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' e# u; c- E9 x7 A* o
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。) L0 o& {0 ?8 b
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);* |1 G/ ~3 d- \ W. U( J/ J* ]$ V% M
( ~3 u# ~$ z- ~
subplot(1,2,1), plot(t,y,'r-','LineWidth',3), grid on;3 U! t7 a O0 R8 i k, j
axis([0,6*pi,0.6,max(y)]); title('y=1–exp(-alpha*t)*cos(omega*t)');; }0 {0 p5 u) H3 q( z
text(11,1.25,'alpha=0.3'); text(11,1.15,'omega=0.7');
% d1 k' c5 r% V% khold on; plot(ts,0.95,'bo','MarkerSize',10); hold off# f% A+ C( l4 [ v4 u8 g7 Z
text(ts+1.5,0.95,['ts=' num2str(ts)]); xlabel('t -->'), ylabel('y -->')
( G3 k! _9 O& A2 Z% C9 m- |
7 J% | [$ @/ @# n0 S5 R: T: P* Xsubplot(1,2,2), plot(t,y,'r-','LineWidth',3); grid on;+ o2 } a) N, @2 ?# |4 d4 t8 V
axis([-inf,6*pi,0.6,inf]); title('it y = 1 - e^{ -alphat}cos{omegat}');& r) ^+ M4 y/ {7 ?- Q2 p" _4 w( q5 ^
set(gca,'Xtick',[2*pi,4*pi,6*pi],'Ytick',[0.95,1,1.05,max(y)]);
+ s- t6 ^* K) Ytext(13.5,1.2,'fontsize{12}{alpha}=0.3'); text(13.5,1.1,'fontsize{12}{omega}=0.7')
Z% T/ ]; h; |& W3 F( N4 w% s' \hold on; plot(ts,0.95,'bo','MarkerSize',10); hold off! n' |0 Q9 {! o, T& l
4 _/ P! _2 F+ g9 D' ^6 a
cell_string{1}='fontsize{12}uparrow'; cell_string{2}='fontsize{16} fontname{隶书}镇定时间';% g1 X3 Z) \" T9 x* u* L
cell_string{3}='fontsize{6} '; cell_string{4}=['fontsize{14}rmt_{s} = ' num2str(ts)];% G* {1 a; Y h: k% D
text(ts,0.85,cell_string); xlabel('fontsize{14} bft rightarrow'); ylabel('fontsize{14} bfy rightarrow')
& R; c/ l5 i6 F' P, @9 \- g; u. { C
8 W9 v/ U' z/ e4 F5 l' F/ ?+ v( a
2 J& M4 |" R$ \- w. C I- J
9 E8 }# j2 Y; I! C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)。
8 M3 | u) @: |/ P' Q$ z* 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 :
e2 k3 J( f5 t* J4 b. w, p6 f figure
: v4 E( d* E2 J1 O8 Z, r h1=plot(freq,S11dB'k -.');hold on;" _5 b4 q. _+ g: c5 f5 g
plot(freq,S11,'k -.')
2 n* @1 c: V2 ]' z2 i h2=plot(freq,S21dB,'r ', 'linewidth', 2.0)
2 y' z1 m) s3 _$ f, K' t) A- u/ W plot(freq,S21,'r ', 'linewidth', 2.0)' Z6 B' ^' L2 h" [/ N) h+ Y
legend([h1,h2],S11dB', 'S21dB')
# m% |& x* ~! W% L7 |) u" z! f2 S" t: t& _: t7 O5 V
. w; }. i4 q; U) b9 ?3 k% B
其中我们只给出了 h1 和h2曲线的图例说明!
