1、MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,MATLAB 与控制系统仿真实践,第5章 MATLAB语言的绘图基础,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,引言,matlab除了强大的数值分析功能之外，还提供了功能强大、使用方便的绘图功能。 用户只需指定绘图方式，并提供充足的绘图数据，就可以得到所需的图形。 用户可根据需要应用matlab的图形修饰功能对图形进行适当的修饰。 本章主要介绍二维图形、三维图形、符号函数及特殊应用图形的绘制，也对图形修饰作了初步介绍，并给出丰富的示例。,MATLAB
2、与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,本章主要内容,5.1 二维图形的绘制 5.1.1 绘制二维图形的基本函数及示例 5.1.2 图形的修饰及示例 5.1.3 多图的绘制问题 5.1.4 二维特殊应用图形的绘制 5.2 三维图形的绘制 5.2.1 三维图形绘制函数 5.2.2 三维图形绘制举例 5.3 图形的图形化编辑 5.4 符号函数绘制图形 5.4.1 符号函数绘制图形的函数及示例 5.4.2 符号函数的图形化绘制方式 本章小结,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1 二维图形的绘制,
3、MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.1 绘制二维图形的基本函数及示例,绘制二维曲线的最基本函数plot，它的基本调用格式为：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。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.1 绘制二维图形的基本函数及示例 plot函数的基本用法,演示例1：绘制的图形。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.1 绘制二维图形的基本函数及示例 plot
4、参数为其它情况时的说明及示例,（1）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 演示例2：分析对 应用 作图的结果。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.1 绘制二维图形的基本函数及示例 plot参数为其它情况时的说明及示例,（2）x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制出多根不同色彩的曲线。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。 演示例3,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.1 绘制二维图形
5、的基本函数及示例 plot参数为其它情况时的说明及示例,（3）最简单的调用格式plot(x) 这种调用格式以x为纵坐标，系统根据x向量的元素序号自动生成从1开始的向量作为横坐标。如果x为复向量时，则plot(x) 相当于 plot(real(x),imag(x)，即以实部为横坐标，以虚部为纵坐标。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.1 绘制二维图形的基本函数及示例 plot参数为其它情况时的说明及示例,演示例4：某工厂2000年各月总产值（单位：万元）分别为22、60、88、95、56、23、9、10、14、81、56、23，
6、试绘制折线图以显示出该厂总产值的变化情况。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.1 绘制二维图形的基本函数及示例 plot参数为其它情况时的说明及示例,演示例5：分析以下图形绘制程序结果并与例2作比较。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例,matlab给出了图形属性进行设置的参数，便于进行修饰。这些修饰主要包括对线型的修饰，对点类型的设置，对曲线颜色的设置。特殊字符的添加，文字标注，坐标的设置等。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航
7、天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例 1. 图形参数的设置,可以对曲线颜色、曲线线型和曲线的数据点形分别进行设置。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例 1. 图形参数的设置实例,演示例6：用不同的修饰方式画出和曲线,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例 2. 图形坐标轴、坐标背景网络、坐标框的手工设置,plot函数根据坐标参数自动确定坐标轴的范围。 用户也可根据需要用坐标控制命令a
8、xis控制坐标的特性，基本用法为： axis(xmin xmax ymin ymax)%设定横坐标与纵坐标的起始与终止值 对于axis还有很多用法，可在需要时查看帮助文档。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例 2. 图形坐标轴、坐标背景网络、坐标框的手工设置,演示例7：比较以下2程序的不同结果。,程序1： x = 0:.025:pi/2; plot(x,tan(x),-bo),程序2： x = 0:.025:pi/2; plot(x,tan(x),-bo) axis(0 pi/2 0 5),MATLAB与控
