《刘卫国全套配套课件matlab程序设计与应用第3版第5章matlab绘图》由会员分享，可在线阅读，更多相关《刘卫国全套配套课件matlab程序设计与应用第3版第5章matlab绘图（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章 MATLAB绘图 5.1 二维图形 5.2 其他形式的二维图形 5.3 三维图形 5.4 隐函数绘图 5.5 图形修饰处理 5.6 图像处理与动画制作 5.7 交互式绘图工具,5.1 二维图形,5.1.1 绘制二维曲线的基本函数 1. plot函数的基本用法 plot函数的基本调用格式为： plot(x,y) 其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y坐标数据。,例5-1 在0X2区间内，绘制曲线y=2e-0.5xsin(2x)。 程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); plot(x,y),例5-2 绘制曲线。
2、程序如下： t=-pi:pi/100:pi; x=t.*cos(3*t); y=t.*sin(t).*sin(t); plot(x,y);,说明： （1）当x是向量，y是矩阵时，x的长度与矩阵y的行数或列数必须相等。如果x的长度等于y的行数，则以x和y的每列为横、纵坐标绘制曲线，曲线的条数等y的列数。如果x的长度等于y的列数，则以x和y的每行为横、纵坐标绘制曲线，曲线的条数等y的行数。 （2）当x、y是同维矩阵时，则以x、y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。 （3）plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数：plot(x)。,2含多个输入参数的plot函数 含多
3、个输入参数的plot函数调用格式为： plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn) 3含选项的plot函数 含选项的plot函数调用格式为： plot(x1,y1,选项1,x2,y2, 选项2,xn,yn,选项n),例5-3 用不同线型和颜色在同一坐标内绘制曲线y=2e-0.5xsin(2x)及其包络线。 程序如下： x=(0:pi/100:2*pi); 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,g:,x,y2,b-
4、,x1,y3,rp);,4双纵坐标函数plotyy plotyy函数是MATLAB 5.X新增的函数。它能把函数值具有不同量纲、不同数量级的两个函数绘制在同一坐标中。调用格式为： plotyy(x1,y1,x2,y2) 其中x1-y1对应一条曲线，x2-y2对应另一条曲线。横坐标的标度相同，纵坐标有两个，左纵坐标用于x1-y1数据对，右纵坐标用于x2-y2数据对。,例5-4 用不同标度在同一坐标内绘制曲线 y1=e-0.5xsin(2x)及曲线y2=sin(x)。 程序如下： x1=0:pi/100:2*pi; x2=0:pi/100:3*pi; y1=exp(-0.5*x1).*sin(2*
5、pi*x1); y2= sin(x2); plotyy(x1,y1,x2,y2);,5.1.2 绘制图形的辅助操作 1. 图形标注 有关图形标注函数的调用格式为： title(图形名称) xlabel(x轴说明) ylabel(y轴说明) text(x,y,图形说明) legend(图例1,图例2,),2. 坐标控制 函数的调用格式为： axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax) axis函数功能丰富，常用的用法还有： axis equal 纵、横坐标轴采用等长刻度 axis square 产生正方形坐标系(缺省为矩形) axis auto 使用缺省设置 axis
6、off 取消坐标轴 axis on 显示坐标轴 grid on/off命令控制是画还是不画网格线，不带参数的grid命令在两种状态之间进行切换。 box on/off命令控制是加还是不加边框线，不带参数的box命令在两种状态之间进行切换。,例5-5 绘制分段函数曲线并添加图形标注。,plot(x,y) axis(0 10 0 2.5) %设置坐标轴 title(分段函数曲线); %加图形标题 xlabel(Variable X); %加X轴说明 ylabel(Variable Y); %加Y轴说明 text(2,1.3,y=x1/2); %在指定位置添加图形说明 text(4.5,1.9,y=
7、2); text(7.3,1.5,y=5-x/2); text(8.5,0.9,y=1);,x=linspace(0,10,100); y=; for x0=x if x0=8 y=y,1; elseif x0=6 y=y,5-x0/2; elseif x0=4 y=y,2; elseif x0=0 y=y,sqrt(x0); end end,3. 图形保持 一般情况下，绘图命令每执行一次就刷新当前图形窗口，图形窗口原有图形将不复存在。若希望在已存在的图形上再继续添加新的图形，可使用图形保持命令hold。hold on/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形，不带参数的hold命令在两种
8、状态之间进行切换。,例5-6 用图形保持功能在同一坐标内绘制曲线y=2e-0.5xsin(2x)及其包络线。 x=(0:pi/100:2*pi); y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1; y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); plot(x,y1,b:); axis(0,2*pi,-2,2); %设置坐标 hold on; %设置图形保持状态 plot(x,y2,k); legend(包络线,包络线,曲线y); %加图例 hold off; %关闭图形保持 grid %网格线控制,4. 图形窗口的分割 subplot函数的调用格式为： subplot(m,n,p),
