上机材料二MATLAB语言绘图程序设计 2.docx

1、上机材料二MATLAB语言绘图程序设计 2上机材料二、MATLAB语言绘图、程序设计六、绘图plot 基本二维图形fplot 一元函数图象plot3 空间曲线meshgrid 网格数据生成mesh 网面图surf 曲面图contour 等高线图contour3 3维等高线图title 标题xlabel x轴说明ylabel y轴说明zlabel z轴说明clabel 等高线高度标志text 文本grid 格栅legend 图例hold 图形保持axis 定制坐标轴view 改变视点subplot 子图figure 新图形窗口clf 清除图形close 关闭图形窗口1 曲线图plot(x,y)

2、作出以数据(x(i), y(i)为节点的折线图, 其中x, y为同长度的向量; plot(x1,y1,x2,y2,.) 作出多组数据折线图；fplot(fun,a,b)作出函数fun在区间a,b上的函数图; plot3(x,y,z)空间曲线图, 其中x, y, z为同长度的向量. plot(1 4 2 5,1 3 -1 2) plot(1 4 2 5,1 3 -1 2,1:3,2 10 3 ) %注意颜色图形可直接保存为M文件，也可利用图形窗口菜单Edit/Copy figure作为图片剪贴到Word或其他应用程序中。图形的线型，标记，颜色均可设定。常用的有颜色线型标记b 蓝(默认)- 实线(

3、默认)无标记(默认)g 绿- 虚线* 星r 红: 粗点线. 点y 黄-. 点划线o 圈m 洋红x 叉c 青+ 十字w 白s 方块k 黑d 菱形v 下三角形 上三角形 右三角形h 六角形p 五角形例 一元函数图 y=x3-x-1和y=sin(5x), -1x2fplot(x.3-x-1,-1,2);hold on; %在作下一幅图时保留已有图象x=-1:0.2:2;y=sin(5*x);plot(x,y,:ro);hold off; %释放hold on 曲面图x,y=meshgrid(xa,ya)当xa, ya分别为m维和n维行向量，得到x和y均为n行m列矩阵。meshgrid常用于生成X-Y

4、平面上的网格数据。mesh(x,y,z) 绘制网格图，是最基本的曲面图形命令, 其中x, y, z是同阶矩阵，表示曲面三维数据。mesh(xa,ya,z)xa, ya分别为m维和n维向量，z均为n行m列矩阵。等价于先x,y=meshgrid(xa,ya)再mesh(x,y,z)。surf(x,y,z) 绘制网面图，与mesh用法类似。contour(x,y,z) 绘制等高线图，与mesh用法类似，可指定z的范围。contour3(x,y,z) 绘制三维等高线图，与mesh用法类似，可指定z的范围。例如xa=1:3;ya=1:4;x,y=meshgrid(xa,ya);z=x+y;mesh(x,

5、y,z)x,y,z 1 2 3 1 1 1 2 3 4 1 2 3 2 2 2 3 4 5 1 2 3 3 3 3 4 5 6 1 2 3 4 4 4 5 6 7这3组数据构成网面的12的格点坐标。例 二元函数图z = x*exp(-x2-y2)clear;close; %close关闭所有图形窗口xa=-2:.2:2;ya=xa;x,y=meshgrid(xa,ya);z=x.*exp(-x.2-y.2);mesh(x,y,z); %网格图surf(x,y,z); %网面图contour(x,y,z); %等高线图contour3(x,y,z); %三维等高线图3说明、格栅和图例图5Titl

6、e(字符串)图形标题说明xlabel，ylabel,zlabel用法类似于title，分别说明坐标轴x,y,z。Text(x,y,字符串)将字符串表达的文字标于(x,y)处.Lengend(字符串1,字符串2,.)依次说明图例grid on/grid off 显示/不显示格栅例 参变量函数clear;close;t=0:0.1:20;r=exp(-0.2*t);th=0.5*pi*t;x=r.*cos(th);y=r.*sin(th);z=t;plot3(x,y,z);text(x(1),y(1),z(1),START)n=length(x);text(x(n),y(n),z(n),END)t

7、itle(SPACE LINE)xlabel(X);ylabel(Y);zlabel(Z);legend(Cone Line);grid on; %再试一试grid off, 观察变化4、图形控制Hold on/hold off 保留/释放现有图形axis off/on 不显示/显示坐标轴axis(a,b,c,d)定制2维坐标轴范围axb,cydaxis(a,b,c,d,e,f)定制3维坐标轴范围axb,cyd，ezfview(az,el)调整视角，az为角度，el为高度(默认az=-37.5, el=30)figure 开一个新图形窗口close 关闭现有图形窗口subplot(m,n,k)

