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上海汽车商用车技术中心 Commercial Vehicle Technical Center MATLAB工具箱在数据处理中的工程应用 新能源技术部 2010年8月 马承广 工程数据处理问题 MATLAB应用简介 数据处理涉及工具箱及方法介绍 与EXCEL连接处理（ Add-In ） 拟合工具箱 （cftool，sftool） 绘图工具箱 （plottool） 优化工具箱 （optimtool） 编译工具箱 （deploytool） Demos例程 背景：工程项目中数据处理问题 工程后期试验数据分析中尤其重要，且数据量大； 传感器，电磁阀等特性的分析； 通过数据需找数学函数关系； 。。。。。。 原有手段及其局限性： EXCEL EXCEL方便，但其拟合处理功能简单，尤其对于三维数据拟合问题，且无法对其拟合精度等处理效果进行分析对比； 数据量过大时，处理分析较慢且数组转换时麻烦； C或m等其他语言编程处理 编程工作量大，且对于数据存贮，程序调试等环节要求高； 其他一些专用数据处理软件 属于非通用软件，如Maple，需要学习其编程或独特处理规则 MATLAB工具优势： 可以与EXCEL无缝链接，减少数据传递 工具箱简便易用，且可以自动M语言代码，方便固化应用 工具箱分析工具有利于数据处理效果对比分析，选择合适结果 Matlab 在数组运算方面有独特优势，数据转换方便。 工程数据处理问题 MATLAB应用简介 数据处理涉及工具箱及方法介绍 与EXCEL连接处理（ Add-In ） 拟合工具箱 （cftool，sftool） 绘图工具箱 （plottool） 优化工具箱 （optimtool） 编译工具箱 （deploytool，） Demos例程 简介 Matlab: 数值计算编程语言—m语言 功能开发—开发桌面程序，dll。。。 控制设计功能库—S-function。。。 各类工具箱的应用(拟合，优化，编译) Simulink: Matlab集成 图形建模工具 动力系统仿真 基于控制设计模型 Stateflow: 模拟事件驱动系统(例如换档时序) 逻辑图编程（if-else; case…） 工程数据处理问题 MATLAB应用简介 数据处理涉及工具箱及方法介绍 与EXCEL连接处理（ Add-In ） 拟合工具箱 （cftool，sftool） 绘图工具箱 （plottool） 优化工具箱 （optimtool） 编译工具箱 （deploytool） Demos例程 与EXCEL连接处理 拟合工具箱 （cftool，sftool） 在工程和科学实验中，常常需要从一组实验观测数据 (xi , yi ) (i = 1, 2, …, n) 揭示自变量 x 与因变量 y 之间的关系，一般可以用一个近似的函数关系式 y = f(x) 来表示。函数 f(x) 的产生办法因观测数据与要求的不同而异，通常可采用两种方法：插值与数据拟合。 拟合工具箱功能描述： 数据导入 拟合或者插值方式的选择 结果分析，条件分析 图形绘制 分析，求导，积分，结果设置等等 代码自动生成 等高线图形绘制 拟合公式的生成 自定义方程函数的拟合  SSE(和方差、误差平方和)：The sum of squares due to error MSE(均方差、方差)：Mean squared errorRMSE(均方根、标准差)：Root mean squared errorR-square(确定系数)：Coefficient of determinationAdjusted R-square：Degree-of-freedom adjusted coefficient of determination 一、SSE(和方差)该统计参数计算的是拟合数据和原始数据对应点的误差的平方和，计算公式如下 SSE越接近于0，说明模型选择和拟合更好，数据预测也越成功。接下来的MSE和RMSE因为和SSE是同出一宗，所以效果一样二、MSE(均方差)该统计参数是预测数据和原始数据对应点误差的平方和的均值，也就是SSE/n，和SSE没有太大的区别 三、RMSE(均方根)该统计参数，也叫回归系统的拟合标准差，是MSE的平方根，就算公式如下 几个数据处理中涉及的拟合度概念 绘图工具箱 （plottool） 优化工具箱 编译工具箱 工程数据处理问题 MATLAB应用简介 数据处理涉及工具箱及方法介绍 与EXCEL连接处理（ Add-In ） 拟合工具箱 （cftool，sftool） 绘图工具箱 （plottool） 优化工具箱 （optimtool） 编译工具箱 （depl