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时间:2020-07-31
《工学]《试验设计与数据处理》讲稿_第6章_正交试验设计课件.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第6章正交试验设计主要内容:一、概述二、正交试验设计结果的直观分析法三、正交试验设计结果的方差分析法正交试验法:在优选区内利用正交表科学地安排试验点,通过试验结果的数据分析,缩小优选范围,或者得到较优点的多因素试验方法。16.1概述引例—多因素的试验设计问题指标—收率因素—(1)原料A的用量(2)原料B的用量(3)液固比C(4)反应温度D(5)反应压力E(6)催化剂的用量F(7)反应时间G(8)搅拌强度H水平—8个因素各取3个水平进行全面搭配的试验次数为:38=6561次科学问题:能否只做其中一小部分试验,通过数据分析来达到全面试验的效果呢?26.1.1正交表(一)正交表的代号及含义常用正
2、交表的形式为:Ln(rm)式中,L──正交表的符号;n──要做的试验次数;r──因素的水平数;m──最多允许安排的因素个数。如:L8(27)完全试验次数:128L27(313)完全试验次数:15943233(二)正交表的形式(1)等水平正交表:指各个因素的水平数都相等的正交表。如L8(27),L27(313)(2)混合水平正交表:指试验中各因素的水平数不相等的正交表如L8(41×24),L24(3×4×24)4(三)正交表的特点(1)每一列中,不同的数字出现的次数相等,即对任何一个因素,不同水平的试验次数是一样的。(2)任意两列中,同一横行的两个数字构成有序数对,每种数对出现的次数是相同,
3、即任何两个因素之间都是交叉分组的全面试验。5(三)正交试验设计的分类66.1.2正交试验设计的优点①能在所有试验方案中均匀地挑选出代表性强的少数试验方案。②通过对这些少数试验方案的结果进行统计分析,可以推出较优的方案,而且所得到的较优方案往往不包含在这些少数试验方案中。③对试验结果作进一步的分析,可以得到试验结果之外的更多信息。例如,各试验因素对试验结果影响的重要程度、各因素对试验结果的影响趋势等。76.1.3正交试验设计的基本步骤包括两部分:一是试验设计;二是数据处理(1)明确试验目的,确定评价指标(2)挑选因素,确定水平(3)选正交表,进行表头设计(4)明确试验方案,进行试验,得到结果
4、(5)对试验结果进行统计分析(6)进行验证试验,作进一步分析86.2正交试验设计结果的直观分析法6.2.1单指标正交试验设计及其结果的直观分析例6-2柠檬酸硬脂酸单甘酯是一种新型的食品乳化剂,它是柠檬酸与硬脂酸单甘酯在一定的真空度下,通过酯化反应制得,现对其合成工艺进行优化,以提高乳化剂的乳化能力。乳化能力测定方法:将产物加入油水混合物中,经充分地混合、静置分层后,将乳状液层所占的体积百分比作为乳化能力。根据探索性试验,确定的因素与水平如表6-5所示,假定因素间无交互作用。9(1)明确试验目的,确定评价指标试验目的——提高产品的乳化能力评价指标——单指标:乳化能力(3)选正交表,进行表头设
5、计a按水平数选表b根据试验特点选表(2)挑选因素,确定水平水平(A)温度/℃(B)酯化时间/h(C)催化剂种类11303甲21202乙31104丙10※等水平正交表:2水平正交表L4(23)、L8(27)、L12(211)......3水平正交表L9(34)、L18(37)、L27(313)......4水平正交表L16(45)、L32(49)、L64(421)......5水平正交表L25(56)......8水平正交表L64(89)......因素A空列BC列号1234※表头设计:一个因素占一列,不同因素占不同的列※本例是一个3水平的试验,要选用Ln(3m)型正交表,※有3个因素,不考
6、虑交互作用,m≥3,选L9(34)11(4)明确试验方案把各列上的数字1、2、3分别看成是该列因素在各个试验中的水平数———每行对应一个试验方案试验号A空列BC试验方案11111A1B1C121222A1B2C231333A1B3C342123A2B2C352231A2B3C162312A2B1C273132A3B3C283213A3B1C393321A3B2C112如果将各因素对应的水平的具体数值填上去,则试验方案更加明确A3B2C1(1)甲(2)2(3)(3)1109A3B1C3(3)丙(1)3(2)(3)1108A3B3C2(2)乙(3)4(1)(3)1107A2B1C2(2)乙(1
7、)3(3)(2)1206A2B3C1(1)甲(3)4(2)(2)1205A2B2C3(3)丙(2)2(1)(2)1204A1B3C3(3)丙(3)4(3)(1)1303A1B2C2(2)乙(2)2(2)(1)1302A1B1C1(1)甲(1)3(1)(1)1301试验方案(C)催化剂种类(B)酯化时间/h空列(A)温度/℃试验号按规定的方案做试验,将试验结果(指标)填写在表的最后一列中0.660.640.670.820.
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