lecture2graphfunctionsandmatlabprogramming1

1、Lecture 2 : Graphics Functions and Matlab programming(1)The school of electronic & information engineering, NBUTLecturer: B. TanPrevious Lecture:n command window operationn Variables & assignmentn simple plot Coming up Lecture:nM script filen plotn So far, all the matlab operation are implemented in

2、 command window.n It is not convenient to modified the matlab coding .n We need a new operation method of matlab.M文件文件：由：由MATLAB命令語(yǔ)句構(gòu)成命令語(yǔ)句構(gòu)成的程序文件，它將的程序文件，它將m作為文件的擴(kuò)作為文件的擴(kuò)展名。展名。M文件可分為兩種文件可分為兩種： 腳本文件腳本文件(script file) 函數(shù)文件(function file)M script File程序可以保存程序可以保存程序容易編輯修改程序容易編輯修改在在command window 鍵入文鍵入文件名（

3、不要件名（不要.m),程序運(yùn)行程序運(yùn)行運(yùn)行程序之前，必須設(shè)置路徑運(yùn)行程序之前，必須設(shè)置路徑M script File設(shè)置路徑設(shè)置路徑 set pathM script File設(shè)置路徑設(shè)置路徑 set path腳本文件腳本文件(script file)“腳本腳本”本身反映這樣一個(gè)事實(shí)：本身反映這樣一個(gè)事實(shí)：MATLAB只是按文件所寫的指令只是按文件所寫的指令執(zhí)行。執(zhí)行。主程序主程序M script File腳本文件(script file) 主程序Example 1: 簡(jiǎn)化復(fù)數(shù)Z并把它表示為直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)形式M script FileM script FileM文件要在文件要在m-file

4、editor編輯或其他的編輯或其他的文本編輯軟件編輯文本編輯軟件編輯Example 1: matlab code% example 1 of script file mf1.mZ1 = 3+4*j; Z2 = 5+2*j;theta = (60/180)*pi; % angle in radiansZ3 = 2*exp(j*theta);Z4 = 3+6*j;Z5 = 1+2*j;disp(Z in rectangular form is); Z_rect = Z1*Z2*Z3/(Z4+Z5),Z_mag = abs (Z_rect); % magnitude of ZZ_angle = an

5、gle(Z_rect)*(180/pi); % Angle in degreesdisp(complex number Z in polar form, mag, phase); Z_polar = Z_mag, Z_angle,M script File 注釋符注釋符disp: 顯示變量?jī)?nèi)容顯示變量?jī)?nèi)容Example 1: 運(yùn)行結(jié)果mf1Z in rectangular form isZ_rect = 1.9108 + 5.7095icomplex number Z in polar form, mag, phaseZ_polar = 6.0208 71.4966M script FileM

6、 script File 注釋符注釋符在程序中加上注釋，是一在程序中加上注釋，是一種好的編程習(xí)慣種好的編程習(xí)慣M script Filedisp語(yǔ)句語(yǔ)句x=2;disp(x=),disp(x)x= 2GRAPH FUNCTIONS Matlab 繪圖繪圖 （教材教材 第四章第四章）Matlab 提供功能強(qiáng)大的繪圖命令，為計(jì)算過程提供功能強(qiáng)大的繪圖命令，為計(jì)算過程和結(jié)果的可視化提供了極佳的手段。這是優(yōu)于其和結(jié)果的可視化提供了極佳的手段。這是優(yōu)于其他軟件的一個(gè)重要方面。他軟件的一個(gè)重要方面。GRAPH FUNCTIONSMatlab 繪圖繪圖figure命令命令格式：格式：figure 或或 fi

7、gure(N) 功能：創(chuàng)建一個(gè)圖形窗口或編號(hào)為功能：創(chuàng)建一個(gè)圖形窗口或編號(hào)為N的圖形窗口。的圖形窗口。figure,figurefigure(1),figure(2)觀察會(huì)發(fā)生什么觀察會(huì)發(fā)生什么GRAPH FUNCTIONSMatlab 繪圖繪圖plot() 最基本，使用最多的繪圖最基本，使用最多的繪圖matlab命令命令Example 0: 繪制點(diǎn)繪制點(diǎn)plot(3,4,r)繪制繪制x,y坐標(biāo)為（坐標(biāo)為（3,4）的點(diǎn)）的點(diǎn)GRAPH FUNCTIONS Matlab 繪圖繪圖 ）Example 1: 繪制點(diǎn)繪制點(diǎn)y 黃色黃色. 點(diǎn)點(diǎn)k 黑色黑色o 圓圓w 白色白色x xb 藍(lán)色藍(lán)色+ +g

