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9 v% ~$ w6 r9 P Y% J0 u, G
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。
8 B% V' }! y) {2 [9 {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);" S3 i4 C/ j' `) s- s" U3 S2 o
, \" Z3 N! O) \' S
subplot(1,2,1), plot(t,y,'r-','LineWidth',3), grid on;7 g# I5 t1 J: A- _ W. w) e& t
axis([0,6*pi,0.6,max(y)]); title('y=1–exp(-alpha*t)*cos(omega*t)');
# s! u* h4 v% s; ktext(11,1.25,'alpha=0.3'); text(11,1.15,'omega=0.7');
$ x7 ]- a j" C: F, ^, X0 Ahold on; plot(ts,0.95,'bo','MarkerSize',10); hold off5 G" l7 w: K9 V9 F, ^! n
text(ts+1.5,0.95,['ts=' num2str(ts)]); xlabel('t -->'), ylabel('y -->')( x2 e' u2 `% q% X% O' k- d
& F( B( k7 n$ K
subplot(1,2,2), plot(t,y,'r-','LineWidth',3); grid on;
; R" I/ U3 c' q( faxis([-inf,6*pi,0.6,inf]); title('it y = 1 - e^{ -alphat}cos{omegat}');
6 ^1 z3 Q- l8 k# k; O& Gset(gca,'Xtick',[2*pi,4*pi,6*pi],'Ytick',[0.95,1,1.05,max(y)]);" D* h. v3 l" g) p+ H" E
text(13.5,1.2,'fontsize{12}{alpha}=0.3'); text(13.5,1.1,'fontsize{12}{omega}=0.7')/ R2 ^/ f) o( p% G
hold on; plot(ts,0.95,'bo','MarkerSize',10); hold off
+ `/ P; s" t& F1 U( R! S- e+ t5 Y' Y! n, Y- V
cell_string{1}='fontsize{12}uparrow'; cell_string{2}='fontsize{16} fontname{隶书}镇定时间';
# [: S2 O/ Z$ S; M) `' mcell_string{3}='fontsize{6} '; cell_string{4}=['fontsize{14}rmt_{s} = ' num2str(ts)];
) N1 Q+ A9 N7 j& y ?' utext(ts,0.85,cell_string); xlabel('fontsize{14} bft rightarrow'); ylabel('fontsize{14} bfy rightarrow')
% ^4 P$ V$ E# v) l6 I. o
$ m( x2 e% V- n# _
3 `5 _9 J* D1 h! s# P, ?: w1 C$ c+ X8 U' F& n: E
* H! j8 n5 S* d( H y6 Q7 f$ O% x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)。- C, r# E8 d( e6 Q
这个时候把我们想要标注的plot命令给个变量名 !例子如下 :2 t2 e- y- W. R8 @* x6 s1 F }8 T4 T) L* A
figure+ Q5 @, i2 [& v% a) M
h1=plot(freq,S11dB'k -.');hold on;
0 Z/ F7 Z6 n0 l plot(freq,S11,'k -.')" H( {1 o5 F0 V5 K
h2=plot(freq,S21dB,'r ', 'linewidth', 2.0)" `2 K* b' _0 S/ K' ?9 {- [5 c
plot(freq,S21,'r ', 'linewidth', 2.0)/ Y# \. c. [0 G
legend([h1,h2],S11dB', 'S21dB')
4 y# ~* H3 G$ V4 R! j* y2 ]; n4 F7 U7 x; ^! C% `. _
" R0 k2 z9 Q* Q! g" o8 N/ h其中我们只给出了 h1 和h2曲线的图例说明!
