Aproksymacja koliber

Laboratorium Mechaniki Lotu

Aproksymacja biegunowej oporowej samolotu.

Łukasz Krawczyk

III LiK

nr ind. 113442

  1. Schemat aproksymacji metodą najmniejszych kwadratów:

APROKSYMACJA 1:

y=Ax2+Bx+C

S(A,B,C) → Σ(Axi2+Bxi+C-yi)2 →min S

Σ(Axi2+Bxi+C-yi)2=A2 Σxi4+2AB Σxi3+B2 Σxi2+2AC Σxi2-2A Σxi2yi+2BC Σxi-2B Σxiyi+nC2-2C Σyi+ Σyi2


$$\frac{\text{δS}}{\text{δA}} = 2A\sum_{}^{}x_{i}^{4} + 2B\sum_{}^{}x_{i}^{3} + 2C\sum_{}^{}x_{i}^{2} - 2\sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i} = 0$$


$$\frac{\text{δS}}{\text{δB}} = 2A\sum_{}^{}x_{i}^{3} + 2B\sum_{}^{}x_{i}^{2} + 2C\sum_{}^{}x_{i} - 2\sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i} = 0$$


$$\frac{\text{δS}}{\text{δC}} = 2A\sum_{}^{}x_{i}^{2} + 2B\sum_{}^{}x_{i} + 2Cn - 2\sum_{}^{}y_{i} = 0$$


$$A\sum_{}^{}x_{i}^{4} + B\sum_{}^{}x_{i}^{3} + C\sum_{}^{}x_{i}^{2} = \sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i}$$


$$A\sum_{}^{}x_{i}^{3} + B\sum_{}^{}x_{i}^{2} + C\sum_{}^{}x_{i} = \sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i}$$


$$A\sum_{}^{}x_{i}^{2} + B\sum_{}^{}x_{i} + Cn = \sum_{}^{}y_{i}$$

W =$\ \left| \begin{matrix} \sum_{}^{}x_{i}^{4} & \sum_{}^{}x_{i}^{3} & \sum_{}^{}x_{i}^{2} \\ \sum_{}^{}x_{i}^{3} & \sum_{}^{}x_{i}^{2} & \sum_{}^{}x_{i} \\ \sum_{}^{}x_{i}^{2} & \sum_{}^{}x_{i} & n \\ \end{matrix} \right| = \ $n$\sum_{}^{}x_{i}^{4}\sum_{}^{}x_{i}^{2} + 2\sum_{}^{}x_{i}^{2}\sum_{}^{}{x_{i}\sum_{}^{}x_{i}^{3}} - {(\sum_{}^{}{x_{i}^{2})}}^{3} - \sum_{}^{}x_{i}^{2}\sum_{}^{}x_{i}^{4} - n{(\sum_{}^{}{x_{i}^{3})}}^{2}$

WA=$\ \left| \begin{matrix} \sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i} & \sum_{}^{}x_{i}^{3} & \sum_{}^{}x_{i}^{2} \\ \sum_{}^{}{x_{i}y_{i}} & \sum_{}^{}x_{i}^{2} & \sum_{}^{}x_{i} \\ \sum_{}^{}y_{i} & \sum_{}^{}x_{i} & n \\ \end{matrix} \right| = n\sum_{}^{}x_{i}^{2}\sum_{}^{}{x_{i}^{2}y_{i}} + \sum_{}^{}x_{i}\sum_{}^{}x_{i}^{2}\sum_{}^{}{x_{i}y}_{i} + \sum_{}^{}x_{i}\sum_{}^{}x_{i}^{3}\sum_{}^{}y_{i} - {(\sum_{}^{}{x_{i}^{2})}}^{2}\sum_{}^{}y_{i} - {\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ - (\sum_{}^{}{x_{i}^{2})}}^{2}\sum_{}^{}{x_{i}^{2}y_{i}} - n\sum_{}^{}x_{i}^{3}\sum_{}^{}{x_{i}y}_{i}\ $

