MATLAB二维绘图教程：plot()函数全解析（线条样式/颜色/标记/坐标轴设置）

文章目录

• • 一、plot()函数核心认知
  • • [1. 基础功能](#1. 基础功能)
    • [2. 核心特点](#2. 核心特点)
  • 二、plot()基础绘图：从简单曲线开始
  • • [1. 单条曲线绘制](#1. 单条曲线绘制)
    • [2. 多条曲线绘制](#2. 多条曲线绘制)
  • 三、自定义线条样式/颜色/标记（核心技巧）
  • • [1. 线条样式参数](#1. 线条样式参数)
    • [2. 颜色参数](#2. 颜色参数)
    • [3. 标记点参数（突出数据点）](#3. 标记点参数（突出数据点）)
    • [4. 组合参数实战示例](#4. 组合参数实战示例)
    • [5. 多条曲线分别自定义样式](#5. 多条曲线分别自定义样式)
  • 四、坐标轴设置：范围/标签/刻度/网格
  • • [1. 坐标轴范围设置（xlim/ylim）](#1. 坐标轴范围设置（xlim/ylim）)
    • [2. 坐标轴标签（xlabel/ylabel）](#2. 坐标轴标签（xlabel/ylabel）)
    • [3. 坐标轴刻度（xticks/yticks）](#3. 坐标轴刻度（xticks/yticks）)
    • [4. 网格线（grid）](#4. 网格线（grid）)
    • [5. 坐标轴样式进阶（axis）](#5. 坐标轴样式进阶（axis）)
  • 五、图表美化：标题/图例/背景
  • • [1. 标题（title）](#1. 标题（title）)
    • [2. 图例（legend）](#2. 图例（legend）)
    • [3. 背景颜色](#3. 背景颜色)
  • 六、完整实战案例：专业正弦余弦图表
  • 七、常见问题与避坑指南
  • 八、进阶技巧
  • • [1. 保存图表（高质量导出）](#1. 保存图表（高质量导出）)
    • [2. 批量绘制多条曲线](#2. 批量绘制多条曲线)
    • [3. 交互式调整图表](#3. 交互式调整图表)
  • 总结

MATLAB的 plot()函数是二维绘图的核心工具，能够快速绘制折线图、散点图等基础图形，通过自定义线条样式、颜色、标记点和坐标轴，可生成清晰、专业的可视化图表。本文从 plot()函数基础用法入手，详解线条样式/颜色/标记的设置、坐标轴自定义、图例与标题添加等核心操作，搭配可直接运行的代码示例，覆盖搜索引擎高频检索需求（如MATLAB plot线条样式设置、坐标轴范围调整、标记点添加），适合零基础掌握二维绘图技能。

一、plot()函数核心认知

1. 基础功能

plot()函数用于绘制二维平面上的曲线，核心是将一组x坐标和y坐标的点连接成线，语法格式：

plot(x, y)          % 基础用法：x为横坐标数组，y为纵坐标数组
plot(y)             % 简化用法：x默认取1,2,3...，仅传入y值
plot(x1, y1, x2, y2) % 绘制多条曲线：x1-y1、x2-y2分别为两组坐标

2. 核心特点

• 输入的x、y需为同维度的数组（向量/矩阵）；
• 支持一次性绘制多条曲线，无需多次调用；
• 可通过参数自定义线条样式、颜色、标记点；
• 绘制后可通过后续命令调整坐标轴、标题、图例等。

二、plot()基础绘图：从简单曲线开始

1. 单条曲线绘制

% 示例1：绘制正弦曲线（基础）
x = 0:0.1:2*pi;  % 生成0到2π的横坐标，步长0.1
y = sin(x);      % 计算正弦值
plot(x, y);      % 绘制x-y曲线

运行结果：生成一条从0到2π的正弦曲线，默认样式为蓝色实线。

2. 多条曲线绘制

% 示例2：同时绘制正弦和余弦曲线
x = 0:0.1:2*pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
plot(x, y1, x, y2);  % 第一条：x-y1（正弦），第二条：x-y2（余弦）

运行结果：同一画布中显示正弦（蓝）、余弦（橙）两条曲线（MATLAB默认配色）。

三、自定义线条样式/颜色/标记（核心技巧）

plot()支持通过"字符参数"自定义曲线外观，语法格式：

plot(x, y, '参数组合')

参数分为三类：线条样式、颜色、标记点，可组合使用（如'r--o'表示红色虚线+圆形标记）。

1. 线条样式参数

参数	样式	示例
-	实线（默认）	plot(x,y,'-')
--	虚线	plot(x,y,'--')
:	点线	plot(x,y,':')
-.	点划线	plot(x,y,'-.')

