Лучший способ выполнить численное интегрирование по ускорению

У меня есть набор точек данных ускорения, считанных с датчика.

У меня также есть время, когда были сняты показания.

Как мне численно интегрировать, чтобы найти мгновенную скорость?

Я пробовал следующее, что дает мне результат, но мне интересно, есть ли лучший и более точный метод.

v_1=v_0+a*dt

Где dt рассчитывается из разницы между моментами времени, в которые были измерены данные.

И, повторив все вышеизложенное, я смог найти мгновенную скорость.


person TriposG    schedule 04.07.2019    source источник
comment
Метод трапециевидной интеграции или метод Симпсона в их совокупных вариантах могут дать лучшие результаты.   -  person Lutz Lehmann    schedule 05.07.2019


Ответы (1)


Если у вас есть только несколько дискретных точек данных, разумно предположить, что ускорение изменяется линейно между точками данных, т. Е.

введите здесь описание изображения

При интеграции этой функции правило средней точки полностью точное. (Средняя точка обычно лучше, чем трапециевидная кстати.)

Вы можете представить себе больше, предположив, что ускорение является непрерывно дифференцируемым, и в этом случае вам придется построить квадратичный многочлен на каждом пересечении и интегрировать его, в результате чего получится правило Симпсона.

person Nico Schlömer    schedule 05.07.2019
comment
У меня проблема в том, что данные об ускорении содержат шум. В таких случаях лучше всего использовать какой-нибудь альтернативный способ прямого измерения скорости и положения? Кроме того, знаете ли вы какой-нибудь хороший способ отфильтровать шум? - person TriposG; 05.07.2019
comment
Ну, это, конечно, другой вопрос. Я бы, вероятно, преобразовал функцию Фурье, отсек бы высокие частоты и преобразовал обратно. - person Nico Schlömer; 05.07.2019
comment
Трапеция никогда не лучше середины. . . кроме периодических данных. Не рекомендую забывать об этом навсегда! - person user14717; 19.07.2019
comment
@ user14717 Интересно! Похоже, я слишком быстро рассудил. Вот ссылка для всех, кто интересуется: johndcook.com/blog/2010/12/02/ - person Nico Schlömer; 19.07.2019
comment
@ NicoSchlömer: Мой комментарий был несколько не по теме этого вопроса! Отличный ответ. - person user14717; 19.07.2019