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python - 拟合 cos 平方函数

问题描述

我一直在尝试将表单的函数与给定的数据相匹配：

160 0.277   0.006
170 0.2805  0.005
180 0.2825  0.007
190 0.276   0.012
200 0.2475  0.011
210 0.1645  0.009
220 0.1075  0.011
230 0.0785  0.009
240 0.0585  0.005
250 0.048   0.002
260 0.046   0.002
270 0.0485  0.001
280 0.0555  0.001
290 0.078   0.002
300 0.113   0.002
310 0.161   0.01
320 0.262   0.008
330 0.3035  0.005
340 0.326   0.004
350 0.3305  0.007
360 0.336   0.006
10  0.3275  0.005
20  0.3075  0.007
30  0.231   0.012
40  0.1625  0.005
50  0.1205  0.003
60  0.0905  0.003
70  0.0775  0.001
80  0.075   0.002
90  0.077   0.002
100 0.079   0.004
110 0.0965  0.003
120 0.124   0.002
130 0.1695  0.003
140 0.281   0.004
150 0.32    0.002

这是我写的代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.optimize import curve_fit
from scipy import special as sp

def strt(x, a, b):
    """definition of a straight line"""
    return a*x+b

def trig(x, ang, I0, offset):
    """cos function to be fit"""
    return offset+(I0*(sp.cosdg(x-ang)**2))



"""file handler block"""
f=open(r"C:\Users\lenovo\Desktop\trials.txt", "r")
raw=f.readlines()
data=np.loadtxt(raw)
data=np.transpose(data)
f.close()

"""fitting block"""
popt1, pcov1 = curve_fit(trig, data[0], data[1])
print(popt1)
#print(pcov1)
perr1 = np.sqrt(np.diag(pcov1))
print(perr1)

xerror=[1]*len(data[0])

"""plotting block"""
plt.figure('a')

plt.scatter(data[0], (data[1]), c='b', label="Data")
plt.plot(data[0], trig(data[0], *popt1), 'b-', label='fit: a=%5.3f, b=%5.3f c=%5.3f; sigma a=%5.3e, sigma b=%5.3e, sigma c=%5.3e' %tuple(list(popt1)+list(perr1)))
#plt.plot(data[0], trig(data[0], *popt1), 'b-', label='fit: a=%5.3f; sigma a=%5.3e' %tuple(list(popt1)+list(perr1)))
plt.xlabel('Angle (degrees)', fontsize=20)
plt.errorbar(data[0], data[1], fmt='none', xerr=xerror, yerr=data[2], ecolor='b', markersize=8, capsize=5)
#plt.xlim([-0.0075, 0.0075])
#plt.ylim([-3, 50])
plt.ylabel('Power ($\mu$W)', fontsize=20)
plt.legend(prop={"size":15}, loc='upper left')
plt.xticks(fontsize=20)
plt.yticks(fontsize=20)
plt.grid(True, which='both')
plt.axhline(y=0, color='k')
plt.show('a')

拟合看起来不错，但由于某种原因，图像有一条从曲线的一端到另一端的直线。我认为这意味着该函数为每个输入提供两个输出。我想知道为什么会发生这种情况以及如何修改它。我试图只拟合一个 cos 函数，输出图像仍然是一条从一端到另一端的直线。有人可以帮忙吗？ 输出图像

标签： pythontrigonometrycurve-fittingscipy-optimize

解决方案

我能够解决这个问题：数据应该按升序排列，上面的列表从中间开始。

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