matlab 畫圖中線型及顏色設定 matlab 作圖 標註
2)可同時指定2~3個屬性;
3) 與先後順序無關;
4)指定的屬性中,同一種屬性不能有兩個以上.
例:t=0:0.1:2*pi;
y1=sin(t);
y2=cos(t);
y3=sin(t).*cos(t);
plot(t,y1, '-r',t,y2, ':g',t,y3, '*b')
該 程式還可以按下面的方式寫:
t=0:0.1:2*pi;
y1=sin(t);
y2=cos(t);
y3=sin(t).*cos(t);
plot(t,y1, '-r')
hold on
plot(t,y2, ':g')
plot(t,y3, '*b')
hold off
注:在MATLAB中,如畫圖前已有開啟的圖形視窗,則再畫圖系統將自動
擦 掉座標系中已有的圖形物件,但設定了hold on後,可以保持座標系中已繪出的圖形.
01234567
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
圖(a)
還可以進一步設定包括線的寬度(LineWidth),標記點的邊緣顏色(MarkerEdgeColor),填充顏色 (MarkerFaceColor)及標記點的大小(MarkerSize)等其它繪圖屬性.
例:設定繪圖線的線型,顏色,寬度,標記 點的顏色及大小.
t=0:pi/20:pi;
y=sin(4*t).*sin(t)/2;
plot(t,y,'-bs','LineWidth',2,... %設定線的寬度為2
'MarkerEdgeColor','k',... %設定標記點邊緣顏色為黑色
'MarkerFaceColor','y',... %設定標記點填充顏色為黃色
'MarkerSize',10) %設定標記點的尺寸為10
繪出圖形如下:
00.511.522.533.5
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
34
4. 雙Y軸繪圖:plotyy()函式.
其呼叫格式為:
plotyy(x1,y1,x2,y2)------ 繪製由x1,y1和x2,y2確定的兩組曲線,其中x1,y1的座標軸在圖形視窗的左側,x2,y2的座標軸在圖形視窗的右側.
Plotyy(x1,y1,x2,y2, 'function1','function2')------功能同上,function是指那些繪圖函式如:plot,semilogx,
loglog 等.
例如:在一個圖形視窗中繪製雙Y軸曲線.
x=0:0.3:12;
y=exp(-0.3*x).*sin(x)+0.5;
plotyy(x,y,x,y,'plot','stem')
圖形如下:
024681012
0
0.5
1
1.5
024681012
0
0.5
1
1.5
stem: 繪製stem形式的曲線(上端帶圈的豎線).
繪圖結果:兩條圖線自動用不同的顏色區分,兩個座標的顏色與圖線的顏色相對應,左邊的Y軸 座標對應的是plot形式的曲線,右邊的Y座標對應的是stem形式的曲線.
二.對數座標圖繪製函式:
在對數座標圖的繪製中,有三種繪圖函式:semilogx,semilogy和loglog函式.
1)semilogx( )------繪製以X軸為對數座標軸的對數座標圖.
其呼叫格式為:semilogx(x,y,'屬性選項')
其 中屬性選項同plot函式.
該函式只對橫座標進行對數變換,縱座標仍為線性座標.
2)semilogy( )------繪製以Y軸為對數座標軸的對數座標圖.
其呼叫格式為:semilogy(x,y,'屬性選項')
該 函式只對縱座標進行對數變換,橫座標仍為線性座標.
35
3)loglog( )------ 繪製X,Y軸均為對數座標軸的圖形.
其呼叫格式為:loglog(x,y,'屬性選項')
該函式分別對 橫,縱座標都進行對數變換.
例:x=0:0.1:6*pi;
y=cos(x/3)+1/9;
subplot(221), semilogx(x,y);
subplot(222), semilogy(x,y);
subplot(223), loglog(x,y);
4)MATLAB還提供了一個實用的函式:logspace( )函式, 可按對數等間距地分佈來產生一個向量,其呼叫格式為:
x=logspace(x1,x2,n)
這裡,x1 表示向量的起點;x2表示向量的終點;n表示需要產生向量點的個數(一般可以不給出,採用預設值50).
在控制系統分析中一般採用這種 方法來構成頻率向量w.關於它的應用後面還要講到.
三.極座標圖的繪製函式:
繪 極座標圖可用polar( )函式.其呼叫格式如下:
polar(theta, rho,'屬性選項')------theta:角度向量,rho:幅值向量,屬性內容與plot函式基本一致.
