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Autor |
Plotten vieler Punkte zu einer Fläche/ Ausgleichsebene |
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kingrolle
Neu  Dabei seit: 20.02.2021 Mitteilungen: 1
 | Themenstart: 2021-02-20
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Hallo zusammen,
ich habe das letzte mal Maple vor 2-3 Jahren benutzt und das auch nur oberflächlich und brauche das vermutlich nur für dieses Anliegen. Deswegen kenne ich mich nicht so gut aus und ich hoffe, dass ich umsichtig mit mir seid.
Folgendes Problem: Für meine Bachelorarbeit habe ich an einer Werkzeugmaschine Messpunkte (121 Messpunkte)aufgezeichnet. Der Maschinentisch ist nicht eben und die Punkte würde ich gerne zu einer Fläche plotten lassen bzw. aus allen Punkten eine Ausgleichsebene plotten.
Ist das überhaupt mögich? Habe über google nichts passendes dazu gefunden.
Vielen Dank im Voraus!
Gruß
Kingrolle
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Profil
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StefanVogel
Senior  Dabei seit: 26.11.2005 Mitteilungen: 4288
Wohnort: Raun
 | Beitrag No.1, eingetragen 2021-02-20
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Hallo kingrolle,
herzlich willkommen auf dem Matheplanet!
Wäre als Ausgleichsebene eine neue Tischplatte geeignet, die in allen Messpunkten über SpiralSchraubenfedern (idealisiert mit Länge 0 im entspannten Zustand) mit dem Untergrund verbunden ist? Dann würde sich die neue Tischplatte automatisch so einpendeln, dass die Federspannung insgesamt ein gewisses Minimum annimmt und diese Lage könnte man als Ausgleichsebene verwenden. Erstmal nur für 4 Messpunkte gerechnet siehe https://matheplanet.de/matheplanet/nuke/html/viewtopic.php?topic=99347&post_id=1487812 , das lässt sich auf mehr Messpunkte erweitern.
Viele Grüße,
Stefan
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Profil
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ThomasRichard
Senior  Dabei seit: 08.04.2010 Mitteilungen: 472
Wohnort: Aachen
 | Beitrag No.2, eingetragen 2021-02-22
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Hallo kingrolle,
willkommen in diesem Forum.
Für die Aufgabenstellung gibt es mehrere Ansätze in Maple, hier mein Vorschlag, der einigermaßen leicht lesbar sein sollte:
\sourceon Maple
restart:
with(Statistics):
with(LinearAlgebra):
with(plots):
nx := 11: # Anzahl Punkte in x-Richtung
ny := 11: # dito in y-Richtung
zmin := 2.5: zmax := 3.2: # Bereich der Zufalls-Höhen
X := Vector([2*($1..nx)]): xmin:=min(X): xmax:=max(X):
Y := Vector([3*(2+~($1..ny))]): ymin:=min(Y): ymax:=max(Y):
Z := RandomMatrix(nx,ny,generator=rand(zmin..zmax)):
punkt := (i,j) -> [X[i],Y[j],Z[i,j]]:
PunkteListe := [seq(seq(punkt(i,j),i=1..nx),j=1..ny)]:
numelems(PunkteListe): # = nx*ny
PunkteWolke := pointplot3d(PunkteListe,symbolsize=13):
ae := LinearFit(a*x+b*y+c,PunkteListe,[x,y]);
Ebene := plot3d(ae,x=xmin..xmax,y=ymin..ymax,view=[xmin..xmax,ymin..ymax,zmin-3..zmax+3]):
display(PunkteWolke,Ebene);
\sourceoff
Die Punkte habe ich äquidistant in einem Gitter angeordnet. Schrittweiten, Startwerte usw. kann man natürlich leicht ändern.
Die ermittelten Koeffizienten a und b sind üblicherweise sehr klein, sodass die Ausgleichsebene parallel zur x,y-Ebene liegt.
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Profil
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kingrolle hat die Antworten auf ihre/seine Frage gesehen. kingrolle hat selbst das Ok-Häkchen gesetzt. |
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