计算机仿真课件：第三章 MATLAB绘图.ppt

计算机仿真是一种利用计算机模拟真实系统行为的技术，广泛应用于工程、科学和各种复杂系统的分析与设计。在计算机仿真的过程中，图形的绘制是极其重要的一步，因为它可以帮助我们直观地理解模型的运行状态和结果。MATLAB作为一款强大的数学计算和数据分析软件，提供了丰富的图形绘制功能，使得用户能够方便地创建各种二维和三维图形。 MATLAB中的`plot`函数是基础的绘图函数，用于绘制二维图形。其基本用法有两种：`plot(y)`和`plot(x, y)`。`plot(y)`函数会根据向量`y`的元素绘制一条曲线，如果`y`为复数向量，则绘制虚部相对于实部的曲线。例如，一个包含10个元素的向量`y`会被默认在x轴上均匀分布为[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]，并绘制对应的曲线。而`plot(x, y)`则可以绘制以`x`为横坐标，`y`为纵坐标的曲线，其中`x`和`y`应为长度相等的向量。如果`y`是矩阵，`plot`函数会按照行或列的数据绘制多条曲线，具体取决于矩阵的维度和`x`向量的长度。 当需要在同一图形中绘制多组数据时，可以使用`plot`函数的扩展形式，如`plot(x1, y1, '选项1', x2, y2, '选项2', ...)`。这里的选项可以设置曲线的颜色、线型和标记，以区分不同曲线。MATLAB提供了多种颜色、线型和标记符号的选择，例如，'k-'代表黑色实线，'g--'代表绿色虚线，'.^'则表示点划线且标记为点。在设置选项时，需要注意将它们放在同一个字符串中，并且可以同时指定1到3个属性，顺序不影响最终效果。 在更复杂的绘图需求中，MATLAB提供了`plotyy`函数，用于绘制双Y轴图形。例如，`plotyy(x1, y1, x2, y2)`会在同一图形窗口的左侧绘制`x1`和`y1`的曲线，右侧绘制`x2`和`y2`的曲线。`plotyy`还可以接受其他绘图函数，如`plot`或`semilogx`，来改变坐标轴的性质。在示例中，`plotyy`被用来在同一图形中同时展示`plot`和`stem`两种形式的曲线。 对数坐标图的绘制在处理数据范围相差较大的情况时非常有用。MATLAB提供了`semilogx`、`semilogy`和`loglog`三个函数来实现这一功能。`semilogx`仅对X轴进行对数变换，`semilogy`则仅对Y轴进行对数变换，而`loglog`则是同时对X轴和Y轴进行对数变换。这些函数的调用格式类似于`plot`，可以添加属性选项来定制图形的样式。 MATLAB的绘图功能强大且灵活，能够满足各种复杂的绘图需求，无论是简单的数据可视化还是复杂的科学计算，都能通过其绘图函数实现。通过熟练掌握这些绘图命令，用户可以更加高效地进行计算机仿真过程中的数据分析和结果展示。