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x
$ c6 `6 y2 C. `过绘制二阶系统阶跃响应,演示MATLAB5.0以前版和以后版指令在标识图形上的差别。本例比较综合,涉及的指令知识较广,包括图形文字,箭头,字体标注,网格等等设置。假如能耐心读一下指令、实践操作一遍、再看一下例后的说明,定会有匪浅的收益。千万不要说感谢我的话,呵呵。9 y8 o! P- b& B* O1 `1 s! u- H& j
clf;t=6*pi*(0:100)/100; y=1-exp(-0.3*t).*cos(0.7*t); tt=t(find(abs(y-1)>0.05)); ts=max(tt);0 [0 i T$ U( m) [/ Y, t/ z
% V# G) ]5 G( F! D2 I7 C2 x
subplot(1,2,1), plot(t,y,'r-','LineWidth',3), grid on;' d5 k$ Z/ W b& j9 j4 A9 D, a
axis([0,6*pi,0.6,max(y)]); title('y=1–exp(-alpha*t)*cos(omega*t)');0 e( k, j% t2 K3 T$ o# z# h
text(11,1.25,'alpha=0.3'); text(11,1.15,'omega=0.7');0 B, V0 z* {% w! T N
hold on; plot(ts,0.95,'bo','MarkerSize',10); hold off
6 F6 m3 K# l0 T) Ptext(ts+1.5,0.95,['ts=' num2str(ts)]); xlabel('t -->'), ylabel('y -->')( V3 L2 M( b( S8 ~+ Z6 m5 m
! A' ~; ]5 y# i9 e
subplot(1,2,2), plot(t,y,'r-','LineWidth',3); grid on;
# F6 X: F: Z7 C! L4 J7 Uaxis([-inf,6*pi,0.6,inf]); title('it y = 1 - e^{ -alphat}cos{omegat}');
7 K( m' P) a" M0 `: `8 D: o. dset(gca,'Xtick',[2*pi,4*pi,6*pi],'Ytick',[0.95,1,1.05,max(y)]);" T) i9 ?$ L# K9 H# Q
text(13.5,1.2,'fontsize{12}{alpha}=0.3'); text(13.5,1.1,'fontsize{12}{omega}=0.7')
9 l b% b: {$ M3 y: R) n4 Jhold on; plot(ts,0.95,'bo','MarkerSize',10); hold off
6 |5 r* W+ {9 l$ M/ N# N7 N+ s' ^1 t" i. ~; S
cell_string{1}='fontsize{12}uparrow'; cell_string{2}='fontsize{16} fontname{隶书}镇定时间';
8 h. X& W/ S, j: a. f/ f3 c5 o+ jcell_string{3}='fontsize{6} '; cell_string{4}=['fontsize{14}rmt_{s} = ' num2str(ts)];
8 ^6 E6 a( v0 h; `* q# rtext(ts,0.85,cell_string); xlabel('fontsize{14} bft rightarrow'); ylabel('fontsize{14} bfy rightarrow')
/ t+ y8 ^( c: B4 f. | k. u) N6 q. |7 m: ]. Y: {6 y
* X2 m3 u* Y$ u9 |* r! e% V% a
! ]3 _4 {! ]5 s* X. ?6 m; {$ l
' f1 L9 t$ u5 N1 f如果一个图片中我们画了n条曲线 但是我们只想加图例说明的只有其中的m条 (m<n)。' y( w1 L3 v2 E: ]- K; H8 n6 }7 V
这个时候把我们想要标注的plot命令给个变量名 !例子如下 :6 C2 r6 r+ J. o, E
figure) l6 P% z( R9 @+ W5 c" _
h1=plot(freq,S11dB'k -.');hold on;
' L J% I& w3 P plot(freq,S11,'k -.')4 c5 y; N/ s% K8 V8 t2 w( t! n6 L8 v
h2=plot(freq,S21dB,'r ', 'linewidth', 2.0)2 g/ R, R# ]! w. ]/ W" z5 {* H
plot(freq,S21,'r ', 'linewidth', 2.0)
& a; Y, O' r" x2 {7 F6 Mlegend([h1,h2],S11dB', 'S21dB'): K" R0 S% b, @! {9 z
, k6 N3 C* B) J* [4 K& a1 C
0 c. _% u5 [& w7 }8 r8 a' G' j4 W其中我们只给出了 h1 和h2曲线的图例说明!
