第二章-MATLAB-语言基础(绘图)课件

第2章MATLAB语言基础

-----绘图函数1.第三节、绘图简介MATLAB提供了丰富的绘图功能helpgraph2d可得到所有画二维图形的命令helpgraph3d可得到所有画三维图形的命令下面介绍常用的二维图形命令2.二维绘图一、基本绘图函数二、多次叠绘、多子图三、图形标识、坐标控制四、图形标注五、对数坐标、极坐标六、其他二维画图函数七、三维绘图八、屏幕控制小结3.一、基本绘图函数——X-Y坐标图plot（x1,y1,option1,x2,y2,option2,…）x1,y1给出的数据分别为x,y轴坐标值option1为选项参数，以逐点连折线的方式绘制1个二维图形；同时类似地绘制第二个二维图形，……等。4.一、基本绘图函数——X-Y坐标图在实际应用中可以根据需要进行简化。比如：plot(x,y)；plot(x,y,option)option定义了图形曲线的颜色、线型及标示符号，它由一对单引号括起来。5.x=0:1:10

;y=x.^2-10.*x+15;plot(x,y);title('Plotofy=x.^2-10.*x+15');gridon;>>x=1:2:10>>y=0:0.1:0.5

一、基本绘图函数——X-Y坐标图6.

如果y是一个数组，函数plot(x,y，‘s’)：x横坐标，y纵坐标。‘s’是用来指定线型、色彩和数据点形状的字符串。函数plot(y，‘s’)：以数组y中元素的下标作为X坐标，数组y中元素作为Y坐标。一、基本绘图函数——输入一个数组7.

【例】输入一个数组的plot绘图。>>y=5*(rand(1,10)-0.5)>>plot(y)>>grid>>xlabel('x'),ylabel('y')所得图形如图所示。

一个数组的plot绘图一、基本绘图函数——输入一个数组8.一、基本绘图函数——输入两个数组如果数组x和y具有相同的维数函数plot(x1，y1，‘s’,x2，y2，‘s’,)将绘制出以数组x的元素作为X坐标，以数组y的元素作为Y坐标的图形。9.

【例】两个数组的plot绘图。>>x=0：0.5：4*pi;>>y1=exp(-0.1*x).*sin(x);>>y2=exp(-0.1*x).*sin(x+0.5*pi);>>plot(x,y1,'k',x,y2,'k：') %在一张图中绘制两条曲线。>>xlabel('x'),ylabel('y')所得图形如图所示。

两个数组的plot绘图一、基本绘图函数——输入两个数组10.一、基本绘图函数——多条曲线1．plot(X，[y1，y2，…])命令y=[y1，y2，…]是矩阵，若x是列(行)向量，则y的列(行)维数与x的维数相同。矩阵y的行(列)维数就是所绘制曲线的条数。在这种命令格式下，系统会自动给曲线以不同的颜色,但不便于用户自行设定线型和颜色。11.一、基本绘图函数——多条曲线2.在plot后使用多输入变量plot(x1，y2，x2，y3，…，xn，yn)。其中x1，y1；x2,y2；…，xn，yn分别为数组对。每个数组对可以绘制出一条曲线，这样就可以在一张图上绘制多条曲线，各数组对的维数可以不同，且各自都可以加上线型等标志符。12.一、基本绘图函数——多条曲线x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(2*x);y2=2*cos(2*x);y3=2*sin(x)+cos(x);plot(x,y1,x,y2,x,y3);13.一、基本绘图函数——虚数和复数当命令plot(z)中z为复数单变量时，复数的实数部分作为X坐标，虚数部分作为Y坐标进行绘图，相当于命令plot(real(z)，imag(z))。如果是双变量，如命令plot(x，z)，则z中的虚数部分将被丢弃。或者写成plot(real(z1)，imag(z1)，real(z2)，imag(z2))。14.一、基本绘图函数——虚数和复数

