参数设计

实验报告课程名称实验设计实验项目名称参数设计班级与班级代码统计082实验室名称（或课室）专业统计学任课教师学号：姓名：实验日期：2011/10/25姓名实验报告成绩评语：指导教师（签名）年月日说明：指导教师评分后，实验报告交院（系）办公室保存。实验一一、实验目的1、熟练掌握参数设计的步骤。2、掌握内外表设计。二、实验设备：计算机和EXCEL软件。三、实验要求：5.1将质量m=0.2kg的物体用力F(N)和仰角抛射，假设水平到达距离y(m)可用下式给出21()sin2Fyagm其中g=9.807m/s2是重力加速度，现在要求对目标距离为150m，力F的范围为0—15N，角度的范围为50—400进行参数设计，噪声因素为下表：质量m(m/kg)力F(%)角度(0)0.19-10-50.2000.21105(1)、用望目特性参数设计方法，寻找稳定条件；(2)、寻找调节因素，把抛射距离调整到目标值。四．使用步骤：1．因素及因素分类题中有三个因素：F，和m，其中F和是可控因素，而噪声因素有三个：F，和m。2．确定因素水平可控因素的三个水平如下表。三个噪声因素各选三个水平，其中F的波动量为+10%给出，的波动量为+5给出，具体见下表：表1123可控因素力F51015角度102535噪声因素力F内表值×0.9内表值内表值×1.1角度内表值-5内表值内表值+5质量m0.190.200,213．内外表设计把可控因素F，放在正交表Ｌ9（34）的第1,2和3列上。把噪声因素F，和m放在另一张正交表Ｌ9（34）的第1,2和3列上，由此内外表组成的直积表如下表2试验号因素123456789m‘F，111222333123123123123231312123312231Fiyi1yi2yi3yi4yi5yi6yi7yi8yi9iyVi1234123456789111111.24.515.5310.891014.048.6216.517.048792641057694648464812251222559491844311089120988759713331081381421401551247994871187522123555097837394647686752722231809575111835981818335623121109714212310711710593671064363132699181811019391103948911432131047499848884969891-9443321941281901301631861261301321422254．计算质量特性值由公式21()sin2Fyagm计算距离y，以内表第1号试验（i=1）为例说明计算过程。在内表第1号试验中可控因素F，均取1水平，即F1=5,1=10,于是根据表1可算得噪声因素F，的三个水平：F1=5×0.9=4.5，F2=10*1.0=10，F3=15×1.1=16.5，结合表1列出的噪声因素m水平就可以按外表设计算出y11，y12，…y19，如：y11=1a2sinmg11）（F=（÷0.19）²×sin÷10=875.计算SN比对内表每号方案下得到的9个质量特性值yi1，yi2，…，yi9分别计算均值iy，方差估计Vi和SN比i.譬如i=1时1y=91×（87+92+64+105+76+94+64+84+64）=81V1=81×[（87^2+92^2+64^2+105^2+76^2+94^2+64^2+84^2+64^2）-9×1y²]=2251=10lg（（1y²-V1）/V1）=2.45仿此，可算出内表2-9号方案的SN比，具体结果见表的i栏。6．内表的统计分析对SN比分别计算出Ⅰi,Ⅱi，Ⅲi和列变动平方和S2i，见表3表3Fi1234列号j序列号123456789111111.24.515.5310.891014.048.6216.517.0412221333212322312312313232133321Ⅰi31.2334.7741.5238.63T=108.32Ⅱi34.933032.4526.5η=16.54Ⅲi42.1646.6133.6141.53S2T=10.25S2i5.25.63.44.6将以上计算结果进行方差分析见表4表4方差来源平方和自由度均方和F值显著性F020085.2004242.60027.55E-14**e2.2737340.5643E-13T85.20048经方差分析表明，可控因素高度显著，而不变。7.确定最佳参数设计方案根据方差分析结果，高度显著因素应选使其SN比最大的水平3=30，F的最优水平为F1，因此最优组合为F13，是稳定性最好的设计方案。