( D( v n- b" E* r$ L, a3 D$ J' X& I3 ~$ z* b: E
坐标系2 R6 O( W8 N3 e- |
1.一个图形必须有其定位系统,即坐标系;
4 L/ t6 ]9 H7 Q; T2.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;. p% ?3 T; f& @) P3 n
3.每个坐标系都有唯一的标识符,即句柄值;% C w. I# b+ [8 ^& ~: v+ f( `
4.当前坐标系句柄可以由MATLAB函数gca获得; n/ }$ ?, j: G$ P$ S- g. o' {3 y9 g
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* \, p( x, g6 E5 H, T# Y
定坐标系句柄值.$ l& \. e- N+ _) d9 c
6.一些有关坐标轴的函数: B0 b U4 A( ?- ^! b& A r
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
5 R' B; L2 H& |# M4 C合适,可用:axis([Xmin, Xmax, Ymin, Ymax]) 来重新设定;6 G3 f) ^7 x1 G l
29: c5 X/ M# e6 {, L
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! `8 ~4 e# s7 G% h1 q
来,为隐去坐标系,可用axis off;axis on则显示坐标轴 _9 @5 B2 u% F. E E
(缺省值).% c9 i. c! h! U8 n# x3 H% V
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% j! x0 U; D, j* [2 {
正方形的坐标系可用:axis square
+ N8 ?! c$ }: M& C5 S% I" n4)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" i* A) J% z7 n; u3 e
的坐标系,可用:axis equal9 e; q' b% C3 c
$ C' G ^6 T1 L3 b3 R
3 N2 \7 f( K0 V: W用鼠标点选屏幕上的点:ginput函数
# {) u( [! X' z7 ?: ~* v格式为:[x, y, button]=ginput(n)
: _4 C4 W$ u; F3 Q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;
: m# D3 @" ^* Q9 H+ Cy为所选n个点的纵坐标.4 F: ~- n& P/ K7 Z. }$ `
button为n维向量,是所选n个点所对应的鼠标键的标号:! n/ f% y& ]( k9 `
1------左键;3 Z! Y- P$ [2 r
2------中键;' K7 {3 h. C1 h. c7 j! e c4 S7 e
3------右键.
2 x2 q% Q( w/ g+ s P9 D. u, _可用不同的鼠标键来选点,以区别所选的点.
! K% [$ z: h* k2 f# p+ `1 l" Y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
# s$ I7 N: P2 C$ M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+ a4 \) w5 ]( U0 ~
性能指标. s* x% q( N! p; `- A$ r9 ?! T1 w9 \# \
# z" ?$ `" b: H% x s
k/ o- z0 L& j) b0 {
一.对图形对象的修改可以用下面函数:
9 m5 f1 p, h! {$ ]1)set函数:用于设置句柄所指的图形对象的属性.) Y. \4 a3 z5 X% m* I* y0 d' |1 Z
Set函数的格式为:
* d/ K+ Q! B+ D& U1 a! U4 s1 lset(句柄, 属性名1, 属性值1, 属性名2, 属性值2, ……)
6 F* y6 e9 D) z/ ~/ a9 r& f0 J1 w例:h=plot(x,y)- s4 _9 U& B f
set(h, 'Color', [1,0,0])------将句柄所指曲线的颜色设为红色.
; B' @) F; ^0 L! S! K4 I2)get函数:获取指定句柄的图形对象指定属性的当前值.
2 `) }2 b9 t0 {1 x1 l格式为:get(句柄, '属性名')
+ G @0 k: L4 l如: get(gca, 'Xcolor')------获得X轴的当前颜色属性值.
1 @+ n1 V0 U% q8 e) h6 W执行后可返回X轴的当前颜色属性值[0,0,0](黑色).
, D% e7 B! z% p. {+ p5 F3 q6 d3)如果没有设置句柄,则可以使用下列函数获得:! \; {/ w. B$ u& S' F
gcf:获得当前图形窗口的句柄;$ s$ p! J# Z$ A* E. V$ E% p
gca:获得当前坐标轴对象的句柄;2 m' Y: b0 Y+ I% d! L
gco:获得当前对象的句柄.; T) k, T- F8 {9 d
如:
4 u. u' J' g9 UA.要对图形窗口的底色进行修改,可用:% Z$ {2 c9 f7 t/ W; e* }0 C. T
set(gcf, 'Color', [1,1,1])------将图形窗口底色设为白色( @; w( r* k: n* v N5 K. V! S
B.要把当前X轴的颜色改为绿色,可用:
4 w# h! X0 J) J \set(gca, 'Xcolor', [0,1,0])
. p, [. F! L! _: z- q40: [' `+ i2 V3 X
C.还可对坐标轴的显示刻度进行定义:8 J# z- A0 S1 a W% q) z9 P
t=-pi:pi/20:pi;) w' L, V- E" ~' n
y=sin(t);
9 n3 r" Q9 O6 K B( C& Yplot(t,y)
6 Q1 B8 u- g/ {3 r/ oset(gca,'xtick',[-pi:pi/2:pi],'xticklabel',['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi'])
# k0 V9 l1 U2 P" I7 h-pi-pi/20pi/2pi2 R7 ~/ ]0 v A3 p8 u1 |
-1
. _5 x! ~( d. Z! P* K/ J- |8 a( u-0.5
5 g$ U( n+ C, X! O# }8 |6 M& M04 C N6 ?) N3 i2 J' @9 v$ p
0.5
0 h% G" T5 r% m$ T1
) {0 h7 T1 D' M) j( e# ~! `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2 p) B; _. T: R& V, G5 s2 D
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* ^. B3 r2 v+ m0 V
数,因此重新设置['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi']5个刻度值.
