【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2 3 1 2 3 1 1 2 3 1 2 3 3 1 2 1 2 3 2 3 1 1 2 3 1 2 3 2 3 1 2 3 1 1 2 3 2 3 1 3 1 2 1 2 3 2 3 1 3 1 2 1 2 3 3 1 2 1 2 3 1 2 3 3 1 2 2 3 1 1 2 3 3 1 2 2 3 1 1 2 3 3 1 2 3 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 19 . 018 27 . 781 ┆ ┆ 35 36 ┆ 2 3 ┆ 1 2 ┆ 2 3 ┆ 3 1 ┆ 1 2 ┆ 3 1 ┆ 1 2 ┆ 2 3 ┆ 3 1 ┆ 3 1 ┆ 1 2 ┆ 2 3 ┆ 3 3 ┆ 42 ⑥計(jì)算信噪比 ? 對(duì)于內(nèi)表中的每個(gè)試驗(yàn)方案，均可以設(shè)計(jì)出相應(yīng)的外表，并由輸出特性計(jì)算式求得 36個(gè)驅(qū)動(dòng)力，求出相應(yīng)的 36個(gè) y1， y2， … ， y36 ? 然后再由這 36個(gè)偏差值求出一個(gè)信噪比 η ? 求出內(nèi)表對(duì)應(yīng)的所有外表的信噪比 η，結(jié)果添入“內(nèi)表及信噪比數(shù)據(jù)表”中，見表 43 ⑦內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析 ? 首先計(jì)算出每個(gè)因素（ A~G共七個(gè)因素）各水平（三個(gè)水平）下 η的合計(jì)值（即各列中與各個(gè)水平相應(yīng)的 η值之和）及平均值 ? 結(jié)果見表 （方差分析輔助表） ????? ?T 1211 ???TT44 方差分析輔助表 表 方差分析輔助表 因素 水平 1 A B C D E I G 1 T 2 T 3 T 1 T 2 T 3 T 3 45 ⑦內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析 ? 然后計(jì)算各種波動(dòng)平方和與自由度 ? 總波動(dòng) ST為各方案所對(duì)應(yīng)信噪比與平均信噪比之差的平方和，其自由度 fT為各因素中能獨(dú)立變化因素的個(gè)數(shù) ? Si為 i因素取不同水平所引起的波動(dòng)平方和，其自由度 fi為能獨(dú)立變化因素的個(gè)數(shù) ?????????? niiniiniiT nS121212 )(1)( ???? )(36( 2222 ??????? ?TS 1?? nfT 351 ??? nfT46 ⑦內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析 ? 各種因素的波動(dòng) Si（ i=1， 2， …， 7）為： ? 可控因素 A的波動(dòng) S1為： ? 仿此可算得： SB=， fB =2， SC =， fC =2， SD =， fD = 2，SE =， fE =2， SI =， fI=2， SG =， fG =2 )12336(36 )(2232221 ???????水平數(shù)nrrTTTS iiii 1236)(1222222312212111??????????TTTSS A2131 ???? Aff47 ⑦內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析 ? 最后，用分解公式計(jì)算誤差波動(dòng)平方和 Se及自由度 fe 。Se為由誤差引起的波動(dòng)平方和，其值為總波動(dòng)的平方和減去各因素不同水平所引起的波動(dòng)平方和，其自由度 fe為誤差項(xiàng)自由度 )()(???????????????GIEDCBATe SSSSSSSSS217235 ????ef48 ⑦內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析 ? 然后 ， 將上述結(jié)果整理為方差分析表 （ 見表 ） 其中Vi為平均平方或方差 ， Fi為 i因素的 F檢驗(yàn)值 ， 當(dāng) F值大于 時(shí) ， 稱 i因素高度顯著 ， 標(biāo)示 “ **” ；當(dāng) F值大于 時(shí) ， 稱 i因素顯著 ， 標(biāo)示 “ *” 。 否則因素 i影響不顯著 。 ? 從方差分析表 B和 D高度顯著，因素 E顯著，因素 A、 C、 I、 G不顯著 )(ieffF )05.(ieff49 方差分析表 表 參數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)表的方差分析 35 . 3 ) 05 . 0 ( 2 27 ? F ， 4 . 5 ) 01 . 0 ( 2 27 ? F 來源 S f V F A B C D E I G e （ e ） T Δ Δ 2 Δ 2 2 Δ 2 2 2 Δ 2 21 Δ （ 27 ） 35 3 （ ） ** ** * 50 ⑧確定最佳參數(shù)組合 a. 本例中，由“觀察”法：得到參數(shù)組合： A2， B2， C2，D2， E2， I2， G2，對(duì)應(yīng)信噪比為 ηmax=，即八號(hào)方案 b. “計(jì)算”法： A、 C、 I、 G因素不顯著，其水平可自由選??