MATLAB基础：plot, ezplot与极坐标绘图详解

MATLAB绘图是MATLAB软件中的一项核心功能，它允许用户通过一系列内置函数和命令来创建各种类型的图形，以可视化数据和分析结果。本文将主要介绍MATLAB中常用的二维绘图工具，包括plot()函数及其变体以及极坐标图的制作。 首先，我们来看看plot()函数的基本用法。plot()函数用于绘制二维直角坐标系中的曲线，其基本形式如下： 1. 当输入x和y均为向量时，plot(x,y)会根据x中的元素作为x轴的值，y中的元素作为y轴的值，生成一条连接这些点的直线。要求x和y的长度相等。 2. 如果x和y都是矩阵，plot()会将矩阵的列组合起来，每列对应一条曲线，前提是x和y的大小一致。 3. 当x是向量，y是矩阵时，plot()会根据x的长度和y的维度来决定绘制方式。如果x长度等于y的行数，每行y的数据对应一条曲线；如果x长度等于y的列数，每列y的数据对应一条曲线。 举例中，`plot(x=[0:0.1:4*pi], y=cos(x))`展示了一个余弦函数在[0, 4π]区间内的图像。接下来的代码段展示了如何绘制不同形式的二维图，如点线图、不同图形的组合以及利用长度向量定义x轴。 plot(y)函数用于绘制向量y中元素的线性图，而当y是矩阵时，plot(Y)会显示矩阵每一列作为一条曲线。极坐标图在MATLAB中通过polar(theta, rho, s)函数创建，其中theta是极角，rho是极半径，s指定线型风格。例如，`polar(theta=linspace(0,2*pi), rho=sin(2*theta).*cos(2*theta), 'g')`可以绘制出函数sin(2θ)*cos(2θ)的极坐标图。 subplot()函数则是用来划分绘图区域，它接受三个参数m、n和p，将主窗口划分为m行n列的小区域，然后在第p个区域内绘制图形，这样可以方便在同一窗口中显示多个相关的子图。 MATLAB绘图提供了丰富的功能，不仅限于基本的二维线性图，还包括极坐标图和多图区布局。掌握这些基础知识，可以帮助用户更好地理解和呈现数据，进行深入的数据分析和可视化。通过实际操作和不断实践，你可以熟练掌握这些工具，并将其应用到各种工程和科研场景中。