matlab绘制二维图形

常用的二维图形命令:

plot：绘制二维图形

loglog：用全对数坐标绘图

semilogx：用半对数坐标（X）绘图

semilogy：用半对数坐标（Y）绘图

fill：绘制二维多边填充图形

polar：绘极坐标图  

bar：画条形图

stem：画离散序列数据图   

stairs：画阶梯图

errorbar：画误差条形图

hist：画直方图

fplot：画函数图

title：为图形加标题

xlabel：在X轴下做文本标记

ylabel：在Y轴下做文本标记

zlabel：在Z轴下做文本标记

text：文本注释  

grid：对二维三维图形加格栅

绘制单根二维曲线

      plot函数，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。

例如：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)

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。

         p=[22,60,88,95,56,23,9,10,14,81,56,23];

         plot(p)

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。

例如：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。调用格式为：

plotyy(x1,y1,x2,y2)

其中x1，y1对应一条曲线，x2，y2对应另一条曲线。横坐标的标度相同，纵坐标有两个，左纵坐标用于x1，y1数据对，右纵坐标用于x2，y2数据对。

 

例如：用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx)。

程序如下：

x=0:pi/100:2*pi;

y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);

y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);

plotyy(x,y1,x,y2);

4．图形保持

     hold on/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形，不带参数的hold命令在两种状态之间进行切换。

例如：采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线

        y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx)。

程序如下：

x=0:pi/100:2*pi;

y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);

plot(x,y1)

hold on

y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);

plot(x,y2);

hold off

设置曲线样式

MATLAB提供了一些绘图选项，用于确定所绘曲线的线型、颜色和数据点标记符号，它们可以组合使用。例如，“b-.”表示蓝色点划线，“y:d”表示黄色虚线并用菱形符标记数据点。当选项省略时，MATLAB规定，线型一律用实线，颜色将根据曲线的先后顺序依次。

要设置曲线样式可以在plot函数中加绘图选项，其调用格式为：

plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,选项n)

 例如：在同一坐标内，分别用不同线型和颜色绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx)，标记两曲线交叉点。

程序如下：

x=linspace(0,2*pi,1000);

y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);

y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);

k=find(abs(y1-y2)<1e-2);        %查找y1与y2相等点(近似相等)的下标

x1=x(k);                           %取y1与y2相等点的x坐标

y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1);    %求y1与y2值相等点的y坐标

plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'bp');

 图形标注与坐标控制

1．图形标注

有关图形标注函数的调用格式为：

title(图形名称)

xlabel(x轴说明)

ylabel(y轴说明)

text(x,y,图形说明)

legend(图例1,图例2,…)

函数中的说明文字，除使用标准的ASCII字符外，还可使用LaTeX格式的控制字符，这样就可以在图形上添加希腊字母、数学符号及公式等内容。例如，text(0.3,0.5,‘sin({\omega}t+{\beta})’)将得到标注效果sin(ωt+β)。

例如：在0≤x≤2p区间内，绘制曲线y1=2e-0.5x和y2=cos(4πx)，并给图形添加图形标注。

程序如下：

x=0:pi/100:2*pi;

y1=2*exp(-0.5*x);

y2=cos(4*pi*x);

plot(x,y1,x,y2)

title('x from 0 to 2{\pi}');             %加图形标题

xlabel('Variable X');                 %加X轴说明

ylabel('Variable Y');                  %加Y轴说明

text(0.8,1.5,'曲线y1=2e^{-0.5x}');      %在指定位置添加图形说明

text(2.5,1.1,'曲线y2=cos(4{\pi}x)');

legend(‘y1’,’y2’)                     %加图例

2．坐标控制

axis函数的调用格式为：

axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax])

axis函数功能丰富，常用的格式还有：

axis equal：纵、横坐标轴采用等长刻度。

axis square：产生正方形坐标系(缺省为矩形)。

axis auto：使用缺省设置。

axis off：取消坐标轴。

axis on：显示坐标轴。

例如：给坐标加网格线用grid命令来控制。grid on/off命令控制是画还是不画网格线，不带参数的grid命令在两种状态之间进行切换。

给坐标加边框用box命令来控制。box on/off命令控制是加还是不加边框线，不带参数的box命令在两种状态之间进行切换

在同一坐标中，可以绘制3个同心圆，并加坐标控制。

程序如下：

t=0:0.01:2*pi;

x=exp(i*t);

y=[x;2*x;3*x]';

plot(y)

grid on;            %加网格线

box on;            %加坐标边框

axis equal          %坐标轴采用等刻度

图形窗口的分割

subplot函数的调用格式为：

subplot(m,n,p)

