МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Задание 4. Аппроксимация зависимостей с помощью функции пользователя





Подготовка к работе

По указанной литературе изучить методику аппроксимации экспериментальных данных с помощью метода наименьших квадратов и метода линеаризации, порядок работы с помощью пакета TC WIN, ответить на контрольные вопросы.

 

2. Контрольные вопросы

2.1. В чем состоит геометрический смысл аппроксимации методом наименьших квадратов (МНК)?

2.2. Приведите вывод расчетных соотношений для МНК.

2.3. В каких случаях используются интерполяция методом Лагранжа, сплайн-интерполяция, аппроксимация методом наименьших квадратов?

2.4. Изобразите, как проходят графики через облако точек при интерполяции методом Лагранжа, сплайн-интерполяции и аппроксимации по МНК.

2.5. В чем заключается сущность аппроксимации методом линеаризации?

2.6. Какие критерии используются для сравнения различных математических моделей?

2.7.Опишите порядок аппроксимации с помощью пакета TC WIN?

2.8. Как создать функцию пользователя в TC WIN?

2.9. Проиллюстрируйте математически идею аппроксимации методом линеаризации с помощью какой-либо модели.

2.10. Что такое прямые и обратные преобразования?

 

Задания на выполнение лабораторной работы

 

Задание 1. Аппроксимация вольтамперной характеристики туннельного диода

В соответствии с номером варианта исходные данные следует взять из таблицы 1.

Для исходных данных построить график.

Затем исходные данные аппроксимировать, используя все имеющиеся в TC WIN математические модели.

Из полученных с помощью пакета TC WIN множества моделей выбрать три модели, которые наиболее точно описывают исходные данные. Отбор моделей в этом задании следует произвести по максимальному значению коэффициента детерминации r2.

Для отобранных трех моделей построить: графики каждой модели и графики “отклонений”. Графики поместить в отчет.

Результаты вычислений параметров трех моделей, их вид (математические формулы) и значения критериев сортировки моделей записать в отчет.

Табл.1

Вариант Данные
x
  y 1,9
x
  y 1,8 2,6
x
  y 2,9
x
  y 0,9
x
  y 4,7 1,4 0,9
x
  y 5,7 2,4 1,9
x
  y 3,7 0,4 0,1 0,01 0,1
x
  y 5,7 2,4 1,9
x
  y
x
  y
x
  y
x
  y
x
  y
x
  y
x 0,25 0,5 0,75 1,25 1,5 1,75 3,5
  y 0,4 0,8 1,6 1,62 1,6 1,4 1,01 0,8 0,7 0,25 0,3 1,2
x
  y 2,5 4,7 5,5 5,1 1,4 0,5
                             

Задание 2. Аппроксимация входной характеристики биполярного транзистора



 

 

Необходимые данные следует выбрать из таблицы 2 в соответствии с номером варианта.

Для исходных данных построить график.

Из полученных с помощью пакета TC WIN моделей выбрать три модели, которые наиболее точно описывают исходные данные. Отбор моделей следует производить по коэффициенту детерминации .

Для отобранных трех моделей построить графики каждой модели и графики «отклонений».

Результаты вычислений параметров трех лучших моделей и значения критериев записать в отчет.

 

Таблица 2

Вариант Фактор/ Отклик     Данные    
x
  y 0,2 0,4 0,8 1,4
x
  y 0,15 0,4 1,4
x 1,5 2,25 2,5
  y 0,2 0,4 1,5 2,25
x 0,5 1,25 1,5
  y 0,24 0,7 1,25 2,25
x 0,4 0,6 0,7 0,8 0,9
  y 0,01 0,1 0,2 0,8
x 0,4 0,5 0,6 0,7 0,72
  y 0,1 0,2 0,42 0,8
x 0,5 1,25 1,5
  y
x 0,5 1,5
  y
x 0,1 0,15 0,2 0,2
  y
x 0,2 0,3 5,5
  y
x 0,5 1,5 1,75
  y 0,05 0,15 0,25
x 0,4 1,25 1,5
  y
x 0,4 0,5 0,55 0,6 0,65
  y 0,1 0,35 0,8 1,8
x 0,1 0,2 0,25 0,3 0,32
  y 0,075 0,1 0,4
x 0,3 0,5 0,6 0,65 0,7
  y 0,05 0,15 0,3 0,7
x 0,1 0,125 0,175 0,2
  y 0,1 0,15 0,3 0,45

Задание 3. Аппроксимация выходной характеристики биполярного транзистора

В соответствии с номером варианта исходные данные следует взять из таблицы 3.

