实验2 Matlab绘图操作

实验目的1．掌握MATLAB的基本绘图命令。

2．掌握运用MATLAB绘制一维、二维、三维图形的方法.3．给图形加以修饰。

一、预备知识1．基本绘图命令plotplot绘图命令一共有三种形式：⑴plot（y)是plot命令中最为简单的形式，当y为向量时,以y的元素为纵坐标，元素相应的序列号为横坐标,绘制出连线；若y为实矩阵，则按照列绘出每列元素和其序列号的对应关系，曲线数等于矩阵的列数;当y为复矩阵时，则按列以每列元素的实部为横坐标，以虚部为纵坐标，绘出曲线，曲线数等于列数。

⑵ plot（x,y,［linspec］）其中linspec是可选的，用它来说明线型。

当x和y为同维向量时，以x为横坐标，y为纵坐标绘制曲线;当x是向量，y是每行元素数目和x维数相同的矩阵时,将绘出以x为横坐标，以y中每行元素为纵坐标的多条曲线，曲线数等于矩阵行数；当x为矩阵，y为相应向量时，使用该命令也能绘出相应图形。

⑶ plot（x1,y1,x2,y2，x3,y3……）能够绘制多条曲线,每条曲线分别以x和y为横纵坐标，各条曲线互不影响。

线型和颜色MATLAB可以对线型和颜色进行设定，线型和颜色种类如下：线：—实线：点线 -.虚点线——折线点：.圆点 +加号 *星号 x x型 o 空心小圆颜色：y 黄 r 红 g 绿 b 蓝 w 白 k 黑 m 紫 c 青特殊的二维图形函数表5 特殊2维绘图函数[1］ 直方图在实际中,常会遇到离散数据,当需要比较数据、分析数据在总量中的比例时，直方图就是一种理想的选择，但要注意该方法适用于数据较少的情况。

直方图的绘图函数有以下两种基本形式。

·bar(x,y) 绘制m*n 矩阵的直方图.其中y 为m ＊n 矩阵或向量,x 必须单向递增。

·bar(y） 绘制y 向量的直方图，x 向量默认为x=1：m close all; ％关闭所有的图形视窗。

x=1:10；y=rand （size(x ）); bar(x,y ）; ％绘制直方图.123456789100.51Bar(）函数还有barh （）和errorbar （）两种形式，barh()用来绘制水平方向的直方图，其参数与bar()相同，当知道资料的误差值时，可用errorbar （)绘制出误差范围,其一般语法形式为：errorbar （x,y,l,u)其中x,y 是其绘制曲线的坐标,l ，u 是曲线误差的最小值和最大值，制图时，l 向量在曲线下方,u 向量在曲线上方。

实验一 MATLAB入门（1）1.实验目的：（1）了解MATLAB的体系结构与特点，熟悉其集成开发环境。

（2）熟悉MATLAB界面窗口的功能和使用方法。

（3）熟悉MATLAB的帮助系统及使用方法。

（4）了解MATLAB的的数据类型、基本形式和数组的产生方法。

（5）掌握MATLAB基本的数学运算操作。

2.实验原理（1）MATLAB简介MATLAB是美国MathWorks公司开发的高性能的科学与工程计算软件。

它在数值计算、自动控制、信号处理、神经网络、优化计算、小波分析、图像处理等领域有着广泛的用途。

近年来， MATLAB在国内高等院校、科研院所的应用逐渐普及，成为广大科研、工程技术人员必备的工具之一。

MATLAB具有矩阵和数组运算方便、编程效率极高、易学易用、可扩充性强和移植性好等优点，俗称为“草稿纸式的科学计算语言”。

它把工程技术人员从繁琐的程序代码编写工作中解放出来，可以快速地验证自己的模型和算法。

经过几十年的扩充和完善,MATLAB已经发展成为集科学计算、可视化和编程于一体的高性能的科学计算语言和软件开发环境，整套软件由MATLAB开发环境、MATLAB语言、MATLAB数学函数库、MATLAB图形处理系统和MATLAB应用程序接口（API）等五大部分组成。

