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1、MATLAB程序语言设计程序语言设计应自炉应自炉五邑大学信息学院五邑大学信息学院20072007年年http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛第三讲第三讲 MATLAB图形绘制基本技术图形绘制基本技术3.1 MATLAB基本二维图形绘制基本二维图形绘制3.2 plot 命令使用命令使用3.3 loglog、semilogx、semilogy、polar3.4 二维曲线的标注二维曲线的标注3.5 二维图形坐标轴的控制二维图形坐标轴的控制3.6 其他类型的其他类型的MATLAB二维图形绘制二维图形绘制3.7 MATLAB 简单三维图形绘制简单三维图形绘制3.8 例子与习题例子与习题htt
2、p:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.1 MATLAB 基本二维图形绘制基本二维图形绘制在在MATLAB中中函数曲线的绘制变得非常得简当，最函数曲线的绘制变得非常得简当，最基本的函数是基本的函数是 plot 函数，二维图形绘制函数可用函数，二维图形绘制函数可用 help graph2d列出主要函数，见下表。列出主要函数，见下表。plot基本的基本的线线性坐性坐标绘图标绘图loglogXY轴轴双双Log坐坐标绘图标绘图semilogxX轴轴Log、Y轴线轴线性坐性坐标绘图标绘图semilogyX轴线轴线性、性、Y轴轴Log坐坐标绘图标绘图polar极坐极坐标图标图plotyy左右两左
3、右两边边都有坐都有坐标轴标轴的函数曲的函数曲线绘线绘制制http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.2 plot 命令的使用命令的使用MATLAB 最基本的图形曲线绘制命令是最基本的图形曲线绘制命令是 plot 函数，而函数，而loglog、semilogx和和semilogy的用法是一样的，下面详细的用法是一样的，下面详细介绍介绍 plot 的用法。的用法。plot 的基本用法有的基本用法有plot(x,y)基本的基本的XY二二维图维图形曲形曲线绘线绘制制其中其中 x, y 是是x, y两两轴轴数据向量数据向量plot(x,y,s)s 为为字符串，定字符串，定义义曲曲线线的一些属
4、性，的一些属性，其他同上一用法其他同上一用法plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2, )同同时绘时绘制多条曲制多条曲线线，每条曲，每条曲线线由由 （x, y, s) 定定义义http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.2 plot 命令的使用命令的使用例子：正弦曲线绘制例子：正弦曲线绘制 t=0:0.1:2*pi;y=sin(t);plot(t,y)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.2 plot 命令的使用命令的使用例子：多条曲线绘制例子：多条曲线绘制 t=0:0.1:2*pi;y=sin(t);cos(t);plot(t,y)http:/ 电子发烧友
5、http:/ 电子技术论坛3.2 plot 命令的使用命令的使用例子：两边都有坐标轴曲线绘制例子：两边都有坐标轴曲线绘制 t=0:0.1:2*pi;plotyy(t,sin(t),t,0.01*cos(t)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.2 plot 命令的使用命令的使用其他绘图选项其他绘图选项 （即字符串（即字符串 s 的使用）的使用）s 由下表中一列或两列或三列中属性定义组成，如由下表中一列或两列或三列中属性定义组成，如 s = -.g曲曲线线线线型型曲曲线颜线颜色色标记标记符号符号选项选项意意义义选选项项意意义义选选项项意意义义选选项项意意义义选项选项意意义义-实
6、线实线b蓝蓝色色c蓝绿蓝绿色色*星号星号pentagram五角星五角星虚虚线线g绿绿色色k黑色黑色.点号点号o圆圆圈圈:点点线线m红红紫色紫色r红红色色x叉号叉号square-.点划点划线线w 白色白色y黄色黄色v diamondnone无无线线用用一个一个 1X3 向量任意指定向量任意指定r, g, b红绿蓝红绿蓝三原色三原色hexagram六角星六角星 t=0:0.1:2*pi; y1=sin(t); y2=cos(t); y3=sin(t).*cos(t); plot(t, y1, -, t, y2, :, t, y3, x)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.33.
7、3 loglogloglog、semilogxsemilogx、semilogysemilogy、polarpolar例子例子t=0:0.1:6*pi; r=abs(cos(t/3)*100+1; loglog(t,r)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.33.3 loglogloglog、semilogxsemilogx、semilogysemilogy、polarpolar例子例子 t=0:0.1:6*pi; r=abs(cos(t/3)*100+1; semilogx(t,r)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.33.3 loglogloglog、
8、semilogxsemilogx、semilogysemilogy、polarpolar例子例子 t=0:0.1:6*pi; r=abs(cos(t/3)*100+1; semilogy(t,r)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.33.3 loglogloglog、semilogxsemilogx、semilogysemilogy、polarpolar例子例子 t=0:0.1:6*pi; r=cos(t/3)+1/9; polar(t,r)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.4 二维曲线的标注二维曲线的标注绘制完曲线后，绘制完曲线后，MATLAB还允许
9、用户使用它提供的一些图还允许用户使用它提供的一些图形修改函数来进一步修饰画出的图形，标注一些文字信息。形修改函数来进一步修饰画出的图形，标注一些文字信息。二维图形曲线的标注主要用到下表所示的函数。二维图形曲线的标注主要用到下表所示的函数。title(string)标标注注图图形形标题标题xlabel(string)标标注注X轴标题轴标题ylabel (string)标标注注Y轴标题轴标题text标标注文字注文字gtext (string)用用鼠鼠标标标标注文字注文字legend标标注注图图例例http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.4 二维曲线的标注二维曲线的标注 t=0:0.
