实验4和5MATLAB中的绘图.docx

1、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

2、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，M

3、ATLAB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，0X2。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

4、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

5、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=

6、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-.) hold on plot(x,y2,b-) grid on axis equal2、 x=0:0.

7、1:2*pi; y1=sin(10*x); y2=sin(x).*sin(10*x); plot(x,y1,r-.) hold on 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(2c

8、os2t,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=0 1 1 2 2 3 4; y=0 0 2 2 0 0 0; subplot(2,2,3) plot(t,y) t=0:0.1:2*pi; subplot(2,2,4) plot(sin(t),cos(t); axis equal5、 x=0:0.1:20; zeta=0; y1=1-1/sqrt(1-

9、zeta2)*exp(-zeta*x).*sin(sqrt(1-zeta2)*x+acos(zeta); plot(x,y1) zeta=0.3; y2=1-1/sqrt(1-zeta2)*exp(-zeta*x).*sin(sqrt(1-zeta2)*x+acos(zeta); hold on plot(x,y2,r:) zeta=0.5; y3=1-1/sqrt(1-zeta2)*exp(-zeta*x).*sin(sqrt(1-zeta2)*x+acos(zeta); plot(x,y3,g*) title(二阶系统曲线) legend(/zeta=0,/zeta=0.3,/zeta=0

10、.5)6、 num=1; den=1 5 8 6 0; sys=tf(num,den) Transfer function: 1-s4 + 5 s3 + 8 s2 + 6 s 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？