第三章matlab二维绘图

1、第三章第三章 matlab 绘图绘图 不仅能绘制几乎所有的标准图形，而不仅能绘制几乎所有的标准图形，而且其表现形式也是丰富多样的。且其表现形式也是丰富多样的。 matlab语言不仅具有高层绘图能力，语言不仅具有高层绘图能力，而且还具有底层绘图能力而且还具有底层绘图能力句柄绘句柄绘图方法。图方法。 在面向对象的图形设计基础上，使得在面向对象的图形设计基础上，使得用户可以用来开发各专业的专用图形。用户可以用来开发各专业的专用图形。3.1 二维绘图二维绘图一、二维曲线的绘制一、二维曲线的绘制plot 最基本的二维图形指令最基本的二维图形指令plot的功能：的功能： plot命令自动打开一个图形窗口命

2、令自动打开一个图形窗口Figure 用直线连接相邻两数据点来绘制图形用直线连接相邻两数据点来绘制图形 根据图形坐标大小自动缩扩坐标轴，将数据标尺根据图形坐标大小自动缩扩坐标轴，将数据标尺及单位标注自动加到两个坐标轴上，可自定坐标及单位标注自动加到两个坐标轴上，可自定坐标轴，可把轴，可把x, y 轴用对数坐标表示轴用对数坐标表示plot的功能：的功能： 如果已经存在一个图形窗口，如果已经存在一个图形窗口，plot命令则清命令则清除当前图形，绘制新图形除当前图形，绘制新图形 可单窗口单曲线绘图；可单窗口多曲线绘可单窗口单曲线绘图；可单窗口多曲线绘图；可单窗口多曲线分图绘图；可多窗口图；可单窗口多曲

3、线分图绘图；可多窗口绘图绘图 可任意设定曲线颜色和线型可任意设定曲线颜色和线型 可给图形加坐标网线和图形加注功能可给图形加坐标网线和图形加注功能plot的调用格式的调用格式 plot(x) 缺省自变量绘图格式，缺省自变量绘图格式，x为向量为向量, 以以x元素值为纵坐标，以相应元素值为纵坐标，以相应元素下标为横坐标绘图元素下标为横坐标绘图 plot(x,y) 基本格式，以基本格式，以y(x)的函的函数关系作出直角坐标图，如果数关系作出直角坐标图，如果y为为nm的矩阵，则以的矩阵，则以x 为自变量，作出为自变量，作出m条曲线条曲线 plot(x1,y1,x2,y2, ) 多条曲线多条曲线绘图格式绘

4、图格式plot的调用格式的调用格式 plot(x,y,s) 选项格式，选项量字选项格式，选项量字符串符串s设定曲线颜色和绘图方式，使用设定曲线颜色和绘图方式，使用颜色字符串的前颜色字符串的前13个字母，如个字母，如 yellowyel表示等。表示等。或或plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2，)单窗口单曲线单窗口单曲线绘图例例1：x=0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14 plot (x)例例2：x=0:pi/50:2*pi; y=cos(x)+i*sin(x); plot (y)例例3 在在0 x2 区间内，绘制曲线区间内，绘制曲线 y=2e-0.5xcos(4x)程

5、序如下：程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)plot(x,y,r-* )单窗口多曲线绘图单窗口多曲线绘图例例4：t=0:pi/100:2*pi; y=sin(t); y1=sin(t+0.25); y2=sin(t+0.5); plot(t,y,t,y1,t,y2)例例 5：t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=cos(t);y3=cos(t+0.25);plot(t,y,y1,y2,y3)二、线条属性的修改二、线条属性的修改 plot 命令可以添加线条属性参数来确

6、定命令可以添加线条属性参数来确定: 线条的类型线条的类型. 线条的颜色线条的颜色. 线条的标记（线条的标记（markers）plot(x,y,s)图形颜色、标记和线型参数表图形颜色、标记和线型参数表色彩色彩字符字符所定所定颜色颜色线型线型字符字符线型线型格式格式标记标记符号符号数据点数据点形式形式标记标记符号符号数据点数据点形式形式y黄黄-实线（默实线（默认）认）.点点右三角形右三角形Plot命令的线型属性修改命令的线型属性修改 线型修改选项以字符串形式输入线型修改选项以字符串形式输入 plot（x,y,r） 颜色，线型，标记可以以任何顺序输入颜色，线型，标记可以以任何顺序输入 plot(x,

