實驗一 數(shù)據(jù)處理方法的MATLAB實現(xiàn)

2024年2月4日發(fā)(作者：背影全文)

控制系統(tǒng)CAD及數(shù)字仿真實驗報告

實驗一 數(shù)據(jù)處理方法的MATLAB實現(xiàn)

一、實驗?zāi)康?

學(xué)會在MATLAB環(huán)境下對已知的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

二、實驗方法

1. 求取數(shù)據(jù)的最大值或最小值。

2. 求取向量的均值、標(biāo)準(zhǔn)方差和中間值。

3．在MATLAB環(huán)境下，對已知的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行曲線擬合和插值。

三、實驗設(shè)備

1．586以上微機(jī)，16M以上內(nèi)存，400M硬盤空間，2X CD-ROM

2．MATLAB5.3以上含CONTROL SYSTEM TOOLBOX。

四、實驗內(nèi)容

1．在MATLAB環(huán)境下，利用MATLAB控制系統(tǒng)工具箱中的函數(shù)直接求取數(shù)據(jù)的最大值或最小值，以及向量的均值、標(biāo)準(zhǔn)方差和中間值。

2．在MATLAB環(huán)境下，選擇合適的曲線擬合和插值方法，編寫程序，對已知的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行曲線擬合和插值。

五、實驗步驟

1. 在MATLAB環(huán)境下，將已知的數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)文件中。

雙擊打開Matlab，在命令窗口（command window）中，輸入一組數(shù)據(jù)：

實驗一 數(shù)據(jù)處理方法的MATLAB實現(xiàn)

一、實驗?zāi)康?

學(xué)會在MATLAB環(huán)境下對已知的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

二、實驗方法

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控制系統(tǒng)CAD及數(shù)字仿真實驗報告

1. 求取數(shù)據(jù)的最大值或最小值。

2. 求取向量的均值、標(biāo)準(zhǔn)方差和中間值。

3．在MATLAB環(huán)境下，對已知的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行曲線擬合和插值。

三、實驗設(shè)備

1．586以上微機(jī)，16M以上內(nèi)存，400M硬盤空間，2X CD-ROM

2．MATLAB5.3以上含CONTROL SYSTEM TOOLBOX。

四、實驗內(nèi)容

1．在MATLAB環(huán)境下，利用MATLAB控制系統(tǒng)工具箱中的函數(shù)直接求取數(shù)據(jù)的最大值或最小值，以及向量的均值、標(biāo)準(zhǔn)方差和中間值。

2．在MATLAB環(huán)境下，選擇合適的曲線擬合和插值方法，編寫程序，對已知的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行曲線擬合和插值。

五、實驗步驟

1. 在MATLAB環(huán)境下，將已知的數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)文件中。

雙擊打開Matlab，在命令窗口（command window）中，輸入一組數(shù)據(jù)：

x=[1,4,2,81,23,45]

x =

1 4 2 81 23 45

單擊保存按鈕，保存在Matlab指定目錄（C:Program FilesMATLAB71）下，文件名為“” 。

2. 在MATLAB環(huán)境下，利用MATLAB控制系統(tǒng)工具箱中的函數(shù)直接求取數(shù)據(jù)的最大值或最小值，以及向量的均值、標(biāo)準(zhǔn)方差和中間值。

繼續(xù)在命令窗口中輸入命令：

第2頁

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（1）求取最大值“max（a）”；

>>

max(x)

ans =

81

（2）求取最小值“min（a）”；

>>

min(x)

ans =

1

（3）求取均值“mean（a）”；

>>

mean(x)

ans =

26

（4）求取標(biāo)準(zhǔn)方差“std（a）”；

>>

std(x)

ans =

31.8748

（5）求取中間值“median（a）”；

第3頁

控制系統(tǒng)CAD及數(shù)字仿真實驗報告

median(x)

ans =

13.5000

3. 在MATLAB環(huán)境下，編寫程序，對已知的數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合和插值。

在Matlab命令窗口中繼續(xù)輸入：

x=10:1:20;

y=[18,16,13,11,9,7,12,15,19,20,27];

n=2;

p=polyfit(x,y,n);

xi=linspace(10,20,10);

yi=polyval(p,xi);

plot(x,y,'-o',xi,yi,'--');

