matlab gui 可视化小程序画x的函数图像
利用MATLAB编程实现动态画图功能
自动化专业综合设计报告设计题目：利用MATLAB编程实现动态画图功能所在实验室：自动化系统仿真实验室指导教师：学生姓名班级计082-2 班学号200825502210撰写时间：2012-3-1 成绩评定：一．设计目的a)进一步熟悉Matlab的界面及基本操作；b)了解并掌握Matlab中一些函数的作用与使用；c)学会如何利用Matlab实现绘图功能，并可使坐标系动态设置。
二．设计要求外部输入数据动态设置坐标系，然后绘制图形，并举例演示。
三．设计内容Matlab用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
我设计的题目是利用matlab的GUI编程实现动态的画图功能。
GUI运行时主界面如下：在文本输入框中分别输入x、y、z的值，其中y的值可以是包含x的表达式，z的值可以是包含x和y的表达式。
当y和z的值均为0时，绘制x的曲线；当z的值为0时，绘制二维图形；当z的值不为0时，可以绘制三维图形和三维曲面图。
设计步骤如下：1：打开matlab软件2：建立一个GUI文件，保存到work中3：添加控件主界面，包含的控件有：EditText，StaticText，Axes，PushButton。
其中EditText用于xyz值的输入，StaticText用于显示提示，Axes用于显示绘制的图形，PushButton作为绘图按钮。
4：编写程序程序的编写主要分为两个部分，一个是数据的采集，一个是绘图。
数据采集部分用到的函数主要是str2num、eval函数，具体程序如下: X值输入：function editX_Callback(hObject, eventdata, handles)clchandles.x=str2num(get(hObject,'string'))handles.xhandles=gcboguidata(hObject, handles);Y值输入：function edit2_Callback(hObject, eventdata, handles)clcx=handles.x;handles.y=eval(get(hObject,'string'))handles.yhandles=gcboguidata(hObject, handles);Z值输入：function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles)clcx=handles.x;y=handles.y;handles.z=eval(get(hObject,'string'));if handles.z==0set(handles.pushbutton1,'Visible','on');set(handles.pushbutton4,'Visible','off');set(handles.pushbutton5,'Visible','off');elseset(handles.pushbutton1,'Visible','off');set(handles.pushbutton4,'Visible','on');set(handles.pushbutton5,'Visible','on');endhandles.zhandles=gcboguidata(hObject, handles);handles.zhandles=gcboguidata(hObject, handles);绘图部分用到的函数主要有axis（），plot（），plot3（），具体程序如下：绘制二维图形：clcx=handles.x;y=handles.y;handles.x=str2num(get(handles.xhandles,'string'))handles.y=eval(get(handles.yhandles,'string'))handles.z=eval(get(handles.zhandles,'string'));xmin=min(handles.x)-min(handles.x)/10;xmax=max(handles.x)+min(handles.x)/10;ymin=min(handles.y)-min(handles.y)/10;ymax=max(handles.y)+min(handles.y)/10;if y==0q=plot(handles.x)elsev=[xmin xmax ymin ymax]; axis(v);q=plot(handles.x,handles.y);endxlabel('X Öá');ylabel('YÖá');绘制三维图形：function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles) clcx=handles.x;y=handles.y;handles.y=eval(get(handles.yhandles,'string'))handles.z=eval(get(handles.zhandles,'string'));xmin=min(handles.x)-min(handles.x)/10;xmax=max(handles.x)+min(handles.x)/10;ymin=min(handles.y)-min(handles.y)/10;ymax=max(handles.y)+min(handles.y)/10;zmin=min(handles.z)-min(handles.z)/10;zmax=max(handles.z)+min(handles.z)/10;v=[xmin