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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1x 1 9 y 25 4056 42 37 85 55 46 60 plot x y r 2 折线图 plot x y 例2x 1 9 y 25 4056 42 37 85 55 46 60 plot x y 3 线点图 plot x y x y 例3x 1 9 y 25 4056 42 37 85 55 46 60 plot x y x y 4 函数曲线图 plot x y x的步长要小 例4绘制y sin x 在 0 2 的图像 x
2、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 1fplot 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 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
3、pie x 6 2饼图和条形图 x 25 40 30 5 pie x 0001 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 ex
4、p t z t 2 plot3 x y z gridon 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 gridon 2 绘制三维曲面格式 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
5、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 ymin ymax gridon 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
6、保持holdon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m n个区域 而所绘图形置于第p个区域 x 1 0 1 25 y sin x t 2 2 25 y1 sin t plot x y linewidth 3 holdon figure则分为两个图形plot t y1 or linewidth 4 markersize 15 set gca xtick 0510152025 ytick 101 fontsize 28 fontweight bold xco
7、lor 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1050mg 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 seenihe3
8、 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1050mg 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 1 画散点图 t 12346810 c 109 7880 3558 8143 0423 0512 356 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 y
9、1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 绘制出气旋分布曲面图形 下面用二维三次插值方法 可以得到不同月份按纬度变化的气旋值 插值结果 然后再作出其可视化图形 MATLAB程序见chazhi2 m 请尝试spline和linear插值结果 有何不同 作业 1 对本次课的例题进行图形美化修饰 2 是对下表中的两组数据进行曲线拟合和各种插值分析 并绘图
