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matlab 画图中线型及颜色设置

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发表于 2019-3-9 06:00 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
matlab 画图中线型及颜色设置
) {5 _" \2 J  Q, _' h. }. y% J/ b" ]1 l% v+ v

0 }, K% ]" K$ Z9 Y' b5 i* KMATLAB
7 i1 J& ]1 Q) P% ~受 到控制界广泛接受的一个重要原因是因为它提供了方便的绘图
1 Y) V( E( p8 n功能.本章主要介绍2维图形对象的生成函数及图形控制函数的使用方 法,还将% z+ C- F% @6 F4 n) i
简单地介绍一些图形的修饰与标注函数及操作和控制MATLAB各种图形对象的" U* x1 |& S, ~
方法.
8 h6 ]& N+ p$ m6 u1 Q+ M+ V2 Q* B/ c第一节 图形窗口与坐标系
7 U$ K+ Q! U- h7 c- y; R- S0 G) V4 E一.图形窗口
5 ~1 @3 H( c2 K) W- [* m- u1.MATLAB在图形窗口中绘制或输出图形,因此图形窗口就像一张绘图纸.
' V+ f7 I, s$ E+ k2. 在MATLAB下,每一个图形窗口有唯一的一个序号h,称为该图形窗口的# Y+ J  y7 u2 d
句柄.MATLAB通过管理图形窗口的句柄来管理图 形窗口;
& P8 k3 ~9 Z" `; x3.当前窗口句柄可以由MATLAB函数gcf获得;
1 R+ ]6 d* c4 B  C! Y; u* C% E4.在任何时刻,只有唯一的一个窗口是当前的图形 窗口(活跃窗口);
' H# ]$ L5 ?+ y9 c8 p/ E9 }1 Rfigure(h)----将句柄为h的窗口设置为当前窗口;
& ?2 ]0 v; F0 C* Y$ K5 \  a5.打开图形窗口的方法有三种:) ^- E, z/ `9 G
1)调用 绘图函数时自动打开;2 l2 F6 z  M6 L& v8 W. Q9 k
2)用File---New---Figure新建;9 K8 p4 L1 \6 O4 g. \! p0 z" A
3)figure命令打开,close命令关 闭.
2 t  z$ X, B4 v" U/ c" T- m, ?在运行绘图程序前若已打开图形窗口,则绘图函数不再打开,而直接利用已" q, L2 X. Y# ]. i( M
打开的图形窗口;若运行程序前已存在多个图形窗 口,并且没有指定哪个窗+ f6 N, j4 E6 m! D* P1 D$ ?
口为当前窗口时,则以最后使用过的窗口为当前窗口输出图形.
' e6 t9 @& f/ p6.窗口中的图形打印:用图形窗口的File菜单中 的Print项.5 K) y5 t- s. e/ A
7.可以在图形窗口中设置图形对象的参数.具体方法是在图形窗口的Edit菜) W; Z/ B! L/ S9 t+ N$ G* Z$ ~
单中选择Properties项,打开图 形对象的参数设置窗口,可以设置对象的属
# E! l3 w; ]* Q0 e. ~性.' i1 d7 L: ]! ^9 `
二.坐标系
5 A1 y( A+ n3 f1.一个图形必须有其定位系统,即坐标系;
2 ~0 G! d" N# G, k/ P! j$ W2.在一个图形 窗口中可以有多个坐标系,但只有一个当前的坐标系;/ P8 f  G' h2 {4 J3 B- c/ a
3.每个坐标系都有唯一的标识符,即句柄值;
8 @+ T; p/ R+ a4 o4.当前坐标系句柄可以由 MATLAB函数gca获得;
; [7 d  Y9 z  J2 z5 p. p+ I% l5.使某个句柄标识的坐标系成为当前坐标系,可用如下函数:axes(h) h为指
/ \* B5 U7 Y" K! V* ^. _- {, D定坐标系句柄值.
* L3 x$ l  V! H0 W; s1 B6.一些有关坐标轴的函数:7 ~5 g5 T% K" m4 E  }5 z7 s/ m
1)定义坐标范围:一般MATLAB自动定义坐标范 围,如用户认为设定的不
' V) {: k7 Q1 o( W& U7 }. @合适,可用:axis([Xmin, Xmax, Ymin, Ymax]) 来重新设定;3 C1 w) b4 e3 W8 U/ c6 U9 q
29! I8 ^  c6 [2 C5 u0 b/ i
2) 坐标轴控制:MATLAB的缺省方式是在绘图时,将所在的坐标系也画出2 m5 `' K4 y& Q- b& y" R
来,为隐去坐标系,可用axis off;axis on则显示坐标轴2 o( o( |+ H* r% n
(缺省值).3 ^4 F& r- K1 ]
3)通常MATLAB的坐标系是长方形,长宽比例大约是 4:3,为了得到一个% Y3 X- O' v$ p/ F7 V
正方形的坐标系可用:axis square) [5 o1 _8 v; @! V0 ]
4)坐标系横纵轴的比例是自动设置的,比例可能不一样,要得到相同比 例
- S8 \1 m3 ~$ E的坐标系,可用:axis equal
% G% c6 ]+ t. w0 _第二节 二维图形的绘制0 f. O; `4 b( r0 g0 b& g8 U5 h
一. plot函数) j# {% g7 e" ~
plot 函数是最基本的绘图函数,其基本的调用格式为:8 W+ k; c7 w" d8 z' G4 v
1.plot(y)------绘制向量y对应于其元素序数的二维曲线图, 如果y为复数向量,9 V6 v5 w8 g- @% P) d/ Z
则绘制虚部对于实部的二维曲线图./ m% ?" Q8 T" A, O! P, c, |' b
例:绘制单矢量曲线图.
