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关月阑珊

木虫 (小有名气)

[求助] 非线性最小二乘,约束优化

各位大神,有这样一个问题一直没有想通,请大家帮忙看一下。

背景是一个测量系统的标定,需要求出标定参数(下面式中,x1、x2、x3、x4是需要求出的)。

式子如下:
yi = ai1*x1 + ai2*x2 + ai3*x3 + ai4*x1*x2 + ai5*x1*x3 + ai6*x2*x4 +ai7*x3*x4;(式1)
其中,yi,ai1,ai2,…,ai7是通过实验得到的一系列对应的数组,点的多少可以通过试验时间来调整。

问题是,如何用尽可能多一些的实验数据点,来得到x1,x2,x3,x4的值?着是属于非线性最小二乘还是无约束最优化问题、或有约束最优化问题。

另外,得到了x1,x2,x3,x4的值后,整套测量系统的未知参数就确定了,因为标定实验中测量的是圆环,我想用这样一个式子来优化(或者说判定前面得到参数x1,x2,x3,x4)值的优劣,式子是   sum{ abs[ ( f(rho,x1,x4)-g(x2,x3) ) – R  ]}=min,(式2)其中,f(rho,x1,x4)是被测点的坐标,g(x2,x3)是圆心坐标,整个式子的意思就是被测圆环上的各个点到圆心的绝对值最小。
这是否转化为了有约束的最优化问题?是用拟合的方法还是别的?

具体应该怎样实现啊?
第一,        如何把式1与最小二乘原理结合,用到尽可能多的测试数据,提高结果的可信度;
第二,        如何与式2中的优化函数相结合,来对参数进行评价?
第三,        或者能把两个步骤结合在一起?

在线等,谢谢大家先
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yehuap

铁虫 (初入文坛)

楼主,您好。我现在遇到了跟您类似的问题,通过散点对方程参数的标定。您解决了吗,可以帮帮我不?
11楼2014-12-09 20:52:36
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关月阑珊

木虫 (小有名气)

对于x1、x2、x3、x4,有大概的一个定义域,是通过工件在测量设备上的放置位置粗略得到的。
对于式1,yi = ai1*x1 + ai2*x2 + ai3*x3 + ai4*x1*x2 + ai5*x1*x3 + ai6*x2*x4 +ai7*x3*x4;(式1),我已经选择了4组测量点,通过最简单的牛顿迭代求出x1、x2、x3、x4,但是只用了4个点,可信度比较低。如何与最小二乘结合、如何用那个优化式子(式2)进行评价是现在最迫切的
2楼2013-09-21 11:02:33
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feixiaolin

荣誉版主 (文坛精英)

优秀版主

你是圆度测量还是什么滴?
需要根据具体测量问题来确定你的方程。
3楼2013-09-21 14:48:05
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关月阑珊

木虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by feixiaolin at 2013-09-21 14:48:05
你是圆度测量还是什么滴?
需要根据具体测量问题来确定你的方程。

我是测量一个圆环,通过测量圆环之后得到的数据,来对测量系统进行标定。上面给出的 式(1) 是标定方程,4个未知数,我用牛顿迭代已经求解出来了,但是只用到4个数据点,可信度低。我想尽可能用到多的测量数据,所以才想与最小二乘结合。
另外,对于求解出的x1,x2,x3,x4,是要通过式(2)进行评价,或者说进行优化的。这是否就转化成为了  有约束最优化问题啊。但是怎样能尽可能用到多的测量点是需要解决的。。
4楼2013-09-21 14:55:31
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