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Spline-Integration

 

Peter_Apfelbaum

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     Beitrag Verfasst am: 10.04.2013, 19:22     Titel: Spline-Integration
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Hallo,

aus einer Messung habe ich etwa 2000 Datenpunkte erhalten. Nun habe ich (garfisch) durch alle Punke eine 'glatte' Kurve legen lassen-was mit einer Spline-Interpolation ja auch geht.
Allerdings möchte ich jetzt noch in bestimmten Intervallen die Fläche unter der Kurve bestimmen. Gibt es in Matlab eine Möglichkeit womit ich diese Fläche in einem bestimmten Intervall berechnen lassen kann?

Vielen Dank im Voraus!

Gruß


Thomas84
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     Beitrag Verfasst am: 11.04.2013, 14:09     Titel:
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Mit Hilfe von ppint (Fileexchange) lassen sich stückweise Polynome integrieren. Damit sollte es gehen:

Code:

x = linspace(0,3,100).';
y = sin(x);
nodes_x = 0:3;
nodes_y = sin(nodes_x);
pp = spline(nodes_x,nodes_y);
plot(x,y,'+');hold on;
plot(x,[ppval(pp,x),ppval(ppint(pp),x)]);
legend('Daten','spline','Integral')
 
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Peter_Apfelbaum

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     Beitrag Verfasst am: 11.04.2013, 20:00     Titel:
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Hallo Smile
Vielen Dank für deine Antwort!

Wenn ich das richtig verstanden habe bezieht sich diese Lösung aber darauf, dass ich meine Messpunkte durch die Sinus-Funktion beschreiben kann oder?
Bin mir nicht sicher ob wir aneinander vorbeireden Smile
Vllt mit einem Beispiel:

X-Werte [3 5 6 7 8...n]
Y-Werte [8 9 7 5 3...n]
und nun möchte ich das sich der Befehl den 1. und den 2. Punkt nimmt und durch diese eine Spline-Funktion legt y1, anschließend den 2. und den 3. Punkt y3 und das mit allen Punkten aus der Matrix yn-1. Diese einzelnen Funktionen sollen anschließend in den Genzen von x1 bis x2, x2 bis x3 ...xn bis xn+1..integriert werden.

Viele Grüße
und vielen vielen Dank für evtl Antwort Smile
 
Thomas84
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     Beitrag Verfasst am: 12.04.2013, 07:01     Titel:
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Die sinus funktion war nur dazu gedacht ein paar Beispieldaten zu erzeugen. Bei der Spline-Interpolation erzeugt man ein stückweises Polynom. Um die Stammfunktion dieses stückweisen Polynoms zu ermitteln kann man wie gesagt ppint verwenden.
Um die Integrationsgrenzen richtig zu beachten muss man vom Wert der Stammfunktion noch den Wert der Stammfunktion am zugehörigen Stützpunkt abziehen.

Code:

% Wertepaare durch die der Spline gehen soll
x = [3 5 6 7 8 9 10];
y = [8 9 7 5 3 2 4];  

% Splineinterpolation
pp = spline(x,y);
plot(x,y,'+');
hold on;

% Stammfuntion des stückweisen Polynoms bestimmen
pp_int = ppint(pp);
% Werte der Stammfuntion an Stützstellen
y0 = ppval(pp_int,x);
% Treppenfunktion = Stammfunktion(xk)
xvec = linspace(x(1),x(end),100).';
t = y0(floor(interp1(x,1:length(x),xvec))).';
% Integral_xk^x = Stammfuntion(x) - Stammfunktion(xk)
spline_int = ppval(pp_int,xvec) - t;

% grafische Darstellung
plot(xvec,[ppval(pp,xvec),spline_int]);
legend('Daten','spline','Integral')
 
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Peter_Apfelbaum

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     Beitrag Verfasst am: 12.04.2013, 09:47     Titel:
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Hallo,

vielen Dank für die Antwort!
Das ist genau der Ansatz den ich geuscht habe!
Alelrdings habe ich noch ein Problem bei der Ermittlung der Stammfunktionen, da wird mir ein Fehler ausgegeben:

Undefined function 'int' for input arguments of type 'struct'.
 
Thomas84
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     Beitrag Verfasst am: 15.04.2013, 11:14     Titel:
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In meinem Code kommt kein int vor. Vielleicht hast du einfach ein Tippfehler gemacht. Falls nicht zeig doch mal deinen Code.
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