LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法与装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103543742 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103543742 A (21)申请号 201310503909.4 (22)申请日 2013.10.23 G05B 23/02(2006.01) G05B 13/04(2006.01) (71)申请人北京七星华创电子股份有限公司地址 100015 北京市朝阳区酒仙桥东路 1 号 M2 楼 2 层 (72)发明人王峰王健孙少东 (74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人李相雨 (54) 发明名称 LPCVD 设备的温控时滞系统自校正方法与装置 (57) 。

2、摘要本发明公开了一种 LPCVD 设备的温控时滞系统自校正方法，包括：对 LPCVD 设备各个温控区建立包含时滞误差的 PID 控制模型；建立包含权重系数的比例，积分，微分控制项的自校正调节项模型，并确定已建立的权重系数取值范围；建立监督控制项，用于加强 LPCVD 设备的温控时滞系统的稳定性。同时，本发明也公开了一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正装置，包括：控制模型模块，用于建立 LPCVD 设备各个温控区的包含时滞误差的 PID 控制模型；权重 PID 控制模型模块，用于建立包含处理大时滞环节权重系数的比例，积分，微分。

3、控制项模型，并确定已建立的权值系数取值范围；监督模块，用于加强 LPCVD 设备的温控时滞系统的稳定性。通过此种设计，提高了PID控制模型参数设置的准确性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页说明书 5 页附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图1页 (10)申请公布号 CN 103543742 A CN 103543742 A 1/2 页 2 1. 一种 LPCVD 设备的温控时滞系统自校正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 1）对 LPCVD 设备各个温控区建立包含时滞误差的 PID。

4、控制模型； 2）建立包含处理大时滞环节权重系数的比例，积分，微分控制项的自校正调节项和前馈模型，并确定已建立的权重系数取值范围； 3）建立监督控制项，用于加强 LPCVD 设备的温控时滞系统的稳定性。 2.根据权利要求1所述的一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，其特征在于，所述步骤 1）的 PID 控制模型的构建方式为使用增量式方式模型，该模型为 ui(t-)=(Kip(t)+Kip(t)(ei(t)-ei(t-1)+(Kii(t)+Kii(t) ei(t)+(Kid(t)+Kid(t)(ei(t)-2ei(t-1)+ei(t-2) 式中， i为温区的序号。

5、； t为时刻； ei(t)， ei(t-1)和ei(t-2)分别为第t，第t-1和第t-2 时刻所得的误差信号； ui(t) 为控制器增量； Kip为比例系数， Kii为积分系数， Kid为微分系数。 3.根据权利要求1所述的一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，其特征在于，所述步骤 2）中使用构建含权重系数的比例调整规则控制模型，其中 Kip(t) 为比例自校正调整项， i11、 i12为调整项的权重系数、 ei(t) 为误差信号， Ri11和 Ri12为等效抵消时滞环节的比例前馈，为达到性能指标的误差值。 4.根据权利要求1所述的一种LPCVD设备的温控时。

6、滞系统自校正方法，其特征在于，所述步骤 2）中使用构建含权重系数的积分调整规则控制模型，其中 Kii(t) 为积分自校正调整项， i21、 i22为调整项的权重系数、 ei(t) 为误差信号， Ri21和 Ri22为等效抵消时滞环节的积分前馈，为达到性能指标的误差值。权利要求书 CN 103543742 A 2 2/2 页 3 5.根据权利要求1所述的一种LPCVD设备的温控系统自校正方法，其特征在于，所述步骤 2）中使用构建含权重系数的微分调整规则控制模型，其中 Kid(t) 为积分自校正调整项， i31、 i32为调整项的权重系数、 ei(t) 为误差。

7、信号， Ri31和 Ri32为等效抵消时滞环节的微分前馈，为达到 5 性能指标的误差值。 6. 根据权利要求 3-5 任一项所述的一种 LPCVD 设备的温控系统自校正方法，其特征在于， i11， i21， i31， i12， i22和 i32的取值范围为 0-1。 7. 根据权利要求 6 所述的一种 LPCVD 设备的温控系统自校正方法，其特征在于， i11， i21， i31， i12， i22和 i32的权重值分别为 i11=0.4， i12=0.2， i21=0.02， i22=0.01， i31=0.1和i32=0.05。 Ri11， Ri12， Ri21， Ri22， R。

