alex/matlab-python
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487
Tilt/biax_IPL.m Executable file
View File

@@ -0,0 +1,487 @@
%% Funzione che calcola gli spostamenti in modalità biassiale per i
% Tilt Link HR (ampolle)
function [X_IPL,Y_IPL,Z_IPL,Xlocal_IPL,Ylocal_IPL,Zlocal_IPL,HShift_IPL,HShift_local_IPL,...
AlfaX_IPL,AlfaY_IPL,Azimuth_IPL,Speed_local_IPL,Speed_IPL,Acceleration_local_IPL,...
Acceleration_IPL,TempDef_IPL,ARRAYdateIPL,ErrInPlaceLink] = biax_IPL(IDcentralina,...
DTcatena,rIPL,ACCdef_IPL,TempDef_IPL,SpeIPL,PsIPL,NodoInPlaceLink,tolleranzaAcc,...
DatiElabInPlaceLink,segnoNS,segnoEO,MEMS,Ndevst,Wdevst,ARRAYdateIPL,NuovoZeroIPL,...
Tmax,Tmin,NdatiMedia,Ndatidespike,ErrInPlaceLink,Corr_Azimuth,Inverti,margine,datainiIPL,FileName)
%% Inizializzazione
fileID = fopen(FileName,'a');
fmt = '%s \r';
text = 'biax_IPL function started';
fprintf(fileID,fmt,text);
if NuovoZeroIPL == 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
if Ndevst ~= 0 % Allora prendo tutti i dati e solo in seguito considero i nuovi, a valle della funzione filtro
ini = 1;
end
ACCdef_IPL = ACCdef_IPL(ini:end,:);
TempDef_IPL = TempDef_IPL(ini:end,:);
DatiElabInPlaceLink = DatiElabInPlaceLink(ini:end,:);
ARRAYdateIPL = ARRAYdateIPL(ini:end,1);
ErrInPlaceLink = ErrInPlaceLink(ini:end,:);
end
% Definisco i dati
[Ndate,~] = size(ARRAYdateIPL);
Nnodi = rIPL;
AngoloX = zeros(Ndate,Nnodi); % angoli di inclinazione asse X
AngoloY = zeros(Ndate,Nnodi); % angoli di inclinazione asse Y
defZ = zeros(Ndate,Nnodi); % posizione del sensore all'interno del suo metro
SpeIPL = SpeIPL(2:end,1); % salto il segmento di pertinenza dell'ancora
if Inverti == 0
ii = 1;
else
ii = 3*rIPL;
end
for i=1:Nnodi
if Inverti == 1
AngoloX(:,i) = ACCdef_IPL(:,ii-2); % ax
AngoloY(:,i) = ACCdef_IPL(:,ii-1);% ay
defZ(:,i) = ACCdef_IPL(:,ii);% ay
SpeIPL = flipud(SpeIPL);
PsIPL(2:end) = flipud(PsIPL(2:end));
TempDef_IPL = flipud(TempDef_IPL');
ii = ii-3;
else
AngoloX(:,i) = ACCdef_IPL(:,ii); % ax
AngoloY(:,i) = ACCdef_IPL(:,ii+1);% ay
defZ(:,i) = ACCdef_IPL(:,ii+2);% ay
TempDef_IPL = TempDef_IPL';
ii = ii+3;
end
end
AngoloX = AngoloX';
AngoloY = AngoloY';
defZ = defZ';
%% Costruzione delle matrici spostamento e rotazione
sX = zeros(rIPL,Ndate); % in riga i nodi, in colonna le date
sY = zeros(rIPL,Ndate);
sZ = zeros(rIPL,Ndate);
% Inizio del ciclo di elaborazione
text = 'Elaboration of In Place Link started';
fprintf(fileID,fmt,text);
for d = 1:Ndate % date
for n=1:Nnodi % nodi
if strcmp(NodoInPlaceLink(1,4),'0-10 V') == 1
% angolo di inclinazione rispetto all'orizzontale registrato da asse x
xAng = AngoloX(n,d);
% angolo di inclinazione rispetto all'orizzontale registrato da asse y
yAng = AngoloY(n,d);
% converto gli angoli in radianti (matlab ragiona così)
xAng = deg2rad(xAng);
yAng = deg2rad(yAng);
% calcolo spostamenti lungo x e y
sX(n,d) = SpeIPL(n)*sin(xAng);
sY(n,d) = SpeIPL(n)*sin(yAng);
% Calcolo l'abbassamento
sZ(n,d) = defZ(n,d)/1000; % m
end
end
end
% dsX, dsY e dsZ raccolgono i dati del singolo nodo nella singola data
dsX = diff(sX,1,2);
dsY = diff(sY,1,2);
dsZ = diff(sZ,1,2);
%% Cambio di segno le direzioni!
