matla绘图简明教程

1、MatLab绘图作为一个功能强大的工具软件，Matlab具有很强的图形处理功能，提供了大量的二维、三维图形函数。由于系统采用面向对象的技术和丰富的矩阵运算，所以在图形处理方面方便又高效。一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第一个物理行之后加上3个小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。二维图形一、 plot函数 函数格式：plot(x,y)  其中x

2、和y为长度相同                     坐标向量     函数功能：以向量x、y为轴，绘制曲线。【例】 在区间0X2p内，绘制正弦曲线y=sin(x)其程序为：x=0:pi/100:2*pi;  %必须加上分号，否则x直接显示出来啦y=sin(x); %必须加上分号，否则x直接显示出来啦plot(x,y)【例】在0x2p区

3、间内，绘制曲线                     y=2e0.5xcos(4x)程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数:plot(x)     在这种情况下，当x是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线，这

4、实际上是绘制折线图。  含多个输入参数的plot函数调用格式为： plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn).当输入参数都为向量时，x1和y1，x2和y2，xn和yn分别组成一组向量对，每一组向量对的长度可以不同。每一向量对可以绘制出一条曲线，这样可以在同一坐标内绘制出多条曲线。     .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】同时绘制正、余弦两条曲线y1=sin(x)和         

5、;     y2=cos(x)，其程序为：x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)或者x=0:0.5:360*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x)中间变量绘图t=0:0.1:2*pi;x=t.*sin(3*t); %.*表示点乘，*表示矩阵乘法y=t.*sin(t).*sin(t);plot(x,y);【例】 分析下列程序绘制的曲线。x1=linspace(0,2*pi,100);x2=linspace(0,3*pi,100);x3=linspace(0,4*pi,100

6、);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)  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：plotyy(x1,y1,x2,y2)           其中

7、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=0.2e0.5xcos(4x) 和        

8、0;     y2=2e 0.5xcos(x)  图形保持      hold on/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形，不带参数的hold命令在两种状态之间进行切换。hold on:启动图形保持功能，当前坐标轴和图形都将保持，此后绘制的图形都将添加在这个图形之上，并且自动调整坐标轴的范围。hold off:关闭图形保持功能。hold ：在hold on 和hold off命令之间进行切换。【例】采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4x) 和y2=2e-0

9、.5xcos(x)。程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y1)hold ony2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plot(x,y2);hold off二、设置曲线样式格式：        MATLAB提供了一些绘图选项，用于确定所绘曲线的线型、颜色和数据点标记符号，它们可以组合使用。例如，“b-.”表示蓝色点划线，“y:d”表示黄色虚线并用菱形符标记数据点。当选项省略时，MATLAB规定，线型一律用实线，颜色将根据曲线的先

10、后顺序依次。调用格式为：plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,xn,yn,选项n)        要设置曲线样式可以在plot函数中加绘图选项，其调用格式为：plot(x,y1,cs,.)其中c表示颜色， s表示线型。【例】 用不同线型和颜色重新绘制例2图形，其程序为：x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,'go',x,y2,'b-.')       

11、0;   其中参数'go'和'b-.'表示图形的颜色和线型。g表示绿色，o表示图形线型为圆圈；b表示蓝色，-.表示图形线型为点划线。【例】在同一坐标内，分别用不同线型和颜色绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4x) 和y2=2e-0.5xcos(x)，标记两曲线交叉点。x=linspace(0,2*pi,1000);y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);k=find(abs(y1-y2)<1e-2);    &#

12、160;                            %查找y1与y2相等点(近似相等)的下标x1=x(k);               %取y1与y2相等点的x坐标y3=0.2

13、*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1);                                 %求y1与y2值相等点的y坐标plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'bp');三、图形标记在绘制图形的同时，可

14、以对图形加上一些说明，如图形名称、图形某一部分的含义、坐标说明等，将这些操作称为添加图形标记。title(加图形标题);当前轴的正上方居                   中位置处输出文本作为标题    xlabel('加X轴标记');     ylabel('加Y轴标记'); 

15、60;     text(X,Y,'添加文本');函数中的说明文字，除使用标准的ASCII字符外，还可使用LaTeX格式的控制字符，这样就可以在图形上添加希腊字母、数学符号及公式等内容。例如，text(0.3,0.5,sin(omegat+beta)将得到标注效果sin(t+)。x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,'b*',x,y2,'r>');title('绘制正弦，余弦函数');% title(date);xlabe

