JP2004272634A - ファジィ・pid制御方法及びその装置並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】目標の制御収束のためのフィードバック制御を実行する。加算器10がフィードバック制御における制御収束のための目標値信号と制御実行によるセンサー信号との差の偏差信号を出力する。この偏差信号に基づいたファジィ制御をPID制御に組み込んだファジィ・PID制御信号を、ファジィ・PID制御部11が生成して出力する。このファジィ・PID制御信号に基づいた制御を、制御対象部12において実行する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファジィ制御をPID制御に組み込んで、例えば、半導体製造装置におけるフィードバック制御を実行するための、ファジィ・PID制御方法及びその装置並びにプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の半導体製造装置におけるフィードバック制御は、例えば、ヒーター加熱電源、ガス流量、モーター位置設定(位置決め)、モーター回転速度などの制御に用いられている。
【0003】
このアナログフィードバック制御としては、あいまいさを数値化してデジタル処理するファジィ制御(Fuzzy Logic)、及びPID(Propotional/比例、Intergral/積分、Derivative/微分)制御が既知である。
【0004】
まず、従来のファジィ制御について説明する。
【0005】
図6は従来のファジィ制御の機能構成を示すブロック図であり、図7は従来のファジィ制御処理を説明するための図である。また、図8は従来のファジィ制御での目標値(設定値)に対するファジィ制御信号及びセンサー信号のレベルを時間軸上で説明するための図である。
【0006】
図6を参照すると、このファジィ制御では、ファジィ制御ユニット31に、前記した半導体製造装置などのヒーター加熱電源、ガスモーター位置設定(位置決め)及びモーター回転速度などの制御の状態を示すセンサー信号が、温度/流量/モーション部33の図示しない検出器から入力される。
【0007】
このセンサー信号は、例えば、上記したヒーター加熱電源、ガス流量、モーター位置設定(位置決め)及びモーター回転速度などの制御における状態を示す検出値である。
【0008】
ファジィ制御ユニット31は、電源制御ユニット32が生成したファジィ制御信号に基づいて、リニア/ON・OFF(オン・オフ)制御の信号を温度/流量/モーション部33に出力する。この温度/流量/モーション部33は、ファジィ制御による上記した「ヒーター加熱電源からモーター回転速度などまでの制御における状態」において、次の目標値の状態に変更設定したり、初期の状態(制御開始時)の目標値の状態に設定する制御を実行するものである。
【0009】
このファジィ制御は、温度/流量/モーション部33のそれぞれのアナログ的な量の制御(リニア/ON・OFF制御信号における「リニア制御信号」に対応)、及び電源(通電)のON・OFF制御(リニア/ON・OFF制御信号における「ON・OFF制御信号」に対応)である。
【0010】
なお、このファジィ制御は、具体的には、CPU,ROM及びRAMからなるMPU(Microprocessing Unit)構成によるソフトウェアで処理するのが一般的である。
【0011】
このMPU構成によるファジィ制御では、図6及び図7に図示したように、時間軸に対し、予め定められた制御収束の目標値である目標値信号(図6参照)と、センサー信号との差異(Δy)のΔy(負又は正)をΔy(零/0)とするファジィ制御信号から、リニア/ON・OFF制御信号を生成して、そのファジィ制御を実行している。
【0012】
図8を参照すると、従来のファジィ制御にあって、目標値信号に対するファジィ制御信号及びセンサー信号のレベルを時間軸上で示した場合、目標値に対して、センサー信号が同一値になるようにファジィ制御信号レベルをCPUなどで制御する。この制御では、センサー信号と目標値信号との差の偏差信号に対応してファジィ制御信号のレベルを大、中、小の各領域に区分し、この区分において、目標値信号に近づくように偏差信号が小さくなり、ファジィ制御信号も小さくなって、目標値信号になると、そのファジィ制御のループが制御目標に収束して安定する。
