1、1234567891024681012141618202.plot(x,y)- 绘制由x,y所确定的曲线.1)x,y是两组向量,且它们的长度相等,则plot(x,y)可以直观地绘出以x为横坐标,y为纵坐标的 图形.如:画正弦曲线:t=0:0.1:2*pi;y=sin(t);plot(t,y)2)当 plot(x,y)中,x是向量,y是矩阵时,则绘制y矩阵中各行或列对应于30向量x的曲线.如果y阵中行的长度与x向量的 长度相同,则以y的行数据作为一组绘图数据;如果y阵中列的长度与x向量的 长度相同,则以y的列数据作为一组绘图数据;如果y阵中行, 列均与x向量的长度相同,则以y的每列数据作为一组绘
2、图数据.下面的程序可同时绘出三条曲线.MATLAB在绘制多条曲 线时,会按照一定的规律自动变化每条曲线的的颜色.x=0:pi/50:y(1,:)=sin(x);y(2,:)=0.6*sin(x);)=0.3*sin(x);plot(x,y)或者还可以这样用:y= sin(x); 0.6*sin(x); 0.3*sin(x);01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.813) 如果x,y是同样大小的矩阵,则plot(x,y)绘出y中各列相应于x中各列的图形.x(1,:)=0:x(2,:)=pi/4:2*pi+pi/4;x(3,:)=pi/2:2*pi+pi/2;)
3、=sin(x(1,:);)=0.6*sin(x(2,:y(3,:)=0.3*sin(x(3,:x=x;y=yfigure31在这个例子中,x- 3x101,y-3x101,所以第一个plot按列画出101条曲线,每条3个点;而x-101x3,y- 101x3,所以第二个plot按列画出3条曲线,每条101个点.0123456783. 多组变量绘图:plot(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, )上面的plot格式中,选项是指为了区分多条画出曲线的 颜色,线型及标记点而设定的曲线的属性.MATLAB在多组变量绘图时,可将曲线以不同的颜色,不同的线型及标记点表示出来.这 些选项如下
4、表所示:各种颜色属性选项选 项 意 义 选 项 意 义r 红色 m 粉红g 绿色 c 青色32b 兰色 w 白色y 黄色 k 黑色各种线型属性选项- 实线 - 虚线: 点线 -. 点划线各种标记点属性选项选 项 意 义 选 项意 义. 用点号绘制各数据点 用上三角绘制各数据点+ 用号绘制各数据点 v 用下三角绘制各数据点* 用右三角绘制各数据点 . 用左三角绘制各数据点s或squar 用正方形绘制各数据点p 用五角星绘制各数据点d或diamond用菱 形绘制各数据点 h 用六角星绘制各数据点这些选项可以连在一起用,如:-.g表示绘制绿色的点划线,g+表示用绿色的 号绘制曲线.注意:1)表示属性
5、的符号必须放在同一个字符串中;2)可同时指定23个属性;3) 与先后顺序无关;4)指定的属性中,同一种属性不能有两个以上.y1=sin(t);y2=cos(t);y3=sin(t).*cos(t);plot(t,y1, -r,t,y2, ,t,y3, *b)该 程序还可以按下面的方式写:hold onplot(t,y2, plot(t,y3, hold off注:在MATLAB中,如画图前已有打开的图形窗口,则再画图系统将自动擦 掉坐标系中已有的图形对象,但设置了hold on后,可以保持坐标系中已绘出的图形.33图(a)还可以进一步设置包括线的宽度(LineWidth),标记点的边缘颜色(M
6、arkerEdgeColor),填充颜色 (MarkerFaceColor)及标记点的大小(MarkerSize)等其它绘图属性.设置绘图线的线型,颜色,宽度,标记 点的颜色及大小.pi/20:pi;y=sin(4*t).*sin(t)/2;plot(t,y,-bs,LineWidth,2,. %设置线的宽度为2MarkerEdgeColor,. %设置标记点边缘颜色为黑色MarkerFaceColor,. %设置标记点填充颜色为黄色MarkerSize,10) %设置标记点的尺寸为10绘出图形如下:00.511.522.533.5-0.5-0.3-0.10.10.30.5344. 双Y轴绘图
7、:plotyy()函数.其调用格式为:plotyy(x1,y1,x2,y2)- 绘制由x1,y1和x2,y2确定的两组曲线,其中x1,y1的坐标轴在图形窗口的左侧,x2,y2的坐标轴在图形窗口的右侧.Plotyy(x1,y1,x2,y2, function1function2)-功能同上,function是指那些绘图函数如:plot,semilogx,loglog 等.例如:在一个图形窗口中绘制双Y轴曲线.0.3:12;y=exp(-0.3*x).*sin(x)+0.5;plotyy(x,y,x,y,plotstem图形如下:0246810121.5stem: 绘制stem形式的曲线(上端带圈
