2022年MATLAB計(jì)算結(jié)果可視化

1、僅供個(gè)人參考第六章 MATLAB 運(yùn)算結(jié)果可視化6.1 連續(xù)函數(shù)和離散函數(shù)的可視化【例 6-1】用圖形表示離散函數(shù)yn6 1；n=0:12; %產(chǎn)生一組自變量數(shù)據(jù)y=1./absn-6; %運(yùn)算相應(yīng)點(diǎn)的函數(shù)值plotn,y,r*,MarkerSize,20 %用紅花標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)grid on %畫坐標(biāo)方格Warning: Divide by zero. 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.20.1024681012圖 6-1 離散函數(shù)的可視化【例 6-2】用圖形表示連續(xù)調(diào)制波形ysintsin9 t；t1=0:11/11*pi; y1=sint1.*sin9*t1;

2、t2=0:100/100*pi; y2=sint2.*sin9*t2; subplot2,2,1,plott1,y1,r.,axis0,pi,-1,1,title01 . 23子圖 1 subplot2,2,2,plott2,y2,r.,axis0,pi,-1,1,title子圖 2 subplot2,2,3,plott1,y1,t1,y1,r. axis0,pi,-1,1,title子圖 3 subplot2,2,4,plott2,y2 axis0,pi,-1,1,title子圖 4 1 . 110.50.5200-0.5-0.5-10123-1 . 301 . 43110.50.5002-

3、0.5-0.5-10123-1圖 6-2 連續(xù)函數(shù)的圖形表現(xiàn)方法不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考6.2 二維曲線繪圖的基本操作6.2.1 plot 的基本調(diào)用格式【例 6-3】用圖形表示連續(xù)調(diào)制波形 y sin t sin 9 t 及其包絡(luò)線；t=0:pi/100:pi; %長度為 101 的時(shí)間采樣列向量y1=sint*1,-1; %包絡(luò)線函數(shù)值,是（101x2 ）的矩陣y2=sint.*sin9*t; %長度為 101 的調(diào)制波列向量t3=pi*0:9/9; y3=sint3.*sin9*t3;plott,y1,r:,t,y2,b,t3,y3,bo axis0,pi,-1,1 %把握軸的范疇1

4、0.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-100.511.522.53圖 6-3 【例 6-4】 fplot 與一般繪圖指令的繪圖成效比較；x,y=fplotcostanpi*x,-0.4,1.4,0.2e-3;n=lengthx; subplot1,2,1,plotx,y titlefontsize20fontnameoo隸書 泛函繪圖指令成效0 ooo2t=-0.4:1.8/n:1.4; subplot1,2,2,plott,costanpi*t 隸書 等分采樣繪圖 o o 1 ootitlefontsize20fontname 1o o ooo0.810.810.60.

5、60.40.40.20.200-0.2-0.2-0.4-0.4-0.6-0.6-0.8-0.8-1-102-1-1圖 6-4 右圖曲線中底部有明顯繪圖缺陷【例 6-5】用圖形演示平面上一個(gè)方塊四個(gè)頂點(diǎn)在仿射投影（形狀變化；%平面上的四個(gè)點(diǎn)和它們構(gòu)成的方塊不得用于商業(yè)用途Affine Projection ）下的位置、僅供個(gè)人參考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 軸移動(dòng) 0.5 , 沿 y 軸移動(dòng) 1 ；dx=0.5;dy=1;T=1,0,dx;0,1,dy;0,0,1; %旋轉(zhuǎn)

6、投影：逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 30 度；th=pi/6;R=costh,-sinth,0;sinth,costh,0;0,0,1; %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;0,0,1; E=eye3,3;% 為編程便利,設(shè)計(jì)一個(gè)單位陣；在它投影下,任何形狀都不變；TRS=E,T,R,S; %用元胞數(shù)組存放四個(gè)變換矩陣ss=r,rd,rp,rh; %用元胞數(shù)組存放數(shù)據(jù)點(diǎn)形設(shè)置值tt=Original Square,Translation,Rotation,Scaling; %用元胞數(shù)組存放四張子圖的圖名for i

7、=1:4 W=TRSi*Sq; %進(jìn)行仿射變換subplot2,2,i for k=1:4 plotW1,k,W2,k,ssk; axis-3,3,-1,5,axis equal %用不同點(diǎn)形標(biāo)志四個(gè)頂點(diǎn)end hold on Original Square24%使以后圖形畫在當(dāng)前子圖上end %連接四個(gè)頂點(diǎn)使圖形封閉plotW1,:,W2,: grid on %畫過坐標(biāo)格線titletti %給子圖題寫圖名hold off %使以后圖形不再畫在當(dāng)前子圖上Translation4-2042200-4-20244Rotation24Scaling422-2000-4-4-2024圖 6-5 仿射

8、投影演示【例 6-6】觀看各種軸把握指令的影響；演示接受長軸為3.25,短軸為1.15 的橢圓；留意：接受多子圖表現(xiàn)時(shí),圖形形狀不僅受“ 把握指令” 影響,而且受整個(gè)圖面“ 寬高比” 及“ 子圖數(shù)目” 的影響；t=0:2*pi/99:2*pi; x=1.15*cost;y=3.25*sint; %y 為長軸, x 為短軸 subplot2,3,1,plotx,y,axis normal,grid on, titleNormal and Grid on subplot2,3,2,plotx,y,axis equal,grid on,titleEqual subplot2,3,3,plotx,y,

9、axis square,grid on,titleSquare subplot2,3,4,plotx,y,axis image,box off,titleImage and Box off subplot2,3,5,plotx,y,axis image fill,box off 不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考titleImage and Fill subplot2,3,6,plotx,y,axis tight,box off,titleTight 4N ormal and Grid on1 off22-1Equal214-2-1Square12220-200-2000-2-2-2-4-4Imag

10、e and Box1Image and Fill2Tight20.500000-0.5-2-2-1-10圖 6-6 各種軸把握指令的不同影響【例 6-7】繪制二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)；clf;t=6*pi*0:100/100;y=1-exp-0.3*t.*cos0.7*t; tt=tfindabsy-10.05;ts=maxtt; subplot1,2,1,plott,y,r-,LineWidth,3,grid on axis0,6*pi,0.6,maxy titley=1exp-alpha*t*cosomega*t text11,1.25,alpha=0.3;text11,1.15,omega=0.

11、7 hold on;plotts,0.95,bo,MarkerSize,10;hold off textts+1.5,0.95,ts= num2strts xlabelt -,ylabely - subplot1,2,2,plott,y,r-,LineWidth,3 axis-inf,6*pi,0.6,inf setgca,Xtick,2*pi,4*pi,6*pi,Ytick,0.95,1,1.05,maxy grid on titleit y = 1 - e -alphatcosomegat text13.5,1.2,fontsize12alpha=0.3 text13.5,1.1,font

12、size12omega=0.7 hold on;plotts,0.95,bo,MarkerSize,10;hold off cell_string1=fontsize12uparrow; cell_string2=fontsize16 fontname cell_string3=fontsize6 ; cell_string4=fontsize14rmt_s = num2strts; textts,0.85,cell_string xlabelfontsize14 bft rightarrow ylabelfontsize14 bfy rightarrow y=1 Cexp-alpha*t*c

13、osomega*t alpha=0.31.2843隸書 冷靜時(shí)間 ; y = 1 - e - atcos wt1.2 a =0.3 omega=0.71.1 w=0.7 1.05y-1ts=9.6133. y0.951-0.90.8oooot s = 9.61330.70.60510156.283212.566418.8496t -MATLAB4.xt .和 5.x 版標(biāo)識(shí)時(shí)的差別圖 6-7 二階階躍響應(yīng)圖用不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考【例 6-8】利用 hold 繪制離散信號(hào)通過零階保持器后產(chǎn)生的波形；t=2*pi*0:20/20;y=cost.*exp-0.4*t; stemt,y,g;h

14、old on;stairst,y,r;hold off 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.401234567圖 6-8 離散信號(hào)的重構(gòu)【例 6-9】受熱壓力容器的期望溫度是120 度,期望壓力是0.25Mpa ；在同一張圖上畫出它們的階躍響應(yīng)曲線；S1=tf1 1,1 3 2 1; S2=tf1,1 1 1; %溫度的傳遞函數(shù)對象模型；%壓力的傳遞函數(shù)對象模型；Y1,T1=stepS1; %運(yùn)算階躍響應(yīng)0.4Y2,T2=stepS2; %運(yùn)算階躍響應(yīng)plotyyT1,120*Y1,T2,0.25*Y2,stairs,plot 2001000.2002468101214160

15、18圖 6-9 雙縱坐標(biāo)圖演示【例 6-10】演示 subplot 指令對圖形窗的分割；clf;t=pi*0:1000/1000; y1=sint;y2=sin10*t;y12=sint.*sin10*t; subplot2,2,1,plott,y1;axis0,pi,-1,1 subplot2,2,2,plott,y2;axis0,pi,-1,1 subplotposition,0.2,0.05,0.6,0.45 plott,y12,b-,t,y1,-y1,r:;axis0,pi,-1,1 不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考1 10.501230.5012300-0.5-0.5-1-110.50-