# P! i* J* K8 I- ]# F二.一些常用的属性如下:! N: N' Z6 Z' l
1)Box属性:决定图形坐标轴是否为方框形式,选项为'on'(有方框),
, ^( J g* \+ V; j. Q& G/ [" s) @' e( D'off'(无方框);; z" ]- d D3 w8 p
2)'ColorOrder'属性:设置多条曲线的颜色顺序,默认值为:5 |- E2 S. B) F' |& m
[1 1 0;1 0 1;0 1 1;1 0 0;0 1 0;0 0 1]" G1 u, k' V& X5 @
黄色 粉色 天蓝 红色 绿色 兰色% i* ?! v8 ?$ [7 b. Q- d m
颜色向量还有:[1 1 1]------白色;[0 0 0]------黑色.
6 S, A' _, w. Q" k, r% [3)坐标轴方向属性:'Xdir','Ydir','Zdir',其选项为:5 m8 Z. h( {" V" G p0 `
'normal'------正常
1 v; z' J& z6 c9 ~0 F$ ?; T1 Z'reverse'------反向
( ]1 {9 G0 K5 u/ m4)坐标轴颜色和线型属性:'Xcolor','Ycolor','Zcolor'------ 轴颜色,
3 ^" _ J/ o, Z R! f W2 o值为颜色向量
% R& U) ] L& J- G& M- E6 M" O5 Y7 s* p' |$ K2 v2 J
1 j4 |+ {4 ~$ M' D" ~
字体设置属性:'FontAngle'------ 设置字体角度,选项为:
& F! i# u r7 d, E3 Y3 ?$ [41
1 e) i$ d# y* i" U'normal'------ 正常;. J1 z$ H7 ?/ v( c6 U2 h" p: r" H# E
'italic'------ 斜体;
3 y: o6 d* }1 N6 i! E'oblique'------ 倾斜;
3 |7 H5 k( s/ ?9 i/ M'FontName'------ 字体名称;: o$ w' n, a1 _' s
'FontSize'------ 字号大小" G/ X6 [2 `0 b/ a& f2 R5 t4 ?
'FontWeight'------ 字体的轻重,选项为:'light',
8 a/ ~4 M" {( X'normal','bold'
, Z* x) f' e( B B
& _$ n( R& l* u& l4 L1 G
5 Q9 N1 z5 D/ J0 K$ O, k7 e' V) h; lMATLAB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:
* b$ \# m" }& ^' @" n! i屏幕(Root),图形窗口(Figures),坐标轴(Axes),控件(Uicontrol),菜单(Uimenu),) R8 ]2 ~& E, e5 p6 H( ^/ w
线(Lines),块(Patches),面(SuRFace),图像(Images),文本(Text)等等.
, x3 b" \5 A; m根据各对象的相互关系,可以构成如下所示的树状层次:( A3 J4 a* G0 m- ^1 u7 j
Root$ r& J: X- G4 |. K2 ]; e1 U
Figures0 t+ c/ V# ]8 S0 `9 m+ X
Axes Uicontrol Uimenu Uicontextmenu (对象菜单)3 l! O0 ]2 I' h4 S! |& M
Images Line Patch Surface Text# w, @; b& E, \3 w5 G6 Z
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7 C& L7 S2 V5 [8 x4 k6 N% E; q
(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 ^5 N! U: _# z3 k1 I$ Z" n( k
个标识就是该对象的句柄。9 D$ \/ [8 {% L
1 |8 s0 O. B1 Z- n w6 z `1 G+ T9 O a+ [ i: e; \
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