建模与仿真技术.
• Origin 7.0是美国OriginLab公司的一款优秀的 科技绘图和数据分析软件的最新版本,它的 功能强大,易于掌握,为当今全世界数以万 计的科技工作者和工程技术人员广泛使用。 Origin软件被公认为“最快、最灵活、使用最 容易的工程绘图软件”。多次获得绘图软件 的 大 奖 。 2 0 0 2 年 , Origin 7.0 在 《 Scientific Computing & Instrumentation》杂志举办的软 件评选投票时,第三次蝉联绘图软件“读者 选择”一等奖。
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建 模 与 仿 真 技 . 术使用菜单拟合Origin 直接使用菜单回 归 的 菜 单 命 令 在 【 Analysis】菜单下,有 线性回归、多项式拟合、 指数拟合以及 S 曲线拟合 等。【 Analysis】菜单下 的拟合的菜单命令如图 81 所示,其具体拟合的函 数见表 1 。采用菜单拟合 时,必须使要拟合的数据 被 激 活 , 而 后 在 【 Analysis】菜单下选择 相应拟合类型进行拟合。
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建 模 与 仿 真 技 . 术
安装数字化插件
• 在 Origin 网页的文件交换目录中下载 Digitize.OPK, 运 行 Origin7.0, 从 Windows 文 件 管 理 器 将 Digitize.OPK 拖曳到 Origin7.0 的工作空间,此时完 成安装,在 Origin7.0 的工作空间里可以看到一个 Digitize按钮,如图所示。
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三种拟合工具对话框
建 模 与 仿 真 技 . 术
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建 模 与 仿 真 技 . 术
S曲线拟合工具举例
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建 模 与 仿 真 技 . 术
S曲线拟合工具举例
• 在该拟合过程中采用的模型是常用于药物反 应(Does Response)研究对数模型,其数学表 达式为:
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建 模 与 仿 真 技 . 术
数字化插件使用
• ①单击Digitize按钮,打开数字化图形模 板,将要进行数字化的图形文件通过剪 切板粘贴到模板中,在模板中调整图形 尺寸,调整后的数字化图形模板如图a。 本例采用的图片为Origin作图长廊中的图 片,②右键单击模板中的图片,在弹出 的快捷菜单中选择“ Label Control…”, 打开【Label Control】菜单。在“Object Name” 文 本 框 输 入 “ image1”, 在 “Attach to”栏选择“Page”单选按钮,单 击“OK”;
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建 模 与 仿 真 技 术
Mathematical Modeling & Emulation
武汉理工大学 14:02
Wuhan University of Technology
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建 模 与 仿 真 技 . 术
Scientific Graphing & Analysis Software Origin 7.0
y
(S拟合) A1 A2
( x x 0 ) dx
1 e Fit Gaussion
A2
(Gaussion拟合)
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y y0
A w /2
e
2
x xc w2
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菜单拟合举例
建 模 与 仿 真 技 . 术 • 采用菜单拟合举例所用的项目文件为 Origin 7.0\ Tutorial\fitexmp1.opj。具体拟合步骤如下: • ① 打 开 项 目 文 件 Origin 7.0\Tutorial\ fitexmp1.opj, 该项目文件包含两个窗口:工作表窗 口Datal和绘图窗口 Graphl,该曲线呈指数衰减,因 此选择一阶指数衰减拟合; • ② 激活绘图窗口 Graphl,选择菜单命令【 Analysis】 →【Fit Exponential Decay】→ 【 First Order】;
• NLSF 有两种模式:基本 (Basic) 模式和高级 (Advanced)模式。
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建 模 与 仿 真 技 . 术
基本模式
• 在缺省下,当工作表或绘图窗口为当前窗口 时 , 选 择 菜 单 命 令 【 Analysis】→【Nonlinear Curve Fit】→【Advanced Fitting Tool…】,Origin 的 NLSF 弹出基本模式界面。 选择“Equation”单选命令按钮时预览框显示 拟合使用的方程式,选择“ Curve” 单选命令 按钮时预览框显示该方程式的曲线,如图(a) 和图(b)所示。
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建 模 与 仿 真 技 . 术
Scientific Graphing & Analysis Software Origin 7.0
• Origin is the first scientific software to combine presentation-quality graphics, the C language, and the NAG numerical library in a single package. Version 7.0 provides new time saving tools that will simplify your routine tasks, from importing data to creating your graphs and applying detailed custom formatting.
