Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Коэффициенты линейной модели определяют по результатам реализованного плана:
b0 = (åyi) / N; bj = (åxjiyi) / N; (5.4)
где i, j – номер соответственно опыта (от 1 до N) и фактора (от 1 до k), подставляют в полином первой степени
y = b0 + b1x1 + b2x2 + … +bkxk (5.5)
и получают искомую линейную многофакторную математическую модель.
Далее следует доказать адекватность (соответствие) модели реальным условиям эксперимента. Адекватность определяется сравнением эффектов взаимодействия факторов на параметр с ошибкой эксперимента. Эффекты взаимодействия рассчитываются по следующей формуле:
bjk = (åxjixkiyi) / N, (5.6)
где j, k – номера факторов.
Если хотя бы один эффект взаимодействия по абсолютной величине больше ошибки эксперимента, то линейная модель неадекватна. Ошибка технического эксперимента обычно равна 5-10% от среднего значения функции - b0 и рассчитывается с учетом повторных опытов по формуле:
S = (5.7)
где n1 – количество опытов с повторениями, m – количество повторов каждого опыта.
В случае неадекватности линейной модели, необходимо увеличивать степень аппроксимирующего полинома, а для этого необходимо добавлять опыты к имеющимся полным факторным экспериментам [1,3,4].
Проиллюстрируем вышесказанное на примере получения линейной модели зависимости использования газового потока hсо,% (у) доменной печи полезным объёмом 2000 м3 от массы подачи М,т (х1) и количества прямых подач А,% (х2). Масса подачи изменялась от 25 до 30 т, а прямые подачи – от 50 до 100%. Поскольку факторов два, то воспользуемся стандартным планом (5.3). Занесем выбранный план в табл. 5.1 вместе с натуральными значениями факторов.
Таблица 5.1
№ пп (N) | Фактор | Параметр (функция), у (hсо),% | ||||||
х1 (М,т) | х2 (А,%) | Уэксп. | Уповт. | `Уср. | Урасч. | |||
Код | Натура | Код | Натура | |||||
– 1 | – 1 | 39,0 | - | 39,325 | ||||
+1 | – 1 | 40,0 | 40,8 | 40,4 | 40,075 | |||
– 1 | +1 | 38,1 | 39,1 | 38,6 | 39,325 | |||
+1 | +1 | 38,7 | - | 38,7 | 39,025 |
Рассчитаем коэффициенты регрессии по формулам (5.4) полинома первой степени (5.5):
b0 = (39 + 40,4 + 38,6 + 38,7) / 4 = 39,175;
b1 = (-1* 39 +1* 40,4 –1* 38,6 +1* 38.7) / 4 = 0,375;
b2 = (-1* 39 –1* 40,4 +1* 38,6 +1* 38,7) / 4 = -0,525.
Математическая модель (линейный двухфакторный полином) влияния массы подачи и количества прямых подач на использование газового потока будет выглядеть следующим образом:
y = 39,175 + 0,375x1 – 0,525x2.
Подсчитаем расчетные значения функции урасч для каждого опыта и подставим в табл. 5.1:
у1 = 39,175 + 0,375* (-1) – 0,525* (-1) = 39,325;
у2 = 40,075; у3 =39,325; у4 = 39,025.
Сравнивая расчетные данные урасч с экспериментальными уэксп видим, что совпадение между ними плохое, следовательно, необходимо проверить адекватность линейной модели.
Рассчитаем ошибку опыта, используя повторные опыты №2 и №3 по формуле (5.7):
S = Ö (2(40 – 40,4) 2 +2 (38,1 –38,6) 2) /2* (2 – 1) = 0,64.
и сравним её с коэффициентами регрессии модели. Видим, что они соизмеримы с ошибкой эксперимента, следовательно, линейная модель неадекватна. Для увеличения степени полинома, с целью получения адекватной модели, необходимо добавлять количество опытов с использованием нового стандартного плана.
Дата публикования: 2014-11-28; Прочитано: 221 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!