MATLAB的主要特点包括强大的计算能力（尤其是矩阵计算能力）、方便的绘图功能及仿真能力、极高的编程效率。

另外，MATLAB还附带了大量的专用工具箱，用于解决各种特定领域的问题。

通过学习软件的基本操作及其编程方法，体会和逐步掌握它在矩阵运算、信号处理等方面的功能及其具体应用。

通过本课程实验的学习，要求学生初步掌握MATLAB的使用方法，初步掌握M文件的编写和运行方法，初步将MATLAB运用于数字信号处理中。

循序渐进地培养学生运用所学知识分析和解决问题的能力。

（2）MATLAB的工作界面（Desktop）与操作MATLAB 安装成功后，第一次启动时，主界面如下图（不同版本可能有差异）所示：其中① 是命令窗口（Command Window ），是MATLAB 的主窗口，默认位于MATLAB界面的右侧，用于输入命令、运行命令并显示运行结果。

实验三 Matlab 绘图实验目的熟悉MTALAB 中几种常用的绘图命令，掌握几种常用图形的画法。

实验内容1．二维：用 matlab 二维绘图命令 plot 作出函数图形。

形式： plot(x,y) 2．空间三维作图：三维曲线：plot3(x,y,z,s)；三维曲面：mesh(X,Y,Z) 网格生成函数：meshgridsurf(X,Y,Z)：绘制由矩阵 X,Y,Z 所确定的曲面图，参数含义同 mesh sphere(n)： 专用于绘制单位球面实验方法与步骤1．利用 plot 函数在一个坐标系下绘制以下函数的图形，要求采用不同的颜色、线型、点标记。

方程组： sin(),cos(),sin(2),02x t y t z t t π===<< 步骤：t=[0:0.05:2*pi] x=sin(t);y=cos(t);z=sin(2*t)plot(t,x,'r+:',t,y,'bd-.',t,z,'k*-') 2．plot3 绘制类似田螺线的一条三维螺线方程组：步骤：t=[0:0.1:10*pi]x=2.*(cos(t)+t.*sin(t)) y=2.*(cos(t)-t.*sin(t)) z=1.5*tplot3(x,y,z)3．墨西哥帽子方程：z=步骤：[x,y]=meshgrid(-8:.5:8); z=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;Z=sin(z)./z;mesh(X,Y,Z)axis square4. 利用 surf 函数绘制马鞍面方程：2294x y z=-步骤：x=[-25:0.5:25];y=[-25:0.5:25] [X,Y]=meshgrid(x,y)Z=(X.^2/9)-(Y.^2/4)surf(X,Y,Z)5．双曲抛物面方程：22222 x yz a b-=步骤：x=[-25:0.5:25];y=[-25:0.5:25] ezsurfc('X.^2./16-Y.^2./12')实验结果1.2.100-100-1010104.-4040-4-224XX 2/16-Y 2/12Y总结与思考matlab 的常见错误分析Inner matrix dimensions must agree因为在matlab 的输入变量是矩阵，参与运算的矩阵维数必须对应，矩阵响应元素的运算必须全部加dot （点）。

