matlab基礎(chǔ)matlab繪圖

1、矩陣計算與數(shù)組計算總結(jié)矩陣運(yùn)算矩陣運(yùn)算l加、減（加、減（,）:必須有相同的行和列兩矩陣對應(yīng)元素相加減標(biāo)量與矩陣的所有元素分別進(jìn)行加減操作l乘（乘（ ）:a矩陣的列數(shù)必須等于矩陣的列數(shù)必須等于b矩陣的行數(shù)矩陣的行數(shù)l除（除（ , / ）:左除左除 ab 等價于等價于inv(a)*b ,右除右除 b/a 等價于等價于b* inv(a)），），左除與右除左除與右除不保證相等不保證相等l乘方：乘方： a p 1矩陣計算與數(shù)組計算總結(jié)數(shù)組運(yùn)算數(shù)組運(yùn)算l矩陣可以表示為二維數(shù)組矩陣可以表示為二維數(shù)組l加、減（加、減（+，-）：）：必須有相同的行和列兩數(shù)組必須有相同的行和列兩數(shù)組相應(yīng)元素相應(yīng)元素相加減（相加減

2、（與矩陣加減等效與矩陣加減等效）l乘除乘除( ，./ 右除，右除，. 左除）：必須有相同的行左除）：必須有相同的行和列兩數(shù)組相應(yīng)元素相乘除。和列兩數(shù)組相應(yīng)元素相乘除。 其中，其中，a./b=b.a； a.b=b./a l乘方乘方(.)：元素對元素的冪：元素對元素的冪2size()函數(shù)（1）s=size(a)當(dāng)只有一個輸出參數(shù)時，返回一個行向量，該行向量的第當(dāng)只有一個輸出參數(shù)時，返回一個行向量，該行向量的第一個元素是矩陣的行數(shù)，第二個元素是矩陣的列數(shù)。一個元素是矩陣的行數(shù)，第二個元素是矩陣的列數(shù)。（2）r,c=size(a)當(dāng)有兩個輸出參數(shù)時，當(dāng)有兩個輸出參數(shù)時，size函數(shù)將矩陣的行數(shù)返回到第

3、一函數(shù)將矩陣的行數(shù)返回到第一個輸出變量個輸出變量r，將矩陣的列數(shù)返回到第二個輸出變量，將矩陣的列數(shù)返回到第二個輸出變量c。（3）size(a,n)如果在如果在size函數(shù)的輸入?yún)?shù)中再添加一項(xiàng)函數(shù)的輸入?yún)?shù)中再添加一項(xiàng)n，并用，并用1或或2為為n賦值，則賦值，則 size將返回矩陣的行數(shù)或列數(shù)。其中將返回矩陣的行數(shù)或列數(shù)。其中r=size(a,1)該語句返回的時矩陣該語句返回的時矩陣a的行數(shù)，的行數(shù)， c=size(a,2) 該語句返回的該語句返回的時矩陣時矩陣a的列數(shù)。的列數(shù)。34問題分析（1）符號方程求解求解代數(shù)方程 syms x y f1=x+y=6; f2=3x-2y=14; x y=

4、solve(f1,f2)? error using = solve 3x-2y=14 is not a valid expression or equation.63214xyxy5問題分析（2） 例題第一種方法第一種方法: clear int(int(x*exp(-x*y),x),y) ans = 1/y*exp(-x*y)第二種方法第二種方法: syms x y; int(int(x*exp(-x*y),x),y) ans = 1/y*exp(-x*y)符號表達(dá)式采用單引號或者符號表達(dá)式采用單引號或者sym/symssym/syms函數(shù)定義函數(shù)定義6問題分析（3）例 多項(xiàng)式求值 p=2 0

5、 2 1; %2x3+2x+1 pv=polyvalm(p,1 0; 0 1) % 1 0 0 1pv = 5 0 0 5- a=2 2; 3 4a = 2 2 3 411001*21001*23 結(jié)論：結(jié)論：1是單位陣是單位陣,不是不是ones a+1ans = 3 3 4 5默認(rèn)情況下，參與運(yùn)默認(rèn)情況下，參與運(yùn)算的是標(biāo)量。標(biāo)量與算的是標(biāo)量。標(biāo)量與矩陣的所有元素分別矩陣的所有元素分別進(jìn)行加減操作。進(jìn)行加減操作。7第第4講講 matlab繪圖繪圖l尚濤，電子信息工程學(xué)院尚濤，電子信息工程學(xué)院ltel:010-823172228本講目標(biāo)l了解matlab的繪圖功能l掌握二維圖形和三維圖形的繪制方

