matlab作图
Matlab实验报告(三)-MATLAB绘图
实验目的1.掌握MATLAB的基本绘图命令。
2.掌握运用MATLAB绘制一维、二维、三维图形的方法.3.给图形加以修饰。
一、预备知识1.基本绘图命令plotplot绘图命令一共有三种形式:⑴plot(y)是plot命令中最为简单的形式,当y为向量时,以y的元素为纵坐标,元素相应的序列号为横坐标,绘制出连线;若y为实矩阵,则按照列绘出每列元素和其序列号的对应关系,曲线数等于矩阵的列数;当y为复矩阵时,则按列以每列元素的实部为横坐标,以虚部为纵坐标,绘出曲线,曲线数等于列数。
⑵ plot(x,y,[linspec])其中linspec是可选的,用它来说明线型。
当x和y为同维向量时,以x为横坐标,y为纵坐标绘制曲线;当x是向量,y是每行元素数目和x维数相同的矩阵时,将绘出以x为横坐标,以y中每行元素为纵坐标的多条曲线,曲线数等于矩阵行数;当x为矩阵,y为相应向量时,使用该命令也能绘出相应图形。
⑶ plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3……)能够绘制多条曲线,每条曲线分别以x和y为横纵坐标,各条曲线互不影响。
线型和颜色MATLAB可以对线型和颜色进行设定,线型和颜色种类如下:线:—实线:点线 -.虚点线——折线点:.圆点 +加号 *星号 x x型 o 空心小圆颜色:y 黄 r 红 g 绿 b 蓝 w 白 k 黑 m 紫 c 青特殊的二维图形函数表5 特殊2维绘图函数[1] 直方图在实际中,常会遇到离散数据,当需要比较数据、分析数据在总量中的比例时,直方图就是一种理想的选择,但要注意该方法适用于数据较少的情况。
直方图的绘图函数有以下两种基本形式。
·bar(x,y) 绘制m*n 矩阵的直方图.其中y 为m *n 矩阵或向量,x 必须单向递增。
·bar(y) 绘制y 向量的直方图,x 向量默认为x=1:m close all; %关闭所有的图形视窗。
x=1:10;y=rand (size(x )); bar(x,y ); %绘制直方图.123456789100.51Bar()函数还有barh ()和errorbar ()两种形式,barh()用来绘制水平方向的直方图,其参数与bar()相同,当知道资料的误差值时,可用errorbar ()绘制出误差范围,其一般语法形式为:errorbar (x,y,l,u)其中x,y 是其绘制曲线的坐标,l ,u 是曲线误差的最小值和最大值,制图时,l 向量在曲线下方,u 向量在曲线上方。
matlab 教程 第三章Matlab 绘图与例题
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二、三维网格图命令mesh
• mesh(X,Y,Z) 生成网格曲面,X,Y,Z是同维数的矩阵 • mesh(x,y,Z) x,y是向量,而Z是矩阵。等价于
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三、三维表面图命令surf
• surf的调用格式与mesh相同,不同之处是surf绘的是曲面 而不是网格。
• 三维表面图可以用shading命令修饰其显式形式。
Matlab还提供了waterfall(x,y,z)及contour3(x,y,z)等命 令绘制三维图形。
3
2
在[0,4π]间的图形。
解:syms t
ezplot(‘2/3*exp(-t/2)*cos(3/2*t)’,[0,4*pi])
第二节 Matlab二维特殊图形
Matlab提供了许多其他的二维绘图指令, 大大扩充了Matlab的曲线作图指令,可以满足 用户的不同需要。
注 目录 上页 下页 返回 结束
axis equal 使坐标轴在三个方向上刻度增量相同
axis square 使坐标轴在三个方向上长度相同
axis
返回表示当前图形坐标轴的范围
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第四节 Matlab空间曲面绘图
二元函数 z f (x, y) 的图形是三维空间曲面,函
数图形在了解二元函数的特性上帮助很大。
第3章 Matlab 绘图与例题
第一节
第3章
Matlab二维曲线绘图
一、基本绘图指令plot
matlab--函数图形绘制实验报告1
实验报告课程名称: 数学实验学院名称: 数学与统计学院班级:姓名:学号:2012-2013 学年第学期数学与统计学院制(二)参数方程作图例2: 画出星形线{ 及旋轮线{ 的图形解: 输入以下命令:%星形线作图t=linspace(0,2*pi,5000);x=2*(cos(t)).^3;y=2*(sin(t)).^3;plot(x,y),grid;结果:%旋轮线作图t=linspace(0,4*pi,5000); x=2*(t-sin(t));y=2*(1-cos(t));plot(x,y),axis equal; axis(0,8*pi,0,5);grid;结果:(三)极坐标方程图形例3:画出四叶玫瑰线的图形。
知其极坐标方程: ρ=acos(2 )。
解: 取a=5做图。
在命令窗口输入下命令theta=linspace(0,2*pi);r=2*cos(2*theta);polar(theta,r)结果:(四)空间曲面(线)的绘制例4: 绘制双曲抛物面z= 。
解:将其化为参数方程:{ , 编写m文件运行以下命令r=linspace(-4,4,30);s=r;[u,v]=meshgrid(r,s);x=u;y=v;z=(u.^2-v.^2)./4;surf(x,y,z);bix on;结果:(五)空间曲线在坐标平面上的投影曲面和投影柱面例5: 画出螺旋线{ , 在xOz面上的正投影曲线的图形。
解:化为参数方程{ , 运行下列程序t=linspace(-2*pi,2*pi);x=10*cos(t);z=2*t;h=plot(x,z);grid;xlabel('x');ylabel('z');set(h,'linewidth',2);结果:(一)实验分析:(二)在本次实验中我们初步了解了matlab。
(三)学会了一些简单绘图。
(四)在编制中我们要很明确“点乘的重要性”。
matlab画图常用命令
matlab画图常用命令clc 清理命令窗口历史内容clear 清除所有内存存储的变量值clf 清除图形whos 显示各变量信息sqrt 开方edit 开编辑窗口linspace(a,b,N) 定义等差数列,a初值,b末值,N步数(即数据个数)logspace(a,b,N) 定义等比数列,初值10^a,末值10^b,N步数(即数据个数)A.*B 矩阵点乘,对应项相乘A./B 矩阵点除A.^B 矩阵点方(指数相同也要用点方)A=[a:n:b] 定义以a为开始,步长为n的等差数列,最后一个数不超过b(n省略代表步长为1)A' 矩阵转置A=[B,C;D] 矩阵拼凑e *10^exp e^format long 后续数据显示小数点后15位format short 后续数据显示小数点后4位format bank 后续数据显示小数点后2位(不适用于复数)format long/short e 后续数据科学技术法显示,并且小数点后15位/4位format long/short eng 后续数据类似科学技术法显示,但指数保持为3的整数倍,并且有效位数(15位+1/4位+1)format + 矩阵中各元素只显示正负,零为空格format rat 以分数形式显示有理数format long/short g Matlab自定最优显示load/save +文件名载入/储存工作区数据rem(a,b) a/b的余数size(A) A矩阵的大小[行数列数]ylim([0,1])help 打开帮助界面help+帮助界面中对应标题查看对应函数的使用nthroot(x,n) x的n次实数根sign(x) x大于零输出1;x等于零输出0;x小于零输出-1log10(x) lg(x)log(x) ln(x)【注:logb(a)=ln(a)/ln(b)】fix(x) 取整round(x) 对x四舍五入floor(x) 对x向负取整ceil(x) 对x向正取整factor(x) 对x因式分解gcd(a,b) 求a,b最大公约数lcm(a,b) 求a,b最小公倍数rats(x) 用分数表示xfactorial(x) x!nchoosek(n,k) 组合数n选kprimes(x) 找出小于x的素数isprime(x) x是素数,返回1sin(),cos(),tan()... 自变量为弧度asin(),acos(),atan()... 结果为弧度max(x),min(x) x适量中的最大、最小值[a,b]=max(A) A为一行时,a为最大值,b为最大值单行位置A为m行n列时,a为m行向量,对应各列最大值,b为m行向量,对应各列最大值在该列位置多个最大值时,位置默认第一个max(A,B) A、B同大,结果为A,B中对应位置最大值的汇总矩阵mean()/median()/mode() 求平均值/中位数/众数(众数选最小值)cumsum/cumprod(A) 求A的累加/累乘结果,生成与A同大小矩阵,(列运算)单矩阵运算sum/prod(A) A矩阵列求和/求积或求行向量和/积sort(A)/sort(A,'descend') 将A升序/降序排列(行向量自身升序/降序,矩阵列升序/降序)sortrows(A,n) 按第n列排列各行,n正升序,n负降序,n省略第一列升序size(x)/[a,b]=size(x) 返回[行数,列数]/给a、b赋值length(A) 矩阵A的最大长度(行数和列数的最大值)std(A) 求A的标准差(行向量自身求解,矩阵列求解)var(A) 求A的方差(行向量自身求解,矩阵列求解)rand/randn(m,n) 生成(0,1)m×n随机数矩阵/生成均值为0,标准差为1的高斯随机数矩阵(正态分布)【通过randn(m,n)*std+mean可得到均值为mean,标准差为std的正态分布随机数矩阵】A+B*i(complex(A,B)) 生成复数或复数矩阵real(A)/imag(A) 求实部/虚部isreal(A) 实数返回1coni(A) 求共轭【或用A'也可,但会发生行列互换】x为复数时abs(x)/angle(x) 求复数的模,与水平方向的夹角realmax/realmin 返回MATLAB能够使用的最大/最小浮点数intmax/intmin 返回MATLAB能够使用的最大/最小整数pi/i/j 圆周率/虚数/虚数clock 当前时间(一般使用fix(clock)增加可读性)date 返回日期,以字符串形式eps 返回MATLAB最小间隔矩阵A(n,:)/(:,m)【A(n,end)/(end,m)】A矩阵的第n行【最后一列】/第m列【最后一行】[A,B]=meshgrid(a,b),A.*B a,b为行向量,运行结果得a*b的m*n 维矩阵【meshgrid(x)等价于meshgrid(x,x)】zeros(m)/(m,n) m*m/m*n全零矩阵ones(m)/(m,n) m*m/m*n全一矩阵diag(A) 取对角元素为列向量diag(x) 若x为行向量或列向量,结果为对角阵其他元素为零diag(A,n/-n) 对角线右上/左下第n斜线上的元素fliplr(A)/flipud(A) A矩阵列/行进行对称翻转magic(m) 创建m*m维魔方矩阵作图xlabel/ylabel('') 添加x/y轴坐标title('') 添加表头grid 使图像出现网格figure(x) 创建或打开figure x窗口,之后作图均在该窗口进行hold on 保持图像窗口中之前的图像,进而在此作图不会清除之前图像(hold off取消)plot(x1,y1,x2,y2) 同时做两个图像plot(x) x为行向量,则以点数1至n为横轴,x为纵轴作图,按顺序依次连线plot(A) A为m*n矩阵,则图像为那条曲线,每条曲线横轴均为1至m,纵轴为相应列对应值plot(x,A) 以x为横轴,A的每一列为纵轴作图(x与A同维)plot(A,B) A与B需同维,对应列分别作为横轴和纵轴作图plot('标识符') 线型:-实线:点-.点画线--虚线点型:.点o圆圈xx形状+加号*星号s方形d菱形v下三角^上三角<左三角>右三角p五角星h六角星颜色:b蓝色g绿色r红色c青色m洋红色y黄色k黑色w白色【注】,多重输出可多重设定axis([a,b,c,d]) 限制图像x轴在[a,b],y轴在[c,d]legend('string1','string2',etc) 按照作图顺序添加图注text(x,y,'string') 在(x,y)处添加文本‘string’gtext('string') 添加文本‘string’,位置由鼠标点击确定【注】(适用于string形式)输入希腊字母需要'\'+希腊字母读法;^ 可出现上标,_ 可出现下标若想输出_或^,可用\+相应符号subplot(m,n,k) 将图形窗口划分成m行n列,所有的绘图操作都在一行一行数的第k个子图中进行【注】clf针对消除一个figure窗口内的内容,而plot等一系列操作针对一个子图中,且hold on/off被限于特定一个子图中,不影响其他子图polar(x,y) 绘制极图semilogx/semilogy(x,y) x轴对数,y轴线性/x轴线性,y轴对数作图loglog(x,y) 双对数坐标作图bar(x)/barh(x) x为矢量时,按x绘制垂直/水平条形图x为矩阵时,按各行分组绘制垂直/水平条形图bar3(x)/bar3h(x) 同上,绘制三维条形图pie(x)/pie3(x) 绘制(三维)饼状图。
MATLAB画图——基础篇
MATLAB画图——基础篇MATLAB画图——基础篇在MATLAB使⽤的过程中,学会画图是⼀项必要的技能。
在这⾥,我总结了部分简单的画图函数,同时附上代码(本⽂中的程序为了⽅便给出的数据都很简单,⼤家可以⾃⼰去尝试其他数据)。
这对刚刚开始接触MATLAB的⼩⽩来说,我认为还是很有帮助的。
⽂章⽬录⼀、plot()函数1.⼆维图形(1)绘图选项线型颜⾊标记符号-实线b蓝⾊.点s⽅块:虚线g绿⾊o圆圈d菱形.-点划线r红⾊x叉v朝下三⾓符号-双划线c青⾊+加号^朝上三⾓符号m品红*星号<朝左三⾓符号y黄⾊>朝右三⾓符号p五⾓星k⿊⾊h六⾓星w⽩⾊(2)图形的辅助标注和窗⼝的分割title(图形说明)xlabel(x轴说明)ylabel(y轴说明)text(x,y图形说明)——在x,y轴处添加⽂字说明legend(图例⼀,图例⼆,…)subplot(m,n,p)——将绘图区域分割成m*n个⼦区域,并按照⾏从左⾄ 右,从上⾄下依次编号。
p表⽰第p个绘图⼦区域。
注意:如果是要两个图画到同⼀个坐标⾥⾯,则在两个plot函数之间添加⼀⾏hold on(3)格式plot(x)——缺省⾃变量绘图格式plot(x,y)——基本格式。
以y(x)的函数关系作图。
如果y是n*m的矩 阵,则x为⾃变量,作出m条曲线。
plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)——多条曲线绘图格式plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,选项n)——含选项的绘图格式x1=[1 2 3 4 5 6 7 8 9];x2=[2 4 6 8 10 12 14 16 18];y1=[1 4 9 16 25 36 49 64 81];y2=[18 16 14 12 10 8 6 4 2];subplot(4,1,1);plot(x1);title('例⼀');xlabel('⾃变量');ylabel('因变量');subplot(4,1,2);plot(x1,y1);title('例⼆');xlabel('⾃变量');ylabel('因变量');subplot(4,1,3);plot(x1,y1,x2,y2);title('例三');xlabel('⾃变量');ylabel('因变量');subplot(4,1,4);plot(x1,y1,'m+',x2,y2,'c*');title('例四');xlabel('⾃变量');ylabel('因变量');2.三维图形(1)格式plot3(x1,y1,z1,‘选项⼀’,x2,y2,z1,‘选项⼆’,…)x,y,z是长度相同的向量:⼀条曲线x,y,z是维度相同的矩阵:多条曲线(2)⽹格矩阵⽣成函数:meshgrid[X,Y]=meshgrid(x,y)x,y是给定的向量,X,Y是⽹格划分后得到的⽹格矩阵注意,这个函数⽤来⽣成⽹格矩阵,不是直接⽤来画图的,配合mesh使⽤。
Matlab绘图命令
Matlab绘图命令:1.p lot(x,y):该命令用于描点法作图,给出x的范围,然后利用函数式计算出每一个x对应的y,注意,x间距取得越小,图像会画的越圆滑,这是因为plot描点法作图的原因.如:plot(x,y,’--’)2.f plot(y,[xstart xend]):该命令同样用于绘制图像,但是只需要给出x范围与y关于x的函数式即可,相比于plot 函数更加方便。
