alex/matlab-python
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523
Tilt/biax_TLHR.m Executable file
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@@ -0,0 +1,523 @@
%% Funzione che calcola gli spostamenti in modalità biassiale per i
% Tilt Link HR (ampolle)
function [X_HR,Y_HR,Z_HR,Xlocal_HR,Ylocal_HR,Zlocal_HR,HShift_HR,HShift_local_HR,...
AlfaX_HR,AlfaY_HR,Azimuth_HR,Speed_local_HR,Speed_HR,Acceleration_local_HR,...
Acceleration_HR,TempDef_TLHR,ARRAYdateTLHR,ErrTiltLinkHR] = biax_TLHR(IDcentralina,...
DTcatena,rTLHR,rTL,ANGdef_TLHR,ACCdef_TL,MAGdef_TL,TempDef_TLHR,SpeTLHR,...
PsTLHR,yesTL,yesTLHR3D,NodoTiltLinkHR,NodoTiltLink,NodoTiltLinkHR3D,...
DatiElabTiltLinkHR,segnoNS_HR,segnoEO_HR,Ndevst_HR,Wdevst_HR,ARRAYdateTLHR,...
NuovoZeroTLHR,NdatiMedia,Ndatidespike,allineato,ErrTiltLinkHR,Tmax,Tmin,datainiTLHR,...
margine,date,FileName)
%% Inizializzazione
fileID = fopen(FileName,'a');
fmt = '%s \r';
text = 'biax_TLHR function started';
fprintf(fileID,fmt,text);
if NuovoZeroTLHR == 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_HR ~= 0 % Allora prendo tutti i dati e solo in seguito considero i nuovi, a valle della funzione filtro
ini = 1;
end
[rA,~] = size(ANGdef_TLHR); % Numero di dati delle ampolle
[rM,~] = size(ACCdef_TL); % Numero di dati dei MEMS
if rA~=rM
if rM > rA
ini_MEMS = rM-rA+ini;
ini_Ampolle = ini;
elseif rM < rA
ini_Ampolle = rA-rM+ini; % Si presume che la data finale sia identica per entrambi
ini_MEMS = ini;
end
else
ini_MEMS = ini;
ini_Ampolle = ini;
end
ANGdef_TLHR = ANGdef_TLHR(ini_Ampolle:end,:);
MAGdef_TL = MAGdef_TL(ini_MEMS:end,:);
TempDef_TLHR = TempDef_TLHR(ini_Ampolle:end,:);
DatiElabTiltLinkHR = DatiElabTiltLinkHR(ini_Ampolle:end,:);
ARRAYdateTLHR = ARRAYdateTLHR(ini_Ampolle:end,1);
ErrTiltLinkHR = ErrTiltLinkHR(ini_Ampolle:end,:);
end
%% Elaborazione sfruttando il magnetometro del MEMS
if allineato == 0 && yesTLHR3D == 1
% Definisco i dati MEMS
[r,~] = size(MAGdef_TL);
Nnodi = rTL;
mx = zeros(r,Nnodi);
my = zeros(r,Nnodi);
for i=1:Nnodi
mx(:,i)= -1*MAGdef_TL(:,(i-1)*3+1); % mx
my(:,i) = -1*MAGdef_TL(:,(i-1)*3+2:(i-1)*3+2); % my
end
mx = mx'; % riga nodi, colonna date
my = my'; % riga nodi, colonna date
NodoTiltLink = cell2mat(NodoTiltLink(:,2));
NodoDoppio = cell2mat(NodoTiltLinkHR3D(:,2));
[S] = size(NodoDoppio);
Nodes = zeros(S(1),1);
for s = 1:S(1)
Nodes(s,1) = find(NodoTiltLink == NodoDoppio(s,1));
end
end
% Definisco i dati della cella elettrolitica
[Ndate,~] = size(ARRAYdateTLHR);
Nnodi = rTLHR;
AngoloX = zeros(Ndate,Nnodi); % angoli di inclinazione asse X
AngoloY = zeros(Ndate,Nnodi); % angoli di inclinazione asse Y
ii = 1;
for i=1:Nnodi
AngoloX(:,i) = ANGdef_TLHR(:,ii); % ax
AngoloY(:,i) = ANGdef_TLHR(:,ii+1);% ay
ii = ii+2;
end
AngoloX = AngoloX';
AngoloY = AngoloY';