7、y,r-d)/plot(x,y,-r) 所有选项都是可选的，即所有选项都是可选的，即plot命令中可以同时含命令中可以同时含有一个、两个或三个选项有一个、两个或三个选项修改线型例子修改线型例子 x=1 2 3 5 7 7.5 8 10; y=2 6.5 7 7 5.5 4 6 8; plot(x,y)%蓝色实线（默认）蓝色实线（默认） 如何修改？如何修改？123456789102345678123456789102345678123456789102345678123456789102345678plot(x,y,r) 红色实线红色实线plot(x,y,-k) 黑色虚线黑色虚线.plot(x,

8、y,*) 用用“*”号标记的点，中间无连号标记的点，中间无连线线plot(x,y,g:d)菱形标记的绿色点线菱形标记的绿色点线三、图形保持三、图形保持 hold on/off命令命令Hold On:使当前坐标系和图形保留使当前坐标系和图形保留Hold Off:使当前坐标系和图形不保留使当前坐标系和图形不保留Hold :在两种状态之间进行切换在两种状态之间进行切换图形保持例题图形保持例题采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4x) 和和y2=2e-0.5xcos(x)。程序如下：程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y1=0.

9、2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); plot(x,y1) hold on y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); plot(x,y2); hold off四、图形标注四、图形标注 标题（图形名称）标题（图形名称） 坐标轴标题坐标轴标题 网格线网格线 文字注释文字注释81012141618202224020040060080010001200DISTANCE (cm)INTENSITY (lux)Light Intensity as a Function of DistanceComparison between theory and experiment.

10、TheoryExperimentPlot titley axislabelx axislabelTextTick-mark label二维绘图的图例标注说明二维绘图的图例标注说明Data symbolLegendTick-mark图形标注函数图形标注函数 title(图形名称图形名称) xlabel(x轴标题轴标题) ylabel(y轴标题轴标题) text(x,y, 图形说明图形说明) legend(图例图例1, 图例图例2,)例：在例：在0 x2 区间内，绘制曲线区间内，绘制曲线y1=2e-0.5x和和y2=cos(4x)，并给图形添加图形标注。并给图形添加图形标注。程序如下：程序如下：x

11、=0:pi/100:2*pi;y1=2*exp(-0.5*x);y2=cos(4*pi*x);plot(x,y1,x,y2)title(x from 0 to 2pi); %加图形标题加图形标题xlabel(Variable X); %加加X轴说明轴说明ylabel(Variable Y); %加加Y轴说明轴说明text(0.8,1.5,曲线曲线y1=2e-0.5x);%指定位置添加图形说明指定位置添加图形说明text(2.5,1.1,曲线曲线y2=cos(4pix); legend(y1, y2) %加图例加图例TextPlot titlelegend五、坐标控制坐标控制axis函数的调用格

12、式为：函数的调用格式为：axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)axis函数功能丰富，常用的格式还有：函数功能丰富，常用的格式还有：axis equal：纵、横坐标轴采用等长刻度。：纵、横坐标轴采用等长刻度。axis square：产生正方形坐标系：产生正方形坐标系(缺省矩形缺省矩形)axis auto：使用缺省设置。：使用缺省设置。axis off：取消坐标轴。：取消坐标轴。axis on：显示坐标轴。：显示坐标轴。五、坐标控制坐标控制u坐标边框用线坐标边框用线 box on：使当前坐标框呈封闭形式：使当前坐标框呈封闭形式 box off：使当前坐标框呈开启形式