matlab实验心得总结在通过完成一系列的Matlab实验后，我对这个强大的数学计算软件有了更深入的认识。

通过这些实验，我不仅学到了如何使用Matlab进行数据处理和分析，还体会到了它在科学研究和工程应用中的广泛使用。

实验一：Matlab基础操作在第一次接触Matlab时，我首先学习了它的基本操作。

Matlab提供了友好的用户界面和丰富的命令工具，使得数据处理变得简单且高效。

在实验中，我学会了如何定义变量、进行基本的数学运算和使用矩阵操作等。

这些基础操作为后续的实验打下了坚实的基础。

实验二：数据可视化数据可视化在科学研究和工程领域中起着重要的作用。

在这个实验中，我学会了如何利用Matlab绘制各种图形，如折线图、散点图和柱状图等。

通过调整图形的样式和颜色，使得数据更加直观和易于理解。

同时，我还学会了如何添加标题、坐标轴标签和图例，使得图形具有更好的可读性。

实验三：模拟与仿真Matlab不仅可以进行数据处理和图形绘制，还可以进行模拟和仿真。

在这个实验中，我学会了如何使用Matlab进行数学模型的建立和仿真。

通过设定合适的参数和方程，我可以模拟出各种现实世界中的物理、生物和工程现象。

这对于科学研究和工程设计具有重要的意义。

实验四：信号处理信号处理是Matlab的一个重要应用领域。

在这个实验中，我学会了如何使用Matlab对信号进行分析和处理。

通过应用不同的滤波器，我可以去除信号中的噪声和干扰，提取出感兴趣的信息。

同时，我还学会了如何进行频域分析，通过傅里叶变换将信号转换到频率域，进一步分析信号的频谱特性。

实验五：数值计算Matlab还提供了强大的数值计算功能。

在这个实验中，我学会了如何使用Matlab进行数值计算和优化。

通过使用不同的数值求解方法，我可以解决复杂的数学方程和优化问题，得到精确的计算结果。

这对于科学研究和工程计算具有重要的价值。

总结起来，通过这些实验，我对Matlab的应用能力有了明显的提升。

详尽全⾯的matlab绘图教程Matlab绘图强⼤的绘图功能是Matlab的特点之⼀，Matlab提供了⼀系列的绘图函数，⽤户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出⼀些基本参数就能得到所需图形，这类函数称为⾼层绘图函数。

此外，Matlab还提供了直接对图形句柄进⾏操作的低层绘图操作。

这类操作将图形的每个图形元素（如坐标轴、曲线、⽂字等）看做⼀个独⽴的对象，系统给每个对象分配⼀个句柄，可以通过句柄对该图形元素进⾏操作，⽽不影响其他部分。

本章介绍绘制⼆维和三维图形的⾼层绘图函数以及其他图形控制函数的使⽤⽅法，在此基础上，再介绍可以操作和控制各种图形对象的低层绘图操作。

⼀．⼆维绘图⼆维图形是将平⾯坐标上的数据点连接起来的平⾯图形。

可以采⽤不同的坐标系，如直⾓坐标、对数坐标、极坐标等。

⼆维图形的绘制是其他绘图操作的基础。

⼀．绘制⼆维曲线的基本函数在Matlab中，最基本⽽且应⽤最为⼴泛的绘图函数为plot，利⽤它可以在⼆维平⾯上绘制出不同的曲线。

1． plot函数的基本⽤法plot函数⽤于绘制⼆维平⾯上的线性坐标曲线图，要提供⼀组x坐标和对应的y坐标，可以绘制分别以x和y为横、纵坐标的⼆维曲线。

plot函数的应⽤格式plot(x,y) 其中x,y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标。

例51 在[0 , 2pi]区间，绘制曲线程序如下：在命令窗⼝中输⼊以下命令>> x=0:pi/100:2*pi;>> y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);>> plot(x,y)程序执⾏后，打开⼀个图形窗⼝，在其中绘制出如下曲线注意：指数函数和正弦函数之间要⽤点乘运算，因为⼆者是向量。

例52 绘制曲线这是以参数形式给出的曲线⽅程，只要给定参数向量，再分别求出x,y向量即可输出曲线：>> t=-pi:pi/100:pi;>> x=t.*cos(3*t);>> y=t.*sin(t).*sin(t);>> plot(x,y)程序执⾏后，打开⼀个图形窗⼝，在其中绘制出如下曲线以上提到plot函数的⾃变量x,y为长度相同的向量，这是最常见、最基本的⽤法。

雄鹰实验三 matlab 绘图操作实验2 Matlab 绘图操作实验目的：1、掌握绘制二维图形的常用函数；2、掌握绘制三维图形的常用函数；3、掌握绘制图形的辅助操作。

