Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Работа № 1.4.






    Математическое описание объекта с использованием плана эксперимента второго порядка

     

    Планы эксперимента второго порядка обеспечивают получение уравнения регрессии, включающего линейные эффекты, парные взаимодействия и квадратичные эффекты, т.е. уравнения следующего вида

    Ù

    (1.4.1)
    Y= b0+ b1х1+….+bnхn+b12х1х2+ …+bn-1, nхn-1 хn+b11х21+….bnnх2n;

    где  


    b 0 -свободный член уравнения регрессии;

    -коэффициенты регрессии, отражающие эффекты первого порядка;

     
     

     
     
    -коэффициенты регрессии, отражающие парные взаимо- действия; - -коэффициенты регрессии, отражающие эффекты второго порядка (квадратичные эффекты).   эффекты второго порядка (квадратичн     ые эффекты).  

     


     

    Из планов второго порядка рассмотрим центральные композиционные планы.

    В основе центрального композиционного плана лежит полный факторный план первого порядка или полуреплика от него. Кроме того добавляются опыты в центре эксперимента и в звездных точках.

    Согласно рис. 1.4.1. для числа факторов n =2 в двумерном факторном пространстве опытные точки ПФП расположены в вершинах квадрата. Координаты этих точек соответствуют уровням факторов в нормализованном масштабе т.е. А (+1, +1), В (-1, +1), С (-1, -1), Д (+1, -1). Центр эксперимента 0 имеет координаты (0, 0), а звездные точки расположены на расстоянии звездного плеча а от центра эксперимента и имеют координаты К (+ а, 0), М (- а, 0), L (0, + а), Т (0, - а).

     

    Рис. 1.4.1

    Аналогичным образом строятся центральные композиционные планы для другого числа факторов. Ортогональный план эксперимента второго порядка для трех факторов в нормализованном масштабе представлен в таблице 1.4.1.

     

     

    Таблица 1.4.1.

    № опыта Уровни факторов № опыта Уровни факторов
    x1 x2 x3 X1 x2 x3
      +1 +1 +1      
      -1 +1 -1      
      +1 -1 -1      
      -1 -1 +1      
      +1 +1 -1        
      -1 +1 +1        
      +1 -1 +1        
      -1 -1 -1        
                 
                 

     

    В таблице 1.4.2 приведены параметры ортогональных центральных композиционных планов эксперимента для числа входных факторов n=2-4.

    Таблица 1.4.2.

    Число факторов Параметры плана
    Ядро (основа) плана Величина звёздного плеча Число опытов в центре
      ПФП Nя=4 a=1.00 N0=1
      ПФП Nя=8 a=1.215 N0=1
      ПФП Nя=16 a=1.414 N0=1

     

    Для центрального композиционного планирования переход от натурального масштаба факторов к нормализованному и наоборот производится на основании соотношений (1.2.1) – (1.2.4), однако интервал варьирования здесь равен

    (1.4.2)

     

    В случаях, когда уравнение регрессии, полученное по плану экспе-римента первого порядка оказалось неадекватным, переходят к плану эксперимента второго порядка. Тогда опыты плана эксперимента первого порядка можно сохранить и дополнить прежний план опытами в звездных и центральной точках.. При этом расширяются диапазоны варьирования факторов. Новые границы диапазонов факторов Х¢ max и min будут равны:

     

     

    (1.4.3)

     

    Порядок работы.

    1. Задать (рассчитать) диапазоны варьирования факторов 1min, X¢ 1max, X¢ 2min, X¢ 2max, X¢ 3min, X¢ 3max и т.д. .

    2. Построить центральный композиционный план эксперимента для n =3 согласно табл. 1.4.1 в нормализованномм и натуральном масштабе факторов, используя формулы перехода (1.2.4), (1.4.2).

    3. Выполнить пробный опыт в центре эксперимента с числом измерений 50-100. По ним рассчитать дисперсию воспроизводимости s 2y по формуле (1.1.3), предварительно отбросив грубые измерения (см. Работу 1.1)

    4. Определить число измерений k во всех остальных опытах по формуле (1.2.7).

    5. Выполнить все опыты, получив в каждом ряд измерений. Вычислить для каждого u -го опыта среднюю арифметическую ` Yu и среднее квадратическое отклонение sy по формулам (1.1.2) и (1.1.4). Записать данные по форме таблицы 1.4.3. Если отбрасываются грубые измерения, то объём выборки для каждого опыта следует дополнить новыми измерениями (см. пункт 5 Работы 1.2).

     

    Таблица 1.4.3.

    № п/п x0 x1 x2 x3 x1 x2 x1x3 x2 x3 x12 x22 x32 `Yu su
      +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1    
      +1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 +1    
      +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1    
    . . . . . . . . . . .    
    . . . . . . . . . . .    
      +1           а2        
    . . . . . . . . . . .    
    . . . . . . . . . . .    
      +1                      

     

     

    6. Проверить гипотезу об однородности дисперсий (см. пункт 6 работы № 1.3.).

    7. Вычислить коэффициенты регрессии по формулам регрессионного анализа в матричной форме.

    Расчеты выполняют с использованием таблицы 1.4.2. Записать уравнение регрессии согласно формуле (1.4.1).

    8. Далее производится статистический анализ полученного уравнения регрессии.

    Сначала проверяют гипотезу о значимости коэффициентов регрессии. Рассчитываем значения t-критерия Стьюдента по формуле (1.2.5). Следует указать, что при этом для планов второго порядка, в котором ошибки коэффициентов регрессии различны для разных эффектов, значения t-критерия будет несколько завышенным. Тогда для некоторых незначимых эффектов повышается вероятность их признания доминирующими.

    Критические значения t-критерия определяются по таблице 1.2.6 (см. Работу 1.2).

    9. Проверить статистическую гипотезу об адекватности полученного упрощенного уравнения регрессии по F-критерию Фишера (см. пункт 10 Работы 1.3).

    10. Записать упрощенное уравнение регрессии и перевести его в натуральный масштаб факторов (форм.1.2.1, 1.4.2)

     

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.