Matlab在图形设计方案上的应用.docVIP

Matlab在二维图形设计上的应用 概述： Matlab（Matrix Laboratory）是MathWorks公司开发的，目前国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件。它广泛应用于自动控制、数学计算、信号分析、计算机技术、图像信号处理、财务分析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理和雷达工业等各行各业，也是外高校和研究部门进行许多科学研究的重要工具。由于它具有强大的计算和绘图功能、大量稳定可靠的算法库和简洁高效的编程语言，已成为数学工具方面事实上的标准。 Matlab不仅具有强大的数值运算功能，也同样具有非常强大的二维和三维图形绘制功能，尤其擅长于将各种科学运算结果的可视化，由于系统采用面向对象的技术和丰富的矩阵运算，所以在图形处理方面即常方便又高效。计算的可视化可以将不直观的数据通过图形来表示，从而发现其中的内在关系。Matlab的图形命令格式简单，可以使用不同的线形，色彩、数据点标记和标注等来修饰。 二维图形 一. plot函数 plot命令是Matlab中最简单最常用的绘图命令，主要用来绘制二维曲线。命令格式为plot(x,y)：x表示要绘制的数据点的横坐标，可省略。如果省略则以数据点的序号绘制横坐标。y表示数据点的数值，以向量形式表示。 函数格式：plot(x,y) 其中x和y为坐标向量 函数功能：以向量x、y为轴，绘制曲线。 同时绘制正、余弦两条曲线Y1=SIN（X）和Y2=COS（X），其程序为： x=0:pi/100:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); plot(x,y1,x,y2) plot函数还可以为plot(x,y1,x,y2，x,y3，…)形式，其功能是以公共向量x为X轴，分别以y1，y2，y3，…为Y轴，在同一幅图内绘制出多条曲线。 绘制矩阵 plot(y)中,y可以是具有多个行的向量，即一个矩阵。绘出的图形是与y的行数相同数目曲线。 示例1－3 x=0:.01:2*pi; y=[sin(x);2*sin(x);3*sin(x)]%y是一个三行的矩阵 plot(x,y);grid on 绘制混合曲线 当x,y是向量或是矩阵时，分别有下列几情况： 如果x是向量，而y是矩阵，则x的长度与矩阵y的行数或必须相等。如果x的长度与y的行数、相等，则向量x和矩阵y的每列向量对应画一条曲线；如果x的长度与y的列数相等，则向量x和矩阵y的每行向量对应画一条曲线；如果y是方阵，则x与每列y画一条曲线。 如果x是矩阵，y是向量，规则与上述类似。 如果是两个矩阵，并且大小相等，则x,y对应的每列画一条曲线。 x1=[1 2 3]; y1=[1 2 3;4 5 6] figure,plot(x1,y1);%每行一条曲线 y2=[1 2;3 4;5 6] figure,plot(x1,y2);%每列一条曲线 figure,plot(y1,x1); figure,plot(y2,x1); x2=[1 1 1;2 2 2] figure,plot(x2,y1);%按列与列对应的方式画曲线 plot(x1,y1) plot(x1,y2) plot(y1,x1) plot(y2,x1) plot(x2,y1) 绘制多条曲线 plot(x1,y1,x2,y2,...)，这个命令相当于plot(x1,y1)+plot(x2,y2)+…；将这些命令写在同一个函数里，Matlab自动以不同的颜色来绘制曲线。不同的矩阵，维数可以不同。 示例1－5 x=0:.1:2*pi; plot(x,sin(x),x,cos(x),x,sin(3*x));%在同一幅图中画三条曲线 绘制复数 plot(z)中z为复向量是，plot(z)与plot(real(z),imag(z))是等效的，以实部为横坐标，虚部为纵坐标。 示例1－6 x2=[1 1 1;2 2 2] y1=[1 2 3;4 5 6] z=x2+y1*i plot(z)%以实部为横坐标，虚部为纵坐标 二. 线型与颜色 格式：plot(x,y1,’cs’,...) 其中c表示颜色， s表示线型。 三. 图形标记 在绘制图形的同时，可以对图形加上一些说明，如图形名称、图形某一部分的含义、坐标说明等，将这些操作称为添加图形标记。 添加图名的语句是title(s)；s就是图名，是一个字符串，可以是中文的。 title(‘加图形标题); %绘制一个周期的正弦曲线，并添加标题”sin(x)的图像” x=0:.1:2*pi; y=sin(x); plot(x,y); title(sin(x)的图像)%添加标题 添加坐标轴名： xlabel(s),ylabel(s),分别添加横纵坐标轴名称。 xlabel(加X轴标记);