掌握Matlab Plot函數

一、plot函數概述

Matlab中的plot函數是用於繪製2D圖形的基本函數。它可以繪製折線圖、散點圖、柱狀圖等各種類型的圖形。plot函數一般可以接受一個或多個向量為輸入，也可以接受一個矩陣或多個矩陣為輸入。

 
% 示例1
% 繪製正弦函數y=sin(x)
x = 0:0.1:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y)

在示例1中，我們定義了一個x向量，以0.1為步長從0到2π生成一個等間隔的向量，然後計算該向量對應的y向量即sin(x)。最後使用plot函數繪製出正弦函數的圖形。

二、基礎操作

1.改變線條樣式

plot函數可以通過指定不同的線條樣式來繪製圖形，例如線條顏色、線條粗細和線型等。你可以通過使用顏色、點型和線型等來修改默認設置。

 
% 示例2
% 繪製五種不同的線條樣式
x = 0:0.1:2*pi;
y1 = sin(x);
y2 = sin(x+pi/4);
y3 = sin(x+pi/2);
y4 = sin(x+3*pi/4);
y5 = sin(x+pi);
plot(x,y1,'r',x,y2,'b:',x,y3,'g--',x,y4,'m-.',x,y5,'k')

在示例2中，我們繪製了五條不同線型的正弦函數圖形。紅色實線、藍色點劃線、綠色虛線、品紅色點線和黑色虛線塊點線。

2.添加坐標軸標籤和圖例

使用xlabel、ylabel和title函數可以給坐標軸添加標籤，使用legend函數可以添加圖例。

 
% 示例3
% 繪製同一個坐標軸上的兩條線條，並添加坐標軸標籤和圖例
x = 0:0.1:2*pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
plot(x,y1,'r',x,y2,'g--')
xlabel('x')
ylabel('y')
title('Sin and Cos Functions')
legend('Sin','Cos')

在示例3中，我們繪製出正弦函數和餘弦函數的圖形，並添加了x、y軸標籤，和圖例顯示正弦和餘弦函數的標識。

三、高級技巧

1.繪製3D圖形

Matlab中的plot3函數可以用於繪製3D圖形。plot3函數類似於plot函數，但需要的輸入是三個向量或三個矩陣。

 
%示例4
%繪製|x|^(1/2-1)的三維形態
[x,y] = meshgrid(-2:.2:2);
z = abs(x).^0.5;
figure
plot3(x,y,z)
xlabel('X')
ylabel('Y')
zlabel('Z')
title('plot3 tips')

在示例4中，我們使用meshgrid函數生成了一個網格，然後計算了函數z = abs(x).^0.5，最後使用plot3函數將結果可視化。

2.添加註釋和標記

你可以使用text函數在圖形中添加文字注釋，或者使用plot函數的第三個參數添加不同顏色、大小和形狀的標記。

 
%示例5
%添加註釋和標記
x = 0:0.1:2*pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
plot(x,y1,'rx-',x,y2,'ko-')
text(pi/2,1.2,'Maximum of sin')
xlabel('x')
ylabel('y')
title('Sin and Cos Functions')
legend('Sin','Cos')

在示例5中，我們繪製了正弦函數和餘弦函數的圖形，並在圖形中添加了最大值的注釋和標記。

總結

Matlab plot函數是用於繪製2D圖形的基本函數。我們可以通過修改線條樣式、添加坐標軸標籤和圖例、繪製3D圖形以及添加註釋和標記來優化圖形的顯示。熟練掌握plot函數，可以使我們更直觀地理解數據。