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Matlab中的曲线拟合方法

Matlab中的曲线拟合方法

Matlab中的曲线拟合方法引言在科学与工程领域,数据拟合是一个重要的技术,可用于分析实验数据、预测未知的对应关系,并量化观察到的现象。

其中,曲线拟合是一种常见的数据拟合方法,而Matlab作为一种功能强大的科学计算软件,提供了多种曲线拟合工具和函数,方便用户进行数据分析和模型建立。

本文将对Matlab中的曲线拟合方法进行详细介绍和讨论。

一、线性拟合线性拟合是最简单且常见的曲线拟合方法,其基本思想是通过一条直线拟合数据点,找到最佳拟合直线的参数。

在Matlab中,可以使用polyfit函数实现线性拟合。

该函数接受两个输入参数,第一个参数为数据点的x坐标,第二个参数为数据点的y坐标。

返回结果为一个一次多项式拟合模型的参数。

例如,我们有一组实验测量数据如下:x = [1, 2, 3, 4, 5];y = [3, 5, 7, 9, 11];通过polyfit函数进行线性拟合:coeff = polyfit(x, y, 1);其中,1表示要拟合的多项式的次数,这里我们选择了一次多项式(直线)。

coeff即为拟合得到的直线的参数,可以通过polyval函数将参数代入直线方程,得到对应x的y值。

y_fit = polyval(coeff, x);接下来,我们可以使用plot函数将原始数据点和拟合曲线都绘制在同一张图上:figure;plot(x, y, 'o', 'MarkerSize', 10); % 绘制原始数据点hold on;plot(x, y_fit); % 绘制拟合曲线xlabel('x');ylabel('y');legend('原始数据点', '拟合曲线');通过观察图像,我们可以初步判断拟合的效果如何。

如果数据点较为分散,直线拟合效果可能较差。

在此情况下,可以考虑使用更高次的多项式进行拟合。

二、多项式拟合多项式拟合是一种常见的曲线拟合方法,其基本思想是通过一个一定次数的多项式函数来拟合数据点。

用MATLAB作曲线拟合

用MATLAB作曲线拟合
MATLAB作曲线拟合
1. 线性拟合 作多项式f(x)=a1xm+ …+amx+am+1拟合,可用以下命令:
a=polyfit(x,y,m)
输出拟合多项式系数 a=[a1, …am , am+1] (数组))
输入同长度 的数组X,Y
多项式在 x 处的值 y 可用以下命令计算: y=polyval(a,x)
0.0062 0.0062 x = 0.0063 -0.0034
0.0056 0.0063 0.2542
0.0059 0.0063
4)拟合得a=0.0063 b=-0.0034 k=0.2542
0.0061 0.0063
可以看出,两个命令的计算结果是相同的.
例. 由数据 温度t(0C) 20.5 32.7 51.0 73.0 95.7
6.50,6.59];
x0=[0.2,0.05,0.05];
x=lsqcurvefit ('curvefun1',x0,tdata,cdata)
f= curvefun1(x,tdata)
解法2: 用命令 lsqnonlin f(x)=F(x,tdata,ctada)= (a be0.02kt1 c1,, a be0.02kt10 c1)T x=(a,b,k)
function f=curvefun1(x,tdata)
f=x(1)+x(2)*exp(-0.02*x(3)*tdata)
2)输入命令
%其中 x(1)=a; x(2)=b;x(3)=k;
tdata=100:100:1000
cdata=1e-03*[4.54,4.99,5.35,5.65,5.90,6.10,6.26,6.39,

matlab 拟合曲线

matlab 拟合曲线

matlab 拟合曲线
Matlab 拟合曲线是 Matlab 中一项常见的功能,它可以将一组数据进行拟合,并生成一条拟合曲线。

拟合曲线可以用来描述两个变量之间的关系,或者用来预测未知数据。

Matlab 拟合曲线是一个强大的工具,可以自动对输入数据进行分析处理,根据分析结果来拟合出曲线,从而得到相关的参数和结果。

在使用 Matlab 拟合曲线功能之前,首先需要准备好要拟合的数据,数据包括 x 和 y 的数值,x 表示输入数据,y 表示输出数据,这些数据可以来自实验的测量值,也可以是一些已知的模型数据。

拟合曲线的类型可以是线性,指数,多项式,伽马,指数等等,具体取决于要拟合的数据特征。

当准备好要拟合的数据之后,就可以使用 Matlab 拟合曲线功能来进行处理。

Matlab 拟合曲线功能提供了不同的函数,用户可以根据自己需要选择使用哪一个函数,然后把准备好的数据输入到 Matlab 命令行中,就可以得到拟合曲线的结果。

Matlab 拟合曲线的结果可以用来确定拟合的曲线类型,以及拟合曲线的参数;同时,拟合曲线的过程也可以作为一种分析工具,可以帮助用户更好地理解数据,并得
出一些有价值的结论。

