پروژه رسم نمودار در متلب

MATLAB یک ابزار مفید برای مهندسی و ریاضیات محاسباتی است. همچنین نقش بسیار مهمی در طرح های علمی و مهندسی دارد. در این پروژه به رسم نمودارهای دو بعدی و سه بعدی در متلب پرداخته می شود. همچنین اعمال تغییرات در سیگنال صوتی را با استفاده از رسم در MATLAB توضیح می دهد.

آشنایی با اصول اولیه MATLAB مانند بردارها و ماتریس ها به درک بهتر موضوع قبل از پرداختن به جزئیات کمک می کند. متلب مجموعه ای عالی از ابزارهای گرافیکی دارد. ترسیم مجموعه داده های داده شده یا نتایج محاسبات با استفاده از دستورات بسیار ساده ای امکان پذیر است. به نظر میرسد هر فریلنسر جهت انجام پروژه متلب نیاز به داشتن دانش رسم نمودار دارد.

رسم نمودار 2 بعدی در متلب

برای رسم نمودار 2 بعدی در متلب باید از تابع "plot" استفاده کرد در ابتدا مطمئن شوید که ماتریس ها/بردارهایی که می خواهید استفاده کنید دارای ابعاد مساوی هستند. در اینجا ما با استفاده از تابع ( ) plot یک ماتریس ساده را رسم می کنیم. (نمودار خروجی آن در شکل 1 نشان داده شده است):

[stextbox id=”grey”]x = [3 9 27];

t = [1 2 3];

plot (t,x);[/stextbox]

شکل 1. رسم نمودار یک تابع

همچنین می توانید با استفاده از دستورات زیر، محورهای نمودار را برچسب گذاری کنید. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، نمودار بر حسب time-distance شده است.

[stextbox id=”grey”]xlabel(‘Time(s)’); % label
for x axis
ylabel(‘Distance(m)’); %
label for y axis
title(‘Plot of Distance over
Time’); % giving the title
legend(‘Trial 1’);
legend(‘Location’,
’Northwest’); % move legend
to desired location[/stextbox]

شکل 2. نمودار فاصله زمانی

اکنون، یک مثال از رسم یک تابع سینوسی با استفاده از دستورات زیر در نظر بگیرید (خروجی آن در شکل 3 نشان داده شده است):

[stextbox id=”grey”]x = 0: pi/100: pi*2;
y = sin(x);
plot(x, y);[/stextbox]

شکل 3. رسم تابع سینوس

پیشنهاد میکنم مقاله "20 ایده برتر برای پروژه متلب" مطالعه کنید.

حال اگر می خواهید رنگ خط یا الگو را تغییر دهید از دستور زیر استفاده کنید:

[stextbox id=”grey”]plot(x,y,’r:’,’Linewidth’,4);[/stextbox]

در اینجا 'r' رنگ خط است. از ':' (دونقطه) برای الگوی خط استفاده می شود و '4' ضخامت خط است و در نهایت خروجی آن در شکل 4 نشان داده شده است. اگر می خواهید در مورد رنگ ها و الگوهای خطوط در متلب بیشتر بدانید، 'help plot' را در پنجره فرمان تایپ کنید که کل لیست را مشاهده خواهید کرد.

برای رسم نمودار دیگری با رنگ سبز در همان صفحه، از دستور Hold مطابق شکل زیر استفاده می کنیم (خروجی آن در شکل 5 نشان داده شده است):

[stextbox id=”grey”]x = 0: pi/100: pi*2;
y = sin(x);
z = cos(x);
plot(x, y, ‘r’);
hold on
plot(x, z, ‘g’);[/stextbox]

شکل 4. نمودار موج سینوسی رنگ قرمز

شکل 5. نمودار موج سینوسی در رنگ های سبز و قرمز

تابع ( ) subplot شکل فعلی را به پنجره های مستطیلی تقسیم می کند که به صورت ردیفی شماره گذاری می شوند. مثالی برای دستور 'subplot' در زیر آورده شده است (خروجی آن در شکل 6 نشان داده شده است):

[stextbox id=”grey”]

x = 0: pi/100: pi*2;
y = sin(x);
z = cos(x);
t = exp(-x);
u = (x.^3);
subplot(2,2,1);
plot(x,y);
subplot(2,2,2);
plot(x,z);
subplot(2,2,3);
plot(x,t);
subplot(2,2,4);
plot(x,u); [/stextbox]

شکل 6. خروجی تابع فرعی

پیشنهاد میکنم مقاله "معرفی بهترین کتاب های آموزش متلب" مطالعه کنید.

مثالی از دستور polar در زیر آورده شده است (خروجی آن در شکل 7 نشان داده شده است):

x = 0:0.2:5*pi;
y = x.^2;
polar(x, y,’*’);

شکل 7. خروجی تابع قطبی

همچنین دستورات دیگری برای گرافیک های دو بعدی مانند نوار، پله ها، لاگ و نشانه شناسی داریم.

رسم نمودار 3 بعدی در متلب

رسم گراف یا نمودار سه بعدی در متلب روش های مختلفی دارد. یک نوع نمودار سه بعدی که بسیار مفید و کاربردی می باشد، نمودار صفحه ای هست، در این نوع نمودار ابتدا در صفحه x-y دیتا اجرا شده و سپس تابع سوم را به عنوان بعد z اعمال کنید. برای مثال در شکل 8 با استفاده از تابع surf ( ) یک گراف سه بعدی صفحه ای رسم شده است.

[stextbox id=”grey”][x,y] = meshgrid([-2:.2:2]); %
set up 2-D plane
z = x.*exp(-x.^2-y.^2); % plot
3rd dimension on plane
surf(x,y,z) ; % surface plot[/stextbox]