Bài giảng Thiết kế thí nghiệm và xử lý số liệu - Chương: Thiết kế thí nghiệm - Trịnh Văn Dũng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU  
(Data Analysis and Design of Experiment)  
PGS. TS. Trịnh Văn Dũng  
Bộ môn: Quá trình và thiết bị CNSHinTóhahhccphẩm  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
trinhvandung190361  
y
x2  
X2  
x1  
X1  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
2. Các phương pháp quy hoạch thực nghiệm  
3. Ứng dụng trong CN HH SH TP  
4. Bài tập  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
Quy hoạch thực nghiệm là gì?  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
Việc áp dụng các giải pháp thiết kế đánh giá chất lượng của trong  
bất kỳ lĩnh vực công nghiệp nào, chủ yếu được thực hiện trên cơ sở  
dữ liệu thực nghiệm.  
Lập kế hoạch thực nghiệm làm tăng hiệu quả của các nghiên cứu  
thực nghiệm:  
-tăng cường công việc của nhà nghiên cứu  
-rút ngắn thời gian và chi phí của thí nghiệm  
-tăng độ tin cậy của các kết quả nghiên cứu  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
Quy hoạch thực nghiệm là gì?  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
thuyết về kế hoạch thực nghiệm cho thấy những vấn đề sau:  
-Thử nghiệm cần tổ chức như thế nào để giải quyết tốt nhất nhiệm  
vụ (về thời gian và chi phí hoặc tính chính xác của kết quả)?  
-Các kết quả của thử nghiệm sẽ được xử như thế nào để được  
lượng thông tin tối đa về đối tượng đang điều tra?  
-thể rút ra những kết luận gì có giá trị nào về đối tượng đang  
điều tra?  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
Quy hoạch thực nghiệm là gì?  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
Thực nghiệm một tác động mục đích trên đối tượng nghiên cứu  
để được thông tin đáng tin cậy về nó.  
Lập kế hoạch thực nghiệm là:  
-phương tiện để xây dựng mô hình toán học của các quy trình khác  
nhau  
-một phương pháp giảm thời gian và nguồn lực, tăng năng suất của  
nhà nghiên cứu  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
Thực nghiệm được phân loại?  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
Theo cấu trúc:  
-tự nhiên - phương tiện nghiên cứu thực nghiệm tương tác trực tiếp  
với đối tượng nghiên cứu;  
-mô hình - không thử nghiệm với bản thân đối tượng, nhưng với mô  
hình của nó;  
-mô hình-kibernetic m mô hình, trong đó  
các đặc tính tương ứng của đối tượng nghiên cứu được tính toán  
bằng cách sử dụng một thuật toán trên máy tính  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
Thực nghiệm được phân loại?  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
Theo các giai đoạn n
-phòng thí nghiệm - thí nghiệm về nghiên cứu các luật chung về các  
hiện tượng và quy trình khác nhau, về việc xác minh các giả thuyết  
và lý thuyết khoa học;  
-thí nghiệm khuynh hướng được tiến hành, nếu cần thiết, để nghiên  
cứu một quá trình được điều tra bằng  
cách xác định các đặc tính vật lý, hóa học và các tính chất khác.  
Theo kết quả của các bài kiểm tra, các khuyết tật khác nhau được  
đánh giá trong tính toán thiết kế;  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
Thực nghiệm được phân loại?  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
Theo các giai đoạn n
-phòng thí nghiệm;  
-thí nghiệm khuynh hướng;  
-các thí nghiệm công nghiệp được tiến hành khi tạo ra một sản phẩm  
hoặc quy trình mới dựa trên dữ liệu thí nghiệm hoặc băng ghế thử  
nghiệm, đồng thời tđồng thời tiến hành  
kiểm tra chất lượng và các kiểm tra chọn lọc về chất lượng sản  
phẩm.  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
Thực nghiệm được phân loại?  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
Theo đặc trưng của của đối tượng:  
-có tính đến sự không đồng nhất của các loại hình (thành phần vật  
chất, sự khác biệt về thời gian, sự thành lập);  
-tính toán để xác định cơ chế hiện tượng (nghiên cứu các vật thể  
được tổ chức tốt với mức độ thông tin ban đầu đủ cao);  
-có tính đến không gó, tương ứng với cực  
đại của một số tiêu chí tối ưu trong sự mặt biến thiên thời gian  
của các tham số phẩm.  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
Thực nghiệm được phân loại?  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
Theo đặc trưng của của đối tượng:  
-có tính đến mức độ ảnh hưởng của các biến đầu vào đối với các biến  
đầu ra;  
-cho phép chuyển đổi một tập các biến sang một đối tượng nghiên  
cứu;  
-được tính toán để dg nghiên cứu;  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
Thực nghiệm được phân loại?  
