1、精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现第7章 数学分析精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15本章内容o 初等与特殊函数o 线性代数o 微积分o 概率与统计o 最优化o 微分方程o 几何o 多项式o 曲线拟合与插值o 脚本与公式节点精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15数学分析VI函数数学精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15初等与特殊函数 初等与特殊函数子面板提供了一些常用数学函数,如三角函数、指数函数、双曲函数等。 函数数学初等与特殊函数 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例三角函数应
2、用举例求正弦值时,要求输入的为弧度值。 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15线性代数函数数学线性代数 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例线性方程组求解385 . 02322121xxxx85 . 032A32B 求解线性方程(Solve Liner Equations.vi) AX=B 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15微积分函数数学微积分 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例求导函数使用举例求函数sin(x)的导数,并在区间0,2上画出函数图像。 精通LabVIEW虚拟仪器程序
3、设计与案例实现2022-5-15概率与统计函数数学概率与统计 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例概率统计函数使用举例 本例子中,用“Statistics.vi(统计)”Express VI对一个高斯白噪声进行统计,并用“创建直方图(Create Histogram.vi)”Express VI绘制信号幅值的分布直方图。 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15最优化函数数学最优化 xxf约束条件),(min精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15问题实例最优化应用举例 假设我们有一个20m长的篱笆,要在地上围出一个面积
4、最大的矩形区域,有一面可以靠墙,靠墙一侧不需要篱笆,问长取多少时能满足要求?设长为x,则宽为(20-x)/2,面积:)200( ,105 . 02/ )20(2xxxxxS将上面的问题转化为求-S的最小值问题:)200( ,105 . 02/ )20(2xxxxxS精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例最优化应用举例运行结果:当长为10m时,面积最大,最大面积为50m2。精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15微分方程函数数学微分方程 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例常微分方程求解举例3)0(, 2)0(023
5、 xxxxx001)2(2)1(1)(xaxaxaxaxnnnnn,1210naaaaA 方程的系数和初始条件均以数组(如果是方程组,则以矩阵的形式,每一行代表一个方程)的形式输入,各项系数的排列顺序按导数的阶次由低到高。 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15几何函数数学几何 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例三维坐标系平移dzzzdyyydxxx精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15多项式函数数学多项式 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例求最大公因式精通LabVIEW虚拟仪器程序
6、设计与案例实现2022-5-15曲线拟合函数数学拟合 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例用最小二乘法求回归系数niiixfaxafy0)(),(Noisexxxxy14)cos(3)sin(2)()()()()(4433221100 xfaxfaxfaxfaxfay4432210)(1)()cos(3)()sin()(1)(xxfxxxfxxfxxfxf;因变量与自变量的关系为:原始数据y的表达式为:假设猜测函数为其中精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例用最小二乘法求回归系数精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-
7、15插值函数数学插值与外推 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例“一维插值”VI运算 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15脚本与公式函数数学脚本与公式 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15实例公式编辑器使用举例精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15问题综合实例水箱问题)(tfi)(ta)0(h)(th 如图所示为一个横截面和容积一定的水箱,上部有注水口,下部有出水口。注水速度已知,出水面积大小可以调节。水箱初始水位已知,求解水箱水位的变化。)(2tghv AtfAtatghdttdhi)()()(2)(由物理知识可知,水由排水口流出的速度为: 水箱水位随时间变化率为: 精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15综合实例水箱问题精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现2022-5-15思考与练习o初等与特殊函数中要求输入值为弧度值,如何用LabVIEW语言将角度值转换为弧度值?o数组、矩阵、行列式有什么区别?o最优化问题可以简化为哪一种模型?oLabVIEW提供的曲线拟合的函数有哪些?oLabVIEW提供的插值函数有哪些?o按照软件提供的范例,熟悉LabVIEW提供的关于数学分析的一些函数的用法。谢谢观看!