【0013】
この従来のファジィ制御は、あいまい理論よりif条件処理(フロー制御のなかで入力条件による出力分岐の処理)のためCPUの処理速度と判断条件の階層の深さで時間軸を決定しており、比較的低速演算処理用のCPUでも高速処理となってしまうため、制御変化時間の長いフィードバック制御への適用(時間軸の制御)は困難であった。このようにファジィ制御では、そのループ時間軸に整合するように制御を実行している。
【0014】
次に、従来のPID制御について説明する。
【0015】
図9は従来のPID制御の機能構成を示すブロック図であり、図10は従来のPID制御装置の具体な構成例を示すブロック図である。また、図11は従来のPID制御にあって目標値に対するPID制御信号及びセンサー信号を時間軸上で説明するための図である。
【0016】
図9を参照すると、このPID制御では、PID制御ユニット41に、半導体製造装置などにおけるヒーター加熱電源、ガス流量、モーター位置設定(位置決め)及びモーター回転速度などの制御を実行する温度/流量/モーション部43の図示しない検出器からのセンサー信号が入力される。PID制御ユニット41は、電源制御ユニット42に予め定められた制御収束目標の目標値信号とセンサー信号との差異に対応するPID制御信号から、リニア/ON・OFF制御信号を生成して、そのPID制御を実行している。
【0017】
このPID制御は、具体的には、MPU構成(図10のCPU60,ROM61,RAM62)によるソフトウェアで処理するのが一般的である。
【0018】
図10を参照すると、このPID制御の具体例では、加算器50に目標値信号とセンサー信号とが入力されて、この差の偏差信号がPID補償部51に入力される。PID補償部51からのPID制御信号が制御対象部53(図9における電源制御ユニット42、温度/流量/モーション部43に対応)に入力されて、そのPID制御が実行される。
【0019】
PID補償部51は、加算器50からの偏差信号を比例51a,積分51b,微分51cで処理し、このそれぞれの値を加算器51dで加算し、その加算値のPID制御信号を制御対象部53に供給する。
【0020】
また、制御対象部53からのセンサー信号が加算器50にフィードバックされ、目標値信号に対する偏差信号が生成される。
【0021】
図11を参照すると、従来のPID制御において目標値信号に対するPID制御信号及びセンサー信号のレベルは時間軸上においてハンチング波形である。
【0022】
このPID制御では、目標値信号に対して、PID制御信号をセンサー信号と同一のレベルになるように、CPUなどで制御する。この制御において、偏差の大きな偏差信号の領域では、比例定数で制御し、外乱に対しては微分定数で制御し、また、偏差の小さな偏差信号の領域では、積分定数で制御して、目標値信号になると、そのPID制御のループが収束して安定する。
【0023】
このようなPID制御によるフィードバック制御では、そのループ時間軸に整合するように、PID制御を実行している。このPlD制御において、時間的要素(時間軸上の処理)は、一般的にPID定数による固定値であるため、制御非収束の要因となる外部信号(適宜、外乱と表記する)には一つのPID定数でのみでしか動作しないことになる。上記したファジィ制御に関しては、各種の提案がある。例えば、電線製造ラインにあって、電線の絶縁体の厚さを安定させて、電線外径の一定化を図るファジィ制御の例が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0024】
また、PID制御に関しては、電子制御スロットル装置において、目標開度と実開度との偏差が収束状態にあるときにスロットルバルブの駆動モータの制御電流を制限するPID制御の提案が知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0025】
【特許文献1】
特開平7−37456号公報「ファジー制御による電線の外径制御システム」(要約)
【特許文献2】
特開2002−70588号公報「電子制御スロットル装置」(要約)
【0026】
【発明が解決しようとする課題】
このような上記従来例では、次の(1)(2)(3)の不都合がある。
