Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

САПР / M1 / 70-71

.RTF
Скачиваний:
11
Добавлен:
10.12.2013
Размер:
13.79 Кб
Скачать

скольку все члены в скобках, кроме -Ú[õè не зависят от и, и при дифференцировании дадут нули.

-äü- '41 - ×* = -2 (èç - Üàõà) - Üë, - - ьрхру) хи = = 2 (-ХНУ) + Ьохвух*з + *хаки + + Ърхихру) (7. 1 1)

Как уже сказано, чтобы получить (К/*,, нужно сложить про­изводные, полученные по вышеприведенной формуле, для всех опытов (для вс·ех значений ])·.

-* = 2 * (-õèò + Üèõ*õ!) + Ú*õèõè -1- + ьрхихр,)

Выра*кения, стоящие в скобках, будем суммировать по ! почленно: сначала первые члены, затем вторые и т. д. При этом для всех членов, начиная со второго, множитель и, - один и тот же при всех *, следовательно, его можно вынести за знак суммы

-ä6, =2( -*ХгзЧз+Ь»*ХчзХи+ +Ър* Хихр,* (7.12)

*. /*1 /*1 /=1 )

Приравняв производную нулю, сократим на 2, раскроем скобки и перенесем сумму, содержащую ó, в правую часть

ï ë ÿ ï Ü÷ * ÕûÕè + Ü1 * ÕèÕè + + Üð * õ**õð, = * õ*óóó (7. 13) /=1 /=1 !=! /=1

это и есть общая формула нормального уравнения для рассматри­ваемого случая. В первом уравнении системы нормальных уравне­ний 1=0, во втором 1=1 и т. д. В целом получаем:

( ï ï ÿ ÿ ÿ 1 Ü÷ * õâç* + Iii * õà*è + 62 * õ*õè + + Ьр * хоухрз = * õâèè 1 /-1 /*1 !=\ *-1 {=1 1 ÿ ÿ ï ÿ ÿ

1 6÷ * õòõè + 61 *õ1*} + 62 * хихг) + + Ър * хихру = * хиу, (7. 14) ) 1=ã /-1 *1 /*1 /=1

1 ÿ ÿ ÿ ÿ ÿ 1 Ьа * ХозХрз + 61 * õèõð, *- 62 * õ*õð) + + Üð * õð)* = * õðçó) ( /=1 /=1 /=1 /=1 /-1

Это-система (*?+1)-го уравнения 1-й степени с (/?+1) неиз­вестными 60, 61, Úð. При малом числе неизвестных записать и решить ее несложно. В общем виде целесообразно применить для решения аппарат линейной алгебры. Нетрудно убедиться, что мат-

7 0

рица коэффициентов левых частей системы равна произведению матрицы X справа на транспонированную матрицу Õ*:

1 * ХчЗ' * ХаЗХи * *î* * ХозХрз 1 1 /=1 /-1 /-1 /=1 1

Õ*Õ = 1 * ХаЗХи * Хи* * ХиХг) * ХиХр) 1 ( 7 15 ) ' ' 1 /=1 /-=1 !=! /*1 1

1 *Хч]Хр]*ХиХрз*ХгзХр)*Х!,* 1 1- /==1 /*1 /=1 !=1 -1

Вектор-столбец правых частей системы (7.14) равен произве­дению **У, где У-вектор (7.3)

Õ*Ó_ = 1 * Ì×! 1 (7. 16)

1 * ХрзЧз 1 1- /=1 -1

Число неизвестных Ú равно числ*' *'равнений (поскольку каж­дое уравнение получено дифференцированием *по одному из Üå). Поэтому матрица (7.15) -квадратная. Это значит, что если опре- делительматрицы(7.15) не равен нулю, то система (7.14) имеет е д и н с т в е н н о е р е ш е н и е - единственный набор коэффициен­тов. В случае, когда этот определитель равен нулю, матрица вы- рождена, получается бесконечно много решений-тогда по данным опытным точкам нельзя однозначно определить параметры модели. В матричных обозначениях решение системы (7.14) имеет вид

Â=(Õ*Õ)-1Õ*Ó (7.17)

где верхний индекс -1 есть символ обращения матрицы; Д - век­тор искомых параметров. В форме (7.17) расчет удобно програм­мировать для ЭВМ.

Пример 7.2. Расчет коэффициентов методом наименьших квадратов. Рассмотрим три задачи на метод наименьших квадратов. 1. По опытным данным построим зависимость плотности жидкости от тем­пературы в виде параболы 2-й степени.

'Ã,Ê. 273 283 293 303 ð, êã/ìÇ 875 871 868 867

Соседние файлы в папке M1