>>x=0：0.05：20;>>z=exp((-0.1+i)*x);>>plot(z)>>xlabel('real(z)'),ylabel('imag(z)'),grid>>figure(2)>>plot(x,z)>>xlabel('x'),ylabel('real(z)'),grid所绘制的图形如图所示，其中(a)图画出了复数图形；而(b)图画出了复数z的实部随变量x的变化规律。

15.一、基本绘图函数——虚数和复数(a)plot(z)(b)plot(x,z)16.二、多次叠绘、多子图多次重叠绘制图形hold多窗口绘制figure图形窗口的分割subplot双纵坐标图plotyy17.二、多次叠绘、多子图——hold在绘制前一条曲线后在命令窗口输入hold命令，再绘制下一条曲线，这样一来，两条曲线在一幅图中，实际上是将两幅图重叠在一起。holdon 使当前轴及图形保持而不被刷新，准备接受此后将绘制的新曲线。holdoff 使当前轴及图形不再具备不被刷新的性质。hold 当前图形是否具备刷新性质的双向切换开关。18.二、多次叠绘、多子图——holdx=linspace(0,4*pi);y1=sin(x);y2=sin(x).^2;y3=y1+y2;plot(x,y1,'b-');holdon;plot(x,y2,'r--');plot(x,y3,'g:');holdoff;19.二、多次叠绘、多子图——plotyy用plotyy命令绘图，它设有两个纵坐标，绘制两个y坐标尺度不同的变量，但x坐标仍用同一个尺度。20.二、多次叠绘、多子图——plotyy【例】plotyy命令绘图。>>x=0：0.05：4*pi;>>y1=sin(x);>>y2=5*cos(x);>>plotyy(x,y1,x,y2)>>gtext('t')>>gtext('y1'),gtext('y2')21.

figure(n)多个图形窗口绘图其中n为创建图形窗口的序号。在使用plot命令绘图时，默认方式创建1号窗口。如果窗口存在，则使用plot命令在当前窗口绘图；如果窗口不存在，则先默认执行命令figure(1)创建1号窗口，然后再绘图。二、多次叠绘、多子图

——多窗口绘图figure()22.二、多次叠绘、多子图

——多窗口绘图figure()figure(n)多个图形窗口绘图其中n为创建图形窗口的序号,默认方式创建1号窗口。如果窗口存在，则使用plot命令在当前窗口绘图；如果窗口不存在，则先默认执行命令figure(1)创建1号窗口，然后再绘图。23.二、多次叠绘、多子图

——多窗口绘图figure()>>x=0：pi/90：2*pi;>>y1=sin(2*x);>>plot(x,y1) %默认方式创建1号窗口。>>figure(2)>>y2=exp(-1.5*x).*sin(2*x);>>plot(x,y2,'：') %创建2号窗口。>>figure(1) >>grid>>xlabel('x'),ylabel('y1')>>figure(2) >>grid>>xlabel('x'),ylabel('y2')24.

(a)1号窗口

(b)2号窗口

二、多次叠绘、多子图

——多窗口绘图figure()25.subplot(m，n，p)阵列方式分布的分图。逗号可省略。表示在图面的第m行、第n列的位置作p号子图，p为绘图顺序号，从左到右，从上到下排列。二、多次叠绘、多子图

——单窗口多曲线子图subplot26.二、多次叠绘、多子图

——单窗口多曲线子图subplotfigure(1);subplot(2,1,1)x=-pi:pi/20:pi;y=sin(x);plot(x,y);title('subplot1title');subplot(2,1,2)x=-pi:pi/20:pi;y=cos(x);plot(x,y);title(‘subplot2title’);%改成subplot(2,2,1)27.二、多次叠绘、多子图