2. 颜色参数

参数	颜色	示例
r	红色	plot(x,y,'r')
g	绿色	plot(x,y,'g')
b	蓝色（默认）	plot(x,y,'b')
y	黄色	plot(x,y,'y')
k	黑色	plot(x,y,'k')
m	品红	plot(x,y,'m')
c	青色	plot(x,y,'c')
w	白色	plot(x,y,'w')

3. 标记点参数（突出数据点）

参数	标记样式	示例
o	圆形	plot(x,y,'o')
*	星号	plot(x,y,'*')
+	加号	plot(x,y,'+')
s	正方形	plot(x,y,'s')
^	上三角	plot(x,y,'^')
d	菱形	plot(x,y,'d')
.	点标记	plot(x,y,'.')

4. 组合参数实战示例

% 示例3：自定义正弦曲线样式（红色虚线+圆形标记）
x = 0:0.5:2*pi;  % 增大步长，便于显示标记点
y = sin(x);
plot(x, y, 'r--o', 'LineWidth', 2, 'MarkerSize', 8);
% 'LineWidth'：线条宽度（默认1），'MarkerSize'：标记点大小（默认6）

参数说明：

• 'r--o'：红色（r）+ 虚线（--）+ 圆形标记（o）；
• 'LineWidth', 2：线条宽度设为2；
• 'MarkerSize', 8：标记点大小设为8。

5. 多条曲线分别自定义样式

% 示例4：正弦（绿色点线+正方形标记）、余弦（黑色点划线+三角标记）
x = 0:0.5:2*pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
plot(x, y1, 'g:s', 'LineWidth', 1.5, 'MarkerSize', 6);
hold on;  % 保留当前画布，继续绘制下一条曲线
plot(x, y2, 'k-.^', 'LineWidth', 1.5, 'MarkerSize', 6);
hold off; % 关闭hold，恢复默认

关键：hold on是绘制多条自定义样式曲线的核心，否则新曲线会覆盖原有曲线。

四、坐标轴设置：范围/标签/刻度/网格

绘制曲线后，需调整坐标轴让图表更清晰，核心命令如下：

1. 坐标轴范围设置（xlim/ylim）

% 示例5：设置x轴范围0~2π，y轴范围-1.5~1.5
x = 0:0.1:2*pi;
y = sin(x);
plot(x, y);
xlim([0, 2*pi]);  % x轴范围：0到2π
ylim([-1.5, 1.5]);% y轴范围：-1.5到1.5

也可使用axis([xmin xmax ymin ymax])一次性设置：

axis([0, 2*pi, -1.5, 1.5]);  % 等价于xlim+ylim

2. 坐标轴标签（xlabel/ylabel）

% 示例6：添加坐标轴标签（支持中文）
x = 0:0.1:2*pi;
y = sin(x);
plot(x, y);
xlabel('x (0~2π)', 'FontSize', 12);  % x轴标签，字体大小12
ylabel('sin(x)', 'FontSize', 12);    % y轴标签

3. 坐标轴刻度（xticks/yticks）

自定义刻度位置和标签，让刻度更贴合数据：

% 示例7：设置x轴刻度为0, π/2, π, 3π/2, 2π
x = 0:0.1:2*pi;
y = sin(x);
plot(x, y);
xticks([0, pi/2, pi, 3*pi/2, 2*pi]);  % 刻度位置
xticklabels({'0', 'π/2', 'π', '3π/2', '2π'});  % 刻度标签（替换数字为符号）

4. 网格线（grid）

添加网格线便于读取数据：

% 示例8：显示网格线（仅x轴/仅y轴/全部）
x = 0:0.1:2*pi;
y = sin(x);
plot(x, y);
grid on;        % 显示全部网格线（默认）
% grid xon;     % 仅显示x轴网格线
% grid yon;     % 仅显示y轴网格线
grid minor;     % 显示次要网格线（更密集）

5. 坐标轴样式进阶（axis）

axis equal;     % x/y轴等比例（避免图形拉伸）
axis square;    % 坐标轴区域为正方形
axis off;       % 隐藏坐标轴
axis on;        % 显示坐标轴（默认）

五、图表美化：标题/图例/背景

1. 标题（title）

% 示例9：添加图表标题
x = 0:0.1:2*pi;
y = sin(x);
plot(x, y);
title('正弦函数图像（0~2π）', 'FontSize', 14, 'FontWeight', 'bold');
% 'FontWeight', 'bold'：标题加粗

2. 图例（legend）

绘制多条曲线时，添加图例区分：

% 示例10：添加图例（指定位置）
x = 0:0.1:2*pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
plot(x, y1, 'r--', x, y2, 'g:');
legend('sin(x)', 'cos(x)', 'Location', 'upper right');
% Location参数：upper right/upper left/lower right/best（自动选最优位置）

3. 背景颜色

% 示例11：设置坐标轴背景色
x = 0:0.1:2*pi;
y = sin(x);
plot(x, y);
set(gca, 'Color', [0.95, 0.95, 0.95]);  % 浅灰色背景（gca表示当前坐标轴）

六、完整实战案例：专业正弦余弦图表

% 完整示例：自定义正弦余弦图表
clear all; clc;  % 清空变量和命令行

% 1. 生成数据
x = 0:0.2:2*pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);

% 2. 绘制曲线（自定义样式）
plot(x, y1, 'r--o', 'LineWidth', 1.5, 'MarkerSize', 6);
hold on;
plot(x, y2, 'g:^', 'LineWidth', 1.5, 'MarkerSize', 6);
hold off;

% 3. 坐标轴设置
xlim([0, 2*pi]);
ylim([-1.2, 1.2]);
xlabel('x 轴（弧度）', 'FontSize', 12);
ylabel('y 轴（函数值）', 'FontSize', 12);
xticks([0, pi/2, pi, 3*pi/2, 2*pi]);
xticklabels({'0', 'π/2', 'π', '3π/2', '2π'});
grid on;  % 显示网格

% 4. 图表美化
title('正弦函数与余弦函数对比', 'FontSize', 14, 'FontWeight', 'bold');
legend('sin(x)', 'cos(x)', 'Location', 'best');
set(gca, 'Color', [0.98, 0.98, 0.98]);  % 浅灰色背景

七、常见问题与避坑指南

常见错误	原因分析	解决方法
多条曲线样式未生效	未使用hold on，新曲线覆盖原有曲线	绘制多条曲线前加hold on，结束后加hold off
标记点不显示	x/y数组步长过小，标记点重叠；或未设置标记参数	增大步长（如0.5），或添加标记参数（如'o'）
中文标签乱码	MATLAB字符编码问题（旧版本）	执行set(0,'DefaultTextFontName','SimHei')设置中文字体
坐标轴范围设置无效	设置顺序错误（先设置范围再绘图）	先绘图，再用xlim/ylim设置范围
线条宽度参数报错	参数名拼写错误（如linewidth小写）	正确写法：'LineWidth'（首字母大写）

八、进阶技巧

1. 保存图表（高质量导出）

% 保存为PNG格式（分辨率300dpi）
print('-dpng', '-r300', 'sin_cos_plot.png');
% 保存为PDF格式（矢量图，无失真）
print('-dpdf', 'sin_cos_plot.pdf');

2. 批量绘制多条曲线

% 示例：绘制y=x、y=x²、y=x³三条曲线
x = 0:0.1:5;
y = [x; x.^2; x.^3];  % 3行数组，每行对应一条曲线
plot(x, y);  % 自动绘制三条曲线，默认不同颜色
legend('y=x', 'y=x²', 'y=x³');

3. 交互式调整图表

绘制完成后，可通过MATLAB绘图窗口的"编辑"菜单，手动调整线条样式、坐标轴、图例等，适合快速美化图表。

总结

MATLAB plot()函数的核心是"数据+样式+坐标轴"的协同设置：

1. 基础绘图：通过plot(x,y)绘制单/多条曲线；
2. 样式自定义：组合线条、颜色、标记参数，搭配LineWidth/MarkerSize优化外观；
3. 坐标轴设置：用xlim/ylim定范围，xlabel/ylabel加标签，grid加网格；
4. 图表美化：添加标题、图例，设置背景色，让图表更专业。

掌握这些技能后，可快速绘制符合需求的二维图表，无论是数据可视化、课程作业还是科研绘图，都能高效完成。新手建议先从基础样式入手，逐步尝试自定义参数，结合实际数据反复练习，就能熟练掌握plot()函数的用法。