该函数将当前图形窗口分成m×n个绘图区，即每行n个，共m行，区号按行优先编号，且选定第p个区为当前活动区。在每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。

例如：在一个图形窗口中以子图形式同时绘制正弦、余弦、正切、余切曲线。

    程序如下：

   x=linspace(0,2*pi,60);

    y=sin(x);z=cos(x);

    t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos(x)./(sin(x)+eps);

    subplot(2,2,1);   

    plot(x,y);title('sin(x)');axis ([0,2*pi,-1,1]);          

    subplot(2,2,2);

    plot(x,z);title('cos(x)');axis ([0,2*pi,-1,1]);

    subplot(2,2,3);

    plot(x,t);title('tangent(x)');axis ([0,2*pi,-40,40]);

    subplot(2,2,4);

    plot(x,ct);title('cotangent(x)');axis ([0,2*pi,-40,40]);

 

其他二维图形

其他坐标系下的二维数据曲线图

1．对数坐标图形

MATLAB提供了绘制对数和半对数坐标曲线的函数，调用格式为：

semilogx(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…)

semilogy(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…)

loglog(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…)

例  绘制y=10x2的对数坐标图并与直角线性坐标图进行比较。

    程序如下：

    x=0:0.1:10;

    y=10*x.*x;

    subplot(2,2,1);plot(x,y);title('plot(x,y)');grid on;

    subplot(2,2,2);semilogx(x,y);title('semilogx(x,y)');grid on;

    subplot(2,2,3);semilogy(x,y);title('semilogy(x,y)');grid on;

    subplot(2,2,4);loglog(x,y);title('loglog(x,y)');grid on;

2．极坐标图

polar函数用来绘制极坐标图，其调用格式为：

polar(theta,rho,选项)

其中theta为极坐标极角，rho为极坐标矢径，选项的内容与plot函数相似。

例4-11  绘制r=sin(t)cos(t)的极坐标图，并标记数据点。

程序如下：

t=0:pi/50:2*pi;

r=sin(t).*cos(t);

polar(t,r,'-*');

 二维统计分析图

在MATLAB中，二维统计分析图形很多，常见的有条形图、阶梯图、杆图和填充图等，所采用的函数分别是：

bar(x,y,选项)：画条形图

stairs(x,y,选项)： 画阶梯图

stem(x,y,选项)：画离散序列数据图

 例 分别以条形图、阶梯图、杆图和填充图形式绘制曲线y=2sin(x)。

程序如下：

x=0:pi/10:2*pi;

y=2*sin(x);

subplot(2,2,1);bar(x,y,'g');

title('bar(x,y,''g'')');axis([0,7,-2,2]);

subplot(2,2,2);stairs(x,y,'b');

title('stairs(x,y,''b'')');axis([0,7,-2,2]);

subplot(2,2,3);stem(x,y,'k');

title('stem(x,y,''k'')');axis([0,7,-2,2]);

subplot(2,2,4);fill(x,y,'y');

title('fill(x,y,''y'')');axis([0,7,-2,2]);

MATLAB提供的统计分析绘图函数还有很多，例如，用来表示各元素占总和的百分比的饼图、复数的相量图等等。

例  绘制图形：

(1) 某企业全年各季度的产值(单位：万元)分别为：2347,1827,2043,3025，试用饼图作统计分析。

(2) 绘制复数的相量图：7+2.9i、2-3i和-1.5-6i。

程序如下：

subplot(1,2,1);

pie([2347,1827,2043,3025]);

title('饼图');

legend('一季度','二季度','三季度','四季度');

subplot(1,2,2);

compass([7+2.9i,2-3i,-1.5-6i]);

title('相量图');

 

源文档 <http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b1d907d01000777.html>