拟合曲线还可以用来预测未知数据,比如给定 x 值,可以预测出 y 值,这样就可以帮助用户更好地分析数据及其规律。

总之,Matlab 拟合曲线功能是一个非常有用的工具,可以帮助用户更好地理解数据,找出数据之间的关系、规律,并利用这些规律来预测未知数据。

matlab 数据 曲线拟合

matlab 数据 曲线拟合

matlab 数据曲线拟合全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:Matlab是一款功能强大的数据分析和曲线拟合工具,广泛应用于科学研究、工程设计、金融分析等领域。

在实际工作中,我们经常需要对实验数据进行处理和分析,而曲线拟合是其中一个常见的操作。

本文将介绍在Matlab中如何进行数据曲线拟合,并通过实例详细说明其使用方法。

我们需要准备一组实验数据,这些数据通常是以表格的形式存储在Excel或文本文件中。

假设我们有一组随机产生的数据点,存储在一个文本文件中,每行包含一对(x, y)坐标。

我们可以通过Matlab的文件读取函数将这些数据导入到Matlab中,然后进行曲线拟合分析。

接下来,我们需要选择适合数据走势的拟合模型。

根据实际情况,可以选择线性函数、多项式函数、指数函数、对数函数等不同类型的拟合模型。

在Matlab中,使用`polyfit`函数可以进行多项式拟合,使用`expfit`函数可以进行指数拟合,使用`fit`函数可以进行其他自定义的拟合操作。

以多项式拟合为例,我们假设要对一组数据进行二次多项式拟合。

通过`load`函数读取数据文件,然后将数据分成两个数组`x`和`y`,分别表示x坐标和y坐标。

接下来,使用`polyfit`函数进行拟合操作,语法如下:```matlabp = polyfit(x, y, 2);````2`表示进行二次多项式拟合。

拟合结果会保存在向量`p`中,`p`的元素表示拟合多项式的系数。

完成拟合操作后,我们可以利用拟合结果绘制曲线图。

通过`polyval`函数,可以根据拟合结果生成拟合曲线的y坐标值,并与原始数据一起绘制在图上,以便进行对比和分析。

除了多项式拟合之外,Matlab还提供了许多其他灵活的拟合方法。

对于非线性数据,可以使用`fit`函数进行非线性拟合。

该函数允许用户根据实际数据特点选择不同的拟合模型,并进行参数估计和优化。

在实际应用中,曲线拟合是数据分析的重要环节之一。

matlab曲线曲面拟合后系数的小数位数读取方法

matlab曲线曲面拟合后系数的小数位数读取方法

使用MATLAB的cftool和sftool工具进行曲线曲面拟合时,拟合得到的多项式系数默认为保留4位有效数字(我用的R2010a),有时候这样的精度并不能满足要求,造成拟合的多项式退化,就需要多输出几位小数位数了。

下面,我们通过一个曲面拟合例子,来看具体操作。

(1)sftool工具下的曲面拟合方法1.1 编辑数据如图所示,在EXCEL中录入X,Y,Z的值1.2 导入数据在matlab主界面中,从File—import date-中选择编辑的excel文件,点击next后按下图选择。

确定后,主界面的workspace中应当有三组数据。

1.3 基于sftool工具的曲面拟合通过Start—toolboxes—curve fitting—surface fitting tool进入曲面拟合界面。

在x,y,z的input 中选择数据,选择非线性拟合Polynomial,选好自变量的阶数,点击fit进行拟合。

(也可以选用custom equation来自定义函数拟合)此时,拟合得到的多项式,及其各项系数、相关系数都在左侧的result中给出。

在此例中,由于所得的z值很小,自变量又较大,所以得到的系数带入方程并不能计算出原来的结果,换句话说,所得系数的小数位数不够。

那么如何增加小数位数的显示呢?(2)拟合结果的小数位数显示2.1 预设置在matlab主界面中,依次点击file—preferences--command window和variable editor,在其中的format下拉框中选择long e。

