发明名称 控制系统与控制装置
摘要 在将控制对象分成数区后对各区控制下,利用本来之控制使到达目标稳态温之时刻一致,可有效的抑制在到达设定温度后之过越或下越发生,在制造半导体元件之制程可适当的控制晶圆之温度。
申请公布号 TW502140 申请公布日期 2002.09.11
申请号 TW090123440 申请日期 2001.09.24
申请人 山武股份有限公司 发明人 平山博文
分类号 G05D23/00;G01N27/00 主分类号 G05D23/00
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种控制系统,控制成所检测之控制对象之状态 之检测値收歛至目标稳态値, 其特征在于包括: 主运算装置,输入该目标稳态値及检测値后,产生 变化成该检测値收歛至该目标稳态値之操作量,控 制该控制对象; 主检测装置,向该主运算装置输出该检测値; 从运算装置,输入该主检测装置之检测値及别的检 测値后,产生变化成该别的检测値收歛至该检测値 之操作量,控制该控制对象;以及 从检测装置,向该从运算装置输出该别的检测値。 2.如申请专利范围第1项之控制系统,其中,设置了 第一选择器,输入目标稳态値及主检测装置之检测 値,选择其中之一方后向从运算装置输出。3.如申 请专利范围第1项之控制系统,其中,从运算装置对 所输入之目标稳态値或所输入之主检测装置之检 测値加上既定之偏置値后,据此控制控制对象之状 态。4.如申请专利范围第1项之控制系统,其中,设 置了目标稳态値记忆体,输出对主运算装置及从运 算装置记忆之目标稳态値。5.如申请专利范围第1 项之控制系统,其中,设置个数和主运算装置与从 运算装置之总数相同之输出目标稳态値之目标稳 态値记忆体,而且设置了在这些复数目标稳态値记 忆体之间切换该主运算装置或该各从运算装置之 输入元之第二选择器。6.一种控制系统,控制成所 检测之控制对象之状态之检测値收歛至目标稳态 値, 其特征在于包括: 运算装置,输入该目标稳态値及检测値后,输出变 化该检测値收歛至该目标稳态値之第一操作量;及 乘法装置,输入该第一操作量,对第一操作量乘以 预设之既定之比例系数値后输出第二操作量; 依照第二操作量控制控制对象。7.如申请专利范 围第6项之控制系统,其中,设置了比例系数输入装 置,对各乘法装置设定比例系数値。8.如申请专利 范围第6项之控制系统,其中,设置了比例系数设定 装置,依照和该复数乘法装置对应设置之控制对象 之检测値,就各乘法装置计算抑制该控制对象之检 测値相对于该目标稳态値之误差之比例系数値后 各自设定。9.如申请专利范围第6项之控制系统,其 中,设置个数和乘法装置相同之运算装置,而且设 置了在这些复数运算装置之间切换各乘法装置之 输入元之第一选择器。10.如申请专利范围第6项之 控制系统,其中,设置输入第一操作量及第二操作 量后选择其中之一方输出之第二选择器,依照该第 二选择器之输出控制控制对象。11.一种控制系统, 包括:彼此独立的改变控制对象之状态之复数操作 装置、检测该控制对象之状态之检测装置以及向 该复数操作装置输出操作量而使得该检测装置对 控制对象之状态之检测値收歛至目标稳态値之控 制装置, 其特征在于: 该检测装置检测全部之操作装置之附近之状态; 该控制装置使用对于某一个检测値之该操作装置 之附近之检测値之检测値偏差补偿向各操作装置 输出之各自之操作量。12.如申请专利范围第11项 之控制系统,其中,控制装置包括目标稳态値记忆 体,记忆目标稳态値;及运算电路,和各操作装置各 自对应的设置,使用各自之检测値相对于个别目标 値之控制偏差计算对于各自之操作装置之操作量 后输出;将该目标稳态値作为个别目标値供给和在 附近检测到成为基准之检测値之操作装置对应之 运算电路,将该基准之检测値作为个别目标値供给 别的运算电路。13.