Matlab实现数据分析的流程与技巧

前言

本算法是在一组数据中取当前时间前相同间隔（T_iner)的一组数（length），然后算出这组数的平均数，方差，超过A1,A2的比率。做完处理后继续更新数组，将新采的数取代旧数。每更替一次做一次数据分析。

一、Simulink模型

模型还是比较简单的，开关的上面接入是需要处理的源数据，中间接入的是state，state为1是，源数据有效，state为0时，源数据无效记0.所以中间添加了一个开关模块。中间有一个模块是matlab function模块，是为了处理源数据。输出端接了一个示波器，验证处理效果。

二、Matlab function具体代码讲解

function [Mean,Var,Over1,Over2 ]= fcn(data)

function中[]个数代表输出个数和数据，fcn中()是输入个数和数据，本例中就是单输入，多输出。

length=30;           %数组长度
sample_time = 0.005; %采样时间
T_iner = 0.25;       %多少秒进行一次数据处理
                     %Mean 平均数
Sum = single(0);     % Sum 总和
Var0 = single(0);    %Var 数据的方差
A1=0.08;             %Over1 超过A1的比率
A2=0.1;              %Over2 超过A2的比率
Counter1=0;          % 超过a1的个数
Counter2=0;          % 超过a2的个数

数据处理的一些基本设置，本算法是在一组数据中取当前时间前相同间隔（T_iner)的一组数（length），然后算出这组数的平均数，方差，超过A1,A2的比率。做完处理后继续更新数组，将新采的数取代旧数。每更替一次做一次数据分析。

persistent Array_buff;
if isempty(Array_buff)     %初始化方法
    Array_buff = single(zeros(length,1));  %定义0数组，多行一列的数组类型
end
persistent counter;
if isempty(counter)        %初始化方法
    counter = single(0);
end
counter =counter +1;      %循环次数，每加一做一次处理

persistent： 相当于C++中的Static，定义静态变量；
persistent只被定义persistent的函数所知晓/访问，其他函数无法访问或改变它的值。当m文件被从内存中清除或m文件改变时，persistent变量才会被清除。如果要让m文件在matlab退出前一直在内存中保留，则使用mlock。如果persistent变量中第一次使用时未进行初始化赋值，则初始化为空矩阵。
如果workspace中已经有同名变量，则声明persistent变量会出错。
注意，不可使用继承来引用persistent变量。

%% main fun

if counter ==T_iner/sample_time 
    for i = 1:1:(length-1)                     %假设length=10，该for循环就是将数组的后9个数往前平移一次，然后
        Array_buff(i,1) = Array_buff(i+1,1);   %把新采的数放在第10位，这样就达成了更新数组的目的。
        Array_buff(length,1)= data;
    end
    counter = single(0);                       %每更新一次数组，counter清零。
end
% length*T_iner 秒后才能将第一轮数组数据填满

for i=1:1:length
    Sum=Sum+Array_buff(i,1);
end
Mean=Sum/length;

for i=1:1:length
    Var0=Var0+(Array_buff(i,1)-Mean)*(Array_buff(i,1)-Mean);
end
Var=Var0/length;

for i=1:1:length
    if Array_buff(i,1)>A1
        Counter1=Counter1+1;
    end
end

for i=1:1:length
    if Array_buff(i,1)>A2
        Counter2=Counter2+1;
    end
end
Over1=Counter1/length;
Over2=Counter2/length;

以上就是一些求数组平均数的简单算法。

源代码

function [Mean,Var,Over1,Over2 ]= fcn(data)

length=30;                 %数组长度
sample_time = 0.005;       %采样时间
T_iner = 0.25;     %多少秒进行一次数据处理
                   %Mean 平均数
Sum = single(0);   % Sum 总和
Var0 = single(0);  %Var 数据的方差
A1=0.08;           %Over1 超过A1的比率
A2=0.1;            %Over2 超过A2的比率
Counter1=0;      % 超过a1的个数
Counter2=0;      % 超过a2的个数
%%

persistent Array_buff;
if isempty(Array_buff)     %初始化方法
    Array_buff = single(zeros(length,1)); %定义0数组，多行一列的数组类型
end

persistent counter;
if isempty(counter)     %初始化方法
    counter = single(0);
end

counter =counter +1;

%% main fun   

if counter ==T_iner/sample_time
    for i = 1:1:(length-1)
        Array_buff(i,1) = Array_buff(i+1,1);   %假设length=10，该for循环就是将数组的后9个数往前平移一次，然后
        Array_buff(length,1)= data;            %把新采的数放在第10位，这样就达成了更新数组的目的。
    end
    counter = single(0);                       %每更新一次数组，counter清零。
end
% length*T_iner 秒后才能将第一轮数组数据填满

%% 处理模块

for i=1:1:length
    Sum=Sum+Array_buff(i,1);
end
Mean=Sum/length;

for i=1:1:length
    Var0=Var0+(Array_buff(i,1)-Mean)*(Array_buff(i,1)-Mean);
end
Var=Var0/length;

for i=1:1:length
    if Array_buff(i,1)>A1
        Counter1=Counter1+1;
    end
end

for i=1:1:length
    if Array_buff(i,1)>A2
        Counter2=Counter2+1;
    end
end
Over1=Counter1/length;
Over2=Counter2/length;
end
   

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