10、1:2*pi; y=sin(t); plot(t, y); title(Sine Wave Curve: Title); xlabel( Time Axis: Xlabel); ylabel( Function Value : Ylabel);例子例子01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81Sine Wave Curve: Title Time Axis: Xlabel Function Value : Ylabelhttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.4 二维曲线的标注二维曲线的标注text(x, y,string) 在（在（x, y
11、) 处标注文字处标注文字 stringgtext(string) 用鼠标指定位置标注文字用鼠标指定位置标注文字 t=0:0.1:2*pi; y=sin(t); plot(t, y); text( 1, 0, Text annotation ); grid onhttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.4 二维曲线的标注二维曲线的标注legend(string1, string2, string3, ) 将用指定的文字标注将用指定的文字标注在当前图形上作为图例说明在当前图形上作为图例说明legend( , Pos) 将图例说明标在指定位置将图例说明标在指定位置: 0 = Autom
12、atic best placement (least conflict with data) 1 = Upper right-hand corner (default) 2 = Upper left-hand corner 3 = Lower left-hand corner 4 = Lower right-hand corner -1 = To the right of the plot当图例标注已经标注好后，还可用鼠标移动到适当的位置。当图例标注已经标注好后，还可用鼠标移动到适当的位置。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.4 二维曲线的标注二维曲线的标注x = 0:.2
13、:12; plot(x,bessel(1,x),x,bessel(2,x),x,bessel(3,x); legend(First,Second,Third); legend(First,Second,Third,-1)例子例子http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.5 二维图形坐标轴的控制二维图形坐标轴的控制MATLAB还还提供有一些函数给用户来控制图形的坐标轴，提供有一些函数给用户来控制图形的坐标轴，主要有下表所示的函数。主要有下表所示的函数。axis控制坐控制坐标轴标轴尺度尺度zoom放大放大镜镜grid控制控制 x, y 轴轴上的网格上的网格box坐坐标轴标轴外框外框h
14、old控制是否在当前控制是否在当前图图上画曲上画曲线线axes在在任意位置任意位置创创建坐建坐标轴标轴subplot在在一幅一幅图图上上创创建多幅子建多幅子图图http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.5 二维图形坐标轴的控制二维图形坐标轴的控制axis 命令的用法见下表命令的用法见下表axis（xmin, xmax, ymin, ymax坐坐标标限限设为设为 xmin, xmax, ymin, ymaxaxis auto自自动设动设置坐置坐标轴标轴的范的范围围axis manual固定坐固定坐标轴标轴范范围围，hold on后后续图续图用同用同样样坐坐标标范范围围axis ti
15、ght坐坐标标范范围设为围设为数据的上下限数据的上下限axis ij（x, y）坐坐标标按矩按矩阵阵下下标标方向增方向增长长axis xy传统传统的坐的坐标标方向方向axis equalx, y 方向同方向同样样尺度尺度标标度度axis image同上，而且坐同上，而且坐标标范范围设为围设为数据的上下限数据的上下限axis square使使坐坐标标外框外框为为正方形正方形axis normal使使坐坐标轴设为标轴设为正常状正常状态态axis on 或或 axis off打开或关打开或关闭闭坐坐标标文字、刻度和背景文字、刻度和背景http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.5 二维图
16、形坐标轴的控制二维图形坐标轴的控制subplot 命令用于在一幅图上创建多幅子图。命令用于在一幅图上创建多幅子图。Subplot(m, n, p) 或或 subplot( mnp ) 将图形窗口分解为一个将图形窗口分解为一个 m X n 的子图的子图 （m X n 个坐标系统），其中个坐标系统），其中 第第 p 个坐标系统为当前坐标系统，个坐标系统为当前坐标系统，plot 等命令在该坐标系统上绘曲线。等命令在该坐标系统上绘曲线。 subplot(211), plot(x, y); subplot(223), stem(x,y); subplot(224), rose(x,y)http:/ 电子
17、发烧友 http:/ 电子技术论坛3.5 二维图形坐标轴的控制二维图形坐标轴的控制注意下例的复杂分割注意下例的复杂分割 subplot(211), plot(x, y); subplot(223), stem(x,y); subplot(224), rose(x,y) subplot(4,4,11), fill(x,y,r);subplot(4,4,12),feather(x,y); subplot(4,4,15),plot(x,y); subplot(4,4,16),stairs(x,y)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.5 二维图形坐标轴的控制二维图形坐标轴的控制新的
18、分割必须不能破坏原有的分割，仔细观察下面两例子的区别新的分割必须不能破坏原有的分割，仔细观察下面两例子的区别 subplot(211),plot(x,y);subplot(312),plot(x,y) subplot(211),plot(x,y);subplot(313),plot(x,y)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.5 二维图形坐标轴的控制二维图形坐标轴的控制MATLAB还提供有一个更灵活的命令还提供有一个更灵活的命令 axes 用于用于设定当前坐标系统位置，从而可以任意方式分设定当前坐标系统位置，从而可以任意方式分割图形窗口。割图形窗口。axes( positi
19、on, xmin, xmax, ymin, ymax ) 在在当前图形窗口中指定位置创建坐标系统，当前图形窗口中指定位置创建坐标系统， xmin, xmax, ymin, ymax 取值在取值在 （0，1）之间，）之间，且（且（0，0）表示图形窗口左下角坐标，而（）表示图形窗口左下角坐标，而（1，1）表示右上角坐标。由若干）表示右上角坐标。由若干 axes 函数调用得函数调用得出的坐标系可以重叠且互不干扰。见下例出的坐标系可以重叠且互不干扰。见下例http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.5 二维图形坐标轴的控制二维图形坐标轴的控制 axes(pos,0.2 0.2 0.6 0.
