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477
Tilt/biax_HDVR.m Executable file
View File

@@ -0,0 +1,477 @@
%% Funzione che calcola gli spostamenti in modalità biassiale per i Tilt Link HD privi di magnetometro
function [X_HDVR,Y_HDVR,Z_HDVR,Xlocal_HDVR,Ylocal_HDVR,Zlocal_HDVR,HShift_HDVR,HShift_local_HDVR,...
AlfaX_HDVR,AlfaY_HDVR,Azimuth_HDVR,Speed_local_HDVR,Speed_HDVR,Acceleration_local_HDVR,...
Acceleration_HDVR,tempHDVR,ARRAYdateHDVR,ErrTiltLinkHDVR] = biax_HDVR(rHDVR,...
ACCdef_HDVR,ANGdef_HDVR,ACCdefRisHDVR,tempHDVR,SpeHDVR,PsHDVR,NodoTiltLinkHDVR,tolleranzaAcc,...
DatiElabTiltLinkHDVR,Ndevst,Wdevst,ARRAYdateHDVR,Tmax,Tmin,NuovoZeroHDVR,...
NdatiMedia,Ndatidespike,ErrTiltLinkHDVR,margine,Corr_Azimuth,datainiHDVR,IDcentralina,DTcatena,FileName)
%% Inizializzazione
fileID = fopen(FileName,'a');
fmt = '%s \r';
text = 'biax_HD function started';
fprintf(fileID,fmt,text);
if NuovoZeroHDVR == 1
if NdatiMedia > Ndatidespike
Ndati = NdatiMedia;
else
Ndati = Ndatidespike;
end
ini = round(Ndati/2)+1;
if rem(Ndati,2) == 0
ini = ini+1;
end
clear NDati
ini = ini + margine;
if ini < 6
ini = 6;
end
[letture,~]=size(DatiElabTiltLinkHDVR);
if ini > letture
ini = letture-1;
end
if Ndevst ~= 0 % Allora prendo tutti i dati e solo in seguito considero i nuovi, a valle della funzione filtro
ini = 1;
end
ACCdefRisHDVR = ACCdefRisHDVR(ini:end,:);
ACCdef_HDVR = ACCdef_HDVR(ini:end,:);
tempHDVR = tempHDVR(ini:end,:);
DatiElabTiltLinkHDVR = DatiElabTiltLinkHDVR(ini:end,:);
ARRAYdateHDVR = ARRAYdateHDVR(ini:end,1);
ErrTiltLinkHDVR = ErrTiltLinkHDVR(ini:end,:);
end
%% Definisco i dati
Nnodi = rHDVR;
[r,~] = size(ACCdef_HDVR); % Numero di dati
[Ndati,~] = size(ARRAYdateHDVR);
ax = zeros(r,Nnodi);
ay = zeros(r,Nnodi);
az = zeros(r,Nnodi);
for i=1:Nnodi
ax(:,i) = ACCdef_HDVR(:,(i-1)*3+1); % ax
ay(:,i) = ACCdef_HDVR(:,(i-1)*3+2:(i-1)*3+2); % ay
az(:,i) = ACCdef_HDVR(:,(i-1)*3+3:(i-1)*3+3); % az
angx(:,i) = ANGdef_HDVR(:,(i-1)*3+1);
angy(:,i) = ANGdef_HDVR(:,(i-1)*3+2:(i-1)*3+2);
end
%% Costruzione delle matrici spostamento e rotazione
GuidaA = zeros(Nnodi,Ndati); % in riga i nodi, in colonna le date
GuidaB = zeros(Nnodi,Ndati); % in riga i nodi, in colonna le date
Zlocal_HDVR = zeros(Nnodi,Ndati);
% parametri per il calcolo
SpeHDVR = SpeHDVR(2:end,1); % salto il segmento di pertinenza dell'ancora
% Inizio del ciclo di elaborazione
text = 'Biaxial Elaboration of Tilt Link HD VR started';
fprintf(fileID,fmt,text);
% Inizializzo le matrici
xAcc = ax';
yAcc = ay';
xAng = angx';
yAng = angy';
for d = 1:Ndati
for n = 1:rHDVR
