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% ^8 G* o6 ?" e+ x2 X过绘制二阶系统阶跃响应,演示MATLAB5.0以前版和以后版指令在标识图形上的差别。本例比较综合,涉及的指令知识较广,包括图形文字,箭头,字体标注,网格等等设置。假如能耐心读一下指令、实践操作一遍、再看一下例后的说明,定会有匪浅的收益。千万不要说感谢我的话,呵呵。7 g. v8 g$ q% y+ {
clf;t=6*pi*(0:100)/100; y=1-exp(-0.3*t).*cos(0.7*t); tt=t(find(abs(y-1)>0.05)); ts=max(tt);, C! z* d* o* T% ?) s
' v: }. ?' O) c3 d+ F! [& ksubplot(1,2,1), plot(t,y,'r-','LineWidth',3), grid on;$ I; v, u4 E* }( L5 N6 s, ]3 G
axis([0,6*pi,0.6,max(y)]); title('y=1–exp(-alpha*t)*cos(omega*t)');
9 }- U) K' ^% k Otext(11,1.25,'alpha=0.3'); text(11,1.15,'omega=0.7');
9 Q, r; M, B, Shold on; plot(ts,0.95,'bo','MarkerSize',10); hold off
5 h+ c* w2 l$ R5 qtext(ts+1.5,0.95,['ts=' num2str(ts)]); xlabel('t -->'), ylabel('y -->')
: [- x- u( u1 Q9 K& Y6 D F, ` ?: P4 Q6 Z% |! q7 x
subplot(1,2,2), plot(t,y,'r-','LineWidth',3); grid on;! v4 Y& U+ V% ?8 Y6 }4 Z/ v7 h
axis([-inf,6*pi,0.6,inf]); title('it y = 1 - e^{ -alphat}cos{omegat}');: t- l! M; |6 t( ?6 _
set(gca,'Xtick',[2*pi,4*pi,6*pi],'Ytick',[0.95,1,1.05,max(y)]);
5 L3 G r5 }3 a; ]text(13.5,1.2,'fontsize{12}{alpha}=0.3'); text(13.5,1.1,'fontsize{12}{omega}=0.7')
' y) g. J% `- z1 ?! G( Ahold on; plot(ts,0.95,'bo','MarkerSize',10); hold off) F5 U$ r3 S' t4 l; Z
* }0 u: [/ c8 T8 Wcell_string{1}='fontsize{12}uparrow'; cell_string{2}='fontsize{16} fontname{隶书}镇定时间';
3 h# |- k8 n$ G! x# zcell_string{3}='fontsize{6} '; cell_string{4}=['fontsize{14}rmt_{s} = ' num2str(ts)];% y+ y6 _7 j2 M; y9 O6 r- U p# A- L
text(ts,0.85,cell_string); xlabel('fontsize{14} bft rightarrow'); ylabel('fontsize{14} bfy rightarrow')' V1 H( j( o- A5 v6 s
. ]# ~# _4 B9 {/ v
8 O& \. n' ~* |4 p( d4 k- B
& g& ?3 D; E! }: g+ j; F: ~! d9 p% l- J, Q
如果一个图片中我们画了n条曲线 但是我们只想加图例说明的只有其中的m条 (m<n)。% W3 p) t- p2 H' v
这个时候把我们想要标注的plot命令给个变量名 !例子如下 :
( s* S7 ^0 m! v9 i M/ J figure0 N+ t7 S) R- ] ~" s! Z
h1=plot(freq,S11dB'k -.');hold on;
3 ^( G1 q2 L4 A5 |9 I2 C plot(freq,S11,'k -.')) k$ [/ z6 \ I6 n; G( ]$ E
h2=plot(freq,S21dB,'r ', 'linewidth', 2.0)$ ], k- [ v6 ?, R
plot(freq,S21,'r ', 'linewidth', 2.0)# v; c: W7 q7 F9 d' d
legend([h1,h2],S11dB', 'S21dB')
. R. U" n3 `9 q: o% Y3 p
) Y& @/ ]9 X5 c ?1 r + o, c# E: a8 T) S2 T6 f" o: E; \
其中我们只给出了 h1 和h2曲线的图例说明!