例如:極坐 標模型為:3145/)/)cos((+ =θρ, ],[πθ80∈則繪出極座標圖的程式為:theta=0:0.1:8*pi;
p=cos((5*theta)/4)+1/3;
polar(theta,p)
0.5
1
1.5
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
1800
四. 繪製多個子圖:subplot( )函式
MATLAB允許在一個圖形視窗上繪製多個子圖(如對於多變數 系統的輸出),允許將視窗分成nxm個部分.
分割圖形視窗用subplot函式來實現,其呼叫格式為:
subplot(n,m,k) 或subplot(nmk)------n,m分別表示將視窗分割的行數和列數,
36
k表示要畫圖部分的代號,表示第幾個圖 形,nmk三個數可以連寫,中間不用符號分開.
例如:將視窗劃分成2x2=4個部分,可以這樣寫:
subplot(2,2,1),plot(……)
subplot(2,2,2),……
subplot(2,2,3),……
subplot(2,2,4),……
221 222
223 224
注:subplot函式沒有畫圖功能,只是將視窗分割.
第三節 圖形的修飾與標註
MATLAB提供了一些特殊的函式修飾畫出的圖形,這些函式如下:
1) 座標軸的標題:title函式
其呼叫格式為:title('字串')------字串可以寫中文
如:title('My own plot')
2)座標軸的說明:xlabel和ylabel函式
格式:xlabel('字串')
ylabel(' 字串')
如:xlabel('This is my X axis')
ylabel('My Y axis')
3)圖形 說明文字:text和gtext函式
A.text函式:按指定位置在座標系中寫出說明文字.
格 式為:text(x1, y1, '字串', '選項')
x1,y1為指定點的座標;'字串'為要標註的文字;'選項'決定x1,y1
的 座標單位,如沒有選項,則x1,y1的座標單位和圖中一致;如選項為'sc',
則x1,y1表示規範化視窗的相對座標,其範圍為0到1.
(1,1)
規範化視窗
(0,0)
37
如:text(1,2, '正弦曲線')
B.gtext函式:按照 滑鼠點按位置寫出說明文字.
格式為:gtext('字串')
當呼叫這個函式時,在圖形視窗中出現一個隨滑鼠移動的大十字 交叉線,移動滑鼠將十字線的交叉點移動到適當的位置,點選滑鼠左鍵,gtext引數中的字串就標註在該位置上.
4) 給圖形加網格:grid函式
在呼叫時直接寫grid即可.
上面的函式的應用例項:
例: 在圖形中加註座標軸標識和標題及在圖形中的任意位置加入文字.
t=0:pi/100:2*pi;
y=sin(t);
plot(t,y),grid,
axis([0 2*pi -1 1])
xlabel('0 leq itt rm leq pi','FontSize',16)
ylabel('sin(t)','FontSize',20)
title('正弦函式圖形','FontName',' 隸書' ,'FontSize',20)
text(pi,sin(pi),'leftarrowsin(t)=0','FontSize',16)
text(3*pi/4,sin(3*pi/4),'leftarrowsin(t)=0.707', 'FontSize',16)
text(5*pi/4,sin(5*pi/4),' sin(t)=-0.707rightarrow',...
'FontSize',16,'HorizontalAlignment','right')
畫出的圖形為:
0246
-1
-0.5
0
0.5
1
0 ≤ t ≤ π
sin(t)
正 弦函式圖形
←sin(t)=0
←sin(t)=0.707
sin(t)=-0.707→
5) 在圖形中新增圖例框:legend函式
其呼叫格式為:
A.legend('字串1', '字串2', ……)------以字串1,字串2…… 作38為圖形標註的圖例.
B.legend('字串1', '字串2', ……, pos)------pos指定圖例框顯示的位置.
圖例框被預定了6個顯示位置:
0------ 取最佳位置;
1------右上角(預設值);
2------左上角;
3------左下角;
4------右 下角;
-1------圖的右側.
例:在圖形中新增圖例.
x=0:pi/10:2*pi;
y1=sin(x);
y2=0.6*sin(x);
y3=0.3*sin(x);
plot(x,y1,x,y2,'-o',x,y3,'-*')
legend('曲線1','曲線2','曲線3')
繪出圖形如下:
02468
-1
-0.5
0
0.5
1
曲 線1
曲線2
曲線3
6)用滑鼠點選螢幕上的點:ginput函式
格式為: [x, y, button]=ginput(n)
其中:n為所選擇點的個數;x,y均為向量,x為所選n個點的橫座標;y為所選n個 點的縱座標.
button為n維向量,是所選n個點所對應的滑鼠鍵的標號:
1------左鍵;
2------中鍵;
3------ 右鍵.