16、l('横轴');ylabel('纵轴');text(2,1,'正弦曲线');text(1,0.6,'余弦曲线');【例】 在坐标范围0X2,-2Y2内重新绘制正弦曲线，其程序为：x=linspace(0,2*pi,60);%生成含有60个数据元素的向量Xy=sin(x);plot(x,y);axis (0 2*pi -2 2);四、坐标控制axis函数的调用格式为：axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)axis函数功能丰富，常用的格式还有：axis equal：纵、横坐标轴采用等长刻度。axis s

17、quare：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。给坐标加网格线用grid命令来控制。grid on/off命令控制是画还是不画网格线，不带参数的grid命令在两种状态之间进行切换。       给坐标加边框用box命令来控制。box on/off命令控制是加还是不加边框线，不带参数的box命令在两种状态之间进行切换。五、加图例给图形加图例命令为legend。该命令把图例放置在图形空白处，用户还可以通过鼠标移动图例，将其放到希望的位置。格式:lege

18、nd('图例说明','图例说明');【例】 为正弦、余弦曲线增加图例，其程序为：x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2, '-');legend('sin(x)','cos(x)');六、对函数自适应采样的绘图函数        fplot函数则可自适应地对函数进行采样，能更好地反应函数的变化规律。       &#

19、160; fplot函数的调用格式为：   fplot(fname,lims,tol,选项)        其中fname为函数名，以字符串形式出现，lims为x,y的取值范围，tol为相对允许误差，其系统默认值为2e-3。选项定义与plot函数相同。【例】用fplot函数绘制f(x)=cos(tan(x)的曲线。命令如下：        fplot('cos(tan(pi*x)', 0,1,1e-4)或可先建

20、立函数文件fct.m，其内容为：function  y=fct(x)         y=cos(tan(pi*x);用fplot函数调用fct.m函数，其命令为：fplot(fct,0  1)七.极坐标图polar函数用来绘制极坐标图，其调用格式为：polar(theta,rho,选项)其中theta为极坐标极角，rho为极坐标矢径，选项的内容与plot函数相似。例  绘制r=sin(t)cos(t)的极坐标图，并标记数据点。程序如下：1 t=0:pi/50:2*pi;2 r=sin

21、(t).*cos(t);3 polar(t,r,'-*');八. 图形标记title(加图形标题');      xlabel('加X轴标记');     ylabel('加Y轴标记');       text(X,Y,'添加文本'); Legend(sin（x）);%加图例 绘制三维螺旋曲线1 t=0:pi/50:

22、10*pi;2 x=sin(t),y=cos(t);3 plot3(x,y,t);4 title('helix'),text(0,0,0,'origin');5 xlabel('sin(t)'),ylabel('cos(t)'),zlabel('t');6 grid on;%加上虚线网格线可以更好的看到对应区间的值 九.绘制三维网格图。函数格式：mesh(x,y,z,c)其中：x，y控制X和Y轴坐标       矩阵z是由(x，y)求得Z轴坐标&

23、#160;      (x,y,z)组成三维空间的网格点       c用于控制网格点颜色1 %绘制三维网格曲面图2 x=0:0.15:2*pi;3 y=0:0.15:2*pi;4 z=sin(y')*cos(x); %矩阵相乘5 mesh(x,y,z);1 %画出由函数形成的立体网状图：2 x=linspace(-2, 2, 25); % 在x轴上取25点 3 y=linspace(-2, 2, 25); % 在y轴上取25点 4 xx,yy=meshgrid(x,y); %

24、 xx和yy都是21x21的矩阵 5 zz=xx.*exp(-xx.2-yy.2); % 计算函数值，zz也是21x21的矩阵 6 mesh(xx, yy, zz); % 画出立体网状图 十.surf函数绘制三维曲面图，各线条之间的补面用颜色填充。surf函数和mesh函数的调用格式一致。函数格式: surf (x,y,z)其中x，y控制X和Y轴坐标，矩阵z是由x，y求得的曲面上Z轴坐标。1 % 绘制三维曲面图2 x=0:0.15:2*pi;3 y=0:0.15:2*pi;4 z=sin(y')*cos(x); %矩阵相乘5 surf(x,y,z); 1 %剔透玲珑球2 X0

25、,Y0,Z0=sphere(30); %产生单位球面的三维坐标3 X=2*X0;Y=2*Y0;Z=2*Z0; %产生半径为2的球面的三维坐标,若加上常数则是圆心4 surf(X0,Y0,Z0); %画单位球面5 shading interp %采用插补明暗处理6 hold on; mesh(X,Y,Z);hold off %画外球面7 hidden off %产生透视效果8 axis off %不显示坐标轴 1 %卫星返回地球的运动轨线示意。 2 R0=1; %以地球半径为一个单位 3 a=12*R0;b=9*R0;T0=2*pi; %T0是轨道周期 4 T=5*T0;dt=pi/100;t=0:dt:T'f=sq