摘要:針對(duì)傳統(tǒng)工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)過程中花費(fèi)大量時(shí)間查取工程圖數(shù)據(jù)的實(shí)際情況,本文首先應(yīng)用Matlab軟件的曲線擬合工具箱來(lái)獲取工程圖中曲線的函數(shù),然后應(yīng)用插值法獲取兩曲線之間的數(shù)據(jù)值,最后用Matlab開發(fā)出相應(yīng)的圖形用戶界面以方便快速準(zhǔn)確獲取所需數(shù)據(jù)。本文所提出的方法為解決工程師日常設(shè)計(jì)工作中冗長(zhǎng)的不精確的查圖工作、實(shí)現(xiàn)計(jì)算的自動(dòng)化、提高工作效率提供了新的思路。
關(guān)鍵詞:Matlab;讀取數(shù)據(jù);計(jì)算自動(dòng)化
中圖分類號(hào):TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2012) 21-0000-03
1 前言
Matlab是一套高性能數(shù)值計(jì)算和可視化軟件,它集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理和圖形顯示于一體。
查閱工程圖數(shù)據(jù)一直是工程技術(shù)人員不得不做的一項(xiàng)冗長(zhǎng)而反復(fù)的工作,并且各種因素(包括工程圖本身和個(gè)人判斷)的影響也使得所查得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不容易保證。
為了解決這一長(zhǎng)期困擾工程技術(shù)人員的煩勞,本文應(yīng)用Matlab所集成的曲線擬合工具箱來(lái)對(duì)工程圖上的曲線進(jìn)行精確還原,獲得其原函數(shù),并進(jìn)一步應(yīng)用Matlab來(lái)開發(fā)相應(yīng)的圖形用戶界面(GUI),從而達(dá)到真正方便工程師應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)計(jì)算自動(dòng)化的效果。具體流程參見圖一。需要注意的是:為了與Matlab的軟件使用相配合,本文所有運(yùn)算均采用Matlab中的運(yùn)算法則。
2 在Matlab中還原工程圖中的曲線
應(yīng)用Matlab的曲線擬合工具箱(Curve Fitting Toolbox)可以很方便地?cái)M合曲線并輸出其函數(shù)。由于我們已有曲線的原模型,因此用Matlab進(jìn)行曲線擬合的難度會(huì)相應(yīng)地減小。下面對(duì)實(shí)際工作中最常見工程圖的曲線擬合過程及注意事項(xiàng)加以介紹。
2.1選擇工程圖中的點(diǎn)
在獲得相關(guān)資料的工程圖后,就可以進(jìn)行選點(diǎn)工作。
在選點(diǎn)時(shí)要遵守以下原則:
①優(yōu)先選擇落在橫縱坐標(biāo)線的交點(diǎn)上的點(diǎn)——如圖1中黑色圓圈所圈的點(diǎn);
②其次選落在某一坐標(biāo)線上(分度值較大)并位于另一坐標(biāo)的兩坐標(biāo)線中間的點(diǎn)——如圖1中黑色橢圓所圈的點(diǎn);
③再次選擇落在坐標(biāo)線上(分度值較大)的點(diǎn)——如圖1中黑色三角形所圈的點(diǎn);
④最好不要選以上三種情況以外的點(diǎn),除非可選的點(diǎn)的數(shù)量非常有限,以至于最后得出的曲線函數(shù)不能真正反映曲線的實(shí)際情況。
總之要保證在所選點(diǎn)的坐標(biāo)值盡量準(zhǔn)確的情況下選更多的點(diǎn),同時(shí)要選取橫坐標(biāo)為最小及最大時(shí)的坐標(biāo)值,從而為后面得出準(zhǔn)確的擬合曲線函數(shù)打下好的基礎(chǔ)。