matlab基础matlab绘图.ppt

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1、矩阵计算与数组计算总结矩阵运算矩阵运算l加、减（加、减（,）:必须有相同的行和列两矩阵对应元素相加减标量与矩阵的所有元素分别进行加减操作l乘（乘（）:A矩阵的列数必须等于矩阵的列数必须等于B矩阵的行数矩阵的行数l除（除（,/）:左除左除 ab 等价于等价于inv(a)*b,右除右除 b/a 等价于等价于b*inv(a)），），左除与右除左除与右除不保证相等不保证相等l乘方：乘方：a p 1矩阵计算与数组计算总结数组运算数组运算l矩阵可以表示为二维数组矩阵可以表示为二维数组l加、减（加、减（+，-）：）：必须有相同的行和列两数组相必须有相同的行和列两数组相应元素应元素相加减（相加减（与矩阵加减等

2、效与矩阵加减等效）l乘除乘除(，./右除，右除，.左除）：必须有相同的左除）：必须有相同的行和列两数组相应元素相乘除。行和列两数组相应元素相乘除。其中，其中，a./b=b.a；a.b=b./a l乘方乘方(.)：元素对元素的幂：元素对元素的幂2size()函数（1）s=size(A)当只有一个输出参数时，返回一个行向量，该行向量的第当只有一个输出参数时，返回一个行向量，该行向量的第一个元素是矩阵的行数，第二个元素是矩阵的列数。一个元素是矩阵的行数，第二个元素是矩阵的列数。（2）r,c=size(A)当有两个输出参数时，当有两个输出参数时，size函数将矩阵的行数返回到第一函数将矩阵的行数返回到

3、第一个输出变量个输出变量r，将矩阵的列数返回到第二个输出变量，将矩阵的列数返回到第二个输出变量c。（3）size(A,n)如果在如果在size函数的输入参数中再添加一项函数的输入参数中再添加一项n，并用，并用1或或2为为n赋值，则赋值，则 size将返回矩阵的行数或列数。其中将返回矩阵的行数或列数。其中r=size(A,1)该语句返回的时矩阵该语句返回的时矩阵A的行数，的行数，c=size(A,2)该语句返回的该语句返回的时矩阵时矩阵A的列数。的列数。34问题分析（1）符号方程求解求解代数方程 syms x y f1=x+y=6;f2=3x-2y=14;x y=solve(f1,f2)?Err

4、or using=solve 3x-2y=14 is not a valid expression or equation.5问题分析（2）例题第一种方法第一种方法:clear int(int(x*exp(-x*y),x),y)ans=1/y*exp(-x*y)第二种方法第二种方法:syms x y;int(int(x*exp(-x*y),x),y)ans=1/y*exp(-x*y)符号表达式采用单引号或者符号表达式采用单引号或者sym/symssym/syms函数定义函数定义6问题分析（3）例 多项式求值 p=2 0 2 1;%2x3+2x+1 pv=polyvalm(p,1 0;0 1)%

5、1 0 0 1pv=5 0 0 5-a=2 2;3 4a=2 2 3 4 结论：结论：1是单位阵是单位阵,不是不是ones a+1ans=3 3 4 5默认情况下，参与运默认情况下，参与运算的是标量。标量与算的是标量。标量与矩阵的所有元素分别矩阵的所有元素分别进行加减操作。进行加减操作。7第第4讲讲 MATLAB绘图绘图l尚涛，电子信息工程学院尚涛，电子信息工程学院lTel:010-823172228本讲目标l了解MATLAB的绘图功能l掌握二维图形和三维图形的绘制方法l能够进行常用的数据可视化处理9MATLAB绘图绘图l丰富的图形表现能力，方便实现数据的可视化。丰富的图形表现能力，方便实现数

6、据的可视化。l通过对图形的线型、颜色、光线、视角等的设通过对图形的线型、颜色、光线、视角等的设置和处理，将计算数据更好地表现出来。置和处理，将计算数据更好地表现出来。地球各地垂直磁场等值线示意 声音信号不同尺度的显示 10主要内容l二维图形的绘制方法二维图形的绘制方法(线线)l图形修饰与控制图形修饰与控制l三维图形绘制方法三维图形绘制方法(线与面线与面)11.1 二维图形lplot函数绘制二维曲线，常用格式有：函数绘制二维曲线，常用格式有：lplot(x)：缺省自变量的绘图格式，x可为向量或矩阵。lplot(x,y)：基本格式，x和y可为向量或矩阵。lplot(x1,y1,x2,y2,)：多条