3.g rid on可以给图像加上网格4.h old on:用于连续绘图,如果想要在一个坐标系中画出多个图形的话,则需要在每次画完图形之前加入这个命令。
5.l egend(‘y’):在图上标出y曲线线型6.设置图线颜色:plot(x,y,’颜色’)7.a xis ( [xmin xmax ymin ymax] ):设置图像横纵坐标范围例:fplot('cos(x)',[-5 5],'r--'),axis ( [-5 5 -1 1] ),8.s ubplot(m, n, p):用于在一个窗口中绘制多个图像。
例:subplot(1, 2, 1);fplot('sin(x)',[-5 5],'b--');subplot(1, 2, 2);fplot('cos(x)',[-5 5],'r--');9.p lot(thea,r): 绘制极坐标图形,thea 是角变量,r是极轴长度例:a = 2;theta = [0:pi/90:2*pi];r = a*theta;polar(theta,r), title('阿基米德螺线')10.bar(x,y):画直方图11.stem(t,f):绘制针头图,这种图经常用来表示波动情况,或者各值和平均值的偏差,可以一目了然。
例:subplot(1, 2, 1);plot(t,f),xlabel('时间(秒)'),ylabel('弹簧响应');subplot(1, 2, 2);stem(t,f),xlabel('时间(秒)'),ylabel('弹簧响应');12.counter3(x,y,z,n):绘制三维等高图例:[x,y] = meshgrid(-2:0.1:2);z = y.*exp(-x.^2 - y.^2);contour3(x, y, z, 30);surface(x,y,z,'EdgeColor',[.8 .8 .8],'FaceColor','none');grid off;view(-15,20);13.mesh(x,y,z):绘制普通三维图14.surf(x,y,z):绘制颜色渐变三维图15.。
最新Matlab绘制三维图
二.三维绘图一.绘制三维曲线的基本函数最基本的三维图形函数为plot3,它将二维绘图函数plot的有关功能扩展到三维空间,可以用来绘制三维曲线。
其调用格式为:plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…)其中每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数,选项的定义和plot的选项一样。
当x,y,z是同维向量时,则x,y,z对应元素构成一条三维曲线。
当x,y,z是同维矩阵时,则以x,y,z对应列元素绘制三维曲线,曲线条数等于矩阵的列数。
例513 绘制空间曲线该曲线对应的参数方程为t=0:pi/50:2*pi;x=8*cos(t);y=4*sqrt(2)*sin(t);z=-4*sqrt(2)*sin(t);plot3(x,y,z,'p');title('Line in 3-D Space');text(0,0,0,'origin');xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z');grid;二.三维曲面1.平面网格坐标矩阵的生成当绘制z=f(x,y)所代表的三维曲面图时,先要在xy平面选定一矩形区域,假定矩形区域为D=[a,b]×[c,d],然后将[a,b]在x方向分成m份,将[c,d]在y方向分成n份,由各划分点做平行轴的直线,把区域D分成m×n个小矩形。
生成代表每一个小矩形顶点坐标的平面网格坐标矩阵,最后利用有关函数绘图。
产生平面区域内的网格坐标矩阵有两种方法:利用矩阵运算生成。
x=a:dx:b;y=(c:dy:d)’;X=ones(size(y))*x;Y=y*ones(size(x));经过上述语句执行后,矩阵X的每一行都是向量x,行数等于向量y的元素个数,矩阵Y的每一列都是向量y,列数等于向量x的元素个数。
利用meshgrid函数生成;x=a:dx:b;y=c:dy:d;[X,Y]=meshgrid(x,y);语句执行后,所得到的网格坐标矩阵和上法,相同,当x=y时,可以写成meshgrid(x)2.绘制三维曲面的函数Matlab提供了mesh函数和surf函数来绘制三维曲面图。
MATLAP第四章绘图
subplot(2,2,2) %右上方为当前图
plot(x,cos(x)) subplot(2,2,3) %左下方为当前图
plot(x,sin(3*x))
图4.6 subplot(2,2,4) %右下方为当前图,省略逗号 四个子图
plot(x,cos(3*x))
00:49
14
3. 同一窗口多次叠绘
语法:
hold on
hold off hold
%使当前坐标系和图形保留
%使当前坐标系和图形不保留 %在以上两个命令中切换
•说明:MATLAB会根据新图形的大小,重新改变坐标 系的比例。
00:49
15
例4.7 叠绘
【例4.7】在同一窗口画出函数sinx在区间[0 2π] 的曲线和cosx在区间[-π π]的曲线,如图4.7(a)所 示。 x1=0:0.1:2*pi;
23
数 学 符 号
字符 ε ζ Θ η δ θ κ ι Λ ≡ ± ∝ ~ ∩
箭 头
↓
命令 \ nu \ xi \ Xi \ pi \ Pi \ rho \ tau \ sigma \ Sigma \neq \times \infty \angle \vee \oplus \rightarr ow
字符 λ μ Ε π Π ρ η ζ Σ ≠ × ∞ ∠ ∨
类别 希 腊 字 母 命令 \ alpha \ beta \ epsilon \ gamma \ Gamma \ delta \ Delta \ omega \ Omega \approx \geq \int \sim \cup \surd \uparrow \leftrightarrow 字符 α β ε γ Γ δ Δ ω Ω ≈ ≥ ∫ ≌ ∪ √ ↑ 命令 \ eta \ theta \ Theta \ iota \ zeta \ kappa \ mu \ lambda \ Lambda \oplus \pm \exists \forall \cap \otimes \downarrow \updownarrow
实验作业2 MATLAB作图
实验作业2 MATLAB作图1、用plot,fplot 绘制函数y=cos(tan( x))的图形。
解:代码如下:x=linspace(-0.5,0.5,30);y=cos(tan(pi*x));plot(x,y)结果:fplot('[cos(tan(pi*x))]',[-0.5,0.5])结果:注意事项: fplot('[cos(tan(pi*x))]',[-0.5,0.5])不能写成fplot('[cos(tan(pi*x))]',(-0.5,0.5))否则是错误程序。
2. 用ezplot绘制函数exy-sin(x+y)=0 在[-3, 3]上的图形。
解:代码如下:ezplot('exp(x*y)-sin(x+y)=0',[-3,3])3.用matlab以动画的方式绘制出摆线x=a(t-sint) y=a(1-cost) (a自己赋值)的渐屈线clear;clc;close;a=1;syms tx=a*(t-sin(t));y=a*(1-cos(t));ezplot(x,y,[0,2*pi]),grid on ;hold on;dy=diff(y)/diff(x);dyy=diff(dy)/diff(x);xx=x-(1+dy^2)*dy/dyy;%渐屈线的坐标yy=y+(1+dy^2)/dyy;M=50;t=0;xxx=subs(xx);yyy=subs(yy);H1=plot(xxx,yyy,'r');hold on;grid on ;axis([0,7,-2.5,2.5]);x1=subs(x);y1=subs(y);H2=plot([x1,xxx],[y1,yyy],'k--');H3=plot(x1,y1,'ko');H4=plot(xxx,yyy,'ro');tt=linspace(0,2*pi,M);for i=1:Mpause(0.2);t=tt(1:i);xxx=subs(xx);yyy=subs(yy);x1=subs(x);y1=subs(y);set(H1,'xdata',xxx,'ydata',yyy);set(H2,'xdata',[x1(i),xxx(i)],'ydata',[y1(i),yyy(i)]);set(H3,'xdata',x1(i),'ydata',y1(i));set(H4,'xdata',xxx(i),'ydata',yyy(i));end绘制函数⎩⎨⎧-=-=)cos 1()sin (t a y t t a x 在]2,0[π∈t 上的图形。