if segnoNS == 0
dsX= -1*dsX;
end
if segnoEO == 0
dsY = -1*dsY;
end
%% Filtro su temperatura
clear i
clear j
cont2 = 1; % contatore
textT = 'There are not correction of Tilt Link HR V based on temperature filter';
FileTemperature = ['' IDcentralina '-' DTcatena '-TLHR-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 j = 1:Ndate % Data
for i = 1:Nnodi % Nodo
% NON considero i dati al di sopra di Tmax o al di sotto di Tmin
if TempDef_IPL(i,j) > Tmax || TempDef_IPL(i,j) < Tmin
cont2 = cont2+1;
if j == 1
if isfile(FileTemperature) == 1
RawDate = find(DatiRaw(:,1)<=datenum(datainiIPL));
if isempty(RawDate) == 1
cc = 2;
while cc <= Ndate
if TempDef_IPL(i,cc) > Tmax || TempDef_IPL(i,cc) < Tmin
cc = cc+1;
else
break
end
end
TempDef_IPL(i,j) = TempDef_IPL(i,cc);
else
if isnan(DatiRaw(RawDate(end),i+1)) == 0
TempDef_IPL(i,j) = DatiRaw(RawDate(end),i+1);
ErrInPlaceLink(j,i) = 0.5;
wardat = 'Temperature data of In Place Link nodes corrected using Raw Data of reference Csv file.';
fprintf(fileID,fmt,wardat);
else
cc = 2;
while cc <= c
if TempDef_IPL(i,cc) > Tmax || TempDef_IPL(i,cc) < Tmin
cc = cc+1;
else
break
end
end
TempDef_IPL(i,j) = TempDef_IPL(i,cc);
end
end
else
cc = 2;
while cc <= c
if TempDef_IPL(i,cc) > Tmax || TempDef_IPL(i,cc) < Tmin
cc = cc+1;
else
break
end
end
TempDef_IPL(i,j) = TempDef_IPL(i,cc);
end
else
dsX(i,j-1) = 0;
dsY(i,j-1) = 0;
dsZ(i,j-1) = 0;
TempDef_IPL(i,j) = TempDef_IPL(i,j-1);
ErrInPlaceLink(j,i) = 0.5;
end
end
textT = ['' num2str(cont2) ' correction executed for In Place Link - Temperature filter!'];
end
end
if rDR~=1 && cDR~=1 && isempty(DatiRaw) == 0
RawDate1 = find(DatiRaw(:,1)<=ARRAYdateIPL(1));
if isempty(RawDate1) == 1
RawDate2 = 1;
elseif RawDate1(end) == rDR
RawDate2 = find(ARRAYdateIPL(:,1)>DatiRaw(end,1));
else
RawDate2 = find(ARRAYdateIPL(:,1)>DatiRaw(RawDate1(end)+1,1));
end
else
RawDate1 = [];
RawDate2 = 1;
end
if isempty(RawDate1) == 0 && isempty(RawDate2) == 0
Dati = [DatiRaw(1:RawDate1(end),:); ARRAYdateIPL(RawDate2(1):end) TempDef_IPL(:,RawDate2(1):end)'];
elseif isempty(RawDate1) == 1 && isempty(RawDate2) == 0
Dati = [ARRAYdateIPL TempDef_IPL'];
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);
TempDef_IPL = TempDef_IPL';
fprintf(fileID,fmt,textT);
fclose(fileID);
% azzeramenti di alcuni nodi in particolare
[dsX,dsY,dsZ] = azzeramenti(IDcentralina,DTcatena,dsX,dsY,dsZ,NodoInPlaceLink,FileName);
% filtro
[dsX,dsY,dsZ] = filtro(dsX,dsY,dsZ,Ndevst,Wdevst,FileName);
if NuovoZeroIPL == 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
dsX = dsX(:,ini:end);
dsY = dsY(:,ini:end);
dsZ = dsZ(:,ini:end);
TempDef_IPL = TempDef_IPL(ini:end,:);
DatiElabInPlaceLink = DatiElabInPlaceLink(ini:end,:);
ARRAYdateIPL = ARRAYdateIPL(ini:end,1);
ErrInPlaceLink = ErrInPlaceLink(ini:end,:);
end
%% Finalizzo i calcoli
[rX,cX] = size(dsX);
sommaX = zeros(rIPL,1);
Xlocal_IPL = zeros(rX,cX+1); % totale del singolo nodo data per data
AlfaX_IPL = zeros(rX,cX+1); % Angoli
sommaY = zeros(rIPL,1);
Ylocal_IPL = zeros(rX,cX+1);
AlfaY_IPL = zeros(rX,cX+1); % Angoli
sommaZ = zeros(rX,cX+1);
Zlocal_IPL = zeros(rX,cX+1);
X_IPL = zeros(rX,cX+1); % cumulata del singolo nodo data per data
Y_IPL = zeros(rX,cX+1); % il primo valore è 0
Z_IPL = zeros(rX,cX+1);
HShift_IPL = zeros(rX,cX+1);
HShift_local_IPL = zeros(rX,cX+1);
Azimuth_IPL = zeros(rX,cX+1);
azim_HR = zeros(rX,cX+1); % matrice di appoggio per il calcolo dell'azimuth
Speed_IPL = zeros(rIPL,cX+1); % Velocità 2D Cumulata
Speed_local_IPL = zeros(rIPL,cX+1); % Velocità 2D locale
Acceleration_IPL = zeros(rIPL,cX+1); % Accelerazione 2D Cumulata
Acceleration_local_IPL = zeros(rIPL,cX+1); % Accelerazione 2D Locale
% Recupero i dati già elaborati
if NuovoZeroIPL == 1
[rE,cE] = size(DatiElabInPlaceLink);
cont = 3;
n = 1;
while cont<=cE
if Inverti == 1
sommaX(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,end-cont-10))';
X_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,end-cont-7))';
sommaY(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,end-cont-9))';
Y_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,end-cont-6))';
Zlocal_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,end-cont-8))';
Z_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,end-cont-5))';
HShift_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,end-cont-4))';
HShift_local_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,end-cont-3))';
Azimuth_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,end-cont-2))';
Speed_IPL(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(:,end-cont))';
Speed_local_IPL(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(:,end-cont+1))';
Acceleration_IPL(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(:,end-cont+2))';
Acceleration_local_IPL(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(:,end-cont+3))';
else
sommaX(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,cont))';
X_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,cont+3))';
sommaY(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,cont+1))';
Y_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,cont+4))';
Zlocal_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,cont+2))';
Z_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,cont+5))';
HShift_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,cont+6))';
