JP4737233B2 - Temperature controller and heat treatment equipment - Google Patents

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Description

本発明は、計測対象や制御対象などのモデルに好適なモデル構造を用いた温度調節器および熱処理装置に関し、更に詳しくは、干渉のある制御対象の制御や予測制御などに好適なモデル構造を用いた温度調節器および熱処理装置に関する。 The present invention relates to a temperature controller and a heat treatment apparatus using a suitable model structure to model such measurement target and the control target, and more particularly, a suitable model structure such as a control or predictive control of a controlled object with interference using a temperature controller and to a heat treatment apparatus.

入出力が複数点の干渉のある制御対象、すなわち、制御対象に入力される操作量と制御対象からの制御量とを複数備えるとともに、操作量と制御量との間に相互干渉が存在する制御対象を、非干渉化制御する公知技術として、図32に示される非干渉化PID制御がある(例えば、非特許文献1参照)。   A control target having multiple points of input / output interference, that is, a control having a plurality of operation amounts input to the control target and a control amount from the control target, and mutual interference exists between the operation amount and the control amount As a known technique for controlling the object to be non-interfering, there is a non-interacting PID control shown in FIG.

この例の制御対象30は、2入力(u,u)2出力(z,z)の2chの干渉のある制御対象であり、P11,P21,P12,P22は、伝達関数、C11,C22は、制御対象30からの制御量z,zと目標値r,rとの偏差に基づいて、操作量u’,u’を、それぞれ出力する主補償器であり、C12(s)とC21(s)は、非干渉化のためのクロスコントローラである。 The control target 30 in this example is a control target with 2ch interference of 2 inputs (u 1 , u 2 ) 2 outputs (z 1 , z 2 ), and P 11 , P 21 , P 12 , P 22 are The transfer functions C 11 and C 22 output manipulated variables u 1 ′ and u 2 ′ based on deviations between the controlled variables z 1 and z 2 from the controlled object 30 and the target values r 1 and r 2 , respectively. C 12 (s) and C 21 (s) are cross controllers for non-interference.

この従来例は、制御対象の干渉の関係を行列として考えるものであり、干渉を打ち消すように、調節部31における非干渉化のためのクロスコントローラC12(s)とC21(s)の大きさを決めるものである。 In this conventional example, the relationship of interference of control objects is considered as a matrix, and the cross controllers C 12 (s) and C 21 (s) for non-interference in the adjusting unit 31 are set so as to cancel the interference. It is what decides.

制御量zが操作量u’の影響を受けず、制御量zが操作量u’の影響を受けないようにクロスコントローラC12(s)とC21(s)を設計すれば、非干渉化を達成することができる。このような影響の排除手段として逆行列を用いる方法もある。
須田信英他「PID制御」朝倉書店(システム制御情報学会編) 2000年3月10日、p62
If the cross controllers C 12 (s) and C 21 (s) are designed so that the controlled variable z 1 is not affected by the manipulated variable u 2 ′ and the controlled variable z 2 is not affected by the manipulated variable u 1 ′. , Non-interference can be achieved. There is also a method using an inverse matrix as means for eliminating such influence.
Nobuhide Suda et al. “PID Control” Asakura Shoten (Edition of System Control Information Society) March 10, 2000, p62

しかしながら、前提となっている制御対象の干渉の関係は、単純な低次の行列関係ではない。そのため、上述の従来例の1次のモデルでは、理想的な非干渉化を実現することはできない。例えば、熱干渉のある制御対象に、従来の非干渉化PID制御を適用すると、図33および図34に示されるようになる。これらの図において、太い実線がu,zに対応するch1、細い実線がu,zに対応するch2をそれぞれ示している。 However, the presupposed relationship of interference of the controlled object is not a simple low-order matrix relationship. Therefore, ideal non-interference cannot be realized with the above-described first-order model of the conventional example. For example, when conventional non-interacting PID control is applied to a control target with thermal interference, the result is as shown in FIGS. In these drawings, a thick solid line indicates ch1 corresponding to u 1 and z 1 , and a thin solid line indicates ch2 corresponding to u 2 and z 2 .

図33は、1次モデルで非干渉化した制御対象の特性である。1000秒で制御対象のch1にステップ状のヒータ出力(操作量)を入力した場合の温度(制御量)である。定常的には、非干渉化は充分に実現できているが、過渡的には問題である。ch1の温度が上昇しているのと反対にch2の温度は低下している。   FIG. 33 shows the characteristics of the controlled object that has been made non-interfering with the primary model. This is the temperature (control amount) when a stepped heater output (operation amount) is input to ch1 to be controlled in 1000 seconds. In a steady state, the non-interference can be realized sufficiently, but it is a problem transiently. Contrary to the increase in the temperature of ch1, the temperature of ch2 is decreasing.

図34は、その制御対象をCHR調整則で制御したときの目標値応答である。190℃の状態からch1だけ目標値を10℃上昇させたステップ応答である。過渡的な非干渉化が実現できていないため、ch1の目標値だけを変更したにもかかわらず、ch2の温度も大きく変化していることが分かる。   FIG. 34 shows a target value response when the controlled object is controlled by the CHR adjustment rule. This is a step response in which the target value is increased by 10 ° C. for ch 1 from the state of 190 ° C. Since transient non-interference cannot be realized, it can be seen that the temperature of ch2 is also greatly changed even though only the target value of ch1 is changed.

