第6章MATLAB计算结果可视化Word格式文档下载.docx
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r.'
),axis([0,pi,-1,1]),title('
子图
(1)'
)
subplot(2,2,2),plot(t2,y2,'
子图
(2)'
subplot(2,2,3),plot(t1,y1,t1,y1,'
axis([0,pi,-1,1]),title('
子图(3)'
subplot(2,2,4),plot(t2,y2)
子图(4)'
)
图6-2连续函数的图形表现方法
6.2二维曲线绘图的基本操作
6.2.1plot的基本调用格式
【例6-3】用图形表示连续调制波形
及其包络线。
t=(0:
pi/100:
pi)'
;
%长度为101的时间采样列向量
y1=sin(t)*[1,-1];
%包络线函数值,是(101x2)的矩阵
y2=sin(t).*sin(9*t);
%长度为101的调制波列向量
t3=pi*(0:
9)/9;
y3=sin(t3).*sin(9*t3);
plot(t,y1,'
r:
'
t,y2,'
b'
t3,y3,'
bo'
)
axis([0,pi,-1,1])%控制轴的范围
图6-3
6.2.2泛函绘图指令fplot
【例6-4】fplot与一般绘图指令的绘图效果比较。
[x,y]=fplot('
cos(tan(pi*x))'
[-0.4,1.4],0.2e-3);
n=length(x);
subplot(1,2,1),plot(x,y)
title('
\fontsize{20}\fontname{隶书}泛函绘图指令效果'
t=(-0.4:
1.8/n:
1.4)'
subplot(1,2,2),plot(t,cos(tan(pi*t)))
\fontsize{20}\fontname{隶书}等分采样绘图'
图6-4右图曲线中底部有明显绘图缺陷
6.2.3曲线的色彩、线型和数据点形
【例6-5】用图形演示平面上一个方块四个顶点在仿射投影(AffineProjection)下的位置、形状变化。
%平面上的四个点和它们构成的方块
p1=[-0.5,0,1]'
p2=[-0.5,1,1]'
p3=[0.5,1,1]'
p4=[0.5,0,1]'
Sq=[p1,p2,p3,p4,p1];
%平移投影:
沿x轴移动0.5,沿y轴移动1。
dx=0.5;
dy=1;
T=[1,0,dx;
0,1,dy;
0,0,1];
%旋转投影:
逆时针旋转30度。
th=pi/6;
R=[cos(th),-sin(th),0;
sin(th),cos(th),0;
%刻度投影:
x方向放大到2倍,y方向放大到3倍。
alpha=2;
beta=3;
S=[alpha,0,0;
0,beta,0;
E=eye(3,3);
%为编程方便,设计一个单位阵。
在它投影下,任何形状都不变。
TRS={E,T,R,S};
%用元胞数组存放四个变换矩阵
ss={'
r^'
rd'
rp'
rh'
};
%用元胞数组存放数据点形设置值
tt={'
OriginalSquare'
Translation'
Rotation'
Scaling'
%用元胞数组存放四张子图的图名
fori=1:
4
W=TRS{i}*Sq;
%进行仿射变换
subplot(2,2,i)
fork=1:
plot(W(1,k),W(2,k),ss{k});
%用不同点形标志四个顶点
axis([-3,3,-1,5]),axisequal
holdon%使以后图形画在当前子图上
end
plot(W(1,:
),W(2,:
))%连接四个顶点使图形封闭
gridon%画过坐标格线
title(tt{i})%给子图题写图名
holdoff%使以后图形不再画在当前子图上
end
图6-5仿射投影演示
6.2.4坐标控制
【例6-6】观察各种轴控制指令的影响。
演示采用长轴为3.25,短轴为1.15的椭圆。
注意:
采用多子图表现时,图形形状不仅受“控制指令”影响,而且受整个图面“宽高比”及“子图数目”的影响。
t=0:
2*pi/99:
2*pi;
x=1.15*cos(t);
y=3.25*sin(t);
%y为长轴,x为短轴
subplot(2,3,1),plot(x,y),axisnormal,gridon,
NormalandGridon'
subplot(2,3,2),plot(x,y),axisequal,gridon,title('
Equal'
subplot(2,3,3),plot(x,y),axissquare,gridon,title('