HShift_local_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,cont+7))';
Azimuth_IPL(n,1) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(1,cont+8))';
Speed_IPL(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(:,cont+10))';
Speed_local_IPL(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(:,cont+11))';
Acceleration_IPL(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(:,cont+12))';
Acceleration_local_IPL(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabInPlaceLink(:,cont+13))';
end
Xlocal_IPL(n,1) = sommaX(n,1);
Ylocal_IPL(n,1) = sommaY(n,1);
for j = 1:rIPL
AlfaX_IPL(j,1) = asind(Xlocal_IPL(j,1)/SpeIPL(j));
AlfaY_IPL(j,1) = asind(Ylocal_IPL(j,1)/SpeIPL(j));
end
sommaZ(n,1) = SpeIPL(n,1)-Zlocal_IPL(n,1); % Verifica
cont=cont+16;
n = n+1;
end
else
Zlocal_IPL(:,1) = SpeIPL;
Z_IPL(:,1) = PsIPL(2:end);
end
% elaboro i dati nuovi
for iii = 1:cX
Xlocal_IPL(:,iii+1) = sum(dsX(:,1:iii),2)+sommaX(:,1);
Ylocal_IPL(:,iii+1) = sum(dsY(:,1:iii),2)+sommaY(:,1);
for j = 1:rIPL
AlfaX_IPL(j,iii+1) = asind(Xlocal_IPL(j,iii+1)/SpeIPL(j));
AlfaY_IPL(j,iii+1) = asind(Ylocal_IPL(j,iii+1)/SpeIPL(j));
end
sommaZ(:,iii+1) = sum(dsZ(:,1:iii),2);
X_IPL(:,iii+1) = cumsum(Xlocal_IPL(:,iii+1));
Y_IPL(:,iii+1) = cumsum(Ylocal_IPL(:,iii+1));
Z_IPL(:,iii+1) = Z_IPL(:,1) + cumsum(sommaZ(:,iii+1)); % Calcolo con gli anelli magnetici
HShift_IPL(:,iii+1) = (X_IPL(:,iii+1).^2+Y_IPL(:,iii+1).^2).^0.5;
HShift_local_IPL(:,iii+1) = (Xlocal_IPL(:,iii+1).^2+Ylocal_IPL(:,iii+1).^2).^0.5;
Zlocal_IPL(:,iii+1) = SpeIPL(:,1)+sommaZ(:,iii+1); % Zeta è il singolo abbassamento di quel nodo
for rr = 1:rIPL
azim_HR(rr,iii) = (acos(abs(X_IPL(rr,iii))/HShift_IPL(rr,iii)))*180/3.141592654; % Angolo Teta in gradi 0° - 90°
segnoNS = sign(X_IPL(rr,iii));
segnoEO = sign(Y_IPL(rr,iii));
% L'azimuth si calcola con NS = 0, positivo in senso orario
% (90° = Est)
if segnoNS == 1 && segnoEO == 1 % quadrante 1
Azimuth_IPL(rr,iii+1) = azim_HR(rr,iii); % Teta lo tengo come è (1 quadrante)
elseif segnoNS == -1 && segnoEO == 1 % quadrante 2
Azimuth_IPL(rr,iii+1) = 180 - azim_HR(rr,iii); % 180-teta
elseif segnoNS == -1 && segnoEO == -1 % quadrante 3
Azimuth_IPL(rr,iii+1) = 180 + azim_HR(rr,iii); % 180+teta
elseif segnoNS == 1 && segnoEO == -1 % quadrante 4
Azimuth_IPL(rr,iii+1) = 360 - azim_HR(rr,iii); % 360-teta
elseif segnoNS == 0 && segnoEO == -1 % 270°
Azimuth_IPL(rr,iii+1) = 270;
elseif segnoNS == -1 && segnoEO == 0 % 180°
Azimuth_IPL(rr,iii+1) = 180;
end
end
end
[rAz,cAz] = size(Azimuth_IPL);
for n=1:rAz
for c=2:cAz
Azimuth_IPL(n,c) = real(Azimuth_IPL(n,c))+Corr_Azimuth;
if Azimuth_IPL(n,c)>=360
