第四讲 、Matlab绘图
2024版matlab教程(全)资料ppt课件
进行通信系统的建模、仿真和分析。
谢谢聆听
B
C
变量与赋值
在MATLAB中，变量不需要事先声明，可以 直接赋值。变量名以字母开头，可以包含字 母、数字和下划线。
常用函数
MATLAB提供了丰富的内置函数，如sin、 cos、tan等三角函数，以及abs、sqrt等数 学函数。用户可以通过help命令查看函数的
D
使用方法。
02 矩阵运算与数组操作
错误处理
阐述try-catch错误处理机制的语法、 执行流程及应用实例。
04
函数定义与调用
函数概述
阐述函数的概念、作用及分类，包括内置函数和 自定义函数。
函数调用
深入剖析函数的调用方法，包括直接调用、间接 调用及参数传递等技巧。
ABCD
函数定义
详细讲解自定义函数的定义方法，包括函数名、 输入参数、输出参数及函数体等要素。
拟合方法
利用已知数据点构造近似函数，如最小二乘法、多项 式拟合、非线性拟合等。
插值与拟合的比较
插值函数经过所有数据点，而拟合函数则追求整体上 的近似。
数值积分与微分
01
数值积分方法
利用数值技术计算定积分的近似 值，如矩形法、梯形法、辛普森 法等。
02
数值微分方法
通过数值技术求解函数的导数或 微分，如差分法、中心差分法、 五点差分法等。
02
01
矩阵运算
加法与减法
对应元素相加或相减，要求矩阵 大小相同
乘法
使用`*`或`mtimes`函数进行矩阵 乘法，要求内维数相同
点乘与点除
使用`.*`、`./`进行对应元素相乘或 相除，要求矩阵大小相同
特征值与特征向量
第四讲 MATLAB绘图
希腊字母、上标、下标、数学符号、字型：
\ alpha \ beta \ gamma \ pi \ tall
\ Delta
\ delta
\ Omega
a2 a^{2} a2 a _{2} \ inf ty \ times \ oplus \ otimes
t = -pi:pi/100:pi; y = sin(t); plot(t,y) axis([-pi pi -1 1]) xlabel('-\pi \leq {\itt} \leq \pi’, 'FontSize',16) ylabel('sin(t) ', 'FontSize',16) title('Graph of the sine function') text(1,-1/3,'{\itNote the odd symmetry.}')
plot(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, …, xn, yn, 选项n) plot (x, y, ‘color_linestyle_marker’) 例 ： plot (x, y, ‘y:square’)
color_linestyle_marker
Color strings are 'c', 'm', 'y', 'r', 'g', 'b', 'w', and 'k'. These correspond to cyan, magen, white, and black.
%加图形标题
xlabel('independent variable X');
《MATLAB及其工程应用》第四讲
Plotting
How great if I can create a beautiful graph with MATLAB!
It is really not so difficult as you imaged.
What’s the first ?
• Right! You need a piece of paper. figure(number)
‘fprintf’ will only display the real part of a complex number!!! example: a = 3+4i; fprintf(‘fprintf: a = %f’, a);
Summary
There are 3 ways to display a data: 1) Leave the semicolon off the end of the statement 2) Use ‘disp’ function 3) Use ‘fprintf’ function It is better to use ‘disp’ to display a complex number.
disp
disp( string)
str = [ ‘the value of pi = ‘ num2str(pi) ]; disp(str);
fprintf
fprintf( format, data)
fprintf(‘the value of pi is %f \n’, pi);
Programming pitfalls
Data Formats
• • • • • • • • • • • • Short Long Short e Short g Long e Long g Bank Hex Rat Compact Loose +
matlab教程ppt(完整版)
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
使用matlab绘制三维图形的方法
使用matlab绘制三维图形的方法要使用MATLAB绘制三维图形，首先需要了解MATLAB中的三维绘图函数和绘图选项。
下面将介绍一些常用的绘制三维图形的方法。
1.绘制基本的三维图形要绘制基本的三维图形，可以使用以下函数：- plot3(函数：用于在三维坐标系中绘制线条。
- scatter3(函数：用于在三维坐标系中绘制散点图。
- surf(函数：用于绘制三维曲面图。
- mesh(函数：用于绘制三维网格图。
- bar3(函数：用于绘制三维条形图。
- contour3(函数：用于绘制三维等高线图。
例如，下面的代码演示了如何使用plot3(函数绘制一个三维线条图：```x = linspace(0, 2*pi, 100);y = sin(x);z = cos(x);plot3(x, y, z, 'LineWidth', 2);xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z');title('3D Line Plot');```2.添加颜色和纹理在绘制三维图形时，可以使用颜色和纹理来增加图形的信息。
MATLAB 提供了一系列函数来处理颜色和纹理，如：- colormap(函数：用于设置颜色映射。
- caxis(函数：用于设置坐标轴范围。
- shading(函数：用于设置颜色插值方法。
- texturemap(函数：用于设置纹理映射方法。
例如，下面的代码展示了如何使用纹理映射来绘制一个球体：```[X, Y, Z] = sphere(50);C = colormap('jet');surface(X, Y, Z, 'FaceColor', 'texturemap', 'CData', C);axis equal;```3.绘制多个数据集要在同一张图中绘制多个数据集，可以使用hold on和hold off命令。