xmax ymin ymax zmin zmax];axis(v);q=plot3(handles.x,handles.y,handles.z);绘制三维曲面图：function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles) clcx=handles.xy=handles.yhandles.x=eval(get(handles.editX,'string'));handles.y=eval(get(handles.yhandles,'string'))xmin=min(handles.x)-min(handles.x)/10;xmax=max(handles.x)+min(handles.x)/10;ymin=min(handles.y)-min(handles.y)/10;ymax=max(handles.y)+min(handles.y)/10;zmin=min(handles.z)-min(handles.z)/10;zmax=max(handles.z)+min(handles.z)/10;v=[xmin xmax ymin ymax zmin zmax];axis(v);x1=ones(size(handles.y))*handles.x;y1=handles.y*ones(size(handles.x));r=sqrt(x1.^2+ y1.^2)+eps;z=sin(r)./rq=mesh(z);四．设计实验结果及分析当x=-10:0.01:100，y=sin(x)，z=0时，得到的图形如下：当x=-10:0.01:10，y=sin(x)，z=sin(x)+cos(y)时，得到的图形如下(三维图形)：当x=-10:0.1:10，y=x’，z=1时，得到的图形如下（三维曲面图）：五.设计感受我之前对于matlab编程的认识只是局限于M文件编程以及命令窗口编程。
MATLAB程序设计-关于常用绘图函数的运用方法及说明
MATLAB程序设计作业陈杰杰2013090302072014-11-3MATLAB具有强大的图形处理功能。
下面给出了3个m脚本文件，请在MA TLAB环境下运行，观察其输出。
要求根据每个m文件输出的图形（共18个），用中文翻译并解释产生每个输出图形的函数具体是什么？其功能是什么？文件1：clear all %清除工作区间所有的变量clf %清除图形窗口的内容mfilename('fullpath') %返回当前正在运行的函数所在文件的文件名（全部路径）echo on %显示M文件执行的每一条命令subplot(2,3,1) %使（2*3）幅子图中第一个子图成为当前图t = 0:0.1:10; %将以0为起点、以10为终点、以0.1为步长的一维矩阵赋值给t z = impulse(1, [1 1 1], t); %动力系统的脉冲响应数据，以时间t步长0.1为单位stairs(t(1:5:end),z(1:5:end)) %绘制阶梯状图,从第1行开始，间隔5行取1行，到最后1行为止hold on %保持当前坐标轴和图形，并接受下一次绘制plot(t,z,'r') %用红线绘制横轴为t、纵轴为z的二维函数图plot([0 t(end)], [0 0], 'k:') %用黑色虚线绘制函数图像，要求经过原点平行于横轴、取值范围为0到t的最后一个值title('Impulse Response - (STAIRS)') %将此图命名为Impulse Response - (STAIRS)（脉冲响应-（阶梯图））subplot(2,3,2) %使（2*3）幅子图中第二个子图成为当前图theta = 2*pi*(0:74)/75; %将以0为起点、以2*pi*74/75为终点、2*pi/75为步长的一维矩阵赋值给thetax = cos(theta); %计算cos(theta)的值，并赋给xy = sin(theta); %计算sin(theta)的值，并赋给yz = abs(fft(ones(10,1), 75))'; %ones(10,1)生成十行一列的全一矩阵；fft(ones(10,1), 75)进行快速傅里叶变换；z = abs(fft(ones(10,1), 75))'取幅值并转置stem3(x, y, z) %绘制三维杆状图title('Polar FFT - (STEM3)') %将此图命名为Polar FFT - (STEM3)（极坐标下快速傅里叶变换-（三维针状图））subplot(2,3,3) %使（2*3）幅子图中第二个子图成为当前图[X,Y,Z] = peaks(-2:0.25:2); %产生-2为起点、2为终点、0.25为步长的guassian分布矩阵，返回峰函数的三个坐标轴空间上的数值，X表示在x轴，Y表示在y轴，Z表示在z轴，这样每个点就对应一个（X，Y，）[U,V] = gradient(Z, 0.25); %返回二维数值梯度的U、V部分，这里的0.25指定了沿着梯度的方向取点的间隔为0.25contour(X,Y,Z,10); %绘制矩阵Z的等高线，绘制的等高线被限定在由X、Y指定的区域内，等高线条数为10hold