matlab 函数作图
03 函数作图1 平面图形(1)竖直条形图调用格式为:bar(x,y)(2)用描点法绘制函数y f ( x) 随x 从a 到b 间的图形.调用格式为:x=a:h:b ;y=f(x) ;plot(x,y)(3)在同一坐标系下绘制多个函数图形.调用格式为:x=a:h:b ;plot(x,y1,x,y2,…)(4)绘制函数y=f(x)随x 从a 到b 间的图形.调用格式为:explo t(‘f(x)’, [a,b])(5)x 从xa 到xb和y 从ya到yb间隐函数 f ( x, y) 0 的图形.调用格式为:ezplo t(‘x’,’y’,[xa, x b , y a , y b ])(6)绘制t 从ta 到tb间参数方程x x(t ),y y(t )的函数图形.调用格式为:ezplo t(‘x’,’y’,[ta, t b ])(7)在一坐标系下可以绘制一个或多个显函数图形,对变化剧烈的函数,用此命令来进行较精确的绘画.调用格式为:fplot(’fun(x)’,[a,b])fplo t (‘[f1(x),f2(x),…]’,[a,b])其中fun(x)可以是自定义函数,[f1(x),f2(x),…]是函数组.(8)绘制散点图.调用格式为:scatter(x,y)2 空间图形(1)空间曲线.调用格式为:plot3(x,y,z)(2)产生一个以向量x 为行,向量y 为列的矩阵.调用格式为:meshgrid(x,y)(3)空间曲面.调用格式为:surf(x,y,z)(4)网格曲面.调用格式为:mesh(x,y,z)例 1 一次考试成绩0~10 分有0 人,10~20 分有0 人,20~30 分1 人,30~40 分有1 人,50~60 分有2 人,60~70 分有18 人,70~80 分有20 人,80~90 分有9 人,90~100 分有6 人.绘出成绩分析竖直条形图.【matlab 命令】>> x=0:10:90;>> y=[0,0,1,1,0,2,18,20,9,6];>> bar(x,y)【输出结果】20002图1例1输出图像例 2 绘制显函数图形.x(1)设 y 1x 3 2x , y2000 cos2sin x请分别作出这两个函数在区间 x[20,40] 的图像,然后将它们的图像在一个平面直角坐标系中,并判断方程 y 1x 3 2 x 1500cos x2sin x 有几个实数解.(2)在 x[0,4] 上画出分段函数方法一:【matlab 命令】>> x=-20:0.1:40;>> y1=x.^3-35*x.^2+100*x+1500; >> y2=2000*(cos(x/2)-sin(x)); >> figure(1)>> plot(x,y1,'b-'); >> figure(2) >> plot(x,y2,'k');f ( x )32 x 2x 20 x 2 x 2的图像>> figure(3)>> plot(x,y1,'b-',x,y2,'k')【输出结果】图2例2(1)函数y1图3 例 2(1)函数 y 2 输出图像图4例 2(1)函数 y 1 和 y 2 输出图像 从图中知:有 7 个交点,也就是有 7 个实数根.说明:绘制图形着色时,g 表示绿色,r 表示红色,b 表示蓝色,k 表示黑色.方法二:【matlab 命令2】%自定义函数M文件fx1 function y1=fx1(x)y1=x^3-35*x.^2+100*x+1500%自定义函数M文件fx2 function y2=fx2(x)y2=2000*(cos(x/2)-sin(x));Matlab命令窗口输入以下命令: >> figure(1)>> fplot('fx1(x)',[-20,40]); >> figure(2)>> fplot('fx2(x)',[-20,40]); >> figure(3)>> fplot('[fx1(x) , fx2(x)] ', [-20,40]); 【输出结果2】结果同上.【matlab 命令3】>> x=0:0.01:2;>> y=(2*x-x.^2).^(1/3);>> plot(x,y,'k','linewidth',2)>> hold on>> x=2:0.01:4;>> y=x-2;>> plot(x,y,'k','linewidth',2)【输出结果3】图5例2(2)函数f(x)的输出图像例3绘制隐函数和参数方程所确定函数的图形.(1)在x [3,3] 上画隐函数x 2 2 9 的图像.(2)在t [0,2] 上画参数方程x cos3 t ,y sin 3 t 的图像.【matlab 命令1】>> ezplot('x^2+y^2-9',[-3,3])>> axis equal【输出结果1】图6例3(1)输出图像说明:axis on 显示坐标轴,axis off 取消坐标轴,grid on 表示加网格线,grid off 表示不加网格线,clf 清楚图形窗口中的图形.也可以通过编辑图像的方法改变或增加设置,比如在图形窗口中,菜单栏Tools中鼠标选中Edit-Plot,可改变图像的颜色.【matlab 命令2】>> ezplot('cos(t)^3','sin(t)^3',[0,2*pi])【输出结果2】图7例3(2)输出图像例4将图4,5,6,7在同一个图形窗口表现出来.【matlab 命令】clfsubplot(2,2,1)x=-20:0.1:40;y1=x.^3-35*x.^2+100*x+1500;y2=2000*(cos(x/2)-sin(x));plot(x,y1,'b-',x,y2,'k');subplot(2,2,2)x=0:0.01:2;y=(2*x-x.^2).^(1/3);plot(x,y) holdon x=2:0.01:4;y=x-2;plot(x,y)subplot(2,2,3)ezplot('x^2+y^2-9',[-3,3])axis equal subplot(2,2,4)ezplot('cos(t)^3','sin(t)^3',[0,2*pi])【输出结果】图8 例4输出图像例5已知平面内8个散点的坐标(1,15,2,20(3,27(4,36(5,49,(6,65(7,87(8,117,在直角坐标系中绘制点图.【matlab 命令】 clf x=1:8; y=[15.3,20.5,27.4,36.6,49.1,65.6,87.8,117.6]; scatter(x,y,'ko') 【输出结果】图9例6 在区间[0,10] 上画出参数曲线x sin t, y cos t, z t .【matlab 命令】clft=0:pi/50:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t)【输出结果】图10例7画函数Z ( X Y) 2 的图形.【matlab 命令】clfx=-3:0.1:3; y=1:0.1:5;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=(X+Y).^2;surf(X,Y,Z)shading flat【输出结果】图11例8画出马鞍曲面Z X 2 Y2 在不同视角的网格图.【matlab 命令】clfx=-3:0.1:3; y=1:0.1:5;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=X.^2-Y.^2;mesh(X,Y,Z)【输出结果】图123 习题1.某城市一年12个月的日平均气温(单位: 0C )分别为:-10,-6,5,10,20,25,30,24,22,19,10,6,试画出条形图. 2.作出函数 f ( x )cos(e x ) e x / 2) 在区间 x [4,4] 的图形3.作隐函数 sin( xy ) 0 在 [6,6] 内的图形.cos x 2 x 2 4.已知分段函数 y x x 1 ,作出 15 x 15 的函数图形. 2 sin( x 1) 1x 15.在同一直角坐标系中,作出函数 y5 的图形和函数 x 3 的图形.6.已知sin( x 2 2 )7.绘制空间图形:(墨西哥帽子).x 2 2。
