MATLAB 是一种强大的数值计算和数据可视化软件，尤其在科学计算领域广泛应用。在MATLAB中，绘图功能是其核心特性之一，能够生成高质量的2D和3D图形。本篇将重点介绍MATLAB的2D图形绘制，包括基本操作、参数方程绘图以及复杂的图形叠加和多子图设置。
MATLAB中的`plot`函数是2D绘图的基础，它能够根据输入的数据绘制曲线。例如，当`plot(x)`被调用时，如果`x`是一个向量，那么MATLAB将以`x`的下标作为横坐标，元素值作为纵坐标绘制曲线。如果`x`是一个实数二维数组，它将按列绘制每列元素相对于其下标的曲线。对于复数二维数组，MATLAB会分别以实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。
`plot`函数的另一种常见用法是`plot(x, y)`，这里`x`和`y`都是向量，它们的元素对应着横纵坐标，用于绘制一条曲线。若`x`是向量而`y`是二维数组，或者相反，MATLAB会绘制多条不同颜色的曲线。此外，`plot(x1, y1, x2, y2, …)`可以同时绘制多条曲线，每对`x`和`y`定义一条曲线。
下面通过实例来进一步理解`plot`函数的使用：
例5.1：在[0, 2π]区间内绘制函数y = 2e^(-0.5x) * sin(2πx)，代码如下：
```matlab
x = 0:pi/100:2*pi;
y = 2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);
plot(x, y)
```
例5.2：使用参数方程绘制曲线，如t = -π到π，x = t * cos(3t)，y = t * sin(t)^2，代码如下：
```matlab
t = -pi:pi/100:pi;
x = t.*cos(3*t);
y = t.*sin(t).^2;
plot(x, y)
```
例5.3：绘制一个调制波形及其包络线，代码如下：
```matlab
t = (0:pi/100:pi)';
y1 = sin(t)*[1,-1];
y2 = sin(t).*sin(9*t);
t3 = pi*(0:9)/9;
y3 = sin(t3).*sin(9*t3);
plot(t, y1, 'r:', t, y2, 'b', t3, y3, 'bo')
axis([0,pi,-1,1])
```
在绘制多条曲线时，可以使用`hold on`指令保持当前坐标轴，以便在同一图上继续绘制，而`hold off`则取消保持，使得下次`plot`绘制新图。例如：
```matlab
t = (0:pi/100:pi)';
y1 = sin(t)*[1,-1];
y2 = sin(t).*sin(9*t);
plot(t, y1, 'r:')
hold on
plot(t, y2, 'b')
```
MATLAB还支持双纵坐标和多子图功能，这在处理多个相关但比例不同的数据时非常有用。通过`axes`或`subplot`指令可以创建多个子图，每个子图都有独立的坐标系统。
MATLAB的2D绘图功能强大且灵活，不仅能够绘制简单的曲线，还能处理复杂的图形叠加和多子图布局，为科学研究和工程应用提供了丰富的可视化手段。在实际使用中，结合其他图形属性和控制指令，可以定制出满足各种需求的高质量图形。
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