实验内容：1.设，在x=0~2π区间取101点，绘制函数的曲线。

sin .cos x y x x ⎡⎤=+⎢⎥+⎣⎦230512.已知： ，，，完成下列操作：y x =21cos()y x =22y y y =⨯312（1）在同一坐标系下用不同的颜色和线性绘制三条曲线；（2）以子图形式绘制三条曲线；（3）分别用条形图、阶梯图、杆图和填充图绘制三条曲线。

3. 已知：，在区间绘制函数曲线。

ln(x y x x ≤=⎪+>⎪⎩0102x -≤≤554. 绘制极坐标曲线，并分析参数a 、b 、n 对曲线形状的影响。

sin()a b n ρθ=+5．在xy 平面内选择区域，绘制函数的三种三维曲面图。

[][],,-⨯-8888z =6. 用plot函数绘制下面分段函数的曲线。

,(),,x x f x x x x ⎧++>⎪==⎨⎪+-<⎩235000507.某工厂2005年度各季度产值（单位：万元）分别为：450.6、395.9、410.2、450.9，试绘制柱形图和饼图，并说明图形的实际意义。

雄鹰实验三 matlab 绘图操作8. 在同一坐标轴中绘制下列两条曲线并标注两曲线交叉点。

（1）.y x =-205（2）sin()cos ,sin()sin x t tt y t t π=⎧≤≤⎨=⎩303详细实验内容：1.设，在x=0~2π区间取101点，绘制函数的曲线。

sin .cos x y x x ⎡⎤=+⎢⎥+⎣⎦23051>> x=(0:2*pi/100:2*pi);>> y=(0.5+3*sin(x)/(1+x.^2))*cos(x);>> plot(x,y)2.已知： ，，，完成下列操作：y x =21cos()y x =22y y y =⨯312（1）在同一坐标系下用不同的颜色和线性绘制三条曲线；>> x= linspace(0, 2*pi, 101);>> y1=x.*x;>> y2=cos(2x);>> y3=y1.*y2;plot(x,y1,'r:',x,y2,'b',x,y3, 'ko')雄鹰实验三matlab绘图操作（2）以子图形式绘制三条曲线；>> subplot(2,2,1),plot(x,y1)subplot(2,2,2),plot(x,y2)subplot(2,2,3),plot(x,y3)（3）分别用条形图、阶梯图、杆图和填充图绘制三条曲线。

2015秋2013级《MATLAB程序设计》实验报告实验一班级：软件131 姓名：付云雷学号：132872一、实验目的：1、了解MATLAB程序设计的开发环境，熟悉命令窗口、工作区窗口、历史命令等窗口的使用。

2、掌握MATLAB常用命令的使用。

3、掌握MATLAB帮助系统的使用。

4、熟悉利用MATLAB进行简单数学计算以及绘图的操作方法。

二、实验内容：1、启动MATLAB软件，熟悉MATLAB的基本工作桌面，了解各个窗口的功能与使用。

图1 MATLAB工作桌面2、MATLAB的常用命令与系统帮助:(1)系统帮助help：用来查询已知命令的用法。

例如已知inv是用来计算逆矩阵，键入help inv即可得知有关inv命令的用法。

lookfor：用来寻找未知的命令。

例如要寻找计算反矩阵的命令，可键入lookfor inverse，MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。

找到所需的命令後，即可用help进一步找出其用法。

(2)数据显示格式:常用命令：说明format short 显示小数点后4位（缺省值）format long 显示15位format bank 显示小数点后2位format + 显示+，-，0format short e 5位科学记数法format long e 15位科学记数法format rat 最接近的有理数显示(3)命令行编辑：键盘上的各种箭头和控制键提供了命令的重调、编辑功能。

