南方企业文化宣传网----文章编号:3286----加入日期:2011/8/27

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无交互作用的正交设计与数据分析-试验的设计

无交互作用的正交设计与数据分析
　　下面通过一个例子来叙述利用正交表安排试验与进行数据分析的步骤。
　　[例2.3-1]磁鼓电机是彩色录像机磁鼓组件的关键部件之一，按质量要求其输出力矩应大于0.0210N•m。某生产厂过去这项指标的合格率较低，从而希望通过试验找出好的条件，以提高磁鼓电机的输出力矩。
　　(一)试验的设计
　　在安排试验时，一般应考虑如下几步:
　　(1)明确试验目的:在本例中试验的目的是提高磁鼓电机的输出力矩。
　　(2)明确试验指标:试验指标用来判断试验条件的好坏，在本例中直接用输出力矩作为考察指标，该指标越大表明试验条件越好。
　　(3)确定因子与水平:在试验前首先要分析影响指标的因子是什么，每个因子在试验中取哪些水平。在本例中，经分析影响输出力矩的可能因子有三个，它们是:
　　A:充磁量B:定位角度C:定子线圈匝数
　　根据各因子的可能取值范围，经专业人员分析研究，决定在本试验中采用如下水平，见表2.3-2。

　　(4)选用合适的正交表，进行表头设计，列出试验计划:首先根据在试验中所考察的因子水平数选择具有该水平数的一类正交表，再根据因子的个数具体选定一张表。在本例中所考察的因子都是三水平的，因此选用三水平正交表，又由于现在只考察三个因子，所以选用L9(34)即可。
　　选定了正交表后把因子放到正交表的列上去，称为表头设计。在不考虑交互作用的场合，可以把因子放在任意的列上，一个因子占一列。譬如在本例中将三个因子分别置于前三列，将它写成如下的表头设计形式:
　　
　　有了表头设计便可写出试验计划，只要将置因子的列中的数字换成因子的相应水平即可，不放因子的列就不予考虑。本例的试验计划可以这样得到:将第一列的1，2，3分别换成充磁量的三个水平900，1100，1300，将第二列的1，2，3分别换成定位角度的三个水平10，11，12，将第三列的1，2，3分别换成定子线圈匝数的三个水平70，80，90，则得试验计划(见表2.3-3)。表中第一号试验的条件是充磁量取900×10-4特，定位角度取10度，定子线圈取70匝。其他各号试验条件类似得到。
　　由此可见，用正交表L9(34)安排试验共有9个不同的试验条件，它们是一起设计好的，而不是等一个试验结束后再决定下一个试验条件，因此称这样的设计为“整体设计”。
　　

　　这里9个试验点在三维空间中的分布见图2.3-1，从图中可见:从三个方向的任一方向作三个等距的垂直于坐标轴的平面，则每一平面上有3个点，再将每一平面分成等间隔的三行三列，则在每一行上有1个点，每一列上也有1个点。因此这9个点在三维空间的分布是均匀分散的。
文章来源：www.5s886.com

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