(一)二维绘图
? plot —— 最基本的二维图形指令
(1) 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。
(2)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
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
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plot(x1,y1,?s1?,x2,y2,?s2?,…) S的标准设定值如下:
字母 颜色 标点 线型 y 黄色 · 点线 m 粉红 ○ 圈线 c 亮蓝 × ×线 r 大红 + +字线 g 绿色 - 实线 b 蓝色 ? 星形线 w 白色 : 虚线 k 黑色 -· (--) 点划线 1.单窗口单曲线绘图
例:x=[0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14] plot (x)
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图1-2
2.单窗口多曲线绘图 例: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)
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0.80.60.40.20图1-3 3.图形加注功能 将标题、坐标轴标记、网格线及文字注 释加注到图形上,这些函数为: title —— 给图形加标题 xlable —— 给x轴加标注 ylable —— 给y轴加标注 text —— 在图形指定位置加标注 gtext —— 将标注加到图形任意位置 grid on(off) —— 打开、关闭坐标网格线 legend —— 添加图例
axis —— 控制坐标轴的刻度 例:t=0:0.1:10
y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,'r',t,y2,'b--'); x=[1.7*pi;1.6*pi]; y=[-0.3;0.8];
s=['sin(t)';'cos(t)']; text(x,y,s);
title('正弦和余弦曲线'); legend('正弦','余弦')
xlabel('时间t'),ylabel('正弦、余弦')
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grid
axis square
正弦、余弦正弦和余弦曲线10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-1024时间t6810sin(t)cos(t)正弦余弦图1-4
ò¢óà?ò??y??y?òoíóà?ò?ú??10.80.60.40.20-0.2sin(t)-0.4-0.6-0.8-1024ê±??t6810cos(t)?y?òóà?ò
图1-5
(二)三维绘图
? plot3 —— 基本的三维图形指令 调用格式:
plot3(x,y,z) —— x,y,z是长度相同的向量 plot3(X,Y,Z) —— X,Y,Z是维数相同的矩阵 plot3(x,y,z,s) —— 带开关量 plot3(x1,y1,z1,s1, x2,y2,z2,s2, …)
? 二维图形的所有基本特性对三维图形全都适用。定义三维坐标轴 ? 大小
axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax ]) ? grid on(off) 绘制三维网格
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? text(x,y,z,?string?) 三维图形标注
? 子图和多窗口也可以用到三维图形中 例:绘制三维线图
t=0:pi/50:10*pi;plot3(t,sin(t),cos(t),'r:')
10.50-0.5-110.50-0.5-10 10203040 图1-6
4.典型实例演示
【例】画出衰减振荡曲线y?e?t3sin3t及其它的包络y0?e。t的取值范围是
?t3[0,4?]。
t=0:pi/50:4*pi; %定义自变量取值数组
y0=exp(-t/3); %计算与自变量相应的y0数组 y=exp(-t/3).*sin(3*t); %计算与自变量相应的y数组 plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b') %用不同颜色、线型绘制曲线 grid %在“坐标纸”画小方格
10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-102468101214 图 1-7 衰减振荡曲线与包络
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)所表示的三维曲面。[x,y]的取值范围是[-8,8]。 【例】画出 sin( x ? y
z? x2?y2clear;x=-8:0.5:8; %定义自变量x的一维刻度向量 y=x'; %定义自变量y的一维刻度向量
X=ones(size(y))*x; %计算自变量平面上取值点坐标的二维数组 Y=y*ones(size(x)) %计算自变量平面上取值点坐标的二维数组 R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; %计算中间变量
Z=sin(R)./R; %计算与自变量二维数组相应的函数值 mesh(Z); %绘制三维网格图
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图 1-8 三维网线图
五、实验报告格式
实验报告一 应用仿真软件进行数值计算和数据可视化
一、实验目的
二、实验设备和仪器 三、实验内容
1.常见数学函数的释义:描述下列函数的数学计算功能
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