直拉晶體生長(zhǎng)嵌入式控制系統(tǒng)及控制方法研究.pdf

1、熔體生長(zhǎng)方式中的直拉法是目前生產(chǎn)單晶硅材料的主要方式。西安理工大學(xué)設(shè)計(jì)的新型網(wǎng)絡(luò)化單晶爐控制系統(tǒng),主控制器是以PLC為核心的,控制算法全部是經(jīng)典的PID算法,其整個(gè)結(jié)構(gòu)用CANopcn網(wǎng)絡(luò)化。這類(lèi)控制系統(tǒng)存在對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依存度較高·而且基于PLC的控制系統(tǒng)成本較高和模型預(yù)測(cè)控制等復(fù)雜控制算法時(shí)受編程軟件的限制難以實(shí)現(xiàn)。對(duì)高品質(zhì)晶體的生長(zhǎng)控制造成困難等等。因此,很有必要設(shè)計(jì)研究以嵌入式硬件為平臺(tái)的單晶爐控制系統(tǒng)并引進(jìn)先進(jìn)控制算法。
　　

2、針對(duì)以上問(wèn)題本文提出設(shè)計(jì)低成本的嵌入式硬件單晶爐控制系統(tǒng),整個(gè)控制系統(tǒng)基于MC9S12DGl2$馓處理器為核心,并針對(duì)單晶爐系統(tǒng)的大滯后特性和晶體生長(zhǎng)是需要溫度穩(wěn)定的變化要求引進(jìn)基于模型的預(yù)測(cè)控制算法以提高晶體生長(zhǎng)的品質(zhì)。通過(guò)軟件和硬件的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的單晶爐控制系統(tǒng)的智能模塊到智能控制器的轉(zhuǎn)變,為低成本晶體生長(zhǎng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提高了一條途徑,同時(shí)又降低系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依存度,提高整體單晶爐的可靠性。
　　本文具體設(shè)計(jì)了溫度控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)