8、i31和Ri32各前馈值分别为Ri11=4， Ri12=2， Ri21=1.8， Ri22=1.1， Ri31=0.3 和 Ri32=0.1。 8.根据权利要求1所述的一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，其特征在于，所述步骤 3）监督项的建立方法为，设定误差阈值，当误差超过阈值时，启动安全保护项，将系统控制在系统温度允许范围内。 9.根据权利要求8所述的一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，其特征在于，监督项的控制模型为其中 us（t）为监督控制， (t) 为监督控制数值， emax为设定的允许误差阈值。 10. 一种 LPCVD 设备的温控系统自校正。

9、装置，其特征在于，该装置包括以下模块： 1）控制模型模块，用于对 LPCVD 设备各个温控区建立包含时滞误差的 PID 控制模型； 2）权重 PID 控制模型模块，用于建立包含处理大时滞环节权重系数的比例，积分，微分控制项的自校正调节项和前馈模型，并确定已建立的权重系数取值范围； 3）监督模块，用于加强 LPCVD 设备的温控时滞系统的稳定性。权利要求书 CN 103543742 A 3 1/5 页 4 LPCVD 设备的温控时滞系统自校正方法与装置技术领域 0001 本发明涉及温度自动化控制领域，特别涉及一种 LPCVD 设备的温控时滞系统自校正。

10、方法与装置。背景技术 0002 根据 LPCVD 工艺的要求， LPCVD 设备中需要设计温度控制系统，通常使用的控制方法是 PID 控制，控制器的参数设计是十分重要的。 0003 由于 LPCVD 设备自身的实际特点，加热炉体共有 5 个温区，且 5 个温区之间相互有热干扰特性，那么 5 个温区控制器参数的调整考虑因素就不仅仅是自身的温区情况，还要考虑其他热干扰因素，同时设备自身具有的时滞效应使控制效应滞后，结果不尽如人意。目前的解决方法大是凭经验人为手动操作调整或离线计算调整。 0004 手动调整的缺点是需要人员实时守候，并且系统受人为因素影响大，容易受到人。

11、为误差因素的影响，而且实时性较差。离线调整的缺点为设计时的调整环境为理想状态下的环境，而实际工作中会有各种未知的及不可量化或模型化的因素无法加入系统的环境设定中，所以离线计算调整后的效果不尽如人意，达不到预期的效果，费时费力，甚至会引起控制系统的振荡不稳定。发明内容 0005 （一）要解决的技术问题 0006 本发明的目的在于解决 LPCVD 设备中温度时滞控制系统的设计问题，尤其是传统 PID 系统中各参数的设定不准确，不能在线调整的问题。 0007 （二）技术方案 0008 本发明采用如下技术方案： 0009 一种 LPCVD 设备的温控时滞系统自校正方法，。

12、包含以下步骤： 0010 1）对 LPCVD 设备各个温控区建立包含时滞误差的 PID 控制模型； 0011 2）建立包含处理大时滞环节权重系数的比例，积分，微分控制项的自校正调节项和前馈模型，并确定已建立的权重系数取值范围； 0012 3）建立监督控制项，用于加强 LPCVD 设备的温控时滞系统的稳定性。 0013 优选的，所述步骤 1）的 PID 控制模型的构建方式为使用增量式方式模型，该模型为 0014 ui(t-)=(Kip(t)+Kip(t)(ei(t)-ei(t-1)+(Kii(t)+Kii(t) ei(t)+(Kid(t)+Kid(t)(ei(t)。

13、-2ei(t-1)+ei(t-2) 0015 式中， i 为温区的序号； t 为时刻； ei(t)， ei(t-1) 和 ei(t-2) 分别为第 t，第 t-1 和第 t-2 时刻所得的误差信号； ui(t) 为控制器增量； Kip为比例系数， Kii为积分系数， Kid为微分系数。 0016 优选的，所述步骤 2）中使用说明书 CN 103543742 A 4 2/5 页 5 0017 0018 构建含权重系数的比例调整规则控制模型， 0019 其中 Kip(t) 为比例自校正调整项， i11、 i12为调整项的权重系数、 ei(t) 为误差信号，为达到性能指标。