(1)従来例の前者のファジィ制御では、制御変化時間の長いフィードバック制御への適用(時間軸の制御)は困難であった。すなわち、ファジィ制御では、偏差信号に対応した制御が実行され、時間軸の制御(制御時間)が困難である。さらに、ファジィ制御信号のレベル変化(波形)がセンサー信号と対象である。
(2)従来例の後者のPID制御によるフィードバック制御では、ループ時間軸に整合するように、PID制御を実行している。したがって、制御対象部(図10参照)のループゲインで決定されるPID定数において、固定値が多いことから、制御対象部のループゲインが直線性の場合は再現性が高く得られるものの、PID定数が固定値である場合には、多種の外乱や制御対象部での制御箇所が複数、かつ、非直線性のPID制御では、良好な再現性が得られない。
(3)上記した(1)ファジィ制御、及び(2)PID制御の両方を半導体製造装置におけるフィードバック制御などにCPU構成をもって適用する場合、ファジィ制御及びPID制御用のそれぞれのプログラムが必要となる。さらに、ファジィ制御及びPID制御用のそれぞれを連携処理するためのシーケンスプログラムも必要となる。換言すれば、装置規模及び処理規模が増大化してしまう。公報例も上記した(1)ファジィ制御、及び(2)PID制御と同様の不都合がある。
【0027】
本発明は、上記課題を解決するためになされ、プログラムステップ数が削減され、かつ、ファジィ制御及びPID制御用のそれぞれのプログラム及び連携処理用のシーケンスプログラムが不要となって、装置規模及び処理規模が低減する、ファジィ・PID制御方法及びその装置並びにプログラムの提供を目的としている。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、制御対象手段でのフィードバック制御を実行するファジィ・PID(Propotional/比例、Intergral/積分、Derivative/微分)制御方法において、ファジィ制御をPID制御に組み込む過程と、ファジィ制御処理にPID定数を設定する過程とを有する。
【0029】
また、上記目的を達成する本発明は、制御対象手段でのフィードバック制御を実行するファジィ・PID制御方法において、フィードバック制御における制御収束の目標を示す設定値信号と制御実行の検出信号との差の偏差信号を得る過程と、前記偏差信号に基づいて、ファジィ制御をPID制御に組み込んだファジィ・PID制御信号を生成する過程と、前記ファジィ・PID制御信号に基づいた制御を前記制御対象手段において実行する過程とを有する。
【0030】
そして、前記ファジィ制御処理へのPID定数の設定として、ファジィ制御の範囲を微分に置き換え、ファジィ演算結果の加重平均を積分とし、ファジィ制御の有効無効の範囲を比例に置き換える。
【0031】
上記目的を達成する本発明のファジィ・PID制御方法では、PID制御にファジィ制御を組み込んでいる。そして、このファジィ制御で、制御の時間軸の制御を可能にしている。さらに、固定的なPID定数での動作に対し、ファジィ制御による制御対象部のループゲインの補正も可能にしている。
【0032】
この場合、ファジィ制御用のプログラムの処理の加重平均が積分となる。また、ファジィ制御では、有効無効が比例領域となり、さらに、ファジィ制御の範囲が微分となる。この結果、これらをMPU構成で実行する際のプログラムステップ数が低減する。また、半導体製造装置におけるフィードバック制御をMPU構成で実行する際の、ファジィ制御及びPID制御用のそれぞれのプログラム及び連携処理用のシーケンスプログラムが不要となる。これらの結果、装置規模及び処理規模が低減される。
【0033】
上記目的を達成する本発明のファジィ・PID制御装置は、制御対象手段でのフィードバック制御を実行するものであり、フィードバック制御における収束目標を示す設定値信号と制御実行による検出信号との差の偏差信号を出力する検出手段と、前記検出手段からの偏差信号に基づいて、ファジィ制御をPID制御に組み込んだファジィ・PID制御信号を生成して出力するファジィ・PID制御手段と、前記ファジィ・PID制御手段からのファジィ・PID制御信号に基づいた制御を実行する制御対象手段とを備える。
【0034】
そして、前記制御対象手段が、ファジィ・PID制御手段からのファジィ・PID制御信号に基づいてアナログ駆動信号、電源オン・オフ信号の一方又は両方を出力する電源制御部と、前記電源制御部からのアナログ駆動信号、電源ON・OFF信号の一方又は両方で制御を実施する制御実施部とを備える。前記制御実施部が、半導体製造プロセスにおける装置であり、かつ、制御の実施が、前記半導体製造プロセスでの装置における温度、流量、移動を含む制御である。