8、綠色綠色* *r 紅色紅色- 實(shí)線實(shí)線c 亮青色亮青色: 點(diǎn)線點(diǎn)線m 錳紫色錳紫色-. 點(diǎn)虛線點(diǎn)虛線- 虛線虛線課本課本P123頁(yè)表頁(yè)表4.2顏色標(biāo)識(shí)符顏色標(biāo)識(shí)符符號(hào)標(biāo)識(shí)符符號(hào)標(biāo)識(shí)符線型標(biāo)識(shí)符線型標(biāo)識(shí)符GRAPH FUNCTIONSMatlab 繪圖繪圖Example 1: 繪制點(diǎn)繪制點(diǎn)x=1 4 2 8;y=6 2 4 9 ;plot(x,y,o)1234567823456789繪制數(shù)組繪制數(shù)組x,yx,y必須同長(zhǎng)度必須同長(zhǎng)度GRAPH FUNCTIONSExample 2: 繪制繪制2維曲線維曲線x=1:10;y=10:-1:1;figure,plot(x,y);figure,plot(x

9、,y,o)12345678910123456789101234567891012345678910GRAPH FUNCTIONS Matlab 繪圖繪圖x=1:10;y=10:-1:1;figure,plot(x,y,:)figure,plot(x,y,o-)Example 2: 繪制繪制2維曲線維曲線 要加上線型標(biāo)識(shí)符要加上線型標(biāo)識(shí)符12345678910123456789101234567891012345678910GRAPH FUNCTIONSExample 2: 繪制繪制2維曲線維曲線Matlab 繪圖繪圖plot(x,y,字符串字符串) 小結(jié)：小結(jié)：字符串組成：顏色字符串組成：顏色

10、 符號(hào)符號(hào) 線型線型字符串無(wú)符號(hào)，繪制曲線，字符串無(wú)符號(hào)，繪制曲線， 缺省顏色，繪制藍(lán)線缺省顏色，繪制藍(lán)線 缺省線型，繪制實(shí)線缺省線型，繪制實(shí)線字符串有符號(hào)，要繪制連線，必須加上線型標(biāo)識(shí)符字符串有符號(hào)，要繪制連線，必須加上線型標(biāo)識(shí)符GRAPH FUNCTIONSMatlab 繪圖繪圖 Example 3: 繪制繪制2維曲線維曲線3sin(3 )xyex繪制函數(shù)的曲線GRAPH FUNCTIONSMatlab 繪圖繪圖 Example 3: 繪制繪制2維曲線（維曲線（mplot3.m)clear;close all;x=-10:0.01:10;y1=sin(3*x);y2=exp(-x/3);y

11、=y1.*y2;figure; plot(x,y1,:,x,y2,r-,x,y,g)關(guān)閉所有圖形窗口關(guān)閉所有圖形窗口清除所有變量清除所有變量element by element在一個(gè)圖形窗口繪制多條曲線在一個(gè)圖形窗口繪制多條曲線GRAPH FUNCTIONSMatlab 繪圖繪圖Example 3: 繪制繪制2維曲線維曲線教材教材P115126頁(yè)頁(yè)自學(xué)自學(xué)替代做法替代做法圖形窗口操作圖形窗口操作GRAPH FUNCTIONSExample 3: 繪制繪制2維曲線維曲線-10-50510-1-0.500.51-10-505100102030-10-50510-20-100102030figure

12、; subplot(221),plot(x,y1);subplot(222),plot(x,y2,r);subplot(223),plot(x,y,g); 將圖形窗口分成將圖形窗口分成m行行n列列的子窗口，按行計(jì)數(shù)。的子窗口，按行計(jì)數(shù)。Matlab 繪圖繪圖 GRAPH FUNCTIONSMatlab 繪圖繪圖Example 3: 繪制繪制2維曲線維曲線-10-8-6-4-20246810-20-15-10-5051015202530figure;hold on;plot(x,y1);plot(x,y2,r);plot(x,y,g);保持當(dāng)前圖形窗口的內(nèi)容保持當(dāng)前圖形窗口的內(nèi)容GRAPH FU

13、NCTIONS Example 4: 繪制繪制2維曲線維曲線Matlab 繪圖繪圖繪制運(yùn)行軌繪制運(yùn)行軌跡圓跡圓221xy 的圖形怎么辦？怎么辦？GRAPH FUNCTIONSMatlab 繪圖繪圖Example 4: 繪制繪制2維曲線維曲線% mplot4.m for plotclear; close all;t = 0:pi/50:2*pi; %角度 X = cos(t) ; %參數(shù)方程Y = sin(t); plot(X,Y);xlabel(x), ylabel(y);title(圓) axis equal描述邏輯狀態(tài)描述邏輯狀態(tài)1true0false邏輯變量邏輯變量 logic vari

14、able邏輯操作符（教材邏輯操作符（教材P51-52P51-52） 邏輯變量邏輯變量 logic variable A = 0 1 1 0 1; B = 1 1 0 0 1; A&Bans = 0 1 0 0 1 A|Bans = 1 1 1 0 1 Aans = 1 0 0 1 0邏輯操作符（教材邏輯操作符（教材P51-52P51-52） 邏輯變量邏輯變量 logic variable關(guān)系操作符關(guān)系操作符 Relational Operators 關(guān)系運(yùn)算總是關(guān)系運(yùn)算總是元素對(duì)元素（元素對(duì)元素（element by element)數(shù)值的比較數(shù)值的比較返回邏輯值，若關(guān)系成立，則返回返回邏輯值