(完整版)matlab的一些画图技巧
matlab中如何在指定一点画一个填充颜色的小圆plot(1,1,'r.','markersize',50)二维作图绘图命令plot绘制x-y坐标图;loglog命令绘制对数坐标图; semilogy命令绘制半对数坐标图;polor命令绘制极坐标图.基本形式如果y是一个向量,那么plot(y)绘制一个y中元素的线性图. 画出y=[0., 0.48, 0.84, 1., 0.91, 6.14 ]则用命令:plot(y)它相当于命令:plot(x, y),其中x=[1,2,…,n]或x=[1;2;…;n],标编号,n为向量y的长度Matlab会产生一个图形窗口,显示如下图形,请注意:坐标机自动绘出的.semilogx 和假设我们希望即向量y的下x和y是由计算上面的图形没有加上x轴和y轴的标注,也没有标题.用xlabel, ylabel , title 命令可以加上.如果x, y是同样长度的向量,plot(x,y)命令可画出相应的x元素与y元素的x-y坐标图.例:x=0:0.05:4*pi; y=s in (x); plot(x,y)grid on, title(' y=sin( x )曲线图')xlabel(' x = 0 : 0.05 : 4Pi ')结果见下图.图4.1.1.2 y=sin(x)的图形titlexlabel x坐标轴标注ylabel y坐标轴标注图形标题text标注数据点lege nd在右上角加解释文字grid 给图形加上网格hold 保持图形窗口的图形表4.1.1.1 Matlab 图形命令多重线在一个单线图上,绘制多重线有三种办法第一种方法是利用plot的多变量方式绘制: plot(x1,y1,x2,y2,...,x n,yn)x1,y1,x2,y2,...,xn,yn是成对的向量,每一对x, y在图上产生如上方式的单线•多变量方式绘图是允许不同长度的向量显示在同一图形上.第二种方法也是利用plot绘制,但加上hold on/off命令的配合:plot(x1,y1)hold onplot(x2,y2)hold off第三种方法还是利用plot绘制,但代入矩阵:如果plot用于两个变量plot(x,y),并且x, y是矩阵,则有以下情况:(1)如果y是矩阵,x是向量,plot(x,y)用不同的画线形式绘出y的行或列及相应的x向量,y的行或列的方向与x向量元素的值选择是相同的.(2)如果x是矩阵,y是向量,则除了x向量的线族及相应的y向量外,以上的规则也适用.(3)如果x,y是同样大小的矩阵,plot(x,y)绘制x的列及y相应的列.还有其它一些情况,请参见Matlab的帮助系统.线型和颜色的控制如果不指定划线方式和颜色,Matlab会自动为您选择点的表示方式及颜色.您也可以用不同的符号指定不同的曲线绘制方式.例如:plot(x,y,'*') 用'*'作为点绘制的图形.plot(x1,y1,':',x2,y2,'+') 用':'画第一条线,用’+'画第二条线.线型、点标记和颜色的取值有以下几种:线型点标记颜色实线.占y黄虚线o小圆圈m棕色点划线x叉子符c青色间断线+加号r红色*星号g绿色s方格b蓝色d菱形w白色A朝上三角k黑色v朝下三角>朝右三角<朝左三角p五角星h六角星表4.131线型和颜色控制符如果你的计算机系统不支持彩色显示,Matlab将把颜色符号解释为线型符号,用不同的线型表示不同的颜色. 颜色与线型也可以一起给出,即同时指定曲线的颜色和线型.例如:t=-3.14:0.2:3.14;x=si n( t); y=cos(t);plot(t,x, '+r',t,y, '-b')图4.1.3.1不同线型、颜色的sin,cos图形对数图、极坐标图及条形图loglog、semilogx、semilogy和polar的用法和plot相似.这些命令允许数据在不同的graph paper上绘制,例如不同的坐标系统.先介绍的fplot是扩展来的可用于符号作图的函数.fplot(fname,lims)绘制fname指定的函数的图形.polar( theta, rho)使用相角theta为极坐标形式绘图,相应半径为rho,其次可使用grid命令画出极坐标网格.loglog 用log10-log10 标度绘图.semilogx用半对数坐标绘图,x轴是log10 , y是线性的.semilogy用半对数坐标绘图,y轴是log10,x是线性的.bar(x)显示x向量元素的条形图,bar不接受多变量.hist绘制统计频率直方图.histfit(data ,n bi ns)绘制统计直方图与其正态分布拟合曲线.fplot函数的绘制区域为lims=[xmin,xmax],也可以用Iims=[xmin,xmax,ymin,ymax]指定y轴的区域.函数表达式可以是一个函数名,如sin , tan等;也可以是带上参数x的函数表达式,如sin(x), diric(x,10);也可以是一个用方括号括起的函数组,如[sin, cos].例1: fplot('sin',[0 4*pi])例2:fplot('sin(1 ./x)', [0.01 0.1])例3: fplot('abs(exp(-j*x*(0:9))*ones(10,1))',[0 2*pi],'-o')例4:fplot('[sin(x), cos(x) , tan(x)]',[-2*pi 2*pi -2*pi 2*pi]) %%(图4.141)图4.1.4.1 sin,cos,tan 函数图形图4.1.4.2半对数图下面介绍的是其它几个作图函数的应用. 例5:半对数坐标绘图t=0.001:0.002:20;y=5 + log(t) + t;semilogx(t,y, 'b')hold onsemilogx(t,t+5, 'r') %%(图4.142)例6:极坐标绘图t=0:0.01:2*pi;polar(t,si n( 6*t)) %% (图4.143)图4.1.4.3极坐标绘图图4.1.4.4正态分布的统计直方图与其正态分布拟合曲线例7:正态分布图我们可以用命令normrnd生成符合正态分布的随机数.n ormrnd(u,v,m, n)其中,u表示生成随机数的期望,v代表随机数的方差.运行:a=n ormrnd(10,2,10000,1);histfit(a) %% (图4.144)我们可以得到正态分布的统计直方图与其正态分布拟合曲线.例&比较正态分布(图4.145( 1))与平均分布(图4.145( 2))的分布图: yn=ra ndn(30000,1); %% 正态分布x=min(yn) : 0.2 : max( yn);subplot(121)hist( yn, x)yu=ra nd(30000,1); %% 平均分布subplot(122)hist(yu, 25)4.145(1) 4.145(2)图4.1.4.5正态分布与平均分布的分布图在绘图过程中,经常要把几个图形在同一个图形窗口中表现出来,而不是简单地叠加(例如上面的例8).这就用到函数subplot .其调用格式如下:subplot( m,n ,p)subplot函数把一个图形窗口分割成m x n个子区域,用户可以通过参数p调用个各子绘图区域进行操作.子绘图区域的编号为按行从左至右编号.例9:绘制子图x=0:0.1*pi:2*pi; subplot(2,2,1) plot(x,s in (x),'-*'); title('si n(x)'); subplot(2,2,2)plot(x,cos(x),'--o'); title('cos(x)'); subplot(2,2,3) plot(x,s in (2*x),'-.*'); title('sin(2x)'); subplot(2,2,4); plot(x,cos(3*x),':d')title('cos(3x)')得到图形如下:图4.1.5.1子图利用二维绘图函数patch,我们可绘制填充图•绘制填充图的另一个函数为fill.下面的例子绘出了函数humps (一个Matlab演示函数)在指定区域内的函数图形. 例10:用函数patch绘制填充图fplot('humps',[0,2],'b') hold onpatch([0.5 0.5:0.02:1 1],[0 humps(0.5:0.02:1) 0],'r');hold offtitle('A region under an interesting function.')grid图4.1.6.1填充图我们还可以用函数fill来绘制类似的填充图. 