实验4和5MATLAB中的绘图.docx
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实验4和5MATLAB中的绘图
第组
实验报告（理工类）
开课学院及实验室：
实验时间：
年月日
学生姓名
学号
成绩
学生所在学院
年级/专业/班
课程名称
课程代码
实验项目名称
实验四和实验五：
MATLAB中的绘图
项目代码
指导教师
项目学分
一、实验目的
1、掌握基本的绘图指令。
2、学习如何绘制二维图形和进行图形修饰。
3、掌握三维图形的绘制。
4、掌握各种特殊图形的绘制。
二、实验原理
1、普通图形的绘制：
2维图形的基本函数为plot函数，其基本格式为：
plot（x,y,‘选项’），选项包括线型、颜色等设置。
2、图形窗口的分割：
用函数subplot（m,n,i）来实现。
含义是将图形窗口分为m行n列子窗口，然后选定第i个窗口为当前窗口。
3、坐标系的调整：
可用函数axis（[xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax]）来完成。
4、图形的标注：
为坐标轴标注用函数xlabel（‘string’,文本属性）；为图形加标题用函数title（‘string’,文本属性）；在图形窗口的任意位置加入标注用函数text（x,y,‘string’）
5、3维图形的基本函数为plot3函数，用法和plot函数相同。
6、绘制特殊图形：
绘制极坐标图形用函数polar（角度向量,幅值向量,选项）；条形图用函数bar（x,y）；扇形图用pie（x）函数。
三、实验设备、仪器及材料
高性能计算机，MATLAB软件。
四、实验步骤（按照实际操作过程）
1、用不同线型和颜色同一坐标内绘制曲线
及曲线
，其中，0≤X≤2。
再分别为这两条曲线添加网格线，再用axis改变横坐标和纵坐标的范围重新画一次。
2、同一坐标内绘制曲线y1=sin（10x）及曲线y2=sin（x）sin（10x），要求：
（1）y1曲线为红色点划线；
（2）y2曲线为蓝色虚线圆圈；
（3）分别为这两条曲线在右下角添加图例“sin10x”、“sinxsin10x”；
（4）分别添加横坐标和纵坐标名称为“x”、“y”；
（5）添加图名为“正弦曲线”；
（6）分别给两条曲线添加一些文字注释。
3、在同一图形窗口绘制2*1布局的子图，第1幅子图绘制曲线
；第1幅子图绘制曲线
。
要求：
曲线y1为黑色的点划线，曲线y2为红色的虚线圆圈，在右下角标注两条曲线的图例分别为“sint”,“2cos2t”。
4、把图形窗口分割为2*2的布局，在窗口1中绘制一条正弦曲线
；在窗口2中绘制三条衰减的单边指数曲线
；在窗口3中绘制一个矩形脉冲信号，脉冲宽度为1，高度为2，开始时间为1；在窗口4中绘制一个单位圆。
5、在同一平面绘制多条二阶系统时域曲线。
二阶系统的时域响应为
。
（1）绘制1条阻尼系数zeta=0的二阶系统曲线；
（2）绘制1条阻尼系数zeta=0.3的二阶系统曲线；
（3）绘制1条阻尼系数zeta=0.5的二阶系统曲线；
再给图添加上标题“二阶系统曲线”；并在平面的右上角分别为三条曲线添加上图例“
=0”,“
=0.3”，“
=0.5”。
6、控制系统的开环传递函数为
，横坐标
的范围为
。
画出该系统的bode图和nyquist曲线。
7、特殊图形绘制。
（1）绘制条形图。
>>x=0:
0.3:
2*pi;
>>y=sin（x）;
>>subplot（2,2,1）
>>bar（x,y,0.5）%绘制宽度为0.5的条形图
>>axis（[0,2*pi,-1.2,1.2]）
（2）绘制实心图
>>subplot（2,2,2）
>>fill（x,y,’r’）%绘制红色实心图
（3）绘制阶梯图
>>subplot（2,2,3）
>>stairs（x,y）
（4）绘制火柴杆图
>>subplot（2,2,4）
>>stem（x,y）
8、三维曲线绘图：
>>x=0:
0.1:
20*pi;
>>plot3（x,sin（x）,cos（x））%按系统默认设置绘图
9、三维网线绘图
在MATLAB命令窗口输入：
>>[X,Y]=meshgrid（-8:
0.5:
8）;
>>R=sqrt（X.^2+Y.^2）+eps;
>>Z=sin（R）./R;
>>mesh（X,Y,Z）%画三维网线
