1.2matlab绘图解析
Matlab实验报告(三)-MATLAB绘图
实验目的1．掌握MATLAB的基本绘图命令。
2．掌握运用MATLAB绘制一维、二维、三维图形的方法.3．给图形加以修饰。
一、预备知识1．基本绘图命令plotplot绘图命令一共有三种形式：⑴plot（y)是plot命令中最为简单的形式，当y为向量时,以y的元素为纵坐标，元素相应的序列号为横坐标,绘制出连线；若y为实矩阵，则按照列绘出每列元素和其序列号的对应关系，曲线数等于矩阵的列数;当y为复矩阵时，则按列以每列元素的实部为横坐标，以虚部为纵坐标，绘出曲线，曲线数等于列数。
⑵ plot（x,y,［linspec］）其中linspec是可选的，用它来说明线型。
当x和y为同维向量时，以x为横坐标，y为纵坐标绘制曲线;当x是向量，y是每行元素数目和x维数相同的矩阵时,将绘出以x为横坐标，以y中每行元素为纵坐标的多条曲线，曲线数等于矩阵行数；当x为矩阵，y为相应向量时，使用该命令也能绘出相应图形。
⑶ plot（x1,y1,x2,y2，x3,y3……）能够绘制多条曲线,每条曲线分别以x和y为横纵坐标，各条曲线互不影响。
线型和颜色MATLAB可以对线型和颜色进行设定，线型和颜色种类如下：线：—实线：点线 -.虚点线——折线点：.圆点 +加号 *星号 x x型 o 空心小圆颜色：y 黄 r 红 g 绿 b 蓝 w 白 k 黑 m 紫 c 青特殊的二维图形函数表5 特殊2维绘图函数[1］ 直方图在实际中,常会遇到离散数据,当需要比较数据、分析数据在总量中的比例时，直方图就是一种理想的选择，但要注意该方法适用于数据较少的情况。
直方图的绘图函数有以下两种基本形式。
·bar(x,y) 绘制m*n 矩阵的直方图.其中y 为m ＊n 矩阵或向量,x 必须单向递增。
·bar(y） 绘制y 向量的直方图，x 向量默认为x=1：m close all; ％关闭所有的图形视窗。
x=1:10；y=rand （size(x ）); bar(x,y ）; ％绘制直方图.123456789100.51Bar(）函数还有barh （）和errorbar （）两种形式，barh()用来绘制水平方向的直方图，其参数与bar()相同，当知道资料的误差值时，可用errorbar （)绘制出误差范围,其一般语法形式为：errorbar （x,y,l,u)其中x,y 是其绘制曲线的坐标,l ，u 是曲线误差的最小值和最大值，制图时，l 向量在曲线下方,u 向量在曲线上方。
实验4和5-MATLAB中的绘图
实验四和实验五：MATLAB 中的绘图开课学院及实验室： 实验时间 ： 年 月 日一、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-0.5xy1=esin(2x)π及曲线-0.1x y2=1.5e sin(x) ，其中，0≤X≤2π。
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。
数学建模 第二篇1 MATLAB作图讲解
MATLAB作图
（2） mesh(x,y,z) 画网格曲面
数据矩阵。分别表示数据点 的横坐标、纵坐标、函数值
例 画出曲面Z=(X+Y).^2在不同视角的网格图. 解 x=-3:0.1:3;y=1:0.1:5; [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).^2; mesh(X,Y,Z)
MATLAB作图
(2) figure(h) 新建h窗口，激活图形使其可见，并置于其它图形之上
例
解
区间[0,2*pi]新建两个窗口分别画出 y=sin(x)；z=cos(x)。
x=linspace(0,2*pi,100); y=sin(x);z=cos(x); plot(x,y); title('sin(x)'); pause figure(2); plot(x,z); title('cos(x)'); 返回
hh = zlabel(string) hh = title(string)
MATLAB作图
例 在区间[0,2*pi]画sin(x)的图形，并加注图例 “自变量X”、“函数Y”、“示意图”, 并加格栅.
