【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 供多個(gè)函數(shù)用于繪制圖形，以向量或 矩陣作為輸入?yún)?shù)，繪制它們的圖像。下面的列出了基本繪圖函數(shù)。如表 221 表 221 基本繪圖函數(shù)表 函數(shù) 功能 plot 繪制二維線性圖形及兩個(gè)坐標(biāo)軸 Plot3 繪制三維線性圖形及三個(gè)坐標(biāo)軸 Loglog 繪制對(duì)數(shù)圖形及兩個(gè)坐標(biāo)軸（兩個(gè)坐標(biāo)軸都是對(duì)數(shù)坐標(biāo) Semilogx 繪制半對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸（ X為對(duì)數(shù)坐標(biāo)， Y 為線性坐標(biāo)） semilogy 繪制半對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸（ Y為對(duì)數(shù)坐標(biāo)， X 為線性坐標(biāo)） plotyy 繪制 y雙軸圖形 繪制二維圖形的一般步驟 為了讓讀者對(duì)繪制圖形的過(guò)程有一個(gè)宏觀的了解，在這里先介紹繪制二維圖形的一般步驟，具體細(xì)節(jié)將在后面的章節(jié)中進(jìn)行展開(kāi)。 繪制二維圖形的一般步驟如下： （１）數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備：選定所要表現(xiàn)的范圍 產(chǎn)生自變量采樣向量 計(jì)算相應(yīng)的函數(shù)值向量 典型指令： x=0:pi/100:2*pi。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 8 （２）選定圖形窗及其子圖的位置： 缺省時(shí)，打開(kāi) Figure No． 1，或當(dāng)前窗，當(dāng)前子圖 可用指令指定圖形窗號(hào)和子圖號(hào) 典型指令： figure（１） ％指定 1 號(hào)圖形窗 subplot（ 2， 2， 2） ％指定 2號(hào)子團(tuán) （３）調(diào)用（高層）繪圖指令：線型、色彩、數(shù)據(jù)點(diǎn)形 典型指令： plot（ x， y，’ ro’） ％用紅色實(shí)線畫(huà)曲線，其數(shù)據(jù)點(diǎn)類(lèi)型為 o （４）設(shè)置軸的范圍與刻度、坐標(biāo)分格線 典型指令： axis（［ 0， inf，－ 1， 1］） ％設(shè)置坐標(biāo)軸的范圍 grid on ％畫(huà)坐標(biāo)分格線 （５）圖形注釋?zhuān)ǎ簣D名、坐標(biāo)名、圖例、文字說(shuō)明等 典型指令： title（‘專(zhuān)家系統(tǒng)’） ％圖名 xlabel（‘’）； ylabel（’ y’） ％軸名 legend（’ sinx’，‘ cosx‘） ％圖例 text（ 2，１，’ y=sinx‘） ％文字說(shuō)明 （６）打?。簣D形窗上的直接打印選項(xiàng)或按鍵 利用圖形后處理軟件打印 采用圖形窗選項(xiàng)或按鍵打印最簡(jiǎn)捷。 步驟 1， 3 是最基本的繪圖步驟。至于其他步驟，并不完全必須。 plot 函數(shù)的調(diào)用格式 在二維曲線的繪圖命令中，函數(shù) plot 是最基本，最重要的二維圖形命令，其它許多繪圖命令都是在它的基礎(chǔ)上形成的。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 9 下面介紹 plot 的使用方法： 調(diào)用格式 1 plot(x,y) 功能 繪制二元組 x、 y 的曲線圖形。 說(shuō)明 這里 x 為橫坐標(biāo)， y為縱坐標(biāo)。若 x、 y 是同規(guī)模的向量，則繪制一條曲線。 若 x 是向量而 y是矩陣，則繪制多條曲線，它們具有相同的橫坐標(biāo)數(shù)據(jù)。 若 x、 y 都是矩陣，則以它們對(duì)應(yīng)的列構(gòu)成二元組，繪制多條曲線。 調(diào)用格式 2 plot(y) 功能 繪制曲線圖形。 說(shuō)明 若 y是向量，其元素是實(shí)數(shù)，則繪制 y與其元素的下標(biāo)所構(gòu)成的二元組的曲線圖。 若 y 的元素是復(fù)數(shù)，則等價(jià)干 plot(real(y)， imag(y))。 若 y 是矩陣，則按列繪制曲線圖，曲線條數(shù)等于 y陣的列數(shù)。 調(diào)用格式 3 plot(x1,y1,x2,y2,?) 功能 以 (x1,y1)， (x2,y2)為二元組，繪制多條曲線。 色彩、線型和數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)志 函數(shù) plot 可以接受字符串輸入變量，這些字符串輸入變量用來(lái)指定不同的線型、數(shù)據(jù)點(diǎn)的標(biāo)志符號(hào)以及每條曲線的顏色 。