1、 實驗報告 實驗3:二維和三維繪圖 該實驗作業設計教會學生基本的繪圖操作(二維、三維、二維半)，多層圖、雙y圖和子圖等的做法，圖形的線型、軸等的控制。你會發現通過適當的可以很好的控制繪制出曲線或 者曲面圖以反映更加豐富的信息。 一、實驗目的： 1. 掌握MATLAB基本的二維圖形繪制函數。 2. 掌握坐標軸的控制。 3. 掌握圖形的標注。 4. 掌握繪制三維曲線的方法； 5. 掌握繪制三維網格圖和三維曲面圖的方法； 二、實驗內容 1.用holdon命令在同一圖形窗口繪制曲線y1=sin(t),y2=sin(2t)y3=sin(3t), 其中t=010。創建,m文件。1)看t的數據點個數對后面繪

2、圖的影響(如11個、51個等，大概多少曲線看著是連續曲線)。2)繪制線圖，線型分別用實線、虛線、點劃線， 顏色粉筆使用紅、綠、藍，并且控制線的粗細為2。 %m t=linspace(0,10,199); y1=sin(t); y2=sin(2*t); y3=sin(3*t); plot(t,y1,r-,LineWidth,2); holdon; plot(t,y2,g-,LineWidth,2); holdon; plot(t,y3,b.-,LineWidth,2); 2.要求繪制2行2列的子圖，在四個區間上分別繪制 y=0.1eau+sin,y2=+shi(5x+r/4),y3= =03eJ

3、X+8in(5x+/2), v3=O.nj 四條曲線。， 1+sin5.+4) 圖框box的on和off,均要有圖名(表明軸是 normal還是tight,box是 on還是off ),x、y軸標注xy;且繪制的圖形可以導出 pdf矢量圖和分辨率200dpi 的tiff柵格圖到當前目錄(此要命令，不用插入圖片到文檔)。 x=linspace(0,12,9999); y1=0.1*exp(0.1*x)+sin(5*x); y2=0.2*exp(0.2*x)+sin(5*x+pi/4); y3=0.3*exp(0.3*x)+sin(5*x+3*pi/4); y4=0.4*exp(0.4*x)+si

4、n(5*x+3*pi/4); subplot(2,2,1),plot(x,y1,y-) %繪制2x2子圖的第一張圖 axis(tight),title(tightboxoff) %俞出的圖像軸為緊湊數據，圖名為tightboxoff xlabel(x); ylabel(y); subplot(2,2,2),plot(x,y2,axis(normal),title(boxoff %輸出分辨率為300dpi的jpeg柵格圖像 3.根據MATLAB繪圖環境，選擇具體的命令繪制雙y軸圖。左側繪制yl=廣小/的藍色 桿狀圖，右側繪制燈=如山的紅色線圖。boxoff %顯示圖形無四周邊框 %乂軸名稱為x

5、%)軸名稱為y r-) normalboxoff xlabel(x); ylabel(y); subplot(2,2,3),plot(x,y3,axis(normal),title(boxoffxlabel(x); ylabel(y); subplot(2,2,4),plot(x,y4,axis(normal),title(xlabel(x); ylabel(y);boxoff; print(D:MATLAB%輸出分辨率為pdfprint(D:MATLAB g-) normalboxoff b-) normalboxoff 文件p.pdf，-dpdf 格式的矢量圖像 文件j.jpeg,-djp

6、eg ,-loose) 10 510 X normalboxoff a5 0 ,-r900,-loose ) norm臼臼 Iboxoff 其中0Vt2,兀步長取兀Z20O 4.某工廠2005年度各季度產值(單位：萬元)分別為：375.9、450.6、410.2、480.9, 試繪制1X2子圖，分別畫柱形圖和餅圖，并說明圖形的實際意義。 clf y=375.9450.6410.2480.9; x=1234; xticks(1,2,3,4) clf;dt=pi/20;t=0.1:dt:2*pi+0.1;y1=t.*exp(-sin(t).Zt);yyaxisleft;stem(t,y1,b);t

7、ext(pi/5,3.8, %從當前圖窗中刪除其句柄未隱藏的所有圖形對象 %激活當前坐標區中與左側 %務數據序列Y繪制為從沿 fontsize14ity1=teA-sintZt y軸關聯的一側 x軸的基線延伸的針狀圖 ) %向數據點添加文字說明 holdon; yyaxisright;y2=cumtrapz(y1)*dt; %激活當前坐標區中與右側 y軸關聯的一側 mm= 0,積分上限為271 ss=fontsize14ity2=text(5*pi/4,15,ss)plot(t,y2,r); boxoff; fontsize80A(2 兀； %積分下限為 ,mm,fontsize14itteA

8、-sintZtdx %紅色線圖 ； subplot(1,2,1); bar(x,y,0.3,r)蜓制寬度為0.3的直方圖 xticklabels(第一季度，第二季度，第三季度，第四季度) %投置當前坐標區的x軸刻度標簽 boxoff; title(2005年度各季度產值); xlabel(季度); ylabel(單位/萬元); subplot(1,2,2),plot(x,y,g-); %pie(y); %X=categorical name=(第一季度,第二季度,第三季度,第四季度; zhi=subplot(1,2,2); pie(y,name)蜓制餅狀圖 title(zhi,2005年度各季

