Preview

Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)

Advanced search

APPROXIMATING MATHEMATICAL MODEL DEVELOPMENT ACCORDING TO POINT EXPERIMENTAL DATA THROUGH “CUT-GLUE” METHOD

https://doi.org/10.12737/3503

Abstract

A solution to the problem on describing experimentally obtained dependences is considered. The autho r’s method is based upon getting some local approximations of fragments of these relations, and their additive reduction to a single analytical expression. This effect is determined using special “allocating” functions limitin g the domain of non zero definition for each of the approximation functions. The method is called “cut - glue” according to the applied principles. The closest analogue of the proposed method is spline approximation. However, the “cut - glue” method is much more adaptable, as it is bonded to neither the number of spline - approximable points, nor the function order approximating the areas. The order of the polynomial approximant, or another approximating function, as well as its structure for each site, can be arbitrary. Another advantageous difference of “cut - glue” approximation consists in a single a nalytic notation of the whole piecewise function instead of defining a vector spline - function through a cu mbersome system of equations. This effect has been achieved using an analytical function approximatin g and par ametrically arbitrarily approaching the Heaviside step function. The analytical and numerical studies of the properties and the effects of applying the proposed method are resulted. The obtained results are illustrated w ith the specific technical sample applications of the method to practical pr oblems, tabular and graphical data.

About the Author

Rudolf Anatolyevich Neydorf
Don State Technical University, Russia
Russian Federation


References

1. Куприенко, Н. В. Статистические методы изучения связей. Корреляционно-регрессионный анализ / Н. В. Куприенко, О. А. Пономарева, Д. В. Тихонов. — Санкт-Петербург : Изд-во политехн. ун-та, 2008. — 118 с.

2. Нейдорф, Р. А. Эффективная аппроксимация кусочных функций в задачах квазиоптимального по быстродействию управления / Р. А. Нейдорф // Математические методы в технике и технологиях — 2000 : сб. трудов Междунар. науч. конф. — Санкт-Петербург, 2000. — Т. 2. — C. 18‒22.

3. Bates, D.-M. Nonlinear regression analysis and its applications / D.-M. Bates, D.-G. Watts. — New York : John Wiley, 1988. — 371 p.

4. Applications of MATLAB in Science and Engineering / Edited by T. Michałowski. — Rijeka : InTech, 2011. — 371 p.

5. Чен, К. МАТЛАБ в математических исследованиях / К. Чен, П. Джиблин, А. Ирвинг. — Москва : Мир, 2001. — 346 с.

6. Maxfield, B. Essential MATHCAD for Engineering, Science and Math / B. Maxfield. — San Diego : Academic Press ; Elsevier, 2009. — 490 p.

7. Макаров, Е. Инженерные расчёты в Mathcad 15. Учебный курс / Е. Макаров. — Санкт-Петербург : Питер, 2001. — 400 с.

8. STATISTICA. Официальное руководство : в 5 т. / StatSoft. — Москва : StatSoft, 2007.

9. Боровиков, В. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере / В. Боровиков. — 2-е изд. — Санкт-Петербург : Питер, 2003. — 688 с.

10. Нейдорф, Р. А. Исследование зависимости силы всплывания специализированного аэростата от параметров его движения / Р. А. Нейдорф, Ю. Л. Сигида // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2013. — № 3‒4 (72‒73). — C. 96‒103.

11. Stability Analysis of the MAAT Feeder Airship During Ascent and Descent with Wind Disturbances [Electronic resource] / R. Neydorf [et al.] // SAE International. — Available at: http://papers.sae.org/2013-01-2111/ (accessed : 04.01.2014).

12. Aerodynamic Characteristics Study and Possible Improvements of MAAT Feeder Airships [Electronic resource] / V. Voloshin [et al.] // SAE International. — Available at: http://papers.sae.org/2013-01-2112/. — 7 p. (accessed : 04.01.2014).

13. Дорофеюк, Ю. А. Структурная идентификация сложных объектов управления на базе методов кусочной аппроксимации / Ю. А. Дорофеюк // Управление большими системами. — 2010. — № 30. — С. 79‒88.

14. Лоран, П.-Ж. Аппроксимация и оптимизация / П.-Ж. Лоран. — Москва : Мир, 1975. — 496 с.

15. Альберг, Дж. Теория сплайнов и её приложения / Дж. Альберг, Э. Нильсон, Дж. Уолш. — Москва : Мир, 1972. — 318 с.

16. Ханова, А. А. Интерполяция средствами Mathcad [Электронный ресурс] / А. А. Ханова. — Режим доступа : http://www.exponenta.ru/educat/systemat/hanova/interp/math.asp (дата обращения : 04.01.2014).

17. Смоленский, В. В. Статистические методы обработки экспериментальных данных : учеб. пособие / В. В. Смоленский. — Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет), 2003. — 101 с.

18. Нейдорф, Р. А. Нелинейное ускорение динамических процессов управления объектами первого порядка с учётом ограниченности воздействий / Р. А. Нейдорф // Управление и диагностика в динамических системах. — Ростов-на-Дону : Изд. центр Дон. гос. техн. ун-та, 1999. — С. 13.

19. Международная стандартная атмосфера [Электронный ресурс] / Академик // Энциклопедия техники. — Режим доступа : http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/2697/ (дата обращения : 11.12.2013).


Review

For citations:


Neydorf R.A. APPROXIMATING MATHEMATICAL MODEL DEVELOPMENT ACCORDING TO POINT EXPERIMENTAL DATA THROUGH “CUT-GLUE” METHOD. Vestnik of Don State Technical University. 2014;14(1):45-58. (In Russ.) https://doi.org/10.12737/3503

Views: 587


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2687-1653 (Online)