设计试验及方差分析举例

例：磁鼓电机是彩色录象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
210g.cm一厂过去此项指标的合格率较低,希望通过试验找出好的条件,提高质量.

安排试验须考虑的因素:
1.试验目的:提高磁鼓的输出力矩.
2.试验指标:输出力矩,其值愈大愈好(望大特性).
3.确定因子与水平:影响指标的因素主要有:A:充磁量 B:定位角度 C:定子线圈匝数
根据经验,确定采用的水准如下表:
" 水平
因子" 1 2 3

A:充磁量(10-4T) 900 1100 1300
B:定位角度((π/180)rad) 10 11 12
C:定子线圈匝数 70 80 90
4.选用合适的正交表,列出试验计划:
A:选正交表:本例中有三个因素:A.B.C;每个因子确定了三个水准:1.2.3(如上表);可选用L9(34)
B:进行表头设计:
表头设计 A B C
列号 1 2 3 4
C:列出试验计划:只需将放因子的列中的数字换成因子的相应水准即可,不放因子的列就不用考虑.
1)列出L9(34)正交表格式
" 水平
因子" A:充磁量(10-4T) B:定位角度((π/180)rad) C:定子线圈匝数 试验结果y输出力矩/(g.m)

1 1 1 1
2 1 2 2
3 1 3 3
4 2 1 2
5 2 2 3
6 2 3 1
7 3 1 3
8 3 2 1
9 3 3 2
2)将因子的水准值代入正交表中并得出结果
" 水平
因子" A:充磁量(10-4T) B:定位角度((π/180)rad) C:定子线圈匝数 试验结果y输出力矩/(g.m)

1 1 1 1 160
2 1 2 2 215
3 1 3 3 180
4 2 1 2 168
5 2 2 3 236
6 2 3 1 190
7 3 1 3 157
8 3 2 1 205
9 3 3 2 140
二.进行试验,记录试验结果,如上表的力矩输出值.
三.数据的直观分析:
表头设计 A B C y
" 列号
试验号" 1 2 3 4

1 1 1 1 1 160
2 1 2 2 2 215
3 1 3 3 3 180
4 2 1 2 3 168
5 2 2 3 1 236
6 2 3 1 2 190
7 3 1 3 2 157
8 3 2 1 3 205
9 3 3 2 1 140
T1 555 485 555 1651
T2 594 656 523
T3 502 510 573
T1 185 161.7 185
T2 198 218.7 174.3
T3 167.3 170 191
R 30.7 57 16.7

方差分析计算表
表头设计 A B C y
" 列号
试验号" 1 2 3 4

1 1 1 1 1 160
2 1 2 2 2 215
3 1 3 3 3 180
4 2 1 2 3 168
5 2 2 3 1 236
6 2 3 1 2 190
7 3 1 3 2 157
8 3 2 1 3 205
9 3 3 2 1 140
T1 555 485 555 536 1651
T2 594 656 523 562
T3 502 510 573 553
s 1421.6 5686.9 427.6 116.2


2.方差分析表
来源 平方和s 自由度f Ms F比
因子A 1421.6 2.0 710.8 12.23
因子B 5686.9 2.0 2843.4 48.93
因子C 427.6 2.0 213.8 3.68
误差e 116.2 2.0 58.1
总计T 7652.2 8