14、的误差值。 0020 优选的，所述步骤 2）中使用 0021 0022 构建含权重系数的积分调整规则控制模型， 0023 其中 Kii(t) 为积分自校正调整项， i21、 i22为调整项的权重系数、 ei(t) 为误差信号，为达到性能指标的误差值。 0024 优选的，所述步骤 2）中使用 0025 0026 构建含权重系数的微分调整规则控制模型， 0027 其中 Kid(t) 为积分自校正调整项， i31、 i32为调整项的权重系数、 ei(t) 为误差信号，为达到性能指标的误差值。 0028 优选的， i11， i21， i31， i12， i22和 i32的取值范围为 0。

15、-1。说明书 CN 103543742 A 5 3/5 页 6 0029 优选的， i11， i21， i31， i12，i22和 i32的权重值分别为 i11=0.4， i12=0.2， i21=0.02， i22=0.01， i31=0.1 和 i32=0.05。Ri11， Ri12， Ri21， Ri22， Ri31和 Ri32各前馈值分别为 Ri11=4， Ri12=2， Ri21=1.8， Ri22=1.1， Ri31=0.3 和 Ri32=0.1。 0030 优选的，所述步骤 3）监督项的建立方法为，设定误差阈值，当误差超过阈值时，启动安全保护项，将系统控制在。

16、系统温度允许范围内。 0031 优选的，监督项的控制模型为 0032 0033 其中 us（t）为监督控制， (t) 为监督控制数值， emax为设定的允许误差阈值。 0034 一种 LPCVD 设备的温控时滞系统自校正装置，包括以下模块： 0035 1）控制模型模块，用于对 LPCVD 设备各个温控区建立包含时滞误差的 PID 控制模型； 0036 2）权重 PID 控制模型模块，用于建立处理大时滞环节包含权重系数的比例，积分，微分控制项和前馈模型，并确定已建立的权值系数取值范围； 0037 3）监督模块，用于加强 LPCVD 设备的温控时滞系统的稳定性。 0。

17、038 （三）有益效果 0039 本发明通过采用对 LPCVD 设备各个温控区建立包含时滞误差的 PID 模型；建立处理大时滞环节包含权重系数的比例，积分，微分控制项和前馈模型，并确定已建立的权值系数取值范围；建立监督项以加强系统的稳定性的手段，达到了 PID 控制中各个系数参数的设定，满足了在 LPCVD 设备中的实时自动化控制，可在线调整参数的问题。附图说明 0040 图 1 所示的是本发明的一种 LPCVD 设备的温控系统自校正方法流程图； 0041 图 2 所示的是本发明的一种 LPCVD 设备的温控系统自校正装置的示意图。具体实施方式 0042 下面。

18、结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 0043 如图 1 是本发明的一种 LPCVD 设备的温控时滞系统自校正方法流程图，如图 2 所示的是本发明的一种 LPCVD 设备的温控时滞系统自校正装置的示意图，在本实施例中，使用图 2 所示的装置和如图 1 所示的方法进而完成一种 LPCVD 设备的温控时滞系统自校正方法和设备的实施，以下实施例以此方案为例。 0044 控制温度调节装置的具体工作，使所述反应腔室的温度达到 LPCVD 工艺的生产要求。其中，所述温度调节装置包括： PLC 可编程逻辑控制。

19、器（Programmable Logic Controller，简称PLC）， SCR可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier，简称SCR) ；所述温度传感器包括：热偶传感器。 0045 实施例 0046 本方法针对 LPCVD 设备温度控制自身独特的特性，对于 PID 结构的控制器，在 PID 说明书 CN 103543742 A 6 4/5 页 7 控制器参数上添加一项参数调整项，由自身和附近相关温区的误差项和调整权重系数构成，并给定控制技术指标，调整项随时间变化可以在线调整修改，使控制系统最终能够自动的达到给定的技术指标。。

20、同时为了防止控制系统的误差超过系统允许的警戒值时加入监督控制防止控制系统振荡不稳定。 0047 定义 t 时刻误差为 0048 e(t)=rin(t)-yout(t)t=1,2,(1) 0049 式中 rin(t) 为给定参考信号， yout(t) 为实际控制系统输出值， t 为采样时刻。 0050 考虑经典的增量式 PID 控制方法，其控制器结构如式 (2) 所示： 0051 uiu(it(+t1-)=)u=i(Kt)ip+(ei(uti)(t-ei(t)-1)+Kiiei(t)+Kid(ei(t)-2 ei(t-1)+ei(t-2)(2) 0052 式中， i 指第 i 个温区，。