, S$ k% l! \% @. [* g
) y$ p" a, I" U* n+ d坐标系# O, C# b, a! b# q, E
1.一个图形必须有其定位系统,即坐标系;* B% v& B( {# I r
2.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;
% ~. \7 ^0 @0 v2 |3.每个坐标系都有唯一的标识符,即句柄值;! G1 a* S1 S6 W
4.当前坐标系句柄可以由MATLAB函数gca获得;" Z# Q3 k3 L+ Z# J- e W8 q
5.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
1 [5 {! u( [! s1 m$ J定坐标系句柄值.. R# U; `7 l' u# [, h
6.一些有关坐标轴的函数:, B5 `; c+ _: S M
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
4 f6 y8 n" X9 Q: w合适,可用:axis([Xmin, Xmax, Ymin, Ymax]) 来重新设定;
3 K# ]& q" L, U: j$ z, g29
! s' j4 j4 A% [: Z2)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/ E1 l, H# d: O. z0 N
来,为隐去坐标系,可用axis off;axis on则显示坐标轴 [( @# @- O7 T' P1 F# O( }& q. U
(缺省值)./ P# n, q# [* `: @& f! i' O. E) m
3)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
& i3 f e9 |( N3 R正方形的坐标系可用:axis square
* V1 v4 M, g b4)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
' V9 K5 K/ P2 ~的坐标系,可用:axis equal
9 Z7 p8 g* v. R$ k+ N
, S' k' r* X- I. y2 p! Z; a8 T4 w% G
用鼠标点选屏幕上的点:ginput函数
8 u, n4 j) N* ^格式为:[x, y, button]=ginput(n)! z+ ^: R) x6 Z5 r
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;
8 t- l& F; |& e) g: r, Cy为所选n个点的纵坐标.9 a! P$ R9 X( V: q' w/ s* d# G- _+ a
button为n维向量,是所选n个点所对应的鼠标键的标号:4 i! J; ~; ?) {3 ?7 _7 v
1------左键;- x, u& j# D: O! C! [+ H
2------中键;
( \& m4 q$ c$ m# w5 x1 I- `" g3------右键.
; w8 X" |# Y5 e' p; c V可用不同的鼠标键来选点,以区别所选的点.9 k1 F' Y: S. ?8 v) |. h
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* m* A) _1 P6 h0 H2 k) e0 ]/ F! \7 x
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# |9 p+ b( Q U* T x! M, `
性能指标.$ Q' ?. z) k5 F! p _
" o) W8 P2 A, j L: h
' X" p C) @5 @ m一.对图形对象的修改可以用下面函数:
& k W6 }% h. e* K& w1)set函数:用于设置句柄所指的图形对象的属性.
- }' ~! X% F8 E: {0 ~% O% ~Set函数的格式为:% I( Q% X& f/ m
set(句柄, 属性名1, 属性值1, 属性名2, 属性值2, ……)+ q; U* H6 M- J% V6 ]) Z
例:h=plot(x,y)
. z5 `/ M2 O! Z! vset(h, 'Color', [1,0,0])------将句柄所指曲线的颜色设为红色.
) ?! t; ]5 m2 y" S2)get函数:获取指定句柄的图形对象指定属性的当前值.( i$ W* H! p: c6 y
格式为:get(句柄, '属性名')
# a' E& u b* u如: get(gca, 'Xcolor')------获得X轴的当前颜色属性值.
" ]/ x6 y( ?5 L0 H& @) } p执行后可返回X轴的当前颜色属性值[0,0,0](黑色).
$ P# e1 Y8 g" Y- W' \3 G* S3)如果没有设置句柄,则可以使用下列函数获得:: C4 Z# E9 v" J
gcf:获得当前图形窗口的句柄;' V7 J$ _% @: p# m. ]5 L- ], ~
gca:获得当前坐标轴对象的句柄;. p D8 Z: l% `% C9 V3 ~" E
gco:获得当前对象的句柄.
