- •Тема 1. Назначение и структура matlab
- •2.Сравнение matlab с другими математическими пакетами
- •3.Интерфейс пользователя пакета matlab
- •4.Шесть основных компонент интерфейса пользователя matlab
- •6.Восстановление расположения окон интерфейса matlab
- •7.Назначение окна Command Window
- •8.Назначение окна Workspace Browser
- •9.Назначение окна Current Directory
- •Назначение окна Command History
- •Назначение окна Figure
- •Назначение окна m-file Editor
- •Назначение Help & Demo
- •Интерактивный режим работы.
- •Составные части командного окна Command Window.
- •Приглашающий символ командной строки.
- •Разделение логической команды на несколько физических строк.
- •Получение интерактивной справки.
- •Вывод списка всех переменных рабочего пространства Workspace.
- •4) 2.4.1. Вектор-строки
- •5) При задании матрицы
- •Операторы управления: операторы ветвления и операторы цикла
- •Условный оператор if
- •Оператор переключения switch
- •Оператор for
- •Оператор цикла while
- •Операторы break,continue
- •Векторизация алгоритма
- •Обработка исключительных ситуаций
- •Тема 4.
- •Режимы работы MatLab
- •Типы м-файлов
- •Различия между м-сценарием и м-функцией
- •Как создать функцию в MatLab
- •Типовая структура м-файла
- •Оператор заголовка функции
- •Входные/выходные параметры функции
- •Что является признаком конца функции
- •Как оформить комментарий
- •Типы функций
- •Первичные функции
- •Подфункции
- •13Анонимные функции
- •14 Частные функции
- •15 Видимость имен функций
- •16 Проверка параметров m-функций
- •19. Устойчивые переменные
- •20 Перегрузка функции
- •21 Отладка m-функций
- •7) 5.3. Методы класса
- •13. Вывод на печать display
- •14.Дифференцирование и интегрирование: diff, int
- •15. Вычисление корней полинома
- •7) Гистограммы
- •8) Изменение свойств линии
- •9)Трехмерная графика
- •15 Вопрос
- •Пример чтения графического файла
- •Тема 7. Основы дескрипторной графики.
- •5.Графический объект Root
- •6. Графический объект Figure
- •7. Графический объект Axes
- •Тема 10
7) Гистограммы
Классическая гистограмма характеризует графически числа попаданий значений элементов вектора Y в M интервалов с представлением этих чисел в виде столбцовой диаграммы. Для получения данных для гистограммы служит функция hist, записываемая в следующем виде:
• N=hist(Y) возвращает вектор чисел попаданий для 10 интервалов, выбираемых автоматически. Если Y – матрица, то выдается массив данных о числе попаданий для каждого из ее столбцов;
• N=hist(Y,M) аналогична вышерассмотренной, но используется M интервалов (M – скаляр);
• N=hist(Y,X) возвращает числа попаданий элементов вектора Y в интервалы, центры которых заданы элементами вектора X;
• [N,X]=HIST(…)возвращает числа попаданий в интервалы и данные о центрах интервалов.
Команда hist(…) с синтаксисом, аналогичным приведенному выше, строит график гистограммы.
Цветные плоские круговые диаграммы
Закрашенные секторы часто используются для построения круговых диаграмм. Для этого в MATLAB служит команда pie:
• pie(X) строит круговую диаграмму по данным нормализованного вектора X/SUM(X). SUM(X) – сумма элементов вектора. Если SUM(X)<=1.0, то значения в X непосредственно определяют площадь секторов;
• pie(X,EXPLODE) строит круговую диаграмму, у которой отрыв секторов от центра задается вектором EXPLODE, который должен иметь тот же размер, что и вектор данных X.
8) Изменение свойств линии
Система MATLAB позволяет управлять видом линии графика, построенного при помощи функций plot , semilogx , semilogy и loglog .Для этого предназначен дополнительный аргумент, помещаемый за каждой парой векторов координат. Этот аргумент заключается в апострофы и состоит из трех символов, которые определяют цвет, тип
маркера и тип линии.
Изменение толщины линии выполняется при помощи команд низкоуровневой графики системы MATLAB ,основанной на управлении свойствами графических объектов при помощи дескрипторов. ' LineWidth ' (толщина линии)
9)Трехмерная графика
Изображение графиков функций двух переменных (трехмерных линий и поверхностей) требует реализации трехмерной графики на плоском экране дисплея компьютера. Высокоуровневые графические функции системы MATLAB автоматически реализуют трехмерную графику. Многие приемы оформления трехмерных графиков совпадают с теми , что используются при построении плоских графиков функций одной переменной . Для масштабирования применяется функция axis , которая в трехмерном случае принимает три пары скалярных аргументов
>> axis( [ xmin, xmax, ymin, ymax, zmin, zmax ])
Функции
text , x label , ylabel , zlabel , title , дополняют графики текстовой информацией. Применение функции subplot позволяет разместить в одном графическом окне несколько трехмерных графиков.