5 d& I9 V7 J. E2 u* t( l6 j8 oy=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20];' ^' U2 F4 [: s# p- D
plot(y)
% p8 m& c& b& T8 z: E5 z! y' l由于y矢量有10个元素,x坐标自动定义为[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10].图形为:! E2 h" d, [6 r% U5 {
12345678910" o# n( Z+ n4 f. s
0
9 X; M0 n3 Q$ ^1 |2/ T# K) [5 i7 n* b8 ]4 G: f) g
40 ~9 S, G" `2 }* b4 e) Y
6+ N, F8 u0 P$ f* S: e; _% \
8
- V; Y! D/ `1 z8 t# }10
3 @6 |# A( e* L$ D  g' ]! n12
7 j7 B2 S7 C+ O; J/ V. Y14
8 p/ q, C8 g- Z. B- G16
7 S; }& J, r0 j9 A& B6 L18
+ k6 `$ N$ ?8 J7 C& ~/ \+ [20" o4 s: x: O1 {/ |
2.plot(x,y)------ 绘制由x,y所确定的曲线.
. d5 n5 {9 k# e1)x,y是两组向量,且它们的长度相等,则plot(x,y)可以直观地绘出以x为) n- t$ T+ n0 B/ L
横坐标,y为纵坐标的 图形.
6 E# M, D0 D) x4 z如:画正弦曲线:, o; m- R0 D) G9 ^
t=0:0.1:2*pi;' q! ?1 {3 w$ _. Z; I8 W
y=sin(t);
6 F2 P, R) B# Qplot(t,y)' \9 a9 I" r' Y5 m1 v- [, I
2)当 plot(x,y)中,x是向量,y是矩阵时,则绘制y矩阵中各行或列对应于
$ [: x3 A# M4 q4 P) Z( N4 L30
1 Q% k( n' p% P& C3 ?& J8 k; Q$ c向量x的曲线.如果y阵中行的长度与x向量的 长度相同,则以y的行
0 W! F- f. j9 v) |' L. T数据作为一组绘图数据;如果y阵中列的长度与x向量的 长度相同,则
; [$ D& j- b4 r4 b* }& R% o7 p以y的列数据作为一组绘图数据;如果y阵中行, 列均与x向量的长度相4 a1 F' ^, ?+ M& |: g1 g& F1 Q
同,则以y的每列数据作为一组绘图数据.
3 `# h8 h8 f& Z4 C' S3 V1 e. m例:下面的程序可同时绘出三条曲线.MATLAB在绘制多条曲 线时,会: |$ G1 p, a) ?' |3 r& B
按照一定的规律自动变化每条曲线的的颜色.
4 I" ?/ H$ w1 v# Ux=0:pi/50:2*pi;
, z: @3 _% p. O6 }/ n; Oy(1,=sin(x);
/ ^7 Y" z) J' w: X, uy(2,=0.6*sin(x);
$ @& b. K5 N( a8 [, Ry(2,=0.3*sin(x);4 e2 `9 E5 `$ u, {) o
plot(x,y)( n- D! z3 ^4 p8 [( j: a  M
或者还可以这样用:
1 D" H( n! B) c$ {/ |6 ]x=0:pi/50:2*pi;6 @; {2 m5 t8 M$ N4 [0 O
y=[ sin(x); 0.6*sin(x); 0.3*sin(x)];
2 E2 U' J6 X$ d" w1 }4 Gplot(x,y)5 e* A' m2 i) y8 ~3 ^, h
01234567
" y) Q) _5 n, Q+ g% _+ N-1
5 Y) t+ T8 k( T2 A, T( `-0.8
0 \9 @& i$ K7 ?' w) \-0.6
( c) F* M( \+ ^-0.4
3 i: Z" e5 C* o. K3 e-0.2. a; q" G# [& w. u% y
0
7 _, ?( I& B' b$ n1 O0.2
" H0 f1 I' O  L0.4
# {. B, D2 k4 A4 `! p, C- P9 Z0.6
! e  m! ^# t6 Z3 y* a! P0.81 V4 u7 E0 `6 x# C) M
13 I- L5 B/ K9 v% ~
3) 如果x,y是同样大小的矩阵,则plot(x,y)绘出y中各列相应于x中各列的% P3 w8 z0 Z& p5 b1 U
图形.- [1 [/ P' `- T' N' ^: K. M
例:x(1,:)=0:pi/50:2*pi;. r# V! p4 l7 i8 R8 s- h
x(2,:)=pi/4:pi/50:2*pi+pi/4;2 b: i( ^7 S/ o  d! a
x(3,:)=pi/2:pi/50:2*pi+pi/2;
# {1 e4 q* R: U# Z) G! ]y(1,:)=sin(x(1,:));9 C4 o* D2 l4 W6 q
y(2,:)=0.6*sin(x(2,:));
. `8 q7 C/ j, O' ^$ ]7 m4 Hy(3,:)=0.3*sin(x(3,:));
) G. w5 ?, x' y" ~: g' z; vplot(x,y)$ r# B% O* w0 y* s, g2 x0 W
x=x';' k2 C% K. }. N( ]
y=y';
* Z! S3 m+ w1 _, I% O2 Mfigure4 P9 ^2 k  [# f! {* I$ E! e
31: I/ W- H- Z% ~
plot(x,y)! Z3 @; e0 X) V7 m
在这个例子中,x------ 3x101,y------3x101,所以第一个plot按列画出/ V/ o. J, E, R+ A( C5 X9 |, V