matlab教程ppt(完整版)
汇报人：可编辑
2023-12-24
目录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
CATALOGUE
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号（=）定义变 量。
详细描述
直接输入：在 MATLAB中，可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ，`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建： MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵，如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵， `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ，可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图， 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ，可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ，可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
MATLAB绘图总结
一、二维数据曲线图1、MATLAB 最常用的画二维图形的命令是plot, plor 函数的基本调用格式为：plot(x.y)其 中x 和y 为长度相同的向豈，分别用于存储x 坐标和y 坐标数据。
例 1:在［0,2 7T ］画 Sill(.v) 0生成的图形如下图1所示：图1说明：(1) plot 函数的输入参数是矩阵形式时A 、 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。
B 、 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。
C 、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 值相对其卜.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(xl,yl.x2,y2,"--.xn.yn)A, 当输入参数都为向量时，xl 和yl, 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岀 多条曲线。
B.当输入参数有矩阵形式时，配对的x_y 按对应列兀素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线 条数等于矩阵的列数。
例2：如卜所示的程序：x 1 =liuspace(0,2 *pi,l 00);x2=luispace(0.3 *pi,l 00);x3=linspace(0.4*pi,100);yl=sin(xl); y2=l+sin(x2);y3=2+sin(x3);x=[xl;x2;x3]';0.80.60.40.2-0.2-0.4-0.6-0.8y=[yl;y2;y3「plot(x,y,xl,yl-l) 其图形如图2所示:图2(3)plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数：plot(x),在这种情况卜，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。
详尽全面的matlab绘图教程
详尽全⾯的matlab绘图教程Matlab绘图强⼤的绘图功能是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。
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第四讲 Matlab绘图4.1 二维图形4.2 数据分析图4.3 三维图形4.1 二维图形1、基本图形的绘制plot(x,y) 对向量x绘制向量y。
以x为横坐标，y为纵坐标，按照坐标(xi ,yi)的有序排列绘制曲线。
plot(...,str) 使用字符串str指定的颜色和线型进行绘图。
例1：>> x=-pi:0.02*pi:pi;>> y=sin(x).*x.^2;>> plot(x,y)ezplot(f,xmin,xmax) 绘制函数f在区间[xmin,xmax]上的图形。
如果省略xmin和xmax参数，区间将大概取在-2pi——2pi之间。
由于ezplot命令使用算法来判断该函数变化显著的区间，因此区间的选取是不固定的。
例2：>> ezplot('sin(x).*x.^2')2、图形控制figure(gcf) 显示当前图形窗口。
只键入figure命令则创建新的图形窗口；shg 显示当前图形窗口，等价于figure(gcf)。
hold on 保持当前图形。
允许在当前图形状态下，使用同样的缩放比例加入另一个图形。
hold off 释放图形窗口，这样下一个图形将称为当前图形。
这是缺省状态。
hold 在hold on和hold off之间进行切换。
subplot(m,n,p) 将图形窗口分割成m行n列,并设置p所指定的子窗口为当前窗口。
子窗口按行由左至右，由上至下进行编号。
这一命令在Matlab的当前版本中也被写作subplot(mnp)。
axis…）用行向量中给出的值，设置坐标轴的最大和最小值。
对于二维图形，该向量中含有元素： [xmin, xmax, ymin, ymax]。
对于三维图形，是[xmin, xmax, ymin, ymax，zmin, zmax]。
axis ~~ ~~的不同参数将给出不同的结果：1.manual 固定坐标轴刻度。
如果当前图形窗口为hold on状态，则后面的图形将采用同样的刻度2.auto 把坐标轴刻度重新设置为缺省状态值。
3.equal 设置x轴和y轴为同样的刻度增量。
4.tight 以数据的大小为坐标轴的范围。
5.ij 翻转y轴，使得正数在下，负数在上。
6.xy 复位y轴，使正数在上。
7.off 坐标轴消隐。
8.on 绘制坐标轴。
title(txt) 在图形窗口顶端的中间位置输出字符串txt作为标题。
xlabel(txt) 在x轴下的中间位置输出字符串txt作为标注。
ylabel(txt) 在y轴边上的中间位置输出字符串txt作为标注。
zlabel(txt) 在z轴边上的中间位置输出字符串txt作为标注。