9、制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例 2. 图形坐标轴、坐标背景网络、坐标框的手工设置,坐标背景网络可用grid命令设置，其基本用法 grid on %显示网格线 grid off %去除网格线 grid %切换有无网格的状态,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例 2. 图形坐标轴、坐标背景网络、坐标框的手工设置,演示例8：为例1的图形加上网络线。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答
10、,5.1.2 图形的修饰及示例 2. 图形坐标轴、坐标背景网络、坐标框的手工设置,坐标框的设置，其基本用法：box on %添加坐标边界 box off %去除坐标边界 box %切换有无坐标边界的状态坐标框的设置与grid类似，用户可依照上例练习。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例 3. 图形标注的添加,图形的标注，可以分为图名标注、坐标轴标注、图例标注和文字注释。 图名标注：title(string) 坐标轴标注：xlabel(string)，ylabel(string)为横纵坐标添加标注。 图例标注
11、：legend(string1,string2,.)命令的不同形式为图形添加图例。 文字注释：text(x,y,string)在图形坐标（x,y）处书写注释。 在以上的标注过程中，可能需要将特殊字符添加到标注中。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例 3. 图形标注的添加,图形标注所用特殊字符表,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例 3. 图形标注的添加,此外，还允许用户对字体大小、风格等进行设置。如： 通过“fontnam
12、efontname”进行字体名称的设置 通过“fontsizefontsize ”进行字体大小的设置 通过“bf”（表示黑体） ，“it ”（表示斜体），“rm”（表示正体）等设置字体风格 通过string、_string设置“string”为上标或下标格式。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例 3. 图形标注的添加,演示例9：对例1图形进行适当标注。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.2 图形的修饰及示例 3. 图形标注的添加,也可通过曲
13、线的LineStyle，LineWidth, Marker，MarkerEdgeColor, MarkerFaceColor, MarkerSize的各属性值设定曲线的属性。 演示例10：观察以下程序运行结果。,t=0:pi/20:2*pi; plot(t,sin(t).2,-mo,.LineWidth,3,.MarkerEdgeColor,g,.MarkerFaceColor,.5 1 .3,.MarkerSize,12),MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.3 多图的绘制问题,很多时候，将不同图形绘制在一幅图上是必需的。这涉
14、及到多图绘制的问题。多图绘制有不同方法。如例3就将不同的曲线同时绘制在了一个坐标图中。总结一下，可以有以下几种方法。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.3 多图的绘制问题 1. 使用subplot函数在同一窗口绘制多个子图,subplot函数基本用法如下：subplot(m,n,p) %将图形窗口分为mn幅子图，第p幅成为当前图subplot(mnp) %意义同上，省略了“，”,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.3 多图的绘制问题 1. 使用subplot函数
15、在同一窗口绘制多个子图,演示例11：用subplot函数画多个子图。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.3 多图的绘制问题 1. 使用subplot函数在同一窗口绘制多个子图,多图绘制时各个子窗口不必都是plot函数绘制的曲线。下例显示了不同类型图形在同一幅图形上绘制的情形。 演示例12：在同一图上绘制不同类型图形。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.3 多图的绘制问题 2. 通过hold命令保持上次的图形而进行多次叠加,hold 基本用法如下：hold on
16、 %保持当前坐标系和图形 hold off %不保持当前坐标系和图形 hold %切换以上两种状态,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.3 多图的绘制问题 2. 通过hold命令保持上次的图形而进行多次叠加,演示例13：使用hold命令进行多图绘制。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.3 多图的绘制问题 2. 通过hold命令保持上次的图形而进行多次叠加,演示例14：结合程序设计和绘图知识，完成以下要求： 一个简单的二元二次迭代式（Hnon映射）为绘制这个迭代得
