实线 点号 0 虚线 加号 0 5 点虚线 星号 1 点划线 圆圈 o 1 5 x号 x 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 2 颜色曲线颜色可以人为规定 例如 plot t y 1 og t y 2 r 2 1 5 一般常用颜色 1 颜色 0 5 红色 red r 0 绿色 green g 0 5 蓝色 blue b 1 白色 white w 1 5 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 4多图形输出为了同时显示多个图形 图形窗口可以分成多个分区 subplot mnp 将图形分成mxn个子窗 并用第p个子窗和后面的plot语句绘图 例如对于上例 subplot 211 plot t y 1 og subplot 212 plot t y 2 r 10 50 0 5 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 210 1 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 1 5使用figure函数指定不同图形窗口系统默认使用 figureNo 1 窗口绘制图形 当第二此继续绘图时仍在默认窗口绘制 即将以前的图形覆盖掉了 为此 可以使用函数figure n 来指定打开相应窗口 例如对于上例 figure 1 plot t y 1 og figure 2 plot t y 2 r 13 2控制流象许多计算机语言一样 Matlab也有控制流语句 控制流语句使Matlab脱离了仅限于简单计算的水平 使它成为完全高水平的矩阵运算语言 2 1for循环 fori 1 5 例如 fori 1 5 x i 2 i 循环可以嵌套 forj 1 3x i j i j endend endx x 12 2346 2 4 6 8 10 3 69 45 8121015 for循环的一般格式为 for循环变量 起始值 步长 终止值表达式end 14 2 2if语句If条件语句表达式1else表达式2end例如 If条件语句1表达式1elseif条件语句2表达式2else表达式3endIft 2 1020F 3040 t 00 t 11 t 2t 2 F 40elseift 1F 30elseift 0F 20elseF 10end 15 end 2 3while循环语句作用 允许一个语句或一组语句在逻辑条件控制下重复一个不确定的次数 下面用一个简单的问题来说明while循环的用法 求解阶乘n 具有100位数字的整数n是多少 n 1 whileprod 1 n 100 n n 1 结果为n 5 5x4x3x2x1 120 若n 6 则6 720 非100位数字nwhile循环的一般格式为 while 表达式 语句组end 16 M文件 文本文件和函数文件包含有Matlab语句的磁盘文件可以分为文本文件和函数文件两种 它们的名字都是以 m 为后缀的文件 统称为M文件 新建M文件方法如下图所示 17 1 5 1 0 1 5 3 1文本文件例如 M文件cai1 m t 0 0 1 10y sin t 2 cos t plot t y grid 0 5 0 5 1 在Matlab工作空间中运 行cai1后 可得到 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 说明 文本文件的变量将出现在Matlab的工作空间里 18 3 2函数文件 如果M文件的第一行包含单词 function 那么这个文件就是函数文件 函数文件与文本文件不同 它的变量将不出现在工作空间里 其基本格式如下 function 返回变量列表 函数名 输入变量列表 函数体语句 ans 例如 M文件cai2 mfunctiony f x cai2 2 ans 4 y x 2 3 3删除M文件 cai2 9 cai2 20 ans 81400 在Matlab的工作空间中 使用 delete 命令可以删除M文件 例如deleteca