on %保持当前坐标轴和图形，并接受下一次绘制quiver(X,Y,U,V); %使用箭头来直观的显示矢量场，该调用格式表示通过在(X, Y)指定的位置绘制小箭头来表示以该点为起点的向量(U,V)title('Surface Gradient - (CONTOUR & QUIVER)') %将此图命名为Surface Gradient - (CONTOUR & QUIVER)（表面梯度-（等高线图和矢量场图））theta = 0:0.1:4*pi; %将以0为起点、以4*pi为终点、0.1为步长的一维矩阵赋值给theta[x,y] = pol2cart(theta(1:5:end), theta(1:5:end)); %把极坐标(theta(1:5:end), theta(1:5:end))转换为对应的二维笛卡尔坐标(x,y),theta(1:5:end)表示从第一行到最后一行，每五行取一行subplot(2,3,4) %使（2*3）幅子图中第四个子图成为当前图polar(theta,theta) %绘制极坐标图像，第一个theta是用弧度制表示的角度，第二个theta是对应的半径axis([-13 13 -12.5 14.5]) %横坐标范围为-13到13，纵坐标范围为-12.5到14.5title('Spiral Plot - (POLAR)') %将此图命名为Spiral Plot - (POLAR)（螺旋图-极坐标图）subplot(2,3,5) %使（2*3）幅子图中第五个子图成为当前图compass(x,y) %绘制罗盘图axis([-13 13 -12.5 14.5]) %横坐标范围为-13到13，纵坐标范围为-12.5到14.5title('Direction Vectors - (COMPASS)') %将此图命名为Direction Vectors - (COMPASS)（方向矢量-罗盘图）subplot(2,3,6) %使（2*3）幅子图中第六个子图成为当前图feather(x(1:19),y(1:19)) %绘制羽状图，其中x、y表示一组向量，x是向量的横坐标（x分量），y是向量的纵坐标（y分量）。
MATLAB实用教程GUI
MATLAB实用教程GUIMATLAB是一种功能强大的数学软件，广泛用于科学和工程领域的数据分析、可视化、建模和仿真。
在MATLAB中，GUI（Graphical User Interface，图形用户界面）是一种用于创建交互式应用程序的工具，可以使用户通过图形化界面来操作和控制程序。
本教程将介绍如何使用MATLAB创建GUI应用程序，包括创建各种控件（按钮、文本框、下拉菜单等）、设计布局、添加回调函数等。
通过学习本教程，您将了解如何利用MATLAB的强大功能和易用的GUI设计工具来创建自己的交互式应用程序。
1.创建GUI应用程序要创建一个GUI应用程序，首先需要打开MATLAB并选择新建GUI应用程序。
在弹出的界面中，可以选择创建一个新的Figure或Panel，然后可以在面板上添加各种控件。
可以通过拖动和放置控件来设计界面布局，然后可以对控件进行自定义设置，比如修改文本内容、颜色、大小等。
2.添加控件MATLAB提供了各种控件，用于实现不同的功能。
常见的控件包括按钮、文本框、下拉菜单、滑块等。
可以通过在界面上拖动和放置这些控件来创建自己的GUI应用程序。
在添加控件时，可以设置控件的属性，比如位置、大小、颜色、文本内容等。
3.设计布局设计布局是创建GUI应用程序的重要部分。
可以通过调整控件的位置、大小和对齐方式来设计一个美观的界面布局。
MATLAB提供了多种布局管理器，比如Grid布局、Box布局、GridBag布局等，可以根据需要选择合适的布局方式来设计界面。
4.编写回调函数回调函数是GUI应用程序的关键部分，用于响应用户的操作。
可以为每个控件添加回调函数，当用户操作控件时，回调函数将被触发。
可以在回调函数中实现各种功能，比如计算结果、数据处理、图形绘制等。
通过编写回调函数，可以实现程序的交互性和实用性。
5.运行应用程序创建GUI应用程序后，可以点击“运行”按钮来运行应用程序。
在运行过程中，可以与界面上的控件进行交互，触发回调函数并实现相应功能。
Matlab绘图
第二章绘图要画一个函数的图像，先是选取一堆x，求出相对应的y值，然后按照数值描点，接着用光滑的曲线把点连接起来。
和数学课讲的一样，在matlab中，我们画图也分为三步1. 建立一个x的点集；2. 根据函数关系式算出每个x对应y的点集；3. 将这些点用平滑的曲线连接起来。
例如要画y=sinx在[0,10]区间内的图像，首先我们要确定出x的区间>>x = [0:0.1:10];命令的意思是，产生一个数集，它从0开始，每次加0.1，一直加到10为止注意，命令后面的分号记得加上，否则matlab会把x的元素都打印出来，下面就是不加分号的后果：有了x的数集后，我们再根据函数关系式y=sinx得出y的点集>>y = sin(x);同样的，别忘了把分号加上抑制程序输出y的具体值，以及sin（x）的括号别忘了加到这里，我们已经把x和y确定下来，接下来只需用plot（x，y）命令即可绘制出图像>>plot(x,y)当然，如果你不定义y，而直接用一下嵌套命令也是可以的>>plot(x,sin(x))我们将x的增量变大一点，改为0到10，每次增幅为1，即>>x = [0:1:10];然后我们输入>>plot（x，y）我们会得到错误信息：原因是之前我们定义的y是由之前的x决定的，当x改变后，y依然没有改变，为了解决这个问题，我们要把y重新定义一遍，即命令要完整再输入一遍>>x = [0:1:10];>>y = sin(x);>>plot(x,y)然后程序会绘制出和我们预期相同的图像没错，我们将看到不光滑的曲线，这告诉我们，当使用plot（x，y）画图的时候x的增加幅度尽可能小一些，画出的图像才精确（跟数学里点越多图像越精确原理一样的）为了美化图像（有时是为了更清楚的辨析图像），我们经常要为图像加上网格，为坐标轴命名，改变曲线的颜色、形状这些命令2.1 加上网格我们使用grid on 命令我们这样书写：>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y),grid on这样就画出了带网格的图像当然，也可以先画出没有网格的图像，再把窗口切回matlab命令输入窗口，输入grid on，这样图像就会加上网格，即>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y)>>grid on2.2 为坐标轴命名为x坐标轴命名的命令是xlabel（），显然，y的就应该是ylabel（）比如这里，我想让x命名为x，y命名为sinx，则如下输入：>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y)，xlabel（‘x’），ylabel（‘sinx’）注意，坐标轴的名字要用引号括起来，表示字符串当然也可以画图后再标坐标轴，即：>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y)>>xlabel（‘x’）>>ylabel（‘sinx’）然后我们就可以看到坐标轴带命名的图像：2.3 绘制多条曲线绘制多条曲线有两种情况，一种是在同一个坐标面内画多条曲线，另一种是在一个面内画多个独立的曲线我们先讲第一种，假设我们要在一个坐标面内画sinx，cosx，tanx的图像先定义x，y>>x=[0:0.1:10]>>y1=sin(x);>>y2=cos(x);>>y3=tan(x);接着画图>>plot（x，y1）这时候函数绘制出了sinx的图像接着我们继续画>>plot（x，y2）我们会发现程序会把之前的sinx图像抹掉，然后绘制cosx的图像为了让他们同时存在，我们使用hold on命令，即画完一个图后，hold on，继续画当我们再加上tanx后会得到这个图像这是因为函数显示区间设置的原因，后面讲2.4 更改图像显示区间从楼上我们已经在一个图中画出了sinx、cosx、tanx的图像，但是我们知道tanx的值域是负无穷到正无穷，而sin，cos的值域是-1到1，这导致了我们基本上看不到sin，cos的图像，为了解决这个问题，我们只需用axis命令即可，命令格式为axis（[xmin xmax ymin ymax]）即括号内跟一个区间，四个数字分别是x的起点，x的终点，y的起点，y的终点。
快速入门Matlab GUI编程
快速入门Matlab GUI编程Matlab是一种功能强大的数值计算与数据可视化软件，广泛应用于科学研究与工程领域。
GUI编程，即图形用户界面编程，允许用户通过直观的图形界面与程序进行交互，而不需要在命令行中输入指令。
本文将介绍如何快速入门Matlab GUI 编程，并通过一些实例来演示其基本用法。
1. GUI的基本概念与创建方式GUI，全称为Graphical User Interface，即图形用户界面，它提供了一种直观友好的交互方式。
在Matlab中，可以使用GUIDE工具箱来创建GUI界面。
打开Matlab界面，点击主菜单中的“Apps”选项，然后选择“GUIDE”工具箱。
接下来，可以选择创建空白界面或者从现有的模板中选择合适的界面。
2. GUI的基本组件与布局管理在GUI界面中，可以添加各种组件，如按钮、文本框、滑动条等，来实现与用户的交互。
Matlab提供了丰富的组件库，可以根据需要进行选择和使用。
在GUIDE工具箱中，可以通过简单的拖拽和放置来添加组件，然后使用布局管理器对它们进行合理的排列和布局。
3. 事件与回调函数GUI编程中，事件是指用户在界面上所进行的操作，如点击按钮、拖动滑动条等。
每个事件都会触发一个相应的回调函数，用于处理相应的操作逻辑。
在Matlab中，可以通过GUIDE工具箱中的回调编辑器来创建和编辑回调函数。
回调函数可以是Matlab代码脚本，也可以是自定义的函数。
4. 数据传递与处理在GUI编程中，通常需要将用户输入的数据传递给后台的计算模块，并将计算结果返回给界面进行展示。
为了实现数据的传递与处理，可以使用全局变量、共享数据对象或者消息传递等方式。
Matlab提供了丰富的数据处理函数和工具，可以方便地进行数据处理与分析。
5. 图形绘制与可视化Matlab作为一种数据可视化软件，提供了丰富的绘图函数和工具，可以轻松地创建各种图形。
在GUI界面中，可以通过绘图函数将计算结果以图形的形式显示出来，并通过交互操作来进行进一步的探索和分析。
教你如何用matlab绘图(全面)
强大的绘图功能是Matlab的特点之一，Matlab提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数就能得到所需图形，这类函数称为高层绘图函数。