如申请专利范围第12项之控制 系统,其中,各运算电路按照各自之检测値相对于 个别目标値之控制偏差进行PID控制或IMC控制; 而且,替代该基准之检测値,将对该基准之检测値 加上检测値偏差之値或对该基准之检测値加上该 检测値偏差滤波后之値之和输入别的运算电路。 14.如申请专利范围第13项之控制系统,其中,将在对 全部之运算电路供给同一个别目标値之情况温度 变化最慢之运算电路选为和基准之检测値对应之 运算电路; 在别的运算电路输入加上了使用在该别的运算控 制电路之微分控制系数和在该所选择之运算电路 之微分控制系数之平均値将检测値偏差滤波后之 値。15.一种控制装置,计算操作量而使得令表示由 复数区域构成之控制对象之状态之量测値和预设 之设定値一致,向这些各区域输出操作量,进行控 制, 其特征在于包括: 操作量计算装置,依照该控制对象之第一区域之量 测値和预设之设定値,计算第一操作量和第二操作 量后,将该第一操作量作为第一区域操作量向该第 一区域输出; 偏差控制装置,依照该控制对象之别的区域之量测 値和预设之设定値或该第一区域之量测値,计算第 三操作量;以及 加法器,依照利用该操作量计算装置所计算之第二 操作量和利用该偏差控制装置所计算之第三操作 量所计算之操作量作为别的区域操作量向别的区 域输出。16.如申请专利范围第15项之控制装置,其 中,操作量计算装置包括: 第一操作量限制装置,对依照第一区域之量测値和 预设之设定値所计算之操作量限制上限及下限; 第一、第二比例计算装置,将自该第一操作量限制 装置所输出之操作量分枝后,对该所分枝之操作量 乘以预设之设定値;以及 第一、第二偏置计算装置,对自该第一、第二比例 计算装置所输出之操作量各自加上预设之设定値, 计算第一、第二操作量; 偏差控制装置包括第二操作量限制装置,对依照别 的区域之量测値和预设之设定値所计算之操作量 限制上限及下限后,计算第三操作量。图式简单说 明: 图1系表示以往之基本的PID控制系统之构造之系统 构造图。 图2系表示以往之别的PID控制系统之构造之系统构 造图。 图3系表示使用以往之控制装置之控制系统之构造 图。 图4系表示使用以往之控制装置之别的控制系统之 构造图。 图5(1)、(2)系表示使用以往之控制装置之控制系统 之温度特性图。 图6系表示本发明之实施例1之PID控制系统之系统 构造图。 图7(a)、(b)、(c)系在本发明之实施例1用以说明主 控制回路之选择方法之说明图。 图8系表示本发明之实施例2之PID控制系统之系统 构造图。 图9(a)、(b)系表示本发明之实施例2之温度控制例 之说明图。 图10(a)、(b)、(c)系表示本发明之实施例2之温度控 制之别例之说明图。 图11系表示本发明之实施例3之PID控制系统之系统 构造图。 图12(a)、(b)系表示本发明之实施例3之温度控制例 之说明图。 图13系表示本发明之实施例4之PID控制单元之构造 之方块图。 图14系表示本发明之实施例5之PID控制系统之系统 构造图。 图15系表示本发明之实施例5之至比例系数之设定 为止之处理步骤之流程图。 图16系表示本发明之实施例6之PID控制系统之系统 构造图。 图17系表示本发明之实施例7之PID控制单元之构造 之方块图。 图18系表示本发明之实施例8之PID控制系统之系统 构造图。 图19系表示本发明之实施例9之PID控制系统之系统 构造图。 图20(a)、(b)系表示在图19所示之PID控制系统在将输 入第一减法器之加法値及输入第二减法器之加法 値都设为目标稳态温度之情况之温度特性之说明 图。 图21(a)、(b)、(c)系表示本发明之实施例9之PID控制 系统之温度控制效果之说明图。 图22系表示本发明之实施例10之PID控制系统之系统 构造图。 图23系表示使用本发明之实施例11之控制装置之控 制系统之构造图。 图24系表示使用本发明之实施例12之控制装置之控 制系统之构造图。 图25系表示使用本发明之实施例12之控制装置之控 制系统之温度特性图。
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