本公开涉及一种提高等离子体制粉系统控制精度的方法、装置及设备，包括：获取等离子体制粉系统中控制变量当前的输入参数；将输入参数输入到与制粉原料对应的预先建立的预测控制模型中，得到与被控变量对应的目标输出参数，预测控制模型根据控制变量的历史输入参数以及对应的被控变量对应的历史输出参数，对应的等离子体制粉系统的历史制粉状态，并对历史制粉状态进行反馈校正、与参考制粉状态比较、以及性能指标的滚动和优化，直到被控变量的输出参数满足对应的预设阈值训练得到的，被控变量对应的预设阈值与制粉原料以及电源功率存在对应关系；根据目标输出参数，控制被控变量对应的调节阀的开度。提高了等离子体制粉系统控制精度。控制精度。控制精度。
【技术实现步骤摘要】
提高等离子体制粉系统控制精度的方法、装置及设备
[0001]本公开涉及射频等离子体的制粉控制
，尤其涉及一种提高等离子体制粉系统控制精度的方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]射频等离子体的制粉系统主要可以包括等离子炬、送粉装置、高频电源、反应室以及供气系统，可见该制粉系统在系统结构上较为复杂，并且由于其复杂的系统结构，其存在的控制变量也较多，因而通过等离子炬等装置的制粉过程的关键参数基本无法独立控制，目前较为普遍的是采用PID（Proportion Integral Differential，比例积分微分）控制，其控制效果差。
[0003]其中，控制变量至少包括送粉装置的送粉量和携带气的气体量，供气系统中各调节阀的开度，例如反应气调节阀、保护气调节阀和携带气调节阀的开度，高频电源中的电流和电压大小，以及反应气的气体组分、保护气的压力、携带气的温度、等离子炬的温度、反应室的压力等。由于控制变量较多，其耦合性强，导致各参数无法独立控制，通过PID协同控制，难以满足对参数整定要求，导致控制指标易波动，控制精度较差。
技术实现思路
[0004]为克服相关技术中存在的射频等离子体的制粉系统由于控制变量较多，导致控制指标易波动和控制精度较差的技术问题，本公开提供一种提高等离子体制粉系统控制精度的方法、装置及设备。
[0005]在本公开实施例的第一方面，提供一种提高等离子体制粉系统控制精度的方法，包括：获取所述等离子体制粉系统中各控制变量当前的输入参数；将所述输入参数输入到与制粉原料对应的预先建立的预测控制模型中，得到所述预测控制模型输出的与各被控变量对应的目标输出参数，其中，所述预测控制模型根据各所述控制变量的历史输入参数以及对应的各所述被控变量对应的历史输出参数，对应的等离子体制粉系统的历史制粉状态，并对所述历史制粉状态进行反馈校正、与参考制粉状态比较、以及性能指标的滚动和优化，直到各所述被控变量的输出参数满足对应的预设阈值训练得到的，各所述被控变量对应的预设阈值与所述制粉原料以及电源功率存在对应关系；根据所述目标输出参数，控制各所述被控变量对应的调节阀的开度。
[0006]在一种优选的实施方式中，所述预先建立的预测控制模型是通过如下方式训练得到的：根据所述历史输入参数，对所述控制变量的历史输入参数均分别对应施加不同幅度的激励信号进行在线训练，其中，所述激励信号的幅度为对应控制变量的历史输入参数的
±
10至
±
50%；
在所述在线训练的时长达到预设训练时长的情况下，确定训练后的初始预测控制模型对所述被控变量与所述控制变量的增益正负关系，与所述被控变量与所述控制变量的激励正负关系是否一致；将所述增益正负关系与激励正负关系一致的训练后的初始预测控制模型作为备选预测控制模型；根据预设的模型误差，从不同幅度的各所述激励信号对应的所述备选预测控制模型中，确定所述预先建立的预测控制模型。
[0007]在一种优选的实施方式中，所述各所述被控变量对应的预设阈值是通过如下方式确定的：针对任一制粉原料，在多个稳定电源功率下，执行阈值调试试验，得到每一稳定电源功率对应的各所述被控变量的最佳参数；对各所述被控变量的最佳参数执行插值，得到插值后的目标最佳参数；针对任一所述被控变量，根据所述目标最佳参数，生成折线或者曲线的函数式，生成所述制粉原料针对每一所述稳定电源功率对应的预设阈值。
[0008]在一种优选的实施方式中，所述制粉原料包括氧化铝、钨粉、镍粉中的至少一者。
[0009]在一种优选的实施方式中，所述获取所述等离子体制粉系统中各控制变量当前的输入参数，包括：响应于所述等离子体制粉系统由PID控制操作界面切换到控制逻辑组态界面的操作，展示所述控制逻辑组态界面的用户界面，其中，所述PID控制操作界面与所述控制逻辑组态界面采用OPC或者MODBUS的方式通讯；从所述控制逻辑组态界面的用户界面获取输入的各控制变量当前的输入参数。
[0010]在一种优选的实施方式中，所述控制变量包括送粉量、反应气量、保护气量、携带气量、电源电流、电源电压中的至少一者。
[0011]在一种优选的实施方式中，所述被控变量包括反应气的气体组分、保护气的压力、携带气的温度、等离子炬的温度、反应室的压力中的至少一者。
