MATLAB二维图形的绘制函数全解Word格式文档下载.docx

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y=2e-0.5xcos（4πx）

程序如下：

x=0:

pi/100:

2*pi;

y=2*exp（-0.5*x）.*cos（4*pi*x）;

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，这实际上是绘制折线图。

p=[22,60,88,95,56,23,9,10,14,81,56,23];

plot（p）

绘制多根二维曲线

1．plot函数的输入参数是矩阵形式

（1）当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制出多根不同颜色的曲线。

曲线条数等于y矩阵的另一维数，x被作为这些曲线共同的横坐标。

（2）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。

（3）对只包含一个输入参数的plot函数，当输入参数是实矩阵时，则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线，曲线条数等于输入参数矩阵的列数。

当输入参数是复数矩阵时，则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。

2．含多个输入参数的plot函数

调用格式为：

plot（x1,y1,x2,y2,…,xn,yn）

（1）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。

（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。

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）;

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）

》》q=[x1x2x3];

>

p=[y1y2y3];

plot（q,p）对应的图（下面的图）

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。

plotyy（x1,y1,x2,y2）

其中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。

用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos（4πx）和y2=2e-0.5xcos（πx）。

x=0:

y1=0.2*exp（-0.5*x）.*cos（4*pi*x）;

y2=2*exp（-0.5*x）.*cos（pi*x）;

plotyy（x,y1,x,y2）;

4．图形保持

holdon/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。

采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线

y1=0.2e-0.5xcos（4πx）和y2=2e-0.5xcos（πx）。

plot（x,y1）

holdon

plot（x,y2）;

holdoff

设置曲线样式

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后顺序依次。

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（x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,选项n）

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（4πx）和y2=2e-0.5xcos（πx），标记两曲线交叉点。

x=linspace（0,2*pi,1000）;

k=find（abs（y1-y2）<

1e-2）;

%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*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'

）;

图形标注与坐标控制

1．图形标注

有关图形标注函数的调用格式为：

title（图形名称）

xlabel（x轴说明）

ylabel（y轴说明）

text（x,y,图形说明）

legend（图例1,图例2,…）

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（{\omega}t+{\beta}）’）将得到标注效果sin（ωt+β）。

区间内，绘制曲线y1=2e-0.5x和y2=cos（4πx），并给图形添加图形标注。

y1=2*exp（-0.5*x）;

y2=cos（4*pi*x）;

plot（x,y1,x,y2）

title（'

xfrom0to2{\pi}'

%加图形标题

xlabel（'

VariableX'

%加X轴说明

ylabel（'

VariableY'

%加Y轴说明

text（0.8,1.5,'

曲线y1=2e^{-0.5x}'

%在指定位置添加图形说明

text（2.5,1.1,'

曲线y2=cos（4{\pi}x）'

legend（‘y1’,’y2’） 

%加图例

2．坐标控制

axis函数的调用格式为：

axis（[xminxmaxyminymaxzminzmax]）

axis函数功能丰富，常用的格式还有：

axisequal：

纵、横坐标轴采用等长刻度。

axissquare：

产生正方形坐标系（缺省为矩形）。

axisauto：

使用缺省设置。

axisoff：

取消坐标轴。

axison：

显示坐标轴。

给坐标加网格线用grid命令来控制。

gridon/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。

boxon/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

在同一坐标中，可以绘制3个同心圆，并加坐标控制。

t=0:

0.01:

x=exp（i*t）;

y=[x;

2*x;

3*x]'

plot（y）

gridon;

%加网格线

boxon;

%加坐标边框

axisequal 

%坐标轴采用等刻度

图形窗口的分割

subplot函数的调用格式为：

subplot（m,n,p）

该函数将当前图形窗口分成m×

n个绘图区，即每行n个，共m行，区号按行优先编号，且选定第p个区为当前活动区。

在每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。

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。

程序如下：

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）;

sin（x）'

axis（[0,2*pi,-1,1]）;

subplot（2,2,2）;

plot（x,z）;

cos（x）'

subplot（2,2,3）;

plot（x,t）;

tangent（x）'

axis（[0,2*pi,-40,40]）;

subplot（2,2,4）;

plot（x,ct）;

cotangent（x）'

其他二维图形

其他坐标系下的二维数据曲线图

1．对数坐标图形

MATLAB提供了绘制对数和半对数坐标曲线的函数，调用格式为：

semilogx（x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…）

semilogy（x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…）

loglog（x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…）

例 

绘制y=10x2的对数坐标图并与直角线性坐标图进行比较。

0.1:

10;

y=10*x.*x;

plot（x,y）;

plot（x,y）'

semilogx（x,y）;

semilogx（x,y）'

semilogy（x,y）;

semilogy（x,y）'

loglog（x,y）;

loglog（x,y）'

2．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4-11 

绘制r=sin（t）cos（t）的极坐标图，并标记数据点。

pi/50:

r=sin（t）.*cos（t）;

polar（t,r,'

-*'

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）：

画条形图

stairs（x,y,选项）：

画阶梯图

stem（x,y,选项）：

画离散序列数据图

例分别以条形图、阶梯图、杆图和填充图形式绘制曲线y=2sin（x）。

pi/10:

y=2*sin（x）;

subplot（2,2,1）;

bar（x,y,'

g'

）'

axis（[0,7,-2,2]）;

subplot（2,2,2）;

stairs（x,y,'

b'

subplot（2,2,3）;

stem（x,y,'

k'

subplot（2,2,4）;

fill（x,y,'

y'

）：

填充图形

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 

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。

PIE（...,LABELS）isusedtolabeleachpieslicewithcellarrayLABELS.

LABELSmustbethesamesizeasXandcanonlycontainstrings.

subplot（1,2,1）;

pie（[2347,1827,2043,3025]）;

饼图'

legend（'

一季度'

'

二季度'

三季度'

四季度'

（下面的图）

即基本上相当于pie（[2347,1827,2043,3025],{'

}）;

但有区别（上面的图）

LEGEND（...,'

Location'

LOC）addsalegendinthespecified

location,LOC,withrespecttotheaxes.LOCmaybeeithera

1x4positionvectororoneofthefollowingstrings:

'

North'

insideplotboxneartop

South'

insidebottom

East'

insideright

West'

insideleft

NorthEast'

insidetopright（defaultfor2-Dplots）

NorthWest'

insidetopleft

SouthEast'

insidebottomright

SouthWest'

insidebottomleft

NorthOutside'

outsideplotboxneartop

SouthOutside'

outsidebottom

EastOutside'

outsideright

WestOutside'

outsideleft

NorthEastOutside'

outsidetopright（defaultfor3-Dplots）

NorthWestOutside'

outsidetopleft

SouthEastOutside'

outsidebottomright

SouthWestOutside'

outsidebottomleft

Best'

leastconflictwithdatainplot

BestOutside'

leastunusedspaceoutsideplot

LEGEND（string1,string2,string3,...）putsalegendonthecurrentplot

usingthespecifiedstringsaslabels.LEGENDworksonlinegraphs,

bargraphs,piegraphs,ribbonplots,etc.Youcanlabelany

solid-coloredpatchorsurfaceobject.Thefontsizeandfontnamefor

thelegendstringsmatchestheaxesfontsizeandfontname.

LEGEND（H,string1,string2,string3,...）putsalegendontheplot

containingthehandlesinthevectorHusingthespecifiedstringsas

labelsforthecorrespondinghandles

subplot（1,2,2）;

compass（[7+2.9i,2-3i,-1.5-6i]）;

相量图'