計(jì)算機(jī)在化工中的應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)ppt課件.ppt

《計(jì)算機(jī)在化工中的應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2.1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義2.2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的本質(zhì)2.3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的效果2.4.基本概念2.5.析因設(shè)計(jì)2.6.正交設(shè)計(jì)2.7.均勻設(shè)計(jì)主要內(nèi)容2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義以概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)和線性代數(shù)等為理論基礎(chǔ)，科學(xué)地制定實(shí)驗(yàn)方案，正確地分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，盡快獲得優(yōu)化方案的數(shù)學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種數(shù)學(xué)方法，屬于統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)分支引例欲生產(chǎn)某化工產(chǎn)品，影響產(chǎn)品收率的主要因素為反應(yīng)溫度、壓力和原料配比溫度：100-160℃，壓力：2.0-5.0MPa原料配比：1.0-4.0mol。確定收率最高的操作溫度、壓力和原料配比？

2、水平：1234溫度℃：100120140160壓力MPa：2.03.04.05.0配比mol：1.02.03.04.0引例展開(kāi)溫度：100-160℃，壓力：2.0-5.0MPa原料配比：1.0-4.0mol。溫度壓力配比水平組合11002.01.01、1、121202.01.02、1、131402.01.03、1、141602.01.04、1、151003.01.01、2、161203.01.02、2、1…………………………91004.01.01、3、1…..…..…..…………171002.02.01、1

3、、2…………………………641605.05.04、4、4析因設(shè)計(jì)64個(gè)溫度壓力配比水平組合11002.01.01、1、121202.02.02、1、231402.03.03、1、341602.04.04、1、451003.02.01、2、261203.01.02、2、171403.04.03、2、481603.03.04、2、391004.03.01、3、3101204.04.02、3、4111404.01.03、3、1121604.02.04、3、2131005.04.01、4、4141205.03.02

4、、4、3151405.02.03、4、2161605.01.04、4、1正交設(shè)計(jì)16個(gè)溫度壓力配比水平組合11002.52.01、2、321103.53.52、4、631204.51.53、6、241302.03.04、1、551403.01.05、3、161504.02.56、5、471605.04.07、7、7均勻設(shè)計(jì)7個(gè)2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的本質(zhì)用數(shù)學(xué)方法在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)挑選實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的效果給出最佳條件區(qū)分主、次要影響因素定量估計(jì)結(jié)果的誤差預(yù)測(cè)。方法科學(xué)信息量大用最少的實(shí)驗(yàn)得到最優(yōu)的結(jié)果考察指標(biāo)：根

5、據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩x定的用來(lái)考察實(shí)驗(yàn)效果的特性值。數(shù)量指標(biāo)：收率、純度、成本等非數(shù)量指標(biāo)：顏色、光澤、味道等實(shí)驗(yàn)指標(biāo)可以是一個(gè)或多個(gè)。2.4基本概念影響因素：對(duì)考察指標(biāo)可能產(chǎn)生影響的原因或要素?？煽匾蛩兀簻囟?、壓力、流量等。標(biāo)示因素：氣壓、濕度、電壓等。區(qū)組因素：操作者、原料批次等。信號(hào)因素：報(bào)警上、下線。誤差因素：影響指標(biāo)的干擾因素的總和。因素的水平：因素變化的具體狀態(tài)水平：12345溫度℃：80、100、120、140、160水平的個(gè)數(shù)：三個(gè)以上。水平的間隔：等間隔、小于20%宜。水平的控制：具體可控并使指標(biāo)

6、變化。s——因素?cái)?shù)q——水平數(shù)n——實(shí)驗(yàn)數(shù)2.5析因設(shè)計(jì)2.5.1挑選實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的方法實(shí)驗(yàn)數(shù)（n）為因素?cái)?shù)（s）、水平數(shù)（q）的組合例如：考察溫度和壓力對(duì)轉(zhuǎn)化率影響，溫度和壓力各取3個(gè)水平：溫度100℃、120℃、140℃；壓力0.5MPa、1.0MPa、1.5MPa。因素?cái)?shù)S=2，水平數(shù)q=3，實(shí)驗(yàn)數(shù)n=？水因平素組合溫度壓力111212313421522623731832933實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表9種組合n=9條因件素編號(hào)溫度℃壓力MPa11000.521001.031001.541200.551201.061201

7、.571400.581401.091401.5實(shí)驗(yàn)方案2.5.2析因設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)每個(gè)水平節(jié)點(diǎn)都是實(shí)驗(yàn)點(diǎn)布點(diǎn)全面數(shù)據(jù)豐富數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單2.4.3析因設(shè)計(jì)方法實(shí)驗(yàn)數(shù)的計(jì)算n=qs2因素4水平n=42=163因素3水平n=33=273因素2水平n=23=84因素2水平n=42=162.4.4析因設(shè)計(jì)的適應(yīng)性2因素4水平以下、或2水平4因素以下的問(wèn)題2.4.5析因設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法直觀分析方法2.5正交設(shè)計(jì)正交性準(zhǔn)則均勻分散性整齊可比性2.5.1挑選實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的方法例如：s=3，q=3的問(wèn)題ABC113122131

8、211223232312321333在A、B、C3個(gè)因素構(gòu)成的三維空間里，每個(gè)因素取3個(gè)水平（每維設(shè)3個(gè)點(diǎn)），所構(gòu)成的子集共有？個(gè)點(diǎn)，依據(jù)正交性準(zhǔn)則只需挑選了？個(gè)點(diǎn)。9個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)認(rèn)識(shí)正交表正交表Ln（qs）ABCD111112122231333421235223162312731328321393321L9（34）A、B、C、D4個(gè)因素s=41、2、33個(gè)水平q=31—99種組合n=9（9個(gè)實(shí)驗(yàn)）例如：評(píng)價(jià)某催化劑