本文目录导读：

1. 什么是plotyy？
2. plotyy的基本用法
3. plotyy的高级功能
4. 注意事项

在数据分析和工程绘图中，我们经常需要比较两个不同量纲的数据集，这种情况下，使用双轴图可以有效地将两个数据集同时展示在同一张图表中，从而更直观地进行对比和分析，MATLAB提供了plotyy函数，专门用于绘制这种双轴图，本文将详细介绍plotyy的使用方法、自定义技巧以及常见应用。

什么是plotyy？

plotyy是MATLAB中一个强大的绘图函数，用于在同一个坐标系中绘制两个不同数据集，每个数据集对应一个y轴，这种图表形式特别适合比较两个具有不同量纲或尺度的数据集，例如时间序列数据、实验数据等。

plotyy的基本语法如下：

plotyy(X1,Y1,X2,Y2)

X1,Y1和X2,Y2是需要绘制的两个数据集。plotyy会自动为这两个数据集分别创建一个y轴，左侧为第一个数据集的y轴,右侧为第二个数据集的y轴。

plotyy的基本用法

1. 绘制基础双轴图

   使用plotyy绘制基础双轴图非常简单,以下代码可以绘制两个不同函数的图形：

   x = 0:0.1:20;
   y1 = sin(x);
   y2 = x.^3;
   plotyy(x, y1, x, y2);

   运行上述代码后，MATLAB会自动生成一个双轴图，左侧y轴绘制y1，右侧y轴绘制y2。

2. 自定义线型和颜色

   plotyy函数允许用户对绘制的线条进行自定义，包括颜色、线型和标记。

   x = 0:0.1:20;
   y1 = sin(x);
   y2 = x.^3;
   [h1, h2] = plotyy(x, y1, x, y2, 'r--', 'b.');

   这里，'r--'表示左侧y轴的线条为红色虚线，'b.'表示右侧y轴的线条为蓝色带点线。h1和h2分别返回左侧和右侧y轴的线条句柄,便于后续对线条进行进一步的修改。

为了使图表更加清晰,可以添加标题和标签。

x = 0:0.1:20;
y1 = sin(x);
y2 = x.^3;
[h1, h2] = plotyy(x, y1, x, y2, 'r--', 'b.');
title('Sin函数与立方函数比较');
ylabel(h1, 'Sin(x)');
ylabel(h2, 'x^3');

这里，title函数添加图表标题，ylabel函数分别为左侧和右侧y轴添加标签。

3. 添加图例

   为了帮助读者区分两个数据集,可以添加图例。

   x = 0:0.1:20;
   y1 = sin(x);
   y2 = x.^3;
   [h1, h2] = plotyy(x, y1, x, y2, 'r--', 'b.');
   legend(h1, 'Sin(x)', 'Location', 'northwest');
   legend(h2, 'x^3', 'Location', 'southeast');

   这里，legend函数分别为左侧和右侧的线条添加图例,并指定图例的位置。

plotyy的高级功能

1. 调整轴标签

   在双轴图中，左侧和右侧的y轴标签通常是默认显示的,但有时候我们需要自定义轴标签。

   x = 0:0.1:20;
   y1 = sin(x);
   y2 = x.^3;
   [h1, h2] = plotyy(x, y1, x, y2, 'r--', 'b.');
   % 调整左侧y轴标签
   set(get(h1, 'YLabel'), 'String', 'Sin(x)', 'Color', 'r');
   % 调整右侧y轴标签
   set(get(h2, 'YLabel'), 'String', 'x^3', 'Color', 'b');

2. 调整轴范围

   可以通过axis函数调整双轴图中各个轴的范围。

   x = 0:0.1:20;
   y1 = sin(x);
   y2 = x.^3;
   [h1, h2] = plotyy(x, y1, x, y2, 'r--', 'b.');
   axis(h1, [0 20 -1 1]); % 调整左侧y轴范围
   axis(h2, [0 20 0 1600]); % 调整右侧y轴范围

3. 添加网格线

   为了提高图表的可读性,可以添加网格线。

   x = 0:0.1:20;
   y1 = sin(x);
   y2 = x.^3;
   [h1, h2] = plotyy(x, y1, x, y2, 'r--', 'b.');
   grid on; % 添加网格线
   grid(h1, 'off'); % 关闭左侧y轴的网格线
   grid(h2, 'on'); % 打开右侧y轴的网格线

4. 自定义字体和颜色

   可以通过set函数自定义图表的字体和颜色。

   x = 0:0.1:20;
   y1 = sin(x);
   y2 = x.^3;
   [h1, h2] = plotyy(x, y1, x, y2, 'r--', 'b.');
   % 设置左侧y轴标签字体属性
   set(get(h1, 'YLabel'), 'FontName', 'Arial', 'FontSize', 12, 'Color', 'r');
   % 设置右侧y轴标签字体属性
   set(get(h2, 'YLabel'), 'FontName', 'Arial', 'FontSize', 12, 'Color', 'b');

注意事项

1. 数据对齐

   在使用plotyy绘制双轴图时，需要注意数据对齐的问题，如果两个数据集的x轴范围不一致，可能会导致图表显示不美观，解决方法是确保两个数据集的x轴范围一致，或者通过'detrend'等参数进行数据对齐。

2. 标签对齐

   双轴图的左右两侧y轴标签可能不会对齐，这会影响图表的美观,可以通过调整图表的布局来解决这个问题。

   x = 0:0.1:20;
   y1 = sin(x);
   y2 = x.^3;
   [h1, h2] = plotyy(x, y1, x, y2, 'r--', 'b.');
   % 调整左侧y轴标签的位置
   set(get(h1, 'YLabel'), 'Position', [0.15, get(get(h1, 'YLabel'), 'Position'), 0]);
   % 调整右侧y轴标签的位置
   set(get(h2, 'YLabel'), 'Position', [0.15, get(get(h2, 'YLabel'), 'Position'), 1]);

3. 数据量大的情况

   当数据量较大时，使用plotyy绘制双轴图可能会导致图表过于拥挤，可以考虑使用其他图表形式，例如分 panel 图,或者通过调整图表的尺寸和分辨率来优化显示效果。

4. 异常值

   如果其中一个数据集包含异常值，可能会对图表的显示效果产生负面影响，可以通过筛选数据、使用对数尺度等方法来解决这个问题。

plotyy是MATLAB中一个非常有用的函数，能够帮助我们在同一张图表中展示两个不同量纲的数据集，通过自定义线型、颜色、标签和网格线，可以进一步提高图表的可读性和美观性，在实际应用中，需要注意数据对齐、标签对齐以及图表的优化,以确保图表的效果达到最佳。