- z' h0 q( O. |8 t! U- a1 N/ s& n4 ^. A7 \0 A* j w# b; B
坐标系
8 @# s& `6 f3 _; y+ z. |- @1.一个图形必须有其定位系统,即坐标系;4 H% w0 f! p$ S, z3 Z
2.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;) e2 K4 ]8 C) E
3.每个坐标系都有唯一的标识符,即句柄值;/ o8 d# h: u% s
4.当前坐标系句柄可以由MATLAB函数gca获得;/ y0 x6 q6 h% I3 v' X4 i
5.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6 E6 d" f* D/ Q# r2 P) f- S
定坐标系句柄值.6 x/ _8 ~) K9 D0 M5 a
6.一些有关坐标轴的函数:7 Y' A: s- J0 i
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
/ b% S6 E) K; e3 s+ W) d+ s: J: y! k合适,可用:axis([Xmin, Xmax, Ymin, Ymax]) 来重新设定;9 o0 a* N" x7 P) z0 n
29
. o8 p; F$ k# \3 D+ z2)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
- N9 [: X; |* K- C. ]! y3 N来,为隐去坐标系,可用axis off;axis on则显示坐标轴
! F6 r1 V3 a% K! M9 Y% S(缺省值).
) T+ m5 Y$ k$ I8 Z3)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
% o5 ?+ [8 t3 T) \7 `正方形的坐标系可用:axis square
1 u8 {! K' q+ b1 f5 C4)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
2 E7 @) k/ g+ K( C2 J1 C- N4 l的坐标系,可用:axis equal9 T: V' k, |7 v' Q
- f0 s+ B# _# y% ]: n
$ X: V# o7 b4 y0 U; z用鼠标点选屏幕上的点:ginput函数
6 Z. `+ i( }7 B, _, H格式为:[x, y, button]=ginput(n)+ I6 ?& j2 s, \: m' X
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;% i1 ?; G3 c6 T B$ S
y为所选n个点的纵坐标.
; e( w% l B" ]) X- Tbutton为n维向量,是所选n个点所对应的鼠标键的标号:
, j1 m0 Z$ Q5 a3 q1------左键;5 f2 L4 c6 p C9 t
2------中键;/ e6 T9 O. V" l: X! K( U
3------右键.
2 c0 s) @1 q) q) U: V4 z. O可用不同的鼠标键来选点,以区别所选的点." s8 y% ~5 s' ^2 b+ m1 i& C3 E& K: t& r/ ^
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7 P0 ^0 a: c! y+ z+ P, i# [
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
1 k) e& ~- ]' K- o% Q# [性能指标.# W6 O/ P+ A; B4 Y0 t s( g1 v) @
- i# E/ L8 ^' g8 q" T
0 W! e+ Z9 `+ W4 b4 j一.对图形对象的修改可以用下面函数:5 N% {& I) U6 I8 N
1)set函数:用于设置句柄所指的图形对象的属性.4 n* i1 J4 f' _
Set函数的格式为:5 X; u: j; ~4 X; I/ B* x7 l9 j
set(句柄, 属性名1, 属性值1, 属性名2, 属性值2, ……)4 ]$ ]* ?" U- Q! C
例:h=plot(x,y): N1 D- f0 ^8 A# Q3 L- o2 E3 q
set(h, 'Color', [1,0,0])------将句柄所指曲线的颜色设为红色.
# x# t6 m) s0 \. {2)get函数:获取指定句柄的图形对象指定属性的当前值.3 L. ^0 {* P) h& A( K4 x
格式为:get(句柄, '属性名')8 i5 m' X! Z' }
如: get(gca, 'Xcolor')------获得X轴的当前颜色属性值.& m. u0 `2 v' y& x( C
执行后可返回X轴的当前颜色属性值[0,0,0](黑色).2 c/ p- l: E, r& h1 e5 n
3)如果没有设置句柄,则可以使用下列函数获得:6 |. J% | T2 P! |# Z+ s6 z7 ~# K
gcf:获得当前图形窗口的句柄;
/ e( A! n+ Z' p& W# Z' ]6 g# p. }3 Cgca:获得当前坐标轴对象的句柄;7 @0 B& b% |5 \# O% n1 N& ?* b7 B* W
gco:获得当前对象的句柄.
3 }% O: h+ ~4 t6 O如:9 y% j, s* w. ^) e3 H; r" X) o. _# H# ?
