matlab绘图教程

哈尔滨工程大学课件
二维图形
绘图示例： 绘制从0到2pi之间的正弦曲线。
步骤： 1.产生x轴、y轴数据： x=0:pi/20:2*pi y=sin(x) 2.绘制出正弦曲线：plot(x, y, 'r-') ‘r-’表示以红色实线绘制出正弦曲线。 3.给图形加上栅格线：grid on
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–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。 x1=linspace(0,2*pi,100); x2=linspace(0,3*pi,100); x3=linspace(0,4*pi,100); y1=sin(x1); y2=1+sin(x2); y3=2+sin(x3); x=[x1;x2;x3]'; y=[y1;y2;y3]'; plot(x,y,x1,y1-1)
出直角坐标图，如果y为n×m的矩阵，则以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
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二维图形
plot(x) –x为向量 以x相应元素下标为横坐标, x元素值为纵坐标 绘图
θ是角度，代表以θ为变量的函数 x是横坐标，y是纵坐标 x是横坐标，y是纵坐标
x是横坐标，y是纵坐标, ‘b’代表颜色
scatter(x,y,s,c) pie(x)
散点图 饼图
s是圆圈标记点的面积，c是标记点颜色 x为向量
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特殊的二维图形
例 分别以条形图、填充图、阶梯图和针状图形式绘制 曲线y=2e-0.5x。
x=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20]; plot(x)
–x为矩阵 按列绘制每列元素值相对其下标的曲线
x=[1,2,3;4,5,6]; plot(x)
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二维图形
plot(x,y) – x和y为长度相同的向量， 分别用于存储x坐标和y坐
标数据。 x=0:pi/100:2*pi; y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); plot(x,y) –当x,y是同维矩阵时，则以x,y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。 t=linspace(0,2*pi,100); x=[t;t]'; y=[sin(t);cos(t)]'; plot(x,y)
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二维图形
双纵坐标函数plotyy
将函数值具有不同量纲、不同数量级的两个函数绘制
在调同用一格坐式标为左坐中：纵标。plotyy(x1,y1,x2,y2)
右纵 坐标
横坐标的标度相同，
左纵坐标用于x1-y1数据对，
右纵坐标用于x2-y2数据对。
例 用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=e0.5xsin(2πx)及曲线y2=1.5e-0.1xsin(x)。
对数坐标绘图
有时变量变化范围非常大，如x轴从0.01到100， 这时如果仍采用plot绘图，就会失去局部可视性 。因此应用对数坐标系来绘图。在对数坐标中可 清晰地看到局部。 x轴对数 semilogx：x轴是log10，y是线性的 ， 等价于plot(log10(x),y) y轴对数 semilogy：y轴是log10，x是线性的， 等价于plot(x,log10(y)) 双对数loglog；用log10-log10标度绘图
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绘制图形的辅助操作—图形窗口的分割
函数格式： subplot(m,n,p) 将一个绘图窗口分割成 m*n 个子区域，并按 行从左至右 ，由上至下 依次编号 。 p 表示第 p 个绘图子区域。
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绘制图形的辅助操作—图形窗口的分割
例：在一个图形窗口中以子图形式同时绘制正弦、 余弦、正切、余切曲线。 x=linspace(0,2*pi,60); y=sin(x);z=cos(x); t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos(x)./(sin(x)+eps); subplot(2,2,1); plot(x,y);title('sin(x)'); axis ([0,2*pi,-1,1]); subplot(2,2,2); plot(x,z);title('cos(x)'); axis ([0,2*pi,-1,1]); subplot(2,2,3); plot(x,t);title('tangent(x)'); axis ([0,2*pi,-40,40]); subplot(2,2,4); plot(x,ct);title('cotangent(x)'); axis ([0,2*pi,-40,40])
二维图形
二维图形 将平面坐标上的数据点连接起来的平面图形
坐标系
–直角坐标 –对数坐标 –极坐标
数据点
–向量 –矩阵
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二维图形
基本函数 ： plot
–功能：
»自动打开一个图形窗口Figure
»如果已经存在一个图形窗口，plot命令则清除当 前图形，绘制新图形
»根据图形坐标大小自动缩扩坐标轴，将数据标尺 及单位标注自动加到两个坐标轴上;可自定义坐 标轴
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绘制图形的辅助操作—图形保持
命令格式 hold on/off： 控制是保持原有图形还是刷新原有图形。
例 a=[20 25 30]; b=[0.3 0.5 4]; plot(a,b,'-or') hold on c=[0.4 3 7]; plot(a,c,'-*b') hold off
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颜色参数 颜色 线型参数 线型
b
蓝
-
实线
g
绿
:
点线
r
红
-. 点划线
c
青 -- 虚线
m
品红
y
黄
k
黑
w
白
标记符号
. o + * x
'square ' 或 s 'diamond' 或 d
^
v
<
>
pΒιβλιοθήκη Baidu
h
标记 圆点 圆圈 加号 星号 叉号 方块 菱形 朝上三角符号 朝下三角符号 朝左三角符号 朝右三角符号 五角星 六角星
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特殊的二维图形
函数 bar(x,y) fplot(y,[a b])
二维图的形状 条形图
精确绘图
备注 x是横坐标，y是纵坐标