(也就是科学计数法15位)2.2 拟合代码回到sftool界面,点击file—general M-file获取拟合源代码。

复制其中的拟合代码段(选中的那一段,上面的部分为说明,下面的部分为作图,均不需要)。

2.3 将该段代码粘贴到matlab主界面的command window中2.4 回车后,输入fitresult,得到如下结果可以看到,计算得到的系数仍然是4位有效数字,和在sftool工具中得到的一样。

matlab曲线拟合函数用法以及例子

matlab曲线拟合函数用法以及例子

matlab 曲线拟合函数⽤法以及例⼦⼯具/原料matlab 曲线拟合在运⾏MATLAB 编程进⾏数据的处理过程当中,我们常常⽤到matlab 曲线拟合,但是⼯具箱由于需要⼈⼯交互,得到的拟合结果,需要⼈⼯的去提取,再输⼊,所以,⼯具箱拟合结果⼗分不适合调⽤,以及继续下⾯的操作,所以我们需要⽤到matlab 曲线拟合函数,并且以最常⽤的多项式拟合函数为例作为matlab 曲线拟合例⼦,进⾏详细介绍。

MATLAB数据准备:关于MATLAB曲线拟合,我写了⼀系列的经验,为了相互统⼀,采⽤下⾯的数据:x=[0 0.3000 0.6000 0.9000 1.2000 1.5000 1.8000 2.1000 2.4000 2.7000 3.0000]y=[2.0000 2.3780 3.9440 7.3460 13.2320 22.2500 35.0480 52.2740 74.5760 102.6020 137.0000]由函数y=4*x^3+3*x^2+2 产⽣。

1函数命令拟合:MATLAB为我们提供了多项式拟合函数命令polyfit,下⾯我们就⽤这个函数命令进⾏拟合。

在MATLAB主窗⼝中输⼊y1=polyfit(x,y,3),回车我们会看到下⾯结果:y1 =4.0000 3.0000 0.0000 2.00002函数的说明:y1=polyfit(x,y,N),这⾥函数polyfit第⼀个参数传递的是拟合数据的⾃变量,第⼆个参数是因变量,第三个参数是拟合多项式的阶数,这个由我们给定。

如下图。

我们可以给定不同的N,运⽤不同的多项式进⾏拟合。

输出结果:在上⾯的例⼦中我们看到输出的结果是:y1 =4.0000 3.0000 0.0000 2.0000对照原始的函数y=4*x^3+3*x^2+2 ,我们可以看到,y1其实输出的是拟合函数的系数,并且由⾼次到低次由左到右输出。

3多项式阶数N的确定:这⾥有些⼈可能会有问题了,我们事先不知道要拟合的数据是⼏阶的,那么我们如何判断我们给定的拟合阶数N最终为多少呢?4matlab 曲线拟合结果调⽤及显⽰阶数确定⽅法⼀:这种⽅法是最常⽤的确定⽅法,⼀般情况下,我们拟合函数的⽬的,就是为了调⽤,所以在⽤函数拟合之前会⽤matlab曲线拟合⼯具箱进⾏拟合函数阶数的确定,由其确定拟合的阶数,然后我们⽤这个函数命令在其他地⽅进⾏⼗分⽅便地调⽤,这是最常⽤的做法。

matlab曲线拟合函数的具体步骤

matlab曲线拟合函数的具体步骤编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(matlab曲线拟合函数的具体步骤)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为matlab曲线拟合函数的具体步骤的全部内容。

matlab曲线拟合函数的具体步骤是什么1、在命令行输入数据:2、启动曲线拟合工具箱》cftool3、进入曲线拟合工具箱界面“Curve Fitting tool"(1)点击“Data”按钮,弹出“Data”窗口;(2)利用X data和Y data的下拉菜单读入数据x,y,可修改数据集名“Data set name”,然后点击“Create data set”按钮,退出“Data”窗口,返回工具箱界面,这时会自动画出数据集的曲线图;(3)点击“Fitting”按钮,弹出“Fitting"窗口;(4)点击“New fit”按钮,可修改拟合项目名称“Fit name”,通过“Data set"下拉菜单选择数据集,然后通过下拉菜单“Type of fit”选择拟合曲线的类型,工具箱提供的拟合类型有:Custom Equations:用户自定义的函数类型Exponential:指数逼近,有2种类型, a*exp(b*x)、 a*exp(b*x) + c*exp(d*x)Fourier:傅立叶逼近,有7种类型,基础型是 a0 + a1*cos(x*w) + b1*sin(x*w)Gaussian:高斯逼近,有8种类型,基础型是 a1*exp(—((x—b1)/c1)^2) Interpolant:插值逼近,有4种类型,linear、nearest neighbor、cubic spline、shape—preservingPolynomial:多形式逼近,有9种类型,linear ~、quadratic ~、cubic ~、4-9th degree ~Power:幂逼近,有2种类型,a*x^b 、a*x^b + cRational:有理数逼近,分子、分母共有的类型是linear ~、quadratic ~、cubic ~、4—5th degree ~;此外,分子还包括constant型Smoothing Spline:平滑逼近(翻译的不大恰当,不好意思)Sum of Sin Functions:正弦曲线逼近,有8种类型,基础型是 a1*sin(b1*x+ c1)Weibull:只有一种,a*b*x^(b-1)*exp(—a*x^b)选择好所需的拟合曲线类型及其子类型,并进行相关设置:——如果是非自定义的类型,根据实际需要点击“Fit options”按钮,设置拟合算法、修改待估计参数的上下限等参数;——如果选Custom Equations,点击“New”按钮,弹出自定义函数等式窗口。

