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1、2019/10/18,1,数值计算与MATLAB,2,第3章 MATLAB数据的 图形表示,3,3.1matlab二维绘图 Matlab作图是通过描点、连线来实现的，故在画一个曲线图形之前，必须先取得该图形上的一系列的点的坐标（即横坐标和纵坐标），然后将该点集的坐标传给Matlab函数画图.,4,3.1.1基本二维绘图 使用函数（命令）为plot，其基本使用格式为： （1）plot（y） 功能：绘制数组y对应于其元素序数的二维曲线图,如果y为复数向量, 则绘制虚部对于实部的二维曲线图.,5,例: y=0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20; plot(y) 由
2、于y矢量有10个元素,x坐标自动定义为1 2 3 4 5 6 7 8 9 10.,6,（2）plot(x,y) 功能：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.,7,例，作函数 的图象 解x=linspace(0,2*pi); y=sin(x) plot(x,y); 或 x=0:0.001:2*pi y=sin(x) plot(x,y);,8,9,2)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
3、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图数据.,10,例：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/50:2*pi; y(1,:)=sin(x); y(2,:)=0.6*sin(x); y(3,:)=0.3*sin(x);%以上语句生成矩阵y. plot(x,y) 或者还可以这样用: x=0:pi/50:2*pi; y= sin(x); 0.6*sin(x); 0.3*sin(x); plot(x,y),11,12,3
4、) 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. 例:x(1,:)=0:pi/50:2*pi; x(2,:)=pi/4:pi/50:2*pi+pi/4; x(3,:)=pi/2:pi/50:2*pi+pi/2; y(1,:)=sin(x(1,:); y(2,:)=0.6*sin(x(2,:); y(3,:)=0.3*sin(x(3,:); plot(x,y) x=x; y=y; figure plot(x,y),13,14,15,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-101x
5、3,所以第二个plot按列画出3条曲线,每条101个点.,16,例2 绘制多条不同线型 x=linspace(0,2*pi); gain=5,10,20,30,50,80,100; for i=1:7 y=gain(i)*(sin(x)./(x.*x+1); plot(x,y); hold on end,17,18,注： 如果已经存在一个图形窗口，则新的plot命令将清除当前窗口的图形，绘制新的图形。 如果在一个图形窗口中同时作多条曲线，则plot自动以不同的颜色画不同的曲线 如果一个参量为矩阵，另一个参量为向量，则plot命令画出矩阵每一列对该向量的曲线,19,（3）plot(x,y，lin
6、e specifiers) 功能：Plot等画图命令（所有的高级画图函数，除了ezplot等以外）可以添加参数line specifiers来确定以下属性: Line style 线条的类型. Color 线条的颜色 Marker symbol 数据点的形状,20,21,注： 1）这些选项可以连在一起用,如:-.g表示绘制绿色的点划线,g+s表示用绿色的+号绘制曲线,数据点用方块标记。 2)表示属性的符号必须放在同一对单引号中， 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.,22,例：t=0:0.5:2*pi; y1=sin(t); plot(t,y1, s-r),23,
7、（4）plot(,PropertyName,PropertyValue,.) 功能：设置包括线的宽度(LineWidth)、标记点的边缘颜色（MarkerEdgeColor)、填充颜色(MarkerFaceColor)、标记点的大小(MarkerSize)等其它绘图属性.,24,例：t=0:pi/20:pi; y=sin(4*t).*sin(t)/2; plot(t,y,-bs,LineWidth,2,. MarkerEdgeColor,k,. MarkerFaceColor,y,. MarkerSize,10) 以上画图命令设置线的宽度为2，设置标记点边缘颜色为黑色，设置标记点填充颜色为黄色
8、，设置标记点的尺寸为10,25,26,（5）plot(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, ) 功能：多条曲线画在同一个坐标轴下。 例:t=0:0.1:2*pi; y1=sin(t); y2=cos(t); y3=sin(t).*cos(t); plot(t,y1, -r,t,y2, :g,t,y3, *b),27,28,由 MATLAB 绘制的二维图形可以由下面的一些命令简单地修饰。如 grid on加网格线 xlabel(字符串) 给横坐标轴加说明 ylabel(字符串) 给纵坐标轴加说明，并自动旋转90度 title(字符串) 给整个图形加标题 axis(xmin xmax