WB=$\ \left| \begin{matrix} \sum_{}^{}x_{i}^{4} & \sum_{}^{}{x_{i}^{2}y_{i}} & \sum_{}^{}x_{i}^{2} \\ \sum_{}^{}x_{i}^{3} & \sum_{}^{}{x_{i}y_{i}} & \sum_{}^{}x_{i} \\ \sum_{}^{}x_{i}^{2} & \sum_{}^{}y_{i} & n \\ \end{matrix} \right| = \ n\sum_{}^{}x_{i}^{4}\sum_{}^{}{x_{i}y_{i}} + \sum_{}^{}x_{i}^{2}\sum_{}^{}x_{i}^{3}\sum_{}^{}y_{i} + \sum_{}^{}x_{i}^{2}\sum_{}^{}{x_{i}\sum_{}^{}x_{i}^{2}}y_{i} + {(\sum_{}^{}{x_{i}^{2})}}^{2}\sum_{}^{}{x_{i}y_{i}} + \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ + \sum_{}^{}x_{i}\sum_{}^{}x_{i}^{4}\sum_{}^{}{y_{i} - n}\sum_{}^{}x_{i}^{3}\sum_{}^{}{x_{i}^{2}y_{i}}$

WC=$\ \left| \begin{matrix} \sum_{}^{}x_{i}^{4} & \sum_{}^{}x_{i}^{3} & \sum_{}^{}x_{i}^{2} \\ \sum_{}^{}x_{i}^{3} & \sum_{}^{}x_{i}^{2} & \sum_{}^{}x_{i} \\ \sum_{}^{}x_{i}^{2} & \sum_{}^{}x_{i} & n \\ \end{matrix} \right| = \sum_{}^{}x_{i}^{4}\sum_{}^{}x_{i}^{2}\sum_{}^{}y_{i} + \sum_{}^{}x_{i}^{3}\sum_{}^{}{x_{i}\sum_{}^{}x_{i}^{2}}y_{i}$+$\sum_{}^{}x_{i}^{2}\sum_{}^{}x_{i}^{3}\sum_{}^{}{x_{i}y_{i}} - {(\sum_{}^{}{x_{i}^{2})}}^{2}\sum_{}^{}{x_{i}^{2}y_{i} - \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ - \sum_{}^{}x_{i}\sum_{}^{}x_{i}^{4}\sum_{}^{}{x_{i}y_{i}} - {(\sum_{}^{}{x_{i}^{3})}}^{2}\sum_{}^{}y_{i}}$

$A = \frac{W_{A}}{W}$ ; $B = \frac{W_{B}}{W}$; $C = \frac{W_{C}}{W}$

APROKSYMAJCA 2:

y=Ax2+B

S(A,B) → Σ(Axi2+B -yi)2 →min S

Σ(Axi2+B-yi)2=A2 Σxi4+2AB Σxi2+nB2-2A Σxi2yi-2B Σyi+ Σyi2


$$\frac{\text{δS}}{\text{δA}} = 2A\sum_{}^{}x_{i}^{4} + 2B\sum_{}^{}x_{i}^{2} - 2\sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i} = 0$$


$$\frac{\text{δS}}{\text{δB}} = 2A\sum_{}^{}x_{i}^{2} + 2nB - 2\sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i} = 0$$


$$A\sum_{}^{}x_{i}^{4} + B\sum_{}^{}x_{i}^{2} = \sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i}$$


$$A\sum_{}^{}x_{i}^{2} + nB = \sum_{}^{}y_{i}$$

W =$\ \left| \begin{matrix} \sum_{}^{}x_{i}^{4} & \sum_{}^{}x_{i}^{2} \\ \sum_{}^{}x_{i}^{2} & n \\ \end{matrix} \right| = \ $n$\sum_{}^{}x_{i}^{4} - (\sum_{}^{}x_{i}^{2})$2

WA =$\ \left| \begin{matrix} \sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i} & \sum_{}^{}x_{i}^{2} \\ \sum_{}^{}y_{i} & n \\ \end{matrix} \right| = \ n\sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i} - \sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i}$

WB =$\ \left| \begin{matrix} \sum_{}^{}x_{i}^{4} & \sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i} \\ \sum_{}^{}x_{i}^{2} & \sum_{}^{}y_{i} \\ \end{matrix} \right| = \sum_{}^{}x_{i}^{4}y_{i} - \sum_{}^{}x_{i}^{2}y_{i}\sum_{}^{}x_{i}^{2}\ $