MATLABR2010a基础教程基本使用方法资料

>> [30 40 50 60 70] > 40 ans = 0 0 1 1 1
2018年10月21日 第23页
逻辑变量(2/5)
逻辑数组的创建
创建逻辑数组的最简单的方法为直接输入元素
的值为 true 或者 false 逻辑数组也可以通过逻辑表达式生成
2018年10月21日
第24页
逻辑变量(3/5)
2018年10月21日
第6页
简单的数学运算(3/6)
MATLAB中的常用数学函数
MATLAB提供的基本初等函数包括三角函数、 指数函数和对数函数、复数函数、取整和求余 函数、坐标变换函数、数理函数和一些特殊函 数。
2018年10月21日
第7页
简单的数学运算(4/6)
MATLAB 的数学运算符 符号 功能 实例 + 3+5=8 加法 需要注意的是,右除和左除的意义并不相同。 3-5=-2 减法 右除为常规的除法,而左除的意义为: * 3*5=15 矩阵乘法 .* 乘,点乘,即数组乘法 a\b=b/a 。
2018年10月21日
第4页
简单的数学运算(1/6)
最简单的计算器使用法
直接输入法 存储变量法
2018年10月21日
第5页
简单的数学运算(2/6)
表达式书写规则
在大多数情况下,MATLAB 对空格不予处理,因此在
书写表达式时,可以利用空格调整表达式的格式,使 表达式更易于阅读。 在 MATLAB 表达式中,遵守四则运算法则,与通常法 则相同。即运算从左到右进行,乘法和除法优先于加 减法,指数运算优先于乘除法,括号的运算级别最高; 在有多重括号存在的情况下,从括号的最里边向最外 边逐渐扩展。 需要注意的是,在 MATLAB 中只用小括号代表运算级 别,中括号只用于生成向量和矩阵,花括号用于生成 单元数组。

matlab曲线拟合24页PPT文档


绘图函数
3. 在plot后使用多输入变量 在plot命令后使用多输入变量所用的语句为plot(x1,y2,x2,y3,…,xn,yn)。 其中x1,y1;x2,y2;…,xn,yn分别为数组对。每个数组对可以绘制出一条曲 线,这样就可以在一张图上绘制多条曲线,各数组对的维数可以不同,且各自 都可以加上线型等标志符。 4. plotyy命令 用plotyy命令绘图,它设有两个纵坐标,以便绘制两个y坐标尺度不同的变量, 但x坐标仍用同一个尺度。
三. 多条曲线
绘图函数
MATLAB语言在一张图上绘制多条曲线共有4种方法。
1.plot(X,[y1,y2,…])命令 plot(x,[y1,y2,…])命令中的x是向量,y=[y1,y2,…]是矩阵,若x是列(行) 向量,则y的列(行)维数与x的维数相同。矩阵y的行(列)维数就是所绘制曲线的 条数。在这种命令格式下,系统会自动给曲线以不同的颜色。这种方法要求所
有的输出变量有同样的维数和同样的自变量向量,且不便于用户自行设定线型 和颜色。
2. hold命令 在绘制前一条曲线后在命令窗口输入hold命令,再绘制下一条曲线,这样一 来,两条曲线在一幅图中,实际上是将两幅图重叠在一起。用这种方法时,所
绘制的多幅曲线图中变量的维数可以各不相同,只要每幅图中自变量的维数和 因变量的维数相同即可。
(2) 用命令poly创建。如果A是矩阵,则 poly(A)将创建矩阵A的特征多项式;如果A是 向量,则poly(A)将创建以A中各元素为根的 多项式。
【例2.57】 用poly创建多项式。 >> A=[1 2 3; 3 4 5; 5 6 7] A=
123 345 567 >> poly(A) ans = 1.0000 -12.0000 -12.0000 >> B=[1 2 3] B= 123 >> poly(B) ans = 1 -6 11 -6