101条曲线,每条3个点;而x'------101x3,y'------ 101x3,所以第二个plot/ _, N$ f0 i2 g
按列画出3条曲线,每条101个点.# t! [/ h6 l. `
0123456782 ~8 B: M2 f3 y8 C" S/ Y( i1 x% Y
-1
& t- z) A7 V+ G* N2 a( x$ u  }7 W-0.8
4 |0 H! H1 [; R-0.6& V3 P5 R- T( J/ i3 i9 V6 z
-0.4
% O3 {6 U' b! _& _" p-0.2! h1 l0 e8 a" s& N2 w0 j
0, }2 C/ M, U/ p% a
0.2
; k+ G4 D! X) Q- e. U) S0.4
( j9 X% b- i) r4 ~7 v0.69 Z# l) H: I3 Z  H
0.8
( T, ~& b# Z" u' {- j& M6 W1( {( Y  }' |/ d7 ~: i; u9 U5 d
012345678
# M8 v) s6 R& j4 f+ Y-1
6 j- R2 @$ _6 S# _1 k. p" x% k3 D-0.8
+ V; l9 ~/ w! {9 O- F-0.6
' h; G5 k. |2 J  W-0.4
( m! D, C+ w$ x% Z' \6 c0 I-0.29 R# P' |8 P1 j  _3 U
0
& N1 G) J9 o! C8 I2 X5 H0.27 V, O9 k: W- M6 a& \
0.4
3 w9 j' w5 P) ~, s3 s& ?$ s0.69 D& Y2 l' ^, a# k( t1 F
0.89 `8 b* L3 R0 ^0 y) ]
1
! A6 U2 ]. s/ }3. 多组变量绘图:plot(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, ……)
  p. B' R: j, {* `" @7 J上面的plot格式中,选项是指为了区分多条画出曲线的 颜色,线型及标记点
9 H9 K) N  k# ~1 d7 T9 Y/ T而设定的曲线的属性.MATLAB在多组变量绘图时,可将曲线以不同的颜
; x& K) f- R3 s; A/ l+ @8 J色,不同的线型及标记点表示出来.这 些选项如下表所示:
6 s' `! F1 O- V- \* x/ k8 Q各种颜色属性选项, }, V) z+ c% A& D5 m9 r1 b1 `
选 项 意 义 选 项 意 义
# ?1 F/ i* E% m/ T'r' 红色 'm' 粉红
) c7 B/ ?+ z1 _  t2 z'g' 绿色 'c' 青色
* B( o7 [& Y% H- F* ~, O32
4 u$ e* M  Y$ v4 H4 }'b' 兰色 'w' 白色
( i& m  H5 J, Q) x' r$ H'y' 黄色 'k' 黑色+ _& M. F2 L: ?: q/ m, g+ u2 U
各种线型属性选项
( x+ ]+ ~8 p2 H9 Z1 b* B& I/ K选 项 意 义 选 项 意 义
- E$ V& |9 w, ]'-' 实线 '--' 虚线6 i' b( i$ s% \  Z
':' 点线 '-.' 点划线
- x8 m+ c- @  _- Z% G$ A) y* `3 f各种标记点属性选项
! a8 d) P. F) K- Q选 项 意 义 选 项意 义
3 [/ ]1 J( F- B, T" S/ x'.' 用点号绘制各数据点 '^' 用上三角绘制各数据点
1 s# D% L8 Q% h+ h" s1 ]'+' 用'+'号绘制各数据点 'v' 用下三角绘制各数据点( l5 S. G$ p" j
'*' 用'*'号绘制各数据点 '>' 用右三角绘制各数据点/ n7 V+ m( q+ ~$ X; ^) j6 p
' .' 用'.'号绘制各数据点 '<' 用左三角绘制各数据点" [4 s% t) \* |7 Y( P: ]: E" q- K
's'或squar 用正方形绘制各数据点'p' 用五角星绘制各数据点: R$ d, u! C0 P! f+ ^% o
'd'或diamond用菱 形绘制各数据点 'h' 用六角星绘制各数据点, m; ?0 t- E- w4 S9 ?
这些选项可以连在一起用,如:'-.g'表示绘制绿色的点划线,'g+'表示用绿
2 M7 t% [: {. K* ?1 w色的 '+'号绘制曲线.% m2 X& _1 W/ Q
注意:1)表示属性的符号必须放在同一个字符串中;
8 ]% S$ E5 H4 {2 L2)可同时指定2~3个属性;
; d$ T2 M- o9 p: i# W3) 与先后顺序无关;! f- }' G& N# t/ Y6 S
4)指定的属性中,同一种属性不能有两个以上.% b( c( r( e' G6 O/ s
例:t=0:0.1:2*pi;
+ u" W+ [) k) F, u, r: Jy1=sin(t);2 G! r7 y8 S/ P9 W3 W
y2=cos(t);
0 R. _, R% v3 {4 O- h1 P, y% Qy3=sin(t).*cos(t);
1 c6 V# _3 I6 |9 R! R8 ]( [plot(t,y1, '-r',t,y2, ':g',t,y3, '*b')
: I& F, j( N( u5 `4 d& I; N该 程序还可以按下面的方式写:
2 i/ n) E& j) }7 q  et=0:0.1:2*pi;
1 g: e, \: f) \! W& i# |y1=sin(t);
  A& P0 L1 f; U7 @y2=cos(t);
/ W+ q. t8 o9 c9 T* K* |y3=sin(t).*cos(t);
) p6 p0 y6 h. eplot(t,y1, '-r')( M) k& e! N# w3 h9 k
hold on
% }( P6 S* ?  j/ t- ?7 A% Cplot(t,y2, ':g')7 x$ r9 V0 V" ?