7、曲线绘图格式，在同一坐标系中绘制多个图形。lplot(x,y,s)：开关格式，开关量字符串s设定了图形曲线的颜色、线型及标示符号。12图形颜色、标记和线形参数表色彩字色彩字符符所定颜所定颜色色线型字线型字符符线型格式线型格式标记符标记符号号数据点形数据点形式式标记符标记符号号数据点形数据点形式式y黄黄-实线（默实线（默认）认）.点点右三角形右三角形13例 x=3 5 7 6 12 24 15 33 6 9 7 2;plot(x)%绘制以序号为横坐标，元素值为纵坐标的曲线绘制以序号为横坐标，元素值为纵坐标的曲线 x=0:pi/10:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)%绘制以绘制以x为

8、横坐标，为横坐标，y为纵坐标的曲线为纵坐标的曲线14例 x=linspace(0,7);y1=sin(2*x);y2=sin(x.2);y3=(sin(x).2;%曲线曲线1：红色实线，：红色实线，+号显示数据点号显示数据点%曲线曲线2：黑色点线，：黑色点线，*号显示数据点号显示数据点%曲线曲线3：蓝色虚线，上三角形显示数据点：蓝色虚线，上三角形显示数据点 plot(x,y1,r+-,x,y2,k*:,x,y3,b-)15.2 图形修饰与控制图形修饰与控制ltitle 给图形加标题给图形加标题lxlable 给给x轴加标注轴加标注lylable 给给y轴加标注轴加标注ltext 在图形指定的任

9、意位置加标注在图形指定的任意位置加标注lgtext 利用鼠标将标注加到图形任意位置利用鼠标将标注加到图形任意位置lgrid on 打开坐标网格线打开坐标网格线lgrid off关闭坐标网格线关闭坐标网格线llegend 添加图例添加图例laxis 控制坐标轴刻度控制坐标轴刻度16例：绘制正弦和余弦曲线，并加入网格和标注cleart=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;0.7;s=sin(t);cos(t);text(x,y,s);指定位置加标注指定位置加标注title(正弦和余弦曲线正

10、弦和余弦曲线);标题标题legend(正弦正弦,余弦余弦)%添加图例注解添加图例注解xlabel(时间时间)x坐标名坐标名ylabel(正弦正弦&余弦余弦)y坐标名坐标名grid on%添加网格添加网格axis square%将图形设置为正方形将图形设置为正方形17采用采用hold函数对图形进行比较显示函数对图形进行比较显示 cleart=0:pi/10:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);y3=sin(t)-cos(t);plot(t,y1);hold on;%后续图形叠加显示后续图形叠加显示plot(t,y2);plot(t,y3);18采用图形窗口分割方法进行比较显示采用图

11、形窗口分割方法进行比较显示 cleart=0:pi/10:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);y3=cos(t+pi/2);y4=cos(t+pi);%将图形窗口分割成两行两列，要画的图形为第将图形窗口分割成两行两列，要画的图形为第1行第行第1列列subplot(2,2,1);plot(t,y1);%将图形窗口分割成两行两列，要画的图形为第将图形窗口分割成两行两列，要画的图形为第1行第行第2列列subplot(2,2,2);plot(t,y2);%将图形窗口分割成两行两列，要画的图形为第将图形窗口分割成两行两列，要画的图形为第2行第行第1列列subplot(2,2,3);plot

12、(t,y3);%将图形窗口分割成两行两列，要画的图形为第将图形窗口分割成两行两列，要画的图形为第2行第行第2列列subplot(2,2,4);plot(t,y4);从左到右从左到右,从上到下的顺序排号从上到下的顺序排号!19其他二维绘图指令可用于数值统计分析或离散数据处理或不同坐标系可用于数值统计分析或离散数据处理或不同坐标系 bar(x,y);%绘条形图 hist(y,x);%绘直方图 stairs(x,y);%绘阶梯图 stem(x,y);%绘脉冲图 semilogx(x,y);%x为log10，y为线性刻度 semilogy(x,y);%y为log10，x为线性刻度 polar(x,y)