解 x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); plot(x,y) xlabel('自变量X') ylabel('函数Y') title('示意图') grid on
3.图形保持 hold off 释放当前图形窗口
MATLAB作图
(1) hold on 保持当前图形, 以便继续画图 例 将y=sin(x),y=cos(x)分别用点和线画在一图上
解 x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); z=cos(x) plot(x,z,:) hold on Plot(x,y) Matlab liti 5
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）。
第3章 MATLAB绘图
第3章 MATLAB绘图
例3-5：用红颜色、点连线、叉号画 出正弦曲线
clear clc x=0:0.2:8; y=sin(x); plot(x,y,’r:x’)
第3章 MATLAB绘图
3.1 二维绘图
一、plot函数 Plot函数有以下几种常用形式： 1．plot(x) ★若x为向量，则绘制出一个x元素和x元素排列 号之间关系的线性坐标图。 ★若x为矩阵，则绘制出x的列向量相对于行号的 一组二维图形
第3章 MATLAB绘图
例3-1：单矢量绘图（如图3-1）
第3章 MATLAB绘图
三、图形控制
4．图形的填充
fill函数用于填充二维封闭多边形。 函数：fill (x，y，‘颜色参数’) 功能：在由数据所构成的多边形内，用所指定的颜色 填充。如果该多边形不是封闭的，则用初始点 和终点的连线将其封闭。颜色参数三维控制符
同plot函数。
第3章 MATLAB绘图
Clear Clc x=[0 0.2 0.5 0.7 0.6 0.7 1.2 1章 MATLAB绘图
例3-2：二维矩阵绘图（如图3-2）
clear clc x=[1 2 3;7 8 9; 13 14 15];
plot(x)
auto
ij
square
将图形设置为正方形图形
xy
使用笛卡儿坐标系
equal
将图形的x，y坐标轴的单位刻 on 度设置为相等 关闭axis(square)和axis(equal) 函数的作用
打开所有轴标注、标记和背景
Matlab绘制曲线
一。
二维数据曲线图1.1 绘制单根二维曲线plot 函数的基本调用格式为：plot(x,y)其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y坐标数据。
例1-1 在0≤x≤2p区间内，绘制曲线y=2e-0.5xcos(4πx)程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)例1-2 绘制曲线。
程序如下：t=0:0.1:2*pi;x=t.*sin(3*t);y=t.*sin(t).*sin(t);plot(x,y);plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数：plot(x)在这种情况下，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。
1.2 绘制多根二维曲线1．plot函数的输入参数是矩阵形式(1) 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。
(2) 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。
(3) 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下标的曲线，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(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)(1) 当输入参数都为向量时，x1和y1，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出多条曲线。
(2) 当输入参数有矩阵形式时，配对的x,y按对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。
例1-3 分析下列程序绘制的曲线。
x1=linspace(0,2*pi,100);x2=linspace(0,3*pi,100);x3=linspace(0,4*pi,100);y1=sin(x1);y2=1+sin(x2);y3=2+sin(x3);x=[x1;x2;x3]';y=[y1;y2;y3]';plot(x,y,x1,y1-1)3．具有两个纵坐标标度的图形在MATLAB中，如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形，可以使用plotyy绘图函数。
matlab作图与数据处理
左键双击文件夹中huatu.m，打开该程序文件，此文件中第4-10 行中有下
面这样一行代码，此代码用于对图形格式进行统一设置。
geshi_shezhi('宋体',7.5,'Times New Roman',7.5,0.5,'r.-',0.5,12);
括号内为参数，参数以逗号为分界符。修改相应位置的参数后点击上方保存按
第三步 作图工具的简单介绍
1）此工具shuju.m用于将第二步导入的实验数据以变量的形式存储 在基本工作空间（ppt1.1 用户界面右侧）中，方便下面工具调用它来进 行作图。
2）此工具geshishezhi.m 用于画图前对论文格式进行统一设置。
3）此工具huatu.m用于画图，能画各种直角坐标系图形（包括横坐 标为对数坐标的坐标系图形。
角坐标系，false为对数坐标系。
5
x 10 2
60
请输入 请输入
5
x 10 2
60
请输入 请输入
1.5
40
1.5
40
速度/ v 加速度
速度/ v 加速度
1
20
1
20
0.5
0
0.5
0
0
-20
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
时间/s
4
x 10
0
-20
0
1
2
3
4
5
6
10
10
10
10
10
10
-20
-30
-40
-50
0
10
20
30
时间/s
2.以横坐标x数据，纵坐标y数据作直角坐标系或对数坐标系图形 形如 huatu(shili_x,shili_y,'时间/s','速度/v',true);其中第一,
用Matlab调用已经创建好的数据进行绘图
用Matlab调用已经创建好的数据进行绘图1 用Matlab画二维点1.1产生二维点的坐标【例】用C语言编程产生二维点的坐标，存储到C盘根目录下。
1.1.1源程序代码如下：#include "math.h"#include "stdio.h"#define PI 3.1415926main(){double x,y;FILE *fp;fp=fopen("c:\\lwx.dat","w");for(x=0.0;x<=2.0*PI;x=x+0.01){y=sin(x);fprintf(fp,"%-16.8f%-16.8f\n",x,y);printf("%-16.8f%-16.8f\n",x,y);}fclose(fp);}1.1.2产生的数据如下：0.00000000 0.000000000.01000000 0.009999830.02000000 0.019998670.03000000 0.029995500.04000000 0.039989330.05000000 0.04997917……6.23000000 -0.053160246.24000000 -0.043171896.25000000 -0.033179226.26000000 -0.023183236.27000000 -0.013184936.28000000 -0.003185301.2 用Matlab 调用数据，进行绘图的步骤如下：第一步：将路径(Current Directory)设为：“c:\”第二步：创建命令文件并执行：load lwx.datplot(lwx(:,1),lwx(:,2),'k')结果如下：可以改变属性对图的环境进行必要的处理。
如：2 用Matlab画三维点：(1)Current Directory：“c:\”(2)>>load lwx.dat(3)>>plot3(lwx(:,1),lwx(:,2),lwx(:,3),'k')3 详细过程1．改变当前路径单击上图中的红色标记出的按钮，如下图：单击确定即可。
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变量的存储
存储当前工作空间中的变量
save 将所有变量存入文件 matlab.mat save mydata 将所有变量存入指定文件 mydata.mat save mydata.mat 将所有变量存入文件 mydata.mat
存储指定的变量
save 文件名 变量名列表
变量名列表中各变量之间用空格分隔
MATALB 图形处理功能
1
Matlab 变量
变量命名原则
以字母开头 后面可以跟 字母、数字 和 下划线 长度不超过 63 个字符（6.5 版本以前为 19 个） 变量名 区分字母的 大小 写
Matlab 语句的通常形式
变量 = 表达式
表达式是用运算符将有关运算量连接起来的式子， 其结果被赋给赋值号“=”左边的变量
2
Matlab 变量
分号和续行符的作用
若不想在屏幕上输出结果，可以在语句最后加分号 如果语句很长，可用续行符 “…”（三个点）续行
续行符的前面最好留一个空格 例：
3
Matlab 变量
变量的查询
who 显示工作空间中的所有变量 whos 查看工作空间中变量的详细属性
4
Matlab 变量
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
21
x= -pi:pi/10:pi; y = tan(sin(x)) - sin(tan(x)); plot(x,y,'--rs','LineWidth',2,'MarkerEdgeColor','k,'MarkerFaceColor','g',...
数与算术表达式
Matlab 中的数默认是双精度实数，表示方法同 C 语言
3, -9, 0.4, 1.603e-12, 3.23e+20
浮点运算的相对误差为 eps 浮点数表示范围为：10-308 ～ 10308 复数的输入
z=3+4i (4 与 i 之间不能有空格) z=3+4*i
复数作为矩阵元素输入时，加号两边不能有空格!