16、0.5-100.51 1.5 2圖 6-10 多子圖的布置2.53【例 6-11】簡潔例題；t=0:0.02:2*pi;x=sint;y=cost;z=cos2*t; plot3x,y,z,b-,x,y,z,bd,view-82,58,box on,legend鏈 ,寶石 | 110.50.5 0 0-0.5-110.50-0.5-1-1-0.5圖 6-11 寶石項(xiàng)鏈【例 6-12】用曲面圖表現(xiàn)函數(shù)zx2y2；%生成 x-y 坐標(biāo)“ 格點(diǎn)” 矩陣clf,x=-4:4;y=x;X,Y=meshgridx,y; Z=X.2+Y.2; %運(yùn)算格點(diǎn)上的函數(shù)值surfX,Y,Z;hold on,colo

17、rmaphot stem3X,Y,Z,bo 40 30 20 10 0 4不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考, barh, bar3, bar3h 【例 6-13】二維直方圖有兩種圖型：垂直直方圖和水平直方圖；而每種圖型又有兩種表現(xiàn)模式：累計(jì)式：分組式；本例選其兩種加以表現(xiàn)；x=-2:2; %留意：自變量要單調(diào)變化Y=3,5,2,4,1;3,4,5,2,1;5,4,3,2,5; %各因素的相對貢獻(xiàn)份額subplot1,2,1,barx,Y,stacked %“ 累計(jì)式” 直方圖xlabelx,ylabelSigma y,colormapcool% 把握直方圖的用色legend 因素 A, 因素 B,

18、 因素 C subplot1,2,2,barhx,Y,grouped xlabely,ylabelx %“ 分組式” 水平直方圖Sy14-2-101 . .Ax202y4612 . .B . .C1021806-142-20 x圖 6-13 二維直方圖, pie3 【例 6-14】餅圖指令 pie , pie3 用來表示各元素占總和的百分?jǐn)?shù)；該指令其次輸入宗量為與 第一宗量同長的 0-1 向量, 1 使對應(yīng)扇塊突出；a=1,1.6,1.2,0.8,2.1; subplot1,2,1,piea,1 0 1 0 0,legend1,2,3,4,5 subplot1,2,2,pie3a,a=mina

19、,colormapcool 15%131%234531%15%24%24%18%12%12%18%圖 6-14 餅形統(tǒng)計(jì)圖6.3 圖形窗的圖形編輯功能【例 6-15】運(yùn)行以下指令 clf;shg,t=pi*0:1000/1000;y1=sint;y12=sint.*sin10*t; plott,y12,b-,t,y1,-y1,r:,axis0,pi,-1,1 不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考圖 6-15 MATLAB 5.3 版圖形窗【例 6-16】編輯圖形圖 6-16 經(jīng)交互編輯后的圖形6.4 函數(shù)繪圖的簡捷指令【例 6-17】繪制 y2et 2 cos3t和它的積分s ttytdt在,04*p

20、i 間的圖形；320syms t tao; %定義符號(hào)函數(shù)y=2/3*exp-t/2*cossqrt3/2*t; s=subsinty,t,0,tao,tao,t; subplot1,2,1,ezploty,0,4*pi;grid % subplot1,2,2,ezplots,0,4*pi;grid %獲得積分函數(shù) 一元函數(shù)簡捷繪圖指令titles = intytdt 0.22/3 exp-1/2 t cos1/2 31/2 t%重寫右子圖圖名s = ytdt0.550.150.50.10.450.40.0500.35-0.050.30.250.2-0.105t100.1505t10圖 6-1

21、7 ezplot 使用示例不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考【例 6-18】畫出zsinxx2yy2所表示的三維曲面；x,y的取值范疇是88,；22解： clear; x=-8:0.5:8; y=x; X=onessizey*x; Y=y*onessizex; R=sqrtX.2+Y.2+eps; Z=sinR./R; meshZ; colormaphot % 清內(nèi)存% 定義自變量x 的一維刻度向量% 定義自變量y 的一維刻度向量,“ ” 為矩陣轉(zhuǎn)置% 運(yùn)算自變量平面上取值點(diǎn) % 運(yùn)算自變量平面上取值點(diǎn)x 坐標(biāo)的二維數(shù)組 y 坐標(biāo)的二維數(shù)組% 運(yùn)算中間變量Rx2y2% 運(yùn)算與自變量二維數(shù)組相應(yīng)的函數(shù)值zsinRR% 繪制三維網(wǎng)格圖% 指定網(wǎng)格圖用hot色圖繪制圖 6-18 三維網(wǎng)線圖常用繪圖函數(shù)plot 繪制二維圖形viewmtx 定義觀看點(diǎn)的矩陣Plot3 繪制三維圖形contour 等高線圖fplot 繪圖函數(shù)Contour3 三維等高線圖subplot 將當(dāng)前圖分為如干子meshgrid 產(chǎn)生網(wǎng)格圖semilogx,semilogy 對數(shù)繪圖Surf 曲面圖view 觀看點(diǎn)的位置或角度Mesh 網(wǎng)格曲面圖waterfall 曲面圖Figure 設(shè)為當(dāng)前圖或創(chuàng)建圖surfl,surfc,帶有特殊光照, 等高線surface