基于QCustomPlot实现的Nyquist图、Nichols图

目录

1.前言

2.底图预览

2.1Nyquist图

2.2Nichols图

3.附着标记点实现

4.代码附录

1.前言

Nyquist（奈奎斯特）图、Nichols（尼科尔斯）图是两种频率分析图表，与之相近的还有Bode图。由于其业务特性特性，除开X-Y轴数据以外，这两种图表有很多辅助内容需要去绘制，比如M圆/等值线、N圆/等值线等，这些内容本文统一称之为底图。

底图的内容是固定的，由纯粹的数学公式推导出，而与实际X-Y数据无关。本文基于QCustomPlot、Qt、C++代码，绘制出了Nyquist、Nichols底图，可以方便使用作为图表背景，继而接入个人所需数据，从而快速的实现两种图表效果。

本文还附带提供了基于两种业务场景的标记点实现。

2.底图预览

2.1Nyquist图

要素内容：

（1）XY轴（实轴、虚轴）

（2）M圆（蓝色圆）

（3）N圆（粉色圆）

（4）单位圆（绿色圆）

（5）零点，（-1，0）极值点

2.2Nichols图

要素内容：

（1）M等值线、N等值线

（2）临界点

（3）周期特性。图表初始时绘制-720度至360度，三个周期的Nichols底图，该范围外的底图只有在可视时，才会被创建

3.附着标记点实现

QCPCurve：QCustomPlot中的一个曲线类，通过输入一系列的散点（实际点），在界面上拟合、显示出一条曲线。

实现了两个标记点两个业务需求：

（1）对于图表上的任意一条QCPCurve曲线，仅存在一个凸显的标记点。该标记点对应曲线上实际点位置；该标记点可以被鼠标拖动至不同位置。

（2）对于图表上的任意一条QCPCurve曲线，可以存在多个凸显的标记点。该标记点通过alt+left mouse添加、删除；该标记点对应曲线上实际点位置；该标记点可以被鼠标拖动至不同位置。

4.代码附录

代码压缩包见文章开头，有三类文件：

（1）nyquist_chart.h/cpp：nyquist底图的实现代码。

（2）nichols_chart.h/cpp：nichols底图实现代码。

（3）curve_data_marker.h/cpp：标记点实现代码。

备注：以上代码需要引入QCustomPlot开源库，需自行下载。