Построение графика по узловым точкам
Графики в Matlab, так же как в табличном процессоре, могут быть построены по узловым точкам. Поскольку Matlab — матричная система, совокупность узловых точек у(х) для построения графика задается векторами X и Y одинакового размера.
Графики Matlab строит в отдельных окнах, называемых графическими окнами. С первого взгляда видны отличия графического окна, показанного на рис. 4.5, от командного окна Matlab. В главном меню окна появилась позиция Tools (Инструменты), которая позволяет вывести или скрыть инструментальную панель, видимую в верхней части окна графики на рис. 4.5. Средства этой панели позволяют легко управлять параметрами графиков и наносить на них текстовые комментарии в любом месте.
Рис. 4.5. График, построенный с помощью функции plot
В Matlab для построения графиков функций по узловым точкам в декартовой системе координат служит функция plot. Функция plot имеет несколько синтаксических конструкций:
— plot (X, Y) — строит график функции у(х), координаты точек (х, у) которой берутся из векторов одинакового размера Y и X. Если X или Yматрица, то строится семейство графиков по данным, содержащимся в колонках матрицы;
- — plot( Y) — строит график y(i), где значения у берутся из вектора Y, a i представляет собой индекс соответствующего элемента. Если Yсодержит комплексные элементы, то выполняется команда plot (real (Y), imag( Y)). Во всех других случаях мнимая часть данных игнорируется;
- — plot(X,Y,S) — аналогична команде plot(X,Y), но тип линии графика можно задавать с помощью строковой константы S.
Значениями константы S могут быть символы, приведенные в табл. 4.5.
Построение графиков в matlab командой plot. Она работает с векторами числовых данных. Синтаксис команды представляет собой: plot (X, Y), где X и Y являются векторами одинаковой длины.
Например вот такой график по точкам matlab:
X = [1 2 3]; Y = [4 6 5]; plot (X, Y)
Рис. 2.5. Построение линейных сегментов
• В этом случае мы отделили несколько команд в одной строке с помощью точки
с запятой, вместо запятой. Обратите внимание, что вывод команд,
предшествующих знаку точка с запятой, запрещается.
Команда plot рассматривает вектора X и Y, как перечни координат
последовательных точек на графике, и соединяет точки в виде линейных
сегментов. Таким образом, на Рис. 2.5 показано, как программа MATLAB
соединяет точки с координатами (1, 4), (2, 6) и (3, 5).
Чтобы начертить графики функций matlab например х 2 в интервале от -1 до 2, сначала требуется создать перечень X из значений х, а затем ввести plot (X, Х.^2). (Точка в
данном выражении обязательна, так как Х.^2 представляет собой
поэлементное возведение в квадрат вектора X, но не матричный квадрат.) Нам
необходимо использовать достаточное количество значений х для уверенности в
том, что результирующий график, нарисованный путем соединения точек,
будет выглядеть нормально (плавная, а не ломаная линия). Мы используем
приращение в размере 0.01. Таким образом, чтобы отобразить график
параболы, введите:
X = -1:0.01:2; plot(X, X.^2)
Результат отображен на Рис. 2.6. Обратите внимание, что мы использовали точку
с запятой, чтобы запретить вывод вектора X из 301 элемента.
Рис. 2.6. Построенная парабола
Более подробно графические команды программы MA TLAB рассматриваются в уроке 5.
А пока удовлетворимся демонстрацией построения пары выражений на одном и
том же графике. Надеюсь теперь вы получили подробный ответ на свой вопрос: как строить графики в matlab.
Поэтому из выше всего сказанного можно сделать вывод, что вам необходимо просмотреть много дополнительной информации и альтернатив!
MATLABимеет исключительно мощную систему для построения различных двухмерных и трехмерных графиков, а также их настройки, редактирования и форматирования. Типы и подтипы графиковMATLABочень разнообразны. Список функций двумерной графики можно получить командойhelp graph2d, трехмерной –help graph3d.
