Lpcvd設(shè)備的耗散非脆弱控制方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方法，包括：對(duì)LPCVD設(shè)備建立溫度控制系統(tǒng)模型；對(duì)已建立的系統(tǒng)模型中加入非脆弱狀態(tài)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(shù)對(duì)已建立的含參耗散非脆弱控制器模型進(jìn)行穩(wěn)定性分析；在含參耗散非脆弱控制器模型穩(wěn)定時(shí)，對(duì)含參耗散非脆弱控制器模型中的變量進(jìn)行求解，確定耗散非脆弱控制器模型。同時(shí)，本發(fā)明也公開了一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制裝置，包括：溫控系統(tǒng)模型建立模塊；含參非脆弱型溫控系統(tǒng)模型建立模塊；含參耗散非脆弱控制模型穩(wěn)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(shè)備的耗散非脆弱控制方法與裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及溫度自動(dòng)化控制領(lǐng)域，特別涉及一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方
法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)LPCVD工藝的要求，LPCVD設(shè)備中需要設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)，通常使用的控制方 法是計(jì)算機(jī)控制，其中控制器的參數(shù)設(shè)計(jì)是十分重要的。
[0003]設(shè)備在使用計(jì)算機(jī)計(jì)算控制過程中A/D、D/A的轉(zhuǎn)換精度及有限字長(zhǎng)效應(yīng)，同時(shí)工 作環(huán)境的不確定變化所引起的控制系統(tǒng)元器件老化或者損壞等原因會(huì)導(dǎo)致控制器參數(shù)發(fā) 生一定程度的變化，即控制器的脆弱性。
[0004]在進(jìn)行控制時(shí)，需要對(duì)溫度控制系統(tǒng)建立控制模型，但是建模的過程中，必然會(huì)產(chǎn) 生建模誤差，致使建立的模型和實(shí)際被控系統(tǒng)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(shè)備的穩(wěn)定性和安全性，對(duì)于溫控系統(tǒng)的魯棒性要求較 高，如何提高溫控系統(tǒng)的魯棒性也是需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明的目的在于解決LPCVD設(shè)備中溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題，尤其是傳統(tǒng) LPCVD控制系統(tǒng)中對(duì)誤差敏感、系統(tǒng)較脆弱、系統(tǒng)魯棒性不強(qiáng)的問題。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方法，包括以下步驟:
[0010]I)對(duì)LPCVD設(shè)備建立溫度控制系統(tǒng)模型；
[0011]2)對(duì)已建立的系統(tǒng)模型中加入非脆弱狀態(tài)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(shù)對(duì)已建立的含參耗散非脆弱控制器模型進(jìn)行穩(wěn)定性分 析；
[0013]4)在含參耗散非脆弱控制器模型穩(wěn)定時(shí),對(duì)含參耗散非脆弱控制器模型中的變量 進(jìn)行求解，確定耗散非脆弱控制器模型。優(yōu)選的，所述步驟I)的溫度控制系統(tǒng)模型的構(gòu)建 方法為使用狀態(tài)空間表達(dá)式進(jìn)行構(gòu)建。
[0014]優(yōu)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(gòu)建含有誤差的溫度控制系統(tǒng)模型，
[0018]其中f(x)和g(x)為控制系統(tǒng)的非線性部分，x(t)為控制系統(tǒng)的狀態(tài)變量，C為系 統(tǒng)輸出矩陣，y(t)為控制系統(tǒng)的輸出，u⑴為控制系統(tǒng)的輸入，A為系統(tǒng)狀態(tài)矩陣，B為系統(tǒng)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(yōu)選的，所述步驟2)加入的非脆弱狀態(tài)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(xiàng)。
[0020]優(yōu)選的，所述步驟2)中使用增益不確定項(xiàng)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(yōu)選的，所述步驟3)中使用
【權(quán)利要求】
1.一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 1)對(duì)LPCVD設(shè)備建立溫度控制系統(tǒng)模型； 2)對(duì)已建立的系統(tǒng)模型中加入非脆弱狀態(tài)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(shù)對(duì)已建立的含參耗散非脆弱控制器模型進(jìn)行穩(wěn)定性分析； 4)在含參耗散非脆弱控制器模型穩(wěn)定時(shí)，對(duì)含參耗散非脆弱控制器模型中的變量進(jìn)行求解，確定耗散非脆弱控制器模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步驟I)的溫度控制系統(tǒng)模型的構(gòu)建方法為使用狀態(tài)空間表達(dá)式進(jìn)行構(gòu)建。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，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(gòu)建含有建模誤差的溫度控制系統(tǒng)模型， 其中f(x)和g(x)為控制系統(tǒng)的非線性部分，x(t)為控制系統(tǒng)的狀態(tài)變量，C為系統(tǒng)輸出矩陣，y(t)為控制系統(tǒng)的輸出，u(t)為控制系統(tǒng)的輸入，A為系統(tǒng)狀態(tài)矩陣，B為系統(tǒng)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(jù)權(quán)利要求3所述的一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步驟2)加入的非脆弱狀態(tài)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(xiàng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步驟2)中使用增益不確定項(xiàng)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(jù)權(quán)利要求5所述的一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步驟3)中使用
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步驟3)中使用GtG=-Q且ΛΚ≤Kp對(duì)方程(2)進(jìn)行替換，其中G為參考矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步驟3)中使用
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步驟4)中的對(duì)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(duì)公式(2 )和(3 )中的變量進(jìn)行求解。
10.一種LPCVD設(shè)備的耗散非脆弱控制裝置，其特征在于，該裝置包括以下模塊: 1)溫控系統(tǒng)模型建立模塊，用于對(duì)LPCVD設(shè)備建立溫度控制系統(tǒng)模型； 2)非脆弱型溫控系統(tǒng)模型建立模塊，用于在已建立的系統(tǒng)模型中加入非脆弱狀態(tài)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(wěn)定性分析模塊，用于應(yīng)用二次能量供給函數(shù)對(duì)已建立的耗散非脆弱控制器模型進(jìn)行穩(wěn)定性分析； 4)耗散非脆弱控制模型確定模塊，用于求解含參耗散非脆弱控制模型中的變量參數(shù)，從而確定耗散非脆弱控制模型。
【文檔編號(hào)】G05B13/04GK103529705SQ201310485876
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】王峰, 張芳 申請(qǐng)人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司