例11:用函数fill绘制填充图x=0:pi/60:2*pi;y=si n( x);x1=0:pi/60:1;y1=s in( x1);plot(x,y,'r');hold onfill([x1 1],[y1 0],'g')图4.162填充图三维作图mesh(Z)语句可以给出矩阵Z元素的三维消隐图,网络表面由Z坐标点定义,与前面叙述的x-y平面的线格相同,图形由邻近的点连接而成.它可用来显示用其它方式难以输出的包含大量数据的大型矩阵,也可用来绘制Z变量函数.显示两变量的函数Z=f(x,y),第一步需产生特定的行和列的x-y矩阵.然后计算函数在各网格点上的值.最后用mesh函数输出.下面我们绘制sin(r)/r函数的图形.建立图形用以下方法:x=-8:.5:8;y=x';x=on es(size(y))*x;y=y* on es(size(y))';R=sqrt(x.A2+y.A2)+eps;z=si n(R)./R;mesh(z) %% 试运行mesh(x,y,z),看看与mesh(z)有什么不同之处?(坐标问题)各语句的意义是:首先建立行向量x,列向量y;然后按向量的长度建立1- 矩阵;用向量乘以产生的1-矩阵,生成网格矩阵,它们的值对应于x-y坐标平面; 接下来计算各网格点的半径;最后计算函数值矩阵Z •用mesh函数即可以得到图形.图4.2.1三维消隐图第一条语句x的赋值为定义域,在其上估计函数;第三条语句建立一个重复行的x矩阵,第四条语句产生y的响应,第五条语句产生矩阵R (其元素为各网格点到原点的距离)•用mesh方法结果如上.另外,上述命令系列中的前4行可用以下一条命令替代:[x, y]=meshgrid(-8:0.5:8)(1)meshc与函数mesh的调用方式相同,只是该函数在mesh的基础上又增加了绘制相应等高线的功能•下面来看一个meshc的例子:[x,y]=meshgrid([-4:.5:4]);z=sqrt(x.A2+y.A2);meshc(z) %% 试运行meshc(x,y,z),看看与meshc(z)有什么不同之处?我们可以得到图形:图 4.2.2.1 meshc 图地面上的圆圈就是上面图形的等高线.(2)函数meshz 与mesh的调用方式也相同,不同的是该函数在mesh函数的作用之上增加了屏蔽作用,即增加了边界面屏蔽•例如:[x,y]=meshgrid([-4:.5:4]);z=sqrt(x.A2+y.A2);meshz(z) %% 试运行meshz(x,y,z),看看与meshz(z)有什么不同之处?我们得到图形:图 4.2.2.2 meshz 图(1)在Matlab中有一个专门绘制圆球体的函数sphere,其调用格式如下:[x,y,z]=sphere( n)此函数生成三个(n+1) x (n+1)阶的矩阵,再利用函数surf(x,y,z)可生成单位球面. [x,y,z]=sphere 此形式使用了默认值n=20sphere( n) 只绘制球面图,不返回值.运行下面程序:sphere(30);axis square;我们得到球体图形:图4.2.3.1 球面图若只输入sphere画图,则是默认了n=20的情况.⑵surf函数也是Matlab中常用的三维绘图函数.其调用格式如下:surf(x,y, z,c)输入参数的设置与mesh相同,不同的是mesh函数绘制的是一网格图,而surf绘制的是着色的三维表面.Matlab语言对表面进行着色的方法是,在得到相应网格后,对每一网格依据该网格所代表的节点的色值(由变量c控制),来定义这一网格的颜色.若不输入C,则默认为c=z.我们看下面的例子:%绘制地球表面的气温分布示意图.[a,b,c]=sphere(40);t=abs(c); %求绝对值surf(a,b,c,t);axis equalcolormap('hot')我们可以得到图形如下:图423.2等温线示意图(1)坐标轴的控制函数axis ,调用格式如下:axis([xmi n,xmax,ymi n,ymax,zmi n,zmax]) 用此命令可以控制坐标轴的范围. 与axis 相关的几条常用命令还有:严格控制各坐标的分度使其相等使绘图区为正方形恢复对坐标轴的一切设置 取消对坐标轴的一切设置 以当前的坐标限制图形的绘制(2) grid on 在图形中绘制坐标网格.grid off 取消坐标网格.(3) xlabel, ylabel, zlabel 分别为x 轴,y 轴,z 轴添加标注.title 为图形添加 标题. 以上函数的调用格式大同小异,我们以 xlabel 为例进行介绍:axis auto自动模式,使得图形的坐标范围满足图中一切图 axis equal axis square axis onaxis offaxis manualxlabel('标注文本','属性1','属性值1','属性2','属性值2',…)这里的属性是标注文本的属性,包括字体大小、字体名、字体粗细等.例如:[x, y]=meshgrid(-4:.2:4);R=sqrt(x.A2+y.A2);z=-cos(R);mesh(x,y,z)xlabel('x\i n[-4,4]','fo ntweight','bold');ylabel('y\i n[-4,4]','fo ntweight','bold');zlabel('z=-cos(sqrt(xA2+yA2))','fo ntweight','bold');title('旋转曲面','fontsize',15,'fontweight','bold','fontname','隶书');图424.1添加标注以上各种绘图方法的详细用法,请看联机信息.对平面上 n 个点. -■ ■L 1i在平面直线族{ 为实数}中寻求一条直线到与散点相对应的在直线上的点之间的纵坐标的误差的平方和最小, 方法可得:旅曲曲面*〔44】xtM4]◎L為戸—(艺禹)(乏>。
MATLAB三维图形绘制
%绘制极坐标图
说明:theta为相角,radius为离原点的距离。
• 【】求传递函数为
G(s) s(0的.51s对1)数幅频特性曲线,
横坐标为w,按对数坐标。
Aw=1./(w.*sqrt((0.5*w).^2+1)); Lw=20*log10(Aw); semilogx(w,Lw) title('对数幅频特性曲线')
• colormap 色图函数—— 色图设定函数
• colormap 色图函数(m)——产生m×3的色图矩阵 缺省64×3。
颜色
Black(黑) White(白) Red(红) Green(绿) Blue(蓝) Yellow(黄) Magenta(品红) Cyan(青) Gray(灰) Dark red(暗红) Copper(铜色) Aquamarine(碧绿)
【上例续】使用消息框显示当阻尼系数大于1时的警告信 息,如下图。
>>msgbox('阻尼系数输入范围出错','警告','warn')
〔2〕其它对话框
【例续】使用警告对话框显示当阻尼系数大于1时的警告 信息。 >>warndlg('阻尼系数输入范围出错','警告')
【例续】使用出错提示框显示当阻尼系数小于0时出错 信息。 >>errordlg('阻尼系数输入出错','出错')
说明:az表示方位角(azimuth),el表示俯仰角(elevation)
°,el=30°
五、色彩的控制
1.色图(colormap)
(1) RGB三元组
RGB三元数组每行表示一种色彩,数组元素R、G、B在 0~1之间取值,分别表示红、绿、蓝基色的相对亮度,如 下表所示。
MATLAB中绘图命令介绍
MATLAB中绘图命令介绍本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间的各项绘图命令,包含一维曲线及二维曲面的绘制。
plot是绘制一维曲线的基本函数,但在使用此函数之前,我们需先定义曲线上每一点的x 及y座标。