15、，若關(guān)系成立，則返回1，反之，則返回，反之，則返回0。 大于大于= 大于等于大于等于= 等于等于= 不等于不等于邏輯變量邏輯變量 logic variable邏輯變量邏輯變量 logic variable運(yùn)算符運(yùn)算符運(yùn)算優(yōu)先順序運(yùn)算優(yōu)先順序同級(jí)則從左同級(jí)則從左向右向右運(yùn)算符運(yùn)算優(yōu)先順序運(yùn)算符運(yùn)算優(yōu)先順序Question 1:2 1 & 0的輸出結(jié)果是什么？21&0ans = 0邏輯變量邏輯變量 logic variable邏輯變量邏輯變量 logic variable運(yùn)算符運(yùn)算優(yōu)先順序運(yùn)算符運(yùn)算優(yōu)先順序?yàn)榱讼绦虻钠缌x和增加程序的可讀性，為了消除程序的歧義和增加程序的可讀性，請(qǐng)使用請(qǐng)使用 （

16、 ）來清晰地表達(dá)操作符的優(yōu)先）來清晰地表達(dá)操作符的優(yōu)先順序！順序！Previous Lecture:n M script filen 2-D plottingComing up Lecture:nBranching (conditional statements)Matlab 編程編程 Top-Down Design Techniques 清晰的說明將要解決的問題清晰的說明將要解決的問題 定義程序輸入和輸出定義程序輸入和輸出 設(shè)計(jì)算法設(shè)計(jì)算法 將設(shè)計(jì)好的算法用將設(shè)計(jì)好的算法用matlab語(yǔ)言表示語(yǔ)言表示 調(diào)試調(diào)試matlab程序程序n So far, all the statements in

17、 our scripts are executed in ordern We do not have a way to specify that some statements should be executed only under some conditionn We need a new language structureCONTROL STATEMENTSif 語(yǔ)句語(yǔ)句 格式之一：格式之一： if 表達(dá)式表達(dá)式 語(yǔ)句組語(yǔ)句組A endCONTROL STATEMENTSif 語(yǔ)句語(yǔ)句 格式之二：格式之二： if 表達(dá)式表達(dá)式 語(yǔ)句組語(yǔ)句組A else 語(yǔ)句組語(yǔ)句組B endCONT

18、ROL STATEMENTSif 語(yǔ)句語(yǔ)句 格式之三：格式之三： if 表達(dá)式表達(dá)式1 語(yǔ)句組語(yǔ)句組A elseif 表達(dá)式表達(dá)式2 語(yǔ)句組語(yǔ)句組B else 語(yǔ)句組語(yǔ)句組C endCONTROL STATEMENTS 格式之四：格式之四： if 表達(dá)式表達(dá)式 1 語(yǔ)句組語(yǔ)句組A elseif 表達(dá)式表達(dá)式 2 語(yǔ)句組語(yǔ)句組B elseif 表達(dá)式表達(dá)式 3 語(yǔ)句組語(yǔ)句組C endif 語(yǔ)句語(yǔ)句if語(yǔ)句組語(yǔ)句組C語(yǔ)句組語(yǔ)句組B表達(dá)式表達(dá)式1表達(dá)式表達(dá)式2表達(dá)式表達(dá)式3語(yǔ)句組語(yǔ)句組A真真假假elseif真真真真假假elseif假假CONTROL STATEMENTSif 語(yǔ)句語(yǔ)句 格式之一：二元

19、判斷，只處理真格式之一：二元判斷，只處理真 格式之二：二元判斷，真假都處理格式之二：二元判斷，真假都處理 格式之一：多元判斷，處理所有可能性格式之一：多元判斷，處理所有可能性 格式之一：多元判斷，處理部分可能性格式之一：多元判斷，處理部分可能性 另外，另外，if 語(yǔ)句也可以嵌套語(yǔ)句也可以嵌套CONTROL STATEMENTSif 語(yǔ)句語(yǔ)句 例題例題編寫編寫matlab程序計(jì)算函數(shù)程序計(jì)算函數(shù)f(x,y)，f(x,y)定義如下：定義如下：22220000( , )0000 xyxand yxyxand yf x yxyxand yxyxand yMatlab 編程編程 陳述問題陳述問題 根據(jù)根據(jù)(x,y)計(jì)算計(jì)算f(x,y) 2. 定義輸入和輸出定義輸入和輸出 輸入輸入 x,y 輸出輸出f(x,y)Top-Downif 語(yǔ)句語(yǔ)句 例題例題Matlab 編程編程 Top-Down3. 設(shè)計(jì)算法設(shè)計(jì)算法 讀入輸入讀入輸入x,y 計(jì)算計(jì)算f(x,y) 寫出輸出寫出輸出f(x,y)if 語(yǔ)句語(yǔ)句 例題例題Matlab 編程編程 Top-Down3. 設(shè)計(jì)算法設(shè)計(jì)算法 input x,y if x0 and y 0 fun=x+y elseif x 0 and y0 fun=x+y2 elseif x=0 and y=0% | x+y2 x=0 and y0% f(x,y)= | x2+