Как продифференцировать кривую веса?

Question

[Илья]

Есть реальтаймовые данные веса

По оси X - время (0,1 сек период)
По оси Y - вес (в килограммах)

Надо это вес продифференцировать. Точнее в каждой точке получить значение угла a.



Вот здесь есть все что надо. Посчитать не могу.

Допустим есть 10 точек:
Время—Вес
1—10
2—15
3—95
4—380
5—390
6—370
7—208
8—62
9—12
10—3

Как посчитать для каждой точки угол a ?

В глобальном масштабе задача выглядит так: необходимо зная вес складывать в ДБ записи:
загрузили - 350 кг
выгрузили - 220 кг
выгрузили - 130 кг

В идеале чтобы записи загрузили и выгрузили сменяли каждый раз друг друга, т.е. не было в ДБ записей "загрузили,загрузили" и "выгрузили,выгрузили"

Answer 1

[Dmitri Sinitsa]

Не знаю, зачем Вам считать производную, но если по-простому:
есть приращение функции: dy (вес), и приращение аргумента dx (время).
Берём попарно две точки, и находим dy.
a (альфа) - есть тангенс угла наклона прямой (касательной), а если это тангенс, то это отношение противолежащей стороны к прилежащей, т.е tan(a) = dy/dx, тогда a = arctan(dy/dx);
Например, для точек 1->2:
tan(a) = (15-10) / 0.1 = 50;
=> a ~= arctan(50) ~= 88 deg.
Для точки 2 -> 3:
a = arctan((95-15)/0.1) ~= 89.92 deg
Для точки 3 -> 4:
a = arctan((380-95)/0.1) ~= 89.97 deg

и так далее.
Только у вас выбран масштаб времени настолько маленький (по сравнению с измеряемым весом), что это всё дело (угол альфа) фактически всегда аппроксимируется на +- 90 градусов.
И я так и не понял, зачем нужен этот угол.

Comments

[Илья]

Мне надо знать вектор изменения веса. Т.е. как вектор мал и не меняется знак - забиваем. Как только значение угла выше какого-то значения и сменился знак значит что-то случилось, насыпали или ссыпали. И так до следующей смены знака. Это мое виденье решения.

[Dmitri Sinitsa]

Илья: А что именно надо делать, когда вес резко изменился в какую-либо сторону?
А так - можешь развить это решение с производной.

[Илья]

Надо вот что:
На весы (в дозатор) насыпают песок (дозу), например 350 кг. Потом сбрасывают из дозатора (отгрузка).

Мне надо фиксировать эти моменты и записывать в БД:
Насыпали - 350 кг
Ссыпали - 350 кг

Проблема в том, что насыпать могут не сразу 350 кг, а например 150+400, а ссыплют только 350. В этом случае надо зафиксировать:
насыпали - 550
ссыпали - 350

Потом могут еще досыпать и ссыпать уже под 0, или даже в минус (например -5), т.к. ранее налипшее может отлипнуть и вывалится из дозатора.

Вот такой примерно процесс.

Доступа к кнопке насыпать и ссыпать у меня нет доступа, иначе было бы все просто: при отпускании соответствующей кнопки фиксировать разницу веса до нажатия и после отпускания.

Так мне эту кнопку надо посчитать алгоритмически. При чем дозатор при насыпании и ссыпании имеет свойство раскачиваться, и некоторое время после операции вес "плавает", бывает до 60 кг (~3 секунды) при весе в дозаторе долее 700 кг песка.

[Dmitri Sinitsa]

Ну, по-идее, при должной реализации должно работать.
Но надо предусмотреть несколько вещей
1) случайные изменения величины
2) фиксация конечного веса

Можно попробовать сделать так, что если величина угла превышает значение уставки (которое можно найти только экспериментально):
1) записать значение веса и запустить таймер (3 секунды),
2) смотреть - не насыпят ли ещё / ссыпят ли ещё (угол а).
2.1) если насыпали/ссыпали: с помощью угла и значения корректируем значение веса, которое запомнили в пункте 1, перезапускаем таймер и goto 2.
2.2) если ничего не произошло и таймер истёк - goto 3.
3) конечное значение веса записать в лог (базу данных, или куда надо).
Если конечная скорректированная величина больше, чем величина, которая была до пт.1 - нам насыпали, если меньше - ссыпали, а если около 0 (ввести какую-то неучётную зону или тару) - тогда ничего не произошло.
Примерно такой алгоритм.
Для удобства работы я бы ещё отшкалировал значение веса, чтобы оно было ну хоть примерно одного порядка с временем - я бы взял не кг, а тонны. Тогда угол будет считать удобнее, и он не будет крутиться возле +-90 градусов.

[Илья]

спасибо. Очень по делу. Спасибо. Все это попробую.

Может быть есть еще какой-то вариант, который я совершенно не учитываю. Я про вариант решения моей задачи.