exponenta event banner

Полиномиальная посадка методом наименьших квадратов

Вычислить полиномиальные коэффициенты, которые наилучшим образом соответствуют входным данным в смысле наименьших квадратов

Библиотека

Математические функции/полиномиальные функции

dsppolyfun

  • Least Squares Polynomial Fit block

Описание

Блок подгонки полиномов методом наименьших квадратов вычисляет коэффициенты многочлена n-го порядка, который наилучшим образом соответствует входным данным в смысле наименьших квадратов, где в параметре Порядок многочленов задается значение n. Для каждого столбца входного сигнала M-by-N вычисляется отдельный набор коэффициентов n + 1, u.

Для данного входного столбца блок вычисляет набор коэффициентов c1, c2,..., cn + 1, который минимизирует величину

∑i=1M (ui u ^ i) 2

где ui - i-й элемент во входном столбце, и

u ^ i = f (xi) = c1xin +  c2xin 1 +... + cn + 1

Значения независимой переменной x1, x2,..., xM задаются параметром Control points в виде вектора length-M. Одни и те же M управляющих точек используются для всех N полиномиальных посадок, и могут быть равномерно или неравномерно разнесены. Эквивалентный код MATLAB ® показан ниже.

c = polyfit(x,u,n)						% Equivalent MATLAB code 

Для удобства блок обрабатывает неориентированный векторный ввод длины-M как матрицу M-by-1.

Каждый столбец выходной матрицы (n + 1) -by-N, c, представляет набор из n + 1 коэффициентов, описывающих полином наилучшего соответствия для соответствующего столбца входного сигнала. Коэффициенты в каждом столбце расположены в порядке убывающих степеней, c1, c2,..., cn + 1.

Примеры

В приведенной ниже модели ex_leastsquarespolyfit_ref блок «Полиномиальная оценка» использует многочлен второго порядка.

y = 2u2 + 3

для генерации четырех значений зависимой переменной y из четырех значений независимой переменной u, принятых в верхнем порте. Полиномиальные коэффициенты подаются в вектор [-2 0 3] в нижнем порту. Следует отметить, что коэффициент члена первого порядка равен нулю.

Параметр «Контрольные точки» блока «Аппроксимация полинома методом наименьших квадратов» конфигурируется с теми же четырьмя значениями независимой переменной u, которые используются в качестве входных данных для блока «Оценка полинома». [1 2 3 4]. Блок подгонки полинома наименьших квадратов использует эти значения вместе с входными значениями зависимой переменной y для восстановления исходных коэффициентов полинома.

Параметры

Контрольные точки

Значения независимой переменной, которой соответствуют данные в каждом входном столбце. Для входных данных M-by-N этот параметр должен быть вектором length-M. Настраиваемый (Simulink).

Полиномиальный порядок

Порядок n многочлена, используемый при построении наилучшего вписывания. Число коэффициентов равно n + 1.

Поддерживаемые типы данных

  • Плавающая точка с двойной точностью

  • Плавающая точка с одинарной точностью

См. также

DetrendИнструментарий системы DSP
Полиномиальная оценкаИнструментарий системы DSP
Тест полиномиальной стабильностиИнструментарий системы DSP
polyfitMATLAB

Расширенные возможности

.
Представлен до R2006a