优选法在非线性函数分段线性化计算机编程中的应用

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  一、前言
  
  非线性函数有时需要作线性处理,例如分段线性化。在自变量的取值范围内,对非线性函数进行分段线性化,即用线性函数线性插值来逼近非线性函数,满足一定的分段误差,例如±0.2%。在分段线性化的时候,怎样分段速度最快?第一段取在哪儿?分段的误差或大或小了又怎样后退?怎样前进?下一段又取在哪里?这便是问题的产生。
  
  二、用优选法(0.618)线性插值分段
  
  例如,对于二次函数Y=F(x)=ax2 bx c(a>0,c>0,d≤x≤e),如图1所示。
  
  再验算误差:
  
  这时A’将小于A,然后按这一误差新要求重分,使分段趋于合理。
  应该指出的是,线性插值分段的第一步,应该把曲线的起点和终点连接起来作为直线的第一段,然后验算误差E(x),再按上述步骤进行。
  
  三、结束语
  
  经实际操作,上述方法对热电偶的输出特性曲线进行分段线性化是成功的。一般的方法是,在热电偶特性曲线的量程范围内,例如0℃到1000℃每隔1℃取一段直线,然后比较验算误差,直到满足误差要求。由于是1度1度的分,加之热电偶输出特性曲线的计算公式很复杂,故计算的工作量很大,速度也很慢。而用优选法分段,计算机也只用了十几秒钟结果就出来了!今把该方法总结成文介绍给大家,只求起到抛砖引玉之效果。
  作者单位:杭州华立仪表集团
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