它的一般的調(diào)用格式為： plot（ x,y,’ s ’） 其中， s是由 1至 3個(gè)字母組成的一個(gè)字符串，用來(lái)指定所繪制的曲線的色彩、線型和數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)志。 s為空時(shí)，表示按系統(tǒng)的缺省定義進(jìn)行處理。 它例如： plot（ x， y，‘ ro’） 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 10 % 將繪制一條紅色的實(shí)線，并且在每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)上，都用符號(hào)“ o”進(jìn)行標(biāo)記 下面的表 62 列出了代表不同曲線的顏色和線型的符號(hào)，在設(shè)置曲線的顏色時(shí)，可以利用縮寫(xiě)的字母，當(dāng)然也可以利用實(shí)際的顏色名稱(chēng)。 如表 222 中給出了一些線性的基本屬性。 表 222 曲線屬性表 符號(hào) 代表的顏色 符號(hào) 代表的線性 c 青色 —— 實(shí)線 m 品紅色 虛線 y 黃色 .. 點(diǎn)連線 r 紅色 . 點(diǎn)化線 g 綠色 none 不畫(huà)線 b 藍(lán)色 w 白色 k 黑色 第三節(jié) 圖形用戶(hù)界面（ GUI） 什么是圖形用戶(hù)界面（ GUI） 用戶(hù)界面就是用戶(hù)和計(jì)算機(jī)之間或者用戶(hù)和計(jì)算機(jī)程序之間進(jìn)行通訊的場(chǎng)所和實(shí)現(xiàn)交互的方法。它是計(jì)算機(jī)和用戶(hù)用來(lái)交換信息的方法。計(jì)算機(jī)在計(jì)算機(jī)屏幕上像是文字和圖形，并且還有可能利用揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。用戶(hù)用諸如鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、跟蹤球、繪圖板或者麥克風(fēng)這樣的輸入設(shè)備和計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。用戶(hù)界面定義了計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)或者應(yīng)用程序給人的外觀和感受。通常，用戶(hù)在選擇計(jì)算機(jī)或者程序的時(shí)候，是以設(shè)計(jì)是否讓人舒服及它的用戶(hù)界面功能是否高效來(lái)決定的。 圖形用戶(hù)界面，或者說(shuō) GUI(發(fā)音為 goo’ ey)，是整合了諸如圖形、窗口、按鈕、菜單和文本這樣的推行對(duì)象的用戶(hù)界面。以某種方式選中或者激活這些對(duì)象通常會(huì)導(dǎo)致某些動(dòng)作或者變化的發(fā)生。最常用的激活方式就是用鼠標(biāo)或者其他點(diǎn)擊設(shè)備來(lái)控制屏幕上指針的移動(dòng)，以及按下鼠標(biāo)按鍵來(lái)發(fā)出一個(gè)或者選中對(duì)象其他動(dòng)作的信號(hào)。 在 MATLAB 中，一個(gè)非常好的用戶(hù)圖形界面的例子就是“ demo“命令。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 11 MATLAB 的圖形用戶(hù)界面向?qū)? 為了能夠讓用戶(hù)更加當(dāng)便的設(shè)計(jì)圖形用戶(hù)界面 ,在 MATLAB 中提供了用戶(hù)界面向?qū)?.利用該向?qū)?,用戶(hù)可以非常方便和快捷的設(shè)計(jì)一個(gè)圖形界面 ,就好像在一張紙上進(jìn)行繪圖一樣 .利用該向?qū)?,用戶(hù)可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)非常福大的圖形界面的外觀設(shè)計(jì) .一旦用戶(hù)完成了該圖形界面的外觀設(shè)計(jì) ,確定了所有的按鈕以及圖形的位置 ,那么就可以利用MATLAB 的回調(diào)程序編輯器來(lái)編寫(xiě) MATLAB 的源代碼程序 ,從而可以使圖形界面能夠完成特定的任務(wù) .MATLAB 中的圖形用戶(hù)界面設(shè)計(jì)向?qū)б还舶ㄎ宀糠謨?nèi)容 ,它們分別是 : (1) 向?qū)Э刂平缑?.提供了九種不同的圖形控制對(duì)象和一個(gè)坐標(biāo)軸對(duì)象 ,可以使用戶(hù)按照自己的需要在圖形上非常方便的添加和刪除圖形控制對(duì)象 .另外 ,還包括了其他四個(gè)界面設(shè)計(jì)工具 . (2) 屬性編輯器 .