；顯著因素和高度顯著因素 B、 D和 E的水平由來 η選取 a) 由 η求（穩(wěn)健性）參數(shù)組合 ? 得到滿足穩(wěn)健性的一組參數(shù) AB1CD1E2IG ? 取不顯著因素水平為 A2C3I3G3，相應(yīng)的無量綱驅(qū)動(dòng)力為 )(),(),( 211 dBEdBDdB ??? ??? ) 4310(2)(2 22 ??????????? ?? EIG HJABC DF51 ⑧確定最佳參數(shù)組合 b) 再由不顯著因素求（一致性）參數(shù)組合 ? 據(jù)專業(yè)知識(shí)，驅(qū)動(dòng)力 F與因素 G成線性關(guān)系，且對(duì)信噪比影響不大，因此 G可作為調(diào)整因素。其調(diào)整值為 ? 得到滿足“穩(wěn)健性”和“一致性”的參數(shù)組合，即最佳條件為 A=650， B=10， C=3， D=4， E=， G=， I= ? 在一般情況下，要進(jìn)行靈敏度分析，找一個(gè)對(duì)信噪比影響不大而對(duì)靈敏度影響顯著的因素作為調(diào)整因素，校正與目標(biāo)值的偏差 650431022????????mG?52 4. 不可計(jì)算場(chǎng)合參數(shù)設(shè)計(jì) ? 不可計(jì)算場(chǎng)合參數(shù)設(shè)計(jì) 指輸出目標(biāo)值與所選參數(shù)之間不能建立數(shù)學(xué)表達(dá)式時(shí)所進(jìn)行的參數(shù)設(shè)計(jì) 53 不可計(jì)算場(chǎng)合參數(shù)設(shè)計(jì) ? 例 根據(jù)產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃，需研制一種飛行器。在研制任務(wù)書中，規(guī)定這種飛行器的作用半徑為 26177。 2（無量綱量）。工程技術(shù)人員已設(shè)計(jì)了飛行器試樣，并進(jìn)行了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)作用半徑達(dá)不到技術(shù)要求，擬采用綜合誤差因素法進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì) ? 解：用半徑這一質(zhì)量特性作為望目特性，目標(biāo)值 m=26，容差 Δ=2 54 不可計(jì)算場(chǎng)合參數(shù)設(shè)計(jì)步驟 ①確定可控因素及其水平 ②內(nèi)設(shè)計(jì) ③確定誤差因素及其水平 ④外設(shè)計(jì) ⑤求輸出特性 ⑥計(jì)算信噪比 η ⑦內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析 ⑧顯著因素效應(yīng)圖 55 四、 望小特性參數(shù)設(shè)計(jì) 1. 望小特性 的定義 2. 望小特性的信噪比 3. 望小特性的參數(shù)設(shè)計(jì)方法 56 1. 望小特性 的定義 ? 望小特性 ? 希望輸出特性越小越好，波動(dòng)越小越好，且不取負(fù)值的計(jì)量值特性 ? 即當(dāng)輸出特性 y服從正態(tài)分布 N（ μ， σ2）時(shí)，既希望 μ越小越好，又希望 σ2越小越好 57 2. 望小特性的信噪比 ? 定義望小特性的信噪比為 ? η越大，產(chǎn)品的輸出特性就越小，其表現(xiàn)就越穩(wěn)定 ? 設(shè) y1， y2， … ， yn為望小特性 y的 n個(gè)觀測(cè)值 由 則 221??? ?? ???????????????????????niiniiniieeynynynynyynyVnVy12122212222211)(1?? ??)(1lg1012 dBynnii?????58 3. 望小特性的參數(shù)設(shè)計(jì) ? 例 設(shè)計(jì)一種新型液壓泵，使閥頭部位摩擦副的磨損盡可能小 ? 解：以磨損量 y作為產(chǎn)品的輸出特性， y為望小特性 ①確定可控因素的水平表 ②內(nèi)設(shè)計(jì) ③計(jì)算信噪比 ④對(duì)內(nèi)表進(jìn)行方差分析 ⑤確定最佳參數(shù)組合并進(jìn)行工程平均估計(jì) ⑥最佳參數(shù)組合的質(zhì)量水平及收益 59 ①確定可控因素的水平表 ? 選取的可控因素有：摩擦副材料 A、負(fù)載 B、表面粗糙度 C、配合間隙 D、摩擦副殼體材料 E ? 各因素均取兩水平，同時(shí)還要考察 A B、 A C兩個(gè) 交互作用，見表 表 可控因素水平表 因素 水平 摩擦副材料 負(fù)載 表面粗糙度 配合間隙 摩擦副殼體材料 1 2 A 1 A 2 B 1 B 2 C 1 C 2 D 1 D 2 E 1 E 2 60 ②內(nèi)設(shè)計(jì) 表 內(nèi)表及磨損試驗(yàn)數(shù)據(jù) A B A B C A C D E 磨損量 / μ m 因素 列號(hào) No. 1 2 3 4 5 6 7 R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8 η dB η ′ = η +20 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 2 1