9、度產值) set(gcf,Units,centimeters,Position,66308);雙置圖片大小 5. 在t=010和0100分別范圍內繪制三維曲線 .X=2(化1頑口冉|：,),)-=|5rfsint).z=t，有坐標軸標注分別為x、y、z,圖標題為3D Curve”,畫出圖形后嘗試在圖形窗口旋轉曲線注意觀察點視角的變化 clf subplot(2,1,1) t=linspace(0,10,999); x=20.*exp(-t/15).*cos(t); y=15.*exp(-t/15).*sin(t); z=t; plot3(x,y,z,b-)略制三維圖形 title(3DCurv

10、e) view(-82,58) %view(az,el)az是azimuth(方位角) %el是elevation(仰角)的縮寫，默認均以度為單位 boxon subplot(2,1,2) t=linspace(0,100,9999); x=20.*exp(-t/15).*cos(t); y=15.*exp(-t/15).*sin(t); z=t; plot3(x,y,z,y.-) title(3DCurve) view(-69,45) boxon set(gcf,Units,centimeters,Position,6688);%S:置圖片大小 6. 1)繪制；:=5一叩的三維網格圖和曲面圖

11、(mesh和surf)兩個子圖，x和y的繪圖區間都在-55,取值步長為1;2)要求分別使用faceted,flat,interp三種濃淡處理方式繪制surfc三個子圖，并比較發生的變化。3)改變colormap，看不用默認colormap后發生的變化； 4)加密步長，步長設為0.1,畫contourf二維半圖，畫10條高度不同的等高線(無需標注 數值)，并添加色標顯示數值對應的顏色變化(最后加一條命令colorbar) 注意：該三維圖是曲面，不是平面！ clf x=-5:1:5; y=-5:1:5; X,Y=meshgrid(x,y); %返回二維坐標 Z=5.*X.*Y; subplot(2

12、,1,1) mesh(X,Y,Z) boxon subplot(2,1,2) surf(X,Y,Z); boxon clfsubplot(3,1,1)surf(X,Y,Z)colormapwintershadingfacetedboxonview(-68,26)subplot(3,1,2)surfc(X,Y,Z)shadingflatboxon view(-68,26) subplot(3,1,3) surfc(X,Y,Z) shadinginterpboxon view(-74,36) set(gcf,Units,centimeters,Position,691515);%i置圖片大小 fi

13、gure n=10; C=contourf(X,Y,Z,n,k:); %C,h=contourf(X,Y,Z,n,k:);%xlabel(x)ylabel(y)%clabel(C,h)colorbar %畫10條高度不同的等高線標注 標注與不加標注 %色標顯示數值對應的顏色變化 1 3 3 4 5 7 7 8 9 11 11 12 for k= M s: =s+ k; end s%Mt陣行元素之和 s=3X1 11 27 43 8.附加：自己覺得重要或者有意義的MATLAB問題描述與解答。 利用MATLAB可以s字無碳小車運動軌跡的仿真處理 我們幾點機電院每年都會有相關的工訓競賽，最終目的是為

14、了讓我們制作出一輛靠重力驅動 的無碳小車，而不同的小車類型具有不同的運動軌跡，這次工訓我們組是制作的s字無碳小 車，但一直苦于無法模擬出運動軌跡，只能靠后期調試，在學習了MATLAB后覺得，MATLAB 對小車運動軌跡可以進行完美地仿真顯示，直觀地表示了小車軌跡圖。如代碼所示，只要給 特定的變量加以約束方式，利用plot的函數就能直接顯示出來。這樣可以提前預知模型是 否正確，從理論上驗證方案是否可行。這對我們工訓的小車制作帶來了極大的方便。 clear 7.附加：矩陣賦值給for循環變量測試，可以嘗試調試看看過程一步步怎樣運行的。s=0; M=1334;5778;9111112 M=3X4 1

15、00 5i 0 clctic %符號定義 %重物下降的高度h 翅區動軸轉過角度sd2 翅區動軸傳動比i %轉向輪軸心距b %轉向桿的長c %轉向輪轉過的角度af 翅區動輪半徑R 翅區動輪A與轉向輪橫向偏距al 翅區動輪B與轉向輪橫向偏距a2翅區動軸與轉向輪的距離d %小車行駛的路程s %小車x方向的位移x %小車y方向的位移y %軌跡曲率半徑rou %曲柄半徑r1 %的輪半徑r2 %參數輸入 n=1000; h=linspace(0,0.4,n); i1=0.5; i2=1.05; R=0.16; 翅區動輪A與轉向輪橫向偏距a1a1=0.08; 翅區動輪B與轉向輪橫向偏距a2 a2=0.08; %曲柄半徑r1 r1=0.02; %的輪半徑r2 r0=0.006; 翅區動軸與轉向輪的距離d d=0.2; %連桿與轉向輪的距離c c=0.04; 瀏法 g=-10; sd0=h/r0; sd1=sd0/i1; sd2=sd0/i2; af=atan(r1.*sin(sd2)/c); formatlong rou=a1+(d)./(tan(af); s=sd1*R; ds=s(2)-s(1); dy=ds*cos(af); dx=-ds*sin(af); x=cumsum(dx