系统建模与控制实验

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
1
2
3
4
5
6
7
例2. 单窗口多曲线绘图
>>t=0:pi/100:2*pi;
>>y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);
>>plot(t,y,t,y1,t,y2)
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
>>supplot(1,2,1); %绘制两个子图中的第1个
>>h1=line([0 1],[0 1]); %绘制一条直线，并返回其句柄值赋给变量h1 >>text(0,0.5,’未改变线宽’); %在（0,0.5处添加注释）
>>supplot(1,2,2); %绘制两个子图中的第2个
>>h2=line([0 1],[0 1]); %绘制一条直线，并返回其句柄值赋给变量h2 >>set(h2,’LineWidth’,3): %设置线宽为3
按树型结构组织起来。
Root 根屏幕
父子 关系
• Matlab绘制的所有图形对 象都是显示在电脑屏幕上 的，所以电脑屏幕被看作 是根对象(父对象）。 • 子对象
Figure 图形窗
计 算机屏幕
图形窗口
Uicontrol 界面控件
Axes 轴
Uimenu 界面菜单
Line 线
Surface 面
Rectan gle 方
Axes 轴
Uimenu 界面菜单
Line 线
Surface 面
Rectan gle 方
Patch 块
Image 图像
Text 文字
Light 光
句柄图形体系的对象树结构
2.4.1 图形对象与图形对象句柄
2. 图形对象句柄

常用的获取“句柄值”的函数
gcf：多个figure对象时，获取当前图形窗口的句柄；
Matlab给每个图形对象分配一个标识符，称为句柄。
可通过该句柄对图形对象的属性进行设置，也可以 获取有关的属性值，从而能够更加自主的绘制图形。
2.4.1 图形对源自文库与图形对象句柄
1. 图形对象

Matlab的图形对象包括计算机屏幕、图形窗口、坐 标轴、用户菜单、用户控件、曲线、曲面、文字、
图像、光源、区域块和方框等。系统将每一个对象
2.4.1 图形对象与图形对象句柄
3. 图形对象属性

属性名与属性值
Matlab给每种对象的每一个属性规定了一个名字，称为属性
名；
属性名的取值称为属性值。
属性名的写法中不区分大小写 不引起歧义的前提下，属性名可以不写全， 例如Lines代替LineStyle 属性要用单引号扩起来

2.4 MATLAB的图形可视化

2.4.1 图形对象与图形对象句柄
1图形对象
2图形对象句柄 3图形对象属性值
4图形窗口建立
2.4.1 图形对象与图形对象句柄

Matlab绘图函数将不同的曲线和曲面绘制在图形窗
口中，而图形窗口由不同的对象(如坐标轴、曲线、
曲面或文字等)组成图形界面。

ans = pentagram
2.4.1 图形对象与图形对象句柄
4. 图形窗口创建 建立图像窗口对象：figure函数 调用格式：
句柄变量=figure(属性名1,属性值1,属性名2,属性
值2,…) matlab通过对属性操作改变图像窗口的形式 figure或句柄变量=figure
2.4.1 图形对象与图形对象句柄
3. 图形对象属性

属性的操作
>>h=line（[0 1],[0,1]）%绘制一条直线，并返回其句柄值赋给变量h h= 0.014 >>get(h) %获取句柄值为h的图形对象的所有属性名及相应属性值
例1：
2.4.1 图形对象与图形对象句柄
3. 图形对象属性值
例2
属性可以全部指定，也 可以只指定其中某几个 排列顺序任意
蓝色、点划线 离散点为菱形
黑色、实线 离散点用星号
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点和线的基本属性
线型
实线 : 虚线 -. 点划线 -- 间断线 空白
点标记
. o x + * s d ^ v > < p h 点 小圆圈 叉子符 加号 星号 方格 菱形 朝上三角 朝下三角 朝右三角 朝左三角 五角星 六角星
第2章 MATLAB语言 必备的基础知识 ——2
——在对数据进行计算分析时，图形能非常直观地 展现数据所包含的规律，而MATLAB提供了非常丰 富的绘图函数，并能通过多种属性设置绘制出各种 各样的图形 ——本节将介绍各种图形绘制方法
2.4 MATLAB的图形可视化
2.4.1 图形对象与图形对象句柄 2.4.2 二维图形的绘制 2.4.3 三维图形的绘制
可以指定文本的属性 title('text', 'Property1', value1, ' Property2', value2, ...) Property: linewidth, markersize, fontsize, fontweight, fontname, …
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添加坐标轴标注

添加坐标轴标注
>>close(h2)
2.4 MATLAB的图形可视化
2.4.1 图形对象与图形对象句柄 2.4.2 二维图形的绘制 2.4.3 三维图形的绘制

2.4.2 二维图像绘制
如何画出 y＝sin(x) 在 [0, 2*pi] 上的图像？
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Matlab 绘图

