2 Общие указания по выполнению работы

2.1 Прежде чем приступить к выполнению курсовой работы, необходимо изучить теоретический материал по следующим темам:

а) Дисперсия воспризводимости;

б) Метод наименьших квадратов;

в) Регрессионный анализ;

г) Планы второго порядка. Ортогональные центральные композиционные планы;

д) Интерпретация результатов математического моделирования процессов;

е) Принятие решений после построения математической модели процесса;

ж) Исследование поверхности отклика второго порядка;

з) Методы оптимизации технологических процессов:

- движение вдоль канонических осей;

- «Ридж - анализ».

2.2 Все расчеты в курсовой работе необходимо произвести в пакете Microsoft Excel.

2.3 Все результаты расчетов, как основных, так и промежуточных, должны быть представлены в пояснительной записке в виде распечаток таблиц в текстовом виде. Каждая таблица должна быть размещена на отдельном листе и иметь свое имя, которое указывает на содержание таблицы.

Распечатки результатов расчетов должны вкладываться в текст того раздела пояснительной записки, где дается анализ этих результатов:

- первая таблица: Матрица планирования эксперимента;

- вторая таблица: Результаты регрессионного анализа;

- третья таблица: Результаты исследования поверхности отклика и «Ридж - анализа»;

- четвертая таблица: Результаты исследования поверхности отклика и метода движения вдоль канонических осей.

Первые две распечатки результатов вкладываются в раздел 2.1, следующие две распечатки - в раздел 2.4.

2.4 Исследование поверхности отклика и оптимизацию процесса следует проводить по двум факторам, оказывающим наибольшее влияние на параметр оптимизации. Остальные значимые факторы стабилизируются на каком-либо из уровней факторов, лучше – на центральном уровне.

3 Требования к структуре и содержанию пояснительной записки курсовой работы

По результатам работы оформляется пояснительная записка курсовой работы, которая должна соответствовать требованиям стандартов предприятия (СибГТУ) СТП 3.4.204-01 и СТП 3.4.104-01, согласно которым, основными структурными элементами курсовой работы являются:

- титульный лист;

- задание на курсовую работу;

- реферат;

- содержание;

- введение;

- основная часть;

- заключение;

- список используемых источников.

3.1 Титульный лист является первым листом пояснительной записки и оформляется в соответствии с требованиями СТП 3.4.204-01. Образец титульного листа курсовой работы приведен в приложении А.

3.2 Текст задания на выполнение курсовой работы, набранный в текстовом редакторе Microsoft Word приведен в приложении Б.

3.3 Реферат представляет собой краткое содержание основной части записки. Реферат оформляют по следующей форме:

- заголовок;

- текст реферата;

- сведения об объёме работы, количестве иллюстраций, таблиц, количестве использованных источников.

В тексте реферата приводят следующие сведения: тема работы, цель, методы и конкретные результаты работы.

Изложение материала в реферате должно быть кратким и точным. Объём реферата не должен превышать одной страницы рукописного текста.

3.4 Содержание оформляется после того, как работа над пояснительной запиской закончена. Лист содержания помещается перед введением. Образец содержания приведен в приложении В.

3.5 Во введении четко формулируется цель работы и средства её достижения. Введение предназначено для обоснования важности и актуальности применения методов кибернетики для разработки математических моделей и оптимального режима технологического процесса. Приводится информация о современном состоянии рассматриваемого вопроса и показывается необходимость применения ЭВМ для решения предложенных технологических задач.

3.6 Основная часть пояснительной записки состоит из двух разделов.

В первом разделе должны быть отображены все теоретические сведения, необходимые для расчетов курсовой работы. Во втором разделе – результаты работы, их анализ и выводы.