% calcolo spostamenti lungo x e y
GuidaA(n,d) = SpeHDVR(n)*xAcc(n,d);
GuidaB(n,d) = SpeHDVR(n)*yAcc(n,d);
% Calcolo l'abbassamento
sZx(n,d) = SpeHDVR(n)*cos(deg2rad(xAng(n,d)));
Zx = SpeHDVR(n) - sZx(n,d);
sZy(n,d) = SpeHDVR(n)*cos(deg2rad(yAng(n,d)));
Zy = SpeHDVR(n) - sZy(n,d);
Zlocal_HDVR(n,d) = max(Zx,Zy);
end
end
text = 'Biaxial calculation executed';
fprintf(fileID,fmt,text);
% dNS e dEO raccolgono i dati del singolo nodo nella singola data
dA = diff(GuidaA,1,2);
dB = diff(GuidaB,1,2);
dZ = diff(Zlocal_HDVR,1,2);
%% Controllo delle risultanti di accelerazione
clear rr
clear c
clear cc
ACCdefRisHDVR = ACCdefRisHDVR'; % Nodi in riga, date in colonna
[r,c] = size(ACCdefRisHDVR);
[rr,cc] = size(GuidaA);
% controllo che le matrici con le risultanti delle accelerazioni e
% le matrici con i dati di spostamento abbiano le stesse dimensioni
if r~=rr
text = '---Warning! Number of row of displacement data do not correspond to the number of acceleration cosine vector!---';
fprintf(fileID,fmt,text);
end
if c~=cc
text = '---Warning! Number of column of displacement data do not correspond to the number of acceleration cosine vector!---';
fprintf(fileID,fmt,text);
end
clear i
clear j
cont = 1; % contatore
cont2 = 1; % contatore
cont3 = 1; % contatore
tempHDVR = tempHDVR';
textA = 'There are not correction of Tilt Link HD VR based on acceleration vectors filter';
textA2 = 'There are not correction of Tilt Link HD VR based on uncalibrated acceleration vectors';
textT = 'There are not correction of Tilt Link HD VR based on temperature filter';
for j = 2:c % Data
for i = 1:r % Nodo
% se il valore assoluto della differenza è maggiore della
% tolleranza, pongo gli spostamenti giornalieri pari a 0
if abs(ACCdefRisHDVR(i,j)-ACCdefRisHDVR(i,j-1)) > tolleranzaAcc
dA(i,j-1) = 0;
dB(i,j-1) = 0;
dZ(i,j-1) = 0;
textA = ['' num2str(cont) ' correction executed for Tilt Link HD VR - Acceleration vector filter!'];
cont = cont+1;
end
if ACCdefRisHDVR(i,j) < 0.9 || ACCdefRisHDVR(i,j) > 1.1 % Il nodo è fuori taratura!
dA(i,j-1) = 0;
dB(i,j-1) = 0;
dZ(i,j-1) = 0;
tempHDVR(i,j) = tempHDVR(i,j-1);
textA2 = ['' num2str(cont) ' correction executed for Tilt Link HD VR - uncalibrated Acceleration vector!'];
cont3 = cont3+1;
end
end
end
FileTemperature = ['' IDcentralina '-' DTcatena '-HDVR-Therm.csv'];
if isfile(FileTemperature) == 1
DatiRaw = csvread(FileTemperature);
[rDR,cDR] = size(DatiRaw);
DatiRaw(:,1) = DatiRaw(:,1) + 730000;
else
rDR = 1;
cDR = 1;
end
for b = 1:c % Data
for a = 1:r % Nodo
% NON considero i dati al di sopra dei 80 °C o al di sotto dei -30 °C!