下例可画出一条正弦曲线:close all;x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x坐标y=sin(x); % 对应的y坐标plot(x,y);小整理:MATLAB基本绘图函数plot: x轴与y轴均为线性刻度(Linear scale)loglog: x轴与y轴均为对数刻度(Logarithmic scale)semilogx: x轴为对数刻度,y轴为线性刻度semilogy: x轴为线性刻度,y轴为对数刻度若要画出多条曲线,只需将座标对依次放入plot函数即可:hold on 保持当前图形,以便继续画图到当前坐标窗口hold off 释放当前图形窗口title(’图形名称’)(都放在单引号内)xlabel(’x轴说明’)ylabel(’y轴说明’)text(x,y,’图形说明’)legend(’图例1’,’图例2’,…)plot(x, sin(x), x, cos(x));若要改变颜色,在座标对後面加上相关字串即可:plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');若要同时改变颜色及图线型态,也是在座标对後面加上相关字串即可:plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');小整理:plot绘图函数的叁数字元、颜色元、图线型态,y 黄色 .点k 黑色o 圆w 白色x xb 蓝色++g 绿色* *r 红色- 实线c 亮青色: 点线m锰紫色-. 点虚线-- 虚线plot3 三维曲线作图图形完成后,我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范围: axis([0, 6, -1.2, 1.2]);axis函数的功能丰富,其常用的用法有:axis equal :纵横坐标轴采用等长刻度axis square:产生正方形坐标系(默认为矩形)axis auto:使用默认设置axis off:取消坐标轴axis on :显示坐标轴此外,MATLAB也可对图形加上各种注解与处理:xlabel('Input Value'); % x轴注解ylabel('Function Value'); % y轴注解title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解grid on; % 显示格线我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中:subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));subplot(2,2,2); plot(x, cos(x));subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));MATLAB还有其他各种二维绘图函数,以适合不同的应用,详见下表。
常用Matlab作图命令
常用Matlab作图命令1.概率统计作图1.1绘出正态分布的密度函数曲线正态分布密度曲线x=-5:0.1:5;y=normpdf(x,0,1);z=normpdf(x,0,2);plot(x,y,x,z) gtext('N(0,1)') gtext('N(0,2)')title('正态分布密度曲线')1.2绘出t-分布的密度函数曲线,并与标准正态密度曲线比较x概率密度px=-5:0.1:5; y=tpdf(x,30); z=normpdf(x,0,1); plot(x,y,'k:',x,z,'k-') xlabel('\itx'); ylabel('概率密度\itp')legend('t 分布', '标准正态密度') difference=tpdf(x,30)-normpdf(x,0,1)1.3绘制开方分布密度函数在n 分别等于1、5、15的图x=0:1:30;y1=chi2pdf(x,1); plot(x,y1,':') hold ony2=chi2pdf(x,5);plot(x,y2,'+') y3=chi2pdf(x,15);plot(x,y3,'O') Axis([0,30,0,0.2])1.4计算自由度是50,10的F-分布的0.9的分位数,并给出概率与分位数关系的图形x=finv(0.9,50,10) x = 2.1171 p=fcdf(x,50,10) p = 0.9000 t=0:0.1:4; y=fpdf(x,50,10); z=fpdf(t,50,10); plot(t,z,[x,x],[0,y]) text(x,0,'2.1171') gtext('p=0.9')title('概率与分位数的关系')1.5 经验累积分布函数图形X=normrnd (0,1,50,1); [h,stats]=cdfplot(X)y = evrnd(0,3,100,1); cdfplot(y) hold on x = -20:0.1:10; f = evcdf(x,0,3); plot(x,f,'m')legend('Empirical','Theoretical','Location','NW')概率与分位数的关系1.6 绘制正态分布概率图形X=normrnd(0,1,50,1); normplot(X)1.7 绘制威布尔(Weibull)概率图形%绘制威布尔(Weibull)概率图形的目的是用图解法估计来自威布尔分布的数据X ,如果X 是威布 %尔分布数据,其图形是直线的,否则图形中可能产生弯曲。
第五章matlab绘图共58页文档
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(2) 当输入参数有矩阵形式时,配对的x,y按 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。
例5-3 分析下列程序绘制的曲线。
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3. 具有两个纵坐标标度的图形
在MATLAB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。调用格式为:
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5.2.2 二维统计分析图
在MATLAB中,二维统计分析图形很多, 常见的有条形图、阶梯图、杆图和填充图 等,所采用的函数分别是:
bar(x,y,选项) stairs(x,y,选项) stem(x,y,选项) fill(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…)
例5-13 分别以条形图、阶梯图、杆图和填充图 形式绘制曲线y=2sin(x)。
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MATLAB提供的统计分析绘图函数还有很 多,例如,用来表示各元素占总和的百分 比的饼图、复数的相量图等等。
例5-14 绘制图形:
(1) 某企业全年各季度的产值(单位:万元) 分别为:2347,1827,2043,3025,试用饼图 作统计分析。
(2) 绘制复数的相量图:7+2.9i、2-3i
和-1.5-6i。
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5.3 隐函数绘图
MATLAB提供了一个ezplot函数绘制隐函 数图形,下面介绍其用法。
(1) 对于函数f = f(x),ezplot函数的调用格 式为:
ezplot(f):在默认区间-2π<x<2π绘制f = f(x) 的图形。
ezplot(f, [a,b]):在区间a<x<b绘制f = f(x)的 图形。
matlab画图
1.平面作图函数:plot,其基本调用形式:plot(x,y,s)以x作为横坐标,y作为纵坐标.s是图形显示属性的设置选项.例如:x=-pi:pi/10:pi;y=sin(x);plot(x,y,'--rh','linewidth',2,'markeredgecolor','b','markerfacecolor','g')在使用函数plot时,应当注意到当两个输入量同为向量时,向量x与y必须维数相同,而且必须同是行向量或者同是列向量.绘图时,可以制定标记的颜色和大小,也可以用图形属性制定其他线条特征,这些属性包括:linewidth指定线条的粗细.markeredgecolor指定标记的边缘色markerfacecolor指定标记表面的颜色.markersize指定标记的大小.若在一个坐标系中画几个函数,则plot的调用格式如下:plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2,……)4.双纵坐标函数plotyy在Matlab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函数,它能把具有不同量纲,不同数量级的两个函数绘制在同一个坐标中,有利于图形数据的对比分析。
