Lpcvd设备的耗散非脆弱控制方法与装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制方法，包括：对LPCVD设备建立温度控制系统模型；对已建立的系统模型中加入非脆弱状态反馈控制器模型，建立含参耗散非脆弱控制器模型；使用二次能量供给函数对已建立的含参耗散非脆弱控制器模型进行稳定性分析；在含参耗散非脆弱控制器模型稳定时，对含参耗散非脆弱控制器模型中的变量进行求解，确定耗散非脆弱控制器模型。同时，本发明也公开了一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制装置，包括：温控系统模型建立模块；含参非脆弱型温控系统模型建立模块；含参耗散非脆弱控制模型稳定性分析模块；耗散非脆弱控制模型确定模块。
【专利说明】LPCVD设备的耗散非脆弱控制方法与装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及温度自动化控制领域，特别涉及一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制方
法与装置。
【背景技术】
[0002]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 法是计算机控制，其中控制器的参数设计是十分重要的。
[0003]设备在使用计算机计算控制过程中A/D、D/A的转换精度及有限字长效应，同时工 作环境的不确定变化所引起的控制系统元器件老化或者损坏等原因会导致控制器参数发 生一定程度的变化，即控制器的脆弱性。
[0004]在进行控制时，需要对温度控制系统建立控制模型，但是建模的过程中，必然会产 生建模误差，致使建立的模型和实际被控系统存在一定的偏差，将建模误差的影响抑制到 最小是需要解决的问题。为了保证设备的稳定性和安全性，对于温控系统的鲁棒性要求较 高，如何提高温控系统的鲁棒性也是需要解决的问题。
【发明内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]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 LPCVD控制系统中对误差敏感、系统较脆弱、系统鲁棒性不强的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]本发明采用如下技术方案:
[0009]一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制方法，包括以下步骤:
[0010]I)对LPCVD设备建立温度控制系统模型；
[0011]2)对已建立的系统模型中加入非脆弱状态反馈控制器模型，建立含参耗散非脆弱 控制器模型；
[0012]3)使用二次能量供给函数对已建立的含参耗散非脆弱控制器模型进行稳定性分 析；
[0013]4)在含参耗散非脆弱控制器模型稳定时,对含参耗散非脆弱控制器模型中的变量 进行求解，确定耗散非脆弱控制器模型。优选的，所述步骤I)的温度控制系统模型的构建 方法为使用状态空间表达式进行构建。
[0014]优选的，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]构建含有误差的温度控制系统模型，
[0018]其中f(x)和g(x)为控制系统的非线性部分，x(t)为控制系统的状态变量，C为系 统输出矩阵，y(t)为控制系统的输出，u⑴为控制系统的输入，A为系统状态矩阵，B为系统输入矩阵，[f(x(t))-Ax(t)] + [g(x(t))-B]u(t)即为建模误差 w(t)。
[0019]优选的，所述步骤2)加入的非脆弱状态反馈控制器模型为u (t) = (Κ+ Λ K) X⑴，其中K为反馈增益矩阵，ΛΚ为增益不确定项。
[0020]优选的，所述步骤2)中使用增益不确定项ΛΚ的取值方法为八^^&且
II η I I≤1，其中，Kp为比例反馈增益矩阵。
[0021]优选的，所述步骤3)中使用
【权利要求】
1.一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 1)对LPCVD设备建立温度控制系统模型； 2)对已建立的系统模型中加入非脆弱状态反馈控制器模型，建立含参耗散非脆弱控制器模型； 3)使用二次能量供给函数对已建立的含参耗散非脆弱控制器模型进行稳定性分析； 4)在含参耗散非脆弱控制器模型稳定时，对含参耗散非脆弱控制器模型中的变量进行求解，确定耗散非脆弱控制器模型。
2.根据权利要求1所述的一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步骤I)的温度控制系统模型的构建方法为使用状态空间表达式进行构建。
3.根据权利要求2所述的一种LPCVD设备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) 构建含有建模误差的温度控制系统模型， 其中f(x)和g(x)为控制系统的非线性部分，x(t)为控制系统的状态变量，C为系统输出矩阵，y(t)为控制系统的输出，u(t)为控制系统的输入，A为系统状态矩阵，B为系统输入矩阵，[f(x(t))-Ax(t)] + [g(x(t))-B]u(t)即为建模误差 w(t)。
4.根据权利要求3所述的一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步骤2)加入的非脆弱状态反馈控制器模型为u (t) = (K+Λ K) X (t)，其中K为反馈增益矩阵，ΔK为增益不确定项。
5.根据权利要求4所述的一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步骤2)中使用增益不确定项ΛΚ的取值方法为I I η I I≤1，其中，Kp为比例反馈增益矩阵。
6.根据权利要求5所述的一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步骤3)中使用
7.根据权利要求6所述的一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步骤3)中使用GtG=-Q且ΛΚ≤Kp对方程(2)进行替换，其中G为参考矩阵。
8.根据权利要求6所述的一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步骤3)中使用
9.根据权利要求8所述的一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制方法，其特征在于，所述步骤4)中的对含参耗散非脆弱控制器模型中的变量求解的方法为使用MATLAB的LMI工具对公式(2 )和(3 )中的变量进行求解。
10.一种LPCVD设备的耗散非脆弱控制装置，其特征在于，该装置包括以下模块: 1)温控系统模型建立模块，用于对LPCVD设备建立温度控制系统模型； 2)非脆弱型温控系统模型建立模块，用于在已建立的系统模型中加入非脆弱状态反馈控制器模型，建立含参耗散非脆弱控制器模型； 3)含参耗散非脆弱控制模型稳定性分析模块，用于应用二次能量供给函数对已建立的耗散非脆弱控制器模型进行稳定性分析； 4)耗散非脆弱控制模型确定模块，用于求解含参耗散非脆弱控制模型中的变量参数，从而确定耗散非脆弱控制模型。
【文档编号】G05B13/04GK103529705SQ201310485876
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】王峰, 张芳 申请人:北京七星华创电子股份有限公司