可用不同的滑鼠鍵來選點,以區別所選的點.
此語句可以放在繪圖語句之後,它可在繪出的圖形上操作,選擇你所感興趣的 點,如峰值點,達到穩態值的點等,給出點的座標,可求出系統的效能指標.
39
第四節 MATLAB下圖形物件的修改
MATLAB圖形物件是指圖形系統中最基本,最底層的單元,這些物件包括:
螢幕(Root),圖形視窗(Figures), 座標軸(Axes),控制元件(Uicontrol),選單(Uimenu),線(Lines),塊(Patches),面(Surface),影象 (Images),文字(Text)等等.
根據各物件的相互關係,可以構成如下所示的樹狀層次:
Root
Figures
Axes Uicontrol Uimenu Uicontextmenu (物件選單)
Images Line Patch Surface Text
對各種圖形物件進行修改和控制,要使用MATLAB的圖形物件控制代碼(Handle).在MATLAB中, 每個圖形物件創立時,就被賦予了唯一的標識,這個標識就是該物件的控制代碼.
控制代碼的值可以是一個數,也可以是一個向量.如每個計算機的根對 象只有一個,它的控制代碼總是0,圖形視窗的控制代碼總是正整數,它標識了圖形視窗的序號等.
利用控制代碼可以操縱一個已經存在的圖形物件 的屬性,特別是對指定圖形物件控制代碼的操作不會影響同時存在的其它圖形物件,這一點是非常重要的.
一.對圖形物件的修改可以用下面函式:
1)set函式:用於設定控制代碼所指的圖形物件的屬性.
Set函式的格式為:
set(控制代碼, 屬性名1, 屬性值1, 屬性名2, 屬性值2, ……)
例:h=plot(x,y)
set(h, 'Color', [1,0,0])------將控制代碼所指曲線的顏色設為紅色.
2)get函式:獲取指定控制代碼的圖形物件指定屬性的當前值.
格 式為:get(控制代碼, '屬性名')
如: get(gca, 'Xcolor')------獲得X軸的當前顏色屬性值.
執行後可返 回X軸的當前顏色屬性值[0,0,0](黑色).
3)如果沒有設定控制代碼,則可以使用下列函式獲得:
gcf:獲得當前圖形窗 口的控制代碼;
gca:獲得當前座標軸物件的控制代碼;
gco:獲得當前物件的控制代碼.
如:
A.要對圖形視窗的底色進行修 改,可用:
set(gcf, 'Color', [1,1,1])------將圖形視窗底色設為白色
B.要把當前X軸的顏色改為綠 色,可用:
set(gca, 'Xcolor', [0,1,0])
40
C.還可對座標軸的顯示刻度進行定義:
t=-pi:pi/20:pi;
y=sin(t);
plot(t,y)
set(gca,'xtick',[-pi:pi/2:pi],'xticklabel',['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi'])
-pi-pi/20pi/2pi
-1
-0.5
0
0.5
1
本例中用'xtick'屬性設定x軸 刻度的位置(從-pi~pi,間隔pi/2,共設定5個點),用'xticklabel'來指定刻度的值,由於通常習慣於用角度度量三角函式, 因此重新設定['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi']5個刻度值.
二.一些常用的屬性如下:
1)Box屬 性:決定圖形座標軸是否為方框形式,選項為'on'(有方框),'off'(無方框);
2)'ColorOrder'屬性:設定多條曲 線的顏色順序,預設值為:
[1 1 0;1 0 1;0 1 1;1 0 0;0 1 0;0 0 1]
黃色 粉色 天藍 紅色 綠色 蘭色
顏色向量還有:[1 1 1]------白色;[0 0 0]------黑色.
3)座標軸方向屬 性:'Xdir','Ydir','Zdir',其選項為:
'normal'------正常
'reverse'------反向
4) 座標軸顏色和線型屬性:'Xcolor','Ycolor','Zcolor'------ 軸顏色,值為顏色向量
'LineWidth'------ 軸的線寬,值為數字
'Xgrid','Ygrid','Zgrid'------座標軸上是
否加網格,值為'on'和'off'.
5)座標軸的標尺屬性:'Xtick','Ytick','Ztick'------ 標度的位置,值為向量
'Xticklabel','Yticklabel','Zticklabel'------ 軸上標度的符號,它的值為與標度位置向量同樣大
小(向量個數相同)的向量.
5)字型設定屬 性:'FontAngle'------ 設定字型角度,選項為:
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