——单窗口多曲线子图subplotx=-2:0.1:4;y=3.5.^(-0.5*x).*cos(6*x);figure(2);subplot(2,1,1);plot(x,y,'r-o');subplot(2,1,2);plot(x,y,'k--*');28.三、图形标识、坐标控制MATLAB会自动设定所画曲线的颜色和线型plot一个附加参量，就可以指定所需要的颜色和线型线型的控制‘s’绘制坐标系的调整分格线和坐标框图形的标注lengend29.三、图形标识、坐标控制

——线型的控制‘s’1、颜色控制符字符颜色字符颜色b蓝色m紫红色c青色r红色g绿色w白色k黑色y黄色30.三、图形标识、坐标控制

——线型的控制‘s’2、线型符号线型符号线型－实线(默认)：点连线－·点划线－－虚线31.三、图形标识、坐标控制

——线型的控制‘s’控制符标记控制符标记·点h六角形＋十字符p五角形o圆圈ˇ下三角*星号ˆ上三角×叉号>右三角s正方形<左三角d菱形3、数据点标记字符32.三、图形标识、坐标控制

——线型的控制‘s‘>>x=0：0.5：10;>>y=sin(x);>>plot(x,y,'k：o')>>xlabel('x'),ylabel('y')“k”表示曲线的颜色为黑色；“：”表示曲线的线形采用点连线；“o”则表示在曲线上的每一个数据点处用圆圈标出。当参数只指出数据点标记时，系统只按照标记字符画出孤立的数据点，不将数据点连接成线。33.三、图形标识、坐标控制

——绘制坐标系的调整坐标轴比例控制坐标轴分格线34.三、图形标识、坐标控制

——坐标轴比例控制axis([xmin，xmax，ymin，ymax])x轴范围限定在[xmin,xmax]之间y轴的范围限定在[ymin，ymax]之间三维图形的坐标比例控制函数axis([xmin，xmax，ymin，ymax，zmin，zmax])35.三、图形标识、坐标控制

——分格线函数grid的功能为是否画分格线的拉线开关式指令，其作用是使当前分格线状态翻转；gridon为画出分格线；gridoff为不画分格线grid是否画分格线的双向切换指令（使当前分格线状态翻转）36.四、图形标注图名(Title)、坐标轴名(Label)、图形注释(Text)和图例(Legend)title(S) 书写图名xlabel(S) 横坐标轴名ylabel(S) 纵坐标轴名legend(S1,S2,...) 绘制曲线所用线型、色彩或数据点形图例text(xt,yt,S) 在图面(xt,yt)坐标处书写字符注释gtext动态标注37.四、图形标注x=linspace(0,4*pi);y1=sin(x);y2=sin(x).^2;y3=y1+y2;plot(x,y1,x,y2,x,y3);legend('sin(x)','sin(x)^2','sin(x)+sin(x)^2');38.四、图形标注x=linspace(0,4*pi);y=sin(x);plot(x,y);title('sin(x)for[0,4\pi]');xlabel('x');ylabel('y');gridon;axis([04*pi-11]);39.五、对数坐标、极坐标和直方图

——对数坐标1．对数坐标图semilogx、semilogy和loglog。(1)semilogx(x，y)：绘制半对数坐标图形，其中X轴取以10为底的对数坐标，Y轴为线性坐标；(2)semilogy(x，y)：绘制半对数坐标图形，其中Y轴取以10为底的对数坐标，X轴为线性坐标；(3)loglog(x,y)：绘制全对数坐标图形，其中X、Y轴都是取以10为底的对数坐标40.五、对数坐标、极坐标和直方图

——对数坐标>>x=0：0.05：2;>>y=10.^x;>>subplot(221);>>semilogx(x,y),grid,xlabel('logx'),ylabel('y')>>subplot(222);>>semilogy(x,y),grid,xlabel('x'),ylabel('logy')>>subplot(223);>>loglog(x,y),grid,xlabel('logx'),ylabel('logy')>>subplot(224);>>plot(x,y),grid,xlabel('x'),ylabel('y')41.五、对数坐标、极坐标和直方图