% a2 w! s! c- F! c/ ^" G; b如:
& |% G( x6 ?" R$ z5 m7 `A.要对图形窗口的底色进行修改,可用:7 X9 }1 T+ Z' U
set(gcf, 'Color', [1,1,1])------将图形窗口底色设为白色4 v! r3 q, A% h4 P. u+ r
B.要把当前X轴的颜色改为绿色,可用:$ v3 G% o8 b. r3 u7 |9 ~
set(gca, 'Xcolor', [0,1,0])1 e. r a$ |: [( j. h, ]
40
+ P1 `* T; H7 f% K9 sC.还可对坐标轴的显示刻度进行定义:
% K( P M2 R1 a5 f! ]t=-pi:pi/20:pi;
4 _/ ?& i0 [0 \4 j9 Y# Hy=sin(t);' E- l/ Y: ]/ J
plot(t,y)# z0 W7 o) |, T# R' n# m
set(gca,'xtick',[-pi:pi/2:pi],'xticklabel',['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi'])
% @! o# X/ D; i7 R4 P, j: G-pi-pi/20pi/2pi( v, `5 P" ]4 r* j* Y
-1
/ D' l# o" a4 F: t-0.5
& ^: R0 J0 T* E1 Z; ]1 o1 P5 ~0* _6 i- u) b6 {1 m) L1 h
0.5/ ]0 o3 p: G* Q$ F2 |
1+ ^9 l# L5 C1 v6 Q8 q0 s7 Z
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! t. @8 b6 j6 D& J& \4 r/ W
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
; _! a5 K/ b' x* r; t# k: Y% E数,因此重新设置['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi']5个刻度值.5 N) B# N4 `; q( H. t
二.一些常用的属性如下:
" h( H+ Y) P, a* G1)Box属性:决定图形坐标轴是否为方框形式,选项为'on'(有方框),( r9 }! \3 x( H1 b, o( _4 g) r
'off'(无方框);
. y9 O. a0 C' H1 S0 f* ]2)'ColorOrder'属性:设置多条曲线的颜色顺序,默认值为:
! L( o5 W" z9 X" } f# M7 O[1 1 0;1 0 1;0 1 1;1 0 0;0 1 0;0 0 1]" L4 e. n) d2 G, R! U
黄色 粉色 天蓝 红色 绿色 兰色
3 ^/ z- X) ?8 Z$ Y7 p0 W2 j* r颜色向量还有:[1 1 1]------白色;[0 0 0]------黑色.$ b6 G, Y! h' Q% Q7 x/ ]$ e
3)坐标轴方向属性:'Xdir','Ydir','Zdir',其选项为:# Z2 m% p# q$ @9 Q
'normal'------正常
' w& s$ [4 J3 B h/ I'reverse'------反向. @; U# L4 M6 E/ C
4)坐标轴颜色和线型属性:'Xcolor','Ycolor','Zcolor'------ 轴颜色,+ s0 f, G2 N4 d7 b
值为颜色向量2 \" p2 w4 d0 G
8 l4 S2 Y6 R; G3 L
( r7 e0 J# g, M) p& X
字体设置属性:'FontAngle'------ 设置字体角度,选项为:
( I9 g0 h6 Q2 n: h- X( P41
( I! m5 a9 m ~! o# m! _'normal'------ 正常;& c% y' v1 r% i* n- X9 Y
'italic'------ 斜体;0 N. r9 G7 m' v% k5 e( J
'oblique'------ 倾斜;
4 m+ r# H* a' v1 t7 a4 c'FontName'------ 字体名称;9 R7 K5 x/ I1 p: d4 |
'FontSize'------ 字号大小' c/ m$ {6 h: U
'FontWeight'------ 字体的轻重,选项为:'light',) j5 d- B. Z1 q9 O( G1 ]3 s
'normal','bold'
% n6 J. U- O0 k) R
9 l: s# I+ Y, N) R- q; a+ Q8 n" ~3 z4 Y
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:
2 E) i& x+ B7 _' O0 j屏幕(Root),图形窗口(Figures),坐标轴(Axes),控件(Uicontrol),菜单(Uimenu),/ s: P( R0 r* N5 h
线(Lines),块(Patches),面(SuRFace),图像(Images),文本(Text)等等.& p( p! C s" { ?- H
根据各对象的相互关系,可以构成如下所示的树状层次:
$ h/ n. X% |- x+ c. Z# yRoot
! f# a4 c. V! R2 A. o3 wFigures. e: M) z7 p7 E' e/ x. @) C' R$ ~
Axes Uicontrol Uimenu Uicontextmenu (对象菜单)
5 Q1 ?, {, n/ {: \' C0 SImages Line Patch Surface Text
2 [ i# E+ x7 J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
4 ~3 F' b. m+ N(Handle).在MATLAB中,每个图形对象创立时,就被赋予了唯一的标识,这2 P" x- B0 [2 S1 ^$ b( r" R0 F
个标识就是该对象的句柄。
' V9 m! L6 ]+ q: z& ^ F" |4 F
& \- _6 i5 b7 M% s9 Z& @" x
3 M/ k6 Z9 R' u0 s- e+ M0 Y# c |
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