机制独立的画图matlab绘图教学讲义

机制独立的画图与其他语言不同，MATLAB有许多的画图和图象处理命令。当MATLAB运行时，这些标绘图和图片将会出现在这台电脑的图象输出设备中。此功能使得MATLAB成为一个形象化技术数据的卓越工具。基本二维一元函数作图MATLAB的绘图窗口用figure命令可产生可编辑的图形口,点击窗口中菜单“Insert”的下拉菜单各选项，可以在图形编辑窗口中添加各种图形.绘图基本命令plot(x,y,‘r+-’)离散数据画函数曲线图fplot(y,[a,b])连续函数y在区间[a,b]上做曲线图ezplot(y,[a,b])连续函数y在区间[a,b]上做曲线图polar(t,r)极坐标绘曲线图holdon保持图形holdoff取消保持图形clf删除图形subplot(m,n,p)分块绘图，分割成m行n列，p为编号plot(x1,y1,x2,y2)同一图中绘制多条曲线gridon(off)图形窗口中添加(去掉)网格zoomon(off)允许(不允许)对图形缩放ginput(n)用鼠标获取图形中n个点的坐标fill填充二维坐标中的二维图形patch填充二维或三维坐标中的二维图形axis([xmin,xmax,ymin,ymax])确定坐标系的范围axis(‘equal’)各坐标轴刻度增量相同axis(‘on’)返回(缺省的)坐标轴显现状态colormap(cm)生成色图cm所指定的色彩对照表[x,y,z]=meshgrid(x,y,z)三维网格坐标的生成slice(x,y,z,xi,yi,zi,n)绘制三维物体切片图绘图的标注命令xlabel(‘x轴’)x轴加标志’x轴’ylabel(‘y轴’)y轴加标志’y轴’zlabel(‘z轴’)z轴加标志’z轴’title(‘f曲线图’)加图名“f曲线图”legend(‘f(x)’)为图形添加图例text(x,y,’文本’)在指定位置添加文本字符串gtext(‘文本’)用鼠标在图形上放置文本离散数据绘图法第1步：首先定义自变量x的取值向量（定义向量方法向量的创建）第2步：再定义函数y的取值向量第3步：用plot(x,y)命令给出平面曲线图在绘图参数中可以给出绘制图形的线型和颜色的参数，平面曲线图形的绘制例plot(x,y,’r-*’)是用红色的实线，数据点为*型绘图，如图所示。指定要绘制的函数图形的值范围变量的增量当指定函数的值范围时，我们必须告诉MATLAB函数使用的变量的增量。使用较少的增量可以使得图形显示更加平滑。如果增量较小，MATLAB会计算更多的函数值，不过通常不需要取得那么小。用绘制0≤x≤10之间的y=cos(x)的图形来看看如何做要先定义这个区间并告诉MATLAB我们所使用的增量。区间使用方括号[]以下面的形式定义：[start:interval:end]例如，如果我们要告诉MATLAB在0≤x≤10上以0.1的增量递增，我们输入：[0:0.1:10]用赋值运算符给这个范围内的变量一个名称，也用这种办法告知MATLAB相关变量和我们要绘制的函数。因此，要绘制y=cos(x)，我们输入下面的命令：>>x=[0:0.1:10];>>y=cos(x);注意我们每行都以分号“;”结尾，记住，这会抑制MATLAB输出。你不会想让MATLAB在屏幕中间输出一大串x值，因此使用了分号。现在我们可以输入下面的命令绘图了：>>plot(x,y)输入绘图命令后敲回车ENTER。MATLAB会新开启一个标题为“Figure1”的新窗口，窗口中含有所绘制的图形。plot绘图命令的几种格式：（1）plot(y)当只有一个参数时，plot以y的值为纵坐标，横坐标为1开始的自然数，长度与y相同。（2）plot(x,y)其中x与y是同维向量。例画曲线y=sinx,x∈[0,2π]程序如下：x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);或plot(x,y)程序如下x=0:0.1:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)一元符号表达式函数绘图法程序如下：sumsxy=f(x)ezplot(y)或fplot(‘y’,[a,b],‘r*’)第1步：首先定义x是符号变量，再定义y是x的符号表达式函数。第2步：用绘图命令ezplot或fplot绘图。例8画曲线运行结果。解程序如下：symsxy=exp(x)ezplot(y)ezplot的几种格式：（1）ezplot(f)表示在默认区间-2*pi<x<2*pi上绘制函数f(x)的图形。（2）ezplot(f,[a,b])表示在给定区间a<x<b上绘制函数f(x)的图形。（3）ezplot(f(x,y))表示在默认区间-2*pi<x<2*pi，-2*pi<y<2*pi上绘制隐函数f(x,y)=0的图形。（4）ezplot(f(x,y),[a,b,c,d])表示在给定区间a<x<b，c<y<d上绘制隐函数f(x,y)=0的图形。（5）ezplot(x,y)表示在默认区间0<t<2*pi上绘制由参数方程x=x(t),y=y(t)确定的一元函数图形。（6）ezplot(x,y,[a,b])表示在给定区间a<t<b上绘制由参数方程x=x(t),y=y(t)确定的一元函数图形。绘制函数在内的图像。程序如下：symsxezplot(sin(1/x),[-pi,pi])运行结果如图所示，从图中可以看出为函数的振荡间断点。一元极坐标绘图命令：polar(t,r)其中t和r分别为角度向量和幅值向量，且向量长度相同。命令：polar(t,r)其中t和r分别为角度向量和幅值向量，且向量长度相同。例12下图绘图程序如下。