17、到的二元点（相空间）的轨迹图形。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.3 多图的绘制问题 3. 使用figure指定不同图形窗口,系统默认使用“Figure No.1“窗口绘制图形。当第二次继续绘图时，仍在默认窗口绘制的话，即将以前的图形覆盖掉了。为此，可以使用figure(h)来指定打开相应窗口。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.3 多图的绘制问题 3. 使用figure指定不同图形窗口,演示例15：使用figure指定不同图形窗口绘制多图。,MATLAB与
18、控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.3 多图的绘制问题 4. 使用plotyy绘制双纵坐标图,plotyy绘制出的图形两边都有标注。 plotyy(X1,Y1,X2,Y2)以左右不同纵轴绘制2条曲线。左纵坐标与横坐标组成的坐标系用于(X1,Y1)数据 右纵坐标与横坐标组成的坐标系用于(X2,Y2)数据。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.3 多图的绘制问题 4. 使用plotyy绘制双纵坐标图,演示例16：使用plotyy绘制双纵坐标图。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北
19、京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.4 二维特殊应用图形的绘制,除标准二维曲线绘制外，matlab还提供了具有不同特殊意义的图形绘制函数。下表给出了常用的函数及其调用格式。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.4 二维特殊应用图形的绘制,演示例17：对数组X=Y=0:1000，试用对数函数、半对数函数绘制其曲线。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.1.4 二维特殊应用图形的绘制,演示例18：分析下面程序及其所画图形。,x = 10 30
20、 50 25 20; explode = 0 0 0 1 0; pie(x,explode) figure(2) x =-pi:pi/20:pi; stairs(x,sin(x),%给定向量中各部分值 %标明要突出显示的分块 %按各分块所占比例画饼状图，突出显示第4部分 %新建图形窗口 %给定x范围 %绘制阶梯图,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.2 三维图形的绘制,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,三维图形的绘制包括三维曲线、三维网线图和三维曲面图形的绘制。5.2.1
21、三维图形绘制函数 5.2.2 三维图形绘制举例,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.2.1 三维图形绘制函数,三维曲线绘制函数的基本调用格式： plot3(X1,Y1,Z1,.)其中X1,Y1,Z1为维数相同的向量，分别存储三个坐标的值。类似于plot函数，plot3也可以绘制多条曲线，并可以分别对不同曲线进行修饰。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.2.1 三维图形绘制函数,绘制三维网线图和曲面图基本函数及调用格式见表5.4。除表所示基本调用格式外，matlab允许用
22、户进行更精细的控制。可进一步查阅相关帮助文档。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.2.1 三维图形绘制函数,三维网线图和曲面图的区别1)网线图是线条有颜色，而空挡是无颜色的；曲面图的线条是黑色的，空挡有颜色（把线条之间的空挡填充颜色，沿z轴按每一网格变化）。2)三维网线图和曲面图的绘制比三维曲线图稍显复杂，主要表现于：绘图数据的准备；三维图形的色彩、明暗、光照和视点处理。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.2.1 三维图形绘制函数,绘制函数z=f(x,y)所代表的三维
23、空间曲面，需要做以下数据准备：（1）确定自变量x,y的取值范围和取值间隔。x=x1:dx:x2;y=y1:dy:y2 （2）构成xy平面上的自变量“格点”矩阵。X,Y=meshgrid(x,y) （3）计算在自变量采样“格点”上的函数值Z=f(X,Y),MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.2.2 三维图形绘制举例,演示例19：绘制 所表示的曲线。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.2.2 三维图形绘制举例,演示例20：绘制二元方程 的三维曲面，x,y的取值范围分别为-8
24、，8。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.3 图形的图形化编辑,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.3 图形的图形化编辑,可以利用图形窗口的编辑功能。图形窗口不仅可以被动显示图形，而且还允许用户对图形进行编辑操作。图形窗口提供丰富的菜单选项，可以不同方式观看图形，也可对图形对象的属性进行编辑，如下图。,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,5.3 图形的图形化编辑,利用数组编辑器（Array Editor）中进行图形编辑。 利用数组编辑器可对选中的数据直接进行绘图，也可以选择图形类型，如下图。,图形窗口编辑功能,MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答,小结：,用户在使用中，可以对作图函数进行分类，这样方便记忆 。,
