拟合cos平方函数

Question

我一直在尝试将表单的函数与我收到的数据相匹配：

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，图像从曲线的一端到另一端有一条直线运行。我认为这意味着该函数为每个输入提供两个输出。我想知道为什么会这样，我该如何修改它。我试着只拟合一个 cos 函数，输出图像仍然会有一条从头到尾的直线运行。有人可以帮忙吗？ output image

Answer 1

我解决了这个问题：数据应该按升序排列，上面的列表从中间开始。

拟合cos平方函数

Fitting the cos squared function

python

trigonometry

curve-fitting

scipy-optimize