绘图窗口为活动窗口主菜单
矩阵窗口为活动窗口主菜单
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建 模 与 仿 真 技 . 术
Origin 7.0菜单栏
在工作表窗口和绘图窗口 被激活时, Analysis下拉菜 单内容差别很大,如图所示。
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建 模 与 仿 真 技 . 术
Origin 7.0线性回归和曲线拟合
Origin提供了强大的线性回归和曲线拟合功 能,其中最有代表性的是线性回归和非线性最 小平方拟合。 Origin 7.0 提供了约 200 多个数 学表达式用于曲线拟合,这些数学表达式能满 足绝大多数科技工程中的曲线拟合需求。此外, Origin 7.0还可以方便实现用户自己定义拟合 函数,以满足某些特殊要求。与Origin内置函 数一样,自定义拟合函数定义后存放在Origin 中,供以后调用。
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建 模 与 仿 真 技 . 术
绘图– Digitizer tool
• Digitizes photocopied, faxed or other printed images of graphs. Allows direct import of hardcopy graphs into Origin with one click per point digitization! • This tool allows you to digitize graphs that exist as images. Do you have a photocopied image of a graph from a publication, or a faxed image of a graph from a colleague? Scan the graph to an image file, and use this tool to digitize the image in Origin!
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表1 菜单拟合的函数及图形
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拟合菜单命令
典型图形
及拟合公式
Fit Linear
初值及说明
y A Bx
Fit Polynomial
(线性拟合)
y A B1 x B2 x 2
Fit Exponential Decay (一阶指数衰减拟合)
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建 模 与 仿 真 技 . 术
使用拟合工具拟合
• 采用菜单拟合很多参数都是选用的缺省值, 用户无法对整个过程进行干预。为了给用户 提供比菜单命令拟合更大的选择空间, Origin 提供了三种拟合工具,即线性拟合工 具 ( Linear Fit Tool)、 多 项 式 拟 合 工 具 ( Polynomial Fit Tool) 和 S 曲 线 拟 合 工 具 (Sigmoidal Fit Tool)。选用拟合工具拟合 可以对其中参数进行选择,使拟合过程按所 需要求进行,达到预期结果。
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建 模 与 仿 真 技 . 术
Origin软件具有两大类功能
• 1) 绘图 Origin 的绘图是基于绘图 模板的,软件本身提供了60余种二维和 三维绘图模板并允许用户自己定制模板。 绘图时只要选择所需要的模板就能绘出 精美的图形。 • 2)数据分析 包括数据的排序、调整、 计算、统计、傅立叶变换、各种自带函 数的曲线拟合以及用户自己定义函数拟 合等各种数学分析功能。
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建 模 与 仿 真 技 . 术
基本模式
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建 模 与 仿 真 技 . 术
高级模式
• 高级模式提供了比基本模式多得多的拟合函数,为了 便于查找,Origin将这些函数进行了分类。此外,为 了便于各项功能的使用,高级模式还自带菜单和工具 栏,允许定制拟合过程的所有细节。单击“ More…” 命令按钮切换到高级模式,高级模式界面如图8-17所 示,窗口顶部为菜单和工具栏,下面左为类别 (Categories) 列表框,右为函数 (Functions) 列表框。 选择函数时,可先在“ Categories” 列表框里选择函 数所在的类别,然后在“Functions”列表框内选择具 体的函数。