21、ei(t)， ei(t-1) 和 ei(t-2) 分别为第 t，第 t-1 和第 t-2 时刻所得的误差信号； ui(t)为第t时刻计算出的控制器的输出值； ui(t)为控制器增量； Kip 为比例系数， Kii为积分系数， Kid为微分系数。 0053 接下来的任务就是调整 Kip， Kii和 Kid三个参数。加入三个参数的调整项，将式 (2) 修改为 0054 ui(t+1)=ui(t)+ui(t-) 0055 ui(t-)=(Kip(t)+Kip(t)(ei(t)-ei(t-1)+(Kii(t)+Kii(t)ei(t)(3) 0056 +(Kid(t)+Kid(t)(ei(t。

22、)-2ei(t-1)+ei(t-2) 0057 式 (3) 中的 Kp(t)， Ki(t) 和 Kd(t) 为三个参数的自校正调整项和前馈。 0058 自校正调整项和前馈的具体表示形式为 0059 0060 0061 说明书 CN 103543742 A 7 5/5 页 8 0062 式中， Kip(t) 为比例自校正调整项， Kii(t) 为微分自校正调整项， Kid(t) 为积分自校正调整项，参数 i11， i21， i31， i12， i22和 i32分别代表调整项的权重系数，为达到性能指标的误差值。权重系数取 0063 值范围为 0 1 之间，参数 i11=0.4， i12。

23、=0.2， i21=0.02， i22=0.005， i31=0.1 和i32=0.05。 =0.1。各前馈值分别为Ri11=4， Ri12=2， Ri21=1.8， Ri22=1.1， Ri31=0.3和Ri32=0.1。 0064 除此之外，为了防止控制系统振荡不稳定，可以增加监督控制项 us，当误差超过控制系统允许的警戒范围的时候可以强行拉回到控制系统允许的范围内。 0065 u(t)=uc(t)-us(t) 0066 式中， uc为经过参数调整后计算出的控制器数值， us为监督控制，其表达形式为 0067 0068 式中(t) 为监督控制数值， emax为误差允许的警戒范围。

24、最大值，当误差超过允许的警戒范围最大值时，监督控制起作用，使控制系统从接近不稳定的状态回到稳定的状态和监督模块。 0069 LPCVD设备的温控系统自校正装置，如图2所示，包括控制模型模块、权重PID控制模型模块。 0070 控制模型模块，用于对LPCVD设备各个温控区建立包含时滞误差的PID控制模型。 0071 权重 PID 控制模型模块，用于建立包含处理大时滞环节权重系数的比例，积分，微分控制项的自校正调节项和前馈模型，并确定已建立的权重系数取值范围。 0072 监督模块，用于加强系统的稳定性。 0073 以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。说明书 CN 103543742 A 8 1/1 页 9 图 1 图 2 说明书附图 CN 103543742 A 9 。

摘要
申请专利号：	CN201310503909.4	申请日：	2013.10.23
公开号：	CN103543742A	公开日：	2014.01.29
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):G05B 23/02变更事项:专利权人变更前:北京七星华创电子股份有限公司变更后:北方华创科技集团股份有限公司变更事项:地址变更前:100015 北京市朝阳区酒仙桥东路1号M2楼2层变更后:100015 北京市朝阳区酒仙桥东路1号\|\|\|专利权的转移IPC(主分类):G05B 23/02登记生效日:20180320变更事项:专利权人变更前权利人:北方华创科技集团股份有限公司变更后权利人:北京北方华创微电子装备有限公司变更事项:地址变更前权利人:100015 北京市朝阳区酒仙桥东路1号变更后权利人:100176 北京市北京经济技术开发区文昌大道8号\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):G05B 23/02申请日:20131023\|\|\|公开
IPC分类号：	G05B23/02; G05B13/04	主分类号：	G05B23/02
申请人：	北京七星华创电子股份有限公司
发明人：	王峰; 王健; 孙少东
地址：	100015 北京市朝阳区酒仙桥东路1号M2楼2层
优先权：
专利代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司 11002	代理人：	李相雨
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内容摘要

本发明公开了一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，包括：对LPCVD设备各个温控区建立包含时滞误差的PID控制模型；建立包含权重系数的比例，积分，微分控制项的自校正调节项模型，并确定已建立的权重系数取值范围；建立监督控制项，用于加强LPCVD设备的温控时滞系统的稳定性。同时，本发明也公开了一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正装置，包括：控制模型模块，用于建立LPCVD设备各个温控区的包含时滞误差的PID控制模型；权重PID控制模型模块，用于建立包含处理大时滞环节权重系数的比例，积分，微分控制项模型，并确定已建立的权值系数取值范围；监督模块，用于加强LPCVD设备的温控时滞系统的稳定性。通过此种设计，提高了PID控制模型参数设置的准确性。

权利要求书

权利要求书
1.  一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1）对LPCVD设备各个温控区建立包含时滞误差的PID控制模型；
2）建立包含处理大时滞环节权重系数的比例，积分，微分控制项的自校正调节项和前馈模型，并确定已建立的权重系数取值范围；
3）建立监督控制项，用于加强LPCVD设备的温控时滞系统的稳定性。

2.  根据权利要求1所述的一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，其特征在于，所述步骤1）的PID控制模型的构建方式为使用增量式方式模型，该模型为
Δui(t-τ)=(Kip(t)+ΔKip(t))(ei(t)-ei(t-1))+(Kii(t)+ΔKii(t))ei(t)+(Kid(t)+ΔKid(t))(ei(t)-2ei(t-1)+ei(t-2))
式中，i为温区的序号；t为时刻；ei(t)，ei(t-1)和ei(t-2)分别为第t，第t-1和第t-2时刻所得的误差信号；Δui(t)为控制器增量；Kip为比例系数，Kii为积分系数，Kid为微分系数。

3.  根据权利要求1所述的一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，其特征在于，所述步骤2）中使用

构建含权重系数的比例调整规则控制模型，
其中ΔKip(t)为比例自校正调整项，αi11、αi12为调整项的权重系数、ei(t)为误差信号，Ri11和Ri12为等效抵消时滞环节的比例前馈，ε为达到性能指标的误差值。

4.  根据权利要求1所述的一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，其特征在于，所述步骤2）中使用

构建含权重系数的积分调整规则控制模型，
其中ΔKii(t)为积分自校正调整项，αi21、αi22为调整项的权重系数、ei(t)为误差信号，Ri21和Ri22为等效抵消时滞环节的积分前馈，ε为达到性能指标的误差值。

5.  根据权利要求1所述的一种LPCVD设备的温控系统自校正方法，其特征在于，所述步骤2）中使用

构建含权重系数的微分调整规则控制模型，
其中ΔKid(t)为积分自校正调整项，αi31、αi32为调整项的权重系数、ei(t)为误差信号，Ri31和Ri32为等效抵消时滞环节的微分前馈，ε为达到5性能指标的误差值。

6.  根据权利要求3-5任一项所述的一种LPCVD设备的温控系统自校正方法，其特征在于，αi11，αi21，αi31，αi12，αi22和αi32的取值范围为0-1。

7.  根据权利要求6所述的一种LPCVD设备的温控系统自校正方法，其特征在于，αi11，αi21，αi31，αi12，αi22和αi32的权重值分别为αi11=0.4，αi12=0.2，αi21=0.02，αi22=0.01，αi31=0.1和αi32=0.05。Ri11，Ri12，Ri21，Ri22，Ri31和Ri32各前馈值分别为Ri11=4，Ri12=2，Ri21=1.8，Ri22=1.1，Ri31=0.3和Ri32=0.1。

8.  根据权利要求1所述的一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，其特征在于，所述步骤3）监督项的建立方法为，设定误差阈值，当误差超过阈值时，启动安全保护项，将系统控制在系统温度允许范围内。

9.  根据权利要求8所述的一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，其特征在于，监督项的控制模型为
us=(t)u(t)^|e(t)|>emax0|e(t)|<emax]]>
其中us（t）为监督控制，(t)为监督控制数值，emax为设定的允许误差阈值。

10.  一种LPCVD设备的温控系统自校正装置，其特征在于，该装置包括以下模块：
1）控制模型模块，用于对LPCVD设备各个温控区建立包含时滞误差的PID控制模型；
2）权重PID控制模型模块，用于建立包含处理大时滞环节权重系数的比例，积分，微分控制项的自校正调节项和前馈模型，并确定已建立的权重系数取值范围；
3）监督模块，用于加强LPCVD设备的温控时滞系统的稳定性。