手工作图

找点： x=0, pi/4, pi/2, 3*pi/4, pi, … 计算函数值： y=sin(0), sin(pi/3), sin(pi/2), … 描点：在坐标系中画出这些离散点 用直线或曲线连接这些点，得到函数的大致图形
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plot 举例
例：y = cos(x) 在 [0, 4] 上的图像
>> x = 0: pi/10: 4*pi; >> y = cos(x); >> plot(x,y);
自己动手
指出以下各个绘图命令的输出图形分别是什么，并上机验证
>> t=[0 1]; x=[1 2]; y=[x;3 4]; z=[y;5 6]; >> plot(t,x); >> plot(t,y); >> plot(t,y'); >> plot(t,z); >> plot(t,z');
Patch 块
Image 图像
Text 文字
Light 光
句柄图形体系的对象树结构
2. 图形对象句柄
父子 关系
Root 根屏幕
• 规定其句柄值为0。
Figure 图形窗
• 图形窗口的句柄值为一 正整数。 • 显示在窗口的标题栏。 • 其他图像对 象的句柄值 为浮点数。
Uicontrol 界面控件
当 Y 是矩阵时的图形是什么？
28
>> Y=[1 2; 3 3; 2 5]; >> plot(Y);
例1. 单窗口单曲线绘图
>> x=[0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14] x= 0 0.4800 0.8400 1.0000 0.9100
0.6000
0.14000
>> plot(x,‘-*’) %plot的输入变量s由线型、色彩符中各选一个 符号组合而成。
颜色
y m c r g b w k 黄色 棕色 青色 红色 绿色 蓝色 白色 黑色
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help plot 查看
添加标题

添加标题
title(’text’)
例 >> x = 0 : pi/10 : 4*pi; ： >> y = cos(x);
>> plot(x,y); >> title(’y=cos(x)的图像 ’);
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Matlab 二维作图
平面绘图命令的基本形式： plot(x,y)
x,y 都是向量，则以 x 中元素为横坐标， y 中元素为纵坐标作平面曲 线。此时 x,y 必须具有相同长度 x, y 都是矩阵，则将 x 的列和 y 中相应的列相组合，绘制多条平面曲线 。此时 x, y 必须具有相同的大小。 x 是向量, y 是矩阵，若 x 的长度与 y 的行数相等，则将 x 与 y 中的各 列相对应，绘制多条平面曲线；否则，若 x 的长度与 y 的列数相等，则 将 x 与 y 中的各行相对应，绘制多条平面曲线。此时 x 的长度必须等于 y 的行数或列数。
2.4.1 图形对象与图形对象句柄
3. 图形对象属性

属性名与属性值
Matlab给每种对象的每一个属性规定了一个名字，称为属性
名；
属性名的取值称为属性值。
属性名的写法中不区分大小写 不引起歧义的前提下，属性名可以不写全， 例如Lines代替LineStyle 属性要用单引号扩起来
0
1
2
3
4
5
6
7
图形的属性
点和线的基本属性 plot(x,y,string)
其中 string 是用 单引号 括起来的字符串，用来指定图形的属性（点、线的 形状和颜色）
>> >> >> >> >>
红色、虚线、 离散点用加号
x=[0:0.2:2*pi]; plot(x,cos(x)); plot(x,cos(x),’r+:’); plot(x,cos(x),’bd-.’); plot(x,cos(x),’k*-’);
关闭图像窗口对象：close函数 调用格式：

close(窗口句柄)；close all关闭所有图形窗口 clf 清除当前图形窗口的内容，但不关闭窗口
例4
>>x=0:pi/10:2*pi; >>h=plot(x,sin(x)); >>set(h,’color’,’r’, ‘linestyle’, ‘:’,’marker’,’P’) %(五角星形) >>clf >>h1=figure >>h2=figure

24
Matlab 绘图

matlab作图

给出离散点列： x = 0 : pi/10 : 2*pi; 计算函数值： y = sin(x); 画图：用 matlab 二维绘图命令 plot 作出函数图形 plot(x,y)
例：
>> x = 0 : pi/10 : 2*pi; >> y = sin(x); >> plot(x,y);

添加图例
legend(string1,string2, ...)
例 >> x = 0 : pi/10 : 4*pi; ： >> y1 = cos(x);
>> y2 = sin(x); >> plot(x,y1,x,y2); >> legend('cos(x)','sin(x)');
gca：多个axes对象时，获取当前坐标轴的句柄； gco：获取最近被选中的图形对象的句柄； findobj：按照指定的属性来获取图形对象的句柄；
2.4.1 图形对象与图形对象句柄

例1 绘制曲线并查看有关对象的句柄。
>>x=linspace(0,2*pi,30); >>y=sin(x); >>h0=plot(x,y,'rx') >>h1=gcf >>h2=gca >>h3=findobj(gca,'Marker','x')
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Matlab 二维作图
基本形式（续）

plot(y): 绘制向量 y 中元素的线性图 以下标为横坐标，元素值为纵坐标，等价于： x=[1:length(y)]; plot(x,y);
例：>>
y=[0, 0.4, 0.8, 1.0, 0.9, 6.1]; >> plot(y);
自己动手
plot(Y):
2.4.1 图形对象与图形对象句柄
3. 图形对象属性

属性的操作
get(句柄，属性名)
句柄指明要操作的图形对象 如果省略了属性名，则返回句柄所代表对象的所有属性值。
set(句柄，属性名1, 属性值, 属性名2, 属性值)
句柄指明要操作的图形对象 若省略属性名和属性值，则显示出句柄所有的云讯属性。
xlabel(’text’) 或 ylabel(’text’)
例 >> x = 0 : pi/10 : 4*pi; ： >> y = cos(x); plot(x,y);
>> title('y=cos(x)的图像'); >> xlabel('x 轴'); >> ylabel('y 轴');
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添加图例
>>text(0,0.5,’已改变线宽’); %在（0,0.5处添加注释）

属性设置效果对比图
3. 图形对象属性值
例3
>>x=0:pi/10:2*pi; >>h=plot(x,sin(x)); >>pause >>set(h,’color’,’r’, ‘linestyle’, ‘:’,’marker’,’P’) %(五角星形) >>get(h,’marker’)