Matlab读取txt数据的实用方法[通俗易懂]

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需求

有个朋友需要我帮忙写个matlab脚本读取100个txt文档的实验数据，这些文档的结构相同，分为四列，从第一列到第四列依次是时间、位置、速度、加速度。读取完数据之后需要对数据进行处理，具体的处理方式是：提取以0.002为采样周期的数据，分类存储起来。
文件内容是这样的：

技术难点

技术难点在于，这些文件中的数据是从一个软件中仿真得到的，由于采用的是变步长仿真，因此采样时间不统一，很难采用对时间取余的操作来实现。

解决办法

首先对于给定的文档结构，采用textread函数读取四列数据分别存放在四个变量a1,a2,a3,a4中。小伙伴儿可能会问，由于文件头的存在，读取的数据前面几行并不是实际数据，怎么办？好办，把前几行去掉不就行了，使用MATLAB很容易提取。

[a1,a2,a3,a4]=textread(filename,'%s%s%s%s','headerlines',4);

由于读入到matlab中的数据属于文本变量，对应的类型是cell，而我们需要的数据类型是double,怎么办？类型转换吧；处理过程：cell->mat->double

function res=cell2double(input)
[n,m]=size(input);
res=zeros(n,1);
for i=1:n
   temp=cell2mat(input(i));
   res(i)=str2double(temp);
end
end

重点来了，由于采样时间不是固定的（变步长采样时间有些地方大，有些地方小），因此采用

mod(time(i),0.002)==0

这样的简单判断是不行的，本人试过这种方式来提取数据，结果有的文件提取的数据多，有的文件提取的数据少，无法跟时间进行对齐，确实很让人头疼。
考虑到采样时间精度在0.002秒以下，如果只是采用时间除以0.002取余数，很多数据会被错误判定为不合适，从而丢失数据。怎么办呢？
对时间四舍五入嘛，将时间四舍五入到小数点后3位不就行了。
但是呢，问题又来了，比如采样时间0.0082,0.0084时，则这两个数据都会被加入，这是行不通的，处理的结果依然跟前面的一样。
从四舍五入后的数据中寻找特征吧。对于四舍五入后的时间点，当存在相同的采样时间是只取其中的一个即可，仔细观察可以发现这样的数据特征，每一个满足要求的数据，它的后面一个数据的时间节点总是比它大。
代码就这样写吧：

  for j=1:time_rows-5-1
          if mod(time(j),0.002)==0%能被0.002整除，条件1
              if time(j+1)>time(j)%后一个采样时间比前一个大，条件2
                   tempTime(k)=time(j);
                   tempPos(k)=pos(j);
                   tempSpeed(k)=speed(j);
                   tempAcc(k)=acc(j);
                   k=k+1;
              end
          end
      end

好啦，贴一下完整的代码，仅供参考。

参考代码

clc;
clear all;
N=100;
M=5000;
dataToGetPos=zeros(M,N+1);
dataToGetSpeed=zeros(M,N+1);
dataToGetAcc=zeros(M,N+1);
for i=1:N
    str1='result';
    str2='.txt';
    filename=sprintf('%s%d%s',str1,i,str2);
   [a1,a2,a3,a4]=textread(filename,'%s%s%s%s','headerlines',4);
   [pos_rows,pos_cols]=size(a2);
   [time_rows,time_cols]=size(a1);
   [speed_rows,speed_cols]=size(a3);
   [acc_rows,acc_cols]=size(a4);
   tempPos=zeros(M,1);
   tempTime=zeros(M,1);
   tempSpeed=zeros(M,1);
   tempAcc=zeros(M,1);
   time=cell2double(a1(5:time_rows));
   pos=cell2double(a2(5:pos_rows));
   speed=cell2double(a3(5:speed_rows));
   acc=cell2double(a4(5:acc_rows));
   time=round(time,3);
   k=1;
   if i==1 
      for j=1:time_rows-5-1
          if mod(time(j),0.002)==0
              if time(j+1)>time(j)
                   tempTime(k)=time(j);
                   tempPos(k)=pos(j);
                   tempSpeed(k)=speed(j);
                   tempAcc(k)=acc(j);
                   k=k+1;
              end
          end
      end
      [tempPosRows,tempPoscols]=size(tempPos);
       if tempPosRows<M
          for l=tempPosRows+1:M
             tempPos(l)=0;
             tempTime(l)=0;
             tempSpeed(l)=0;
             tempAcc(l)=0;
          end
      end
      dataToGetPos(:,1)=tempTime;
      dataToGetPos(:,2)=tempPos;
      dataToGetSpeed(:,1)=tempTime;
      dataToGetSpeed(:,2)=tempSpeed;
      dataToGetAcc(:,1)=tempTime;
      dataToGetAcc(:,2)=tempAcc;
   else
      for j=1:time_rows-5-1
         if mod(time(j),0.002)==0
              if time(j+1)>time(j)
                tempPos(k)=pos(j);
                tempTime(k)=time(j);
                tempSpeed(k)=speed(j);
                tempAcc(k)=acc(j);
                k=k+1;
              end
          end
      end
      [tempPosRows,tempPoscols]=size(tempPos);
      if tempPosRows<M
          for l=tempPosRows+1:M
             tempPos(l)=0;
             tempSpeed(l)=0;
             tempAcc(l)=0;
          end
      end
      dataToGetPos(:,i+1)=tempPos;
      dataToGetSpeed(:,i+1)=tempSpeed;
      dataToGetAcc(:,i+1)=tempAcc;
   end
   disp(['Processing: ',num2str(i/N*100),'%.......']);
end
save dataToGetPos.mat dataToGetPos;
save dataToGetSpeed.mat dataToGetSpeed;
save dataToGetAcc.mat dataToGetAcc;
figure(1)
plot(dataToGetPos(:,1),dataToGetPos(:,2:101));
xlabel('时间/s');
ylabel('位置/mm');
set(gca,'FontSize',13);

figure(2)
plot(dataToGetSpeed(:,1),dataToGetSpeed(:,2:101))
xlabel('时间/s');
ylabel('速度/mm.s^{-1}');
set(gca,'FontSize',13);

figure(3)
plot(dataToGetAcc(:,1),dataToGetAcc(:,2:101))
xlabel('时间/s');
ylabel('加速度/mm.s^{-2}');
set(gca,'FontSize',13);
disp('Done!');

数据转换函数：

function res=cell2double(input)
[n,m]=size(input);
res=zeros(n,1);
for i=1:n
   temp=cell2mat(input(i));
   res(i)=str2double(temp);
end
end

运行以上代码生成下面的几幅图：