plot(t,y3, '*b')
5 H) ?& \. @5 Uhold off" K0 o  O  Y, }* {
注:在MATLAB中,如画图前已有打开的图形窗口,则再画图系统将自动. X8 r  {( q* n. U
擦 掉坐标系中已有的图形对象,但设置了hold on后,可以保持坐标系中已绘出8 S: P" c' I9 f
的图形., G% |! K4 z5 F
33: Q* J6 q  r3 }! z) @0 I) A& {
012345676 Q8 j% M8 `% C" p9 M& q
-11 J6 x8 l( p( x! v
-0.8
  |8 s$ W" }- @. k# f1 W) C-0.65 E9 W( K1 i$ j: P& `
-0.4
( p$ l: R( I, v9 R! N-0.2' r( ~; t$ Q6 L  }/ w: `2 {. ^! y; n
09 l" c: \( J) W: f! N- l
0.2
! {! k# D( w5 W- y- I9 E0.4/ g  @! ~( v7 T; L+ u6 Q1 R; I% E
0.6
& v, F3 W4 p1 {* G9 O0.8/ q2 Q, o& A; R4 m$ A
14 M0 Q: {+ e5 K7 b( o) W  E
图(a)- ?4 i; f- K4 Y) b
还可以进一步设置包括线的宽度(LineWidth),标记点的边缘颜色" a+ _% N6 G% K# k
(MarkerEdgeColor),填充颜色 (MarkeRFaceColor)及标记点的大小(MarkerSize)
6 B# X/ j- ^- j- v: l- K8 c$ i等其它绘图属性.
6 N: u! N+ X$ p: ?3 v8 }例:设置绘图线的线型,颜色,宽度,标记 点的颜色及大小.. n( Z4 O3 e6 R
t=0:pi/20:pi;' c" o6 H& P( y% L$ m% \& b  m3 Z
y=sin(4*t).*sin(t)/2;
4 M  O0 l; s5 ~) Zplot(t,y,'-bs','LineWidth',2,... %设置线的宽度为2
: T. F  w. H5 O( c: m1 P4 ['MarkerEdgeColor','k',... %设置标记点边缘颜色为黑色
/ m: R+ q$ H8 @% x4 z'MarkerFaceColor','y',... %设置标记点填充颜色为黄色8 M  x' s! N  ~' ~5 P  j
'MarkerSize',10) %设置标记点的尺寸为10! o& H0 K% X( E: u# F0 s
绘出图形如下:1 m, o. q! S0 {$ A1 U
00.511.522.533.5
5 c) q  Z/ G7 G-0.5
, s$ K' V1 _; E9 d: F-0.4
: S; _  {' m" U# l% u; b-0.3
2 r6 D7 q& u+ j% e* R. U: A-0.2
4 B# F( r# x% @' b4 q" \' f-0.1* c; d; ]* ^  {3 Y
0
1 G& x. X6 s) I: m0.1- i# X' l4 l2 ]0 x8 i
0.2
% r, o3 M1 I+ P4 B$ b: }0.3+ q4 k: t  D* w2 r! B) D! b  u, Z9 T
0.4
7 F& O& q! d4 f6 N( ?/ h0.5: j/ ?& J5 C# W2 c0 R/ L/ X
34
+ e" G% r. z5 A( K0 h; ?( h4. 双Y轴绘图:plotyy()函数.
2 ?* J9 p. z2 h3 N8 o其调用格式为:, P& U2 k7 x0 B: v3 a" G2 p- b
plotyy(x1,y1,x2,y2)------ 绘制由x1,y1和x2,y2确定的两组曲线,其中x1,' C) v8 N  y; w# `2 N
y1的坐标轴在图形窗口的左侧,x2,y2的坐标轴在! j# ]+ u/ I7 a6 a& X. c
图形窗口的右侧., i3 [/ F# s% `2 n0 Z2 j2 X
Plotyy(x1,y1,x2,y2, 'function1','function2')------功能同上,function是指那些
4 r* k! ^* G* c7 z1 _- [% L绘图函数如:plot,semilogx," n% h% U0 Y# l+ M
loglog 等.
# `( ]2 V+ x/ D1 U( n- g例如:在一个图形窗口中绘制双Y轴曲线.
- ~9 N, d7 H/ \( `- W9 E, ix=0:0.3:12;" L: W9 Z! H2 ?
y=exp(-0.3*x).*sin(x)+0.5;8 W1 w+ I/ K! u; X. w
plotyy(x,y,x,y,'plot','stem')
% B/ Y2 Z7 ^9 u) |% E图形如下:
- U) P3 M2 F) w- l6 j# u+ [! G8 F1 W0246810120 `! {  e9 s) A
0" u$ n5 ^! G% ?% b' p3 I
0.5
% u& H  z% U2 o% ^. A( B: U1! k8 v  J$ m# T! R
1.5
! l! x* n2 {/ H% g+ F  @8 x' j024681012
$ B( F# L4 ^  v9 R2 A* F. ]( h0
% F2 Y% a0 R4 F0.53 ]! Q( U% e' {. |. r
1, y8 E3 H6 K( B+ Y! q
1.5* t+ H+ N$ ~  d6 a, t! R8 x6 E0 a
stem: 绘制stem形式的曲线(上端带圈的竖线).
/ U4 S4 j3 ^, t* s8 |9 y绘图结果:两条图线自动用不同的颜色区分,两个坐标的颜色与图线的颜
" l% C" Q* ~4 u/ X6 g8 v) Q" U色相对应,左边的Y轴 坐标对应的是plot形式的曲线,右边的Y坐标对应的1 C. }: u9 [! L/ T
是stem形式的曲线.
, [# n+ d) {- M& Y5 R' B二.对数坐标图绘制函数:
$ ^$ D& h9 L8 @. c在对数坐标图的绘制中,有三种绘图函数:semilogx,semilogy和loglog函6 {8 y. h! G. w
数.