13、;%极坐标。x为幅值向量，y为角度向量20.3三维图形三维图形l三维曲线图三维曲线图lplot3函数可以绘制三维曲线:plot3(x1,y1,z1,s1,x2,y2,z2,s2)l三维网格图三维网格图lmesh函数为数据点绘制网格线：mesh(z)z为nm的矩阵，x与y坐标为元素的下标位置mesh(x,y,z)x,y,z分别为三维空间的坐标位置l三维曲面图三维曲面图l三维曲面的绘图是由surf函数完成的，用法和mesh类似,面有填充颜色。21例：函数plot3绘制的三维曲线图 cleart=0:pi/50:10*pi;plot3(t,sin(t),cos(t),r:)grid on22例：分别

14、用mesh函数和surf函数绘制高斯矩阵z=peaks(40);mesh(z);%网格线网格线 figure%产生新的图形窗口产生新的图形窗口surf(z);%着色表面图着色表面图23观察点View(az,el):az是方位角是方位角,el是俯视角是俯视角三维默认三维默认az=-37.5,el=30。clearz=peaks(40);subplot(2,2,1);mesh(z);%绘制绘制子图子图1（默认视点）（默认视点）subplot(2,2,2);mesh(z);view(-15,60);%指定子图指定子图2的视点的视点subplot(2,2,3);mesh(z);view(-90,0);

15、%指定子图指定子图3的视点的视点subplot(2,2,4);mesh(z);view(-7,-10);%指定子图指定子图4的视点的视点245.句柄对象在在MATLAB中中l图形的每一个组成部分都是一个对象图形的每一个组成部分都是一个对象(例如线、例如线、文本、坐标轴文本、坐标轴)l每个对象都有一个唯一的标识符每个对象都有一个唯一的标识符(即句柄即句柄)l每个对象都包含可以修饰的一组属性每个对象都包含可以修饰的一组属性25例 x=-4:0.5:4;y=x;X,Y=meshgrid(x,y);Z=X.2+Y.2;subplot(211)mesh(Z)subplot(212)h=mesh(Z)h=

16、154.0016 set(h,facecolor,m,edgecolor,1 1 1,marker,o,markeredgecolor,b)26扩展阅读l绘制特殊图形绘制特殊图形 l句柄图形句柄图形27应用举例l画出一花瓣状图形画出一花瓣状图形theta=-pi:0.01:pi;rho(1,:)=2*sin(5*theta).2;rho(2,:)=cos(10*theta).3;rho(3,:)=sin(theta).2;rho(4,:)=5*cos(3.5*theta).3;for i=1:4%极坐标图形输出函数 polar(theta,rho(i,:)pauseend28应用举例clear

17、;t=1:9;d1=12.51 13.54 15.60 15.92 20.64 24.53 30.24 30.00 36.34;d2=2.87 20.54 32.21 40.50 48.31 64.51 72.32 85.98 89.77;d3=10.11 8.14 14.17 20.14 40.50 39.45 60.11 62.13 20.90;plot(t,d1,r.-,t,d2,gx:,t,d3,m*-.);title(稳定性变化规律稳定性变化规律);xlabel(时间时间);ylabel(稳定性稳定性);axis(0 10 0 100);text(6.5,25.5,leftarrow

18、样品样品a);text(3,43.8,样品样品brightarrow);text(4.8,30.5,leftarrow样品样品c);29 本节介绍了本节介绍了matlab语言的符号运算语言的符号运算功能，通过学习应该掌握：功能，通过学习应该掌握：二维图形的绘制方法三维图形的绘制方法小小 结结30上机指导例二维绘图中例二维绘图中plot函数的使用，以及多矢量函数的使用，以及多矢量绘图和线性参数的设置。绘图和线性参数的设置。例特殊二维图形函数条形图、离散采样图，例特殊二维图形函数条形图、离散采样图，直方图，经常使用。直方图，经常使用。例三维绘图中三维曲线图和网格图。例三维绘图中三维曲线图和网格图。例在实际参数比较时，经常使用窗口分割。例在实际参数比较时，经常使用窗口分割。31思考问题l句柄对象有什么用处句柄对象有什么用处?与与C语言中什么功能相似语言中什么功能相似?