%% Costruzione delle matrici spostamento e rotazione
sX = zeros(rTLHR,Ndate); % in riga i nodi, in colonna le date
sY = zeros(rTLHR,Ndate);
sZ = zeros(rTLHR,Ndate);
% Inizio del ciclo di elaborazione
text = 'Elaboration of Tilt Link HR V started';
fprintf(fileID,fmt,text);
for Imis = 1:Ndate % date
for jjj=1:Nnodi % nodi
%% Uso magnetometro MEMS
if allineato == 0 && yesTLHR3D == 1 % uso il magnetometro del MEMS
Mx = mx(Nodes(jjj,1),:);
My = my(Nodes(jjj,1),:);
angle = arotHR(Mx,My,Imis);
% angolo di inclinazione rispetto all'orizzontale registrato da asse x
xAngTLHR = AngoloX(jjj,Imis);
% angolo di inclinazione rispetto all'orizzontale registrato da asse y
yAngTLHR = AngoloY(jjj,Imis);
% converto gli angoli in radianti (matlab ragiona così)
xAngTLHR = 0.01745329251994329576923690768489*xAngTLHR;
yAngTLHR = 0.01745329251994329576923690768489*yAngTLHR;
% Segmento di pertinenza
if yesTLHR3D == 1
SpTLHR = SpeTLHR(jjj+1); % correzione che salta l'ancora
else
% Correzione che salta l'ancora e il primo nodo Tilt Link (se
% presente)
SpTLHR = SpeTLHR(jjj+2);
end
% Finalizzo
if datenum(date) > 737643 % Codice post Correzione
[Na,Ea,Za] = ASSEa_HR(xAngTLHR,angle,SpTLHR);
[Nb,Eb,Zb] = ASSEb_HR(yAngTLHR,angle,SpTLHR);
else % Codice pre-correzione
[Na,Ea,Za] = ASSEa_HR(xAngTLHR,angle,SpTLHR);
[Nb,Eb,Zb] = ASSEb_HR_OLD(yAngTLHR,angle,SpTLHR);
end
sX(jjj,Imis) = Na+Nb;
sY(jjj,Imis) = Ea+Eb;
% Calcolo l'abbassamento (positivo) considerando il MAGGIORE dei due calcolati sui due assi
sZ(jjj,Imis) = max(Za,Zb);
else
%% NON uso magnetometro MEMS
% angolo di inclinazione rispetto all'orizzontale registrato da asse x
xAngTLHR = AngoloX(jjj,Imis);
% angolo di inclinazione rispetto all'orizzontale registrato da asse y
yAngTLHR = AngoloY(jjj,Imis);
% converto gli angoli in radianti (matlab ragiona così)
xAngTLHR = 0.01745329251994329576923690768489*xAngTLHR;
yAngTLHR = 0.01745329251994329576923690768489*yAngTLHR;
% Segmento di pertinenza
if yesTL == 1
if yesTLHR3D == 1
SpTLHR = SpeTLHR(jjj+1); % correzione che salta l'ancora
else
% Correzione che salta l'ancora e il primo nodo Tilt Link (se
% presente)
SpTLHR = SpeTLHR(jjj+2);
end
else
SpTLHR = SpeTLHR(jjj+1); % correzione che salta l'ancora
end
% calcolo spostamenti lungo x e y
sX(jjj,Imis) = SpTLHR*sin(xAngTLHR);
sY(jjj,Imis) = SpTLHR*sin(yAngTLHR);
% Abbassamento registrato dai due assi
sXZ = SpTLHR - SpTLHR*cos(xAngTLHR);
sYZ = SpTLHR - SpTLHR*cos(yAngTLHR);
% Calcolo l'abbassamento considerando il maggiore dei due calcolati sui due assi
sZ(jjj,Imis) = max(sXZ,sYZ);
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_HR == 0
dsX= -1*dsX;
end
if segnoEO_HR == 0
dsY = -1*dsY;
end
%% Filtro su temperatura
clear i
clear j
cont2 = 1; % contatore
TempDef_TLHR = TempDef_TLHR';
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_TLHR(i,j) > Tmax || TempDef_TLHR(i,j) < Tmin