* j$ y" z4 C4 c1)semilogx( )------绘制以X轴为对数坐标轴的对数坐标图.
- Z7 m/ @9 g& ~" h其调用格式为:semilogx(x,y,'属性选项')
! B- m1 J; Y8 v/ O+ [其 中属性选项同plot函数.
, _/ R) B' U4 @$ b' M# \* r9 j/ l该函数只对横坐标进行对数变换,纵坐标仍为线性坐标.4 z$ r% D  S% q! o
2)semilogy( )------绘制以Y轴为对数坐标轴的对数坐标图.9 x4 _" R9 r' }. P9 G  V2 _8 d
其调用格式为:semilogy(x,y,'属性选项')7 }& N' e" k2 }3 n+ D5 H/ p8 l5 w
该 函数只对纵坐标进行对数变换,横坐标仍为线性坐标.
) E! w$ z8 ~  k3 p35
2 t& S2 G8 O3 j) ]8 I: s& f6 q3)loglog( )------ 绘制X,Y轴均为对数坐标轴的图形.( f3 B7 i2 x" T" r- o1 c6 }
其调用格式为:loglog(x,y,'属性选项')
" u( ~, Z# t# o) i& I5 X该函数分别对 横,纵坐标都进行对数变换.5 v8 X) _/ }* `  G
例:x=0:0.1:6*pi;$ C! P! g1 P* o
y=cos(x/3)+1/9;$ A  B% Q) I) X: g: E
subplot(221), semilogx(x,y);. L3 j" e: b1 J# X6 @, K- |
subplot(222), semilogy(x,y);# H1 z+ C8 a7 R
subplot(223), loglog(x,y);5 l8 U0 o  b2 ^* W
4)MATLAB还提供了一个实用的函数:logspace( )函数, 可按对数等间距地分
  d7 U6 U. \) }# N! s0 q+ ?8 w/ R布来产生一个向量,其调用格式为:
( p. E$ |( F8 Sx=logspace(x1,x2,n)
0 ^- y( L5 |% m. p/ A这里,x1 表示向量的起点;x2表示向量的终点;n表示需要产生向量点的# q( h$ d$ F" Y4 b9 @% A
个数(一般可以不给出,采用默认值50).
& I1 r+ H( r. l0 d" F在控制系统分析中一般采用这种 方法来构成频率向量w.关于它的应用后面, R: t# T) V. ^+ ?+ I; T- Y
还要讲到.
: B5 \# V3 B0 c% ?% J6 d三.极坐标图的绘制函数:
" [4 {5 g: n% ^* \绘 极坐标图可用polar( )函数.其调用格式如下:$ P# Y- S$ t0 h+ v
polar(theta, rho,'属性选项')------theta:角度向量,rho:幅值向量,属性, Q$ ?8 V% ^$ B" z
内容与plot函数基本一致.
& s: s! A7 i5 x1 x$ W例如:极坐 标模型为:3145/)/)cos((+ =θρ, ],[πθ80∈则绘出极坐标图
" w( A) o( f/ p. |+ z的程序为:theta=0:0.1:8*pi;
8 h* t+ ]" R5 ~% G6 b# qp=cos((5*theta)/4)+1/3;
# g* M' |5 p4 m- T4 Ypolar(theta,p)7 v5 G3 q  J6 x* `. s/ O' `
0.5
& N$ ^! R3 d; @" w0 s1
+ b/ }2 c- ?' i8 q# O6 G1.5
+ S& P  ], x! w& C7 q/ [4 ~' G30
# M# i9 r$ b7 M5 \210
9 ~& N" f4 [) H2 \  J9 ?60; f9 o; y0 e9 t, F
240
: O7 c+ n/ q$ s" }1 G/ L90% M- q* ^) o$ G
270( _9 H# v2 ?2 w1 ^  Q; v
120
* x1 |6 t% P) e1 a( T! F3005 o. w$ O$ [4 ]5 Q) S
150
. Y! _. r$ [% ]; y! C) E330! e$ J$ k' K) c' ~
18001 i. v  h5 _) I. |4 d  x" C: k
四. 绘制多个子图:subplot( )函数
- K: }. U* W/ {: [: W$ |MATLAB允许在一个图形窗口上绘制多个子图(如对于多变量 系统的输
2 A7 m9 s; X& ]) J9 Y( ^! t出),允许将窗口分成nxm个部分.4 T; w% g/ R  C& u
分割图形窗口用subplot函数来实现,其调用格式为:
6 ?5 U) z  [9 bsubplot(n,m,k) 或subplot(nmk)------n,m分别表示将窗口分割的行数和列数," @/ b$ I9 ~$ E( [6 X
36& }- r3 B" ^! u# ?) A
k表示要画图部分的代号,表示第几个图 形,nmk三个数可以连写,中间不用
5 ~; Q2 r( m, \; Q) _/ _. ?符号分开.* @0 @" k" u& I7 O, G7 _6 i3 @
例如:将窗口划分成2x2=4个部分,可以这样写:$ M& ^8 j; z3 P+ X* c
subplot(2,2,1),plot(……)
; |) j% O( P) X. m# N8 T- K, X# k% [$ e3 rsubplot(2,2,2),……
9 u& M; r1 c9 ~subplot(2,2,3),……
) w% P. h4 Q2 M+ Hsubplot(2,2,4),……
$ ^' O0 Y* H7 H/ R) _221 2220 W' N) G8 |0 O" Z+ s
223 224" q6 Q/ J2 U/ h, ^7 y
注:subplot函数没有画图功能,只是将窗口分割.