6、法l能夠進(jìn)行常用的數(shù)據(jù)可視化處理9matlab繪圖繪圖l豐富的圖形表現(xiàn)能力，方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化。豐富的圖形表現(xiàn)能力，方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化。l通過對圖形的線型、顏色、光線、視角等的設(shè)通過對圖形的線型、顏色、光線、視角等的設(shè)置和處理，將計算數(shù)據(jù)更好地表現(xiàn)出來。置和處理，將計算數(shù)據(jù)更好地表現(xiàn)出來。地球各地垂直磁場等值線示意 012345678x 104-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8112345678900.010.020.030.040.050.060.070.080.09聲音信號不同尺度的顯示 10主要內(nèi)容l二維圖形的繪制方法二維圖形的繪制方法(線線)l圖形修飾與

7、控制圖形修飾與控制l三維圖形繪制方法三維圖形繪制方法(線與面線與面)11.1 二維圖形lplot函數(shù)繪制二維曲線，常用格式有：函數(shù)繪制二維曲線，常用格式有：lplot(x)：缺省自變量的繪圖格式，x可為向量或矩陣。lplot(x, y)：基本格式，x和y可為向量或矩陣。lplot(x1, y1, x2, y2,)：多條曲線繪圖格式，在同一坐標(biāo)系中繪制多個圖形。lplot(x, y, s)：開關(guān)格式，開關(guān)量字符串s設(shè)定了圖形曲線的顏色、線型及標(biāo)示符號。12圖形顏色、標(biāo)記和線形參數(shù)表色彩字色彩字符符所定顏所定顏色色線型字線型字符符線型格式線型格式標(biāo)記符標(biāo)記符號號數(shù)據(jù)點(diǎn)形數(shù)據(jù)點(diǎn)形式式標(biāo)記符標(biāo)記符號號

8、數(shù)據(jù)點(diǎn)形數(shù)據(jù)點(diǎn)形式式y(tǒng)黃黃-實(shí)線（默實(shí)線（默認(rèn)）認(rèn)）.點(diǎn)點(diǎn)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)%繪制以序號為橫坐標(biāo)，元素值為縱坐標(biāo)的曲線繪制以序號為橫坐標(biāo)，元素值為縱坐標(biāo)的曲線 x=0:pi/10:2*pi; y=sin(x); plot(x,y)%繪制以繪制以x為橫坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)的曲線為縱坐標(biāo)的曲線0246810120510152025303501234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8114例 x=linspace(0,7); y1=sin(2*x); y2=sin(x.2); y

9、3=(sin(x).2;%曲線曲線1：紅色實(shí)線，：紅色實(shí)線，+號顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)號顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)%曲線曲線2：黑色點(diǎn)線，：黑色點(diǎn)線，*號顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)號顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)%曲線曲線3：藍(lán)色虛線，上三角形顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)：藍(lán)色虛線，上三角形顯示數(shù)據(jù)點(diǎn) plot(x, y1, r+-, x, y2, k*:, x, y3, b-)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8115.2 圖形修飾與控制圖形修飾與控制ltitle 給圖形加標(biāo)題給圖形加標(biāo)題lxlable 給給x軸加標(biāo)注軸加標(biāo)注lylable 給給y軸加標(biāo)注軸加標(biāo)注ltext 在圖形指定的任意位置加標(biāo)注在圖形指定的任意位置加標(biāo)注lg

10、text 利用鼠標(biāo)將標(biāo)注加到圖形任意位置利用鼠標(biāo)將標(biāo)注加到圖形任意位置lgrid on 打開坐標(biāo)網(wǎng)格線打開坐標(biāo)網(wǎng)格線lgrid off關(guān)閉坐標(biāo)網(wǎng)格線關(guān)閉坐標(biāo)網(wǎng)格線llegend 添加圖例添加圖例laxis 控制坐標(biāo)軸刻度控制坐標(biāo)軸刻度16例：繪制正弦和余弦曲線，并加入網(wǎng)格和標(biāo)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);指定位置加標(biāo)注指定位置加標(biāo)注title(正弦和余弦曲線正弦和余弦曲線); 標(biāo)題標(biāo)題legen

11、d(正弦正弦,余弦余弦)%添加圖例注解添加圖例注解xlabel(時間時間)x坐標(biāo)名坐標(biāo)名ylabel(正弦正弦&余弦余弦)y坐標(biāo)名坐標(biāo)名grid on%添加網(wǎng)格添加網(wǎng)格axis square%將圖形設(shè)置為正方形將圖形設(shè)置為正方形0246810-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81sin(t)cos(t)正 弦 和 余 弦 曲 線時 間正弦&余弦正 弦余 弦17采用采用hold函數(shù)對圖形進(jìn)行比較顯示函數(shù)對圖形進(jìn)行比較顯示 cleart=0:pi/10:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);y3= sin(t)-cos(t);plot(t,y1);hold o

