Основы научных исследований. Экспериментальное исследование технических устройств. Бакеев Д.А - 77 стр.

UptoLike

Считаем, что модель исследуемого объекта является линейной и имеет вид:
211222110
xxxxY
.
=
θ
+
θ
+
θ
+
θ
Все возможные комбинации для двух факторов, варьируемых на двух уров-
нях, будут исчерпаны, если повторить четыре опыта.
Для удобства обработки результатов опыта проводится преобразование
значений управляемых переменных к безразмерным величинам:
ii0i
x/)xx(x
i
Δ
,
σ
=
где: начальное значение i-го фактора в центре плана;
i0
x
i
x
Δ
значение интервала варьирования по i-му фактору;
x
i
текущее значение i-го фактора.
Для рассматриваемого опыта значение емкости контура АГ составляет 1000 пФ
и 100 пФ. Зададимся шагом варьирования по этому фактору:
1
x
Δ
= 900 пФ.
Варьирование значений фактора относительно его базового значения прово-
дится на двух уровнях. Переходя от абсолютных значений рассматриваемого
фактора к безразмерным его значениям, получим для верхнего уровня рассмат-
риваемого фактора:
ii0i
x/)xx(x
i
Δ
σ
= = (1000 – 900)/900 = +1;
для нижнего уровня:
ii0i
x/)xx(x
i
Δ
σ
= = (100 – 1000)/900 = –1.
Аналогично, задаваясь шагом варьирования для напряжения источника пи-
тания
=
2
x
Δ
6 В, получим для верхнего уровня +1, для нижнего уровня –1.
Матрица планирования приведена ниже (пишется только знак).
Таблица 3.1.1
Номер опыта
x
0
x
1
x
2
x
1
x
2
Y
1 + + Y
11
2 + + Y
21
3 + + Y
12
4 + + + + Y
22
В этой таблице x
0
фиктивная переменная, соответствующая коэффициенту
0
θ
.
Обработка и анализ результатов полного факторного эксперимента преду-
сматривает следующий порядок его проведения.
Вначале оцениваются дисперсии среднего арифметического в каждой стро-
ке матрицы по формуле:
2
iin
n
1i
2
i
)YY(
1n
1
S
=
=
.
Далее проверяются однородности дисперсий. Так как даже одна грубая
ошибка может исказить результаты исследования, проведенного при небольшом
числе экспериментов, то необходим контроль воспроизводимости результатов
исследования, который осуществляется с помощью критерия Кочрена.
77
   Считаем, что модель исследуемого объекта является линейной и имеет вид:
                           Y = θ0 + θ1 x1 + θ 2 x2 + θ12 x1 x2 .

     Все возможные комбинации для двух факторов, варьируемых на двух уров-
нях, будут исчерпаны, если повторить четыре опыта.
     Для удобства обработки результатов опыта проводится преобразование
значений          управляемых переменных   к   безразмерным    величинам:
x iσ = ( xi − x0 i ) / Δxi ,
где: x0 i – начальное значение i-го фактора в центре плана;
    Δxi – значение интервала варьирования по i-му фактору;
   xi – текущее значение i-го фактора.
   Для рассматриваемого опыта значение емкости контура АГ составляет 1000 пФ
и 100 пФ. Зададимся шагом варьирования по этому фактору: Δx1 = 900 пФ.
Варьирование значений фактора относительно его базового значения прово-
дится на двух уровнях. Переходя от абсолютных значений рассматриваемого
фактора к безразмерным его значениям, получим для верхнего уровня рассмат-
риваемого фактора: x iσ = ( xi − x0 i ) / Δxi = (1000 – 900)/900 = +1;
для нижнего уровня: x iσ = ( xi − x0 i ) / Δxi = (100 – 1000)/900 = –1.
   Аналогично, задаваясь шагом варьирования для напряжения источника пи-
тания Δx2 = 6 В, получим для верхнего уровня +1, для нижнего уровня –1.
   Матрица планирования приведена ниже (пишется только знак).

                                                                           Таблица 3.1.1

   Номер опыта        x0             x1               x2           x1 x2        Y
        1             +              –                –              +         Y11
        2             +              +                –              –         Y21
        3             +              –                +              –         Y12
        4             +              +                +              +         Y22

   В этой таблице x0 – фиктивная переменная, соответствующая коэффициенту θ0 .
   Обработка и анализ результатов полного факторного эксперимента преду-
сматривает следующий порядок его проведения.
   Вначале оцениваются дисперсии среднего арифметического в каждой стро-
ке матрицы по формуле:

                                       1 n
                             Si2 =         ∑
                                     n − 1 i =1
                                                ( Yin − Yi )2 .

   Далее проверяются однородности дисперсий. Так как даже одна грубая
ошибка может исказить результаты исследования, проведенного при небольшом
числе экспериментов, то необходим контроль воспроизводимости результатов
исследования, который осуществляется с помощью критерия Кочрена.

                                            77