MATLAB二维绘图

目录

• MATLAB二维绘图
• 绘图基本函数—plot函数
• 1.plot参数为基本参数
• plot函数基本调用方式
• plot函数其他调用方式

绘图基本函数—plot函数

1.plot参数为基本参数

plot函数基本调用方式

plot(x,y)
x和y为长度相同的向量，分别用于存储横坐标和纵坐标。

x=0:pi/100:2*pi;
y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);
plot(x,y)

%这里x，y为步长为π/100，从0到2π，长为201列的向量。
他们的列数相同，行数只有一条，因此以x作为横坐标，y对应元素作为纵坐标，
然后绘制一条曲线。

输出结果

plot函数其他调用方式

（1）当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制出多根不同颜色的曲线。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。

x=linspace(0,2*pi,100);
y=[sin(x);cos(x)];
plot(x,y)

%x为长度100列向量，y为2行100列的矩阵，他们列数相等，因此用y的另一维作为
条数，就是用行数作为条数，此处就有2条曲线。然后就是x的第一行第一列
元素，对y的第一行第一列元素，依次类推出第一条曲线。

输出结果为

（2） 当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。

t=linspace(0,2*pi,100);
x=[t;t]';
y=[sin(t);cos(t)]';
plot(x,y)

%次数t为有100个元素的行向量，x，y为100行2列的矩阵。以为维数相同，列数为
2列，因此有两条曲线。x的第一列作元素作为横坐标，对应y的第一列元素，作为
纵坐标。

输出结果

（3）plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数：
plot(x)
①当x是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线，这实际上是绘制折线图。

当x是复数向量时，则分别以该向量元素实部和虚部为横、纵坐标绘制出一条曲线。

%一个单位圆
t=0:0.1:2*pi;
x=exp(i*t);		%cos(t)+i*sin(t)
plot(x)
axis equal;

%这里t为长为63的行向量，x为长63个成员，成员为复数的行向量，则以每个向量
的实部作为横坐标，虚部作为纵坐标，绘制一个圆。

输出结果

②当输入参数是复数矩阵时，则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。

%三个同心圆
t=0:0.01:2*pi;
x=exp(i*t);
y=[x;2*x;3*x]';
plot(y)
axis equal;

%此处t为步长0.01，从0到2π的行向量。x为长639列的行向量，y是3行639列矩阵
的转置矩阵，为639行3列。因此有3条曲线，每条曲线以每列元素的实部作为横
坐标，虚部作为纵坐标，绘制出3条曲线。

③当输入参数是实矩阵时，则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线，曲线条数等于输入参数矩阵的列数。

2. 含多个输入参数的plot函数

调用格式为：
plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)
① 当输入参数都为向量时，x1和y1，x2和y2，…，xn和yn分别组成一组向量对，每一组向量对的长度可以不同。每一向量对可以绘制出一条曲线，这样可以在同一坐标内绘制出多条曲线。
例如

x=linspace(0,2*pi,100);
plot(x,sin(x),x,2*sin(x),x,3*sin(x))

%此处为x与sin(x)匹配，x作为横坐标，sin(x)作为纵坐标，后面两条曲线的参数选取同理。

②当输入参数有矩阵形式时，配对的x,y按对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。

x=linspace(0,2*pi,100);
y1=sin(x);
y2=2*sin(x);
y3=3*sin(x);
x=[x;x;x]';
y=[y1;y2;y3]';
plot(x,y,x,cos(x))

注：此处x先是长为100的行向量，之后为转置矩阵，为100行3列，不过3列的内容都相同。y也为100行3列。plot打印出来时，是先有x矩阵的每一列元素，作为每条曲线的横坐标。然后y的每一列元素作为曲线的纵坐标，由于纵坐标不同，所有看到三条曲线。同理，第二组匹配，但是第二组的三条曲线由于横纵坐标相同，因此是重合在一次，只看到一条。

3. 含选项的plot函数

绘图选项用于确定所绘曲线的线型、颜色和数据点标记符号，它们可以组合使用。
当选项省略时，线型一律用实线，颜色将根据曲线的先后顺序依次按下表给出的前7种颜色。
要设置曲线样式可以在plot函数中加绘图选项，调用格式：
plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,选项n)

表 符号选项及其含义

注:可由help plot查询
例如

x=linspace(0,2*pi,100);
y1=sin(x);
y2=2*sin(x);
y3=3*sin(x);
x=[x;x;x]';
y=[y1;y2;y3]';
plot(x,y,'r-',x,cos(x),'m--')

输出结果为

4. 双纵坐标函数plotyy

绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形的函数调用格式为：
plotyy(x1,y1,x2,y2)
x1,y1对应一条曲线，x2,y2对应另一条曲线。
左纵坐标轴用于x1,y1数据对，右纵坐标轴用于x2,y2数据对。
例如

x1=0:pi/100:2*pi;
x2=0:pi/100:3*pi;
y1=exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);
y2=1.5*exp(-0.1*x2).*sin(x2);
plotyy(x1,y1,x2,y2);

输出结果为

可以看出左右链表的纵坐标轴不同，表示的两条曲线的数值也不同。

5.图形窗口的切割

subplot函数的调用格式为：
subplot(m,n,p)
将当前图形窗口分成m×n个绘图区，即每行n个，共m行，区号按行优先编号，且选定第p个区为当前活动区。
在每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形（子图）。

x1=0:pi/100:2*pi;
x2=0:pi/100:3*pi;
y1=exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);
y2=1.5*exp(-0.1*x2).*sin(x2);
subplot(2,2,2);
plotyy(x1,y1,x2,y2);

%此处是将图形窗口分为四份，从左上开始按行数，第二块为活动绘图区。

输出结果