
提供几种不同的做法,供参考。
方法1:
=====
直接从绘图数据插值(经检验z数据是单调增加的),代码如下:
syms x y zeq1=-2pi00541500000002sin(x)sin((5pi/6)+x)-4/3pi
00000002^32000z98+2/3piz9800000002^3
(1820-1000)(cos(x))^3-2/3piz9800000002^3
(1820+1000)-piz9800000002^2(y+00000002cos(x))
(1820-1000)(sin(x))^2;
eq2=-sin((5pi/6)+x)besselk(0,(z98(1820-1000)/005415)^
0500000002sin(x))+(z98(1820-1000)/005415)^05
ybesselk(1,(z98(1820-1000)/005415)^0500000002sin(x));
Z=solve(eq1,z);
eq=subs(eq2,z,Z);
h=ezplot(eq,[052 05245],[-1e-9 0]);
X=get(h,'XData');
Y=get(h,'YData');
view(-10,35)
grid on
zz=subs(Z,{x y},{X Y});
X(zz>20000)=[];
Y(zz>20000)=[];
zz(zz>20000)=[];
set(h, 'XData', X, 'YData', Y, 'ZData', zz, 'linewidth', 2);
title('')
zlabel('z')
axis tight
box off
zi = [1 10 100 1000 5000 10000 19000 20000];
xi = interp1(zz, X, zi, 's');
yi = interp1(zz, Y, zi, 's');
vpa([xi; yi]',10)
举例:
------
上面的代码中z分别取[1 10 100 1000 5000 10000 19000 20000],得到的结果如下(每行代表一组对应的x、y):
[ 5235988072, 1770687259e-12][ 5235990919, -3682753278e-13]
[ 5236019385, -2134703182e-11]
[ 5236304028, -2157265249e-10]
[ 5237568792, -9522223488e-10]
[ 5239149030, -1794854554e-9]
[ 5241991463, -3217413726e-9]
[ 5242307131, -3370566367e-9]
把数据代回方程,看一下精度:
>> eq = subs([eq1; eq2], {x y z}, {xi yi zi})eq =
10e-005
00000 -00000 -00000 -00000 00000 -00000 -00000 -00000
02096 02519 03885 00182 00055 00072 00034 -00010
>> norm(eq)
ans =
50868e-006
说明:
------
(1)你所贴代码的前半部分本来用于说明两个曲面相交的,如果只画线,该部分属于多余;
(2)顺便修正一点小错误——原代码的这两句有点小问题:
x(z>20000)=NaN;y(z>20000)=NaN;
我上次还有点奇怪,为什么坐标范围看上去不太对劲,但没有深究。刚才发现是这两句写错了,x、y应该是大写的。另外,现在为符合插值的需要应把右侧NaN改为空矩阵([])。
(3)有多种插值方法可用,我使用了最有利于平滑曲线的样条插值,楼主也可以试试其它做法。
(4)注意z0取值的范围最好不要超过[min(z) max(z)]=[845 19943],如果超出该范围,部分方法需要通过参数指定允许interp1外插(默认情况下,样条插值允许外插,但线性插值不允许)。
(5)由于方法本身是基于部分离散点信息得到未知点的,所以很难说是否能保证精度。
(6)兼容性:这里的绘图代码在2007b上测试没问题,但在65上不行,更高版本没试,也可能会有问题。
方法2:
=====
从原始问题出发,直接解方程,代码如下:
syms x y zeq1=-2pi00541500000002sin(x)sin((5pi/6)+x)-4/3pi
00000002^32000z98+2/3piz9800000002^3
(1820-1000)(cos(x))^3-2/3piz9800000002^3
(1820+1000)-piz9800000002^2(y+00000002cos(x))
(1820-1000)(sin(x))^2;
eq2=-sin((5pi/6)+x)besselk(0,(z98(1820-1000)/005415)^
0500000002sin(x))+(z98(1820-1000)/005415)^05