Графики выводятся в отдельных графических окнах с помощью команды вида figure(n), гдеn – номер графического окна. На одном графике можно построить несколько кривых, отличающихся цветом и типами линий и точек. Графики могут быть скопированы и вставлены в другие приложения:Word,Excel,PowerPointи др. Для этого используется командаEdit/ Copy Figureокна графики.
Часто используемые команды при построении графиков
plot(t,y) % График непрерывной функции y(t)
plot(x1, y1, x2, y2) % Графики зависимостей y1 от x1 и y2 от x1
stem(x,y) %График дискретной функции (сигнала)y(x)
stairs(x,y) % График в виде ступенчатой линии
loglog(f,Y) %График с логарифмическими масштабами по x и y
semilogx(f,Y) %Логарифмический масштаб поxи линейный поy
polar(phi,r) % График в полярных координатах
title(‘ название’) % Вывод заголовка графика
xlabel(‘время’) % Метка по осиx
ylabel(‘Напряжение’) % Метка по осиy
legend(‘АЧХ системы‘) % Вывод поясняющей надписи
axis([xmin, xmax, ymin, ymax]) % Установка масштабов по осямxи y
xlim([xmin,xmax]) % Установка масштаба по осиx
ylim([ymin,ymax]) % Установка масштаба по осиy
figure(n) % Устанавливает фигуру (окно)nактивной
subplot(r,c,n) % Разбивает графическое окно наr * cподокон иsubplot(rcn) % устанавливает подокноn в качестве активного.
gridon% к графику добавляется сетка
holdon% позволяет построить несколько графиков в окне
holdoff% отменяетholdonдля текущего графика
text% позволяет разместить текст на графике
zoomon/off% включение / выключение возможности увеличения % фрагментов графика с использованием
% левой и правой кнопок мыши
Построение графика зависимости функции yот индекса массива (номера элемента)x
Построение графика зависимости y(x)
Несколько пар аргументов в функции plot()позволяют построить несколько графиков в одном графическом окне. При этомMATLABдля каждого графика использует отдельный цвет линии.
Цвет, тип линии и обозначение (тип) точек являются аргументами функции plot, соответствующие справочные сведения можно получить с помощью команды вызова справкиhelp plot .
Для разбиения графического окна на подокна служит команда plot(m,n,p)илиplot(mnp),в которойm– число строк,n— число столбцов,p— номер подокна. Пример построения графика функциив двух подокнах с помощью функцииplot()в одном случае и функцииstem()в другом с разными пределами по оси аргумента (рис. 7):
t=linspace(0, 8, 401); % вычисление 402 точек в интервале [0,8]
axis([0 1 min(x) max(x)] )
Fs=1024; % Частота отсчетов
f1=50; % частота гармоники
N=512; % число отсчетов сигнала
t=0:1/Fs:(N-1)/Fs; % вектор времени
plot(t,x), grid % график сигнала
Для добавления графиков к уже существующим применяют команду hold on
Для отмены действия hold on (освобождения окна графики) используют hold off.
Пример построения графика в полярной системе координат
В окне графики MATLABпозволяют выполнять разнообразную настройку графического окна и его объектов с помощью меню или панели инструментов (рис.9).
В окне редактора или с помощью контекстного меню по правой кнопке мыши производятся необходимые установки (цвет, размер, тип, толщина линии и др.) объекта окна графики.
Возможности для подобной интерактивной настройки графики — очень широкие. В первую очередь они обеспечиваются кнопкой Edit Plot инструментальной панели окна.
Трехмерная графика MATLAB– очень развитая и многообразная, сама по себе очень важная часть программы, но в курсе «Сигналы и системы» она используется редко.
Некоторые из команд построения 3D– графиков
>> plot3(…) % строит аксонометрическое изображение 3D-поверхности
>> mesh(…) % строит трехмерные поверхности со специфицированной
Пример построения графика передаточной функции системы второго порядка с передаточной функцией .
Нули и полюса системы :