五、实验过程记录（数据、图表、计算等）
1、>>x=0:
0.1:
2*pi;
>>y1=exp（-0.5*x）.*sin（2*pi*x）;
>>y2=1.5*exp（-0.1*x）.*sin（x）;
>>plot（x,y1,'r-.'）
>>holdon
>>plot（x,y2,'b--'）
>>gridon
>>axisequal
2、>>x=0:
0.1:
2*pi;
>>y1=sin（10*x）;
>>y2=sin（x）.*sin（10*x）;
>>plot（x,y1,'r-.'）
>>holdon
>>plot（x,y2,'b--o'）
>>legend（'sin10x','sinxsin10x',4）
>>xlabel（'x'）
>>ylabel（'y'）
>>title（'正弦曲线'）
>>text（pi,sin（10*pi）,'x=\pi'）
3、>>t=0:
4*pi;
>>y1=sin（t）;
>>subplot（2,1,1）
>>plot（t,y1,'k-.'）
>>legend（'sint',4）
>>t=pi:
3*pi;
>>y2=2*cos（2*t）;
>>subplot（2,1,2）
>>plot（t,y2,'r--o'）
>>legend（'2cos2t',4）
4、>>t=0:
0.01:
2;
>>y=sin（2*pi*t）;
>>subplot（2,2,1）
>>plot（t,y）
>>t=0:
2;
>>y1=exp（-t）;
>>y2=exp（-2*t）;
>>y3=exp（-3*t）;
>>subplot（2,2,2）
>>plot（t,y1,t,y2,t,y3）
>>t=[0112234];
>>y=[0022000];
>>subplot（2,2,3）
>>plot（t,y）
>>t=0:
0.1:
2*pi;
>>subplot（2,2,4）
>>plot（sin（t）,cos（t））;
>>axisequal
5、>>x=0:
0.1:
20;
>>zeta=0;
>>y1=1-1/sqrt（1-zeta^2）*exp（-zeta*x）.*sin（sqrt（1-zeta^2）*x+acos（zeta））;
>>plot（x,y1）
>>zeta=0.3;
>>y2=1-1/sqrt（1-zeta^2）*exp（-zeta*x）.*sin（sqrt（1-zeta^2）*x+acos（zeta））;
>>holdon
>>plot（x,y2,'r:
'）
>>zeta=0.5;
>>y3=1-1/sqrt（1-zeta^2）*exp（-zeta*x）.*sin（sqrt（1-zeta^2）*x+acos（zeta））;
>>plot（x,y3,'g*'）
>>title（'二阶系统曲线'）
>>legend（'/zeta=0','/zeta=0.3','/zeta=0.5'）
6、>>num=1;
>>den=[15860];
>>sys=tf（num,den）
Transferfunction:
1
-------------------------
s^4+5s^3+8s^2+6s
>>w=logspace（-2,3,20）;
>>bode（num,den,w）
>>figure
（2）
>>nyquist（sys,w）
7、>>x=0:
0.3:
2*pi;
>>y=sin（x）;
>>subplot（2,2,1）
>>bar（x,y,0.5）
>>axis（[0,2*pi,-1.2,1.2]）
>>subplot（2,2,2）
>>fill（x,y,'r'）
>>subplot（2,2,3）
>>stairs（x,y）
>>subplot（2,2,4）
>>stem（x,y）
8、>>x=0:
0.1:
20*pi;
>>plot3（x,sin（x）,cos（x））;
9,、>>x=0:
0.1:
20*pi;
>>plot3（x,sin（x）,cos（x））;
>>[X,Y]=meshgrid（-8:
0.5:
8）;
>>R=sqrt（X.^2+Y.^2）+eps;
>>Z=sin（R）./R;
>>mesh（X,Y,Z）
六、实验结果分析及问题讨论
1、plot函数有几种格式？
各有什么区别？
2、如何设置绘制的曲线的颜色？
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