20、4); plot(x,y) axes(pos,0.1 0.1 0.8 0.1); plot(x,y) axes(pos,0.5 0.5 0.4 0.4); fill(x,y,g) axes(pos,0.1 0.6 0.3 0.3); stem(x,y)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.6 其他类型的二维图形绘制其他类型的二维图形绘制MATLAB提供其他许多种类的二维图形绘制，前面已经用到了提供其他许多种类的二维图形绘制，前面已经用到了一些，可以用一些，可以用 help specgraph 命令查看命令查看MATLAB提供的命令，提供的命令，主要有以下一些。主要有以下一些。
21、bar 二二维维条形条形图图bar(x, y)comet彗星状彗星状轨轨迹迹图图comet(x, y)compass罗盘图罗盘图compass(x, y)errorbar误误差限差限图图形形errorbar(x, y, l, u)feather羽毛状羽毛状图图feather(x, y)fill二二维维填充函数填充函数fill(x, y, c)hist直方直方图图hist(x, y)pie饼图饼图pie(x)quiver磁力磁力线图线图quiver(x, y)stairs阶阶梯梯图图形形stairs(x, y)stem火柴杆火柴杆图图stem(x, y)http:/ 电子发烧友 http:/ 电
22、子技术论坛3.6 其他类型的二维图形绘制其他类型的二维图形绘制下面几例说明这些图形的绘制下面几例说明这些图形的绘制 x=-2:0.1:2; y=sin(x); subplot(221); feather(x, y);subplot(222);stairs(x,y); subplot(223);stem(x,y); subplot(224);fill(x,y,r);http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.6 其他类型的二维图形绘制其他类型的二维图形绘制下面几例说明这些图形的绘制下面几例说明这些图形的绘制 x=-2:0.1:2; y=sin(x); subplot(223);qui
23、ver(x,y); subplot(223);comet(x,y); subplot(223);quiver(x,y); subplot(224);comet(x,y);http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.6 其他类型的二维图形绘制其他类型的二维图形绘制下面几例说明这些图形的绘制下面几例说明这些图形的绘制 x=rand(1,10); pie(x)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.6 其他类型的二维图形绘制其他类型的二维图形绘制下面几例说明这些图形的绘制下面几例说明这些图形的绘制 x=rand(1,100); hist(x， 10)http:/ 电子发烧
24、友 http:/ 电子技术论坛3.7 MATLAB简单三维图形绘制简单三维图形绘制在在MATLAB中三维图形绘制命令可用中三维图形绘制命令可用 help graph3d 命命令和令和 help specgraph 命令查看。在此我们只介绍命令查看。在此我们只介绍 plot3 命令。命令。plot3 命令是命令是 plot 命令的三维版本，它的使用格式和命令的三维版本，它的使用格式和 plot 一样，主要有以下两种。一样，主要有以下两种。plot(x, y, z)plot(x1, y1, z1, s1, x2, y2, z2, s2, )http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.7
25、 MATLAB简单三维图形绘制简单三维图形绘制 t = 0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t);http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.8 例子与习题例子与习题例一、选择和式的步距绘制出下面的图形例一、选择和式的步距绘制出下面的图形例二例二、在在同一坐标系下绘出同一坐标系下绘出 在在 内内的曲线的曲线例三例三、对对合适合适 的范围选取绘制极坐标图的范围选取绘制极坐标图http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.8 例子与习题例子与习题例四例四、假设用户有下面的绘图数据向量假设用户有下面的绘图数据向量体会各种绘图命令及效果。体会各种绘图命令及效果。例五例五、分别绘出下列函数的三维图分别绘出下列函数的三维图http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛
