Lpcvd設備的耗散非脆弱控制方法與裝置製造方法
2023-05-04 00:00:31 2
Lpcvd設備的耗散非脆弱控制方法與裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法，包括：對LPCVD設備建立溫度控制系統模型；對已建立的系統模型中加入非脆弱狀態反饋控制器模型，建立含參耗散非脆弱控制器模型；使用二次能量供給函數對已建立的含參耗散非脆弱控制器模型進行穩定性分析；在含參耗散非脆弱控制器模型穩定時，對含參耗散非脆弱控制器模型中的變量進行求解，確定耗散非脆弱控制器模型。同時，本發明也公開了一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制裝置，包括：溫控系統模型建立模塊；含參非脆弱型溫控系統模型建立模塊；含參耗散非脆弱控制模型穩定性分析模塊；耗散非脆弱控制模型確定模塊。
【專利說明】LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法與裝置
【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設備的耗散非脆弱控制方
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 法是計算機控制，其中控制器的參數設計是十分重要的。
[0003]設備在使用計算機計算控制過程中A/D、D/A的轉換精度及有限字長效應，同時工 作環境的不確定變化所引起的控制系統元器件老化或者損壞等原因會導致控制器參數發 生一定程度的變化，即控制器的脆弱性。
[0004]在進行控制時，需要對溫度控制系統建立控制模型，但是建模的過程中，必然會產 生建模誤差，致使建立的模型和實際被控系統存在一定的偏差，將建模誤差的影響抑制到 最小是需要解決的問題。為了保證設備的穩定性和安全性，對於溫控系統的魯棒性要求較 高，如何提高溫控系統的魯棒性也是需要解決的問題。
【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 LPCVD控制系統中對誤差敏感、系統較脆弱、系統魯棒性不強的問題。
[0007](二)技術方案
[0008]本發明採用如下技術方案:
[0009]一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法，包括以下步驟:
[0010]I)對LPCVD設備建立溫度控制系統模型；
[0011]2)對已建立的系統模型中加入非脆弱狀態反饋控制器模型，建立含參耗散非脆弱 控制器模型；
[0012]3)使用二次能量供給函數對已建立的含參耗散非脆弱控制器模型進行穩定性分 析；
[0013]4)在含參耗散非脆弱控制器模型穩定時,對含參耗散非脆弱控制器模型中的變量 進行求解，確定耗散非脆弱控制器模型。優選的，所述步驟I)的溫度控制系統模型的構建 方法為使用狀態空間表達式進行構建。
[0014]優選的，使用公式
[0015]X (t+1) =Ax (t) +Bu (t) + [f (x (t)) -Ax (t) ] + [g(x (t)) -B] u (t)
[0016]y (t) =Cx (t) (I)
[0017]構建含有誤差的溫度控制系統模型，
[0018]其中f(x)和g(x)為控制系統的非線性部分，x(t)為控制系統的狀態變量，C為系 統輸出矩陣，y(t)為控制系統的輸出，u⑴為控制系統的輸入，A為系統狀態矩陣，B為系統輸入矩陣，[f(x(t))-Ax(t)] + [g(x(t))-B]u(t)即為建模誤差 w(t)。
[0019]優選的，所述步驟2)加入的非脆弱狀態反饋控制器模型為u (t) = (Κ+ Λ K) X⑴，其中K為反饋增益矩陣，ΛΚ為增益不確定項。
[0020]優選的，所述步驟2)中使用增益不確定項ΛΚ的取值方法為八^^&且
II η I I≤1，其中，Kp為比例反饋增益矩陣。
[0021]優選的，所述步驟3)中使用
【權利要求】
1.一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: 1)對LPCVD設備建立溫度控制系統模型； 2)對已建立的系統模型中加入非脆弱狀態反饋控制器模型，建立含參耗散非脆弱控制器模型； 3)使用二次能量供給函數對已建立的含參耗散非脆弱控制器模型進行穩定性分析； 4)在含參耗散非脆弱控制器模型穩定時，對含參耗散非脆弱控制器模型中的變量進行求解，確定耗散非脆弱控制器模型。
2.根據權利要求1所述的一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法，其特徵在於，所述步驟I)的溫度控制系統模型的構建方法為使用狀態空間表達式進行構建。
3.根據權利要求2所述的一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法，其特徵在於，使用公式
X (t+1) =Ax (t) +Bu (t) + [f (X (t)) -Ax (t) ] + [g (X (t)) -B] u (t) y (t) =Cx (t)(I) 構建含有建模誤差的溫度控制系統模型， 其中f(x)和g(x)為控制系統的非線性部分，x(t)為控制系統的狀態變量，C為系統輸出矩陣，y(t)為控制系統的輸出，u(t)為控制系統的輸入，A為系統狀態矩陣，B為系統輸入矩陣，[f(x(t))-Ax(t)] + [g(x(t))-B]u(t)即為建模誤差 w(t)。
4.根據權利要求3所述的一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法，其特徵在於，所述步驟2)加入的非脆弱狀態反饋控制器模型為u (t) = (K+Λ K) X (t)，其中K為反饋增益矩陣，ΔK為增益不確定項。
5.根據權利要求4所述的一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法，其特徵在於，所述步驟2)中使用增益不確定項ΛΚ的取值方法為I I η I I≤1，其中，Kp為比例反饋增益矩陣。
6.根據權利要求5所述的一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法，其特徵在於，所述步驟3)中使用
7.根據權利要求6所述的一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法，其特徵在於，所述步驟3)中使用GtG=-Q且ΛΚ≤Kp對方程(2)進行替換，其中G為參考矩陣。
8.根據權利要求6所述的一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法，其特徵在於，所述步驟3)中使用
9.根據權利要求8所述的一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制方法，其特徵在於，所述步驟4)中的對含參耗散非脆弱控制器模型中的變量求解的方法為使用MATLAB的LMI工具對公式(2 )和(3 )中的變量進行求解。
10.一種LPCVD設備的耗散非脆弱控制裝置，其特徵在於，該裝置包括以下模塊: 1)溫控系統模型建立模塊，用於對LPCVD設備建立溫度控制系統模型； 2)非脆弱型溫控系統模型建立模塊，用於在已建立的系統模型中加入非脆弱狀態反饋控制器模型，建立含參耗散非脆弱控制器模型； 3)含參耗散非脆弱控制模型穩定性分析模塊，用於應用二次能量供給函數對已建立的耗散非脆弱控制器模型進行穩定性分析； 4)耗散非脆弱控制模型確定模塊，用於求解含參耗散非脆弱控制模型中的變量參數，從而確定耗散非脆弱控制模型。
【文檔編號】G05B13/04GK103529705SQ201310485876
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】王峰, 張芳 申請人:北京七星華創電子股份有限公司