提供 了圖形方式的對(duì)象屬性編輯器 ,可以使用戶(hù)非常方便的對(duì)特定的圖型對(duì)象的所有屬性進(jìn)行編輯 . (3) 回調(diào)程序編輯器 . 提供了圖形方式的回調(diào)程序編輯器 ,可以使用戶(hù)非常方便的對(duì)特定的圖形對(duì)象的回調(diào)程序進(jìn)行編輯 . (4) 矯正工具 .用來(lái)調(diào)整圖形窗口中各個(gè)圖形對(duì)象的位置的工具 .可以使用戶(hù)按照在即的需要來(lái)放置不同的圖形對(duì)象 . (5) 菜單編輯器 . 提供了圖形方式的菜單編輯器 ,可以使用戶(hù)非常方便的對(duì)圖像的菜單條進(jìn)行編輯 ,可以添加自己的菜單 ,以可以刪除原來(lái)的菜單 . (6) 向?qū)Э刂泼姘蹇梢杂脙煞N方式打開(kāi) .(1)在 MATLAB 的 命令行窗口中鍵入” guide“命令；（ 2）在菜單條中的“ File”菜單中選擇” Show GUILayout Tool” . GUI 界面介紹與應(yīng) 用 GUI界面 ： 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 12 圖 231 GUI 界面 GUIDE(Graphical User Interfaces Development Environment) 是由窗口、光標(biāo)、按鍵、菜單、文字說(shuō)明等對(duì)象（ Objects）構(gòu)成的一個(gè)用戶(hù)界面。用戶(hù)通過(guò)一定的方法（如鼠標(biāo)或鍵盤(pán)）選擇、激活這些圖形對(duì)象，使計(jì)算機(jī)產(chǎn)生某種動(dòng)作或變化，比如實(shí)現(xiàn)計(jì)算、繪圖等 控件對(duì)象的描述 (Description of controller object) MATLAB 中的控件大致可分為兩種，一種為動(dòng)作控件，鼠標(biāo)點(diǎn)擊這些控件時(shí)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的響應(yīng)。一種為靜態(tài)控件，是一種不產(chǎn)生響應(yīng)的控件，如文本框等。 每種控件都有一些可以設(shè)置的參數(shù)，用于表現(xiàn)控件的外形、功能及效果，既屬性。屬性由兩部分組成：屬性名和 屬性值，它們必須是成對(duì)出現(xiàn)的 （ 1） 按鈕 (Push Buttons)：執(zhí)行某種預(yù)定的功能或操作； （ 2） 開(kāi)關(guān)按鈕 (Toggle Button)：產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)作并指示一個(gè)二進(jìn)制狀態(tài)（開(kāi)或關(guān)），當(dāng)鼠點(diǎn)擊它時(shí)按鈕將下陷，并執(zhí)行 callback（回調(diào)函數(shù)）中指定的內(nèi)容，再次點(diǎn)擊，按鈕復(fù)原，并再次執(zhí)行 callback 中的內(nèi)容； （ 3） 單選框 (Radio Button)：?jiǎn)蝹€(gè)的單選框用來(lái)在兩種狀態(tài)之間切換，多個(gè)單選框組成一個(gè)單選框組時(shí)，用戶(hù)只能在一組狀態(tài)中選擇單一的狀態(tài)，或稱(chēng)為單選項(xiàng)； 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 13 （ 4） 復(fù)選框 (Check Boxes)：?jiǎn)蝹€(gè)的復(fù)選框用來(lái)在兩種狀態(tài)之間切換，多個(gè)復(fù)選框組成一個(gè)復(fù)選框組時(shí)，可使用戶(hù)在一組狀態(tài)中作組合式的選擇，或稱(chēng)為多選項(xiàng)； （ 5） 文本編輯器 (Editable Texts)：用來(lái)使用鍵盤(pán)輸入字符串的值，可以對(duì)編輯框中的內(nèi)容進(jìn)行編輯、刪除和替換等操作； （ 6） 靜態(tài)文本框 (Static Texts)：僅僅用于顯示單行的說(shuō)明文字； （ 7） 坐標(biāo)軸 (Axes)： 用于顯示圖形和圖象。 第四節(jié) SIMULINK SIMULINK 簡(jiǎn)介及功能 SIMULINK 是 MATLAB 軟件的擴(kuò)展，它是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個(gè)軟件包，它與MATLAB 語(yǔ)言的主要區(qū)別在于，其與用戶(hù)交互接口是基于 Windows 的模型化圖形輸入，其結(jié)果是使得用戶(hù)可以把更多的精力投入到系統(tǒng)模型的構(gòu)建，而非語(yǔ)言的編程上。 