具体用法如下：↑----重调前一行（可重复使用调用更早的）↓----重调后一行→----前移一字符←----后移一字符home----前移到行首end----移动到行末esc----清除一行del----清除当前字符backspace----清除前一字符(4)MATLAB工作区常用命令：who--------显示当前工作区中所有用户变量名whos--------显示当前工作区中所有用户变量名及大小、字节数和类型disp(x) -----显示变量X的内容clear -----清除工作区中用户定义的所有变量save文件名-----保存工作区中用户定义的所有变量到指定文件中load文件名-----载入指定文件中的数据3、在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace的变化，记录运算结果。

matlab入门实验报告Matlab入门实验报告一、引言Matlab是一种功能强大的数学软件，广泛应用于科学计算、数据分析和工程设计等领域。

本实验报告将介绍Matlab的基本使用方法和一些常见的数学计算实例。

二、Matlab的基本操作1. Matlab的安装和启动Matlab可以从官方网站下载并安装在计算机上。

安装完成后，双击桌面上的Matlab图标即可启动软件。

2. Matlab的界面和基本操作Matlab的界面由主窗口、命令窗口和编辑器等组成。

在命令窗口中可以输入和执行Matlab命令，编辑器可以编写和保存Matlab脚本。

3. Matlab的数据类型和变量Matlab支持多种数据类型，包括数值型、字符型、逻辑型等。

可以使用赋值语句将值存储在变量中，例如：x = 5。

4. Matlab的基本数学运算Matlab可以进行基本的数学运算，如加减乘除、幂运算等。

例如，输入命令：y = 2*x + 3，即可计算出变量y的值。

三、Matlab的数学函数1. Matlab的数学函数库Matlab内置了大量的数学函数，可以进行各种复杂的数学运算和数据处理。

例如，sin函数用于计算正弦值，sqrt函数用于计算平方根。

2. Matlab的矩阵运算Matlab是一个强大的矩阵计算工具，可以进行矩阵的加减乘除、转置、求逆等运算。

例如，输入命令：A = [1 2; 3 4]，即可创建一个2x2的矩阵。

3. Matlab的符号计算Matlab还支持符号计算，可以进行代数运算和求解方程等。

例如，输入命令：syms x; solve(x^2 - 2*x - 3 = 0, x)，即可求解方程的根。

四、Matlab的数据可视化1. Matlab的绘图功能Matlab提供了丰富的绘图函数，可以绘制各种类型的图形，如曲线图、散点图、柱状图等。

例如，输入命令：plot(x, y)，即可绘制x和y的曲线图。

2. Matlab的图像处理Matlab还可以进行图像处理，如读取、显示和编辑图像。

MATLAB 的二维绘图基础了解了MATLAB 的矩阵和向量概念与输入方法之后，MATLAB 的二维绘图再简单也不过了。

假设有两个同长度的向量 x 和y, 则用plot(x,y) 就可以自动绘制画出二维图来。

如果打开过图形窗口，则在最近打开的图形窗口上绘制此图，如果未打开窗口，则开一个新的窗口绘图。

〖例〗正弦曲线绘制：>> t=0:.1:2*pi;%生成横坐标向量，使其为0,0.1,0.2,...,6.2y=sin(t); % 计算正弦向量plot(t,y) %绘制图形这样立即可以得出如图所示的二维图[4.1(a)]plot() 函数还可以同时绘制出多条曲线，其调用格式和前面不完全一致，但也好理解。

>> y1=cos(t); plot(t,y,t,y1); %或plot(t,[y; y1]), 即输出为两个行向量组成的矩阵。

图形见 4.1(b)。

plot() 函数最完整的调用格式为：>> plot(x1,y1,选项1, x2,y2, 选项2, x3,y3, 选项3, ...)其中所有的选项如表 4.1 所示。

一些选项可以连用，如'-r' 表示红色实线。

由MATLAB 绘制的二维图形可以由下面的一些命令简单地修饰。

如>> xlabel('字符串') % 给横坐标轴加说明>> ylabel('字符串') % 给纵坐标轴加说明，%并自动旋转90度>> title('字符串') % 给整个图形加图题得出的图形如右图所示。

axis() 函数可以手动地设置x,y 坐标轴范围还可以使用plotyy() 函数绘制具有两个纵坐标刻度的图形。

坐标系的分割在MATLAB 图形绘制中是很有特色的，比较规则的分割方式是用subplot() 函数定义的，其标准调用格式为subplot(n,m,k)其中，n 和m 为将图形窗口分成的行数和列数，而k 为相对的编号。

