matlab课程设计报告用Mtlab编程实现句柄图形应用.doc

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1、课程设计报告（论文）课 程：基于Matlab的数学实验 学 号： 068318137 姓 名： 田 甜 班 级： 06 信计 任课教师： 吴 钢 徐州师范大学数学科学学院用Mtlab编程实现句柄图形应用田甜 068318137（徐州师范大学 科文学院 徐州 221116）摘要： 本文利用Mtlab的算法设计和程序设计的原理和方法,着重介绍了句柄图形的实际运用.根据提出的实际问题,即画出沿曲线移动的小球,给出具体句柄图形的定义,主要图形对象,以及各对象之间的层次关系；并利用句柄访问,修改图形对象的属性.关键字： Matlab编程； 句柄图形； 算法实现； 沿曲线移动的小球；引言MATLAB是一种

2、以数值计算和数据图示为主的计算机软件,包括MATLAB主程序、SIMULINK 动态系统仿真包和各种专业工具箱.它基于矩阵运算,集数值计算、图形显示、图形界面设计等功能和模糊逻辑等30多个专业工具箱于一体,具有极强大的计算功能和极高的编程效率,特别适合于科学计算、数值分析、系统仿真和信号处理等任务,对后续专业课程的学习有重要影响. 在Matlab系统中,绘图命令产生的每一个部分称为图形对象,系统在创建每一个对象时,都为该对象分配唯一的一个值,称其为句柄,因此句柄就是图形对象标识符.对象、句柄以及图形对象等概念其实质是统一的,系统将每一个对象按树型层次结构组织起来,这些对象包括根对象,通常为计算

3、机屏幕、图形窗口、坐标系统、线条、曲面、文本串、用户界面控制等.根对象可包含一个或多个图形窗口对象,而一个图形窗口对象又可包含一组或多组坐标系子对象,线条、文本等其它对象都是坐标系的子对象.所有创建对象的函数当父对象不存在时,都会自动创建它.一、 句柄计算机屏幕作为根对象自动建立,其句柄值为0.如Hf_f=figure命令则建立图形窗口对象,并返回它的句柄值给变量Hf_f.图形窗口的句柄为一整数,并显示在该窗口的标题栏,其它图形对象的句柄为浮点数,Matlab提供了一系列与句柄操作有关的函数,如gcf 、gca等.为便于识别,用大写字母开头的变量表示句柄,如Hf_f等.二、 对象属性所有图形对

4、象都具有控制对象显示的属性.这些属性既包括对象的一般信息,如对象类型、对象的父对象及子对象等,也包括对象的一些特定信息,如坐标系对象的刻度等.用户可以获取、设置对象属性,以达到控制对象的目的.当创建一个对象时,系统用一组默认属性值定制对象,用户可以通过命令获取这些属性值,同时也可通过set命令重新设置对象属性.set命令格式为：set(H,name,value,) 将图形对象H的name属性设置为value.其中H为句柄,name为属性名,value为name的属性值.用set命令可以方便地设置图形对象属性,如下列程序段就是通过属性来定制图形.x=0:0.1:4*pi;H=plot(x,sin

5、(x); /返回正弦曲线句柄Hset(H,LineStyle,*,LineWidth,0.1); /设置正弦曲线线型与线宽其中LineStyle为线型属性,LineWidth为线宽属性.利用get(H)命令可以返回当前句柄H对象的属性.键入命令：get(H) 系统返回当前图形对象的有关属性：例：H=get(0,CurrentFigure) 则返回根对象的CurrentFigure的属性值,即当前图形窗口的句柄,相当于函数gcf.get(gcf,Children)则返回当前坐标系对象的句柄.三、 句柄应用利用句柄操作的有关函数,用户可以查找、访问图形对象,以达到定制对象属性,改变对象显示效果的目

6、的.x=-pi:pi/20:pi;y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,r,x,z,g);Hl_lines=get(gca,Children); /获取正、余曲线句柄向量Hl_linesfor k=1:size(Hl_lines) if get(Hl_lines(k),Color)=0 1 0 / 0 1 0为绿颜色向量Hl_green=Hl_li /返回绿色线条句柄 endend四、 综合运用用matlab编程画出沿曲线移动的小球Matlab源程序：h0=figure(toolbar,none,. position,198 56 408 468,. name,运行的图形);h

7、1=axes(parent,h0,. position,0.15 0.45 0.7 0.5,. visible,on);t=0:pi/24:4*pi;y=sin(t);plot(t,y,b)n=length(t);h=line(color,0 0.5 0.5,. marker,.,. markersize,25,. erasemode,xor);k1=uicontrol(parent,h0,. style,pushbutton,. position,80 100 50 30,. string,开始,. callback,. i=1;,. k=1;,. m=0;,. while 1,. if k

8、=0,. break,. end,. if k=0,. set(h,xdata,t(i),ydata,y(i),. drawnow;,. i=i+1;,. if in,. m=m+1;,. i=1;,. end,. end,. end);k2=uicontrol(parent,h0,. style,pushbutton,. position,180 100 50 30,. string,停止,. callback,. k=0;,. set(e1,string,m),. p=get(h,xdata);,. q=get(h,ydata);,. set(e2,string,p);,. set(e3,

9、string,q);k3=uicontrol(parent,h0,. style,pushbutton,. position,280 100 50 30,. string,关闭,. callback,close);e1=uicontrol(parent,h0,. style,edit,. position,60 30 60 20);t1=uicontrol(parent,h0,. style,text,. string,循环次数,. position,60 50 60 20);e2=uicontrol(parent,h0,. style,edit,. position,180 30 50 20

10、);t2=uicontrol(parent,h0,. style,text,. string,终点的X坐标值,. position,155 50 100 20);e3=uicontrol(parent,h0,. style,edit,. position,300 30 50 20);t3=uicontrol(parent,h0,. style,text,. string,终点的Y坐标值,. position,275 50 100 20);运行图形：（1）初始图形：（2）、点击“开始”，小球沿曲线循环运动，再点击“停止”后图形：五、 结论由于使用Matlab编程运算与人进行科学计算的思路和表达方

11、式完全一致，所以不象学习其它高级语言-如Basic、Fortran和C等那样难于掌握，用Matlab编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题。 MATLAB 的图形可视能力很强。 MATLAB 的图形系统有高层和低层两个部分组成。高层指令友善、简便；低层指令细腻、丰富、灵活。一般说来，不管二元函数多么复杂，就能得到富于感染力的表现。数据和函数的图形可视手段包括：线的勾画、色图使用、浓谈处理、视角选择、透视和裁剪。 MATLAB 有比较完备的图形标识指令，它们可标注：图名、轴名、解释文字和绘画图例。六、 参考文献（1）、MATLAB语言及其在电子信息工程中的应用 王洪元主编 清华大学出版社（2）、基于MATLAB的数学实验 胡守信，李柏年编著 科学出版社（3）、MATLAB6实例教程 郝红伟 中国电力出版社（4）、Matlab 工程计算及应用 李丽，王振领编著 人民邮电出版社（5）、计算方法：算法设计及其MATLAB实现 王能超 高等教育出版社