8、将图形窗口分为m*n个子图，并指向第k幅图5图形对象设置 MATLAB图形窗口、坐标轴、图形元素等往往是系统自动选定的，有些可用图形命令来改变，如曲线的颜色、标题文本、视点等。一般可使用对象设置命令set来设置，如文本的字体，坐标轴刻度，窗口的背景色等，但用法较复杂。MATLAB的图形窗口建立了图形对象编辑工具，可直接改变图形设置。 作为示例，我们现在来设法将例3产生的图形改变成下列样子。（1） 按工具栏Edit plot按钮（指向左上方的箭头），使图形处于编辑状态；（2） 曲线粗细和颜色：选中曲线，用菜单Edit/Current Object Properties.设置（或用鼠标双击可编辑)

9、，将颜色改为红色，粗细改为3；（3） 字体大小：选中所要编辑的文字，用菜单Edit/Current Object Properties.设置；（4） 坐标轴：选中并双击坐标轴，将y轴方向设为“reverse”；（5） 再按工具栏Edit plot按钮，使图形回到正常状态；（6） 调整视角：按工具栏Rotate 3D按钮(带箭头的圆圈)，选中坐标轴，调整为理想角度；（7） 加箭头线：按工具栏Insert Arrow按钮（指向左上方的箭头）,从原点拉出三根坐标线, 并双击编辑加粗；（8） 加文本：按工具栏Insert Text按钮（字母A）,在适当位置写 X, Y, Z，设置字体和大小；（9） 用

10、命令 axis off 使原坐标轴不显示。但图形窗口对象编辑工具并没有给出所有设置，更详细的设置可用菜单Edit/ .property完成。七、程序设计、控制流 到目前为止，我们用的命令都是顺序结构的，对于复杂的计算，需要循环和分支结构。例 计算 s = clear;s=0;for n=1:100 s=s+1/n/n;endss = 1.6350常用控制流语句有for 循环变量=初值：增量：终值，语句；endwhile（条件式），语句；endif（条件式）, 语句; endif（条件式1), 语句1; elseif （条件式2), 语句2; ;else, 语句;end switch(分支变量)

11、case(值1), 语句1;case(值2), 语句2; otherwise 语句;end另外还有break(中断循环), return(中断执行返回)等。、M脚本文件 从工具栏的New File按钮或在File/New菜单选M-file 就进入MATLAB的编辑器Editer，用以编写用户的M文件。M文件可分为两类：M脚本文件和M函数文件。将多条MATLAB语句写在编辑器中保存在适当的目录中(这个目录须在MATLAB搜索路径中)，就得到一个M脚本。如我们将下面几条语句写在编辑器中，clear;s=0;for n=1:100 s=s+1/n/n;ends保存为eg0_4（不要加扩展名m)，然后

12、在命令窗口执行 eg0_4s = 1.6350使用编辑器也可打开和修改M文件，观察变量值，调试程序等。但要注意：每次修改程序后都要存盘。、函数文件M函数文件以function开头, 格式为function 输出变量=函数名(输入变量)语句；在MATLAB中，使用M函数是以该函数的磁盘文件主名调用，而不是function中的函数名, 但我们建议二者用同名。M函数与M脚本有两个重要区别：第一，M函数一般有输入输出变量；第二，M函数中所有变量为局部变量，而脚本文件中所有变量都存在于命令窗口，即全程变量。例如，写函数文件 M函数eg0_4f.mfunction s=f(m)s=0;for n=1:m

13、s=s+1/n/n;end保存为eg0_4f.m，在命令窗口执行 clear;eg0_4f(100),eg0_4f(1000)ans = 1.6350ans = 1.6439 s? Undefined function or variable s. %说明s不是命令窗口的变量*、编程几点高级事项input 提示输入disp 强行显示num2str 数值转字符串str2num 字符串转数值int2str 整数转字符串mat2str 矩阵转字符串char 按ASCII码转换strcmp 字符串比较eval 执行命令feval 执行函数keyboard 键盘指令pause 延时warning 显示警

14、告error 显示错误并中断nargin 函数的输入变量个数nargout 输出变量个（1）注释：注释语句注释用%开头，对本行后面字符起作用，注释语句不参与运算，起说明作用，增强程序的可读性，一个好的M文件开头应有一段注释，说明功能和使用方法，这部分注释使用 help 文件主名可看到。注释符%也常用于程序调试。（2）提示输入：input和disp是一组输入输出语句，例如编写下列脚本文件finddet.m，使对键盘输入的方阵求得行列式。 文件finddet.mclear A;A=input(Enter a square matrix: );d=det(A);disp(Its determinant is ,num2str(d);这里num2str是将数转换为字符串。现在运行finddet Enter a square matrix: （请你输入方阵，如1 2;3 4）Its determinant is 2（