Lpcvd設備的溫控系統自校正方法與裝置製造方法
2023-05-04 03:54:31
Lpcvd設備的溫控系統自校正方法與裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法，包括：對LPCVD設備各個溫控區建立包含時滯誤差的PID控制模型；建立包含權重係數的比例，積分，微分控制項的自校正調節項模型，並確定已建立的權重係數取值範圍；建立監督控制項，用於加強控制系統的穩定性。同時，本發明也公開了一種LPCVD設備的溫控系統自校正裝置，包括：控制模型模塊，用於建立LPCVD設備各個溫控區的包含時滯誤差的PID控制模型；權重PID控制模型模塊，用於建立包含權重係數的比例，積分，微分控制項模型，並確定已建立的權值係數取值範圍；監督模塊，用於加強系統的穩定性。通過此種設計，提高了PID控制模型參數設置的準確性。
【專利說明】LPCVD設備的溫控系統自校正方法與裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及溫度自動化控制領域，特別涉及一種LPCVD設備的溫控系統自校正方
法與裝置。
【背景技術】
[0002]根據LPCVD工藝的要求，LPCVD設備中需要設計溫度控制系統，通常使用的控制方法是PID控制，控制器的參數設計是十分重要的。
[0003]由於LPCVD設備自身的實際特點，加熱爐體共有5個溫區，且5個溫區之間相互有熱幹擾特性，那麼5個溫區控制器參數的調整考慮因素就不僅僅是自身的溫區情況，還要考慮其他熱幹擾因素，目前的解決方法大是憑經驗人為手動操作調整或離線計算調整。
[0004]手動調整的缺點是需要人員實時守候，並且系統受人為因素影響大，容易受到人為誤差因素的影響，而且實時性較差。離線調整的缺點為設計時的調整環境為理想狀態下的環境，而實際工作中會有各種未知的及不可量化或模型化的因素無法加入系統的環境設定中，所以離線計算調整後的效果不盡如人意，達不到預期的效果，費時費力，甚至會引起控制系統的振蕩不穩定。
【發明內容】
[0005](一)要解決的技術問題
[0006]本發明的目的在於解決LPCVD設備中溫度控制系統的設計問題，尤其是傳統PID系統中各參數的設定不準確，不能在線調整的問題。
[0007](二)技術方案
[0008]本發明採用如下技術方案:
[0009]一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法，包含以下步驟:
[0010]I)對LPCVD設備各個溫控區建立包含時滯誤差的PID控制模型；
[0011]2)建立包含權重係數的比例，積分，微分控制項的自校正調節項模型，並確定已建立的權重係數取值範圍；
[0012]3)建立監督控制項，用於加強LPCVD設備的溫控系統的穩定性。
[0013]優選的，所述步驟I)的PID控制模型的構建方式為使用增量式方式模型，該模型為
[0014]ΔUi (t) = (Kip(t) + ΔKip(t)) (θ? (t)-θ? (t-1)) + (Kii (t) + ΔKii (t)) Gi (t)
[0015]+ (Kid (t) + Δ Kid (t)) (ej (t) -2θ? (t-1) +ej (t-2))
[0016]式中，i為溫區的序號；t為時亥Ij ;ei(t)，ei(t-l)和ei(t-2)分別為第t，第t-1和第t-2時刻所得的誤差信號；Aui⑴為控制器增量；Kip為比例係數，Kii為積分係數，Kid為微分係數。
[0017]優選的，所述步驟2)中使用 [0018]
【權利要求】
1.一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: 1)對LPCVD設備各個溫控區建立包含時滯誤差的PID控制模型； 2)建立包含權重係數的比例，積分，微分控制項的自校正調節項模型，並確定已建立的權重係數取值範圍； 3)建立監督控制項，用於加強LPCVD設備的溫控系統的穩定性。
2.根據權利要求1所述的一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法，其特徵在於，所述步驟I)的PID控制模型的構建方式為使用增量式方式模型，該模型為
Δ Ui (t) = (Kip (t) + Δ Kip (t)) (ei (t) -ei (t-1)) + (Kii (t) + Δ Kii (t)) θ? (t)
+ (Kid (t) + Δ Kid (t)) (ej (t) -2θ? (t-1) +ej (t-2)) 式中，i為溫區的序號；t為時刻Pi (t), ej (t-1)和ei (t-2)分別為第t,第t_l和第t_2時刻所得的誤差信號；Aui⑴為控制器增量；Kip為比例係數，Kii為積分係數，Kid為微分係數。
3.根據權利要求1所述的一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法，其特徵在於，所述步驟2)中使用
4.根據權利要求1所述的一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法，其特徵在於，所述步驟2)中使用
5.根據權利要求1所述的一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法，其特徵在於，所述步驟2)中使用
6.根據權利要求3-5任一項所述的一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法,其特徵在於，a ni，ct i21，a i31, a il2，ct i22 和 ct i32 的取值沮圍為 0_1。
7.根據權利要求6所述的一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法,其特徵在於，am，a i2i? a i31 j ct il2j ct i22 和 ct i32 的權重值分力U為 ct J11-0.4，ct il2—0.2，ct i2「0.02，ct i22—0.01，a i31=0.1 和 a i32=0.05。
8.根據權利要求1所述的一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法，其特徵在於，所述步驟3)監督項的建立方法為，設定誤差閾值，當誤差超過閾值時，啟動安全保護項，將系統控制在系統溫度允許範圍內。
9.根據權利要求8所述的一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法，其特徵在於，監督項的控制模型為
10.一種LPCVD設備的溫控系統自校正裝置，其特徵在於，該裝置包括以下模塊:1)控制模型模塊，用於建立LPCVD設備各個溫控區的包含時滯誤差的PID控制模型； 2)權重PID控制模型模塊，用於建立包含權重係數的比例，積分，微分控制項模型，並確定已建立的權值係數取值範圍； 3)監督模塊，用於加強LPCVD設備的溫控的穩定性。
【文檔編號】G05B23/02GK103576672SQ201310504946
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】王峰, 張乾 申請人:北京七星華創電子股份有限公司