. a0 D, R# {: G第三节 图形的修饰与标注' s" S" E( ^, K- o
MATLAB提供了一些特殊的函数修饰画出的图形,这些函数如下:% |# L) ?: N- @5 x3 S4 Q9 p. h
1) 坐标轴的标题:title函数
( B# i" L" T, i* t# j3 f其调用格式为:title('字符串')------字符串可以写中文" N3 [* S$ f) t! k9 |/ G! a
如:title('My own plot')" U! q0 a. E. g$ r1 E6 M
2)坐标轴的说明:xlabel和ylabel函数
. i5 P# {5 ~+ p0 ]: g格式:xlabel('字符串'): p  C$ T: S8 Y, H& e3 R
ylabel(' 字符串')0 E7 w6 ~0 b7 d) F8 L0 r
如:xlabel('This is my X axis')! y- M, Y* O/ {5 a% B% L; Q, _9 }
ylabel('My Y axis')
5 f8 B9 p: \/ ]3)图形 说明文字:text和gtext函数
! y4 }- z: z# n- Y/ YA.text函数:按指定位置在坐标系中写出说明文字.
9 ^, ?( P  W1 p4 B% j8 |4 }! k7 w格 式为:text(x1, y1, '字符串', '选项')
8 D# R& H5 A! N' Gx1,y1为指定点的坐标;'字符串'为要标注的文字;'选项'决定x1,y13 [$ U3 I  g, |( L( e! x. V: S
的 坐标单位,如没有选项,则x1,y1的坐标单位和图中一致;如选项为'sc',
9 O- w" @9 I8 D则x1,y1表示规范化窗口的相对坐标,其范围为0到1.
: U. z& f" s. v/ h: ^  ]" I(1,1)5 j) J0 K) j7 O" X- ]$ K4 ^$ ]
规范化窗口( _7 I2 w* l( D/ r/ v4 T9 K1 W
(0,0)
  o5 Q6 l8 B! V37+ A7 v8 Y8 ^" ^, O2 t: Y
如:text(1,2, '正弦曲线')- i* R% |' n( ~- x. O
B.gtext函数:按照 鼠标点按位置写出说明文字.
  ^& L' E8 H: F4 G8 S8 f  a2 M5 k5 y. R格式为:gtext('字符串')- l7 j) J$ e2 n! B" }) `
当调用这个函数时,在图形窗口中出现一个随鼠标移动的大十字 交叉线," u, V: M- }4 r" P
移动鼠标将十字线的交叉点移动到适当的位置,点击鼠标左键,gtext参数中+ Q8 ?# a& v2 k. A% e
的字符串就标注在该位置上.% ^9 I  R! r# y: n" _
4) 给图形加网格:grid函数! l+ c3 [$ r  ~8 u8 n
在调用时直接写grid即可." G; D, ~3 }; v: @/ C2 @0 `
上面的函数的应用实例:) S3 R% q0 N) A  j; f5 Y
例: 在图形中加注坐标轴标识和标题及在图形中的任意位置加入文本.( X3 w5 c( X. M+ v# V$ l# k
t=0:pi/100:2*pi;
- I7 n: w% N* S& w  w# Gy=sin(t);* s/ C4 b3 {, a* }  m% t
plot(t,y),grid,
# R# _5 n. {0 X! X( U. Uaxis([0 2*pi -1 1])( h: d/ D) Y2 e% O
xlabel('0 leq itt rm leq pi','FontSize',16)3 }: }3 C+ G4 N" H+ j: x
ylabel('sin(t)','FontSize',20)9 p: _- t2 h6 Y, o
title('正弦函数图形','FontName',' 隶书' ,'FontSize',20)" v3 ~! I; t) _+ Z  q# M9 p
text(pi,sin(pi),'leftarrowsin(t)=0','FontSize',16)
, S# L- Z" r7 C/ n' t1 O, y' A3 ctext(3*pi/4,sin(3*pi/4),'leftarrowsin(t)=0.707', 'FontSize',16)
8 m; R1 d! g5 g* p5 h  r# @text(5*pi/4,sin(5*pi/4),' sin(t)=-0.707rightarrow',.... [2 U6 G$ A) }/ \. u
'FontSize',16,'HorizontalAlignment','right')
( F: ?; \' ]9 N( [8 U画出的图形为:3 P- {0 E. [: l6 [& |
0246
; b( ~! ]) ?: j-12 g% |2 J7 D) p5 f
-0.5
! r, {& H& J" a0
) g) r% L2 P  Q3 O, R9 @6 Z0.5
! x7 ^5 \- O. O2 T0 n! y0 }) P9 Z1
+ j& r9 r+ I- w6 Z+ x! I0 ≤ t ≤ π
# X$ G- a1 O) ]1 }- B& Rsin(t)
" V% F) y9 x9 E正 弦函数图形) F) e4 R5 x" ^1 t) ~, X6 E
←sin(t)=0+ N$ N1 Z* R8 g
←sin(t)=0.7076 _: G: h/ l/ ?9 P8 ?  Y
sin(t)=-0.707→* H1 L% Z7 B# `7 i9 o
5) 在图形中添加图例框:legend函数2 W4 T2 _# B# l
其调用格式为:
; N; I  |$ y5 C8 D! n0 c6 cA.legend('字符串1', '字符串2', ……)------以字符串1,字符串2…… 作
6 g) C/ B% ?5 N+ T38
1 c* A/ k4 e" C; j为图形标注的图例.
