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基于模糊控制的磷化铟单晶生产温度控制方法技术

技术编号:39939783 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-08 22:28
本发明专利技术公开了一种基于智能控制算法,能够根据实时数据分析和预测,自动调整温度,实现优化的温度控制的基于模糊控制的磷化铟单晶生产温度控制方法,包括以下步骤:获取磷化铟单晶炉中传感器检测到的温度偏差e以及所述温度偏差的变化率ec;对所述温度偏差以及所述温度偏差的变化率进行模糊化处理,并应用隶属度函数制定模糊推理输入与模糊推理输出参数之间的模糊控制规则表;按照所述模糊控制规则表进行模糊推理,得到模糊推理输出控制参数;对所述模糊推理输出参数进行解模糊化处理,得到解模糊化后的控制实数;根据所述解模糊后的实数驱动执行机构,实现所述磷化铟单晶炉的温度自适应控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磷化铟晶体生产领域,尤其涉及一种基于模糊控制的磷化铟单晶生产温度控制方法


技术介绍

1、在传统的磷化铟晶体生产过程中,温度控制是一个关键的环节。准确而稳定的温度控制对晶体的质量、产量和生产效率都有着重要影响。然而,传统的温度控制方法常常依赖于经验和固定的设定值,无法充分利用现代技术的优势。

2、目前已知的温度控制方法存在以下问题:首先,依赖于静态的设定值,无法根据实时数据和动态变化的生产条件进行自适应调整。其次,这些方法往往缺乏智能化的能力,无法从大量的数据中提取有价值的信息来优化温度控制过程。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种基于智能控制算法,能够根据实时数据分析和预测,自动调整温度,实现优化的温度控制的基于模糊控制的磷化铟单晶生产温度控制方法。

2、为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案为:一种基于模糊控制的磷化铟单晶生产温度控制方法,包括以下步骤:

3、s1:获取磷化铟炉中传感器检测温度值以得到的某一单位时间t的开始和结束的时间点的温度数据,并计算得出该单位时间t的开始时间点的实际温度值与设定温度值的温度偏差e'以及该单位时间t的结束的时间点的实际温度值与设定温度值的温度偏差e,然后通过温度偏差e'和温度偏差e计算出该单位时间t的温度偏差变化率ec;

4、s2:变量论域划分,将温度偏差e以及温度偏差变化率ec作为输入参数,目标加热温度u作为输出参数,将输入参数和输出参数分别划分为至少3个模糊论域子集;

5、s3:依据隶属函数对输入量进行模糊化:依据隶属函数确定温度偏差e、温度偏差变化率ec以及目标加热温度u的模糊集合中某一元素隶属于某一子集的隶属度以进行模糊化,即将精确值转换为模糊值;

6、s4:模糊规则确定:根据控制参数对系统性能的影响以及先前实验所得参数调整经验,得到能使系统获得最佳响应性能的模糊控制参数的整定原则;

7、s5:模糊推理:对每个采样时刻的温度偏差e和温度偏差变化率ec进行模糊化处理得到模糊量e和ec,根据制定的模糊控制规则表,采用公式un=(e(n)×ec(n))·r得到模糊推理输出参数;其中un为模糊推理输出参数u的模糊向量,e(n)和ec(n)为模糊推理输入参数;r为所述模糊控制规则表中的模糊控制关系;

8、s6:对模糊推理输出参数u采用最大隶属度法进行转换得到准确值,完成模糊控制器的构建,具体包括:选择量化因子ke和kec为1,比例因子ku为1,将所述模糊推理输出参数u乘以比例因子ku,得到解模糊后的参数u1;

9、s7:根据所述解模糊后的参数u1驱动执行机构对下一个单位时间t的温度进行控制,实现所述磷化铟单晶炉的温度自适应控制;

10、s8:重复步骤s1-s7,直至生产结束。

11、作为一种优选的方案,采用三角函数作为温度偏差e、温度偏差变化率ec、输出变量u的隶属函数。

12、作为一种优选的方案,依据模糊控制逻辑构建模糊控制器后,通过simulink仿真进行测试,评估其温度调节的性能。

13、作为一种优选的方案,所述变量论域划分具体为:

14、设定温度偏差e:将其离散为5个点,偏差语言变量取5个,分别对应”负大、负小、零、正小、正大”;设定温度偏差变化率ec:将其离散为5个点,偏差语言变量取5个,分别对应”负大、负小、零、正小、正大”;设定目标加热温度u:将其离散为5个点,偏差语言变量取5个,分别对应”负大、负小、零、正小、正大”。

15、本专利技术的有益效果是:

16、本专利技术通过采用智能算法,结合数据分析和预测模型,本专利技术能够动态地调整温度设定值,使其根据实时数据和生产条件进行自适应优化。智能算法能够从大量的历史数据中学习并预测最佳温度范围,在生产过程中自动进行温度控制,从而提高晶体生产的稳定性、质量和效率。

17、本专利技术是基于智能控制的方法,采用的方法是模糊控制。因为温度控制系统具有非线性、滞后大等特点,而模糊控制能够有效地处理上述特性。且通过使用模糊推理和模糊规则,模糊控制可以更好地适应非线性的温度响应,提高温度控制时效性和温度调节的鲁棒性。

18、本专利技术模糊控制过程隶属函数选取中采用了三角形隶属函数,提高了隶属范围和隶属精度。

19、本专利技术模糊控制过程模糊量解模糊中采用最大隶属度法,所得实际值更加贴合目标值。

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【技术保护点】

1.一种基于模糊控制的磷化铟单晶生产温度控制方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于模糊控制的磷化铟单晶生产温度控制方法,其特征在于:采用三角函数作为温度偏差e、温度偏差变化率ec、目标加热温度u的隶属函数。

3.根据权利要求1所述的一种基于模糊控制的磷化铟单晶生产温度控制方法,其特征在于:依据模糊控制逻辑构建模糊控制器后,通过Simulink仿真进行测试,评估其温度调节的性能。

4.根据权利要求1所述的一种基于模糊控制的磷化铟单晶生产温度控制方法,其特征在于:所述变量论域划分具体为:

【技术特征摘要】

1.一种基于模糊控制的磷化铟单晶生产温度控制方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于模糊控制的磷化铟单晶生产温度控制方法,其特征在于:采用三角函数作为温度偏差e、温度偏差变化率ec、目标加热温度u的隶属函数。

3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:钱俊兵马思艺黄国勇朱雪峰王应武
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:

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