8、的竖线).绘图结果:两条图线自动用不同的颜色区分,两个坐标的颜色与图线的颜色相对应,左边的Y轴 坐标对应的是plot形式的曲线,右边的Y坐标对应的是stem形式的曲线.二.对数坐标图绘制函数:在对数坐标图的绘制中,有三种绘图函数:semilogx,semilogy和loglog函数.1)semilogx( )-绘制以X轴为对数坐标轴的对数坐标图.semilogx(x,y,属性选项其 中属性选项同plot函数.该函数只对横坐标进行对数变换,纵坐标仍为线性坐标.2)semilogy( )-绘制以Y轴为对数坐标轴的对数坐标图.semilogy(x,y,该 函数只对纵坐标进行对数变换,横坐标仍为线性坐
9、标.353)loglog( )- 绘制X,Y轴均为对数坐标轴的图形.loglog(x,y,该函数分别对 横,纵坐标都进行对数变换.6*pi;y=cos(x/3)+1/9;subplot(221), semilogx(x,y);subplot(222), semilogy(x,y);subplot(223), loglog(x,y);4)MATLAB还提供了一个实用的函数:logspace( )函数, 可按对数等间距地分布来产生一个向量,其调用格式为:x=logspace(x1,x2,n)这里,x1 表示向量的起点;x2表示向量的终点;n表示需要产生向量点的个数(一般可以不给出,采用默认值50)
10、.在控制系统分析中一般采用这种 方法来构成频率向量w.关于它的应用后面还要讲到.三.极坐标图的绘制函数:绘 极坐标图可用polar( )函数.其调用格式如下:polar(theta, rho,)-theta:角度向量,rho:幅值向量,属性内容与plot函数基本一致.极坐 标模型为:3145/)/)cos(+ =, ,80则绘出极坐标图的程序为:theta=0:8*pi;p=cos(5*theta)/4)+1/3;polar(theta,p)21060240902701203001503301800四. 绘制多个子图:subplot( )函数MATLAB允许在一个图形窗口上绘制多个子图(如对于
11、多变量 系统的输出),允许将窗口分成nxm个部分.分割图形窗口用subplot函数来实现,其调用格式为:subplot(n,m,k) 或subplot(nmk)-n,m分别表示将窗口分割的行数和列数,36k表示要画图部分的代号,表示第几个图 形,nmk三个数可以连写,中间不用符号分开.将窗口划分成2x2=4个部分,可以这样写:subplot(2,2,1),plot()subplot(2,2,2),subplot(2,2,3),subplot(2,2,4),221 222223 224subplot函数没有画图功能,只是将窗口分割.第三节 图形的修饰与标注MATLAB提供了一些特殊的函数修饰画出
12、的图形,这些函数如下:1) 坐标轴的标题:title函数title(字符串)-字符串可以写中文My own plot2)坐标轴的说明:xlabel和ylabel函数格式:xlabel(ylabel( 字符串This is my X axisMy Y axis3)图形 说明文字:text和gtext函数A.text函数:按指定位置在坐标系中写出说明文字.格 式为:text(x1, y1, , 选项x1,y1为指定点的坐标;为要标注的文字;决定x1,y1的 坐标单位,如没有选项,则x1,y1的坐标单位和图中一致;如选项为sc,则x1,y1表示规范化窗口的相对坐标,其范围为0到1.(1,1)规范化窗
13、口(0,0)37text(1,2, 正弦曲线B.gtext函数:按照 鼠标点按位置写出说明文字.格式为:gtext(当调用这个函数时,在图形窗口中出现一个随鼠标移动的大十字 交叉线,移动鼠标将十字线的交叉点移动到适当的位置,点击鼠标左键,gtext参数中的字符串就标注在该位置上.4) 给图形加网格:grid函数在调用时直接写grid即可.上面的函数的应用实例: 在图形中加注坐标轴标识和标题及在图形中的任意位置加入文本.pi/100:plot(t,y),grid,axis(0 2*pi -1 1)0 leq itt rm leq piFontSize,16)sin(t),20)正弦函数图形Fon
14、tName 隶书 ,text(pi,sin(pi),leftarrowsin(t)=0text(3*pi/4,sin(3*pi/4),leftarrowsin(t)=0.707text(5*pi/4,sin(5*pi/4), sin(t)=-0.707rightarrow,.,16,HorizontalAlignmentright画出的图形为:02460 t sin(t)正 弦函数图形sin(t)=0sin(t)=0.707sin(t)=-0.7075) 在图形中添加图例框:legend函数A.legend(字符串1字符串2, )-以字符串1,字符串2 作38为图形标注的图例.B.legend