Azimuth_IPL(n,c)=Azimuth_IPL(n,c)-360;
end
end
end
%% Calcolo velocità di spostamento giornaliera
[numDate,~] = size(ARRAYdateIPL); % 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 = ARRAYdateIPL(d) - ARRAYdateIPL(p);
end
if d >numDate
break
end
ContSUP(n,1) = d; % 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:rIPL
N = 1;
for dd = 1:nDate
Speed_IPL(s,ContSUP(N,1)) = (HShift_IPL(s,ContSUP(N,1))-HShift_IPL(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateIPL(ContSUP(N,1))-ARRAYdateIPL(ContINF(N,1)));
Speed_local_IPL(s,ContSUP(N,1)) = (HShift_local_IPL(s,ContSUP(N,1))-HShift_local_IPL(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateIPL(ContSUP(N,1))-ARRAYdateIPL(ContINF(N,1)));
Acceleration_IPL(s,ContSUP(N,1)) = (Speed_IPL(s,ContSUP(N,1))-Speed_IPL(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateIPL(ContSUP(N,1))-ARRAYdateIPL(ContINF(N,1)));
Acceleration_local_IPL(s,ContSUP(N,1)) = (Speed_local_IPL(s,ContSUP(N,1))-Speed_local_IPL(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateIPL(ContSUP(N,1))-ARRAYdateIPL(ContINF(N,1)));
N = N+1;
end
end
end
% Approssimo i dati con il corretto numero di cifre decimali
[X_IPL,Y_IPL,Z_IPL,Xlocal_IPL,Ylocal_IPL,Zlocal_IPL,HShift_IPL,...
HShift_local_IPL,Azimuth_IPL,Speed_IPL,Speed_local_IPL,Acceleration_IPL,...
Acceleration_local_IPL,TempDef_IPL] = approx(X_IPL,Y_IPL,Z_IPL,...
Xlocal_IPL,Ylocal_IPL,Zlocal_IPL,HShift_IPL,HShift_local_IPL,Azimuth_IPL,...
Speed_IPL,Speed_local_IPL,Acceleration_IPL,Acceleration_local_IPL,TempDef_IPL,FileName);
% Riordino matrice errori
[r,~] = size(ErrInPlaceLink);
Matrice_err = zeros(r,rIPL);
if strcmp(NodoInPlaceLink(1,4),'0-10 V') == 1
par = 3;
else
par = 7;
end
for i = 1:r % date
d = 1;
for n = 1:rIPL % nodi
j = 1;
err = ErrInPlaceLink(i,d:d+par-1);
while j <= par
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+par;
end
end
ErrInPlaceLink = Matrice_err';
if Inverti == 1
X_IPL = flipud(X_IPL);
Y_IPL = flipud(Y_IPL);
Z_IPL = flipud(Z_IPL);
Xlocal_IPL = flipud(Xlocal_IPL);
Ylocal_IPL = flipud(Ylocal_IPL);
Zlocal_IPL = flipud(Zlocal_IPL);
HShift_IPL = flipud(HShift_IPL);
HShift_local_IPL = flipud(HShift_local_IPL);
Azimuth_IPL = flipud(Azimuth_IPL);
Speed_local_IPL = flipud(Speed_local_IPL);
Speed_IPL = flipud(Speed_IPL);
Acceleration_local_IPL = flipud(Acceleration_local_IPL);
Acceleration_IPL = flipud(Acceleration_IPL);
AlfaX_IPL = flipud(AlfaX_IPL);
AlfaY_IPL = flipud(AlfaY_IPL);
TempDef_IPL = flipud(TempDef_IPL);
end
text = 'In Place Link calculation executed correctly';
fileID = fopen(FileName,'a');
fmt = '%s \r';
fprintf(fileID,fmt,text);
fclose(fileID);
end