【0035】
本発明のファジィ・PID制御装置は、上記したファジィ・PID制御方法と同様に、プログラムステップ数が削減され、かつ、ファジィ制御及びPID制御用のそれぞれのプログラム及び連携処理用のシーケンスプログラムが不要となり、これらの結果、装置規模及び処理規模が低減される。
【0036】
上記目的を達成する本発明のプログラムは、フィードバック制御における制御収束の目標を示す設定値信号と制御実行での検出信号との差の偏差信号を得るステップと、前記偏差信号に基づいて、ファジィ制御をPID制御に組み込んだファジィ・PID制御信号を生成するステップと、前記ファジィ・PID制御信号に基づいたフィードバック制御を実行するステップとをコンピュータに実行させる。
【0037】
本発明のプログラムでは、当該発明が、情報記録媒体(パッケージソフトウェアなど)や通信ネットワーク上からのダウンロード/インストールを通じた提供が可能になる。したがって、当該発明を、種々の装置に搭載されるマイクロコンピュータなどで容易に実施できるようになって、その汎用性が向上する。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、本発明の実施形態を説明する。この構成は、本発明を理解できる程度に概略的に示している。
【0039】
以下、本発明の好適な構成例について説明する。したがって、本発明は以下の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載に基づく様々な形態に適用可能である。
【0040】
(実施形態の構成及び要部の個々の動作)
図1は本発明のファジィ・PID制御方法及びその装置並びにプログラムの実施形態における機能構成を示すブロック図である。
【0041】
図1を参照すると、このファジィ・PID制御では、ファジィ・PID制御ユニット1に、例えば、半導体製造装置におけるヒーター加熱電源、ガス流量、モーター位置設定(位置決め)及びモーター回転速度の制御のためのセンサー信号(本発明(請求項)における検出信号に対応する)が温度/流量/モーション部3(本発明(請求項)における制御実施部に対応する。また、「モーション」は本発明(請求項)における「移動」に対応する)の図示しない検出器から入力される。ファジィ・PID制御ユニット1は、温度/流量/モーション部3からのセンサー信号に基づいてファジィ・PID制御信号を生成し、このファジィ・PID制御信号を、電源制御ユニット2に出力する。このファジィ・PID制御信号に基づいて、電源制御ユニット2(本発明(請求項)における電源制御部に対応する)がリニア/ON・OFF制御信号(本発明(請求項)におけるアナログ駆動信号、電源オン・オフ信号に対応する)を生成して、温度/流量/モーション部3に出力する。そのファジィ・PID制御を温度/流量/モーション部3が実行する。この温度/流量/モーション部3は、ファジィ制御による上記した「ヒーター加熱電源からモーター回転速度などまでの制御における状態」から、次の目標値の状態に変更設定したり、初期の状態(制御開始時)の目標値の状態に設定する制御を実行するものである。
【0042】
このフィードバック制御のファジィ・PID制御では、PID制御にファジィ制御を組み込んでいる。そして、このファジィ制御で、制御の時間軸の制御を可能にしている。さらに、固定的なPID定数での動作に対し、ファジィ制御による制御対象部のループゲインの補正も可能にしている。
【0043】
この場合、ファジィ制御用のプログラムの処理の加重平均が積分となる。また、ファジィ制御の有効無効では比例領域となり、さらに、ファジィ制御の範囲が微分となる。この結果、これらをMPU構成で実行する際のプログラムステップ数が低減する。すなわち、従来例をもって説明したようなファジィ制御及びPID制御用のそれぞれのプログラム及び連携処理用のシーケンスプログラムも不要となる。
【0044】
図2は、図1のファジィ・PID制御装置の機能構成の具体的な構成例を示すブロック図である。
【0045】