说明书

说明书LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法与装置
技术领域
本发明涉及温度自动化控制领域，特别涉及一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法与装置。
背景技术
根据LPCVD工艺的要求，LPCVD设备中需要设计温度控制系统，通常使用的控制方法是PID控制，控制器的参数设计是十分重要的。
由于LPCVD设备自身的实际特点，加热炉体共有5个温区，且5个温区之间相互有热干扰特性，那么5个温区控制器参数的调整考虑因素就不仅仅是自身的温区情况，还要考虑其他热干扰因素，同时设备自身具有的时滞效应使控制效应滞后，结果不尽如人意。目前的解决方法大是凭经验人为手动操作调整或离线计算调整。
手动调整的缺点是需要人员实时守候，并且系统受人为因素影响大，容易受到人为误差因素的影响，而且实时性较差。离线调整的缺点为设计时的调整环境为理想状态下的环境，而实际工作中会有各种未知的及不可量化或模型化的因素无法加入系统的环境设定中，所以离线计算调整后的效果不尽如人意，达不到预期的效果，费时费力，甚至会引起控制系统的振荡不稳定。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明的目的在于解决LPCVD设备中温度时滞控制系统的设计问题，尤其是传统PID系统中各参数的设定不准确，不能在线调整的问题。
（二）技术方案
本发明采用如下技术方案：
一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法，包含以下步骤：
1）对LPCVD设备各个温控区建立包含时滞误差的PID控制模型；
2）建立包含处理大时滞环节权重系数的比例，积分，微分控制项的自校正调节项和前馈模型，并确定已建立的权重系数取值范围；
3）建立监督控制项，用于加强LPCVD设备的温控时滞系统的稳定性。
优选的，所述步骤1）的PID控制模型的构建方式为使用增量式方式模型，该模型为
Δui(t-τ)=(Kip(t)+ΔKip(t))(ei(t)-ei(t-1))+(Kii(t)+ΔKii(t))ei(t)+(Kid(t)+ΔKid(t))(ei(t)-2ei(t-1)+ei(t-2))
式中，i为温区的序号；t为时刻；ei(t)，ei(t-1)和ei(t-2)分别为第t，第t-1和第t-2时刻所得的误差信号；Δui(t)为控制器增量；Kip为比例系数，Kii为积分系数，Kid为微分系数。
优选的，所述步骤2）中使用

构建含权重系数的比例调整规则控制模型，
其中ΔKip(t)为比例自校正调整项，αi11、αi12为调整项的权重系数、ei(t)为误差信号，ε为达到性能指标的误差值。
优选的，所述步骤2）中使用

构建含权重系数的积分调整规则控制模型，
其中ΔKii(t)为积分自校正调整项，αi21、αi22为调整项的权重系数、ei(t)为误差信号，ε为达到性能指标的误差值。
优选的，所述步骤2）中使用