——对数坐标42.五、对数坐标、极坐标和直方图

——极坐标

polar(theta，radius)，相角为theta，半径为radiustheta=0：0.01：2*pi;radius=2*cos(2*(theta-pi/8));polar(theta,radius)极坐标图形43.五、对数坐标、极坐标和直方图

——直方图

hist绘制描述概率分布的直方图。>>y=randn(1,1000);>>x=-1.5：0.1：1.5;>>hist(y,x)>>xlabel('x')直方图44.六、其他二维PlotslineStemStairBarPiecompass45.六、其他二维PlotsLineplot x=-2:0.01:4;

y=3.5.^(-0.5*x).*cos(6*x);

plot(x,y);

line([00],[-33],'color','r');Pieplot grades=[11182695];

pie(grades);46.六、其他二维PlotsStairsplot y=1988:1994;

s=[8122022182427];

stairs(y,s);Stemplot y=1988:1994;

s=[8122022182427];

stem(y,s);47.六、其他二维PlotsVerticalbarplot y=1988:1994;

s=[8122022182427];

bar(y,s,'r');Horizontalbarplot y=1988:1994;

s=[8122022182427];

barh(y,s,'g');48.七、其他二维PlotsPolarplot t=linspace(0,2*pi,200);

r=3*cos(0.5*t).^2+t;

polar(t,r);Compassplot u=[34-2-30.5];

v=[313-2-3];

compass(u,v);49.七、三维图和网格曲面图

——1．三维绘图函数plot3

plot3是函数plot的三维扩展。(1)plot3(x，y，z)：其中x、y和z为3个具有相同维数的向量。函数plot3绘制出这些向量所表示点的曲线。(2)plot3(X，Y，Z)：其中X、Y和Z为3个具有相同阶数的矩阵。函数plot3绘制出3个矩阵的列向量的曲线。50.七、三维图和网格曲面图

——1．三维绘图函数plot3

>>x=0：pi/60：10*pi;>>y=sin(x);>>z=cos(x);>>plot3(x,y,z);>>xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z');>>grid51.七、三维图和网格曲面图

————1．三维绘图函数plot3

参数为矩阵的三维图>>x=-2：0.2：2;>>y=-2：0.2：2;>>[X,Y]=meshgrid(x,y); %生成网格点。>>Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);>>plot3(X,Y,Z,'k');>>grid>>xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z');%plot3(X,Y,Z,'b-.*');曲线的条数与矩阵Z的列数相同。52.七、三维图和网格曲面图

——2．网格曲面图

mesh绘制三维网格曲面图，其具体的调用方式有两种。(1)mesh(X，Y，Z)：绘制三个矩阵变量的彩色网格曲面图，颜色由矩阵C设置。(2)mesh(X，Y，Z，C)：使用C=Z，即网图高度正比于图高。53.七、三维图和网格曲面图

——2．网格曲面图

三维网格曲面图>>x=-8：0.5：8;>>y=x';>>a=ones(size(y))*x;>>b=y*ones(size(x));>>c=sqrt(a.^2+b.^2)+eps;>>Z=sin(c)./c;>>mesh(x,y,Z)>>xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('Z');

三维网格曲面图54.七、三维图和网格曲面图

——3．其他三维图形函数

函数功能函数功能bar3三维条形图surfc着色图与等高线图结合comet3三维慧星轨迹图trisurf三角形表面图ezgraph3函数控制绘制三维图trimesh三角形网格图pie3三维饼状图waterfall瀑布图scatter3三维散点图cylinder柱面图stem3三维离散数据图sphere球面图55.八、屏幕控制

——常见的图形窗口命令函数

figure：打开图形窗口。

clf：清除当前图形窗口的内容，图形窗口仍然保持。hold：保持当前图形窗口的内容，再输入hold，就解除保持状态。这种拉线