此外，Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。
这类操作将图形的每个图形元素（如坐标轴、曲线、文字等）看做一个独立的对象，系统给每个对象分配一个句柄，可以通过句柄对该图形元素进行操作，而不影响其他部分。
本章介绍绘制二维和三维图形的高层绘图函数以及其他图形控制函数的使用方法，在此基础上，再介绍可以操作和控制各种图形对象的低层绘图操作。
一．二维绘图二维图形是将平面坐标上的数据点连接起来的平面图形。
可以采用不同的坐标系，如直角坐标、对数坐标、极坐标等。
二维图形的绘制是其他绘图操作的基础。
一．绘制二维曲线的基本函数在Matlab中，最基本而且应用最为广泛的绘图函数为plot，利用它可以在二维平面上绘制出不同的曲线。
1．plot函数的基本用法plot函数用于绘制二维平面上的线性坐标曲线图，要提供一组x坐标和对应的y坐标，可以绘制分别以x和y为横、纵坐标的二维曲线。
plot函数的应用格式plot(x,y) 其中x,y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标。
例51 在[0 , 2pi]区间，绘制曲线程序如下：在命令窗口中输入以下命令>> x=0:pi/100:2*pi;>> y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);>> plot(x,y)程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线注意：指数函数和正弦函数之间要用点乘运算，因为二者是向量。
例52 绘制曲线这是以参数形式给出的曲线方程，只要给定参数向量，再分别求出x,y向量即可输出曲线：>> t=-pi:pi/100:pi;>> x=t.*cos(3*t);>> y=t.*sin(t).*sin(t);>> plot(x,y)程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线以上提到plot函数的自变量x,y为长度相同的向量，这是最常见、最基本的用法。
Matlab中函数图形的三种绘制方法
Matlab中函数图形的三种绘制方法及局部和全局解
绘制函数的图形2
x
fπ区间[-1,2]
=x
)
10
sin(+
1 利用plot绘制
x=linspace(-1,2,1000);
y=x.*sin(10*pi*x)+2;
plot(x,y)
/ 函数的显式表达式，先设置自变量向量，然后根据表达式计算出函数向量/
2 利用fplot绘制
f='x.*sin(10*pi*x)+2';或f='x*sin(10*pi*x)+2';
fplot(f,[-1,2],1e-4)
/fplot函数可以自适应地对函数进行采样，能更好地反映函数的变化规律/
3 利用ezplot绘制
f='x*sin(10*pi*x)+2';
ezplot(f,[-1,2])
/隐函数绘图：如果函数用隐函数形式给出，可以利用ezplot函数绘制隐函数图形/
1和2 3的区别是2 3可以直接按照函数的原形直接写出，而1中变量相乘或除时都以点乘和点除的形式写出来的
尝试用fminbnd fminunc fminsearch及遗传算法求解上述函数在区间[-1,2]中的最小值，看看它们四个有什么不同？。
Matlab符号函数的作图
通常工程中用到的符号函数都是以表达是形式体现的，这样有利于计算。
但是，如果有时需要直观地表示符号函数的物理意义，就需要用图形来实现。
1、ezplot函数：画符号函数图形ezplot（f）：对于显式函数f=f（x），在默认的范围[-pi<x<pi]上画函数f（x）；对于隐函数f=f（x，y），在默认的平面区域[-pi<x<pi，-pi<y<pi]上画函数f（x，y）的图像。
ezplot（f，[min,max]）：在指定的范围[min<x<max]内画函数表达式f=f（x）。
若没有图形窗口存在，则该函数先生成标题为Figure N o.1的新窗口，再在该窗口中操作；若已经有图形窗口存在，这在标号最该的图形窗口中进行操作。
ezplot(f,[xmin xmax],fing):在指定标号为fign的窗口中、指定范围[xmin xmax]内画函数f=f(x)的图形。
ezplot(f,[xmin,xmax,ymin,ymax]):在平面矩形区域[xmin<x<xmax, ymin<y<ymax]上画出f(x,y)=0的图像。
ezplot(x,y)：在默认范围0<t<2pi内画出参数形式函数x=x(t)与y =y(t)的图形。
ezplot(x,y,[tmin,tmax)]：在指定范围[tmin<t<tmax]内画参数形式函数x=x(t)与y=y(t)的图形。
ezplot(…，figure)：在由参量文件figure句柄指定的图形窗口中画函数图形。
例如：画下面的隐函数>> syms x y>> ezplot(2*x^4-y^9)2、ezplot3：三维曲线图ezplot3(x,y,z):在默认的范围0<t<2pi内画参数形式的曲线x=x(t), y=y(t),z=z(t)图像。
ezplot3(x,y,z,[tmin,tmax]):在默认的范围tmin<t<tmax内画参数形式的曲线x=x(t),y=y(t),z=z(t)图像。