构建含权重系数的微分调整规则控制模型，
其中ΔKid(t)为积分自校正调整项，αi31、αi32为调整项的权重系数、ei(t)为误差信号，ε为达到性能指标的误差值。
优选的，αi11，αi21，αi31，αi12，αi22和αi32的取值范围为0-1。
优选的，αi11，αi21，αi31，αi12，αi22和αi32的权重值分别为αi11=0.4，αi12=0.2，αi21=0.02，αi22=0.01，αi31=0.1和αi32=0.05。Ri11，Ri12，Ri21，Ri22，Ri31和Ri32各前馈值分别为Ri11=4，Ri12=2，Ri21=1.8，Ri22=1.1，Ri31=0.3和Ri32=0.1。
优选的，所述步骤3）监督项的建立方法为，设定误差阈值，当误差超过阈值时，启动安全保护项，将系统控制在系统温度允许范围内。
优选的，监督项的控制模型为
us=(t)u(t)^|e(t)|>emax0|e(t)|<emax]]>
其中us（t）为监督控制，(t)为监督控制数值，emax为设定的允许误差阈值。
一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正装置，包括以下模块：
1）控制模型模块，用于对LPCVD设备各个温控区建立包含时滞误差的PID控制模型；
2）权重PID控制模型模块，用于建立处理大时滞环节包含权重系数的比例，积分，微分控制项和前馈模型，并确定已建立的权值系数取值范围；
3）监督模块，用于加强LPCVD设备的温控时滞系统的稳定性。
（三）有益效果
本发明通过采用对LPCVD设备各个温控区建立包含时滞误差的PID模型；建立处理大时滞环节包含权重系数的比例，积分，微分控制项和前馈模型，并确定已建立的权值系数取值范围；建立监督项以加强系统的稳定性的手段，达到了PID控制中各个系数参数的设定，满足了在LPCVD设备中的实时自动化控制，可在线调整参数的问题。
附图说明
图1所示的是本发明的一种LPCVD设备的温控系统自校正方法流程图；
图2所示的是本发明的一种LPCVD设备的温控系统自校正装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1是本发明的一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法流程图，如图2所示的是本发明的一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正装置的示意图，在本实施例中，使用图2所示的装置和如图1所示的方法进而完成一种LPCVD设备的温控时滞系统自校正方法和设备的实施，以下实施例以此方案为例。
控制温度调节装置的具体工作，使所述反应腔室的温度达到LPCVD工艺的生产要求。其中，所述温度调节装置包括：PLC可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC），SCR可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier，简称SCR)；所述温度传感器包括：热偶传感器。
实施例
本方法针对LPCVD设备温度控制自身独特的特性，对于PID结构的控制器，在PID控制器参数上添加一项参数调整项，由自身和附近相关温区的误差项和调整权重系数构成，并给定控制技术指标，调整项随时间变化可以在线调整修改，使控制系统最终能够自动的达到给定的技术指标。同时为了防止控制系统的误差超过系统允许的警戒值时加入监督控制防止控制系统振荡不稳定。
定义t时刻误差为
e(t)=rin(t)-yout(t)t=1,2,…(1)
式中rin(t)为给定参考信号，yout(t)为实际控制系统输出值，t为采样时刻。
考虑经典的增量式PID控制方法，其控制器结构如式(2)所示：
uΔiu(it(+t1-)τ=)u=i(Kt)ip+(eiΔ(uti)(t--eiτ(t)-1))+Kiiei(t)+Kid(ei(t)-2ei(t-1)+ei(t-2))(2)
式中，i指第i个温区，ei(t)，ei(t-1)和ei(t-2)分别为第t，第t-1和第t-2时刻所得的误差信号；ui(t)为第t时刻计算出的控制器的输出值；Δui(t)为控制器增量；Kip为比例系数，Kii为积分系数，Kid为微分系数。
接下来的任务就是调整Kip，Kii和Kid三个参数。加入三个参数的调整项，将式(2)修改为
ui(t+1)=ui(t)+Δui(t-τ)
Δui(t-τ)=(Kip(t)+ΔKip(t))(ei(t)-ei(t-1))+(Kii(t)+ΔKii(t))ei(t)(3)
+(Kid(t)+ΔKid(t))(ei(t)-2ei(t-1)+ei(t-2))
式(3)中的ΔKp(t)，ΔKi(t)和ΔKd(t)为三个参数的自校正调整项和前馈。
自校正调整项和前馈的具体表示形式为

式中，ΔKip(t)为比例自校正调整项，ΔKii(t)为微分自校正调整项，ΔKid(t)为积分自校正调整项，参数αi11，αi21，αi31，αi12，αi22和αi32分别代表调整项的权重系数，ε为达到性能指标的误差值。权重系数取
值范围为0～1之间，参数αi11=0.4，αi12=0.2，αi21=0.02，αi22=0.005， αi31=0.1和αi32=0.05。ε=0.1。各前馈值分别为Ri11=4，Ri12=2，Ri21=1.8，Ri22=1.1，Ri31=0.3和Ri32=0.1。
除此之外，为了防止控制系统振荡不稳定，可以增加监督控制项us，当误差超过控制系统允许的警戒范围的时候可以强行拉回到控制系统允许的范围内。
u(t)=uc(t)-us(t)
式中，uc为经过参数调整后计算出的控制器数值，us为监督控制，其表达形式为

式中(t)为监督控制数值，emax为误差允许的警戒范围最大值，当误差超过允许的警戒范围最大值时，监督控制起作用，使控制系统从接近不稳定的状态回到稳定的状态和监督模块。
LPCVD设备的温控系统自校正装置，如图2所示，包括控制模型模块、权重PID控制模型模块。
控制模型模块，用于对LPCVD设备各个温控区建立包含时滞误差的PID控制模型。
权重PID控制模型模块，用于建立包含处理大时滞环节权重系数的比例，积分，微分控制项的自校正调节项和前馈模型，并确定已建立的权重系数取值范围。
监督模块，用于加强系统的稳定性。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。