Капитонов А.А. Робастное управление быстрыми термическими процессами при газофазной эпитаксии

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (в технических системах). — Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. — Санкт-Петербург, 2014. — 18 с.Научный руководитель: к.т.н., доц. Арановский С.В.Целью диссертационной работы является разработка закона управления для быстрых термических процессов при газофазной эпитаксии, математическое описание которых представлено нелинейной моделью с непоределенными параметрами, неучтенной динамикой и ограниченными внешними возмущениями; также реализация полученных законов управления, применительно к лабораторному оборудованию для металлоорганической газофазной эпитаксии.В процессе достижения поставленной цели решены следующие задачи:
Проведена идентификация объекта управления. Предварительная оценка параметров была получена методом наименьших квадратов с численным оцениванием первой производной в частотной области и посредством кубических сплайнов. Уточненная оценка параметров была получена методом минимизации ошибки предсказания с использованием численной оптимизации.
Разработан закон управления для класса систем с неучтенной динамикой, ограниченными и постоянными возмущающими воздействиями,
секторной и полиномиальной нелинейностями. Доказана асимптотическая устойчивость замкнутой системы управления, включающей предложенный закон управления.
Проведены математическое моделирование и экспериментальные исследования быстрых термических процессов газофазной эпитаксии, иллюстрирующие работоспособность предложенных законов управления и достигнутую высокую точность регулирования температуры.Научная новизна. Предложены методы управления, позволяющие обеспечить поддержание заданной температуры быстрых термических процессов при газофазной эпитаксии. Доказаны ограниченность выходного сигнала в условиях действия ограниченных возмущений, работоспособность при наличии запаздывания в канале управления, полиномиальной нелинейности и постоянного внешнего воздействия. Проведены экспериментальные исследования на лабораторном оборудовании для газофазной эпитаксии.