所謂模型化圖形輸入是指 SIMULINK 提供了一些按功能分類(lèi)的基本的系統(tǒng)模塊，用戶(hù)只需要知道這些模塊的輸入輸出及模塊的功能，而不必考察模塊內(nèi)部是如何實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)對(duì)這些基本模塊的調(diào)用，再將它們連接起來(lái)就可以構(gòu)成所需要的系統(tǒng)模型（以 .mdl 文 件進(jìn)行存?。?，進(jìn)而進(jìn)行仿真與分析。 Simulink 是 MATLAB 中的一種可視化仿真工具， 是一種基于 MATLAB 的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。 Simulink 可以用連續(xù)采樣時(shí)間、離散采樣時(shí)間或兩種混合的采樣時(shí)間進(jìn)行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型， Simulink 提供了一個(gè)建立模型方塊圖的圖形用戶(hù)接口 (GUI) ，這個(gè)創(chuàng)建過(guò)程只需單擊和拖動(dòng)鼠標(biāo)操作就 能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶(hù)可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 14 Simulink 是用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計(jì)工具。對(duì)各種時(shí)變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號(hào)處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)， Simulink 提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫(kù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真、執(zhí)行和測(cè)試。 . 構(gòu)架在 Simulink 基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn)品擴(kuò)展了 Simulink 多領(lǐng)域建模功能，也提供了用于設(shè)計(jì)、執(zhí)行、驗(yàn)證和確認(rèn)任務(wù)的相應(yīng)工具。 Simulink 與 MATLAB 緊密集成，可以直接訪問(wèn) MATLAB 大量的 工具來(lái)進(jìn)行算法研發(fā)、仿真的分析和可視化、批處理腳本的創(chuàng)建、建模環(huán)境的定制以及信號(hào)參數(shù)和測(cè)試數(shù)據(jù)的定義。 在 MATLAB 命令窗口中輸入 simulink 結(jié)果是在桌面上出現(xiàn)一個(gè)稱(chēng)為 Simulink Library Browser 的窗口，在這個(gè)窗口中列出了按功能分類(lèi)的各種模塊的名稱(chēng)。 也可以通過(guò) MATLAB 主窗口的快捷按鈕來(lái)打開(kāi)Simulink Library Browser 窗口。 在 MATLAB 命令窗口中輸入 simulink3 結(jié)果是在桌面上出現(xiàn)一個(gè)用圖標(biāo)形式顯示的 Library :simulink3 的 Simulink 模塊庫(kù)窗口。 兩種模塊庫(kù)窗口界面只是不同的顯示形式，用戶(hù)可以根據(jù)各人喜好進(jìn)行選用，一般說(shuō)來(lái)第二種窗口直觀、形象，易于初學(xué)者，但使用時(shí)會(huì)打開(kāi)太多的子窗口。 第五節(jié) SIMULINK 與 GUI 的關(guān)聯(lián) SIMULINK 與 GUI 的關(guān)聯(lián)常用的方法有兩種，一是將數(shù)據(jù)導(dǎo)入基本工作空間，二是調(diào)用set_param 函數(shù)。前者由于數(shù)據(jù)都導(dǎo)入了基本工作空間，所以容易造成數(shù)據(jù)間的互相影響，故在本課題中不采用此種方法；后者由于論述不 易理解，故采用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明SIMULINK 與 GUI 的關(guān)聯(lián)。 GUI界面如圖 251所示： SIMULINK 界面如圖 252所示： 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 15 圖 251 GUI 界面 圖 252 SIMULINK 界面 關(guān)聯(lián)程序如下： str1=get(,39。String39。)。 str2=get(,39。String39。)。 str3=get(,39。Str