ybesselk(1,(z98(1820-1000)/005415)^0500000002sin(x));
zi = [1 10 100 1000 5000 10000 19000 20000];
xi = sym( zi0 );
yi = xi;
for i = 1 : length(zi)
z0 = zi(i);
[xi(i), yi(i)] = solve(subs(eq1,z,z0), subs(eq2,z,z0));
end
vpa([xi-2pi; yi]',10)
举例:
------
与方法1 的测试用例相同,得到的结果如下:
[ 523598806, -3251499235e-13][ 523599091, -2887359289e-12]
[ 523601938, -2523219710e-11]
[ 523630402, -2159081181e-10]
[ 523756878, -9522774887e-10]
[ 523914902, -1794926954e-9]
[ 524199145, -3217447875e-9]
[ 524230712, -3370556700e-9]
同样,检验一下精度:
>> eq = subs([eq1; eq2], {x y z}, {xi-2pi yi zi});>> eq=double(eq)
eq =
10e-018
00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000
00000 00002 00021 00182 00812 01539 02774 02907
>> norm(eq)
ans =
43823e-019
说明:
------
(1)由于求解方程组得到x总是位于要求的坐标范围之外,所以把它减小2pi。
(2)这种方法需要符号数学工具箱的支持,精度远高于前一种方法。
(3)兼容性:用solve解方程的结果可能和符号数学工具箱版本相关,我用Maple内核的65和2007b做了测试,可以求出想要的结果,但在MuPad内核的版本上可能会有问题。
方法3:
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使用数值方法解方程。本来以为第2种方法有些条件下会失效,所以考虑这种做法,但从实际情况看,方法2的效果很好,所以,这个就不做了。
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最后,八卦几句:
已经多次回答楼主的问题了,有点好奇您是从哪里找到这么多复杂的表达式要求解的,和您的工作有关吗?而且难得的是,问题看上去虽然比较复杂,但根据楼主提供的信息,刚好都是可以求解的,简直就像是考试的试题一般。
顺便说一下,我注意到,这次的方程与上次我回答的问题相比,有7处由978换成了98(想来应该是重力加速度),应该是有意为之的吧?
有多种显示的方式,比如使用fprintf()或者disp()
个人喜欢用fprintf(),输出可以更人性化一些
比如:
y = [1 3 2 4 7 9 10 2 3];
t = [2 3 6 10 12 17 18 22 24];
Mean_y = mean(y);
Var_y = var(y);
fprintf('Mean_y=%f, Var_y=%f\n', Mean_y, Var_y); % 按照格式化文本设定打印
disp(Mean_y); % 直接打印Mean_y的值
由ginput定义就知道,它只能获取二维坐标。不能获取三维坐标。
ginput提供了一个十字光标使我们能更精确的选择我们所需要的位置,并返回坐标值。函数调用形式为:
[x,y] = ginput(n)
[x,y] = ginput
[x,y,button] = ginput()
对于[x,y] = ginput(n),能使你从当前的坐标系中读取n个点,并返回这n个点的x,y坐标,均为nX1的向量。可以按回车提前结束读数。
[x,y] = ginput 可以无限的读取坐标直到按下回车键。
方法:
要获取三维坐标系。打开用图形里面的tools——Data curser
如下图:
1)把这张读取到一个矩阵中,a=imread('路径')
2)分析,显然找这样一个点:它是红色的,并且它上下左右都是红色的点。因此我们可以规定,如果某一个点是红色的,并且改点上,下,左,右方的5个像素单位(这个数字可以根据图去预估)也是红的,那么就是中心点
3)在矩阵a中每一个像素挨个检查(实际是从第五行第五列开始检查),它和它周围四个点,与[1,0,0](红色)相差不大(不大的程度可以用一个数值来描述,比如0001等等),则认为找到了。找到后输出相应的横纵下标,就是中心点相对位置。
4)难点就在于找什么样的特征来描述中心点,尽可能做到不重不漏;找什么样的特征在于自己。
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