図2を参照すると、この具体例の構成は、目標値信号とセンサー信号とが入力されて、この信号の差である偏差信号を出力する加算器10(本発明(請求項)における検出手段に対応する)と、この加算器10からの偏差信号に基づいたファジィ・PIDの制御によるファジィ・PID制御信号を出力するファジィ・PID制御部11と、このファジィ・PID制御部11からのファジィ・PID制御信号が入力され、そのファジィ・PID制御を実行するとともに、センサー信号を出力する制御対象部12(本発明(請求項)における制御対象手段に対応する)とを有している。
【0046】
ファジィ・PID制御部11は、CPU20と、本実施形態での以下に説明するプログラムを格納したROM21及びワーキング処理用のRAM22からなるMPU構成である。
【0047】
ファジィ・PID制御部11において、MPU構成による処理(機能構成ファジィ・PID制御部11のブロック内に図示)は、以降で詳細に説明する様に「(1)ファジィ制御の範囲/微分(Derivative)、(2)ファジィ演算結果を加重平均/積分(Intergral)、(3)ファジィ制御の有効無効範囲と置換/比例(Propotional)」である。
【0048】
また、制御対象部12は、図1中の電源制御ユニット2及び温度/流量/モーション部3に対応して構成されている。
【0049】
なお、ここでの制御対象部12の制御は、上記した半導体製造装置などにおける「ヒーター加熱電源からモーター回転速度などまでの制御における状態まで」において、次の目標値の状態に変更設定したり、初期の状態(制御開始時)の目標値の状態に設定する制御である。
【0050】
また、ファジィ・PID制御信号の生成は、加算器10での目標値信号とセンサー信号との差の偏差信号に対応するものであり、最終的には制御対象部12の電源制御ユニットにおけるリニア/ON・OFF制御信号を生成して、最終的に制御対象部12での温度/流量/モーション部によるファジィ・PID制御を制御収束目標として実行するためのものである。
【0051】
センサー信号は、ファジィ・PID制御部11が、制御対象部12を制御するための、ファジィ・PID制御信号の生成用である。
【0052】
(実施形態の全体の動作)
図3は図2に示す実施形態の動作の処理手順を示すフローチャートであり、図4は図3中のサブルーチン(ステップS4)の動作の処理手順を示すフローチャートである。また、図5はファジィ・PID制御における目標値に対するファジィ・PID制御信号及びセンサー信号を時間軸上で説明するための図である。
【0053】
まず、図3を参照すると、ステップS1で、図2中のRAM22に目標値及び基本定数が設定される。例えば、図2中のCPU20に、入出力(I/O)回路(図示せず)に接続された入力操作装置(例えば、キーボード、マウス)から設定される。
【0054】
この目標値は、図5中におけるファジィ・PID制御信号のレベルにおける設定値であり、半導体製造装置などにおけるフィードバック制御にあって、ヒーター加熱電源、ガス流量、モーター位置設定(位置決め)及びモーター回転速度の制御の所望値(所定値)である。
【0055】
次に、ステップS2において、目標値及び基本定数(これはPID定数である)が設定される。このそれぞれの設定は、図2中のファジィ・PID制御部11の具体的な構成におけるCPU20に対してRAM22から取り込んだ記憶データ(PID定数)が設定される。
【0056】
さらに、ステップS3において、図2中の加算器10にセンサー信号、及び目標値信号が入力される。次に、ステップS4で、ファジィ・PID計算処理が実行される。このファジィ・PID計算処理は、図2に示すように、加算器10における目標値信号とセンアー信号との差である偏差信号をファジィ・PID制御部11で次のように処理してファジィ・PID制御信号を生成する。
【0057】
このファジィ・PID計算処理は、偏差信号に対応したファジィ・PID制御信号を生成する。ファジィ・PID制御信号からは、制御対象部12でのリニア(アナログ)/ON・OFF制御信号を生成する。この実施形態でのリニア(アナログ)/ON・OFF制御信号は、図5に示すように、有効無効のファジィの制御範囲(このファジィ係数は上記したPID定数から算出)、及びPID定数の適用範囲としてのファジィ・PID制御信号のレベル対時間軸である。
【0058】
「ファジィ・PID制御部11でのファジィ・PID計算処理」
(1)高速処理が要求されるファジィ制御の範囲を微分(上記した図10のPID補償部を参照)に置き換える。