, G+ a) _! P6 j) W+ w! y& ]4 z( [9 |B.legend('字符串1', '字符串2', ……, pos)------pos指定图例框显示的位置.' l( M% I$ J+ G3 t  V8 _- o" P$ @
图例框被预定了6个显示位置:
  W% f  W! ~8 n% i0------ 取最佳位置;8 u2 S  H! y" r. P. m* D
1------右上角(缺省值);
$ F) X& g! i6 |+ N2------左上角;
& a( x3 ]- D: r9 E3------左下角;
- g2 R% t+ q9 I3 ?) W4------右 下角;5 Y8 z3 [8 h7 l0 x
-1------图的右侧.5 u$ s4 F* g7 W
例:在图形中添加图例.
/ p$ ~/ s7 q, \  g# Wx=0:pi/10:2*pi;, f& d4 D* J& @! D3 N) ~3 N' ~
y1=sin(x);
  X/ B& |( E) S% P/ r$ Ky2=0.6*sin(x);9 i/ ^0 f) \) |$ w& V1 ]
y3=0.3*sin(x);
) D. b! t' n3 v6 S& Fplot(x,y1,x,y2,'-o',x,y3,'-*')
/ c4 q; Z  F' M! g' m& Xlegend('曲线1','曲线2','曲线3')
( U* S3 o) w7 B1 N, O; P3 b绘出图形如下:
4 Y7 d. R8 y2 o- Y% B02468
. L8 |4 t  \6 \% s& l1 w, p6 S-1* Y4 {# i3 ]+ _* l, P. G$ z
-0.5
9 Z! D+ y# m6 E4 \& k+ b0& z- f6 J: M6 K. [
0.5" d# s0 M# C% V3 f6 t# O
1
. d1 \$ B/ `/ m; ^: y曲 线1
4 n) o7 X6 V% @0 @/ i( j. W曲线2- R1 K2 K. w9 L8 x& Y1 J
曲线3- Z1 G2 l& q4 @, N& A4 Z5 S' r, o
6)用鼠标点选屏幕上的点:ginput函数
% t( p$ G+ D8 P% T( @# i. D格式为: [x, y, button]=ginput(n)
5 E3 i/ h. h' _& m# x  @0 T5 h其中:n为所选择点的个数;x,y均为向量,x为所选n个点的横坐标;: c! L' n& l: r  j5 a; y9 x3 I
y为所选n个 点的纵坐标.
! p, `& \8 s' o; vbutton为n维向量,是所选n个点所对应的鼠标键的标号:! j- o1 P, N( ~! U
1------左键;
8 Q& v8 d) K0 n2------中键;
9 h8 ]- R) ?  h; |: Q3------ 右键.
! [9 I9 m9 u! C: p; @% N可用不同的鼠标键来选点,以区别所选的点.; v: A( y0 O# g
此语句可以放在绘图语句之后,它可在绘出的图形上操作,选择你所感
5 F' i# L  k/ @1 R8 @兴趣的 点,如峰值点,达到稳态值的点等,给出点的坐标,可求出系统的. @9 Q" d; l) h" \" t+ @
性能指标.
1 @  J! r' l) g! [" e( N39
8 P# f  ^5 I+ e+ g) @第四节 MATLAB下图形对象的修改
+ y; y, L# t) [( |/ A' @1 g* K7 DMATLAB图形对象是指图形系统中最基本,最底层的单元,这些对象包括:3 M4 O; j3 }- R. L% z- u
屏幕(Root),图形窗口(Figures), 坐标轴(Axes),控件(Uicontrol),菜单(Uimenu),3 w  }3 w. a/ b9 y+ e9 v4 M( p$ w; U
线(Lines),块(Patches),面(Surface),图像 (Images),文本(Text)等等.
9 J8 p( Y: T- W$ M! _% }2 N2 ?根据各对象的相互关系,可以构成如下所示的树状层次:  j' D' N3 m5 _5 o. C
Root/ b# I0 j4 c+ D) f, o5 }
Figures& T4 k* o4 T7 \, m
Axes Uicontrol Uimenu Uicontextmenu (对象菜单)/ P1 B( g3 W  ?* r7 E1 `  e
Images Line Patch Surface Text
3 n/ J% N2 G5 l! w, J8 g* d- V! X5 ^对各种图形对象进行修改和控制,要使用MATLAB的图形对象句柄
" p. t/ l* k  b8 p! I1 ~1 S(Handle).在MATLAB中, 每个图形对象创立时,就被赋予了唯一的标识,这2 v' Q- P# o4 k
个标识就是该对象的句柄.
7 W3 {& n, W0 G1 V' _句柄的值可以是一个数,也可以是一个矢量.如每个计算机的根对 象只有
9 q8 g: |! }: M; M$ _一个,它的句柄总是0,图形窗口的句柄总是正整数,它标识了图形窗口的序号
  x' H1 o+ W7 @" q等.
