Чаще всего эксперимент ставят для решения одной из двух основных задач. Первую задачу называют экстремальной. Она заключается в отыскании условий процесса, обеспечивающих получение оптимального значения выбранного параметра. Признаком экстремальных задач является требование поиска экстремума некоторой функции. Эксперементы, которые ставят для решения задач оптимизации, называют экстремальными. Вторую задачу называют интерполяционной. Она состоит в построении интерполяционной формулы для предсказаний значений изучаемого параметра, зависящего от ряда факторов. Для решения этих задач необходима математическая модель исследуемого процесса. При исследовании многофакторного процесса, а к таким относится большинство процессов радиоаппаратостроения, постановка всех возможных опытов для получения математической модели связана с огромной трудоемкостью, так как число всех опытов велико. Методика планирования эксперимента предусматривает минимально необходимое число опытов и условий их проведения. Частным случаем планирования эксперимента является планирование экстремального эксперимента, т.е. процесс выбора числа и условий проведения опытов, минимально необходимых для нахождения экстремальных экспериментов с помощью метода Бокса-Уилсона, называемого методом крутого восхождения [13].
Некоторые теоретические вопросы, связанные с планированием эксперимента при исследовании технологических процессов и примеры его применения, рассматриваются в разделах 2 и 3 настоящего пособия.
II. ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.
2.1 Современные методы исследования многофакторных технологических процессов.
Качество работы радиоизделия в большей степени определяется технологией изготовления деталей и сборочных единиц, входящих в радиоаппарат (РЭА), а также технологией процессов сборки аппарата в целом. В связи с этим возникает проблема изучения технологических процессов (ТП) с целью их оптимизации для выпуска изделий наивысшего качества при наименьших затратах средств. Изучение ТП, с целью оптимизации их режимов можно проводить путем набора и последующей обработки статистических данных выходных параметров отдельных элементов РЭА и изделия в целом при варьировании режимов ТП, а также путем изучения моделей ТП. Большой гибкостью и экономической эффективностью обладает способ изучения ТП на модели. Различают физическое моделирование ТП и моделирование при помощи математических моделей. Физическое моделирование применяют для моделирования сравнительно простых ТП, когда можно ограничить число критериев подобия.
Математическое моделирование - это метод изучения ТП путем анализа уравнений, неравенств, логических ограничений, операторов и т.д., связывающих выходные параметры и факторы – условия задания ТП.
По характеру исходных материалов анализа ТП математические модели бывают аналитические и имитационные. В аналитических моделях ТП представляется в виде алгебраических, интегральных и дифференциальных уравнений, а также в виде логических условий. В имитационных моделях ТП представляется в виде специального алгоритма, с помощью которого воспроизводят ТП, например, на ЭВМ в формализованном виде с сохранением его логической структуры и последовательности протекания во времени. Таким образом, в настоящее время наметились три возможных подхода к построению математических моделей процессов.
Первый из них (детерминистическая аналитическая модель) предполагает разработку алгебраических, интегральных и чаще дифференциальных уравнений, базирующихся на детальном изучении механизма протекающих явлений. Эти модели называют также эскизными, поскольку в данном случае не делается попытка (и это в большинстве случаев и невозможно) описания всего механизма ТП. В них отображаются лишь наиболее важные с точки зрения разработчика уравнения явления. При этом одни явления оказываются учтенными, другие во внимание не принимаются. Поэтому, как правило, эскизная модель отличается компактностью и образностью. Она в основном используется для изучения механизмов явлений, протекающих в ТП, и имеет научно – познавательное значение. При этом для построения модели вначале выдвигаются некоторые логические постулаты, исходя из которых составляется уравнение, которое затем решается. Полученные в результате решения количественные зависимости сопоставляются с реальными результатами, пользуясь обычными статистическими критериями подобия.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.