13、：使当前坐标框呈开启形式 box：在两种状态之间进行切换。：在两种状态之间进行切换。u坐标网格线坐标网格线 grid on：显示网格线显示网格线 grid off：不显示网格线，：不显示网格线， grid：在两种状态之间进行切换。：在两种状态之间进行切换。坐标控制例题坐标控制例题x=0:0.01:2*pi;y=sin(x);cos(x);plot(y)grid on; %加网格线加网格线box on; %加坐标边框加坐标边框axis equal %坐标轴采用等刻度坐标轴采用等刻度axis(-10,10,-5,5) %给定横纵坐标的最大值给定横纵坐标的最大值和最小值和最小值六、 fplot 绘制

14、函数图函数绘制函数图函数fplot函数的调用格式为：函数的调用格式为： fplot(fname,lims,tol,选项选项)说明：说明： fname：函数名，以字符串形式出现；：函数名，以字符串形式出现；lims: x,y的取值范围，的取值范围，tol: 相对允许误差，其系统默认值为相对允许误差，其系统默认值为2e-3。选项选项: 定义与定义与plot函数相同。函数相同。例例: 用用fplot函数绘制函数绘制f(x)=cos(tan(x)的曲线。的曲线。命令如下：命令如下：fplot(cos(tan(pi*x), 0,1,1e-4)七、图形窗口的分割七、图形窗口的分割subplot函数的调用格

15、式为：函数的调用格式为：subplot(m,n,p) 该函数将当前图形窗口分成该函数将当前图形窗口分成mn个绘图区，个绘图区，即每行即每行n个，共个，共m行，区号按行优先编号，行，区号按行优先编号，且选择第且选择第p个绘图区作为当前活动区。在每个绘图区作为当前活动区。在每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。图形。 例：分析下列程序绘制的曲线。例：分析下列程序绘制的曲线。x1=linspace(0,2*pi,100);x2=linspace(0,3*pi,100);x3=linspace(0,4*pi,100);y1=sin(x1);y2=1+sin(x

16、2);y3=2+sin(x3);x=x1;x2;x3;y=y1;y2;y3;subplot(2,2,1),plot(x1,y1,r-*)subplot(2,2,2),plot(x2,y2,g-*)subplot(2,2,3),plot(x3,y3,k-*)subplot(2,2,4),plot(x,y)还可利用还可利用figure命令开新的图形窗口命令开新的图形窗口3.2 其他二维图形其他二维图形一、一、 其他坐标系下的二维数据曲线图其他坐标系下的二维数据曲线图1对数坐标图形对数坐标图形MATLAB提供了绘制对数和半对数坐标曲线提供了绘制对数和半对数坐标曲线的函数，调用格式为：的函数，调用格式

17、为：semilogx(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)semilogy(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)loglog(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,) x=1:10; y=10*(x.2); subplot(2,2,1),plot(x,y),title(直角坐标直角坐标) subplot(2,2,2),loglog(x,y),title(双对数双对数) subplot(2,2,3),semilogx(x,y),title(x轴对数轴对数) subplot(2,2,4),semilogy(x,y),title(y轴对数轴对数)例：例： 绘制绘

18、制y=10 x2的对数坐标图并与直角坐标图进行比较的对数坐标图并与直角坐标图进行比较。2极坐标图极坐标图polar函数用来绘制极坐标图，其调用格式为：函数用来绘制极坐标图，其调用格式为：polar(theta,rho,选项选项) 其中其中theta为极坐标极角，为极坐标极角，rho为极坐标矢径，选项的为极坐标矢径，选项的内容与内容与plot函数相似。函数相似。例：例： 绘制绘制r=sin(t)cos(t)的极坐标图，并标记数据点。的极坐标图，并标记数据点。程序如下：程序如下：t=0:pi/50:2*pi;r=sin(t).*cos(t);polar(t,r,-*);二、二、 二维统计分析图二维统计分析图 在在MATLAB中，二维统计分析图形很多，常见的中，二维统计分析图形很多，常见的有条形图、阶梯图、杆图和填充图等，有条形图、阶梯图、杆图和填充图等，所采用的函数分别是：所采用的函数分别是：bar(x,y,选项选项)stairs(x,y,选项选项)stem(x,y,选项选项)fill(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)例例3-14 分别以条形图、阶梯图、杆图和填充图形式分别以条形图、阶梯图、杆图和填充