9、 ymin ymax)手动地设置 x,y 坐标轴范围 plotyy 函数绘制具有两个纵坐标刻度的图形,29,例2 设置默认坐标的colororder与linestyleorder 解 set(0,DefaultAxesColorOrder,0 0 1) set(0,DefaultAxesLineStyleOrder,-*,-o,:s,-.d) x=-pi:pi/10:pi; y1=sin(x); y2=cos(x); y3=sin(x-pi/2); plot(x,y1,x,y2,x,y3); legend(sin(x),cos(x),sin(x-pi/2) set(gcf,Menubar,no
10、ne,position,250 250 400 350),30,31,坐标系的分割在 MATLAB 图形绘制中是很有特色的，比较规则的分割方式是用 subplot 函数定义的，其标准调用格式为 ：subplot(n,m,k)，其中，n 和 m 为将图形窗口分成的行数和列数，而 k 为相对的编号。例如在标准的 Bode 图绘制中需要将窗口分为上下两个部分 (即n=2, m=1), 分割后上部编号为 1，下部编号为 2。,32,例3 连续函数的可视化用图形表示连续调制波形y=sin(t)sin(9t)。 t1=(0:11)/11*pi; y1=sin(t1).*sin(9*t1); t2=(0:1
11、00)/100*pi; y2=sin(t2).*sin(9*t2); subplot(2,2,1),plot(t1,y1,r.), axis(0,pi,-1,1),title(子图 (1) subplot(2,2,2),plot(t2,y2,r.), axis(0,pi,-1,1),title(子图 (2) subplot(2,2,3),plot(t1,y1,t1,y1,r.) axis(0,pi,-1,1),title(子图 (3) subplot(2,2,4),plot(t2,y2) axis(0,pi,-1,1),title(子图 (4),33,34,(6)具有两个纵坐标标度的图形 在M
12、ATLAB中，如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形，可以使用plotyy绘图函数。 基本调用格式为：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。,35,例：用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5*x*cos(4x) 和y2=2e-0.5xcos(x)。 程序如下： x = 0:0.01:20; y1 = 200*exp(-0.05*x).*sin(x); y2 = 0.8*exp(-0.5*x).*sin(10*x); plotyy(
13、x,y1,x,y2);,36,例：用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5*x*cos(4x) 和y2=2e-0.5xcos(x)。 程序如下： x = 0:0.01:20; y1 = 200*exp(-0.05*x).*sin(x); y2 = 0.8*exp(-0.5*x).*sin(10*x); plotyy(x,y1,x,y2);,37,38,3.1.2二维特殊函数 area填充绘图；bar条形图；barh水平条形图；comet彗星图；ezpolar简单绘制极坐标图；feather矢量图； hist直方图；pie饼状图；rose极坐标系下的柱状图等等，以上各函数均有不同的调
14、用方法，详细内容同学们可以通过MATLAB在线帮助获得。,39,二维特殊函数图,表：Matlab中常见二维特殊图形函数,40,例 绘制矩形图 y=3 2 -2 2 1;-1 3 3 7 2;-7 5 5 9 3; area(y),41,例 绘制多组长条图 x=0 1 2 3 4 5; y=2 1 3 5 4 0.5; bar(x,y) set(gcf,MenuBar,none,Position,400,350,250,150);,42,【例】 subplot(2,1,1) x=1:10; y=rand(10,1); bar(x,y) subplot(2,1,2) x=11 12 34 35 3
15、6 58 59 54 80 81 82 83 84 85 86; hist(x),bar,hist,43,用绘制直方图的几种命令绘制直方图。 X=-2:2; Y=3,5,2,4,1;5,4,2,3,5;3,4,5,2,1; subplot(2,2,1) bar(X,Y,r) xlabel(x) ylabel(y) colormap(cool) subplot(2,2,2) barh(X,Y,grouped) xlabel(y) ylabel(x) colormap(cool) subplot(2,2,3) bar(X,Y,stacked) xlabel(x) ylabel(Sigma y) colormap(summer),subplot(2,2,4) barh(X,Y,stacked) xlabel(y);ylabel(Sigma x) colormap(summer),44,离散数据图形绘制,x = 0:0.25:(3*pi); stem(x,sin(x); %stem(x,sin(x),sr,fill); title(stem(x,sin(x); xlabel(x);,x = 0:0.25:(3*pi); stem(x,sin(x),sr,fill); title(st
