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1、matlab 画图中线型及颜色设置MATLABMATLAB 受 到控制界广泛接受的一个重要原因是因为它提供了方便的绘图 功能.本章主要介绍 2 维图形对象的生成函数及图形控制函数的使用方 法,还将 简单地介绍一些图形的修饰与标注函数及操作和控制 MATLAB 各种图形对象的 方法. 第一节 图形窗口与坐标系 一.图形窗口 1.MATLAB 在图形窗口中绘制或输出图形,因此图形窗口就像一张绘图纸. 2. 在 MATLAB 下,每一个图形窗口有唯一的一个序号 h,称为该图形窗口的 句柄.MATLAB 通过管理图形窗口的句柄来管理图 形窗口; 3.当前窗口句柄可以由 MATLAB 函数 gcf 获得
2、; 4.在任何时刻,只有唯一的一个窗口是当前的图形 窗口(活跃窗口); figure(h)-将句柄为 h 的窗口设置为当前窗口; 5.打开图形窗口的方法有三种: 1)调用 绘图函数时自动打开; 2)用 File-New-Figure 新建; 3)figure 命令打开,close 命令关 闭. 在运行绘图程序前若已打开图形窗口,则绘图函数不再打开,而直接利用已 打开的图形窗口;若运行程序前已存在多个图形窗 口,并且没有指定哪个窗 口为当前窗口时,则以最后使用过的窗口为当前窗口输出图形. 6.窗口中的图形打印:用图形窗口的 File 菜单中 的 Print 项. 7.可以在图形窗口中设置图形对象
3、的参数.具体方法是在图形窗口的 Edit 菜 单中选择 Properties 项,打开图 形对象的参数设置窗口,可以设置对象的属 性. 二.坐标系 1.一个图形必须有其定位系统,即坐标系; 2.在一个图形 窗口中可以有多个坐标系,但只有一个当前的坐标系; 3.每个坐标系都有唯一的标识符,即句柄值; 4.当前坐标系句柄可以由 MATLAB 函数 gca 获得; 5.使某个句柄标识的坐标系成为当前坐标系,可用如下函数:axes(h) h 为指 定坐标系句柄值. 6.一些有关坐标轴的函数: 1)定义坐标范围:一般 MATLAB 自动定义坐标范 围,如用户认为设定的不 合适,可用可用:axis(Xmi
4、n,:axis(Xmin, Xmax,Xmax, Ymin,Ymin, Ymax)Ymax) 来重新设定来重新设定; ; 29 2) 坐标轴控制:MATLAB 的缺省方式是在绘图时,将所在的坐标系也画出 来,为隐去坐标系,可用可用 axisaxis off;axisoff;axis onon 则显示坐标轴则显示坐标轴 (缺省值). 3)通常 MATLAB 的坐标系是长方形,长宽比例大约是 4:3,为了得到一个 正方形的坐标系可用:axis square 4)坐标系横纵轴的比例是自动设置的,比例可能不一样,要得到相同比 例 的坐标系,可用:axis equal第二节 二维图形的绘制 一一. .
5、plotplot 函数函数 plot 函数是最基本的绘图函数,其基本的调用格式为: 1.plot(y)-绘制向量 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. 例:绘制单矢量曲线图. y=0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20; plot(y) 由于 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.图形为: 12345678910 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2.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
6、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图数据. 例:下面的程序可同时绘出三条曲线.MATLAB
7、 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(2,:)=0.3*sin(x); 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) 01234567 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 3) 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:p
8、i/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 31 plot(x,y) 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. 012345678 -1 -0.8
9、-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 012345678-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 3. 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.这这 些选项如下表所示些选项如下表所示: : 各种颜色属性选项各种颜色属性选项 选选 项项 意意 义义 选选 项项 意意 义义 rr 红色红色 mm 粉红
10、粉红 gg 绿色绿色 cc 青色青色 3232 bb 兰色兰色 ww 白色白色 yy 黄色黄色 kk 黑色黑色 各种线型属性选项各种线型属性选项 选选 项项 意意 义义 选选 项项 意意 义义 - 实线实线 - 虚线虚线 : 点线点线 -.-. 点划线点划线 各种标记点属性选项各种标记点属性选项 选选 项项 意意 义义 选选 项意项意 义义 . 用点号绘制各数据点用点号绘制各数据点 用上三角绘制各数据点用上三角绘制各数据点 + 用用+号绘制各数据点号绘制各数据点 vv 用下三角绘制各数据点用下三角绘制各数据点 * 用用*号绘制各数据点号绘制各数据点 用右三角绘制各数据点用右三角绘制各数据点 .
11、 用用.号绘制各数据点号绘制各数据点 用左三角绘制各数据点用左三角绘制各数据点 ss或或 squarsquar 用正方形绘制各数据点用正方形绘制各数据点pp 用五角星绘制各数据点用五角星绘制各数据点 dd或或 diamonddiamond 用菱用菱 形绘制各数据点形绘制各数据点 hh 用六角星绘制各数据点用六角星绘制各数据点 这些选项可以连在一起用这些选项可以连在一起用, ,如如:-.g:-.g表示绘制绿色的点划线表示绘制绿色的点划线,g+,g+表示用绿表示用绿 色的色的 +号绘制曲线号绘制曲线. . 注意:1)表示属性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
12、后顺序无关; 4)指定的属性中,同一种属性不能有两个以上. 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) 该 程序还可以按下面的方式写: t=0:0.1:2*pi; y1=sin(t); y2=cos(t); y3=sin(t).*cos(t); plot(t,y1, -r) hold on plot(t,y2, :g) plot(t,y3, *b) 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 擦擦 掉坐标系中已有的
13、图形对象掉坐标系中已有的图形对象, ,但设置了但设置了 holdhold onon 后后, ,可以保持坐标系中已绘出可以保持坐标系中已绘出 的图形的图形. . 33 01234567 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 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 (MarkerEdgeColor),填充颜色 (MarkerFaceColor)及标记点的大小(MarkerSize) 等其它绘图属性. 例:设置绘图线的线型,颜色,宽度,标记 点的颜色及大小. t=0:pi/20:pi;t=0:pi/20:pi;
14、y=sin(4*t).*sin(t)/2;y=sin(4*t).*sin(t)/2; plot(t,y,-bs,LineWidth,2,.plot(t,y,-bs,LineWidth,2,. % %设置线的宽度为设置线的宽度为 2 2 MarkerEdgeColor,k,.MarkerEdgeColor,k,. % %设置标记点边缘颜色为黑色设置标记点边缘颜色为黑色 MarkerFaceColor,y,.MarkerFaceColor,y,. % %设置标记点填充颜色为黄色设置标记点填充颜色为黄色 MarkerSize,10)MarkerSize,10) % %设置标记点的尺寸为设置标记点的尺
15、寸为 1010 绘出图形如下: 00.511.522.533.5 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2-0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 34 4.4. 双双 Y Y 轴绘图轴绘图:plotyy():plotyy()函数函数. . 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, function1,function2)-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. x=0:0.3:12; y=exp(-0.3*x).*sin(x)+0.5; plotyy(x,y,x,y,plot,stem) 图形如下: 024681012 0 0.5 1 1.5 024681012 0 0.5 1 1.5 stem