2 u% J" [9 d& C! r) J: a! c# {# W) ?. \4 u# O$ n# t
坐标系
# l& k0 z2 S" w+ T& p1.一个图形必须有其定位系统,即坐标系;
) a& `4 {( V5 T2 U) H2.在一个图形窗口中可以有多个坐标系,但只有一个当前的坐标系;+ ^& J! s0 d7 Z s
3.每个坐标系都有唯一的标识符,即句柄值;
. k' }; @2 F* v K4.当前坐标系句柄可以由MATLAB函数gca获得;
) P2 z; J. q; A5 A7 f, [7 p5.使某个句柄标识的坐标系成为当前坐标系,可用如下函数:axes(h) h为指
8 T# ~; Q, }% V& e, r定坐标系句柄值.# k% t* f& ]- Z s; M4 d
6.一些有关坐标轴的函数:5 [" n6 x/ b# T- Z# B
1)定义坐标范围:一般MATLAB自动定义坐标范围,如用户认为设定的不/ B4 X0 ]" [% E$ U o& y% T
合适,可用:axis([Xmin, Xmax, Ymin, Ymax]) 来重新设定;3 m- u* V8 @0 H' [% A" U; y5 z
29! Q/ a) g Z, f& `* ], q9 X# r
2)坐标轴控制:MATLAB的缺省方式是在绘图时,将所在的坐标系也画出
/ f8 K! K) ~ p5 p% O来,为隐去坐标系,可用axis off;axis on则显示坐标轴
% x" F+ U3 J* g(缺省值).
3 m: f: t' g" `6 N* D; w# M3)通常MATLAB的坐标系是长方形,长宽比例大约是4:3,为了得到一个- \! h+ I4 w K4 o% l2 P
正方形的坐标系可用:axis square
8 w# a) D. Y- e/ q4)坐标系横纵轴的比例是自动设置的,比例可能不一样,要得到相同比例+ B+ e- A7 S& s6 y5 }+ B
的坐标系,可用:axis equal
- h' u- O# T$ E+ }$ s& F1 _4 ^6 B) e
' p9 g; U( w9 `用鼠标点选屏幕上的点:ginput函数
; N3 U& D: c" b, o2 C; i# v格式为:[x, y, button]=ginput(n)
! d4 f# r0 Q# y |% E' Y其中:n为所选择点的个数;x,y均为向量,x为所选n个点的横坐标;
5 g8 u: _8 V, Y8 Q6 ^y为所选n个点的纵坐标.6 s3 _+ \5 \4 Q3 L, P
button为n维向量,是所选n个点所对应的鼠标键的标号:
3 @$ P, _0 n- f2 w: w1------左键;
. L/ b. S" {4 N2------中键;
. m6 r7 M; n3 r" R: g3------右键.4 a' ~" x8 I2 `6 F
可用不同的鼠标键来选点,以区别所选的点.
1 S1 v4 _( K' [" s此语句可以放在绘图语句之后,它可在绘出的图形上操作,选择你所感
6 ~6 O5 ?) B/ b- q4 o兴趣的点,如峰值点,达到稳态值的点等,给出点的坐标,可求出系统的
* z2 J. }# N8 e- l, |% J: ~性能指标." r5 c# @+ u X' o, A; h" o2 k+ ?2 a
' Q" U8 C' y: G
9 l0 F! o1 X, n$ ~% T7 z8 y; U# n; i$ F
一.对图形对象的修改可以用下面函数:
( F; @7 Y/ J; D9 M+ s: [8 \1 z1)set函数:用于设置句柄所指的图形对象的属性.7 ~3 _+ W8 G# c0 C+ {
Set函数的格式为:
{9 f" N. _* q7 ^4 N! d$ Nset(句柄, 属性名1, 属性值1, 属性名2, 属性值2, ……)$ j8 O! Y# S5 j* l4 ?
例:h=plot(x,y)
- t8 L# t& v- o3 L5 u7 Eset(h, 'Color', [1,0,0])------将句柄所指曲线的颜色设为红色.
6 C% ^4 F1 C" j. K2)get函数:获取指定句柄的图形对象指定属性的当前值.
: ?1 F8 K, F( h, Z/ E! Q格式为:get(句柄, '属性名'). w" s4 R9 J3 s) O" c
如: get(gca, 'Xcolor')------获得X轴的当前颜色属性值.
6 O: ^' {6 S1 B执行后可返回X轴的当前颜色属性值[0,0,0](黑色).& W% t* I0 c6 l% Y
3)如果没有设置句柄,则可以使用下列函数获得:2 q1 b8 F# q7 G E4 v
gcf:获得当前图形窗口的句柄;
$ I& c6 p% Q- {gca:获得当前坐标轴对象的句柄;
/ x9 u/ n0 }3 t9 Z: U- e. wgco:获得当前对象的句柄.8 x4 y% g2 H0 B; Z
如:
8 a! L7 R* @/ G% v' f N: eA.要对图形窗口的底色进行修改,可用:/ P0 F+ L w7 P9 G% \) f
set(gcf, 'Color', [1,1,1])------将图形窗口底色设为白色) g# a" J3 Q3 L! q' {8 f: T
B.要把当前X轴的颜色改为绿色,可用:: C+ }4 r! ]. I9 p8 z, B' [
set(gca, 'Xcolor', [0,1,0])
* T: r( s0 q& D2 O4 x. S, B. j' G8 }40
, J$ z/ L# z$ U: R0 W* D" ~C.还可对坐标轴的显示刻度进行定义:
, P9 S+ \& C' ^0 Et=-pi:pi/20:pi;
" v# i: Q+ V1 S% i1 j( Py=sin(t);
4 W% w3 D. j$ q! L# gplot(t,y)" I) t4 \, i* s: i
set(gca,'xtick',[-pi:pi/2:pi],'xticklabel',['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi'])! c, z$ `7 j1 V6 s2 }$ x
-pi-pi/20pi/2pi5 m, J7 P1 Z7 _9 e
-1
W" M6 u, K# Z( I# S-0.57 ]8 L: `* t# d
0- n/ @, |6 T& d S+ R
0.5. q0 ~1 R# g( ^$ |% y. i7 O4 ?