使用格式为:plotyy(x1,y1,x2,y2)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,左边的对应x1,y1数据对,右边的对应x2,y2。
二.绘制图形的辅助操作绘制完图形以后,可能还需要对图形进行一些辅助操作,以使图形意义更加明确,可读性更强。
1.图形标注在绘制图形时,可以对图形加上一些说明,如图形的名称、坐标轴说明以及图形某一部分的含义等,这些操作称为添加图形标注。
有关图形标注函数的调用格式为:title(’图形名称’)(都放在单引号内)xlabel(’x轴说明’)ylabel(’y轴说明’)text(x,y,’图形说明’)legend(’图例1’,’图例2’,…) P190其中,title、xlabel和ylabel函数分别用于说明图形和坐标轴的名称。
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MATLAB受到了广大理工科学生和学者青睐,除了Matlab强大的矩阵计算功能和功能齐全的toolbox以外,一个重要原因是因为它提供了方便的绘图功能。
下面我们将详细介绍2维图形对象的生成函数及图形控制函数的使用方法以及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.一、图形窗口与坐标系;A.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;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.B.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:axis([Xmin, Xmax, Ymin, Ymax]) 来重新设定;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axis off;axis on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 square4)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二、二维图形的绘制;A. plot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].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)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: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';figureplot(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.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.这些选项如下表所示各种颜色属性选项选项意义选项意义'r' 红色'm' 粉红'g' 绿色'c' 青色'b' 兰色'w' 白色'y' 黄色'k' 黑色各种线型属性选项选项意义选项意义'-' 实线'--' 虚线':' 点线'-.' 点划线各种标记点属性选项选项意义选项意义'.' 用点号绘制各数据点'^' 用上三角绘制各数据点'+' 用'+'号绘制各数据点'v' 用下三角绘制各数据点'*' 用'*'号绘制各数据点'>' 用右三角绘制各数据点' .' 用'.'号绘制各数据点'<' 用左三角绘制各数据点's'或squar 用正方形绘制各数据点'p' 用五角星绘制各数据点'd'或diamond用菱形绘制各数据点'h' 用六角星绘制各数据点这些选项可以连在一起用,如:'-.g'表示绘制绿色的点划线,'g+'表示用绿色的'+'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2~3个属性;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.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 onplot(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掉坐标系中已有的图形对象,但设置了hold on后,可以保持坐标系中已绘出的图形.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;y=sin(4*t).*sin(t)/2;plot(t,y,'-bs','LineWidth',2,... %设置线的宽度为2'MarkerEdgeColor','k',... %设置标记点边缘颜色为黑色'MarkerFaceColor','y',... %设置标记点填充颜色为黄色'MarkerSize',10) %设置标记点的尺寸为104.双Y轴绘图:plotyy()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')stem:绘制stem形式的曲线(上端带圈的竖线). 绘图结果:两条图线自动用不同的颜色区分,两个坐标的颜色与图线的颜色相对应,左边的Y轴坐标对应的是plot形式的曲线,右边的Y坐标对应的是stem形式的曲线.B.对数坐标图绘制函数:在对数坐标图的绘制中,有三种绘图函数:semilogx,semilogy和loglog函数.1)semilogx( )------绘制以X轴为对数坐标轴的对数坐标图. 其调用格式为:semilogx(x,y,'属性选项')其中属性选项同plot函数. 该函数只对横坐标进行对数变换,纵坐标仍为线性坐标.2)semilogy( )------绘制以Y轴为对数坐标轴的对数坐标图. 其调用格式为:semilogy(x,y,'属性选项')该函数只对纵坐标进行对数变换,横坐标仍为线性坐标3)loglog( )------ 绘制X,Y轴均为对数坐标轴的图形. 其调用格式为:loglog(x,y,'属性选项')该函数分别对横,纵坐标都进行对数变换.例:x=0:0.1:6*pi;y=cos(x/3)+1/9;subplot(221), semilogx(x,y);subplot(222), semilogy(x,y);subplot(223), loglog(x,y);4)MATLAB还提供了一个实用的函数:logspace( )函数,可按对数等间距地分布来产生一个向量,其调用格式为:x=logspace(x1,x2,n)这里,x1表示向量的起点;x2表示向量的终点;n表示需要产生向量点的个数(一般可以不给出,采用默认值50). 在控制系统分析中一般采用这种方法来构成频率向量w.关于它的应用后面还要讲到.C.极坐标图的绘制函数:绘极坐标图可用polar( )函数.其调用格式如下:polar(theta, rho,'属性选项')------theta:角度向量,rho:幅值向量,属性内容与plot函数基本一致.例如:极坐标模型为:3145/)/)cos((+ =θρ, ],[πθ80∈则绘出极坐标图的程序为:theta=0:0.1:8*pi;p=cos((5*theta)/4)+1/3;polar(theta,p)D.绘制多个子图:subplot( )函数MATLAB允许在一个图形窗口上绘制多个子图(如对于多变量系统的输出),允许将窗口分成nxm个部分.分割图形窗口用subplot函数来实现,其调用格式为: subplot(n,m,k)或subplot(nmk)------n,m分别表示将窗口分割的行数和列数,绘制多个子图:subplot( )函数MATLAB允许在一个图形窗口上绘制多个子图(如对于多变量系统的输出),允许将窗口分成nxm个部分.分割图形窗口用subplot函数来实现,其调用格式为:subplot(n,m,k)或subplot(nmk)------n,m分别表示将窗口分割的行数和列数,注:subplot函数没有画图功能,只是将窗口分割。