(2)ファジィ演算結果の加重平均(0〜n回)を積分とする。
(3)ファジィ制御の有効無効の範囲を比例に置き換える。例えば、0〜100%内における0〜10%と90〜100%とを「有効範囲」とし、残りの10〜90%を「無効範囲」とする。
【0059】
なお、ファジィ・PID制御部11での処理において、図5に示すように、ファジィ制御の有効無効の範囲では、ファジィ係数を、PID定数から算出し、また、このファジィ制御の有効無効の範囲と制御開始の間がPID定数適用範囲である。
【0060】
このステップS4の処理を図4に示すサブルーチンを参照して詳細に説明する。
【0061】
図3中のステップS3のサブルーチンでは、ステップS3のセンサー信号入力後に、ファジィ制御の有効無効の範囲を比例領域に置き換える。例えば、上記した0〜100%内における0〜10%と90〜100%とを「有効範囲」とし、残りの10〜90%を「無効範囲」とする。この処理は、図3に示すステップS1,S2に示す基本定数における比例定数で処理され、無効範囲の場合は次のファジィ制御の判定に進み、また、有効範囲の場合は以降のステップS46に進む(ステップS41)。
【0062】
ファジィ制御の判定では、図3に示すステップS1,S2に示す基本定数における微分で処理され、ファジィ制御が有効の場合は、次のファジィ計算に進み、また、ファジィ制御が無効の場合は以降のステップS44に進む(ステップS42)。
【0063】
ファジィ制御が有効の場合は、ファジィ制御を実行して、加重平均(積分)に進む(ステップS43)。
【0064】
加重平均(積分)では、図3に示すステップS1,S2に示す基本定数における積分で処理され、加重平均(積分)が有効の場合(ステップS44)は、次の加重平均計算に進み、次の加重平均計算となる(ステップS45)。また、加重平均(積分)が無効の場合は以降のステップS46に進む。
【0065】
この後でファジィ制御・PID出力となる。この値は、例えば、図2中のRAM22で一時的に記憶され、前回出力値としてステップS45の加重平均計算に用いられる(ステップS46)。
【0066】
次に、この図4のサブルーチン(図3中の(ステップS4)の処理の後は、図3におけるステップS5の処理となる。このステップS5おいて、ファジィ・PIDによる制御信号(ファジィ・PID制御信号)を制御対象部12に出力する。
【0067】
そして、図4のステップS6において、目標値(設定値)の変更有無を判断し、この有無で変更がある場合(No)、ステップS2の目標値が設定され、基本定数(PID定数)の設定にリターンして、以降のルーチンを実行する。また、ステップS6において、目標値の変更がない場合は(Yes)、制御終了を判断し、終了でない場合は(No)、再度の制御実行のために、ステップS3のセンサー信号入力にリターンして以降の処理を実行する。また、ステップS7で制御終了の場合は、一連のファジィ・PID制御が終了となる。
【0068】
(実施形態の利点)
このように、この実施形態では、フィードバック制御のファジィ・PID制御では、PID制御にファジィ制御を組み込み、ファジィ制御で、時間軸の制御を可能にし、さらに、固定的なPID定数での動作に対し、ファジィ制御による制御対象部のループゲインの補正も可能にしている。
【0069】
この場合、ファジィ制御用のプログラム処理の加重平均が積分となる。また、ファジィ制御のプログラム処理が、有効無効範囲が比例領域となり、さらに、ファジィ制御の範囲が微分となる。この結果、これらをMPU構成で実行する際のプログラムステップ数が低減する。
【0070】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、ファジィ・PID制御方法及びその装置並びにプログラムによれば、MPU構成におけるのプログラムステップ数が低減し、かつ、半導体製造装置におけるフィードバック制御などを実行する際の、ファジィ制御及びPID制御用それぞれのプログラム及び連携処理用のシーケンスプログラムが不要となって、その装置規模及び処理規模が低減するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のファジィ・PID制御方法及びその装置並びにプログラムの実施形態における機能構成を示すブロック図である。