A.要对图形窗口的底色进行修改,可用:* y% T3 r8 g: k& S, S
set(gcf, 'Color', [1,1,1])------将图形窗口底色设为白色
% q2 e" t4 g! u! [& hB.要把当前X轴的颜色改为绿色,可用:' e+ R: S6 _! O. u4 n" ^
set(gca, 'Xcolor', [0,1,0])
2 u. f+ T- L( [40
4 j; @3 N* v8 D. y( m r1 o+ w: ^C.还可对坐标轴的显示刻度进行定义:* m. A- i% Z$ |' Q3 i4 G
t=-pi:pi/20:pi;
4 M: B3 X7 h) d# K0 ]* Z$ ~! py=sin(t);) h# P- b. n) b, l( \
plot(t,y)
8 ] C, Z# Y$ S# Q e- Z7 Yset(gca,'xtick',[-pi:pi/2:pi],'xticklabel',['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi'])
& U1 r. J/ M4 { }-pi-pi/20pi/2pi3 k5 ]0 b# u, j9 u! E! [; @
-1# D9 g9 ^7 E4 z8 R" y
-0.5
% \. g a5 ]& z/ W' ?0
9 g: [9 `2 u: e! C/ E0.59 y) {. W: d) ~) S8 g1 u
1
: }) Z2 y$ I# \& \: T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
; D1 ~1 ]! k. ^1 }! v Q( [' U5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2 v" x' P1 H! f( E8 A9 K2 e
数,因此重新设置['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi']5个刻度值.4 a9 M3 I: y3 L4 h& p
二.一些常用的属性如下:
- t v# G; i: o/ D+ L t1 ^: Y1)Box属性:决定图形坐标轴是否为方框形式,选项为'on'(有方框),9 G4 G6 Y% Y, p# q$ S7 l4 W
'off'(无方框);
i( ~# U: \: D% v+ Q2)'ColorOrder'属性:设置多条曲线的颜色顺序,默认值为:+ O% D2 I2 T$ y5 Z
[1 1 0;1 0 1;0 1 1;1 0 0;0 1 0;0 0 1]0 K0 F/ o! U$ \; b* N Y
黄色 粉色 天蓝 红色 绿色 兰色
# Q5 w* `; H/ |" ^% s" E' C颜色向量还有:[1 1 1]------白色;[0 0 0]------黑色.$ Q8 m4 h. x, a! ?* v( [! c/ ^
3)坐标轴方向属性:'Xdir','Ydir','Zdir',其选项为:
Y' p7 b& q' V8 x2 H) h'normal'------正常
6 ~ ~4 ?8 p+ Q# `5 i& _'reverse'------反向
% S; S9 l( r$ Q) |4)坐标轴颜色和线型属性:'Xcolor','Ycolor','Zcolor'------ 轴颜色,
7 a1 \" R( N! ?值为颜色向量
" K" ?. b. T$ j6 \" L3 |' {) y
4 Y8 o9 ?3 z" b
- Z8 B- R3 c0 W. Y" q+ d; v+ `字体设置属性:'FontAngle'------ 设置字体角度,选项为:
1 V; P, \" f4 P, a& {! \; R41
8 q! w- k% e5 w'normal'------ 正常;
( n) L& ]4 k5 Z; \'italic'------ 斜体;
( n6 y' e& `$ r7 x H Y! x'oblique'------ 倾斜;3 ]! t5 e p5 E A* h7 j9 @$ \" H
'FontName'------ 字体名称;" H$ X9 K a. i& P0 i
'FontSize'------ 字号大小
2 P8 C0 ^ _: ['FontWeight'------ 字体的轻重,选项为:'light',2 W+ O) m2 }$ o+ T
'normal','bold'" [& | a3 d! ^! g+ Q) N
3 ?: V* i# Q8 ~8 h
2 C- J4 G1 f( l+ X' e" g3 qMATLAB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:
! a- @! X& g3 J. _3 Y屏幕(Root),图形窗口(Figures),坐标轴(Axes),控件(Uicontrol),菜单(Uimenu),5 x$ X, z* G2 | O% \3 k& R
线(Lines),块(Patches),面(SuRFace),图像(Images),文本(Text)等等.
. W* }. U( z4 F$ ^& u5 V根据各对象的相互关系,可以构成如下所示的树状层次:
+ i, G0 t( I1 VRoot! O! I6 x2 P% F4 {8 u
Figures4 S7 w) Y. m9 |& b* T
Axes Uicontrol Uimenu Uicontextmenu (对象菜单)- u; C4 m8 p6 Q
Images Line Patch Surface Text
1 I9 z, C' K7 K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
# R- I2 Y' R' e. `. O/ Y. O(Handle).在MATLAB中,每个图形对象创立时,就被赋予了唯一的标识,这) w! P- h- [7 \# V: c6 i
个标识就是该对象的句柄。
" }. Z8 `' w1 a! I: B
7 q8 k1 V% P, x- A) o
9 h2 M! u6 {2 j. Z2 c) ? |
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