用 Matlab 神经网络工具箱拟合复杂非线性函数

Posted 2023-04-04 木白CPP

用 Matlab 神经网络工具箱拟合复杂非线性函数

首先，需要准备好数据，以一个单输入单输出的系统为例

1 从 Excel 中导入数据

如果不是从Excel中导入可以跳过该步骤

导入函数：

[num,txt,raw]=xlsread('xxx\\xxx.xlsx');

num返回的是excel中的数据；txt输出的是文本内容；raw输出的是未处理数据；圆括号是文件所在的路径。

比如有这么一个表，我需要用第一列（综合间隙）作为输出，第四列（电流）作为输入

我们就需要有两个数组变量来存储上面这两列

clc
clear all
close all

% 读入数据
[num,txt,raw]=xlsread('悬浮点数据\\悬浮点4数据汇总.xlsx');

%输入
input=num(:,4);

%输出
output=num(:,1);

一定要运行一下，确保工作区里面有这俩，否则后面导入会报错的

2 神经网络工具箱

打开 Matlab 的神经网络工具箱

或者直接输入命令：nftool

导入数据，前提是工作区内有

这里有个坑！！！
如果是单输入单输出，一定要设置成列向量，否则只有一个样本。上面是一个样本，把 input 和 output 变成列向量后变成 39550 个

对数据进行分块，多少用于训练？多少用于测试？一般选用默认即可

设置隐藏层的神经元数量，默认为10，可自定义

点击 Train 即可开始训练

训练过程中会跳出一个窗口，显示训练进度，时间等消息

训练结束后，回到刚才那个页面，连续两次点击 next。
可以把训练后的神经网络用 M语言的形式、simulink的形式、图片的形式保存下来

matlab拟合曲线的方法有几种

matlab最常用拟合曲线的函数有：
1、regress（）和polyfit（）适用于线性函数的拟合
2、lsqcurvefit（）和nlinfit（）适用于较复杂的非线性函数的拟合
3、fit（）适用于最常用函数的拟合，如指数函数，傅立叶函数、高斯函数、多项式函数、幂函数、有理函数等等。类似于cftool工具箱。 参考技术A 方法/步骤

运行Matlab软件。
在工作空间中存入变量的实验数据。具体如下：
可以直接用矩阵来存放数据，直接在命令窗口输入
x=[数据x1，数据x2，...,数据xn];
y=[数据y1，数据y2，...,数据yn];
当数据较多时，可以从excel，txt等文件中导入。

把数据存入工作空间后，在命令窗口中输入cftool,回车运行。

在这个拟合工具窗口的左边，选择变量，即分别选择x,y。

选择拟合的曲线类型，一般是线性拟合，高斯曲线，平滑曲线等，根据需要选择。
选择完后会自动完成拟合，并且给出拟合函数表达式。

点击菜单栏中的“file”，选择“print to figure"进行画图。

在图形窗口中，可以对图形显示模式进行修改，如添加标题，坐标名称等。

最后得到比较完整的图形曲线。点击”file"中的“save"进行保存。