MATLAB二维绘图技巧

MATLAB二维图形绘图入门技巧一、plot函数1.plot函数的基本应用格式：plot(x,y)%x,y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标。绘图时数据需要对应排序好。例51 x=0:pi/100:2*pi; y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); plot(x,y)注意：指数函数和正弦函数之间要用点乘运算，因为二者是向量。例52 t=-pi:pi/100:pi; x=t.*cos(3*t); y=t.*sin(t).*sin(t); plot(x,y)以上提到plot函数的自变量x,y为长度相同的向量，这是最常见、最基本的用法。2. 含多个输入参数的plot函数plot函数可以包含若干组向量对，每一组可以绘制出一条曲线。含多个输入参数的plot函数调用格式为：plot(x1，y1，x2，y2，xn，yn)如下列命令可以在同一坐标中画出3条曲线。 x=linspace(0,2*pi,100); plot(x,sin(x),x,2*sin(x),x,3*sin(x)当输入参数有矩阵形式时，配对的x,y按对应的列元素为横坐标和纵坐标绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。 x=linspace(0,2*pi,100); y1=sin(x); y2=2*sin(x); y3=3*sin(x); x=x;x;x; y=y1;y2;y3; plot(x,y,x,cos(x)x,y都是含有三列的矩阵，它们组成输入参数对，绘制三条曲线；x和cos(x)又组成一对，绘制一条余弦曲线。注：linspace是Matlab中的一个指令，用于产生指定范围内的指定数量点数，相邻数据跨度相同，并返回一个行向量。调用方法：linspace(x1,x2,N)。功能：用于产生x1，x2之间的N点行矢量，相邻数据跨度相同。其中x1、x2、N分别为起始值、终止值、元素个数。若缺省N，默认点数为100。举例如下：X=linspace(5,100,20) % 产生从5到100范围内的20个等分数据X =5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100ps：这和X=5 : 5 : 100的效果是一样的。3.plot函数画矩阵利用plot函数可以直接将矩阵的数据绘制在图形窗体中，此时plot函数将矩阵的每一列数据作为一条曲线绘制在窗体中。如 A=pascal(5)A =11111123451 3610151410203515153570 plot(A)注：帕斯卡矩阵：由杨辉三角形表组成的矩阵称为帕斯卡(Pascal)矩阵。 杨辉三角形表是二次项 (x+y)n 展开后的系数随自然数 n 的增大组成的一个三角形表。 如4阶帕斯卡矩阵为： Pascal(4)= 1 1 1 1 1 2 3 4 1 3 6 10 1 4 10 20 pascal(n)是矩阵实验室（Matrix Laboratory）MATLAB中的命令，利用pascal（）命令可以在矩阵实验室中方便的得到任意阶帕斯卡矩阵。设A为帕斯卡矩阵，则在MATLAB命令窗口中输入A=pascal(n)，n为正整数，可得到阶数为n的帕斯卡矩阵。4. plot函数生成的图像设置Matlab提供了一些绘图选项，用于确定所绘曲线的线型、颜色和数据点标记符号。这些选项如表所示：线型颜色标记符号- 实线b蓝色.点s 方块: 虚线g绿色字母o 圆圈d 菱形-. 点划线r红色字母x 叉号朝下三角符号- 双划线c青色+ 加号朝上三角符号m品红* 星号朝右三角符号k黑色p 五角星w白色h 六角星例 用不同的线型和颜色在同一坐标内绘制曲线 及其包络线。 x=(0:pi/100:2*pi); %撇号表示对矩阵进行转置 y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1; y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); x1=(0:12)/2; y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); plot(x,y1,k:,x,y2,b-,x1,y3,rp);在该plot函数中包含了3组绘图参数，第一组用黑色虚线画出两条包络线，第二组用蓝色双划线画出曲线y，第三组用红色五角星离散标出数据点。几组例子：指令图例Y=1,3,6,5,9,0,2;plot(Y);X=0: pi/10: pi*2;Y=sin(X);plot(X,Y);X=0: pi/10: pi*2;Y1=sin(X);Y2=cos(X);Plot(X,Y1,X,Y2);指令图例Y=1,3,6,5,9,0,2;plot(Y, r-+);X=0: pi/10: pi*2;Y=sin(X);plot(X,Y, b-.);X=0: pi/10: pi*2;Y1=sin(X); Y2=cos(X);plot(X,Y1,r+-,X,Y2,b-*); 对plot函数生成的图像进行线宽、字体等设置plot(X1,Y1,LineSpec,PropertyName,PropertyValue)对plot生成的图形对象，用指定的properties进行设置。