[發明專利]LPCVD設備的溫控系統自校正方法與裝置

有效

• 申請號: 201310504946.7
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103576672A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 王峰;張乾
• 申請（專利權）人: 北京七星華創電子股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G05B13/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

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

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。

由于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干擾特性，那么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，還要考慮其他熱干擾因素，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。

手動調整的缺點是需要人員實時守候，并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，所以離線計算調整后的效果不盡如人意，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

（一）要解決的技術問題

本發明的目的在于解決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。

（二）技術方案

本發明采用如下技術方案：

一種LPCVD設備的溫控系統自校正方法，包含以下步驟：

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）建立包含權重系數的比例，積分，微分控制項的自校正調節項模型，并確定已建立的權重系數取值范圍；

3）建立監督控制項，用于加強LPCVD設備的溫控系統的穩定性。

優選的，所述步驟1）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

Δu_i(t)=(K_ip(t)+ΔK_ip(t))(e_i(t)-e_i(t-1))+(K_ii(t)+ΔK_ii(t))e_i(t)

+(K_id(t)+ΔK_id(t))(e_i(t)-2e_i(t-1)+e_i(t-2))

式中，i為溫區的序號；t為時刻；e_i(t)，e_i(t-1)和e_i(t-2)分別為第t，第t-1和第t-2時刻所得的誤差信號；Δu_i(t)為控制器增量；K_ip為比例系數，K_ii為積分系數，K_id為微分系數。

優選的，所述步驟2）中使用

構建含權重系數的比例調整規則控制模型，

其中ΔK_ip(t)為比例自校正調整項，α_i11、α_i12為調整項的權重系數、e_i(t)為誤差信號，ε為達到性能指標的誤差值。

優選的，所述步驟2）中使用

構建含權重系數的積分調整規則控制模型，

其中ΔK_ii(t)為積分自校正調整項，α_i21、α_i22為調整項的權重系數、e_i(t)為誤差信號，ε為達到性能指標的誤差值。

優選的，所述步驟2）中使用

構建含權重系數的微分調整規則控制模型，

其中ΔK_id(t)為積分自校正調整項，α_i31、α_i32為調整項的權重系數、e_i(t)為誤差信號，ε為達到性能指標的誤差值。

優選的，α_i11，α_i21，α_i31，α_i12，α_i22和α_i32的取值范圍為0-1。