學會MATLAB軟體中曲線擬合方法

2022-08-26 15:00:09 字數 2064 閱讀 8472

實驗目的:

實驗內容及要求:

問題1:多項式回歸

某種合金中的主要成分為金屬a與金屬b,經過實驗與分析發現,這兩種金屬成分之和x與膨脹係數y之間有一定的關係。由下面的資料建立描述這種關係的數學表示。

金屬成分和x=[37.0 37.5 38.

0 38.5 39.0 39.

5 40.0 40.5 41.

0 41.5 42.0 42.

5 43.0];

膨脹係數 y=[3.40 3.00 3.

00 2.27 2.10 1.

83 1.53 1.70 1.

80 1.90 2.35 2.

54 2.90];

問題2:非線性回歸

設觀測到的資料如下:

x=20:10:210;

y=[0.57 0.72 0.

81 0.87 0.91 0.

94 0.95 0.97 0.

98 0.99 1.00 0.

99 0.99 1.00 1.

00 0.99 1.00 1.

00 0.99 1.00];

取回歸函式為y=b(1)*(1-exp(-b(2)*x)),試估計引數b(1)、b(2)。

實驗解答:

問題一:matlab軟體解答如下:

clcx1=35:0.1:45;

x=[37.0 37.5 38.

0 38.5 39.0 39.

5 40.0 40.5 41.

0 41.5 42.0 42.

5 43.0];

y=[3.40 3.00 3.

00 2.27 2.10 1.

83 1.53 1.70 1.

80 1.90 2.35 2.

54 2.90];

plot(x,y,'r*')

hold on

a=polyfit(x,y,2)

z=polyval(a,x1);

plot(x1,z,'b')

axis([35,45,0,8]);

grid on

xlabel('兩種金屬膨脹之和x');

ylabel('膨脹係數y');

title('兩種金屬成分之和x與膨脹係數y之間的關係');

所得影象:

所得結果:

擬合的結果方程:

問題二:matlab解答如下:

1 利用以下的matlab程式,計算出初值b0。程式如下:

clcsyms a b;

[a,b]=solve('0.57=a*(1-exp(-b*20))','0.72=a*(1-exp(-b*30))')

結果如下:

a =1.0127050983124842272306880251548

0.67729490168751577276931197484515

b =0.041373824431235797174063148182777

0.092126282241998211366763661683389 + 0.31415926535897932384626433832795*i

根據結果,採用b0=[1.0127 0.0414]

2 利用lsqcurvefit做非線性回歸,程式如下:

function y=nolinear(b,x)

y=b(1)*(1-exp(-b(2)*x));

end利用指令碼檔案呼叫function,程式:

clcx0=[1.0127,0.0414];

x=20:10:210;

y=[0.57 0.72 0.

81 0.87 0.91 0.

94 0.95 0.97 0.

98 0.99 1.00 0.

99 0.99 1.00 1.

00 0.99 1.00 1.

00 0.99 1.00];

x=lsqcurvefit('nolinear',x0,x,y)

結果如下:

x =0.9962 0.0420

得出擬合結果:

y=0.9962*(1-exp(-0.0420)*x))

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