Square'
subplot(2,3,4),plot(x,y),axisimage,boxoff,title('
ImageandBoxoff'
subplot(2,3,5),plot(x,y),axisimagefill,boxoff
ImageandFill'
subplot(2,3,6),plot(x,y),axistight,boxoff,title('
Tight'
图6-6各种轴控制指令的不同影响
6.2.5刻度、分格线和坐标框
【例6-7】绘制二阶系统阶跃响应。
clf;
t=6*pi*(0:
100)/100;
y=1-exp(-0.3*t).*cos(0.7*t);
tt=t(find(abs(y-1)>
0.05));
ts=max(tt);
subplot(1,2,1),plot(t,y,'
r-'
LineWidth'
3),gridon
axis([0,6*pi,0.6,max(y)])
y=1–exp(-alpha*t)*cos(omega*t)'
)
text(11,1.25,'
alpha=0.3'
);
text(11,1.15,'
omega=0.7'
holdon;
plot(ts,0.95,'
10);
holdoff
text(ts+1.5,0.95,['
ts='
num2str(ts)])
xlabel('
t-->
),ylabel('
y-->
)
subplot(1,2,2),plot(t,y,'
3)
axis([-inf,6*pi,0.6,inf])
set(gca,'
Xtick'
[2*pi,4*pi,6*pi],'
Ytick'
[0.95,1,1.05,max(y)])
gridon
\ity=1-e^{-\alphat}cos{\omegat}'
)
text(13.5,1.2,'
\fontsize{12}{\alpha}=0.3'
)
text(13.5,1.1,'
\fontsize{12}{\omega}=0.7'
cell_string{1}='
\fontsize{12}\uparrow'
cell_string{2}='
\fontsize{16}\fontname{隶书}镇定时间'
cell_string{3}='
\fontsize{6}'
cell_string{4}=['
\fontsize{14}\rmt_{s}='
num2str(ts)];
text(ts,0.85,cell_string)
\fontsize{14}\bft\rightarrow'
ylabel('
\fontsize{14}\bfy\rightarrow'
图6-7二阶阶跃响应图用MATLAB4.x和5.x版标识时的差别
6.2.6多次叠绘
【例6-8】利用hold绘制离散信号通过零阶保持器后产生的波形。
t=2*pi*(0:
20)/20;
y=cos(t).*exp(-0.4*t);
stem(t,y,'
g'
stairs(t,y,'
r'
holdoff
图6-8离散信号的重构
6.2.7双纵坐标图
【例6-9】受热压力容器的期望温度是120度,期望压力是0.25Mpa。
在同一张图上画出它们的阶跃响应曲线。
S1=tf([11],[1321]);
%温度的传递函数对象模型。
S2=tf(1,[111]);
%压力的传递函数对象模型。
[Y1,T1]=step(S1);
%计算阶跃响应
[Y2,T2]=step(S2);
plotyy(T1,120*Y1,T2,0.25*Y2,'
stairs'
plot'
图6-9双纵坐标图演示
6.2.8多子图
【例6-10】演示subplot指令对图形窗的分割。
t=(pi*(0:
1000)/1000)'
y1=sin(t);
y2=sin(10*t);
y12=sin(t).*sin(10*t);
subplot(2,2,1),plot(t,y1);
axis([0,pi,-1,1])
subplot(2,2,2),plot(t,y2);
subplot('
position'
[0.2,0.05,0.6,0.45])
plot(t,y12,'
b-'
t,[y1,-y1],'
axis([0,pi,-1,1])
图6-10多子图的布置
6.2.9三维线图指令plot3
【例6-11】简单例题。
0.02:
2)*pi;
x=sin(t);
y=cos(t);
z=cos(2*t);
plot3(x,y,z,'
x,y,z,'
bd'
),view([-82,58]),boxon,legend(
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