MATLAB软件应用(一).ppt

1、,罗万春,MATLAB软件应用(一),MATLAB,1.散点图,plot(x,y,*color) % color 为所选颜色，缺省为蓝色,一、图形绘制,(一)二维绘图,例1 x=1:9; y=25,40 56,42,37,85,55,46,60; plot(x,y,*r),2.折线图,plot(x,y）,例2 x=1:9; y=25,40 56,42,37,85,55,46,60; plot(x,y),3. 线点图,plot(x,y,x,y,*),例3 x=1:9; y=25,40 56,42,37,85,55,46,60; plot(x,y,x,y,*),4. 函数曲线图,plot(x,y)

2、 % x的步长要小,例4 绘制y=sin(x)在0, 2的图像。,x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); plot(x,y),5. 多个函数曲线图,plot(x1,y1,x2,y2,) % x的步长要小,例5 绘制y=sin(x) 在0, 2和y=cos(x)在1, 2.2的图像。,x1=0:0.1:2*pi; y1=sin(x1); x2=1:0.1:2.2*pi; y2=cos(x2); plot(x1,y1,x2,y2),6. 特殊二维图形,6.1 fplot(f(x),xmin,xmax % 自适应采样的绘图函数，对变化率大的区段进行密集采样。,例6 绘制y=sin(cot(x

3、) 在-1, 1.5上的图形。,fplot(sin(cot(x),-1,1.5),6.2 饼图和条形图,x=25,40,30,5; pie(x),6.2 饼图和条形图,x=25,40,30,5; pie(x,0 0 0 1) %1为 把5%部分图像抽出,6.2 饼图和条形图,x=25,40,30,5; bar(x),6.3 概率分布图,x=randn(1,200);%产生均值为0，标准差为1的随机数200个。 y=-3:0.3:3; hist(x,y)%落入各区间的概率。,（二）三维图形,1. plot3函数绘制三维曲线 格式：plot3(x1,y1,z1,s1,x2,y2,z2,s2,)%其

4、中sn是字符串，用于指定颜色、标记符号或线型。,例7绘制如下参数方程表示的三维曲线。,t=0:0.1:3*pi; x=t.3.*sin(3*t).*exp(-t); y=t.3.*cos(3*t).*exp(-t); z=t.2; plot3(x,y,z) grid on,stem3绘制三维火柴杆型曲线 fill3绘制三维填充图形 bar3绘制三维直方图,例7绘制如下参数方程表示的三维曲线。,t=0:0.1:3*pi; x=t.3.*sin(3*t).*exp(-t); y=t.3.*cos(3*t).*exp(-t); z=t.2; stem3(x,y,z) grid on,2. 绘制三维曲

5、面 格式 x,y=meshgrid(v1,v2) %生成网格数据 z= %计算二元函数的z矩阵 surf(x,y,z)或mesh(x,y,z)%surf绘制表面图，mesh绘制网格图,例8绘制马鞍面。,x,y=meshgrid(-4:0.1:4); z=(x.2)/4-(y.2)/9; surf(x,y,z),请自己比较mesh的效果。,（三）图形修饰,包括标题、颜色、线型、字体、字号等常见修饰，使得图形醒目、漂亮。,1.图形上直接修改,2.指令完成,用set()函数设置图形属性,2.1线型,2.2 颜色,2.3点型,2.4设置显示值范围、刻度和坐标分格线,axis(xmin,xmax,ymi

6、n,ymax) grid on,常用坐标指令（一）,常用坐标指令（二）,2.5 图形注释,title(name); xlabel(t); ylabel(y); legend(sin(t),sin(t)sin(9t); %图例 text(2,0.5,y=sin(t)sin(9t);%任意标注,见程序nihe1.m,3.其他,（1）图形保持 hold on 将新绘制的曲线加入原图形中。 （2）figure命令 创建图形窗口，适用于同时绘制多个图形。 (3) subplot命令用于图形比较 分割窗口。subplot（m,n,p）即为将图形窗口分为mn个区域，而所绘图形置于第p个区域。,x=1:0.1

7、:25;y=sin(x);t=2:2:25;y1=sin(t); plot(x,y,linewidth,3) hold on %figure则分为两个图形 plot(t,y1,or,linewidth,4,markersize,15) set(gca,xtick,0 5 10 15 20 25,ytick,-1 0 1,fontsize,28, fontweight,bold,xcolor,k,linewidth,2.5,color,w) set(gcf,color,w),例9 图形修饰举例。,+，-，*，/，,二、基本运算和函数,(一)基本运算,(二)常用函数,三、曲线拟合与插值,（一）曲线

8、拟合,1.多项式拟合,x=;y=; a=polyfit(x,y,n); %n为拟合次数 x1=; y2=polyval(a,x1);,例10 给某患者静注一室模型药物，剂量1050 mg，测得不同时刻血药浓度数据，数据见表:,试确定血药浓度与时间的关系。,多项式拟合结果（2次）程序见nihe1.m,试改变拟合次数比较拟合效果。何时较好？,对例10作2次多项式拟合，程序见文件夹nihe2,如果是其他函数形式，比如指数函数，如何编程？see nihe3.m,2.曲线拟合,步骤：1.画散点图； 2.确定函数形式； 3.拟合参数。,例10 给某患者静注一室模型药物，剂量1050 mg，测得不同时刻血药

9、浓度数据，数据见表:,试确定血药浓度与时间的关系。,1.画散点图,t=1 2 3 4 6 8 10; c=109.78 80.35 58.81 43.04 23.05 12.35 6.61; plot(t,c,*),2.确定函数形式3.拟合参数并绘图,两种定义方式 1.function 定义一个function文件，再在主程序中调用见文件夹nihe2。 2.Inline 直接在主程序中定义，见nihe3.m。,曲线拟合效果分析可决系数,程序 RR=1-sum(y-y1).2)/sum(y-mean(y).2),y1为预测值,（二）插值,1.一维插值,interp1(x, y, xo) 线性插值 interp1(x, y, xo, spline )样条插值 interp1(x, y, xo, cubic )3次插值 interp1(x, y, xo, v4 ) v4插值 interp1(x, y, xo, nearest )邻近点插值,试对例10作1.5、2.5、3.5、9.5处的插值并分析。（程序见chazhi1）,2.二维插值（interp2）,例11 气旋变化情况的可视化.下表是气象学家测量得到的气象资料，它们分别表示在南半球地时按不同纬度、不同月份的平均气旋数字根据这些数据，绘制出气旋分