CH NGă1 :ăăT NG QUAN TÀI L IU
1.3.3.Thí nghi mt iă uăhóa
M t trong nh ng m c đích chính c a nghiên c u th c nghi m trong k thu t là tìm giá tr c c tr hay tìm vùng t i u cho m t quá trình hay các đi u ki n t i u đ v n hàng m t h th ng. L p các bài toán nghiên c u th c nghi m v v n đ t i u th ng
đ c bi t đ n v i tên g i “ph ng pháp b m t ch tiêu” (Response Surface Method ậ
RSM) nh m m c đích (Nguy n V n D và cs., 2011):
Ch ra t p giá tr các bi n đ u vƠo (đi u ki n v n hành, th c thi) sao cho t o ra ng x c a đ i t ng nghiên c u là t t nh t.
Tìm ki m các giá tr bi n đ u vào nh m đ t đ c các yêu c u c th v ng x c a đ i t ng nghiên c u.
Xác đ nh các đi u ki n v n hành m i nh m đ m b o c i thi n ch t l ng ho t
đ ng c a đ i t ng so v i tình tr ng c .
Mơ hình hóa quan h gi a đ i t ng đ u vào và ng x c a đ i t ng nghiên c u, dùng lƠm c s d đốn hay đi u khi n q trình hay h th ng.
Ti n trình t i u hóa RSM th ng g m 3 giai đo n:
Giai đo n : Thí nghi m kh i đ u.
Giai đo n 2: Leo d tìm vùng c c tr .
SVTH: TR N TH KI U 17
1.3.3.1. Thí nghi m kh i đ u
Sau khi ti n hành các thí nghi m sàng l c, ta c n lo i b b t các bi n có nh
h ng khơng đáng k đ n hàm m c tiêu. Ti p t c ti n hành m t s thí nghi m v i các bi n còn l i, đ ng th i b sung thêm m t s đi m thí nghi m trung tâm nh m đánh giá
m c đ phù h p (Lack-of-fit) c a mơ hình h i quy b c nh t đư xơy d ng cho hàm m c tiêu. Vi c đánh giá nh v y đ c g i lƠ “ki m đ nh m c đ không phù h p c a mơ
hình”. Gi thuy t th ng kê đ c phát bi u nh sau:
Gi thuy t đ o: Mơ hình kh p v i d li u.
Gi thuy t chính: Mơ hình khơng kh p v i d li u.
ki m đ nh v m c d phù h p c a mơ hình m i bi n trong m t k ho ch c n nh n 3 m c giá tr .
C ng nh các phép ki m đ nh th ng kê khác thông s quan tr ng đ ch p nh n hay lo i b gi thuy t đ o là giá tr p (p-value). Lý thuy t tính tốn th ng kê ch ra nh
sau:
N u giá tr p nh h n m c Ủ ngh a , ta lo i b gi thuy t đ o. Ngh a lƠ mơ hình
xây d ng không kh p v i d li u.
N u giá tr p l n h n m c Ủ ngh a , mơ hình đư d ng là phù h p đ mô t d li u.
1.3.3.2. Leo d c tìm vùng c c tr
N u k t qu thí nghi m kh i đ u cho th y có th mơ t hàm m c tiêu b ng m t hàm h i quy b c nh t, đi u đó ch ng t vùng thí nghi m c a ta cịn xa vùng ch a c c tr . (Nguy n V n D và cs., 2011).
tìm đ c vùng ch a c c tr , ta c n thay đ i giá tr các bi n thí nghi m và th c hi n m t chu i các thí nghi m liên ti p ng v i các giá tr m i c a bi n thí nghi m đ
theo dõi s thay đ i c a hàm m c tiêu. Các thí nghi m này g i là các thí nghi m leo d c/ xu ng d c.
ti n nhanh đ n vùng ch a c c tr c a hàm m c tiêu, ta c n xác đ nh đúng h ng đi u ch nh giá tr các b c thí nghi m.
SVTH: TR N TH KI U 18 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các b c xác đnh các thông s leo d c:
B c 1: Ch n tr c m t giá tr gia s cho m t bi n thí nghi m xj nƠo đó. Thơng th ng ta ch n bi n d đi u khi n nh t ho c bi n ng v i h s h i quy có giá tr tuy t
đ i l n nh t.
B c 2: Xác đnh gia s các bi n còn l i theo cơng th c:
Trong đó: ậb c chuy n đ ng đ c ch n c a y u t
ậb c chuy n đ ng c a y u t
, ậnh ng h s h i quy c a các y u t t ng ng
, ậkho ng bi n thiên c a các y u t t ng ng B c 3: Ti n hành thí nghi m.
Có th ti n hành các thí nghi m đ n ho c l p đ gi m sai s , theo dõi k t qu
thay đ i c a hàm m c tiêu. Giá tr hàm m c tiêu s th hi n s c i thi n (t ng khi leo d c, gi m khi xu ng d c). Ti n hành các thí nghi m cho đ n khi hàm m c tiêu đ i chi u.
1.3.3.3. Thí nghi m b m t đáp ng
Khi c n mơ t chính xác quan h gi a hàm m c tiêu và các bi n thí nghi m, ta ti n hành k ho ch thí nghi m b m t ch tiêu. M c đích c a k ho ch này là b sung
các đi m thí nghi m nh m có th xây d ng mơ hình b c 2 mơ t hàm m c tiêu. (Nguy n V n D và cs., 2011)
Mơ hình b c hai có d ng:
V i:
Y: Hàm m c tiêu
SVTH: TR N TH KI U 19
i: H s h i quy b c 1 mô t nh h ng c a y u t Xi đ i v i Y
ii: H s quy b c 2 mô t nh h ng c a y u t Xi đ i v i Y
ij: H s h i quy t ng tác mô t nh h ng đ ng th i hai nhân t Xi và Xjđ i v i Y.
Các b c ti n hành:
- Xây d ng k ho ch thí nghi m.
- Ti n hành các thí nghi m và thu th p k t qu .
- Phân tích s li u thí nghi m; xây d ng mơ hình h i quy. - Xác đnh đi u ki n t i u hóa.
- Th c hi n các thí nghi m ki m đ nh.
Có hai d ng k ho ch thí nghi m b m t ch tiêu: thi t k d ng h n h p tâm xoay (CCD ậ Central Composite Design) và thi t k Box ậ Behnken (Box ậ Behnken Design).
Thi t k Box-Behnken
Thi t k Box-Behnken đ c hai tác gi Box vƠ Behnken đ xu t n m 1960 v i m c đích thi t k các thí nghi m 3 m c nh m xây d ng b m t ch tiêu. Thi t k này có tính ch t tâm xoay ho c g n nh có tơm xoay. (Nguy n V n D và cs., 2011)
S thí nghi m đ c tính theo cơng th c: (Giang Th Kim Liên., 2009) N = 2k + 2k + n0
Trong đó: N: s thí nghi m. k: s y u t thí nghi m. n: s thí nghi m t i tâm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
SVTH: TR N TH KI U 20
Hình 1.8 Ma tr n b trí thí nghi m theo thi t k Box ậ Behnken (Box và Behnken, 1960)
Thi t k Box-Behnken có nh ng u đi m: - S l n thí nghi m cho m i l n l p ít.
- Khơng có đi m thí nghi m nƠo v t ra ngoài kho ng gi a 2 m c đư thi t l p cho m i bi n.