Question

我有一个功能（如下所示），我需要一些建议。该函数返回适合（通过最小二乘法）到n个数据点的线的斜率。为了给你一个背景，我的项目是一个基于气压的高度计，它使用这个功能根据n个最近的高度 - 时间对确定速度。这些高度 - 时间对存储在2个全局数组中（times[]和alts[]）。

我的问题不是这种方法不起作用。它通常会。但有时候我会运行高度计，这个函数会返回值'inf'，其中散布着一堆其他错误的值（我也看到过#N; NaN＆＃39;但这种情况更为罕见）。我现在有一些怀疑的领域，但我想要一个全新的视角。以下是一些可能使用或未使用的上下文信息：

我正在使用正交编码器的中断
times[]数组的类型为unsigned long
alts[]数组的类型为float
n是const int，在本例中为n = 9

在ATMEGA328上，double与float相同.. Arduino-double

float velF() { // uses the last n data points, fits a line to them, 
               // and uses the slope of that line as the velocity at that moment
     float sumTY = 0, sumT = 0, sumY = 0, sumT2 = 0;
     for (int i = 0; i < n; i++) {
         sumTY += (float)times[i] * alts[i] / 1000;
         sumT += (float)times[i] / 1000;
         sumY += alts[i];
         sumT2 += (float)times[i] * times[i] / 1000000;
     }
     return (n*sumTY - sumT*sumY) / (n*sumT2 - sumT*sumT);
}

非常感谢任何帮助或建议！

Answer 1

代码肯定是按零进行分割。

由于各种原因，n*sumT2 - sumT*sumT将为零。 @John Bollinger在大多数情况下，除法的顶部（被除数）也将为零，并且返回值为零是可接受的。

float velF(void) {
     float sumTY = 0, sumT = 0, sumY = 0, sumT2 = 0;
     for (size_t i = 0; i < n; i++) {

         // insure values are reasoable
         assert(alts[i]  >= ALT_MIN  && alts[i]  <= ALT_MAX);
         assert(times[i] >= TIME_MIN && times[i] <= TIME_MAX);

         sumTY += (float)times[i] * alts[i] / 1000;
         sumT += (float)times[i] / 1000;
         sumY += alts[i];
         sumT2 += (float)times[i] * times[i] / 1000000;
     }

     float d = n*sumT2 - sumT*sumT;
     if (d == 0) return 0;
     return (n*sumTY - sumT*sumY) / d;
}

旁注：可以将分割因素分解，以提高准确性和速度。建议将最后一次计算执行为double。

float velF(void) {
     float sumTY = 0, sumT = 0, sumY = 0, sumT2 = 0;
     for (size_t i = 0; i < n; i++) {
         float tf = (float) times[i];
         sumTY += tf * alts[i];
         sumT += tf;
         sumY += alts[i];
         sumT2 += tf * tf;
     }

     double nd = n; 
     double sumTd = sumT; 
     double d = nd*sumT2 - sumTd*sumTd;
     if (d == 0) return 0;
     return (nd*sumTY - sumTd*sumY)*1000 / d;
}

Arduino：float函数返回inf

1 个答案: