|
В статье описываются системы автоматического управления ростом кристаллов методом Чохральского под управлением непрерывного ПИД регулятора. Приводится описание серии вычислительных экспериментов в интерактивной программной среде SimInTech, в ходе которой производилось накопление экспериментальных данных о выращивании кристалла методом Чохральского под управлением непрерывного ПИД регулятора: производилось вычисление коэффициентов модели объекта управления и определения коэффициентов ПИД регулятора на основе построенной математической модели и заданного эталонного переходного процесса. Сделаны выводы о работе систем: коэффициент усиления регулятора играет ключевую роль в данной системе, два других параметра играют вспомогательную роль, для обеспечения устойчивости и качества переходного процесса; чем больше коэффициент усиления регулятора, тем меньше время регулирования и больший коэффициент затухания колебаний процесса при комплексных корнях и больший эффект дампирования; объект регулирования описывался апериодическим звеном первого порядка. Более точная аппроксимация получится при описании апериодическим или консервативным звеном второго порядка. В статье обосновывается тезис, что ещё более точное описание объекта регулирования должно учитывать небольшое запаздывание сигнала на переходной характеристики, с помощью звена чистого запаздывания. Также обосновывается, почему следует учитывать, что по мере роста кристалла, параметры объекта регулирования меняются, в таком случае прибегают к адаптивной оптимизации процесса регулирования, с помощью изменения параметров ПИД-регулятор, также возможно, использовать оптимизатор, встроенный в систему SimInmTech. В дальнейшем для создания процесса регулирования, в настоящее время, возможно, использовать регуляторы, основанные на нечётких принципах.
Ключевые слова:ПИД-регулятор, системы автоматического управления, выращивание монокристаллов, метод Чохральского, технологий получения монокристаллов из расплава, системы автоматического регулирования
|