1
J+ n V' }" M) a$ ?5 g本例中用'xtick'属性设置x轴刻度的位置(从-pi~pi,间隔pi/2,共设置8 h4 }% X2 G- ]
5个点),用'xticklabel'来指定刻度的值,由于通常习惯于用角度度量三角函
/ \6 g& W* v; u3 t+ ^$ f3 I$ J数,因此重新设置['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi']5个刻度值.. t0 Q+ }9 s% r1 F: Z
二.一些常用的属性如下:
4 N' A) Y5 Y. ^4 Q1)Box属性:决定图形坐标轴是否为方框形式,选项为'on'(有方框),2 F+ n d& h: x' k% Q' h7 M8 q
'off'(无方框);" M0 Z5 E5 _& d& t5 ]* v
2)'ColorOrder'属性:设置多条曲线的颜色顺序,默认值为:' ?! M- t) l9 W8 r$ E1 j
[1 1 0;1 0 1;0 1 1;1 0 0;0 1 0;0 0 1]& \$ P0 `2 \% p. X- A# J
黄色 粉色 天蓝 红色 绿色 兰色+ O! _) ^# K/ A
颜色向量还有:[1 1 1]------白色;[0 0 0]------黑色.
* W% F/ i2 K8 ^: M) e; L5 T3)坐标轴方向属性:'Xdir','Ydir','Zdir',其选项为:$ n% S' A) a8 i- \7 k$ e; Z
'normal'------正常5 a9 Q' Z# n! X2 R
'reverse'------反向% c( g7 p, x1 [$ |
4)坐标轴颜色和线型属性:'Xcolor','Ycolor','Zcolor'------ 轴颜色,
6 P7 w; s! d, b' E8 {值为颜色向量5 l( z8 d, r; E! n v8 F' m; s
9 {! ^; r0 A8 M: g- p% b8 z
" L" H& `$ ]8 T8 M
字体设置属性:'FontAngle'------ 设置字体角度,选项为:) g, B) H+ d+ N5 a0 i0 f9 [1 g
41
( V- O' ]& S9 z4 w* b0 p0 t( Y'normal'------ 正常;
7 \. n3 }4 d1 a& M'italic'------ 斜体;) ]1 Z1 c3 C; d V& }. n8 D
'oblique'------ 倾斜;4 S, I: G2 c) n1 Q0 d
'FontName'------ 字体名称;5 C2 R7 D; i8 ^) l$ o" j3 j. f# M
'FontSize'------ 字号大小
D) @- M( p, _'FontWeight'------ 字体的轻重,选项为:'light',
0 M! O# t7 C/ a! A6 p5 w'normal','bold'
- a0 v" f0 h7 M- E0 D; o4 J" s: p7 ]7 x, A8 j# q
" }! G H1 F% s6 t! f! Z5 {: u( Z
MATLAB图形对象是指图形系统中最基本,最底层的单元,这些对象包括:
+ K x t* p% `0 @; [ g+ R屏幕(Root),图形窗口(Figures),坐标轴(Axes),控件(Uicontrol),菜单(Uimenu),
, {) f7 v; c# R& B/ r& p线(Lines),块(Patches),面(SuRFace),图像(Images),文本(Text)等等.
( v- _ L# A2 c( i7 e根据各对象的相互关系,可以构成如下所示的树状层次:
5 G" m y# I8 i" T" h% y: B& v8 b! tRoot
; I7 L- m) \0 |Figures) o0 ]. m* u" i2 O/ S! g5 G- ^
Axes Uicontrol Uimenu Uicontextmenu (对象菜单)
- T2 U& |: D! C# H: V% VImages Line Patch Surface Text
! Z1 ^7 p; r2 g$ Q* ?对各种图形对象进行修改和控制,要使用MATLAB的图形对象句柄
- e5 \5 P) G% r* j& P+ q6 S(Handle).在MATLAB中,每个图形对象创立时,就被赋予了唯一的标识,这
3 x" D5 w+ _% {% x" I个标识就是该对象的句柄。
+ }+ D" S2 w# c7 u T7 _. m$ o4 D' I N' O
! E& @* Y8 T) {% L# A. K
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