if tempHDVR(a,b) > Tmax || tempHDVR(a,b) < Tmin
cont2 = cont2+1;
if b == 1
if isfile(FileTemperature) == 1
RawDate = find(DatiRaw(:,1)<=datenum(datainiHDVR));
if isempty(RawDate) == 1
cc = 2;
while cc <= c
if tempHDVR(a,cc) > Tmax || tempHDVR(a,cc) < Tmin
cc = cc+1;
else
break
end
end
tempHDVR(a,b) = tempHDVR(a,cc);
else
if isnan(DatiRaw(RawDate(end),a+1)) == 0
tempHDVR(a,b) = DatiRaw(RawDate(end),a+1);
ErrTiltLinkHDVR(b,a) = 0.5;
wardat = 'Temperature data of Tilt Link HD VR nodes corrected using Raw Data of reference Csv file.';
fprintf(fileID,fmt,wardat);
else
cc = 2;
while cc <= c
if tempHDVR(a,cc) > Tmax || tempHDVR(a,cc) < Tmin
cc = cc+1;
else
break
end
end
tempHDVR(a,b) = tempHDVR(a,cc);
end
end
else
cc = 2;
while cc <= c
if tempHDVR(a,cc) > Tmax || tempHDVR(a,cc) < Tmin
cc = cc+1;
else
break
end
end
tempHDVR(a,b) = tempHDVR(a,cc);
end
else
tempHDVR(a,b) = tempHDVR(a,b-1);
dA(a,b-1) = 0;
dB(a,b-1) = 0;
dZ(a,b-1) = 0;
ErrTiltLinkHDVR(b,a) = 0.5;
end
textT = ['' num2str(cont2) ' correction executed for Tilt Link HD VR - Temperature filter!'];
end
end
end
if rDR~=1 && cDR~=1 && isempty(DatiRaw) == 0
RawDate1 = find(DatiRaw(:,1)<=ARRAYdateHDVR(1));
if isempty(RawDate1) == 1
RawDate2 = 1;
elseif RawDate1(end) == rDR
RawDate2 = find(ARRAYdateHDVR(:,1)>DatiRaw(end,1));
else
RawDate2 = find(ARRAYdateHDVR(:,1)>DatiRaw(RawDate1(end)+1,1));
end
else
RawDate1 = [];
RawDate2 = 1;
end
if isempty(RawDate1) == 0 && isempty(RawDate2) == 0
Dati = [DatiRaw(1:RawDate1(end),:); ARRAYdateHDVR(RawDate2(1):end) tempHDVR(:,RawDate2(1):end)'];
elseif isempty(RawDate1) == 1 && isempty(RawDate2) == 0
Dati = [ARRAYdateHDVR tempHDVR'];
else
Dati = DatiRaw;
end
% Elimino appoggio più vecchio di un mese
RawDate3 = find(Dati(:,1)<now-30);
if isempty(RawDate3) == 0
[rDati,~] = size(Dati);
if RawDate3(end) == rDati
else
Dati = Dati(RawDate3(end)+1:end,:);
end
end
if isfile(FileTemperature) == 1
delete(FileTemperature);
end
Dati(:,1) = Dati(:,1) - 730000;
csvwrite(FileTemperature,Dati);
tempHDVR = tempHDVR';
fprintf(fileID,fmt,textA);
fprintf(fileID,fmt,textA2);
fprintf(fileID,fmt,textT);
fclose(fileID);
% azzeramenti di alcuni nodi in particolare
[dA,dB,dZ] = azzeramenti(IDcentralina,DTcatena,dA,dB,dZ,NodoTiltLinkHDVR,FileName);
% Filtro
[dA,dB,dZ] = filtro(dA,dB,dZ,Ndevst,Wdevst,FileName);
if NuovoZeroHDVR == 1 && Ndevst ~= 0
if NdatiMedia > Ndatidespike
NdatiF = NdatiMedia;
else
NdatiF = Ndatidespike;
end
ini = round(NdatiF/2)+1;
if rem(NdatiF,2) == 0
ini = ini+1;
end
clear NDatiF
iniST = round(Wdevst/2);
if rem(Wdevst,2) == 0
iniST = iniST+1;
end
iniST = iniST + margine;
if iniST > ini
ini = iniST;
end
if ini < 6
ini = 6;
end
dA = dA(:,ini:end);
dB = dB(:,ini:end);
dZ = dZ(:,ini:end);
tempHDVR = tempHDVR(ini:end,:);
DatiElabTiltLinkHDVR = DatiElabTiltLinkHDVR(ini:end,:);
ARRAYdateHDVR = ARRAYdateHDVR(ini:end,1);
ErrTiltLinkHDVR = ErrTiltLinkHDVR(ini:end,:);
end
%% Finalizzo i calcoli
[rNS,cNS] = size(dA);
sommaX = zeros(rHDVR,1);
Xlocal_HDVR = zeros(rNS,cNS+1); % locale nello spazio, cumulato nel tempo
AlfaX_HDVR = zeros(rNS,cNS+1); % Angoli
sommaY = zeros(rHDVR,1);
Ylocal_HDVR = zeros(rNS,cNS+1);
AlfaY_HDVR = zeros(rNS,cNS+1); % Angoli
sommaZ = zeros(rNS,cNS);
Zlocal_HDVR = zeros(rNS,cNS+1);
