MATLAB绘图教程：从简单曲线到复杂图形

"matlab绘图大全" 在MATLAB中，绘图是一种强大的工具，用于可视化数据和函数。本文将深入探讨如何使用MATLAB绘制二维数据曲线图，包括单根和多根曲线，以及如何处理矩阵输入。此外，还将介绍一些基本的调用格式和实例，以帮助你更好地理解和应用这些概念。 ### 1. 二维数据曲线图 #### 1.1 绘制单根二维曲线 `plot`函数是MATLAB中绘制二维曲线的核心函数。其基本调用方式是`plot(x, y)`，其中`x`和`y`是长度相等的向量，分别代表x轴和y轴的坐标值。例如： ```matlab x = 0:pi/100:2*pi; y = 2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); plot(x, y); ``` 此代码将在0到2π的范围内绘制函数y=2e^(-0.5x)cos(4πx)的曲线。 #### 1.2 绘制多根二维曲线 `plot`函数可以接受矩阵输入，以绘制多根曲线。当`x`是向量且`y`是与`x`同维的矩阵时，`plot`会绘制多条曲线，每条曲线的颜色不同。例如： ```matlab t = 0:0.1:2*pi; x = t.*sin(3*t); y = [t.*sin(t).*sin(t); t.*cos(t).*cos(t)]; plot(x, y); ``` 上述代码会绘制两根曲线，每根曲线对应`y`矩阵的一列。 对于只有一个输入参数的情况，如`plot(x)`，如果`x`是向量，那么它的元素下标将作为x坐标，元素值作为y坐标。如果`x`是矩阵，MATLAB会按列绘制曲线。 ### 2. 多个输入参数的`plot`函数 可以提供多个向量对或矩阵作为输入，以便在同一坐标系内绘制多条曲线。例如： ```matlab x1 = linspace(0, 2*pi, 100); x2 = linspace(0, 3*pi, 100); x3 = linspace(0, 4*pi, 100); y1 = sin(x1); y2 = 1 + sin(x2); y3 = 2 + sin(x3); x = [x1; x2; x3]'; y = [y1; y2; y3]'; plot(x, y, x1, y1-1); ``` 这段代码会绘制三条曲线，第一条对应`x1`和`y1`，第二条和第三条分别来自`x2`和`y2`，以及`x3`和`y3`。最后一行代码还会添加一条基于`x1`和`y1-1`的曲线。 ### 2.1 具有两个纵坐标标度的图形 在MATLAB中，你可以创建具有不同纵坐标标度的图形，这对于比较不同量级的数据特别有用。这通常通过使用`gca`（获取当前 axes 对象）和`hold on`命令来实现，然后设置轴的限制和刻度。具体的实现方法不在当前摘要范围内，但可以通过查阅MATLAB官方文档或在线教程进一步学习。 MATLAB提供了丰富的绘图功能，无论是简单的一维曲线还是复杂的多维数据可视化。通过熟练掌握`plot`函数及其变体，你将能够有效地展示和理解你的计算结果。继续探索MATLAB绘图的更多高级特性，如颜色映射、标记、图例和交互式操作，将有助于提升你的数据分析和呈现能力。