MATLAB仿真作图的流程与代码结构-经验总结

流程简述

在长期编写matlab代码中总结出得经验：通过一个合理的流程来写MATLAB代码，设计代码结构，能对后续的调试和修改提供极大便利。

流程可以总结如下：
1.获取数据，存为mat文件；
2.编写整体仿真计算代码（期间，将可独立出来的计算单元写成函数）；
3.存储仿真结果；
4.绘图；
5.修改图的样式、坐标、标签等；

代码结构

MATLAB都是用m文件存储脚本代码和函数代码，下面介绍的就是一整个仿真出图所涉及的代码结构。注意，整个项目可能涉及多个m文件实现的多个仿真出图，所以要考虑函数重用性、易用性，数据的一致性。

一般实现一次仿真的m文件可分为如下几个部分。每一部分在代码中用%%分割成小节，以便可以单独调试每一个节。

1.第一部分：加载数据

仿真的数据不仅包括和仿真直接相关的输入参数，还包括颜色表，字体设置等与图表样式有关的数据。

%%---------------------------

• 清空： clear 和 clc
• 不会改动的数据用mat文件存储，使用load xxx.mat 加载；
• 需要更改调试，但在整个项目需要保持一致的代码，使用单独m文件写成脚本并加载；

%-----------------------------

• 仅用在本文件的参数，或者对加载的数据进行改动，在此直接定义或赋值。

2.第二部分：仿真计算

%%---------------------------

• 考虑仿真可能可以分为多个独立步骤，需要提前想清楚，考虑每个步骤的输入和输出；
• 根据仿真的步骤，将不同步骤的代码块用空行或注释分开，足够清晰；
• 记录实时生成的结果数据，一般包括作图的x和y轴数据、图例文本等，用数组或元胞数组存储。；
• 将可以为其他算法使用的独立单元写成函数（也是为了代码提高可读性）；

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• 保存结果数据

提示

• 保存数据用save指令，这样下次打开m文件可以直接加载上次的结果，用来绘图；

• 用sprintf自动生成参数变化的图例文本。
  gtxt(i)=sprintf(“I=%d A”, current(i))

• 函数的调用如参数过多，调用的时候保持参数名一致，或者用结构体等方法。

3.第三部分：绘图

%%----------------------------

• 加载结果数据；

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• 创建绘图框，获取句柄 fig1=figure；
• 打开网格 grid on，打开保持 hold on

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• 设置x轴标签、坐标范围/坐标刻度

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• 根据y轴左右侧区分，分别画：
• 用plot, semilogx, semilogy 等绘图；
• 设置标签、坐标范围/坐标刻度、网格

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• 设置图例

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• （可选）去除边缘的空白部分 set(fig1.CurrentAxes,'looseInset',[0 0.1 0 0]) %去白边
• 统一设置字体字号 set(fig1.CurrentAxes,'FontName',ftname,'FontSize',ftsize)
• 关闭保持hold off

提示

• 用yyaxis right/left 指定下面操作的坐标轴是左侧还是右侧；

• 如果图中需要添加箭头、文本框，可以先用图表编辑工具直接在图上绘制，然后生成代码，生成的代码是一个函数，将其中自己需要的部分复制到自己代码后面即可。

• 生成图例与图中曲线对应：

gtxt(1)=sprintf( “R=%d”, resistor(1) )   
... 
gc(1)=plot(x{1},y{1})
...
legend([gc(1),gc(2),gc(3)],gtxt{1},gtxt{2},gtxt{3}, 'Location','Northwest') 

命名规则

简单的变量用小写，其他用小驼峰命名法（如 colorListForLine）；
绘图的代码文件用 Curve_xxxx.m 命名；
设置全局参数的文件用 Load_xxxx.m 命名；
计算某个值的函数文件用 Calc_xxxx.m 命名；
隐函数表达式的文件用 Fun_xxxx.m 命名 ；
原始数据的文件用 Source_xxxx.m 命名；
结果数据的文件用 Result_xxxx.m命名；
其他数据的文件用Data_xxxx.m 命名。