Основная часть должна состоять из следующих разделов:

1 Описание алгоритма расчёта

1.1 Обоснование выбора методов получения математической модели и оптимизации технологического процесса

1.2 Математическая модель и формулы

1.3 Входная и выходная информация

2 Результаты расчётов и выводы

2.1 Анализ результатов математического моделирования

2.2 Интерпретация результатов математического моделирования

2.3 Принятие решений для дальнейшей работы

2.4 Анализ результатов оптимизации

3.7 В подразделе 1.1 необходимо дать обоснование выбора методов планирования и оптимизации процесса, применяемых в курсовой работе, т.е. показать преимущества этих методов.

3.8 В подразделе 1.2 необходимо подробно описать последовательность расчетов курсовой работы с приведением расчетных формул и расшифровкой обозначений переменных в них.

3.9 В подразделе 1.3 должны быть указаны переменные, необходимые для расчетов всей работы, с расшифровкой их обозначения, а также переменные обозначающие результаты расчетов всей работы.

3.10 Подраздел 2.1 начинается с описания построения матрицы планирования эксперимента. Подробно следует описать, как проводили ортогонализацию столбцов x_i² между собой, а также между x_i² и x₀ . Здесь приводится распечатка полученной матрицы.

Далее следует подробно проанализировать результаты регрессионного анализа, распечатка которых приводится в этом подразделе.

Необходимо описать следующее:

- каким методом рассчитывали дисперсию воспроизводимости;

- как проводилась проверка значимости коэффициентов уравнения регрессии b_i ;

- по каким характеристикам находили табличный критерий Стъюдента t_табл.

- указать значимые и незначимые коэффициенты b_i . Пояснить, о чем свидетельствует значимость коэффициентов b_i.;

- как проводили проверку адекватности математической модели?

- по каким характеристикам находили табличный критерий Фишера?

- привести общий вывод о качестве полученной математической модели.

В заключение подраздела необходимо привести полученную математическую модель процесса.

3.11 В подразделе 2.2 необходимо описать в какой мере каждый из факторов влияет на процесс и каков характер этого влияния. Дать описание механизма действия факторов на процесс, т.е. интерпретировать все значимые взаимодействия факторов.

3.12 В подразделе 2.3 необходимо дать характеристику ситуации, полученной в результате математического моделирования процесса и описать, какие конкретно решения принимаются для дальнейшей работы, которые необходимы для достижения конечной цели задания. Указать факторы, по которым будет производиться исследование и оптимизация технологического процесса.

3.13 В подразделе 2.4 приводятся распечатки результатов исследования поверхности отклика и оптимизации (2 распечатки). Необходимо дать подробный анализ всех трех оптимальных режимов , а затем их сравнительную характеристику с точки зрения технологичности и экономичности процесса, а также проанализировать выход значений факторов за границы области факторного пространства. Затем дать подробное обоснование выбора наиболее эффективного режима.

В заключение раздела, приводится оптимальный режим процесса в натуральном виде с указанием единиц измерения факторов и выхода химического вещества (%).

3.14 В заключении коротко приводятся все результаты работы с указанием методов получения каждого результата, выводы по каждому этапу работы и общий вывод по работе.

Например: С использованием ортогонального центрального композиционного плана второго порядка получена адекватная математическая модель процесса, которая имеет следующий вид:

Y=5,5+2,5х₁-3,4х₂+0,5х₄-1,2х₁х₂+3х₁²+5х₂⁴ ,

т.к. проверка значимости по критерию Стъюдента показала, что фактор х₃ оказался незначимым и из уравнения регрессии он исключен и т.д.

После перечисления и выводов по всем этапам работы, следует общий вывод, в котором отображается оптимальный режим технологического процесса в натуральном виде с указанием единиц измерения факторов и параметра оптимизации.

3.15 Список использованных источников должен содержать перечень литературы, стандартов, справочников, на которые в тексте имеются ссылки. Ссылки на литературу в тексте приводятся в виде числа, заключённого в квадратные скобки, под которым оно значится в списке литературы. Нумерация списка литературы сквозная и производится в порядке упоминания её по тексту пояснительной записки. Образец списка использованных источников приведен в приложении Г.