MATLAB - 绘图

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 −

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 −