[0012]在本公开实施例的第二方面，提供一种提高等离子体制粉系统控制精度的装置，包括：获取模块，被配置为获取所述等离子体制粉系统中各控制变量当前的输入参数；输入模块，被配置为将所述输入参数输入到与制粉原料对应的预先建立的预测控制模型中，得到所述预测控制模型输出的与各被控变量对应的目标输出参数，其中，所述预测控制模型根据各所述控制变量的历史输入参数以及对应的各所述被控变量对应的历史输出参数，对应的等离子体制粉系统的历史制粉状态，并对所述历史制粉状态进行反馈校正、与参考制粉状态比较、以及性能指标的滚动和优化，直到各所述被控变量的输出参数满足对应的预设阈值训练得到的，各所述被控变量对应的预设阈值与所述制粉原料以及电源功率存在对应关系；控制模块，被配置为根据所述目标输出参数，控制各所述被控变量对应的调节阀的开度。
[0013]在一种优选的实施方式中，所述输入模块，被配置为通过如下方式训练得到所述预先建立的预测控制模型：
根据所述历史输入参数，对所述控制变量的历史输入参数均分别对应施加不同幅度的激励信号进行在线训练，其中，所述激励信号的幅度为对应控制变量的历史输入参数的
±
10至
±
50%；在所述在线训练的时长达到预设训练时长的情况下，确定训练后的初始预测控制模型对所述被控变量与所述控制变量的增益正负关系，与所述被控变量与所述控制变量的激励正负关系是否一致；将所述增益正负关系与激励正负关系一致的训练后的初始预测控制模型作为备选预测控制模型；根据预设的模型误差，从不同幅度的各所述激励信号对应的所述备选预测控制模型中，确定所述预先建立的预测控制模型。
[0014]在一种优选的实施方式中，所述装置包括：阈值设定模块，被配置为通过如下方式确定各所述被控变量对应的预设阈值：针对任一制粉原料，在多个稳定电源功率下，执行阈值调试试验，得到每一稳定电源功率对应的各所述被控变量的最佳参数；对各所述被控变量的最佳参数执行插值，得到插值后的目标最佳参数；针对任一所述被控变量，根据所述目标最佳参数，生成折线或者曲线的函数式，生成所述制粉原料针对每一所述稳定电源功率对应的预设阈值。
[0015]在一种优选的实施方式中，所述制粉原料包括氧化铝、钨粉、镍粉中的至少一者。
[0016]在一种优选的实施方式中，所述获取模块，被配置为：响应于所述等离子体制粉系统由PID控制操作界面切换到控制逻辑组态界面的操作，展示所述控制逻辑组态界面的用户界面，其中，所述PID控制操作界面与所述控制逻辑组态界面采用OPC或者MODBUS的方式通讯；从所述控制逻辑组态界面的用户界面获取输入的各控制变量当前的输入参数。
[0017]在一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高等离子体制粉系统控制精度的方法，其特征在于，包括：获取所述等离子体制粉系统中各控制变量当前的输入参数；将所述输入参数输入到与制粉原料对应的预先建立的预测控制模型中，得到所述预测控制模型输出的与各被控变量对应的目标输出参数，其中，所述预测控制模型根据各所述控制变量的历史输入参数以及对应的各所述被控变量对应的历史输出参数，对应的等离子体制粉系统的历史制粉状态，并对所述历史制粉状态进行反馈校正、与参考制粉状态比较、以及性能指标的滚动和优化，直到各所述被控变量的输出参数满足对应的预设阈值训练得到的，各所述被控变量对应的预设阈值与所述制粉原料以及电源功率存在对应关系；根据所述目标输出参数，控制各所述被控变量对应的调节阀的开度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先建立的预测控制模型是通过如下方式训练得到的：根据所述历史输入参数，对所述控制变量的历史输入参数均分别对应施加不同幅度的激励信号进行在线训练，其中，所述激励信号的幅度为对应控制变量的历史输入参数的
±
10至
±
50%；在所述在线训练的时长达到预设训练时长的情况下，确定训练后的初始预测控制模型对所述被控变量与所述控制变量的增益正负关系，与所述被控变量与所述控制变量的激励正负关系是否一致；将所述增益正负关系与激励正负关系一致的训练后的初始预测控制模型作为备选预测控制模型；根据预设的模型误差，从不同幅度的各所述激励信号对应的所述备选预测控制模型中，确定所述预先建立的预测控制模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各所述被控变量对应的预设阈值是通过如下方式确定的：针对任一制粉原料，在多个稳定电源功率下，执行阈值调试试验，得到每一稳定电源功率对应的各所述被控变量的最佳参数；对各所述被控变量的最佳参数执行插值，得到插值后的目标最佳参数；针对任一所述被控变量，根据所述目标最佳参数，生成折线或者曲线的函数式，生成所述制粉原料针对每一所述稳定电源功率对应的预设阈值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述制粉原料包括氧化铝、钨粉、镍粉中的至少一者。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述等离子体制粉系统中各控制变量当前的输入参数，包括：响应于所述等离子体制粉系统由PID控制操作界面切换到控制逻辑组态界面的操作，展示所述控制逻辑组态界面的用户界面，其中，所述PID控制操作界面与所述控制逻辑组态界面采用O...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡雷，
申请(专利权)人：苏州汉霄等离子体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。