8 s) p" m( }, C, }利用句柄可以操纵一个已经存在的图形对象 的属性,特别是对指定图形对; w! p, s1 x; }# ~- K6 ^
象句柄的操作不会影响同时存在的其它图形对象,这一点是非常重要的.. l" U; Q; a1 V( J
一.对图形对象的修改可以用下面函数:9 F0 |" t, a# d( C- l" H6 L
1)set函数:用于设置句柄所指的图形对象的属性.7 H2 T& Z% M: F4 J
Set函数的格式为:
( o' M: c/ p  R+ N6 `# f9 G& Kset(句柄, 属性名1, 属性值1, 属性名2, 属性值2, ……)
- ~9 H) \% `* ]8 ~' }例:h=plot(x,y)3 s( a* p! S8 D3 V
set(h, 'Color', [1,0,0])------将句柄所指曲线的颜色设为红色.8 d0 ]3 O( f0 E' h; i8 Z' x6 R
2)get函数:获取指定句柄的图形对象指定属性的当前值., }( e; R0 f+ e9 G- Z) |+ u" m
格 式为:get(句柄, '属性名')6 t/ {! w9 A+ V/ b' f
如: get(gca, 'Xcolor')------获得X轴的当前颜色属性值.' B% N" U/ c' w, ~7 ?- Y4 z
执行后可返 回X轴的当前颜色属性值[0,0,0](黑色).4 Y- f. R! u) b8 @+ ]: t& I' B8 @
3)如果没有设置句柄,则可以使用下列函数获得:
4 Q1 @. q: D6 ggcf:获得当前图形窗 口的句柄;
' t( @8 L- S' a; s, kgca:获得当前坐标轴对象的句柄;5 w! S, L1 ?# P- k3 `6 M5 n) u
gco:获得当前对象的句柄.3 e( h) U9 S4 F; c/ D* _7 o
如:
9 x2 ]7 t$ B% W- \# R9 W. [) F: }A.要对图形窗口的底色进行修 改,可用:
$ j2 U3 h1 k0 Nset(gcf, 'Color', [1,1,1])------将图形窗口底色设为白色( X+ V$ e2 T+ @) z/ \1 s
B.要把当前X轴的颜色改为绿 色,可用:6 L& i3 {  g8 c
set(gca, 'Xcolor', [0,1,0])( v- [. W4 v0 X, P' b" Q
40/ W  @: z9 m3 S7 O4 Z
C.还可对坐标轴的显示刻度进行定义:
, i/ k! y- q, ~6 K. k6 `t=-pi:pi/20:pi;, h6 i) S1 m/ I3 {( D" {& P
y=sin(t);
! f3 R3 l7 T1 X5 m" o( Y7 T: t3 ^" Iplot(t,y)5 h6 K6 S4 R) T
set(gca,'xtick',[-pi:pi/2:pi],'xticklabel',['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi'])
" n, F8 Z: E3 H* E$ V. Y-pi-pi/20pi/2pi
1 U: g% t( {! L8 E; C: i" e-13 s+ J: z/ m/ M
-0.5
. w5 r4 w! L6 B( t0 A1 f8 h, I# m0
4 E- v5 e3 l& [0 ^% e1 q, e5 z( r0.5! y% M$ ^1 G. H- ?5 b
1
2 r" v7 X4 x  \, J* K$ v本例中用'xtick'属性设置x轴 刻度的位置(从-pi~pi,间隔pi/2,共设置7 G9 H6 A0 m& G7 W
5个点),用'xticklabel'来指定刻度的值,由于通常习惯于用角度度量三角函# d% J$ N# S0 H3 Q/ Z
数, 因此重新设置['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi']5个刻度值.
5 n; g7 |; ]3 b' u二.一些常用的属性如下:
  W" A3 a& b2 D% N4 E+ T1)Box属 性:决定图形坐标轴是否为方框形式,选项为'on'(有方框),% o$ @3 ~. p! p9 ~6 e/ ~! q
'off'(无方框);
$ K  B% X5 b0 o) j1 D2)'ColorOrder'属性:设置多条曲 线的颜色顺序,默认值为:
" L) a; I- [: b$ u& p# c[1 1 0;1 0 1;0 1 1;1 0 0;0 1 0;0 0 1]
& j  E6 o$ a# [4 Q7 y黄色 粉色 天蓝 红色 绿色 兰色
& y4 [! @! B* ~: f: J) I颜色向量还有:[1 1 1]------白色;[0 0 0]------黑色.) |% u1 `: A3 l# T
3)坐标轴方向属 性:'Xdir','Ydir','Zdir',其选项为:( ]! D6 l+ {, G2 r; q4 {0 G2 y
'normal'------正常. Z0 l4 P) f5 l
'reverse'------反向
! Y) U" @# G8 s/ |- Z4) 坐标轴颜色和线型属性:'Xcolor','Ycolor','Zcolor'------ 轴颜色,4 d2 j9 i2 E' I
值为颜色向量5 c8 w# X# }# ^7 D8 @
'LineWidth'------ 轴的线宽,值为数字
0 D) {8 {7 r* D5 m'Xgrid','Ygrid','Zgrid'------坐标轴上是: F. ?- p2 l9 j1 y2 Z
否加网格,值为'on'和'off'.
( k7 l" v) F0 e/ U6 W- U5)坐标轴的标尺属性:'Xtick','Ytick','Ztick'------ 标度的位置,值为
5 q  W" @, V: l; O. l向量+ r+ ^  a6 _9 l- b: B# ]0 y& B; v4 x
'Xticklabel','Yticklabel','Zticklabel'------ 轴上
- w' ~) B$ T0 W9 I5 S7 d标度的符号,它的值为与标度位置向量同样大
% B! F* a: y$ E小(向量个数相同)的向量.- x8 z) w# ]9 y- h  ]! Q
5)字体设置属 性:'FontAngle'------ 设置字体角度,选项为:
0 o  G0 d9 ?' D( N+ _41
5 L$ V: n9 v  R4 U( ?% g+ v2 _; r'normal'------ 正常;/ G- N* i+ n% @* K: ~
'italic'------ 斜体;7 T1 I& h+ H' J- {( H
'oblique'------ 倾斜;
: _, z; q3 {+ a9 c5 |8 f! ~'FontName'------ 字体名称;! |  l1 S5 m* F; i  [1 a$ b
'FontSize'------ 字号大小: L) p4 [8 t" E# u
'FontWeight'------ 字体的轻重,选项为:'light',' S% r* [$ D, J
'normal','bold'

1 n# E- v% f) v4 o+ L3 o
; F* w! `, q$ a+ s2 D* G# k

. {# Z  P2 G) W7 t0 G下载:( c( O2 E9 e  G+ ~# y- L3 D0 ]' Q* [2 `
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