PropertyNameColor 非标准颜色可用r,g,b指定，r,g,b取0和1之间的数值。LineWidth 线宽LineStyle 线型Marker 点标记MarkerEdgeColor 点标记边框的颜色MarkerFaceColor 点标记面积的颜色MarkerSize 点标记的大小例X=0:1:20;Y=sin(X);plot(X,Y,-rs,linewidth,2,MarkerEdgeColor,k,MarkerFaceColor,g,MarkerSize,10);X=0:1:20;Y=sin(X);plot(X,Y,-kx,linewidth,5,MarkerEdgeColor,b,MarkerFaceColor,r,MarkerSize,20);上述函数中的说明文字，除了使用标准的ASCII字符外，还可以使用LaTex（一种流行的数学排版软件）格式的控制字符，这样就可以在图形上添加希腊字符，数学符号和公式等内容。在Matlab支持的LaTex字符串中，用/bf , /it , /rm控制字符分别定义黑体、斜体和正体字符，受LaTex字符串控制部分要加大括号括起来。例如，text(0.3，0.5，the usful /bf MATLAB)，将使MATLAB一词黑体显示。一些常用的LaTex字符见表，各个字符可以单独使用也可以和其他字符及命令配合使用。如text(0.3 ,0.5 ,sin(/omegat+/beta)常用的希腊字母等特殊字符用 加拼音如:后字母大写的，表示是大写(如 Omega)，小字母的，表示小写（如 omega） gg标识符符号标识符符号标识符符号/alpha/epsilon/ingty/beta/eta/int/gamma/Gamma/partial/delta/Delta/leftarrow左箭头/theta/Theta/rightarrow右箭头/lambda /Lambda/downarrow下箭头/xi/Xi/uparrow上箭头/pi/Pi/div除号/omega/Omega/times叉乘/sigma/Sigma/pm+/phi/Phi/leq/rho/tau/neq不等于/mu/zeta/forall/nu/chi/exists在Matlab中输入上标、下标、特殊符号或字体：上标用 (指数)，下标用 _(下划线)输下标：_wb输上标：0.5调用方式为: 任意字符, _任意字符, 注意的使用!例:figure, title(zeta-tsint);figure, title(xchi_alpha2(3);二、坐标轴设置1.坐标轴名称格式：xlabel(string) Ylabel(string)%分别给x轴和y轴添加标签2.范围设置：a.axis(xmin xmax ymin ymax)设置坐标轴在指定的区间。axis(-0.1, 8.1, -1.1, 1.1); % 坐标轴的显示范围b.axis auto 将当前绘图区的坐标轴范围设置为MATLAB自动调整的区间c.axis manual 冻结当前坐标轴范围，以后叠加绘图都在当前坐标轴范围内显示d.axis tight 采用紧密模式设置当前坐标轴范围，即以用户数据范围为坐标轴范围比例。e.axis equal 等比例坐标轴f.axis square 以当前坐标轴范围为基础，将坐标轴区域调整为方格形g.axis normal 自动调整纵横轴比例，使当前坐标轴范围内的图形显示达到最佳效果范围选项和比例设置可以联合使用，默认的设置为axis auto normalh. axisoff; %去掉坐标轴i. axistight; %紧坐标轴3.坐标轴其他参数设置：x = -pi/2:0.01:pi; plot(x,sin(x) %先绘制个基本图形% gca: gca, h=figure(.);set(gca, XLim,-pi/2pi); %X轴的数据显示范围set(gca,XTick,-pi/2:pi/4:pi); %X轴的记号点 set(gca,XTick, ); %消除X轴的记号点 set(gca,XTickLabel,-pi/2 -pi/4: 0 pi/4 pi/2 pi*3/4pi) % X轴的记号set(gca,XGrid,on); %X轴的网格，竖线网格set(gca,XDir,reverse); %逆转X轴set(gca,XColor,red); %X轴的颜色set(gac,Xscale,log) % x轴以log 形式显示set(gac,YAxisLocation,right) %Y轴刻度放右边set(gca,FontName,Times New Roman,FontSize,14) %设置坐标轴刻度字体名称，大小FontWeight, bold 加粗 FontAngle, italic 斜体。