3.2 Оформлення графіків

Використання під час побудови графіка функції axis дає змогу користувачеві самому задавати діапазон зміни координат. Структура такої команди має вигляд

axis ([xmin xmax ymin ymax]).

Функція axis також дає змогу керувати виводом осей при побудові графіка та їх розбиттям. Так, наприклад, команда axis equal формує однаковий крок розбитгя по х- та у-осям, а команда axis оff дозволяє не виводити мітки та розбиття коор­динатних осей.

Використання команди grid дозволяє нанести сітку на графік.

Для опису графіків служать додаткові команди, які дають можливість задати:

• назви x-,у-осей, відповідно, хlabel (Назва осі), уlabel (Назва осі) ;

• назву графіка title (Назва графіка);

• зробити підпис в будь-якому місці графіка text (х, у, Текст підпису). Тут x, y координати точки початку напису.

Розглянемо використання описаних операторів на прикладі побудови

характеристики неробочого ходу генератора:

результати експерименту

х=[1.5 2.13 2.6 3.09 3.6 4.15 4.52 4.78 5.2 5.59 ...

6.77 7.74 8.55 9.13 10.58];

у=[80 100 120 140 160 180 190 200 212 220 240 252 ...

260 264 276];

апроксимаційний вираз

y1=239.984*atan (0.222*x) ;

plot (x, y, ‘ko’, x, y1, ‘k: ‘)

grid

axis ([0 11 0 286])

ylabel (‘U, [B] ‘)

xlabel (‘Im, [A] ‘)

text (3,60,'o - експериментальні дані')

text (3,40,'--- - U=239. 984arctg (0.2221Im) ')

title (Апроксимація характеристики неробочого ходу генератора)

Результат роботи поданої програми показано на рис.3.1.

Рисунок 3.1 Вигляд графічного вікна після виконання команд програми.

Використання розглянутих вище функцій для побудови та оформлення графіків є зручними при складані m-файлів. Для оформлення простих графіків можна використовувати панель інструментів графічного вікна, яку рекомендується освоювати самостійно.

3.3 Тривимірна графіка

Найважливіші функції пакета МАТLАВ, що вживаються для створення тривимірних графіків, подано в таблиці 3.4.

Таблиця 3.4 – Деякі функції для створення тривимірних графіків

Команди	Призначення
plot3	побудова графіка в тривимірній системі координат
mesh	побудова сітки на поверхні графіка
surf	побудова поверхні графіка
contour3	побудова контурів поверхні графіка

Під час роботи з тривимірними графіками досить часто застосовують команду contour, що будує еквіпотенціальні лінії. Найпростіший вигляд цієї команди contour (z) будує еквіпотенціальні лінії тривимірної функції з автоматичним вибором кількості ліній. Для побудови графічних символів, що показують зміну вектора на площині (наприклад зміну градієнта на площині, що подає еквіпотенціальні лінії), служить функція quiver (z).

Для візуалізації графіка функції двох змінних z = f(х, у) необхідно створити матриці Х та У, які формуються так: рядки матриці Х є копіями вектора х та стовпці матриці У є копіями вектора у. Цю операцію можна виконати за допомогою функції meshgrid. Після цього визначається значення функції і за допомогою однієї з команд будується її графік.

Рисунок 3.2 Графік функції при , та графік еквіпотенціальних ліній такої функції з нанесеною зміною її градієнта.

Прикладом застосування описаних функцій може бути наведений нижче фрагмент програми, що дозволяє побудувати графік функції для , та вивести еквіпотенціальні лінії такої функції з нанесеною зміною її градієнта (рис. 3.2).

[х, у] = meshgrid(-2 : .2 :2, -2 : .2:2) ;

z = х .* ехр (-х.^2 - у.^2);

[рх,ру] = gradient (z, .2, .2) ;

subplot (212), mesh(х, у, z)

subplot (211), соntour (х, у, z,'к-') ; hold on

quiver (х, у, рх, ру), hold off.

Додаток до лабораторної роботи №3.

Побудувати двовимірні графіки згідно завдання до лабораторної роботи.

Якщо у виразі є незалежні змінні А, В та С, зробити так:

змінним А, В задат ифіксовані значення,

а змінну С змінювати у диапазоні із кроком, задани мвикладачем.

Потім також зробити з іншими параметрами, тобто А, С – фіксовані, В – у діапазоні; В, С – фіксовані, А – у діапазоні.

Побудувати усі 3 (або 4) графіки у одному вікні; у різних вікнах різними засобами.

Для 3-вимірних графіків побудувати одну з залежностей

1. z(x,y)=x^2+y^2

2. z=sin(x)/(x^2+y^2+0.3)

3. z=sin(x)*exp(-x^2-y^2)

4. z=3*(1-x)^2*exp(-(x^2)-(y+1))^2

5. z=10*(x/5-x^3-y^5)*exp(-x^2-y^2)

6. z=1/3*exp(-(x+1)^2-y^2)