Обработка динамических характеристик систем автоматизации

Введение 6 1. Обработка динамических характеристик MATLAB на уровне команд 8 1.1. Импортирование данных из приложений Office 8 1.1.1. Импортирование с помощью интерфейса uiimport 8 1.1.2. Непосредственная загрузка данных из *.xls файла 11 1.2. Интерполяция 13 1.2.1. Команда Interp1 13 1.2.2. Команда Interp2 15 1.2.3. Команда Interp3 16 1.2.4. Команда InterpN 17 1.2.5. Команда INTERP1Q 17 1.2.6. Команда Interpft 18 1.2.7. Команда spline 19 1.2.8. Команда ppval 20 1.2.9. Команда unmkp 21 1.3. Экстраполяция 23 1.3.1. Команда interp1 23 1.4. Сглаживание 25 1.4.1. Команда smooth 25 1.5. Регрессия 26 1.5.1. Линейная регрессия 26 1.5.2. Параболическая регрессия 27 1.5.3. Множественная линейная регрессия 29 1.5.4. Полиноминальная регрессия 31 2. Обработка динамических характеристик в графическом окне MATLAB 37 2.1. Приложение Basic Fitting 37 2.1.1. Запуск приложения Basic Fitting и его основные компоненты 37 2.1.2. Панель Plot fits 38 2.1.3. Панель Numerical Results 43 2.1.4. Панель Find Y = f(X) 45 2.1.5. Примеры 47 2.2. Приложение Data Statistic 57 2.2.1. Минимальное значение (min) 58 2.2.2. Максимальное значение (max) 58 2.2.3. Среднее значение (mean) 58 2.2.4. Медианное среднее значение (median) 58 2.2.5. Среднеквадратичное отклонение (std) 59 2.2.6. Размах (range) 59 3. Обработка динамических характеристик в пакете Spline Toolbox 60 3.1. Запуск приложения SplineTool 60 3.2. Импорт и экспорт данных 62 3.2.1. Импорт собственных данных 62 3.2.2. Импорт данных из массивов 64 3.2.3. Импорт данных из файлов 64 3.2.4. Импорт аналитических зависимостей 66 3.2.5. Экспорт данных 68 3.3. Панель List of approximation 69 3.3.1. Добавление сплайнов 69 3.3.2. Размножение, удаление и переименование сплайнов 70 3.4. Панель Approximation method 71 3.4.1. Интерполяция кубическими сплайнами (Cubic spline interpolation) 71 3.4.2. Приближение сглаживающими сплайнами (smoothing spline) 82 3.4.3. Аппроксимация кубическими B-сплайнами по принципу наименьших квадратов (Least squares Approximation) 87 3.4.4. Интерполяция B-сплайнами (Spline interpolation) 89 3.5. Панель Data, Breaks / knots, weights 91 3.5.1. Выбор просматриваемых данных 92 3.5.2. Редактирование данных 92 3.5.3. Окно отображения погрешностей и производных 93 3.6. Перечень основных функций, используемых в Toolbox Spline 93 3.6.1. Формирование имен функций 93 3.6.2. Функции для аппроксимации и интерполяции 93 3.6.3. Функции для конструирования сплайнов 102 3.6.4. Функции для выполнения операций над сплайнами и визуализации сплайнов 106 3.6.5. Функции для работы с узлами, точками разрыва и полюсами интерполяции 113 3.6.6. Конструирование матриц на основе сплайнов 118 3.6.7. Конвертирование сплайнов 120 3.6.8. Тестовые функции 122 3.6.9. Демонстрационные функции 123 4. Обработка динамических характеристик в пакете Curve Fitting Toolbox 124 4.1. Главное окно программы 124 4.2. Окно импорта данных 126 4.3. Приближение стандартными параметрическими моделями 127 4.4. Управление графиками данных, приближений и видом графиков 132 4.5. Стандартные параметрические и непараметрические модели 133 4.5.1. Параметрические модели 133 4.5.2. Непараметрические модели 135 4.6. Создание собственной параметрической модели 139 4.6.1. Создание линейной модели 139 4.6.2. Создание нелинейной модели 141 4.7. Опции, управляющие процессом подбора параметров 143 4.8. Критерии пригодности приближения 149 4.8.1. Визуальная оценка качества приближения 149 4.8.2. Числовая оценка качества 151 4.8.3. Уточненный R-квадрат 152 4.9. Доверительные интервалы и полосы 153 4.10. Примеры обработки данных 155 4.11. Описание функций cftool 159 4.11.1. Первичная обработка данных 159 4.11.2. Аппроксимация и опции аппроксимации 161 4.11.3. Обработка результатов 164 4.11.4. Функции вывода 166 5. Обработка динамических характеристик в пакете «Многокритериальное исследование систем управления» 168 5.1. Общая характеристика программы 168 5.2. Основные команды меню «Файл» 170 5.2.1. Создание характеристик статических объектов 170 5.2.2. Создание характеристик астатических объектов. 171 5.2.3. Создание случайного сигнала 174 5.2.4. Визуальное формирование данных 174 5.2.5. Сохранение и открытие динамических характеристик 175 5.2.6. Вычисление средних значений и погрешности 175 5.2.7. Передача данных в рабочую среду MATLAB. 177 5.2.8. Получение данных из рабочей среды MATLAB 178 5.2.9. Получение данных из таблицы Excel 179 5.2.10. Передача данных в Excel-файл 183 5.3. Основные команды меню «Динамическая характеристика» 183 5.3.1. «Обнуление динамических характеристик». 184 5.3.2. Получение статистики динамической характеристики 184 5.3.3. Пересчет времени динамических характеристик 184 5.3.4. Линеаризация динамических характеристик. 187 5.3.5. Сглаживание динамических характеристик 188 5.3.6. Нормирование динамических характеристик 188 5.3.7. Построение графика динамической характеристики 189 5.3.8. Смена местами осей графика 190 5.3.9. Сокращение динамических характеристик 190 5.3.10. Искажение динамических характеристик 190 5.4. Обработка динамических характеристик с использованием MATLAB 191 5.4.1. Удаление точек 191 5.4.2. Сглаживание динамических характеристик 192 5.4.3. Регрессия 192 5.4.4. Использование Curve Fitting Toolbox. 193 5.4.5. Использование Spline Toolbox 203 5.4.6. Формирование ординат по структуре сплайна 206 5.4.7. Формирование ординат по структуре данных из Toolbox Curve Fitting 206 Заключение 209 Список литературы 211