CZ150直拉单晶炉—热场控制系统的研究

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1、浙江大学硕士学位论文CZ150直拉单晶炉—热场控制系统的研究姓名：刘兵申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：李世伦20060501学号塑i!叁竺!!独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得澎鎏盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：乱奠签字日期：矽口莎年多月7日学位论文版权使用授权书本学位论文作

2、者完全了解逝姿盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权进姿盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：赳轰签字日期：力口；年6月7日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：导师签名：签字日期：埘年‘月夕日电话：邮编：浙江大学硕士学位论文摘要本论文介绍了一种基于PLC的模块化直拉单晶炉热场温度控制系统，它具有可扩展性强、灵活性好、易于维护等特点，只要

3、做很少的模块扩展与软件修改工作，就可以满足各类直拉单晶炉控制系统的要求。本论文鉴于现在直拉单晶炉热场温度控制的现状，提出了模糊变系数PID控制算法，通过现场试验，实验曲线数据分析表明：论文给出的模糊变系数PID控制算法能够满足设计要求，能够达到对于直拉单晶炉热场温度控制的目的，控制精度在允许的控制范围内，误差比较合理，使作业控制更加有效和准确。论文总共分为七章：第一章介绍了论文的研究背景以及国内外在直拉单晶炉研究现状及发展，并对热场及其控制以及CZl50直拉单晶炉进行了介绍，并由此引出了论文的研究内容和方法。第二章主要进行的工作是研究了晶体的热动力、

4、热传输，在此基础上对热场建J，：模。第三章详细叙述了直拉单晶炉热场模糊变系数PID温度控制，首先对直拉单晶炉热场的特性进行测试研究，然后用模糊变系数PID控制算法进行控制，用经验知识对模糊变系数PID算法中的参数进行修正，达到理想的控制效果。第四章详细叙述了以基于PLC的模块化直拉单晶炉热场温度控制系统的硬件实现，首先提出了直拉单晶炉热场对控制系统的硬件要求，然后对本系统的硬件设计进行了详细说明。第五章详细叙述了以基于PLC的模块化直拉单晶炉热场温度控制系统的软件实现，首先对软件系统的整体框架进行了介绍，然后对软件系统的各个程序模块逐个分析。第六章介

5、绍了论文的现场试验，给出了系统试验的曲线、数据分析和最终结论。第七章总结了本论文研究的内容，并对课题中需要进一步研究、完善的重点进行了一定的探讨、分析和展望。关键词：模块化，单晶炉，PLC，热场温度，控制策略，模糊变系数PID。浙江大学硕士学位论文ABSTRACTAmodularization-controlsystemofSiliconCrystalFumaeebasedPLCisdiscussedindetail．Becauseofitsmodularization-structure,ithasstrongexpansibility,goodf

6、lexibilityandgoodmaintainability．withchangingafewhardwaremodularsandmodifyingsoftware，itcanmeettherequirementsofmostcontrolsystemsofSiliconCrystalGrowingFurnace．Aimingatth0actualityinthethermalfieldofthecontrolsystemofCz—SiliconCrystalFumaee．thePIDandfuzzycontrolisraisedandreal

7、ized．Thisnewlyconstructedsystemistestedbypracticalexperimentonitscontroleffectandtheresultshowsthatourdesigncanmeetthedesignguidelineandworkeffectively．Thisthesisconsistsofsevensections：Chapter1showstheresearchbackground,analyzesthepresentresearchdevelopmentonthefieldoftheCZl50

8、SiliconCrystalFurnaceandfinallygivestheresearchcontent