X_HDVR = zeros(rNS,cNS+1); % cumulato nel tempo e nello spazio
Y_HDVR = zeros(rNS,cNS+1);
Z_HDVR = zeros(rNS,cNS+1);
HShift_HDVR = zeros(rNS,cNS+1); % massima pendenza cumulato nel tempo e nello spazio
HShift_local_HDVR = zeros(rNS,cNS+1); % massima pendenza locale
Azimuth_HDVR = zeros(rNS,cNS+1); % azimut
azim = zeros(rNS,cNS+1); % matrice di appoggio per il calcolo dell'azimuth
Speed_HDVR = zeros(rHDVR,cNS+1); % Velocità 2D Cumulata
Speed_local_HDVR = zeros(rHDVR,cNS+1); % Velocità 2D locale
Acceleration_HDVR = zeros(rHDVR,cNS+1); % Accelerazione 2D Cumulata
Acceleration_local_HDVR = zeros(rHDVR,cNS+1); % Accelerazione 2D Locale
% Recupero i dati già elaborati
if NuovoZeroHDVR == 1
[rE,cE] = size(DatiElabTiltLinkHDVR);
cont = 3;
n = 1;
while cont<=cE
sommaX(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(1,cont))';
Xlocal_HDVR(n,1) = sommaX(n,1);
X_HDVR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(1,cont+3))';
sommaY(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(1,cont+1))';
Ylocal_HDVR(n,1) = sommaY(n,1);
Y_HDVR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(1,cont+4))';
for j = 1:rHDVR
AlfaX_HDVR(j,1) = asind(Xlocal_HDVR(j,1)/SpeHDVR(j));
AlfaY_HDVR(j,1) = asind(Ylocal_HDVR(j,1)/SpeHDVR(j));
end
Zlocal_HDVR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(1,cont+2))';
Z_HDVR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(1,cont+5))';
HShift_HDVR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(1,cont+6))';
HShift_local_HDVR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(1,cont+7))';
Azimuth_HDVR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(1,cont+8))';
Speed_HDVR(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(:,cont+10))';
Speed_local_HDVR(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(:,cont+11))';
Acceleration_HDVR(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(:,cont+12))';
Acceleration_local_HDVR(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHDVR(:,cont+13))';
cont=cont+16;
n = n+1;
end
else
Zlocal_HDVR(:,1) = SpeHDVR;
Z_HDVR(:,1) = PsHDVR(2:end);
end
% elaboro i dati nuovi
for iii = 1:cNS
Xlocal_HDVR(:,iii+1) = sum(dA(:,1:iii),2)+sommaX(:,1);
Ylocal_HDVR(:,iii+1) = sum(dB(:,1:iii),2)+sommaY(:,1);
for j = 1:rHDVR
AlfaX_HDVR(j,iii+1) = asind(Xlocal_HDVR(j,iii+1)/SpeHDVR(j));
AlfaY_HDVR(j,iii+1) = asind(Ylocal_HDVR(j,iii+1)/SpeHDVR(j));
end
sommaZ(:,iii+1) = sum(dZ(:,1:iii),2);
X_HDVR(:,iii+1) = cumsum(Xlocal_HDVR(:,iii+1));
Y_HDVR(:,iii+1) = cumsum(Ylocal_HDVR(:,iii+1));
Z_HDVR(:,iii+1) = cumsum(sommaZ(:,iii+1))+ Z_HDVR(:,1);
HShift_HDVR(:,iii+1) = (X_HDVR(:,iii+1).^2+Y_HDVR(:,iii+1).^2).^0.5;
HShift_local_HDVR(:,iii+1) = (Xlocal_HDVR(:,iii+1).^2+Ylocal_HDVR(:,iii+1).^2).^0.5;
Zlocal_HDVR(:,iii+1) = sommaZ(:,iii+1) + SpeHDVR; % Zeta è il singolo abbassamento di quel nodo
for rr = 1:rHDVR
azim(rr,iii) = (acos(abs(X_HDVR(rr,iii))/HShift_HDVR(rr,iii)))*180/3.141592654; % Angolo Teta in gradi 0° - 90°
segnoNS = sign(X_HDVR(rr,iii));
segnoEO = sign(Y_HDVR(rr,iii));
% L'azimuth si calcola con NS = 0, positivo in senso orario
% (90° = Est)
if segnoNS == 1 && segnoEO == 1 % quadrante 1
Azimuth_HDVR(rr,iii+1) = azim(rr,iii); % Teta lo tengo come è (1 quadrante)
elseif segnoNS == -1 && segnoEO == 1 % quadrante 2