cont2 = cont2+1;
if j == 1
if isfile(FileTemperature) == 1
RawDate = find(DatiRaw(:,1)<=datenum(datainiTLHR));
if isempty(RawDate) == 1
cc = 2;
while cc <= Ndate
if TempDef_TLHR(i,cc) > Tmax || TempDef_TLHR(i,cc) < Tmin
cc = cc+1;
else
break
end
end
TempDef_TLHR(i,j) = TempDef_TLHR(i,cc);
else
if isnan(DatiRaw(RawDate(end),i+1)) == 0
TempDef_TLHR(i,j) = DatiRaw(RawDate(end),i+1);
ErrTiltLinkHR(j,i) = 0.5;
wardat = 'Temperature data of Tilt Link HR nodes corrected using Raw Data of reference Csv file.';
fprintf(fileID,fmt,wardat);
else
cc = 2;
while cc <= c
if TempDef_TLHR(i,cc) > Tmax || TempDef_TLHR(i,cc) < Tmin
cc = cc+1;
else
break
end
end
TempDef_TLHR(i,j) = TempDef_TLHR(i,cc);
end
end
else
cc = 2;
while cc <= c
if TempDef_TLHR(i,cc) > Tmax || TempDef_TLHR(i,cc) < Tmin
cc = cc+1;
else
break
end
end
TempDef_TLHR(i,j) = TempDef_TLHR(i,cc);
end
else
dsX(i,j-1) = 0;
dsY(i,j-1) = 0;
dsZ(i,j-1) = 0;
TempDef_TLHR(i,j) = TempDef_TLHR(i,j-1);
ErrTiltLinkHR(j,i) = 0.5;
end
end
textT = ['' num2str(cont2) ' correction executed for Tilt Link HR V - Temperature filter!'];
end
end
if rDR~=1 && cDR~=1 && isempty(DatiRaw) == 0
RawDate1 = find(DatiRaw(:,1)<=ARRAYdateTLHR(1));
if isempty(RawDate1) == 1
RawDate2 = 1;
elseif RawDate1(end) == rDR
RawDate2 = find(ARRAYdateTLHR(:,1)>DatiRaw(end,1));
else
RawDate2 = find(ARRAYdateTLHR(:,1)>DatiRaw(RawDate1(end)+1,1));
end
else
RawDate1 = [];
RawDate2 = 1;
end
if isempty(RawDate1) == 0 && isempty(RawDate2) == 0
Dati = [DatiRaw(1:RawDate1(end),:); ARRAYdateTLHR(RawDate2(1):end) TempDef_TLHR(:,RawDate2(1):end)'];
elseif isempty(RawDate1) == 1 && isempty(RawDate2) == 0
Dati = [ARRAYdateTLHR TempDef_TLHR'];
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_TLHR = TempDef_TLHR';
fprintf(fileID,fmt,textT);
fclose(fileID);
% azzeramenti di alcuni nodi in particolare
[dsX,dsY,dsZ] = azzeramenti_TLHR(IDcentralina,DTcatena,dsX,dsY,dsZ,NodoTiltLinkHR,FileName);
% filtro
[dsX,dsY,dsZ] = filtro(dsX,dsY,dsZ,Ndevst_HR,Wdevst_HR,FileName);
if NuovoZeroTLHR == 1 && Ndevst_HR ~= 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_HR/2);
if rem(Wdevst_HR,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_TLHR = TempDef_TLHR(ini:end,:);
DatiElabTiltLinkHR = DatiElabTiltLinkHR(ini:end,:);
ARRAYdateTLHR = ARRAYdateTLHR(ini:end,1);
ErrTiltLinkHR = ErrTiltLinkHR(ini:end,:);
end
%% Finalizzo i calcoli
[rX,cX] = size(dsX);
sommaX_HR = zeros(rTLHR,1);
Xlocal_HR = zeros(rX,cX+1); % totale del singolo nodo data per data
AlfaX_HR = zeros(rX,cX+1); % Angoli
sommaY_HR = zeros(rTLHR,1);
Ylocal_HR = zeros(rX,cX+1);
AlfaY_HR = zeros(rX,cX+1); % Angoli
sommaZ_HR = zeros(rX,cX+1);
Zlocal_HR = zeros(rX,cX+1);
X_HR = zeros(rX,cX+1); % cumulata del singolo nodo data per data