12、n; %后續(xù)圖形疊加顯示后續(xù)圖形疊加顯示plot(t,y2);plot(t,y3);01234567-1.5-1-0.500.511.518采用圖形窗口分割方法進(jìn)行比較顯示采用圖形窗口分割方法進(jìn)行比較顯示 cleart=0:pi/10:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);y3=cos(t+pi/2);y4=cos(t+pi); %將圖形窗口分割成兩行兩列，要畫的圖形為第將圖形窗口分割成兩行兩列，要畫的圖形為第1行第行第1列列subplot(2,2,1);plot(t,y1);%將圖形窗口分割成兩行兩列，要畫的圖形為第將圖形窗口分割成兩行兩列，要畫的圖形為第1行第行第2列列subp

13、lot(2,2,2); plot(t,y2);%將圖形窗口分割成兩行兩列，要畫的圖形為第將圖形窗口分割成兩行兩列，要畫的圖形為第2行第行第1列列subplot(2,2,3); plot(t,y3);%將圖形窗口分割成兩行兩列，要畫的圖形為第將圖形窗口分割成兩行兩列，要畫的圖形為第2行第行第2列列subplot(2,2,4);plot(t,y4); 從左到右從左到右,從上到下的順序排號從上到下的順序排號!02468-1-0.500.5102468-1-0.500.5102468-1-0.500.5102468-1-0.500.5119其他二維繪圖指令可用于數(shù)值統(tǒng)計分析或離散數(shù)據(jù)處理或不同坐標(biāo)系可

14、用于數(shù)值統(tǒng)計分析或離散數(shù)據(jù)處理或不同坐標(biāo)系 bar(x,y); %繪條形圖 hist(y,x); %繪直方圖 stairs(x,y); %繪階梯圖 stem(x,y); %繪脈沖圖 semilogx(x,y); % x為log10，y為線性刻度 semilogy(x,y); % y為log10， x為線性刻度 polar(x,y); %極坐標(biāo)。x為幅值向量，y為角度向量20.3三維圖形三維圖形l三維曲線圖三維曲線圖lplot3函數(shù)可以繪制三維曲線: plot3(x1, y1, z1, s1, x2, y2, z2, s2)l三維網(wǎng)格圖三維網(wǎng)格圖lmesh函數(shù)為數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制網(wǎng)格線：mesh(z)

15、z為nm的矩陣，x與y坐標(biāo)為元素的下標(biāo)位置mesh(x, y, z) x, y, z分別為三維空間的坐標(biāo)位置l三維曲面圖三維曲面圖l三維曲面的繪圖是由surf函數(shù)完成的，用法和mesh類似,面有填充顏色。21例：函數(shù)plot3繪制的三維曲線圖 cleart=0:pi/50:10*pi;plot3(t,sin(t),cos(t),r:)grid on010203040-1-0.500.51-1-0.500.5122例：分別用mesh函數(shù)和surf函數(shù)繪制高斯矩陣z=peaks(40);mesh(z);% 網(wǎng)格線網(wǎng)格線 figure%產(chǎn)生新的圖形窗口產(chǎn)生新的圖形窗口surf(z); %著色表面圖著

16、色表面圖23觀察點(diǎn)view(az,el):az是方位角是方位角,el是俯視角是俯視角三維默認(rèn)三維默認(rèn)az= -37.5 ,el=30。clearz=peaks(40);subplot(2,2,1); mesh(z);%繪制子圖繪制子圖1（默認(rèn)視點(diǎn)）（默認(rèn)視點(diǎn)）subplot(2,2,2);mesh(z);view(-15,60); %指定子圖指定子圖2的視點(diǎn)的視點(diǎn)subplot(2,2,3);mesh(z);view(-90,0); %指定子圖指定子圖3的視點(diǎn)的視點(diǎn)subplot(2,2,4);mesh(z);view(-7,-10); %指定子圖指定子圖4的視點(diǎn)的視點(diǎn)245.句柄對象在在ma

17、tlab中中l(wèi)圖形的每一個組成部分都是一個對象圖形的每一個組成部分都是一個對象(例如線、例如線、文本、坐標(biāo)軸文本、坐標(biāo)軸)l每個對象都有一個唯一的標(biāo)識符每個對象都有一個唯一的標(biāo)識符(即句柄即句柄)l每個對象都包含可以修飾的一組屬性每個對象都包含可以修飾的一組屬性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 = 154.0016 set(h,facecolor,m,edgecolor,1 1 1,marker,o,markeredgecolor,b)2

18、6擴(kuò)展閱讀l繪制特殊圖形繪制特殊圖形 l句柄圖形句柄圖形10-11001011021001051010101510201025103010351040104510-1100101102-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8112301020301234461202040461201020304612020406080100 5 103021060240902701203001503301800 5 10302106024090270120300150330180027應(yīng)用舉例l畫出一花瓣?duì)顖D形畫出一花瓣?duì)顖D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% 極坐標(biāo)圖形輸出函數(shù) polar(theta,rho(i,:) pauseend28應(yīng)用舉例clear;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=1