y代表某个函数，[a b]表示需要精确绘 图的范围
polar(θ,r) stairs(x,y) stem(x,y) fill(x,y,’b’)
极坐标图 阶梯图 针状图 填充图
坐标控制：设定坐标系范围 自动根据要绘制曲线数据的范围选择合适的 坐标刻度，使得曲线能够尽可能清晰地显示 出来。
图形保持 ：在已存在的图形上再继续添加新 的图形。
图形窗口的分割：在一个图形窗口中绘制多 个子图形
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绘制图形的辅助操作—图形标注
图形标注函数的调用格式： title(图形名称) xlabel(x轴说明) ylabel(y轴说明) text(x,y,图形说明) 在x,y坐标处添加文字说 明 legend(图例1,图例2,…)
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绘制图形的辅助操作—坐标控制
无坐标控制 x=0:.01:pi/2; figure(1) plot(x,tan(x), '-ro')
坐标控制 调用格式为： axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax]) figure(2) plot(x,tan(x),'-ro') axis([0, pi/2,0,5])
x1=0:pi/100:2*pi; x2=0:pi/100:3*pi;
y1=exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);
y2=1.5*exp(-0.1*x2).*sin(x2); plotyy(x1,y1,x2,y2);
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绘制图形的辅助操作
图形标注：图形名称、坐标轴说明、 图形某一部分的含义
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二维图形
plot(x1,y1,选项1,x2,y2, 选项2,…,xn,yn,选项n) –选项：确定颜色、线型和数据点标记符号。 例如， plot(x1,y1,’b-.’,x2,y2, ‘y:d’ ) ‘b-.’：蓝色点划线， ‘y:d’：黄色虚线并用菱形符标记数据点。 –选项省略时，线型一律用实线，颜色将根据曲线的先 后顺序依次采用下表中给出的前7种颜色。 t=0:0.2:2*pi; x=sin(t); y=cos(t); plot(t,x,'+r',t,y,'-b')
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特殊的二维图形
例：某次考试优秀、良好、中等、及格、不及格 的人数分别为：7,17,23,19,5，试用饼图作成 绩统计分析 。 pie([7,17,23,19,5]); title('饼图'); legend('优秀','良好','中等','及格','不及格');
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x=0:0.35:7; y=2*exp(-0.5*x); subplot(2,2,1);bar(x,y,'g'); title('bar(x,y,''g'')');axis([0,7,0,2]); subplot(2,2,2);fill(x,y,'r'); title('fill(x,y,''r'')');axis([0,7,0,2]); subplot(2,2,3);stairs(x,y,'b'); title('stairs(x,y,''b'')');axis([0,7,0,2]); subplot(2,2,4);stem(x,y,'k'); title('stem(x,y,''k'')');axis([0,7,0,2]);
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对数坐标绘图
例：绘制y=10x2的线性坐标图和三种对数坐标图。 x=0:0.1:10; y=10*x.*x; subplot(2,2,1);plot(x,y); title('plot(x,y)');grid on; subplot(2,2,2);semilogx(x,y); title('semilogx(x,y)'); grid on; subplot(2,2,3);semilogy(x,y); title('semilogy(x,y)'); grid on; subplot(2,2,4);loglog(x,y); title('loglog(x,y)');grid on;
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绘制图形的辅助操作—坐标控制
axis函数常用的用法： axis equal 纵、横坐标轴采用等长刻度 axis square 产生正方形坐标系(缺省为矩形) axis auto 使用缺省设置 axis off 取消坐标轴 axis on 显示坐标轴
其他坐标控制函数 grid on/off：控制是否画网格线。 box on/off：控制是否加边框线。 figure(3); plot(x,tan(x),'-ro') ; axis([0, pi/2,0,5]) ; grid on; box on;
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绘制图形的辅助操作—图形标注
例 t=0:0.1:10; y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,'r',t,y2,'b-'); x=[1.7*pi;1.6*pi]; y=[-0.3;0.8]; s=['sin(t)';'cos(t)']; text(x,y,s); title('正弦和余弦曲线'); legend('正弦','余弦'); xlabel('时间t'); ylabel('正弦、余弦');
Harbin Engineering University
第五章
Matlab绘图
吴良杰
Matlab绘图
高层绘图函数 不需过多考虑绘图细节，只需给出一些基本 参数 。 简单明了、方便高效
低层绘图操作 将图形的每个元素（坐标轴、曲线、曲面或 文字）分配一个句柄，通过该句柄对该图形元 素进行操作。 控制和表现图形的能力更强
»可单窗口单曲线绘图；可单窗口多曲线绘图；可 单窗口多曲线分图绘图；可多窗口绘图
»可任意设定曲线颜色、线型和标记符号
»可给图形加坐标网线和图形加注功能
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二维图形
plot的调用格式
–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
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二维图形
plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn) –当输入参数都为向量时，每一向量对(xi,yi)绘制出一 条曲线 。每一组向量对的长度可以不同。 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)