'MarkerSize',10);
3
2
1
16
1. 单窗口单曲线绘图
例1：x=[0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14]； plot (x)；
17
2. 单窗口多曲线绘图
例2：t=0:pi/100:2*pi; y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5); plot(t,y,t,y1,t,y2)
11
如果已经存在一个图形窗口，plot命令则 清除当前图形，绘制新图形
可单窗口单曲线绘图；可单窗口多曲线绘 图；可单窗口多曲线分图绘图；可多窗口 绘图
可任意设定曲线颜色和线型 可给图形加坐标网线和图形加注功能
12
plot的调用格式:
plot(x) —— 缺省自变量绘图格式，x为 向量, 以x元素值为纵坐标，以相应元素 下标为横坐标绘图
14
可任意设置颜色与线型 --图形设置选项：
字母 y m c r g b w k
颜色 黄色 粉红 亮蓝 大红 绿色 蓝色 白色 黑色
符号
含义
: -. --
实线 虚线 点划线 双划线
图形设置选项：
.
实心黑点
+ 十字符
*
八线符
^
朝上三角符
< 朝左三角符
>
朝右三角符
v
朝下三角符
d 菱形符 h 六脚星符 o 空心圆圈 p 五角星符 s 方块符 x 叉字符
在面向对象的图形设计基础上，使得用 户可以用来开发各专业的专用图形。
10
1、二维绘图
（1）plot —— 最基本的二维图形指令 plot的功能： plot命令自动打开一个图形窗口Figure
用直线连接相邻两数据点来绘制图形
根据图形坐标大小自动缩扩坐标轴，将 数据标尺及单位标注自动加到两个坐标 轴上，可自定坐标轴，可把x, y 轴用对 数坐标表示
系统预定义变量
pi ： 圆周率 ，其值为 imag(log(-1)) inf，Inf ：无穷大 nan，NaN ：Not-a-Number，一个不定值，如 0/0 eps ：浮点运算相对精度
i，j ：虚部单位，即 1
应尽量避免给系统预定义变量重新赋值！
特殊变量 ans
5
Matlab 数值运算
8
几个小技巧
Matlab 的命令记忆功能：上下箭头键
可以先输入命令的前几个字符，再按上下键缩小搜索范围
命令补全功能： Tab 键 用 Esc 键 删除命令行
9
Matlab语言的绘图功能
不仅能绘制几乎所有的标准图形，而且 其表现形式也是丰富多样的。
Matlab语言不仅具有高层绘图能力，而 且还具有底层绘图能力——句柄绘图方 法。
plot(x,y) —— 基本格式，以y(x)的函数 关系作出直角坐标图，如果y为n×m的 矩阵，则以x 为自变量，作出m条曲线
plot(x1,y1,x2,y2) —— 多条曲线绘图格 式
13
plot(x,y,’s’) —— 开关格式，开关量字 符串s设定曲线颜色和绘图方式，使用颜 色 字 符 串 的 前 1~3 个 字 母 ， 如 yellow— yel表示等。 或者plot(x1,y1,’s1’,x2,y2,’s2’，…)
例：>> save mydata A x z
7
变量的读取
将数据文件中的变量载入当前工作空间
load mydata 载入数据文件中的所有变量 load mydata A x 从数据文件中提取指定变量
清除当前工作空间中的变量
clear 清除当前工作空间中的所有变量 clear A x 清除指定的变量
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4
y y1 y218例 ：y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5); y3=cos(t);y4=cos(t+0.25);y5=cos(t+0.5); plot(t,[y',y1',y2',y3',y4',y5'])
19
y3=cos(t);y4=cos(t+0.25);y5=cos(t+0.5); plot(t,y3);hold on; plot(t,y4); plot(t,y5);
20
x = -pi:pi/10:pi; y = tan(sin(x)) - sin(tan(x)); plot(x,y,'-o');