9、例5-7 在一个图形窗口中以子图形式同时绘制正弦、余弦、正切、余切曲线。 x=linspace(0,2*pi,60); y=sin(x);z=cos(x); t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos(x)./(sin(x)+eps); subplot(2,2,1); plot(x,y);title(sin(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(2,2,2); plot(x,z);title(cos(x);axis (0,2*pi,1,1); subplot(2,2,3); plot(x,t);title(tangent(x);axis (0,2*pi
10、,-40,40); subplot(2,2,4); plot(x,ct);title(cotangent(x);axis (0,2*pi,-40,40);,对图形窗口灵活分割。请看下面的程序。 x=linspace(0,2*pi,60); y=sin(x);z=cos(x); t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos(x)./(sin(x)+eps); subplot(2,2,1); %选择22个区中的1号区 stairs(x,y);title(sin(x)-1);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(2,1,2); %选择21个区中的2号区 stem(x
11、,y);title(sin(x)-2);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(4,4,3); %选择44个区中的3号区 plot(x,y);title(sin(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(4,4,4); %选择44个区中的4号区 plot(x,z);title(cos(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(4,4,7); %选择44个区中的7号区 plot(x,t);title(tangent(x);axis (0,2*pi,-40,40); subplot(4,4,8); %选择44个区中的8号区 plot(x,ct
12、);title(cotangent(x);axis (0,2*pi,-40,40);,5.2.1 对函数自适应采样的绘图函数 fplot函数的调用格式为： fplot(fname,lims,tol,选项) 例5-8 用fplot函数绘制f(x)=cos(tan(x)的曲线。 fplot(x)cos(tan(pi*x),0,1),5.2 其他形式的二维图形,1对数坐标图形 MATLAB提供了绘制对数和半对数坐标曲线的函数，调用格式为： semilogx(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,) semilogy(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,) loglog(x1,y1,选项1,x2
13、,y2,选项2,),5.2.2 其他坐标系下的二维曲线图,例5-9 绘制y=10x2的对数坐标图并与直角线性坐标图进行比较。 程序如下： x=0:0.1:10; y=10*x.*x; subplot(2,2,1); plot(x,y);title(plot(x,y);grid on; subplot(2,2,2); semilogx(x,y);title(semilogx(x,y);grid on; subplot(2,2,3); semilogy(x,y);title(semilogy(x,y);grid on; subplot(2,2,4); loglog(x,y);title(loglo
14、g(x,y);grid on;,2极坐标图 polar函数用来绘制极坐标图，其调用格式为： polar(theta,rho,LineSpec) 其中theta为极坐标极角，rho为极坐标矢径，选项的内容与plot函数相似。,t=0:pi/50:20*pi; r1=exp(cos(t)-2*cos(4*t)+sin(t/12).5; r2=exp(cos(t-pi/2)-2*cos(4*(t-pi/2)+sin(t-pi/2)/12).5; subplot(1,2,1) polar(t,r1) %绘制蝴蝶曲线 subplot(1,2,2) polar(t,r2) %旋转90度的蝴蝶曲线,例5-1
15、0 绘制极坐标图。,5.2.3 其他特殊二维图形,1. 其他形式的线性直角坐标图 在线性直角坐标系中，其他形式的图形有条形图、阶梯图、杆图和填充图等 (1) 条形类图形 bar(y) bar(x,y,选项),例5-11 条形图应用示例。 程序如下： x=-1:1; y=1,2,3,4,5;1,2,1,2,1;5,4,3,2,1; subplot(2,2,1);bar(x,y,grouped) title(Group);axis(-3,3,0,6) subplot(2,2,2);barh(x,y,stacked) title(Stack),（2）直方图 在MATLAB中，绘制直方图的函数有两个：hist函数和rose函数，分别用于绘制直角坐标系下的直方图和极坐标系下的直方图，后者也称为玫瑰花图。 hist函数的应用更为广泛一些，其调用格式为： hist(y,x),例5-12 绘制服从高斯分布的直方图，再将这些数据分到指定范围的区间中，并绘制直方图中。 y=randn(500,1); subplot(2,2,1) hist(y);title(高斯分布直方图) x=-4:0.1:4; su