Y_HR = zeros(rX,cX+1); % il primo valore è 0
Z_HR = zeros(rX,cX+1);
HShift_HR = zeros(rX,cX+1);
HShift_local_HR = zeros(rX,cX+1);
Azimuth_HR = zeros(rX,cX+1);
azim_HR = zeros(rX,cX+1); % matrice di appoggio per il calcolo dell'azimuth
Speed_HR = zeros(rTLHR,cX+1); % Velocità 2D Cumulata
Speed_local_HR = zeros(rTLHR,cX+1); % Velocità 2D locale
Acceleration_HR = zeros(rTLHR,cX+1); % Accelerazione 2D Cumulata
Acceleration_local_HR = zeros(rTLHR,cX+1); % Accelerazione 2D Locale
if yesTL == 1
if yesTLHR3D == 1
SpeTLHR = SpeTLHR(2:end); % correzione che salta l'ancora
else
% Correzione che salta l'ancora e il primo nodo Tilt Link (se
% presente)
SpeTLHR = SpeTLHR(3:end);
end
else
SpeTLHR = SpeTLHR(2:end); % correzione che salta l'ancora
end
% Recupero i dati già elaborati
if NuovoZeroTLHR == 1
[rE,cE] = size(DatiElabTiltLinkHR);
cont = 3;
n = 1;
while cont<=cE
sommaX_HR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(1,cont))';
Xlocal_HR(n,1) = sommaX_HR(n,1);
X_HR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(1,cont+3))';
sommaY_HR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(1,cont+1))';
Ylocal_HR(n,1) = sommaY_HR(n,1);
Y_HR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(1,cont+4))';
for j = 1:rTLHR
AlfaX_HR(j,1) = asind(Xlocal_HR(j,1)/SpeTLHR(j));
AlfaY_HR(j,1) = asind(Ylocal_HR(j,1)/SpeTLHR(j));
end
Zlocal_HR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(1,cont+2))';
sommaZ_HR(n,1) = SpeTLHR(n,1)-Zlocal_HR(n,1);
Z_HR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(1,cont+5))';
HShift_HR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(1,cont+6))';
HShift_local_HR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(1,cont+7))';
Azimuth_HR(n,1) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(1,cont+8))';
Speed_HR(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(:,cont+10))';
Speed_local_HR(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(:,cont+11))';
Acceleration_HR(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(:,cont+12))';
Acceleration_local_HR(n,1:rE) = cell2mat(DatiElabTiltLinkHR(:,cont+13))';
cont=cont+16;
n = n+1;
end
else
Zlocal_HR(:,1) = SpeTLHR;
Z_HR(:,1) = PsTLHR(2:end);
end
% elaboro i dati nuovi
for iii = 1:cX
Xlocal_HR(:,iii+1) = sum(dsX(:,1:iii),2)+sommaX_HR(:,1);
Ylocal_HR(:,iii+1) = sum(dsY(:,1:iii),2)+sommaY_HR(:,1);
for j = 1:rTLHR
AlfaX_HR(j,iii+1) = asind(Xlocal_HR(j,iii+1)/SpeTLHR(j));
AlfaY_HR(j,iii+1) = asind(Ylocal_HR(j,iii+1)/SpeTLHR(j));
end
sommaZ_HR(:,iii+1) = sum(dsZ(:,1:iii),2);
X_HR(:,iii+1) = cumsum(Xlocal_HR(:,iii+1));
Y_HR(:,iii+1) = cumsum(Ylocal_HR(:,iii+1));
Z_HR(:,iii+1) = Z_HR(:,1) - cumsum(sommaZ_HR(:,iii+1));
HShift_HR(:,iii+1) = (X_HR(:,iii+1).^2+Y_HR(:,iii+1).^2).^0.5;
HShift_local_HR(:,iii+1) = (Xlocal_HR(:,iii+1).^2+Ylocal_HR(:,iii+1).^2).^0.5;