Matlab 基础及应用实验指导书实验一Matlab的基本操作实验目的：掌握Matlab的基本操作方法实验内容：1、使用变量与基本运算；2、向量与矩阵的处理；3、程序流程控制；4、M 文件编辑。

参照教材相关内容向量生成：x=linspace(0,2*pi);y=sin(x);plot(x,y)plot(x,sin(x),'o',x,cos(x),'x',x,sin(x)+cos(x),'*');数据导入1.菜单File—Import—Data，支持Excel、txt等；2.在Workspace窗口中双击数据表名，在Array Editor中将数据复制进去即可。

绘图1将数据表的各列数值分别赋予变量x、y、z等，格式如下：x=sheetname(:,1), y=sheetname(:,2), z=sheetname(:,3);2用命令plot(x,y,’XXXX’)绘制图形，单引号中的符号表示点线的属性，如线形、颜色、点的形状等，若用双对数坐标画图则命令为loglog(x,y)；3在弹出的绘图界面中用菜单View—Property Editor编辑图形属性，如字体大小、数据点形状、横纵坐标名称、绘图区域颜色等；4绘图方法2：在数组编辑器上点击Plot Selection按钮，选择图形的类型即可；5绘图方法3：菜单File—New—Figure创建新的图形，在图形编辑器中Figure Palette面板点击2D Axes，点击右下角Add Data选择图表类型和坐标轴的数据源，度分布图将坐标轴由线形改为对数即可。

6hold on/off命令：叠绘命令，切换绘图的保持功能；7绘制双纵轴：7.1plotyy(x1,y1,x2,y2)：分别用左/右侧y轴表示两条曲线；7.2plotyy(x1,y1,x2,y2,FUN)：FUN是字符串格式，用来指定绘图的函数名，可以由多个。

MATLAB绘画实验报告MATLAB绘画实验报告引言：MATLAB是一种强大的科学计算软件，它不仅可以进行数值计算、数据分析和模拟仿真等工作，还可以用于绘制各种图形。

在本次实验中，我将通过使用MATLAB进行绘画，探索其绘图功能的强大之处。

一、绘制基本图形首先，我使用MATLAB绘制了一些基本图形，如直线、曲线和点等。

通过设置不同的参数，我可以控制图形的形状、颜色和线条样式等。

这为我后续的绘图工作奠定了基础。

二、绘制二维图形接下来，我使用MATLAB绘制了一些二维图形，如折线图、散点图和柱状图等。

通过输入数据并选择合适的绘图函数，我可以将数据以直观的方式展示出来。

例如，我可以使用折线图来展示某个变量随时间的变化趋势，或者使用散点图来展示两个变量之间的关系。

三、绘制三维图形除了二维图形，MATLAB还可以绘制各种各样的三维图形。

我使用MATLAB绘制了一些三维曲面图和三维散点图。

通过设置坐标轴和数据，我可以将复杂的数据以立体的方式展示出来。

这对于研究三维数据的分布和趋势非常有帮助。

四、绘制动画除了静态图形，MATLAB还可以绘制动画。

我使用MATLAB编写了一些简单的动画程序，如小球的运动轨迹和图形的变换等。

通过控制时间和参数，我可以实现图形的动态变化，使得观察者可以更好地理解图形背后的规律和特点。

五、图形处理与分析MATLAB不仅可以绘制图形，还可以对图形进行处理和分析。

我使用MATLAB 对一些图形进行了平滑处理、噪声去除和边缘检测等操作。

这些图形处理技术可以帮助我们更好地理解图像中的信息，并提取出我们感兴趣的特征。

六、应用实例最后，我将MATLAB的绘图功能应用到了实际问题中。

我使用MATLAB绘制了一幅地形图，并通过设置不同的参数，展示了地形在不同条件下的变化。

这对于地质学家和地理学家来说非常有用，可以帮助他们更好地理解地球表面的形态和特征。

结论：通过本次实验，我深刻体会到了MATLAB绘图功能的强大之处。