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MATLAB - 绘图

更新于 2024/3/16 12:04:00

要绘制函数的图形，您需要执行以下步骤 −

定义x，通过指定变量x的值范围，为其绘制函数

定义函数，y = f(x)

调用plot命令，如plot(x, y)

下面的例子将演示这个概念。 让我们针对 x 的取值范围从 0 到 100 绘制简单函数 y = x，增量为 5。

创建脚本文件并输入以下代码 −

x = [0:5:100];

y = x;

plot(x, y)

运行该文件时，MATLAB 将显示以下图 −

让我们再举一个例子来绘制函数 y = x2。 在这个例子中，我们将绘制两个具有相同功能的图形，但在第二次时，我们将减少增量的值。 请注意，当我们减少增量时，图形会变得更加平滑。

创建脚本文件并输入以下代码 −

x = [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10];

x = [-100:20:100];

y = x.^2;

plot(x, y)

运行该文件时，MATLAB 将显示以下图 −

稍微修改一下代码文件，将增量减少到5 −

x = [-100:5:100];

y = x.^2;

plot(x, y)

MATLAB 绘制的图形更加平滑 −

在图表上添加标题、标签、网格线和缩放

MATLAB 允许您添加标题、沿 x 轴和 y 轴的标签、网格线，还可以调整轴以美化图形。

xlabel 和 ylabel 命令沿 x 轴和 y 轴生成标签。

title 命令允许您在图表上添加标题。

grid on 命令允许您将网格线放在图表上。

axis equal 命令允许生成具有相同比例因子和两个轴上的空格的绘图。

axis square 命令生成方形图。

示例

创建脚本文件并输入以下代码 −

x = [0:0.01:10];

y = sin(x);

plot(x, y), xlabel('x'), ylabel('Sin(x)'), title('Sin(x) Graph'),

grid on, axis equal

MATLAB 生成以下图表 −

在同一个图上绘制多个函数

您可以在同一个绘图上绘制多个图表。 下面的例子演示了这个概念 −

示例

创建脚本文件并输入以下代码 −

x = [0 : 0.01: 10];

y = sin(x);

g = cos(x);

plot(x, y, x, g, '.-'), legend('Sin(x)', 'Cos(x)')

MATLAB 生成以下图表 −

设置图表颜色

MATLAB 提供了八种用于绘制图形的基本颜色选项。 下表显示了颜色及其代码 −

代码

颜色

w

White

k

Black

b

Blue

r

Red

c

Cyan

g

Green

m

Magenta

y

Yellow

示例

让我们绘制两个多项式的图形

f(x) = 3x4 + 2x3+ 7x2 + 2x + 9 和

g(x) = 5x3 + 9x + 2

创建脚本文件并输入以下代码 −

x = [-10 : 0.01: 10];

y = 3*x.^4 + 2 * x.^3 + 7 * x.^2 + 2 * x + 9;

g = 5 * x.^3 + 9 * x + 2;

plot(x, y, 'r', x, g, 'g')

运行该文件时，MATLAB 会生成以下图形 −

设置轴比例

axis 命令允许您设置轴比例。 您可以通过以下方式使用 axis 命令提供 x 和 y 轴的最小值和最大值 −

axis ( [xmin xmax ymin ymax] )

下面的例子展示了这一点 −

示例

创建脚本文件并输入以下代码 −

x = [0 : 0.01: 10];

y = exp(-x).* sin(2*x + 3);

plot(x, y), axis([0 10 -1 1])

运行该文件时，MATLAB 会生成以下图形 −

生成子图

当您在同一图中创建一组图时，每个图都称为子图。 subplot 命令用于创建子图。

该命令的语法是 −

subplot(m, n, p)

其中，m 和 n 是绘图数组的行数和列数，p 指定放置特定绘图的位置。

使用 subplot 命令创建的每个图都可以有自己的特征。 下面的例子演示了这个概念 −

示例

让我们生成两个图 −

y = e−1.5xsin(10x)

y = e−2xsin(10x)

创建脚本文件并输入以下代码 −

x = [0:0.01:5];

y = exp(-1.5*x).*sin(10*x);

subplot(1,2,1)

plot(x,y), xlabel('x'),ylabel('exp(–1.5x)*sin(10x)'),axis([0 5 -1 1])

y = exp(-2*x).*sin(10*x);

subplot(1,2,2)

plot(x,y),xlabel('x'),ylabel('exp(–2x)*sin(10x)'),axis([0 5 -1 1])

运行该文件时，MATLAB 会生成以下图形 −

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