15、(, , pos)-pos指定图例框显示的位置.图例框被预定了6个显示位置:0- 取最佳位置;1-右上角(缺省值);2-左上角;3-左下角;4-右 下角;-1-图的右侧.在图形中添加图例.pi/10:y1=sin(x);y2=0.6*sin(x);y3=0.3*sin(x);plot(x,y1,x,y2,-o,x,y3,-*legend(曲线1曲线2曲线302468曲 线1曲线2曲线36)用鼠标点选屏幕上的点:ginput函数 x, y, button=ginput(n)其中:n为所选择点的个数;x,y均为向量,x为所选n个点的横坐标;y为所选n个 点的纵坐标.button为n维向量,是所选n
16、个点所对应的鼠标键的标号:1-左键;2-中键;3- 右键.可用不同的鼠标键来选点,以区别所选的点.此语句可以放在绘图语句之后,它可在绘出的图形上操作,选择你所感兴趣的 点,如峰值点,达到稳态值的点等,给出点的坐标,可求出系统的性能指标.39第四节 MATLAB下图形对象的修改MATLAB图形对象是指图形系统中最基本,最底层的单元,这些对象包括:屏幕(Root),图形窗口(Figures), 坐标轴(Axes),控件(Uicontrol),菜单(Uimenu),线(Lines),块(Patches),面(Surface),图像 (Images),文本(Text)等等.根据各对象的相互关系,可以构
17、成如下所示的树状层次:RootFiguresAxes Uicontrol Uimenu Uicontextmenu (对象菜单)Images Line Patch Surface Text对各种图形对象进行修改和控制,要使用MATLAB的图形对象句柄(Handle).在MATLAB中, 每个图形对象创立时,就被赋予了唯一的标识,这个标识就是该对象的句柄.句柄的值可以是一个数,也可以是一个矢量.如每个计算机的根对 象只有一个,它的句柄总是0,图形窗口的句柄总是正整数,它标识了图形窗口的序号等.利用句柄可以操纵一个已经存在的图形对象 的属性,特别是对指定图形对象句柄的操作不会影响同时存在的其它图形
18、对象,这一点是非常重要的.一.对图形对象的修改可以用下面函数:1)set函数:用于设置句柄所指的图形对象的属性.Set函数的格式为:set(句柄, 属性名1, 属性值1, 属性名2, 属性值2, )h=plot(x,y)set(h, Color, 1,0,0)-将句柄所指曲线的颜色设为红色.2)get函数:获取指定句柄的图形对象指定属性的当前值.get(句柄, 属性名 get(gca, Xcolor)-获得X轴的当前颜色属性值.执行后可返 回X轴的当前颜色属性值0,0,0(黑色).3)如果没有设置句柄,则可以使用下列函数获得:gcf:获得当前图形窗 口的句柄;gca:获得当前坐标轴对象的句柄;
19、gco:获得当前对象的句柄.A.要对图形窗口的底色进行修 改,可用:set(gcf, , 1,1,1)-将图形窗口底色设为白色B.要把当前X轴的颜色改为绿 色,可用:set(gca, , 0,1,0)40C.还可对坐标轴的显示刻度进行定义:t=-pi:set(gca,xtick,-pi:pi/2:pi,xticklabel,-pi-pi/20pi/2pi)-pi-pi/20pi/2pi本例中用属性设置x轴 刻度的位置(从-pipi,间隔pi/2,共设置5个点),用来指定刻度的值,由于通常习惯于用角度度量三角函数, 因此重新设置5个刻度值.二.一些常用的属性如下:1)Box属 性:决定图形坐标轴
20、是否为方框形式,选项为on(有方框),off(无方框);2)ColorOrder属性:设置多条曲 线的颜色顺序,默认值为:1 1 0;1 0 1;0 1 1;1 0 0;0 1 0;0 0 1黄色 粉色 天蓝 红色 绿色 兰色颜色向量还有:1 1 1-白色;0 0 0-黑色.3)坐标轴方向属 性:XdirYdirZdir,其选项为:normal-正常reverse-反向4) 坐标轴颜色和线型属性:YcolorZcolor- 轴颜色,值为颜色向量- 轴的线宽,值为数字XgridYgridZgrid-坐标轴上是否加网格,值为和.5)坐标轴的标尺属性:XtickYtickZtick- 标度的位置,值为向量XticklabelYticklabelZticklabel- 轴上标度的符号,它的值为与标度位置向量同样大小(向量个数相同)的向量.5)字体设置属 性:FontAngle- 设置字体角度,选项为:41- 正常;italic- 斜体;oblique- 倾斜;- 字体名称;- 字号大小FontWeight- 字体的轻重,选项为:lightbold
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