10) Чаще всего при построении поверхностей точки аргументов расположены в области определения функции регулярно в виде прямоугольной сетки. Поэтому для отображения функции двух переменных, как правило, следует выполнить следующие действия:
Сгенерировать матрицы с координатами узлов сетки на прямоугольной области определения функции. Для генерации сетки обычно применяется функция meshgrid . Ее аргументами являются два вектора, элементы которых соответствуют координатам узлов сетки соответственно вдоль оси x и y . Если область построения функции – квадрат, то и с пользуется один вектор. Функция meshgrid возвращает две
матрицы одной и той же структуры: первая матрица содержит значения первых координат этих точек (координат x ), а вторая матрица содержит значения вторых координат(координат y ).
Вычислить значение функции z = f ( x , y ) в узлах сетки.
Использовать одну из графических функций для отображения трехмерного объекта .
Нанести на график дополнительную информацию.
11) линии равного уровня отображаются в аксонометрии. Для получения трехмерных контурных графиков используется команда contour3:
• contour3(…)имеет синтаксис, аналогичный команде contour(…), но строит линии равного уровня в аксонометрии с использованием функциональной окраски (окраска меняется вдоль оси Z).
Полезные частные формы записи этой команды:
• contour3(Z) строит контурные линии для поверхности, заданной массивом Z, без учета диапазона изменения x и y;
• contour3(Z,n) строит то же, что предыдущая команда, но с использованием n секущих плоскостей (по умолчанию n=10);
• contour3(X,Y,Z) строит контурные линии для поверхности, заданной массивом Z, с учетом изменения x и y. Двумерные массивы X и Y создаются с помощью функции meshgrid;
• contour3(X,Y,Z,n) строит то же, что предыдущая команда, но с использованием n секущих плоскостей
12-14 Удобство использования графиков во многом зависит от дополнительных элементов оформления: координатной сетки, подписей к осям, заголовка и легенды. Сетка наносится командой grid on, подписи к осям размещаются при помощи xlabel, ylabel, заголовок дается командой title. Наличие нескольких графиков на одних осях требует помещения легенды командой legend с информацией о линиях. Все перечисленные команды применимы к графикам как в линейном, так и в логарифмическом и полулогарифмическом масштабах. Следующие команды выводят графики изменения суточной температуры, которые снабжены всей необходимой информацией.
» time = [0 4 7 9 10 11 12 13 13.5 14 14.5 15 16 17 18 20 22]; » temp1 = [14 15 14 16 18 17 20 22 24 28 25 20 16 13 13 14 13]; » temp2 = [12 13 13 14 16 18 20 20 23 25 25 20 16 12 12 11 10]; » plot(time, temp1, 'ro-', time, temp2, 'go-') » grid on » title('Суточные температуры') » xlabel('Время (час.)') » ylabel('Температура (С)') » legend('10 мая1, 11 мая')
При добавлении легенды следует учесть, что порядок и количество аргументов команды legend должны соответствовать линиям на графике. Последним дополнительным аргументом может быть положение легенды в, графическом окне:
—1 - вне графика в правом верхнем углу графического окна;
0 — выбирается лучшее положение в пределах графика так, чтобы как можно меньше перекрывать сами графики;
1 — в верхнем правом углу графика (это положение используется по умолчанию);
2 — в верхнем левом углу графика;
3 — в нижнем левом углу графика;
4 — в нижнем правом углу графика.
В заголовке графика, легенде и подписях осей допускается добавление формул и изменение стилей шрифта при помощи формата ТеХ. MatLab выводит графики разным цветом. Монохромный принтер напечатает графики различными оттенками серого цвета, что не всегда удобно. Команда plot позволяет легко задать стиль и цвет линий, например
» plot(x,f,'k-',x,g,'k:')
осуществляет построение первого графика сплошной черной линией, а второго - черной пунктирной. Аргументы 'k-' и 'k:' задают стиль и цвет первой и второй линий. Здесь k означает черный цвет, а дефис или двоеточие - сплошную или пунктирную линию. Окно с графиком можно закрыть, нажав на кнопку с крестиком в правом верхнем углу.Если требуется разместить надпись в произвольном месте рисунка - применяем функцию text:
text( x, y, 'some text')
