matlab关于plotfit函数,lsqcurvefit函数,cftool工具箱的使用

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plotfit函数使用

plot是画图函数

polyval是求值函数

polyfit是曲线拟合函数

polyfit用于多项式曲线拟合

p=polyfit(x,y,m)

其中, x, y为已知数据点向量, 分别表示横,纵坐标, m为拟合多项式的次数, 结果返回m次拟合多项式系数, 从高次到低次存放在向量p中.

y0=polyval(p,x0)

可求得多项式在x0处的值y0

clc;clear%清除变量

y=[100.3 101.1 102.1 101.1 101.6 104.4 102.5 102.1 103.9 103.9

];

x=1:length(y);

A=polyfit(x,y,2) %2次相拟合,这个2可以修改的 模型系数

Z=polyval(A,x); %预测y

len=[1:20];

len1=polyval(Z,len); %预测走势

result=[y;Z]%实际值与预测值

error=abs(y-Z);%误差

bfb=error./y%相对误差

errorsum=sum(error)/length(y)%平均误差

bfbsum=sum(bfb)/length(y)%平均相对误差

figure(1)

plot(x,y,‘r-’,x,Z,‘b-’)

legend(‘实际值’,‘拟合值’)

title(‘实际值与预测值的比较’,‘fontsize’,15)

ylabel(‘Y’,‘fontsize’,15)

xlabel(‘X’,‘fontsize’,15)

figure(2)

plot(len,len1,‘b-’)

legend(‘拟合曲线’)

title(‘拟合曲线图’,‘fontsize’,15)

ylabel(‘Y’,‘fontsize’,15)

xlabel(‘X’,‘fontsize’,15)

拟合结果

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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lsqcurvefit函数拟合


解释1

格式 x = lsqcurvefit(fun,a0,xdata,ydata)

x = lsqcurvefit(fun,a0,xdata,ydata,lb,ub)

x = lsqcurvefit(fun,a0,xdata,ydata,lb,ub,options)

[x,resnorm] = lsqcurvefit(…)

[x,resnorm,residual] = lsqcurvefit(…)

[x,resnorm,residual,exitflag] = lsqcurvefit(…)

[x,resnorm,residual,exitflag,output] = lsqcurvefit(…)

[x,resnorm,residual,exitflag,output,lambda] = lsqcurvefit(…)

[x,resnorm,residual,exitflag,output,lambda,jacobian] =lsqcurvefit(…)

参数说明:

a0为初始解向量, 因为求解是一个迭代的过程,需要先给定一个初始参数,再逐步修改参数的过程。所以要对a0初始化,一般而言,可以随机,但是经验上取与解接近的值会提高计算速度。

xdata,ydata为满足关系ydata=F(a, xdata)的数据;

lb、ub为解向量的下界和上界lb≤a≤ub,若没有指定界,则lb=[ ],ub=[ ];

options为指定的优化参数;

fun为待拟合函数,计算x处拟合函数值,其定义为 function F = myfun(a,xdata)

resnorm=sum ((fun(a,xdata)-ydata).^2),即在a处残差的平方和;

residual=fun(a,xdata)-ydata,即在x处的残差;

exitflag为终止迭代的条件;

output为输出的优化信息;

lambda为解x处的Lagrange乘子;

jacobian为解x处拟合函数fun的jacobian矩阵。


解释2


lsqcurvefit(f,a,x,y)

f:符号函数句柄,如果是以m文件的形式调用的时候,别忘记加@.这里需要注意,f函数的返回值是和y匹对的,即拟合参数的标准是(f-y)^2取最小值,具体看下面的例子

a:最开始预估的值(预拟合的未知参数的估计值)。如下面的问题如果我们预估a(1)为1,a(2)为3,a(3)为7,a(4)为5,a(5)为7则a0=[1,3,7,5,7]

x:我们已经获知的x的值

y:我们已经获知的x对应的y的值

clc;clear%清除变量

y=[100.3 101.1 102.1 101.1 101.6 104.4 102.5 102.1 103.9 103.9

];

xdata=1:length(y);

a0=[1,3,7,5,7]; %初始估计值,随便写 这个是4次拟合 ,具体表达式可以随便改

options=optimset(‘Tolfun’,1e-15); %方法设定

for i=1:1000

x=lsqcurvefit(@fun1,a0,xdata,y,[],[],options); %确定待定系数

a0=x;%以计算出的x为初值,循环迭代1000次

end

disp(x);%输出系数

yy = fun1(x,xdata);%利用已经拟合好的模型预测y值

len=[1:20];

len1 = fun1(x,len);%预测走势

result=[y;yy]%实际值与预测值

error=abs(y-yy);%误差

bfb=error./y%相对误差

errorsum=sum(error)/length(y)%平均误差

bfbsum=sum(bfb)/length(y)%平均相对误差

figure(1)

plot(xdata,y,‘r-’,xdata,yy,‘b-’)

legend(‘实际值’,‘拟合值’)

title(‘实际值与预测值的比较’,‘fontsize’,15)

ylabel(‘Y’,‘fontsize’,15)

xlabel(‘X’,‘fontsize’,15)

%axis([1 10 1 200]);%坐标范围

%set(gca,‘xtick’,[1 2 …10]);%X轴设定

%set(gca,‘ytick’,[1 20 40 …200]);%Y轴设定

figure(2)

plot(len,len1,‘r-’)

legend(‘拟合曲线’)

title(‘拟合曲线图’,‘fontsize’,15)

ylabel(‘Y’,‘fontsize’,15)

xlabel(‘X’,‘fontsize’,15)

function y = fun1(a, x);

y = a(1) + a(2)*x + a(3)*x.^2 + a(4)*x.^3 + a(5)*x.^4

非线性拟合需要自己先设定好函数表达式,我们可以自己先把原始数据画个散点图,看大体趋势,然后自己构造函数

拟合结果

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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cftool函数拟合工具箱简介

在命令框中输入cftool出来如下图

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

把可视化结果放大和修改 只需要点击 文件——print to Figure

然后就可以在图片上面修改坐标,标题等

在这里插入图片描述

转载自:

https://blog.csdn.net/u014356002/article/details/70242501