三类中心复合设计的比较.ppt

  1. 1、本文档共23页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
三类中心复合设计的比较

在响应曲面方法中 三类中心复合设计的比较研究 航天工程试验设计方法及数据分析 2011年12月13日 目 录 中心复合设计(CCDs)的一些概念 1 设计的评价、比较和应用选择 2 举例 3 结论 4 一、中心复合设计(CCDs)的一些概念 响应曲面方法包括两阶段设计。第一阶段设计包括进行因子试验设计(部分因子试验或全因子试验),拟合一阶数学模型,确定模型及最速上升(或下降)方向并求取该阶段最优值。根据最速上升或下降方向,可以确定下次试验各控制变量的变化范围。第二阶段设计的主要工作是当发现模型拟合误差显著时,拟合二次回归方程,绘制出响应曲面与等值线图。 CCDs得以最广泛应用的原因可归因于以下三方面: (1) CCDs的序贯本质, 它自然地将因子点划分为两个子集, 第一个子集估计线性和两因子交互效应, 第二个子集估计曲性效应; (2) CCDs很有效, 以最少的试验循环提供了关于实验变量和实验误差的诸多信息; (3)CCD s很灵活, 其设计类型可以应用于不同的操作域和设计域。因而CCDs被广泛应用于工程、科学和工业中。 1.1 一些概念 操作域(Operability Region),也称可行域。 是在安全性允许的条件下,加工设备和生产过程的加工操作范围所定义的变量集合,其上下限所界定的几何区域,用O(x)表示。除非对过程有深入的了解,一般情况下,操作域是不明确的。 设计域(Region of Interest),也称定义域。 指由设计变量各个水平集合的上下限所界定的几何区域,用R表示。在此区域内,可以用一个多项式模型很好地拟合真实的函数关系。每个试验各自的区域或相同或不同,但都在操作域之内。 1.1 一些概念 1.1 一些概念 1.2 CCDs简介 因子点:立方体的顶点。主要用于估计线性项以及交互项。 中心点:位于图形中间的点。中心点提供关于模型中是否存在曲性的信息并可以提供有关纯误差项的信息。 轴向点:“星”点。如果存在曲性,轴向点可用于估计纯二次项。不能提供有关交互作用项的信息。 1.3 CCC、CCI和CCF简介 1.4 轴向距离和中心点数目的作用 二、设计的评价、比较和应用选择 在RSM设计进行评价比较时, 应该根据以下三个方面的标准来衡量: 首先是Box and Wilson(1951)在其文章中引入了复合设计的概念, 从而能够有效地估计二阶模型的平方项, 利用预测方差在其设计域上的分布来评价一个设计, 得出了旋转性这一特性; 另一个重要方面是指出了预测方差应具有稳定性这一特点, 因为很多设计在其设计边界上的方差是不稳定的, 从而得出了一致精度的概念; 第三个有影响的工作是Box and Draper( 1959, 1963) 在其文章中引入了RSM 设计对模型不符合规格限(Model Misspecification) 的稳健性概念, 不仅由于模型不符合规格限所造成的偏移应该考虑, 即使是中等程度的不符合, 使用者也必须在设计选择中认真考虑。 2.1 从设计域及其复杂性上比较 为了成功地运行任一安排的试验, 操作域必须包括设计域。这意味着过程必须能够在设计域上具有可操作性, 因此, 正确的选择CCDs的第一步就是将设计域与操作域相比较。 在球形域中, 当对给定变量的最大尺寸进行变动时, 可以不必考虑操作域问题。如果实验者能够充分推测出优化目标存在于所研究的变量区域内, 一般采用球形域。在许多实际情况下, 当过程不能够在设计域的一个或者多个边界点上操作时, 设计域与操作域相同, 这时设计域是个立方体。 如果过程不能在区域的一个或者多个立方体的顶点上操作, 那么CCF是不合适的, 这就留给实验者两个选择: 减少变量的区域产生一个新的CF, 或者产生一个CCI。由于将轴向点放在变量范围的上下界, 析因点就落在了设计空间的内部, CCI限制了由变量所定义的区域的真实设计空间。 2.1 从设计域及其复杂性上比较 2.1 从设计域及其复杂性上比较 第三步考虑设计的复杂性。 在应用CCC 时, 延伸所定义的变量界限得到轴向点, 这就需要操作过程中的每个变量具有五个水平(对于CC I同样)。相反, 对于CCF, 仅需要每个变量的三个水平, 使之成为一个更简单的设计。实验者应该充分重视由于设计水平的增加而增加的复杂性, 即使一个重新装配过程的成本不高且不费时间, 但这会引起更多的实验误差变异来源。根据经验, 在应用实验设计时, 最常见的失效原因是由于无法预期的较大的实验误差所引起的, 因此选择误差来源少的设计是有道理的, 因为在多数情况下, 可旋转性设计的优势不能够补偿所增加的复杂性和相关的风险。 2.2 从设计的稳健性方面进行比较 三、举例 发动机连杆装配的例子进行模拟分析, 已知有三个因子(底座基准面的平面度、连

文档评论(0)

dajuhyy + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档