Простейшие способы обработки опытных данных
Получаем систему уравнений:
108*c*lg e + 98*lg
A=8,8907 ,
1536*c*lg e + 108*lg
A=93,7548 .
Решение этой системы c = - 0,124 , A = 41,05 .Таким образом,
искомая показательная функция имеет вид S = 41,05*e – 0,124*t
.
T
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
|
16
|
18
|
20
|
S
|
25,39
|
19,97
|
15,71
|
12,36
|
9,72
|
7,64
|
6,01
|
4,73
|
3,72
|
Ошибка составляет:
Σ(Δ
Si)2 =
9,612 + 0,692 + 1,52 + 1,722 + 1,332
+ 0,782 + 0,332 + 0,022 +
+ 0,262 + 0,432 = 10,6719 .
Рассмотрим адиабату AD.
Способом средних подберем функцию вида S = A*tq , отвечающую
таблице 3. Уклонения имеют вид δ`= lg A + q*lg t – lg S.Подставив
конкретные значения S и t, получим:
δ`1 = lg A +
0,3010*q – 1,5441 ,
δ`2 = lg A +
0,6021*q – 1,1377 ,
δ`3 = lg A +
0,7782*q – 0,8998 ,
δ`4 = lg A +
0,9031*q – 0,7316 ,
δ`5 = lg A +
1,0000*q – 0,6010 ,
δ`6 = lg A + 1,0792*q – 0,4942 ,
δ`7 = lg A +
1,1461*q – 0,4031 ,
δ`8 = lg A +
1,2041*q – 0,3243 ,
δ`9 = lg A +
1,2553*q – 0,2553 ,
δ`10 = lg A + 1,3010*q
– 0,1931 .
Приравняв нулю сумму уклонений по
этим двум группам, получим
систему уравнений для определения параметров А и q:
5*lgA + 3,5844*q = 4,9142
,
5*lgA +
5,9867*q = 1,6700
.
Решение этой системы q = -1,35, A = 89,125 .Таким образом, искомая
степенная функция имеет вид S = 89,125*t – 1,35
.
T
|
2
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
|
16
|
18
|
20
|
S
|
34,.96
|
13,72
|
7.94
|
5.38
|
3.98
|
3.11
|
2.53
|
2.11
|
1.8
|
1.56
|
Ошибка составляет:
Σ(Δ
Si)2 =
0,042 + 0,012 + 0,012 + 0,012 +
0,012 = 0,002.
Способом наименьших квадратов подберем функцию вида
S = A*tq , которая отвечает таблице 3.
Составим вспомогательную
таблицу:
K
|
xk = lg tk
|
Xk2
|
yk = lg Sk
|
xk
* yk
|
1
|
0,3010
|
0,0906
|
1,5441
|
0,4648
|
2
|
0,6021
|
0,3625
|
1,1377
|
0,6850
|
3
|
0,7782
|
0,6056
|
0,8998
|
0,7002
|
4
|
0,9031
|
0,8156
|
0,7316
|
0,6607
|
5
|
1,0000
|
1,0000
|
0,6010
|
0,6010
|
6
|
1,0792
|
1,1647
|
0,4942
|
0,5333
|
7
|
1,1461
|
1,3135
|
0,4031
|
0,4620
|
8
|
1,2041
|
1,4499
|
0,3243
|
0,3905
|
9
|
1,2553
|
1,5758
|
0,2553
|
0,3205
|
10
|
1,3010
|
1,6926
|
0,1931
|
0,2512
|
∑
|
9,5701
|
10,0708
|
6,5842
|
5,0692
|
Получаем систему уравнений:
9,5701* q
+ 10 * lg A=6,5842
,
10,0708 *
q + 9,5701 * lg A=5.0692
.
Решение этой системы q = -1,35 , A = 89,32 .Таким образом,
искомая
степенная функция имеет вид S = 89,32*t –1,35 .
T
|
2
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
|
16
|
18
|
20
|
S
|
35,02
|
13,75
|
7,95
|
5,39
|
3,99
|
3,12
|
2,53
|
2,12
|
1,8
|
1,57
|
Ошибка составляет:
Σ
(Δ Si )2 = 0,042 + 0,022
+ 0,012 + 0,012 + 0,012 = 0,0023 .
Способом наименьших квадратов подберем функцию вида
S = A*ect, отвечающую таблице 3.