Zlocal_HR(:,iii+1) = SpeTLHR - sommaZ_HR(:,iii+1); % Zeta è il singolo abbassamento di quel nodo
for rr = 1:rTLHR
azim_HR(rr,iii) = (acos(abs(X_HR(rr,iii))/HShift_HR(rr,iii)))*180/3.141592654; % Angolo Teta in gradi 0° - 90°
segnoNS = sign(X_HR(rr,iii));
segnoEO = sign(Y_HR(rr,iii));
% L'azimuth si calcola con NS = 0, positivo in senso orario
% (90° = Est)
if segnoNS == 1 && segnoEO == 1 % quadrante 1
Azimuth_HR(rr,iii+1) = azim_HR(rr,iii); % Teta lo tengo come è (1 quadrante)
elseif segnoNS == -1 && segnoEO == 1 % quadrante 2
Azimuth_HR(rr,iii+1) = 180 - azim_HR(rr,iii); % 180-teta
elseif segnoNS == -1 && segnoEO == -1 % quadrante 3
Azimuth_HR(rr,iii+1) = 180 + azim_HR(rr,iii); % 180+teta
elseif segnoNS == 1 && segnoEO == -1 % quadrante 4
Azimuth_HR(rr,iii+1) = 360 - azim_HR(rr,iii); % 360-teta
elseif segnoNS == 0 && segnoEO == -1 % 270°
Azimuth_HR(rr,iii+1) = 270;
elseif segnoNS == -1 && segnoEO == 0 % 180°
Azimuth_HR(rr,iii+1) = 180;
end
end
end
Azimuth_HR = real(Azimuth_HR);
%% Calcolo velocità di spostamento giornaliera
[numDate,~] = size(ARRAYdateTLHR); % 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 = ARRAYdateTLHR(d) - ARRAYdateTLHR(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:rTLHR
N = 1;
for dd = 1:nDate
Speed_HR(s,ContSUP(N,1)) = (HShift_HR(s,ContSUP(N,1))-HShift_HR(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateTLHR(ContSUP(N,1))-ARRAYdateTLHR(ContINF(N,1)));
Speed_local_HR(s,ContSUP(N,1)) = (HShift_local_HR(s,ContSUP(N,1))-HShift_local_HR(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateTLHR(ContSUP(N,1))-ARRAYdateTLHR(ContINF(N,1)));
Acceleration_HR(s,ContSUP(N,1)) = (Speed_HR(s,ContSUP(N,1))-Speed_HR(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateTLHR(ContSUP(N,1))-ARRAYdateTLHR(ContINF(N,1)));
Acceleration_local_HR(s,ContSUP(N,1)) = (Speed_local_HR(s,ContSUP(N,1))-Speed_local_HR(s,ContINF(N,1)))/(ARRAYdateTLHR(ContSUP(N,1))-ARRAYdateTLHR(ContINF(N,1)));
N = N+1;
end
end
end
% Approssimo i dati con il corretto numero di cifre decimali
[X_HR,Y_HR,Z_HR,Xlocal_HR,Ylocal_HR,Zlocal_HR,HShift_HR,...
HShift_local_HR,Azimuth_HR,Speed_HR,Speed_local_HR,Acceleration_HR,...
Acceleration_local_HR,TempDef_TLHR] = approx_TLHR(X_HR,Y_HR,Z_HR,...
Xlocal_HR,Ylocal_HR,Zlocal_HR,HShift_HR,HShift_local_HR,Azimuth_HR,...
Speed_HR,Speed_local_HR,Acceleration_HR,Acceleration_local_HR,TempDef_TLHR,FileName);
% Matrice errori
[r,~] = size(ErrTiltLinkHR);
Matrice_err = zeros(r,rTLHR);
for i = 1:r % date
d = 1;
for n = 1:rTLHR % nodi
j = 1;
err = ErrTiltLinkHR(i,d:d+5);
while j <= 6
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+6;
end
end
ErrTiltLinkHR = Matrice_err';
text = 'Tilt Link HR V calculation executed correctly';
fileID = fopen(FileName,'a');
fmt = '%s \r';
fprintf(fileID,fmt,text);
fclose(fileID);
end