高真空磁控溅射镀膜机温度控制系统的研究

摘要

高真空磁控溅射镀膜机的温度控制在镀膜过程中起着十分重要的作用，温度控制的好坏直接影响到成膜质量。本文研究了专家PID算法的原理和实现方法，并将其应用到温度控制系统中；就常规PID算法和专家PID算法在温度控制上的应用开展了仿真比较；设计和实现了基于专家PID算法的高真空磁控溅射镀膜机温度控制系统，该系统主要由专家PID智能温控仪、晶闸管反并联模块、晶闸管控制电路、热电偶等组成；讨论了温度控制系统及其各单元的结构、工作原理和特性；温度控制试验结果表明，自行设计的温度控制系统的温升曲线能很好地与专家PID算法仿真曲线相吻合，完全满足镀膜机温度控制的要求，可以投入使用。为满足不同应用需要，文中还设计了由智能温控仪直接触发交流固态继电器以调压进而改变加热功率的温控系统，简要说明了其工作原理。

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第一章绪论

1.1真空技术及磁控溅射镀膜技术的发展

1.2控制技术及智能控制的发展

1.3高真空磁控溅射镀膜机及其温度控制系统简介

1.3.1高真空磁控溅射型镀膜机简介

1.3.2高真空磁控溅射镀膜机温度控制系统

1.4课题目的及其意义

第二章专家PID的理论基础

2.1常规PID控制原理及其局限

2.1.1 PID控制原理

2.1.2 PID参数的整定

2.1.3固定参数PID控制的缺点

2.2专家控制原理

2.2.1专家控制系统结构

2.2.2专家控制的模型

2.3专家PID控制及其在温度控制中的实现

2.3.1专家PID温度控制器原理

2.3.2专家PID在温度控制中的实现

第三章基于专家PID控制的智能温控仪

3.1智能温控仪简介

3.2智能温控仪的工作原理

3.3智能温控仪的使用

第四章镀膜机温度控制系统的设计与实现

4.1温控系统总体结构

4.2热电偶及其测温原理

4.2.1热电偶测温原理及种类

4.2.2热电偶冷端的温度补偿

4.3智能温控仪

4.4晶闸管及其应用

4.4.1单相晶闸管工作原理

4.4.2晶闸管的实际应用

4.4.3晶闸管在温控电源中的应用

4.5晶闸管调压电路及交流固态继电器工作原理

4.5.1晶闸管调压电路的组成及原理

4.5.2固态继电器的工作原理

4.6温控系统供电电源

4.7温控系统的实现

4.7.1晶闸管及其调压板在温控系统中的实现

4.7.2 SSR在温控系统中的实现

第五章温控系统的调试及试验结果分析

第六章总结

参考文献

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