Составим вспомогательную таблицу:
K
|
t
|
t2
|
y =
lg Sk
|
t*y
|
1
|
2
|
4
|
1,5441
|
3,0882
|
2
|
4
|
16
|
1,1377
|
4,5508
|
3
|
6
|
36
|
0,8998
|
5,3988
|
4
|
8
|
64
|
0,7316
|
5,8528
|
5
|
10
|
100
|
0,6010
|
6,0100
|
6
|
12
|
144
|
0,4942
|
5,9304
|
7
|
14
|
196
|
0,4031
|
5,6434
|
8
|
16
|
256
|
0,3243
|
5,1888
|
9
|
18
|
324
|
0,2553
|
4,5954
|
10
|
20
|
400
|
0,1931
|
3,9520
|
∑
|
110
|
1540
|
6,5842
|
50,2206
|
Получаем систему уравнений:
110*c*lg e + 10*lg
A=6,5842 ,
1540*c*lg e + 110*lg
A=50,2206 .
Решение этой системы c = - 0,155 , A = 25,05 .Таким образом,
искомая показательная функция имеет вид S = 25,05*e – 0,1550*t
.
T
|
2
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
|
16
|
18
|
20
|
S
|
34,16
|
13,67
|
9,88
|
7,24
|
5,31
|
3,90
|
2,86
|
2,09
|
1,54
|
1,13
|
Ошибка составляет:
Σ
(Δ Si )2 = 0,842 + 0,262 +
1,942 + 1,852 + 1,322 + 0,782 +
0,332 + 0,022 +
+ 0,262 + 0,432 = 10,6719 .
Таким образом, адиабаты AD и BC для заданных значений t и S
(таблицы 2 и 3) наиболее точно описывают степенные функции вида
S = A*tq ,найденные с помощью способа средних.
2.3.Применение простейших способов обработки опытных
данных к
реальному процессу.
Задача 3. На рисунке 3 изображена индикаторная диаграмма работы
пара в цилиндре паровой машины:
рис.3
Точки кривой ABC соответствуют значениям из таблицы 4:
T
|
7,7
|
15,8
|
23,9
|
32,0
|
40,1
|
48,2
|
56,3
|
64,4
|
72,5
|
80,6
|
88,7
|
S
|
60,6
|
53,0
|
32,2
|
24,4
|
19,9
|
17,0
|
15,0
|
13,3
|
12,0
|
11,0
|
6,2
|
Точки кривой EHD соответствуют значениям из таблицы 5:
T
|
7,7
|
15,8
|
23,9
|
32,0
|
40,1
|
48,2
|
56,3
|
64,4
|
72,5
|
80,6
|
88,7
|
S
|
5,8
|
1,2
|
0,6
|
0,6
|
0,7
|
0,8
|
0,9
|
1,0
|
1,3
|
1,8
|
5,7
|
Требуется, используя способ средних и способ наименьших
квадратов,
для кривых ABC и EHD найти такие функции, графики которых наиболее
приближены к данным точкам.
Для кривой BC подберем функции вида S = A*tq
и S = A*ect
с
помощью способа средних и способа наименьших квадратов,
соответствующие таблице 4.1:
T
|
23,9
|
32,0
|
40,1
|
48,2
|
56,3
|
64,4
|
72,5
|
80,6
|
88,7
|
S
|
32,2
|
24,4
|
19,9
|
17,0
|
15,0
|
13,3
|
12,0
|
11,0
|
6,2
|
Способом средних подберем функцию вида S = A*tq , которая
отвечает таблице 4.1. Уклонения имеют вид δ`= lg A + q*lg t – lg S.
Подставив конкретные значения S и t, получим:
δ`1 = lg A +
1,3784*q – 1,5079 ,
δ`2 = lg A +
1,5052*q – 1,3874 ,
δ`3 = lg A +
1,6031*q – 1,2989 ,
δ`4 = lg A +
1,6830*q – 1,2304 ,
δ`5 = lg A +
1,7505*q – 1,1761 ,
δ`6 = lg A +
1,8098*q – 1,1239 ,
δ`7 = lg A +
1,8603*q – 1,0792 ,
δ`8 = lg A +
1,9063*q – 1,0414 , δ`9
= lg A + 1,9479*q – 0,7924 .
Приравняв нулю сумму уклонений по
этим двум группам, получим
систему уравнений для определения параметров A и q:
5*lg A + 7,9202*q = 6,6007
,
4*lg A
+ 7,5234*q = 4,0369
.
Решение этой системы q = -1,05 ,A = 955,94 .Таким образом, искомая
степенная функция имеет вид S = 955,94*t –1,05 .
T
|
23,9
|
32,0
|
40,1
|
48,2
|
56,3
|
64,4
|
72,5
|
80,6
|
88,7
|
S
|
34,13
|
25,12
|
19,82
|
16,34
|
13,88
|
12,05
|
10,64
|
9,52
|
8,61
|
Страницы: 1, 2, 3, 4
|
|