t=0:0.1:4*pi;r=cos(t/6)+0.5;polar(t,r)对数坐标图

通过对数据进行对数转换可以更清晰地看出数据的某些特征,在对数坐标系中描绘数据点的曲线,可以直接地表现对数转换.对数转换有双对数坐标转换和单轴对数坐标转换两种.用loglog函数可以实现双对数坐标转换,用semilogx和semilogy函数可以实现单轴对数坐标转换.用途对数坐标图可以把某个变量的值改为它的对数值与另一个变量画在一个坐标系里或者两个变量都取了对数,然后画在同一个坐标系里,其本质是让某个变量的对数函数成为一个新的变量，让新变量与原来的另一变量进行比较.这样的话可以通过图像来查看两个变量之间是否有什么容易看出来的函数关系例我们得到的原始数据只有x和y的，这样的话不容易从散点图看出两个变量之间的关系，但是如果到了对数坐标系中我们选择lgx,y坐标系，就可以很容易看出两个变量之间有周期关系，可以用正弦函数来进行拟合.主要是利用散点图来估计两个变量之间的函数关系，判断如何进行拟合更为方便，更好地设定拟合基函数.常用命令loglog(Y)表示x、y坐标都是对数坐标系semilogx(Y)表示x坐标轴是对数坐标系semilogy(…)表示y坐标轴是对数坐标系plotyy有两个y坐标轴，一个在左边，一个在右边例用方形标记创建一个简单的loglog解输入命令:x=logspace(-1,2);loglog(x,exp(x),’-s’)gridon%标注格栅在一个图形窗口中绘制多条曲线（1）在同一个图形中用图形保持命令绘制多条曲线

命令：holdon打开图形保持

holdoff关闭图形保持例画幂函数(k=1,2,3,4)的图形。解程序如下x=-1:0.1:1;fork=1:4y=x.^k;plot(x,y,‘r’);holdon;endholdoff运行结果如图（2）分块函数（窗口分割）命令：subplot(m,n,p)

subplot(m,n,k)将图形窗口分割成m行n列的子窗口，当前的绘图窗口为第k个窗口，k的取值从1到m×n，其数法是先从左到右，从第1列到第n列，再从上至下，从第1行至第m行。例将函数，，，分块绘制在同一窗口。解程序如下：subplot(2,2,1)fplot('sin(x)',[-pi,pi],'r')title('sin(x)')subplot(2,2,2)fplot('cos(x)',[-pi,pi],'m:')title('cos(x)')subplot(2,2,3)fplot('x^2',[-2,2],'.-')title('x^2')subplot(2,2,4)fplot('exp(x)',[-3,3],'k')title('exp(x)')

运行结果如图

在图形上加格栅、图例和标注图形保持图形处理定制坐标1、在图形上加格栅、图例和标注（1）GRIDON:加格栅在当前图上

GRIDOFF:删除格栅（2）hh=xlabel(string):

在当前图形的x轴上加图例stringhh=ylabel(string):在当前图形的y轴上加图例stringhh=zlabel(string):在当前图形的z轴上加图例stringhh=title(string):在当前图形的顶端上加图例string处理图形例在区间[0,2*pi]画sin(x)的图形，并加注图例“自变量X”、“函数Y”、“示意图”,并加格栅.解x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);plot(x,y)xlabel('自变量X')ylabel('函数Y')title('示意图')gridonMatlabliti2

（3）hh=gtext(‘string’)

命令gtext(‘string’)用鼠标放置标注在现有的图上.运行命令gtext(‘string’)时，屏幕上出现当前图形在图形上出现一个交叉的十字，该十字随鼠标的移动移动，当按下鼠标左键时，该标注string放在当前十交叉的位置.例在区间[0,2*pi]画sin(x)，并分别标注“sin(x)”“cos(x)”.

解x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,x,z)gtext(‘sin(x)’);gtext(’cos(x)’)2、定制坐标Axis([xminxmaxyminymaxzminzmax])例在区间[0.005,0.01]显示sin(1/x)的图形。解x=linspace(0.0001,0.01,1000);y=sin(1./x);plot(x,y)axis([0.0050.01–11])定制图形坐标将坐标轴返回到自动缺省值Axisautox、y、z的最大、最小值3、图形保持(1)holdonholdof例将y=sin(x)、y=cos(x)分别用点和线画出在同一屏幕上。解x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x)plot(x,z,’:’)holdonPlot(x,y)保持当前图形,以便继续画图到当前图上释放当前图形窗口统计图形绘制1.条形图bar(x,y)%竖直条形图，其中x是横坐标向量，y是向量或矩阵

当y为向量时，每组对应一个竖条，当为m×n矩阵时，画出m组竖条，每组有n条。

barh(x,y)%水平条形图bar3%三维竖直条形图bar3h(x,y)%三维水平条形图例做竖直条形图