华北电力大学小研爱科研 || 收藏版!最全作图技巧看过来

华北电力大学(保定)经济管理系
2020-04-10 10:46 浏览量: 2865

作图思想

Matlab作图,是为了清晰地表达数据,因此文章中与数据相关的图片需要对坐标轴、线型及颜色、标题、图例、标注等进行编辑,将数据清晰的表达出来,进而支持或验证自己的理论观点。利用好这款强大的软件,SCI之路一定会更加平坦!

今天,小研特地整理了Matlab作图的实用技巧,方便大家从入门到熟练。

Duang!干货来啦 ↓↓↓

01

基于界面的属性化作图

对于刚刚入门的同学们来说,复杂的作图代码一时难以记住,基于界面对话框的图形属性设置可以作为首选来应用,这种方法上手快,易于操作,快来和小研一起学习吧!

打开图形界面

首先在Matlab命令行窗口输入figure按下回车键打开图形界面,然后在菜单栏‘桌面’中将‘图形选项板’、‘绘图浏览器’、‘属性编辑器’打开。

子图排列

图形选项板里可以手动选择选择作二维图还是三维图,以及生成多少个子图。

添加数据并选择绘图类型

将数据导入Matlab并赋值变量,就会在变量区显示出来,选择相应变量进行绘图。也可以通过绘图浏览器添加数据,在绘图类型中选择合适的类型进行绘图。

小编以自己的一组实验数据为例,选择线性图绘制得到的图如下,是不是发现通过这个图什么也看不出来呢,别急,接下来就是对我们的图进行精修的阶段了。

坐标轴

绘图区的坐标轴、图形、图示以及背景都可以通过鼠标点击选中,选中后,就可以在属性编辑器中对其进行编辑。首先编辑坐标轴,选择线性或者对数,还可以对坐标轴的范围刻度标签等进行设置。(像上图这样数据区间跨度较大的情况更适合对数坐标轴哦。)自动显示的坐标轴刻度值如果不满足要求的话,可以通过点击刻度按钮手动插入和修改。

线型及颜色

编辑图形,可以对线型(实线、虚线、点划线....)、标记(+ * o v..)的颜色、粗细、大小等属性进行编辑。

注释

另外,需要对图形中的数据点进行文本注释时可以利用图形选项板里面的注释,里面包含很多注释工具,一般来说用好箭头文本框就足够了。当一个图中包含多条线的时候,要通过线型和颜色来进行区分哟!

图示

为图添加图示,可以通过菜单栏里面的插入——图示然后双击图片区中自动添加的图示进行编辑。小研为自己的数据添加的图例为‘Data’。

经过一番编辑,我们的图片对数据的表现加更清晰明确了,能够方便读者理解。

实用工具

工具栏中还有一些非常好用的工具,如基本拟合数据统计信息等,可以对数据进行线性到多阶的拟合并显示出拟合方程,数据统计信息给出了数据的最大值、最小值、标准方差等统计信息,使用非常方便。

生成代码及保存图片

图片编辑满意后我们还可以将所有关于图片的编辑生成代码,方便我们在更改图片或者数据后继续使用已经编辑好的图片标准,不用每一项都重新进行编辑。点击文件——生成代码,然后将函数文件进行保存。要注意生成的代码是不包含数据的哦。

编辑好图后,可以通过编辑——复制图形,然后到word文档中粘贴,这样Matlab作图工作就完成了。怎么样,是不是很容易上手呢?

02

基于代码作图

基本绘图函数整理

基于界面的属性化作图,本质也是通过代码实现的。不同的数据特点不同,因此作图也要有针对性,掌握了作图的代码指令后,作图会更加得心应手。接下来,小研总结了一些常用作图函数和使用技巧,一起来看看吧!

plot: x轴和y轴均为线性刻度(Linear scale);

plotyy: 双y轴函数,两个y轴位于左右两边;

loglog: x轴和y轴均为对数刻度(Logarithmic scale);

semilogx: x轴为对数刻度,y轴为线性刻度 ;

semilogy: x轴为线性刻度,y轴为对数刻度 ;

bar:长条图

stairs:阶梯图

若要画出多条曲线,只需将座标对依次放入plot(或其他作图函数)函数即可,如:plot(x, sin(x), x, cos(x));

subplot(n,m,p):表示一个图中有n行m列,即n*m个子图,正在编辑的为第p个图。例如

figure

subplot(2,1,1);plot(x,sin(x))

subplot(2,1,2);plot(x,cos(x))

对图的线型、颜色和粗细等进行设置,例如loglog(x,y,'k-*','LineWidth',2);k表示线的颜色为黑色,-为实线,LineWidth用来设置线宽,其值对应为2。其他线型还有‘--’虚线、‘-.’点划线,‘:’点线。上面提到的+ * o v等为标记。

MATLAB提供了八个基本的颜色选项来绘制图形。

xlabel('string');ylabel('string');为横纵坐标轴添加标签;

legend('Data1','Data2'...);添加图例,有几组数据就在括号中添加几组图例;

xlim([0,100]);ylim([0,10]);用来设置横纵坐标轴的刻度范围;

title('string');为图片添加标题;

text(x,y,'string\rightarrow\bullet','HorizontalAlignment','right',

'FontSize',12),利用该条语句可以为图中的数据点(x,y)添加箭头文本标注,利用代码进行标注可以更精确定点。

利用上面的语句可以做出正弦函数和余弦函数图如下:

作图小技巧

①在同一幅图上要显示多个图像时,需要使用hold on 来保持前一个图像,以使得多个图像共同显示,否则原本的图像会被消除,只显示新图像。例如plot(x,sin(x));hold on plot(x,cos(x));

②在Matlab字符编辑过程中经常需要用到字母上标、下标以及字母上面加横线等需求,字符上标用^,字符下标用_,而字符上面加横线要稍复杂一些,需要用语句来完成,比如在x上面加横线:

h=legend(''$$\overline{x}$$'');set(h,'interpreter','latex');

③Matlab中的作图函数非常丰富,总结起来也无法面面俱到,因此,同学们在实际应用过程中需要对函数的应用进行详细了解,在命令行中输入help+函数,就可以得到相应函数的使用方法,例如出入help linspace,还可以点击参考页查看函数的详细说明。

两种作图方法各有利弊,因此小研建议大家可以两种方法搭配使用,一定可以让作图更加快捷高效且数据的表达更加精准。

Simulink数据导出

在实用Simulink进行仿真时,我们常常需要将示波器(scope)中的数据导出到Matlab工作区中,可以点击设置(齿轮图标)或者鼠标右击示波器波形界面,在对话框中选择Configuration Properties,在logging选项卡中勾选log data to work space,下面的Variable name是给数据变量命名,Save format是保存变量的格式。

将示波器数据保存到Matlab工作区后就可以利用上面介绍的两种方法进行作图了,怎么样,是不是很简单呢?

Matlab功能庞大而繁杂,每个不同领域的人在应用过程中有不同的需求和习惯,因此这篇总结无法做到面面俱到,但是小编希望能给大家提供一个实用思路,更详细的函数实用方法及设置需要大家结合使用需求进一步深入了解,并不断积累,相信一定能够让自己的学术之路更加顺利!

编辑:刘晔

(本文转载自华北电力大学(保定)经济管理系 ,如有侵权请电话联系13810995524)

* 文章为作者独立观点,不代表MBAChina立场。采编部邮箱:news@mbachina.com,欢迎交流与合作。

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