2 Цель и программа работы

2.1 Целью работыявляется изучение основных принципов обработки результатов экспериментальных исследований с использованием теории планирования эксперимента.

2.2 В программу работы входит:

а) составление матрицы плана трехфакторного эксперимента в натуральном выражении факторов в соответствии с вариантом задания;

б) проведение экспериментальных исследований в соответствии с матрицей плана трехфакторного эксперимента в натуральном выражении факторов;

в) составление матрицы плана трехфакторного эксперимента в кодированном выражении факторов;

г) составление уравнения регресии нелинейной системы при наличии взаимодействия между факторами;

д) выделение первой полуреплики из матрицы полного факторного эксперимента и составление уравнения регресии дробного факторного эксперимента для линейной системы;

е) определение значений отклика по уравнениям регрессии полного и дробного факторного экспериментов для трех произвольных комбинаций значений факторов.

ж) оформление отчета.

3 Краткая характеристика персональной эвм

Характеристика и принципы работы персональной ЭВМ изложены в [3].

4 Указания мер безопасности

4.1 ПЭВМ должна быть надежно заземлена.

4.2 Запрещается эксплуатация ПЭВМ при открытой крышке корпуса, а также при неисправности сетевой вилки и шнура питания.

4.3 Запрещается отключение ПЭВМ выдергиванием вилки из розетки за шнур.

5 Методические указания

5.1. Вариант задания студент выбирает из приложения в соответствии двумя последними цифрами номера зачетной книжки. Студент должен иметь при себе личный диск типа CD-RWс подготовленными папками для отчетов и результатов лабораторных работ.

5.2. В соответствии с вариантом задания необходимо составить матрицу плана трехфакторного эксперимента в натуральном выражении факторов, с заданием для каждого фактора двух значений – максимального и минимального. В матрице плана трехфакторного эксперимента необходимо отразить все возможные сочетания максимальных и минимальных значений трех факторов. Общее количество этих сочетаний должно быть восемь. Данная матрица плана трехфакторного эксперимента должна быть оформлена в виде таблицы 5.1.

Таблица 5.2 – Матрица плана трехфакторного эксперимента в натуральном выражении факторов

Номер опыта
1
2
3
4
5
6

Продолжение таблицы 5.1

Номер опыта
7
8

5.3. Одновременно составить матрицу плана трехфакторного эксперимента в кодированном выражении факторов. Для этого воспользоваться формулами перевода (1.2) – (1.4).

Данная матрица плана трехфакторного эксперимента должна быть оформлена в виде таблицы 5.2.

Таблица 5.2 – Матрица плана трехфакторного эксперимента в кодированном выражении факторов

Номер опыта
1
2
3
4
5
6
7
8

При этом первые четыре столбца таблицы 5.2 должны соответствовать первым четырем столбцам таблицы 1.5. Значения следующих трех столбцов таблицы 5.2 опередить расчетным путем.

5.4. С использованием матрицы плана трехфакторного эксперимента в натуральном выражении факторов провести численный эксперимент. Для этого запустить программу ISSL-1.exe и после появления ее заставки нажать клавишуENTER. Появится первое окно меню программы. Необходимо клавишами-стрелками ↑↓ выбрать объект с номером по варианту и нажать клавишуENTER, при этом в правой части окна программы отобразится объект с выбранным номером. Далее в этом же окне меню клавишами-стрелками ↑↓ следует выбрать пункт меню «МЕНЮ факторов» и нажать клавишуENTER, при этом появится второе окно меню программы. В этом окне выбрать пункт «3 фактора» и вновь нажать клавишуENTER, в правой части окна программы три окна с входными величинами (факторами),,и одной выходной величиной (откликом). Затем в этом же втором окне меню программы выбрать пункт меню «Ввод данных» и нажать клавишуENTER, при этом в правой части окна программы можно будет изменить появившиеся значения факторов на требуемые в натуральном выражении. Переход от фактора к фактору осуществляется клавишами-стрелками ↑↓. После ввода значений факторов запустить вычисление нажатием клавиши пробела, Полученное значениезаписать в последние столбцы матриц плана трехфакторного эксперимента в натуральном и кодированном выражении факторов. Затем, меняя значения факторов, провести аналогичные расчеты для остальных их комбинаций. Для перехода на один шаг назад по меню программы следует один раз нажать клавишуESC. Для выхода из программы эту клавишу следует нажать несколько раз. В процессе выполнения эксперимента в матрице плана трехфакторного эксперимента в натуральном выражении факторов дополнительно указать единицы измерения факторов в шапке таблицы.

5.5. По результатам проведения эксперимента построить нелинейную математическую модель объекта в виде уравнения регрессии при условии взаимодействия всех трех факторов. Для построения математической модели руководствоваться пунктом 1.3 данных методических указаний.

5.6. На основании матрицы плана трехфакторного эксперимента в кодированном выражении факторов составить ее первую полуреплику. Затем на основании этой полуреплики составить уравнение регрессии дробного факторного эксперимента для линейной модели. При этом руководствоваться пунктом 1.4 данных методических указаний.

5.5. Задать произвольно три комбинации значений факторов, при этом эти значения должны находиться между своими максимальными и минимальными значениями. Перевести эти значения факторов в натуральном выражении в значения в кодированном выражении и подставить в полученные уравнения регрессии полного факторного и дробного факторного экспериментов. Записать результаты расчетов.

5.6. По завершению выполнения индивидуального задания показать результаты работы преподавателю, после чего выключить питание ПЭВМ, извлечь диск. После завершения оформления отчета и результатов работы передать диск преподавателю на проверку. Работа считается готовой к защите после исправления всех замечаний преподавателя.

5.7. Во избежание внесения вируса в программное обеспечение ПЭВМ К А Т Е Г О Р И Ч Е С К И З А П Р Е Щ А Е Т С Я внесение и использование в дисплейном классе посторонних носителей информации с несанкционирован-ными программами без разрешения преподавателя. Студенты, виновные в порче программного обеспечения, будут отстранены от занятий до возмещения материального ущерба университету.

По завершении лабораторных работ и их защиты диски с отчетами и результатами лабораторных работ сдаются на кафедру, где хранятся в течение 3-х лет.