text(x,y,txt) 在图形窗口的(x,y)处写字符串txt。
坐标x和y按照与所绘制图形相同的刻度给出。
对于向量x和y，字符串txt写在(xi,yi)的位置上。
如果t x t是一个字符串向量，即一个字符矩阵，且与x, y有相同的行数，则第i行的字符串将写在图形窗口的(xi,yi)的位置上。
gtext(txt) 通过使用鼠标或方向键，移动图形窗口中的十字光标，让用户将字串t xt放置在图形窗口中。
当十字光标走到所期望的位置时，用户按下任意键或鼠标上的任意按钮，字符串将会写入在窗口中。
legend(str1,str2 , . . .pos)在当前图上输出图例，并用说明性字符串str1,str2等作为标 注。
如果指定参数pos ，则图例将按下面所述放置： -1：将图例框放在坐标轴外的右侧。
0：将图例框放在坐标轴内侧。
1：将图例框放在右上角。
2：将图例框放在左上角。
3：将图例框放在左下角。
4：将图例框放在右下角。
legend off 从当前图形中清除图例。
[x,y]=ginput 从图形窗口中读取坐标值。
在图形窗口中放置一个光标，用户可以通过鼠标或方向键对光标进行定位，并且通过按下鼠标按钮或键盘上任意键，将坐标值传递到M AT L A B 中。
这些坐标值保存在向量x 和y 中。
这一过程直到按下‘回车’键才终止。
-6-4-20246-4-3-2-101234sin(x)/xx-axisy -a x i s>> t=-2*pi:0.02*pi:2*pi; >> x=t+(t==0)*eps; >> y=sin(x)./x; >> plot(x,y,'r') >> title('sin(x)/x') >> xlabel('x-axis') >> ylabel('y-axis') >> text(0,1,'summit') >> hold on >> sy=sin(t); >> cy=cos(t);>> plot(t,sy ,'b',t,cy,'k')>> legend('sin(x)/x','sin(x)','cos(x)')>> axis equal4.2数据分析图[m,y]=hist(x) 在x的最大值和最小值之间等分成10个区间，在这个区间上画出统计频数直方图。
向量y 的元素为将min(x) 和max(x)之间分成10个等间距的值，向量m为在每个区间内值的个数。
[m,y]=hist(x,n) 在n个等间距区间上画统计频数直方图。
>> y=randn(10000,1);>> [n,m]=hist(y,30)n =Columns 1 through 31 2 2Columns 4 through 610 11 23Columns 7 through 941 74 143Columns 10 through 12259 384 505Columns 13 through 15660 870 990Columns 16 through 18989 1010 969Columns 19 through 21899 701 543Columns 22 through 24349 226 144Columns 25 through 2794 52 26Columns 28 through 3010 11 2m =Columns 1 through 4-4.0833 -3.8198 -3.5563 -3.2929Columns 5 through 8-3.0294 -2.7659 -2.5024 -2.2389Columns 9 through 12-1.9754 -1.7119 -1.4484 -1.1850Columns 13 through 16-0.9215 -0.6580 -0.3945 -0.1310Columns 17 through 200.1325 0.3960 0.6594 0.9229Columns 21 through 241.1864 1.4499 1.7134 1.9769Columns 25 through 282.2404 2.5038 2.76733.0308Columns 29 through 303.2943 3.5578>> hist(y,30)-5-4-3-2-101234020040060080010001200bar(x,y) 在由向量x 指定的位置上画y 的条形图。
-15-10-5051015>> x=-10:10; >> y=x.^2;>> bar(x,y)pie(x,explode) 绘制向量x 的饼图。
如果sum(x)< 1，则将给出一个不完全的饼图。
向量explode 与向量x 的维数相同，并且explode 中不为零的元素所对应的相应部分将从饼图中独立出来。
>> subplot(221)>> pie([0.1 0.2 0.3 0.4])>> title('pie([0.1 0.2 0.3 0.4])') >> subplot(222)>> pie([0.1 0.2 0.3 0.3])>> title('pie([0.1 0.2 0.3 0.3])') >> subplot(223) >> pie([1 2 3 3])>> title('pie([1 2 3 3])') >> subplot(224)>> pie([0.1 0.2 0.3 0.3],[0 0 1 0])>> title('pie([0.1 0.2 0.3 0.3],[0 0 1 0])')pie([0.1 0.2 0.3 0.4])pie([0.1 0.2 0.3 0.3])33%pie([1 2 3 3])pie([0.1 0.2 0.3 0.3],[0 0 1 0])4.2三维图形[U,V]=meshgrid(x,y) 用来自向量x 和y 的x 坐标和y 坐标形成网格，并生成矩阵。
长度为n 的向量 x 包含升序排列的x 坐标，而长度为m 的向量y 包含升序排列的y 坐标，分别复制m 和n 次形成两个m ×n 的矩阵U 和V 。
这些矩阵表示整个矩形区域内的x 和y 坐标。
[U,V]=meshgrid(x)等价于[U,V]=meshgrid(x,x)。
>> x=[-1 0 1]; >> y=[1 2 3 4];>> [X,Y]=meshgrid(x,y) X =-1 0 1-1 0 1 -1 0 1 -1 0 1 Y =1 1 12 2 23 3 34 4 4 >> Z=zeros(size(X)); >> mesh(X,Y ,Z) >> colormap([0 0 0])-11plot3(x,y,z) 用(xi,yi,zi)所定义的点绘制图形。
向量x 、y 和z 必须为等长度的。
plot3(x,y,z,str) 使用字符串str 确定的线型和颜色按照上面所述的方法绘制图形。
plot3(x1,y1,z1,str1,x2,y2,z2,str2,...)用字符串str1确定的线型和颜色对x1,y1,z1绘图，用字符串str2确定的线型和颜色对x2,y2,z2绘图...。