使用MATLAB进行曲线拟合的步骤与技巧

使用MATLAB进行曲线拟合的步骤与技巧曲线拟合是一种常用的数学方法,用于生成一个与给定数据点集最匹配的曲线。

MATLAB是一种强大的数值计算软件,提供了多种工具和函数,可用于进行曲线拟合。

本文将介绍使用MATLAB进行曲线拟合的步骤与技巧,帮助读者更好地理解和使用该工具。

1. 数据准备在进行曲线拟合之前,首先需要准备好要拟合的数据。

这些数据可以是实验测量得到的,也可以是从其他来源获得的。

确保数据的质量和准确性对于得到好的拟合结果至关重要。

将数据保存在一个.txt或.csv等常见格式的文件中,以便后续导入MATLAB进行处理。

2. 导入数据将准备好的数据导入MATLAB中是进行曲线拟合的第一步。

使用MATLAB内置的导入函数,如`csvread`或`dlmread`,可以轻松地从文本文件中导入数据。

如果数据保存在Excel文件中,可以使用`xlsread`函数进行导入。

确保正确指定文件路径和文件名,以及数据在文件中的位置。

3. 数据可视化在进行曲线拟合之前,建议先对数据进行可视化,以更好地理解数据的特点和趋势。

使用MATLAB的绘图函数,如`plot`或`scatter`,可以将数据点绘制在坐标轴上。

通过观察数据的分布和走势,可以作出一些初步的判断,如选择适当的拟合函数类型。

4. 选择拟合函数选择适当的拟合函数是曲线拟合的关键步骤。

不同的数据集可能需要使用不同类型的函数进行拟合。

MATLAB提供了多种内置的拟合函数,如多项式拟合、指数拟合、幂函数拟合等。

可以使用命令窗口中的`help`命令来查找和了解这些函数的用法和参数设置。

5. 执行拟合在选择拟合函数后,可以执行拟合操作。

MATLAB提供了各种拟合函数,如`polyfit`、`fittype`和`fit`等,用于实现不同类型的拟合。

使用合适的函数,根据数据和所选的拟合函数类型,进行参数估计和模型拟合。

根据拟合结果,可以得到拟合曲线的参数和拟合曲线本身。

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2010a版本曲线拟合工具箱
一、单一变量的曲线逼近
Matlab有一个功能强大的曲线拟合工具箱cftool ,使用方便,能实现多种类型的线性、非线性曲线拟合。

下面结合我使用的Matlab R2007b 来简单介绍如何使用这个工具箱。

假设我们要拟合的函数形式是y=A*x*x + B*x, 且A>0,B>0。

1、在主命令输入数据:
x=233.8:0.5:238.8;
y=[235.148 235.218 235.287 235.357 235.383 235.419 235.456 235.49 235.503 235.508 235.536];
2、启动曲线拟合工具箱
cftool(x,y)
3、进入曲线拟合工具箱界面“Curve Fitting tool”
如图
(1)利用X data和Y data的下拉菜单读入数据x,y,可在Fit name修改数据集名,这时会自动画出数据集的曲线图;
(2)在红色区域选择拟合曲线类型
工具箱提供的拟合类型有:
∙Custom Equations:用户自定义的函数类型
∙Exponential:指数逼近,有2种类型,a*exp(b*x) 、a*exp(b*x) + c*exp(d*x) ∙Fourier:傅立叶逼近,有7种类型,基础型是a0 + a1*cos(x*w) + b1*sin(x*w) ∙Gaussian:高斯逼近,有8种类型,基础型是a1*exp(-((x-b1)/c1)^2)
∙Interpolant:插值逼近,有4种类型,linear、nearest neighbor、cubicspline、shape-preserving
∙Polynomial:多形式逼近,有9种类型,linear ~、quadratic ~、cubic ~、4-9th degree~ ∙Power:幂逼近,有2种类型,a*x^b 、a*x^b + c
∙Rational:有理数逼近,分子、分母共有的类型是linear ~、quadratic ~、cubic ~、4-5th degree~;此外,分子还包括constant型
∙Smoothing Spline:平滑逼近(翻译的不大恰当,不好意思)
∙Sum of Sin Functions:正弦曲线逼近,有8种类型,基础型是a1*sin(b1*x + c1) ∙Weibull:只有一种,a*b*x^(b-1)*exp(-a*x^b)
在results一栏看结果
也可以在图示红色区域看结果
拟合优度Goodness of fit:
方差、误差平方和SSE: 6.146(越小越好)
确定系数R-square: 0.997
Adjusted R-square: 0.997
均方根、标准差RMSE: 0.8263
一般都是在自动模型下计算的也可手动计算界面如下图,一般在总界面的右上角:。

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