[发明专利]LPCVD设备的温控系统自校正方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及温度自动化控制领域，特别涉及一种LPCVD设备的温控系统自校正方法与装置。

背景技术

根据LPCVD工艺的要求，LPCVD设备中需要设计温度控制系统，通常使用的控制方法是PID控制，控制器的参数设计是十分重要的。

由于LPCVD设备自身的实际特点，加热炉体共有5个温区，且5个温区之间相互有热干扰特性，那么5个温区控制器参数的调整考虑因素就不仅仅是自身的温区情况，还要考虑其他热干扰因素，目前的解决方法大是凭经验人为手动操作调整或离线计算调整。

手动调整的缺点是需要人员实时守候，并且系统受人为因素影响大，容易受到人为误差因素的影响，而且实时性较差。离线调整的缺点为设计时的调整环境为理想状态下的环境，而实际工作中会有各种未知的及不可量化或模型化的因素无法加入系统的环境设定中，所以离线计算调整后的效果不尽如人意，达不到预期的效果，费时费力，甚至会引起控制系统的振荡不稳定。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的在于解决LPCVD设备中温度控制系统的设计问题，尤其是传统PID系统中各参数的设定不准确，不能在线调整的问题。

（二）技术方案

本发明采用如下技术方案：

一种LPCVD设备的温控系统自校正方法，包含以下步骤：

1）对LPCVD设备各个温控区建立包含时滞误差的PID控制模型；

2）建立包含权重系数的比例，积分，微分控制项的自校正调节项模型，并确定已建立的权重系数取值范围；

3）建立监督控制项，用于加强LPCVD设备的温控系统的稳定性。

优选的，所述步骤1）的PID控制模型的构建方式为使用增量式方式模型，该模型为

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为温区的序号；t为时刻；e_i(t)，e_i(t-1)和e_i(t-2)分别为第t，第t-1和第t-2时刻所得的误差信号；Δu_i(t)为控制器增量；K_ip为比例系数，K_ii为积分系数，K_id为微分系数。

优选的，所述步骤2）中使用

构建含权重系数的比例调整规则控制模型，

其中ΔK_ip(t)为比例自校正调整项，α_i11、α_i12为调整项的权重系数、e_i(t)为误差信号，ε为达到性能指标的误差值。

优选的，所述步骤2）中使用

构建含权重系数的积分调整规则控制模型，

其中ΔK_ii(t)为积分自校正调整项，α_i21、α_i22为调整项的权重系数、e_i(t)为误差信号，ε为达到性能指标的误差值。

优选的，所述步骤2）中使用

构建含权重系数的微分调整规则控制模型，

其中ΔK_id(t)为积分自校正调整项，α_i31、α_i32为调整项的权重系数、e_i(t)为误差信号，ε为达到性能指标的误差值。

优选的，α_i11，α_i21，α_i31，α_i12，α_i22和α_i32的取值范围为0-1。