Azimuth_HDVR(rr,iii+1) = 180 - azim(rr,iii); % 180-teta
elseif segnoNS == -1 && segnoEO == -1 % quadrante 3
Azimuth_HDVR(rr,iii+1) = 180 + azim(rr,iii); % 180+teta
elseif segnoNS == 1 && segnoEO == -1 % quadrante 4
Azimuth_HDVR(rr,iii+1) = 360 - azim(rr,iii); % 360-teta
elseif segnoNS == 0 && segnoEO == -1 % 270°
Azimuth_HDVR(rr,iii+1) = 270;
elseif segnoNS == -1 && segnoEO == 0 % 180°
Azimuth_HDVR(rr,iii+1) = 180;
end
end
end
[rAz,cAz] = size(Azimuth_HDVR);
for n=1:rAz
for c=2:cAz
Azimuth_HDVR(n,c) = real(Azimuth_HDVR(n,c))+Corr_Azimuth;
if Azimuth_HDVR(n,c)>=360
Azimuth_HDVR(n,c)=Azimuth_HDVR(n,c)-360;
end
end
end
%% Calcolo velocità di spostamento giornaliera
[numDate,~] = size(ARRAYdateHDVR); % numero di date
d = 1;
p = 1;
diffDate = 0;
n = 1;
period = 1; % calcolo giornaliero
ContSUP = [];
for dd = 1:numDate
while diffDate < period
d = d+1;
if d > numDate % Se d supera le date disponibili, esco dal ciclo while
break
end
diffDate = ARRAYdateHDVR(d) - ARRAYdateHDVR(p);
end
if d >numDate
break
end
ContSUP(n,1) = d; %#ok<*AGROW> % Creo matrice indici dell'estremo superiore della differenza
ContINF(n,1) = p; % Creo matrice indici dell'estremo inferiore della differenza
p = p+1; % passo alla data di partenza successiva
d = p; % resetto il conto di d
n = n+1;
diffDate = 0;
end
check = isempty(ContSUP);
if check == 0
[nDate,~] = size(ContSUP);
for s = 1:rHDVR
N = 1;
for dd = 1:nDate
Speed_HDVR(s,ContSUP(N,1)) = (HShift_HDVR(s,ContSUP(N,1))-HShift_HDVR(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateHDVR(ContSUP(N,1))-ARRAYdateHDVR(ContINF(N,1)));
Speed_local_HDVR(s,ContSUP(N,1)) = (HShift_local_HDVR(s,ContSUP(N,1))-HShift_local_HDVR(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateHDVR(ContSUP(N,1))-ARRAYdateHDVR(ContINF(N,1)));
Acceleration_HDVR(s,ContSUP(N,1)) = (Speed_HDVR(s,ContSUP(N,1))-Speed_HDVR(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateHDVR(ContSUP(N,1))-ARRAYdateHDVR(ContINF(N,1)));
Acceleration_local_HDVR(s,ContSUP(N,1)) = (Speed_local_HDVR(s,ContSUP(N,1))-Speed_local_HDVR(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateHDVR(ContSUP(N,1))-ARRAYdateHDVR(ContINF(N,1)));
N = N+1;
end
end
end
% Approssimo i dati con il corretto numero di cifre decimali
[X_HDVR,Y_HDVR,Z_HDVR,Xlocal_HDVR,Ylocal_HDVR,Zlocal_HDVR,HShift_HDVR,HShift_local_HDVR,Azimuth_HDVR,Speed_HDVR,...
Speed_local_HDVR,Acceleration_HDVR,Acceleration_local_HDVR,tempHDVR] = approx_HD(X_HDVR,Y_HDVR,Z_HDVR,...
Xlocal_HDVR,Ylocal_HDVR,Zlocal_HDVR,HShift_HDVR,HShift_local_HDVR,Azimuth_HDVR,Speed_HDVR,Speed_local_HDVR,...
Acceleration_HDVR,Acceleration_local_HDVR,tempHDVR,FileName);
% Riordino matrice errori
[r,~] = size(ErrTiltLinkHDVR);
Matrice_err = zeros(r,rHDVR);
if cell2mat(NodoTiltLinkHDVR(1,5)) == 1 % è presente il magnetometro
col = 7;
else
col = 4;
end
for i = 1:r % date
d = 1;
for n = 1:rHDVR % nodi
j = 1;
err = ErrTiltLinkHDVR(i,d:d+col-1);
while j <= col
if err(1,j) == 1
Matrice_err(i,n) = 1;
break
end
if err(1,j) == 0.5
Matrice_err(i,n) = 0.5;
end
j = j+1;
end
d = d+col;
end
end
ErrTiltLinkHDVR = Matrice_err';
text = 'Tilt Link HD VR biaxial calculation executed correctly. biax_HDVR function ended';
fileID = fopen(FileName,'a');
fmt = '%s \r';
fprintf(fileID,fmt,text);
fclose(fileID);
end