最終擬合圖像如圖：

第4頁

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六、問題與討論

1、曲線擬合和插值有什么區(qū)別？常用的曲線擬合和插值方法有哪幾種，如何用MATLAB函數(shù)實現(xiàn)？

答：插值是用高階函數(shù)將測定的數(shù)據(jù)點平滑的串聯(lián)起來。曲線擬合是用一條平滑的曲線比表示函數(shù)變量之間的關(guān)系，不要求通過每一個已知點，而整體的擬合數(shù)據(jù)誤差最小。

常用的曲線擬合法有最佳直線擬合、二次多項式擬合等。

常用的插值方法有線性插值法，三次樣條插值等。

通過改變輸入量“n”的數(shù)值可以選擇是采用直線擬合還二次多項式擬合。

通過改變“yi=interp(x,y,xi,‘method’)”中‘method’的模式選用不同的插值函數(shù)。

2、對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理有什么實際意義？

答：將非線性的采樣點線性化，便于數(shù)據(jù)的分析。3、談?wù)剬嶒烍w會。

通過本次實驗，使我初步學(xué)習(xí)了使用Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的一些方法。Matlab使用非常方便，輸入不同的Matlab函數(shù)，改變參數(shù)就可以得到不同的擬合或插值函數(shù)以及完成不同的函數(shù)功能。最后，可以通過“plot”命令顯示出函數(shù)圖像。這樣就可以看到一些復(fù)雜公式的二維甚至是三維的圖像了。

3. 在MATLAB環(huán)境下，編寫程序，對已知的數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合和插值。

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在Matlab命令窗口中繼續(xù)輸入：

a=[2,4,6,8,9,10];

>> b=[19,16,11,13,17,20];

>> n=2;

p=polyfit(a,b,n);

>> xi=linspace(0,12,20);

>> yi=polyval(p,xi);

>> plot(a,b,'-o',xi,yi,'--');

最終擬合圖像如圖：

六、問題與討論

1、曲線擬合和插值有什么區(qū)別？常用的曲線擬合和插值方法有哪幾種，如何用MATLAB函數(shù)實現(xiàn)？

答：插值是用高階函數(shù)將測定的數(shù)據(jù)點平滑的串聯(lián)起來。曲線擬合是用一條平滑的曲線比表示函數(shù)變量之間的關(guān)系，不要求通過每一個已知點，而整體的擬合數(shù)據(jù)誤差最小。

第6頁

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常用的曲線擬合法有最佳直線擬合、二次多項式擬合等。

常用的插值方法有線性插值法，三次樣條插值等。

通過改變輸入量“n”的數(shù)值可以選擇是采用直線擬合還二次多項式擬合。

通過改變“yi=interp(x,y,xi,‘method’)”中‘method’的模式選用不同的插值函數(shù)。

2、對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理有什么實際意義？

答：將非線性的采樣點線性化，便于數(shù)據(jù)的分析。3、談?wù)剬嶒烍w會。

通過本次實驗，使我初步學(xué)習(xí)了使用Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的一些方法，增加了Matlab的一些實際經(jīng)驗。Matlab使用起來十分便捷，輸入不同的Matlab函數(shù)，改變參數(shù)就可以得到不同的擬合或插值函數(shù)以及完成不同的函數(shù)功能。最后，可以通過“plot”命令顯示出函數(shù)圖像。這樣就可以看到一些復(fù)雜公式的二維甚至是三維的圖像了。

這個辦法 今天無意發(fā)現(xiàn)的 買了7個罐子 開完后發(fā)現(xiàn) 魔王記錄喂3個 中間有一次把窗口關(guān)了另算了一次

后來又買了兩個 又開了一次 記錄為五個

總共 9個罐子 記錄使用顯示 為5個 由此發(fā)現(xiàn)這個 bug

買30個罐子 放在背包角兒 右擊鼠標(biāo)開始開罐子 在為開啟時 再次右擊罐子 出現(xiàn)對話窗口 無視 不管 等罐子開了以后 不點確定 繼續(xù)開 依次重復(fù) 每天30個罐子 只要有負(fù)重

可一次開完

第7頁

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此 bug 在河南3 可以用 本人 試了兩次 總共 9個罐子 記錄使用顯示 為5個 中間有幾次

點了確定 可能導(dǎo)致使用記錄為5

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