$A = \frac{W_{A}}{W}$ ; $B = \frac{W_{B}}{W}$;


$$A = \frac{\overset{\overline{}}{x_{i}^{2}y_{i}} - \overset{\overline{}}{x_{i}^{2}}\overset{\overline{}}{\text{\ y}_{i}}}{\overset{\overline{}}{x_{i}^{4}} - \left( \overset{\overline{}}{x_{i}^{2}} \right)^{2}}$$


$$B = \frac{\overset{\overline{}}{x_{i}^{4}} \bullet \overset{\overline{}}{y_{i}} - \overset{\overline{}}{x_{i}^{2}} \bullet \overset{\overline{}}{\text{\ x}_{i}^{2}y_{i}}}{\overset{\overline{}}{x_{i}^{4}} - \left( \overset{\overline{}}{x_{i}^{2}} \right)^{2}}$$

  1. Dane do obliczeń:

Cz Cx
  x x2 x3 x4 y xy x2y
1 -1,19 1,4161 -1,685159 2,00533921 0,087 -0,10353 0,1232007
2 -1,02 1,0404 -1,061208 1,08243216 0,070 -0,0714 0,072828
3 -0,85 0,7225 -0,614125 0,52200625 0,057 -0,04845 0,0411825
4 -0,68 0,4624 -0,314432 0,21381376 0,045 -0,0306 0,020808
5 -0,51 0,2601 -0,132651 0,06765201 0,031 -0,01581 0,0080631
6 0,00 0 0 0 0,026 0 0
7 0,51 0,2601 0,132651 0,06765201 0,031 0,01581 0,0080631
8 0,68 0,4624 0,314432 0,21381376 0,045 0,0306 0,020808
9 0,85 0,7225 0,614125 0,52200625 0,057 0,04845 0,0411825
10 1,02 1,0404 1,061208 1,08243216 0,070 0,0714 0,072828
11 1,19 1,4161 1,685159 2,00533921 0,087 0,10353 0,1232007
12 1,36 1,8496 2,515456 3,42102016 0,108 0,14688 0,1997568
13 1,53 2,3409 3,581577 5,47981281 0,133 0,20349 0,3113397
14 1,7 2,89 4,913 8,3521 0,169 0,2873 0,48841
E 4,59 14,8835 11,010033 25,0354198 1,016 0,63767 1,5316711
średnia 0,3278571 1,06310714 0,78643093 1,78824427 0,0725714 0,04554786 0,10940508
Aproksymacja I Aproksymacja II
model matematyczny y=ax^2+bx+c
W Wa
0,4370991 0,02129628
  A
  0,04872184
aproksymacja 1   aproksymacja 2
Cxa 1 Cxa 2
0,089102311 0,089873201
0,070872283 0,071458449
0,055458379 0,055876736
0,042860596 0,043128062
0,033078936 0,033212427
0,020630692 0,020463753
0,03352755 0,033212427
0,043458748 0,043128062
0,056206068 0,055876736
0,071769511 0,071458449
0,090149077 0,089873201
0,111344765 0,111120991
0,135356575 0,13520182
0,162184508 0,162115687
  1. Wykres:


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Aproksymacja koliber
entalpia aproksymacja
Aproksymacja id 67280 Nieznany (2)
wniosek racjonalizatorski icp koliberII(1), ( ͡~ ͜ʖ ͡°) rozwiń horyzonty
Aproksymacja
PARAMETRY GRUNT ôW wzory aproksymacyjne
Aproksymacja 2 id 67283 Nieznany (2)
metoda aproksymacji charakterystyki 2013
Miernictwo przemyslowe projekty Aproksymacja id 645334
Sprawozdanie aproksymacja syganłu
Aproksymacja spr
cwiczenia10 aproksymacja interpolacja
aproksymacja sprawozdanie
Aproksymacja i interpolacja
02 Wybrane metody numeryczne (aproksymacja funkcji, rozwiazy
numeryczne aproksymacja
APROKSYMACJA CHARAKTERYSTYK WIELOMIANEM DRUGIEGO STOPNIA
diody2, 1. Wyznaczanie funkcji aproksymuj˙cej o postaci y = ax2.
Aproksymacja MNK

więcej podobnych podstron