对字体的设置也可以用在title, xlabel, ylabel，legend等中，比如：set(get(gca, xlabel),FontName,Times New Roman,FontSize,14,FontWeight,bold)注：gca 是用来返回当前axes (坐标图)对象的句柄plot(rand(2,1) % 画一张图set(gca,xgrid,on) % gca表示当前的图，此时x轴添加了网格线4.坐标轴加网格线和边框给坐标加网格线可以用grid命令来控制，grid on/off命令控制画还是不画网格线，不带参数的grid命令在两种之间进行切换。给坐标加边框用box命令控制。和grid一样用法三、图像控制1.迭加绘图 hold on %保留当前图像与当前坐标轴的属性值，使用后面的图形命令只能在当前存在的坐标轴中增加图形。 hold off %在绘制新图形之前，重新设置坐标轴的属性为默认值，关闭hold on功能。 hold %在on和off之间切换，即在增加图形和覆盖图形之间切换。 hold all %保留当前颜色和线型，在绘制随后的图形时使用当前颜色和线型。2.清空图像clf %清除所有当前图像窗口3.图名格式：title(string) 在当前坐标轴上方正中央放置字符串string做为标题。4.图片大小以及线宽和字号命令.set(gcf,Units,centimeters,Position,1010 7 5);%设置图片大小为7cm5cm%(the first element is the relative distance of the axes to the left edge of the figure,.%the second the vertical distance from the bottom, and then the width and height;set(gca,Position,.13 .17 .80 .74); %设置xy轴在图片中占的比例set(get(gca,XLabel),FontSize,8); %图上文字为8 point或小5号set(get(gca,YLabel),FontSize,8);set(get(gca,TITLE),FontSize,8);set(gca,fontsize,8);set(gca,linewidth,0.5); %坐标线粗0.5磅set(gca,box,off); %Controls the box around the plotting areaset(get(gca,Children),linewidth,1.5); %设置图中线宽1.5磅5.legend函数的基本用法legend (string1, string2, string3, .)分别将字符串1、2、3标注到图中，每个字符串对应的图标为画图时的图标。例如:plot(x,sin(x),.b,x,cos(x),+r)legend(sin,cos)这样可以把.标识为sin，把+标识为cos legend (.,Location,LOC) %指定图例标识框的位置North 图例标识放在图顶端South 图例标识放在图底端East 图例标识放在图右方West 图例标识放在图左方NorthEast 图例标识放在图右上方（默认）NorthWest 图例标识放在图左上方SouthEast 图例标识放在图右下角SouthWest 图例标识放在图左下角(以上几个都是将图例标识放在框图内）NorthOutside 图例标识放在图框外侧上方SouthOutside 图例标识放在图框外侧下方EastOutside 图例标识放在图框外侧右方WestOutside 图例标识放在图框外侧左方NorthEastOutside 图例标识放在图框外侧右上方NorthWestOutside 图例标识放在图框外侧左上方SouthEastOutside 图例标识放在图框外侧右下方SouthWestOutside 图例标识放在图框外侧左下方（以上几个将图例标识放在框图外）Best 图标标识放在图框内不与图冲突的最佳位置BestOutside 图标标识放在图框外使用最小空间的最佳位置还是用上面的例子legend(sin,cos,location,northwest)可以将标识框放置在图的左上角。6.多子图在同一图形框内布置几幅独立的子图。格式：subplot(m,n,k) %将一个图形窗口分成m*n个小窗口（子图），k是子图的编号。序号原则是：左上方的为第一幅，然后向右、向下依次排好。subplot(Position,left bottom width height) %在由4个元素指定的位置上创建坐标轴。 x=-4:0.1:4; subplot(2,2,1); y1=1/sqrt(2*pi)*exp(-1/2*x.2),plot(x,y1); xlabel(变量x),ylabel(变量密度y),title(正太分布N(0,1); subplot(2,2,2); y2=1/sqrt(2*pi)/2*exp(-1/2/4*x.2),plot(x,y2); xlabel(变量x),ylabel(概率密度y) t