- •Содержание
- •Введение
- •1. Описание панели инструментов
- •1.1. Командное окно
- •1.2. Окно редактирования и отладки
- •1.3. Окно рабочей области
- •2.1. Переменные, константы и специальные символы
- •1.4. Пути доступа к m-файлам
- •1.5. Окно справки Help Window
- •2. Переменные, операторы и функции системы matlab
- •2.2. Арифметические операторы
- •2.3. Операторы и функции отношения
- •2.4. Логические операторы
- •2.5. Элементарные функции
- •2.6. Массивы и матрицы
- •3. Графические средства системы matlab
- •3.1. Основные операторы и функции графики
- •3.2. Окно графики
- •3.3. Графика в прямоугольных координатах
- •3.4. Масштабирование осей и вывод на экран
- •3.5. Графика в полярных координатах
- •3.6. Построение столбиковых даграмм и гистограмм
- •3.7. Отображение трехмерных поверхностей
- •4. Программирование в системе matlab
- •4.1. Структура m-файла сценария и функции
- •4.2. Ввод и вывод иформации
- •4.3. Форматы вывода чисел
- •4.4. Функции nargin и nargout
- •4.5. Локальные и глобальные переменные
- •4.6. Управление последовательностью выполнения
- •4.7. Ускорение вычислений
- •4.8. Примеры программирования с использованием средств пакета Matlab
- •5. Система simulink
- •5.1. Библиотека модулей
- •5.2. Раздел Sinks (получатели сигналов)
- •5.3. Раздел Sources (источники сигналов)
- •5.4. Раздел Continuous (аналоговые блоки)
- •5.5. Раздел Discrete (дискретные блоки)
- •5.6. Раздел Function & Tables (функции и таблицы)
- •5. Логические операторы (&& | | !).
- •5.7. Раздел Math (математические блоки)
- •5.8. Раздел Nonlinear (нелинейные компоненты)
- •5.9. Раздел Signal & Systems (блоки преобразования сигналов и создания систем)
- •5.10. Применение системы Simulink в задачах моделирования динамических систем
- •Литература
3.4. Масштабирование осей и вывод на экран
Операции масштабирования осей выполняет операция axis. Рассмотрим варианты применения этой операции:
axis([xmin xmax ymin ymax]) устанавливает масштаб по осям x, y для активного графического окна;
axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax]) устанавливает масштаб по осям x, y, z для активного графического окна;
axis('auto') возвращает масштаб по осям к штатным значениям (принятым по умолчанию);
axis(axis) фиксирует текущие значения масштабов для последующих графиков, как если бы был включен режим hold;
axis('ij') перемещает начало отсчета в левый верхний угол, сохраняет положение осей и реализует отсчет по вертикальной оси из верхнего левого угла (матричная система координат);
axis('xy') возвращает декартову систему координат; начало отсчета находится в нижнем левом углу; ось x горизонтальна и размечается слева направо, ось y вертикальна и размечается снизу вверх.
axis('square') устанавливает одинаковый диапазон изменения переменных по осям;
axis('equal') устанавливает масштаб, который обеспечивает одинаковые расстояния между метками по осям x и y;
axis('image') устанавливает масштаб, который обеспечивает квадратные размеры пикселей;
axis('normal') восстанавливает полноразмерный масштаб, отменяя масштабы, установленные командами axis('square') и axis('equal');
axis('off') снимает с осей их обозначения и маркеры;
axis('on') восстанавливает на осях их обозначения и маркеры.
Команда hold on включает режим сохранения текущего графика и свойств объекта axes, так что последующие команды приведут к добавлению новых графиков в графическом окне. Команда hold off выключает режим сохранения графика. Команда hold реализует переключение от одного режима к другому.
3.5. Графика в полярных координатах
Для построения графиков функций в полярных координатах используется операция polar(t,r). Эта операция строит график в полярной системе координат, представляющий собой положение конца радиус-вектора с длиной r и углом t. Проиллюстрируем операцию polar примером.
Пример
3.3.
Построить в полярных координатах график
функции
на
интервале изменения t
от
0 до
.
%График в полярных координатах
t = 0:0.01:2*pi;
polar(t,sin(2*t).*cos(4*t))
Рис. 3.4 - График в полярных координатах
3.6. Построение столбиковых даграмм и гистограмм
Столбиковые диаграммы широко используются при отображении информации в различных предметных областях. Перечислим основные варианты использования функции построения столбиковых диаграмм bar:
bar(x,y) - строит столбиковый график элементов массива y в позициях, определенных вектором x, если x и y двумерные массивы одинакового размера, то столбцы строятся с надстройкой друг на друге (упорядочение осуществляется в порядке возрастания значений элементов вектора x);
bar(y) - строит график значений элементов одномерного массива y (этот вариант соответствует предыдущему случаю при x=1:n);
bar(x,y,width) или bar(y,width) – аналог двум предыдущим случаем при этом дополнительно указывается ширина столбца (при width>1 столбцы перекрываются, по умолчанию width=0.8).
Пример 3.4. Построить столбиковую диаграмму для заданного вектора.
%Столбиковая диаграмма
z=[1 3 5.4 6.1 1 2];
bar(z)
Рис. 3.5 - Столбиковая диаграмма
Функцию bar можно использовать со спецификацией sp (bar(x,y,sp)) по аналогии с функцией plot (обычно используется для указания цвета столбцов, а также при sp='stacked' столбцы строятся друг на друге). Существует также аналогичная функция barh, которая строит столбиковые дианраммы с горизонтальным расположением столбцов.
Пример 3.5. Построить столбиковую диаграмму с горизонтальным расположением столбцов.
%Столбиковая диаграмма (горизонтальная)
z=[1 3 5.4 6.1 1 2];
barh(z)
Рис. 3.6 - Столбиковая диаграмма
Функция гистограммы hist определяет число попаданий значений элементов вектора y в n интервалов с представлением этих чисел в виде столбиковой диаграммы. Основные варианты использования функции построения гистограм следующие:
z=hist(y) - возвращает вектор числа попаданий для 10 интервалов (если y матрица, то выдаются данные по числу попаданий в ее столбцы);
z=hist(y,n) - функция аналогична предыдущей (используется для числа попаданий равному n);
z=hist(y,x) - возвращает число попаданий для элементов вектора y с центральными отсчетами, заданными элементами вектора x;
[z,x]=hist() - возвращает числа попаданий в интервалы и данные о центрах интервалов.
Пример 3.6. Построить гистограмму для 10000 случайных чисел, распределенных по нормальному закону.
%Гистограмма
x = -2.5:0.1:2.5;
y = normrnd(0,1,10000,1); hist(y,x);
Рис. 3.7 - Гистограмма