【図2】実施形態のファジィ・PID制御装置の実際の構成例を示すブロック図である。
【図3】実施形態の動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図4】図3中のサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図5】実施形態のファジィ・PID制御における目標値に対するファジィ・PID制御信号及びセンサー信号を時間軸上で説明するための図である。
【図6】従来のファジィ制御の機能構成を示すブロック図である。
【図7】従来のファジィ制御処理を説明するための図である。
【図8】従来のファジィ制御での目標値に対するファジィ制御信号及びセンサー信号のレベルを時間軸上で説明するための図である。
【図9】従来のPID制御の機能構成を示すブロック図である。
【図10】従来のPID制御装置の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図11】従来のPID制御にあって目標値に対するPID制御信号及びセンサー信号を時間軸上で説明するための図である。
【符号の説明】
1 ファジィ・PID制御ユニット
2 電源制御ユニット
3 温度/流量/モーション部
10 加算器
11 ファジィ・PID制御部
12 制御対象部
20 CPU
21 ROM
22 RAM
Claims (7)
- 制御対象手段でのフィードバック制御を実行するファジィ・PID(Propotional/比例、Intergral/積分、Derivative/微分)制御方法において、
ファジィ制御をPID制御に組み込む過程と、
ファジィ制御処理にPID定数を設定する過程と、
を有することを特徴とするファジィ・PID制御方法。 - 制御対象手段でのフィードバック制御を実行するファジィ・PID制御方法において、
フィードバック制御における制御収束の目標を示す設定値信号と制御実行の検出信号との差の偏差信号を得る過程と、
前記偏差信号に基づいて、ファジィ制御をPID制御に組み込んだファジィ・PID制御信号を生成する過程と、
前記ファジィ・PID制御信号に基づいた制御を前記制御対象手段において実行する過程と、
を有することを特徴とするファジィ・PID制御方法。 - 前記ファジィ制御処理へのPID定数の設定として、
ファジィ制御の範囲を微分に置き換え、ファジィ演算結果の加重平均を積分とし、ファジィ制御の有効無効の範囲を比例に置き換えることを特徴とする請求項1に記載のファジィ・PID制御方法。 - 制御対象手段でのフィードバック制御を実行するファジィ・PID制御装置において、
フィードバック制御における収束目標を示す設定値信号と制御実行による検出信号との差の偏差信号を出力する検出手段と、
前記検出手段からの偏差信号に基づいて、ファジィ制御をPID制御に組み込んだファジィ・PID制御信号を生成して出力するファジィ・PID制御手段と、
前記ファジィ・PID制御手段からのファジィ・PID制御信号に基づいた制御を実行する制御対象手段と、
を備えることを特徴とするファジィ・PID制御装置。 - 前記制御対象手段が、
ファジィ・PID制御手段からのファジィ・PID制御信号に基づいてアナログ駆動信号、電源オン・オフ(ON・OFF)信号の一方又は両方を出力する電源制御部と、
前記電源制御部からのアナログ駆動信号、電源オン・オフ信号の一方又は両方で制御を実施する制御実施部と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載のファジィ・PID制御装置。 - 前記制御実施部が、半導体製造プロセスにおける装置であり、かつ、
制御の実施が、前記半導体製造プロセスでの装置における温度、流量、移動を含む制御であることを特徴とする請求項5に記載のファジィ・PID制御装置。 - フィードバック制御における制御収束の目標を示す設定値信号と制御実行での検出信号との差の偏差信号を得るステップと、
前記偏差信号に基づいて、ファジィ制御をPID制御に組み込んだファジィ・PID制御信号を生成するステップと、
前記ファジィ・PID制御信号に基づいたフィードバック制御を実行するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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