Для исходных данных построить график.

Исходные данные аппроксимировать, используя все имеющиеся в TC WIN математические модели.

Из полученных с помощью пакета TC WIN моделей выбрать три модели, которые наиболее точно описывают исходные данные. Отбор моделей в этом задании следует производить по F- критерию Фишера.

Для отобранных трех моделей построить графики каждой модели и графики “отклонений”.

Результаты вычислений параметров трех моделей, их вид (математические формулы) и значения критериев сортировки моделей записать в отчет.

Таблица 3

Вариант Фактор/ Отклик     Данные      
x 0,1
  y 3,01 3,09 3,1
x 0,3 0,75 1,5
  y 0,31 0,4 0,4 0,4 0,42
x 0,6
  y
x 0,2
  y 2,2 2,4 2,5 2,6
x 0,2 0,5 0,6
  y 5,8 6,2 6,9
x 0,2 0,5
  y
x
  y
x
  y 0,8 1,05 1,1
x 0,1 2,5
  y 12,5 17,5
x 3,5
  y 6,1 7,5
x
  y 12,5
x 0,2
  y 3,8 4,1
x 0,1 0,5
  y
x 0,5
  y 27,5
x
  y 2,05 2,25 2,4 2,5
x
  y 0,4 0,45 0,5 0,57 0,6

 

Задание 4. Аппроксимация зависимостей с помощью функции пользователя

 

Требуется создать новую модель вида Y=A+B*COS(X)+C*SQR(X), которая отсутствует в списке моделей TC WIN. Указанное математическое выражение следует вставить в список имеющихся в TC WIN моделей и затем с помощью данной модели произвести аппроксимацию экспериментальных данных.

Прежде, чем приступить к формированию новой математической модели необходимо выбрать из таблицы 4 соответствующие значения коэффициентов А, В, С и сделать расчет значений откликов y для факторов x. Результаты расчетов занести в табл.5. При расчете отклика необходимо сохранять не менее семи значащих цифр.

После проведения процедуры аппроксимации данных, взятых из табл.6, необходимо сравнить рассчитанные (в результате аппроксимации) значения коэффициентов и исходные значения А, В и С.

 

Табл.4

Вариант A B C

 

Табл.5

x
y          

 

Методические указания

4.1. Пример выполнения заданий 1…3

Окно TableCurve Editor пакета TC WIN представляет собой пустую таблицу, куда нужно занести данные, взятые из таблицы 6.

Таблица 6

    Данные    
x
y

 

Окно TableCurve Editor вызывается из главного меню пакета TC WIN путем последовательного прохода пунктов Edit, а затем TableCurve Editor.

Для просмотра графика исходных данных нужно выбрать в окне TableCurve Editor пункт Graph.

Для возврата к главному меню следует в окне TableCurve Editor нажать кнопку Ok.

Чтобы выполнить аппроксимацию введенных данных, нужно в главном меню обратиться к команде Processи из предложенного перечня зависимостей выбрать пункт Curve-Fit All Equations(аппроксимация с помощью всех моделей).

Следующий шаг заключается в выборе критерия сортировки моделей. С этой целью в меню диалогового окна Review Curve-Fit нужно активизировать команду List, где выбрать необходимый критерий сортировки, например критерий Фишера (Sort by F- statistic).

На экране появится график лучшей модели, который необходимо зарисовать в отчет.

Для получения вида модели, значения критерия сортировки и коэффициентов уравнения следует выбрать команду Numeric. Для использованных исходных данных результаты расчета таковы:

Модель:

F- value: 216392.22732

Parm: a = -3,61325547

b = 4,289010668

c = 3,61183047

Полученные результаты следует занести в отчет.

Чтобы получить график “остатков” нужно выбрать пункт Residuals.

Для выбора следующих двух моделей необходимо выполнить команду List. На экране появится окно, в котором представлены все рассчитанные модели. Из них необходимо выделить вторую и третью модели. Выполнить те же операции, что были рассмотрены выше, и записать результаты в отчет.

 





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.