X: k  
Theo phương pháp tiến hành:  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
:
:
―Hộp đen‖  
-một thí nghiệm thụ ác tham số đầu vào  
đầu ra đặc trưng đối tượng nghiên cứu mà không ảnh hưởng đến  
thí nghiệm trong quá trình tiến hành. Chế biến thực nghiệm dữ liệu  
được thực hiện chỉ sau khi kết thúc thử nghiệm;  
-thử nghiệm tích cực. Khi sử dụng các phương pháp thử nghiệm tích  
cực, tả toán học được xây dựng như một tập hợp các đặc tính  
đầu ra tĩnh động của vật, được ghi lại khi các sự nhiễu loạn đặc  
biệt được áp dụng cho các đầu vào của nó theo một chương trình đã  
được lên kế hoạch trước;  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
Thực nghiệm được phân loại?  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
Thử nghiệm tích cực cho phép bạn nhanh chóng thiết lập mẫu, tìm  
chế độ tối ưu hoạt động của vật thể, nhưng thường thì khó thực hiện  
hơn. Can thiệp vào quá trình công nghệ Quá trình này có thể dẫn  
đến giảm năng suất sản xuất các sản phẩm bị lỗi. Đôi khi, ví dụ,  
các biện pháp, với các quan sát thiên văn, một thí nghiệm tích cực là  
không thể ở tất cả.  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
Mục đích của việc lậạo ra chiến lược cho  
các biến đầu vào để xây dựng mô hình thực nghiệm:  
-Đơn giản nhất (ít thí nghiệm)  
-Phản ánh chính xác nhất  
-Dễ tính toán xử nhất  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
Việc sử dụng thuycung cấp:  
1. Tối thiểu hóa, giảm số lượng thí nghiệm cần làm.  
2. Khảo sát tác động đồng thời của tất cả các yếu tố.  
3. Lựa chọn một chiến lược rõ ràng cho phép đưa ra những quyết  
định sáng suốt sau mỗi lần thử nghiệm.  
4. Giảm thiểu các stua việc sử dụng do  
kiểm đinh thống kê.  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
i  
x1  
x2  
y
―Hộp đen‖  
xk  
Việc sử dụng thuyết về quy hoạch thực nghiệm cung cấp:  
1) Giảm thiểu, tức là giảm số lượng thí nghiệm  
2) Ảnh hưởng đồng thời của tất cả các yếu tố  
3) Cho kết quả phản ánh chính xác sự kiện  
4) Dễ tính toán xử lý  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
ξ
x1  
x2  
xk  
y
X: k  
:
:
―Hộp đen‖  
nhiều phương pháp:  
-Quy hoạch trực giao cấp I  
-Quy hoạch trực giao cấp II  
-Quy hoạch trực giao riêng phần  
-Quy hoạch trực giao toàn phần  
-Quy hoạch trực gia
-Quy hoạch trực giao tối ưu  
-Quy hoạch trực giao .  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
i  
x1  
x2  
y
―Hộp đen‖  
xk  
Quy hoạch trực giao cấp 1, là lập phương trình hồi quy có chứa:  
-Số hạng bậc 1  
-Số hạng của đạo hàm bậc 1  
k
k
k
y b   
b x   
b x x   
b
x x x ...  
iju i j u  
0
i i  
ij i j  
i
i j  
i ju  
05.04.2019  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
13:59  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
i  
x1  
x2  
y
―Hộp đen‖  
xk  
k
k
k
2
y b   
b x   
b x  
b x x ...  
0
i i  
ii i  
ij i j  
i 1  
i 1  
i, j1  
i j  
Quy hoạch trực giao cấp 2, là lập phương trình hồi quy có chứa:  
-Số hạng bậc 2  
-Số hạng của đạo hàm bậc 1  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM  
1. Khái niệm chung  
i  
x1  
x2  
y
―Hộp đen‖  
xk  
Lập phương trình hồi quy bằng quy hoạch thực nghiệm gồm các  
bước sau:  
1) Lựa chọn các yếu tố chính và khoảng biến đổi của chúng  
2) Lập kế hoạch thực hiện thí nghiệm thực tế  
3) Xác định các hệ số của phương trình hồi quy  
4) Phân tích thống kết quả thu được  
05.04.2019  
13:59  
Thiết kế thí nghiệm & Xử MlýSs: lCiHu3309  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 139 trang yennguyen 19/04/2022 48760
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Thiết kế thí nghiệm và xử lý số liệu - Chương: Thiết kế thí nghiệm - Trịnh Văn Dũng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_thiet_ke_thi_nghiem_va_xu_ly_so_lieu_chuong_thiet.pdf