matlab怎么让一个多项式拟合曲线在绘图过程中接触另一个曲线后停止绘图
时间: 2024-10-19 11:11:08 浏览: 16
在MATLAB中,你可以使用`fmincon`函数配合`lsqcurvefit`来实现多项式拟合,并设置目标函数的约束条件以确保拟合曲线在接触到另一条给定曲线时停止。首先,你需要准备数据点并提供两个函数:一个用于拟合的多项式模型,另一个是目标接触曲线。
这里是一个基本步骤的例子:
1. **准备数据**:
假设你有自变量数组`xdata`和对应的因变量数组`ydata`,以及希望接触的参考曲线函数`refFcn(x)`。
2. **定义多项式模型**:
定义一个多项式函数,例如二次多项式:
```matlab
polyFcn = @(c,x) c(1)*x.^2 + c(2)*x + c(3);
```
假设你想找到的系数是`[a b c]`。
3. **设置初始猜测**:
给出多项式的初始猜测系数。
4. **定义目标函数和约束**:
使用`lsqcurvefit`,并将接触参考曲线作为约束。可以设置目标函数为最小化距离,同时添加一个不等式约束,表示当多项式与参考曲线相交时,距离应该等于0(或者接近于0):
```matlab
options = optimoptions('lsqcurvefit', 'Algorithm', 'interior-point');
distanceFcn = @(params,xdata,ydata) norm(polyFcn(params,xdata) - ydata);
% 定义接触条件
contactConstraintFcn = @(params)xdata*params(1)*xdata.^2 + xdata*params(2) + params(3) - refFcn(xdata); % 替换xdata和refFcn为你的情况
A = []; % 约束矩阵,通常为空
b = zeros(size(xdata)); % 约束值
% 如果接触点不是零,则设置为非负的不等式约束
if ~isequal(refFcn(polyFcn([0 0 0],xdata)), refFcn(xdata)) % 检查接触点是否为0
A = ones(size(xdata),1);
b = refFcn(xdata) - polyFcn([0 0 0],xdata);
constraints = 'Aeq', A, 'beq', b; % 添加不等式约束
else
constraints = [];
end
5. **拟合曲线**:
使用`fmincon`优化函数,结合`lsqcurvefit`和上述约束:
```matlab
[c,~,exitflag,output] = fmincon(distanceFcn, initial_guess, [], [], [], [], constraints, options, contactConstraintFcn, xdata, ydata);
```
- `initial_guess`是你对多项式系数的初始估计。
- `exitflag`表示优化过程的状态。
- `output`包含了更多关于优化的信息。
6. **绘制结果**:
使用`polyFcn(c,x)`来绘制拟合曲线。
阅读全文