matlab的polyfit,polyval,lsqcurvefit拟合函数

本文详细介绍使用Matlab进行曲线拟合的方法,包括polyfit和polyval函数的应用,以及lsqcurvefit函数如何用于非线性拟合。通过实例演示如何拟合数据并求解未知参数。

a = polyfit(x,y,n) 用n次多项式拟合多项式

x,y:已知数据集的解释变量和响应变量数组

返回多项式从高次到低次项的系数

 

f(x) = polyval(a,x) 返回x对应的拟合值

a为polyfit函数的返回值

x为已知数据集解释变量的值

 

lsqcurvefit(f,a,x,y)

f:是用来拟合数据的函数句柄

a:是对未知参数的预估值

x,y:已知数据集的解释变量和相应变量值

返回值:函数中未知参数的值

例:

用s(t) = b(1 - e^ct)函数拟合上面的数据,求参数b和c

matlab代码

time = [1:8 10];
speed = [1210 1866 2301 2564 2724 2881 2879 2915 3010];
a = [1,0];%a值根据具体问题的不同,不同取的值不同
s = @(a,x)a(1).*(1 - exp(a(2).*time));%函数句柄
r = lsqcurvefit(s,a,time,speed);

参考博客:

https://www.cnblogs.com/Juli016/articles/5211239.html?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg

### 数据插常用函数及用法 #### 1. `interp1`:一维数据插 - **功能**:对一维数据进行插计算。 - **语法**: ```matlab yi = interp1(x, y, xi, method) ``` - `x`, `y` 是已知的数据点。 - `xi` 是需要插的点。 - `method` 指定插方法,如 `'nearest'`(最近邻插)、`'linear'`(线性插)、`'spline'`(样条插)和 `'pchip'`(分段三次 Hermite 插)[^3]。 #### 2. `interp2`:二维数据插 - **功能**:对二维网格数据进行插。 - **语法**: ```matlab Zi = interp2(X, Y, Z, Xi, Yi, method) ``` #### 3. `griddata`:散乱数据插 - **功能**:适用于不规则分布的数据点的插。 - **语法**: ```matlab zi = griddata(x, y, z, xi, yi) ``` ### 曲线拟合常用函数及用法 #### 1. `polyfit` 和 `polyval`:多项式拟合 - **功能**:使用最小二乘法进行多项式拟合。 - **语法**: ```matlab p = polyfit(x, y, n) % 拟合n阶多项式 y_fit = polyval(p, x_fit) % 计算拟合 ``` #### 2. `fit`:指定函数形式的非线性拟合 - **功能**:根据用户定义的函数形式进行拟合。 - **语法**: ```matlab f = fittype('a*cos(k*t)*exp(w*t)', 'independent', 't', 'coefficients', {'a', 'k', 'w'}); cfun = fit(x, y, f); ``` 这里定义了一个函数形式为 `f(t)=a*cos(k*t)*exp(w*t)` 的拟合模型,并对其进行求解 [^4]。 #### 3. `lsqcurvefit`:通用非线性最小二乘拟合 - **功能**:适用于任意非线性函数拟合。 - **语法**: ```matlab fun = @(params, xdata) params(1)*cos(params(2)*xdata).*exp(params(3)*xdata); initial_guess = [1, 1, -0.1]; % 初始参数猜测 params_opt = lsqcurvefit(fun, initial_guess, xdata, ydata); ``` ### 总结比较 - 数据插要求逼近函数经过样本点,而曲线拟合不要求逼近函数经过样本点,只要求总体误差最小 [^2]。 - 数据插一般用于样本区间内的插计算,而曲线拟合不仅可以估算区间内其他点的函数,还可以预测时序数据的发展趋势,以及从统计数据中总结一般性经验 [^2]。
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