实验三 matlab绘图.doc

实验三主要围绕MATLAB软件进行二维图形的绘制与标注，旨在让学习者熟练掌握MATLAB的基本绘图功能和图形修饰技巧。MATLAB是一款强大的数学计算和数据可视化工具，它的绘图功能广泛应用于科研和工程领域。 一、实验知识点 1. 二维图形绘制： MATLAB提供了丰富的绘图命令，如`plot`、`semilogx`、`semilogy`、`loglog`等，可以绘制各种类型的二维图形，包括直线、曲线、散点图等。本实验要求绘制`y1=N*sin(2*t-0.3)`和`y2=N*cos(t+0.5)`两条曲线，通过`plot`函数实现。 2. 参数传递与函数编程： 实验中提到的函数编写，需要创建一个接收参数`N`的函数，然后在主程序中调用。这涉及到了MATLAB的函数定义和参数传递机制。函数定义通常以`function [outputArgs] = functionName(inputArgs)`的形式，`outputArgs`是函数的输出，`inputArgs`是输入。 3. 数组生成： 实验要求在区间[0 : N/20]上均匀取5*N个点，这需要用到MATLAB的数组生成函数，如`linspace`或`colon`运算符`:`。例如，`t=linspace(0, N/20, 5*N)`。 4. 曲线特性设置： MATLAB允许用户自定义曲线的颜色、线型和标记样式。例如，`'r--'`表示红色虚线，`'bo'`表示蓝色圆点，`'*b'`表示蓝色星号。实验要求`y1`为红色点划线，`y2`为蓝色虚线，所以`plot`函数应包含这些参数。 5. 图形标注： 对图形进行标注包括设置坐标轴标签、添加图例以及函数表达式。`xlabel`、`ylabel`用于设置横纵坐标标签，`title`用于设置图形标题，`legend`用于添加图例，而`text`函数则可以用来在指定位置插入文本，如函数表达式。 6. `subplot`函数： `subplot(m,n,p)`用于将图形窗口分为m行n列，当前选中的子图编号为p。在实验的第二部分，需要将图形窗口分为两个区域，因此可以使用`subplot(1,2,1)`和`subplot(1,2,2)`来分别绘制不同的曲线。 二、详细步骤 1. 编写函数： ```matlab function plotCurves(N) t = linspace(0, N/20, 5*N); y1 = N*sin(2*t-0.3); y2 = N*cos(t+0.5); plot(t, y1, 'r--o', 'LineWidth', 1.5); % 绘制y1，设置线宽 hold on; plot(t, y2, '*b-', 'LineWidth', 1.5); % 绘制y2，设置线宽 end ``` 2. 主程序调用： ```matlab N = (your_class_number * 100) + your_student_number; % 根据题目要求计算N plotCurves(N); xlabel('t'); ylabel('y'); title('二维图形绘制示例'); legend('y1 = N*sin(2*t-0.3)', 'y2 = N*cos(t+0.5)'); text(0.1, 0.9*N, 'y1 = N*sin(2*t-0.3)', 'Rotation', -90, 'HorizontalAlignment', 'center'); text(0.8, 0.1*N, 'y2 = N*cos(t+0.5)', 'Rotation', 0, 'HorizontalAlignment', 'right'); ``` 3. 绘制两个子图： ```matlab subplot(1,2,1); N = (your_class_number * 100) + your_student_number; t = linspace(0, N/5, 5*N); y1 = N*sin(2*t-0.3); plot(t, y1, 'r--o', 'LineWidth', 1.5); xlabel('t'); ylabel('y1'); legend('y1 = N*sin(2*t-0.3)'); subplot(1,2,2); t = linspace(0, N/5, 5*N); y2 = N*cos(t+0.5); plot(t, y2, '*b-', 'LineWidth', 1.5); xlabel('t'); ylabel('y2'); legend('y2 = N*cos(t+0.5)'); ``` 通过以上步骤，实验要求的图形将被成功绘制并标注。这个实验不仅涵盖了基本的图形绘制，还涉及到图形的定制化，有助于提高用户对MATLAB绘图功能的掌握程度。