このような過渡的な非干渉化を実現できない原因は、制御対象の干渉の関係は、図32で示される操作量uから制御量zへの単純で一方的な関係ではないからである。   The reason why such transient non-interference cannot be realized is that the relationship of interference of the controlled object is not a simple and unilateral relationship from the manipulated variable u to the controlled variable z shown in FIG.

干渉よる熱量の移動は、温度差に起因している。複数点の制御対象の各点間の温度差が大きいときには、干渉による熱の移動は大きく、各点間の温度差が小さいときには、干渉による熱の移動は小さい。このような関係が考慮されていないために、想定する制御対象モデルの誤差が大きく、そのために、非干渉化制御の逆行列により打ち消せる要因も限界があるからである。   The movement of the heat amount due to the interference is caused by the temperature difference. When the temperature difference between the points of the plurality of points to be controlled is large, the heat transfer due to interference is large, and when the temperature difference between the points is small, the heat transfer due to interference is small. This is because such a relationship is not taken into account, so that the error of the assumed control target model is large, and there is a limit to the factors that can be canceled by the inverse matrix of the non-interacting control.

このため、従来の非干渉化制御は、実用に耐える場合が少なかった。   For this reason, the conventional non-interacting control has rarely been practically used.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、非干渉化制御や予測制御などに好適なモデル構造を用いた温度調節器および熱処理装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a temperature controller and a heat treatment apparatus using a suitable model structure such as a non-interference control or predictive control.

本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。   In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

本発明の温度調節器は、熱容量を有する塊である制御対象からの検出温度に基づいて、前記制御対象に対する操作量を出力する温度制御手段と、前記温度制御手段からの前記操作量に基づいて、モデルを用いたむだ時間補償出力を与えるむだ時間補償手段とを備え、むだ時間補償制御を行なう温度調節器であって、前記モデルは、制御対象モデルと、むだ時間を除いた制御対象モデルとを含み、前記制御対象モデルは、複数のモデル要素を含み、少なくとも一つの入力および少なくとも一つの出力を備え、前記複数のモデル要素の二つのモデル要素毎に、一方のモデル要素の出力から他方のモデル要素の出力を減算した出力側の差を、正負を異ならせて前記モデル要素の入力側にフィードバックするモデル構造を含んでいる。ここで、熱容量を有する塊とは、熱板、ウェハ、支持構造体などをいう。 The temperature controller of the present invention is based on a temperature control means for outputting an operation amount for the control object based on a detected temperature from the control object that is a mass having a heat capacity, and on the basis of the operation amount from the temperature control means. A temperature regulator for performing a dead time compensation control, comprising: a controlled object model; and a controlled object model excluding the dead time. The two controlled object models include a plurality of model elements, each having at least one input and at least one output, and for each of the two model elements of the plurality of model elements, from the output of one model element to the other And a model structure that feeds back the difference on the output side obtained by subtracting the output of the model element to the input side of the model element with different signs. Here, the lump having the heat capacity refers to a hot plate, a wafer, a support structure, and the like.

本発明によると、むだ時間補償制御に用いる制御対象モデルは、複数のモデル要素を含み、モデル要素の出力側の差を、入力側にフィードバックするモデル構造を含んでいるので、従来の一次遅れ要素を含むモデルに比べて、モデル誤差が小さくなって、オーバーシュート等が抑制される。   According to the present invention, the controlled object model used for the dead time compensation control includes a plurality of model elements and includes a model structure that feeds back the difference on the output side of the model elements to the input side. Compared to a model including the model error, the model error is reduced, and overshoot and the like are suppressed.

本発明の温度調節器は、制御対象からの検出温度に基づいて、前記制御対象に対する操作量を出力する温度制御手段を備える温度調節器であって、前記検出温度および前記操作量の少なくとも一方に基づいて、前記制御対象によって処理される熱容量を有する塊である被処理物の温度を推定する被処理物モデルを備え、前記制御手段は、前記被処理物モデルを用いて推定された被処理物の推定温度および前記制御対象からの前記検出温度に基づいて、前記操作量を出力するものであり、前記被処理物モデルが、複数のモデル要素を含み、前記複数のモデル要素の二つのモデル要素毎に、一方のモデル要素の出力から他方のモデル要素の出力を減算した出力側の差を、正負を異ならせて前記モデル要素の入力側にフィードバックするモデル構造である。 The temperature controller according to the present invention is a temperature controller including a temperature control unit that outputs an operation amount for the control object based on a detected temperature from the control object, and includes at least one of the detected temperature and the operation amount. Based on a workpiece model for estimating the temperature of a workpiece to be processed which is a mass having a heat capacity to be processed by the control object, and the control means is a workpiece estimated using the workpiece model The manipulated variable is output based on the estimated temperature of the control object and the detected temperature from the control object, and the workpiece model includes a plurality of model elements, and two model elements of the plurality of model elements A model structure that feeds back the difference on the output side obtained by subtracting the output of the other model element from the output of one model element to the input side of the model element with different signs A.

本発明によると、モデル誤差が小さいモデル構造を有する被処理物モデルを用いて被処理物の温度を推定して制御対象を制御するので、
制御対象によって処理される被処理物の温度を所望の温度にして処理できる。
According to the present invention, the object to be processed is estimated by using the object model having a model structure with a small model error, and the object to be controlled is controlled.
Processing can be performed with a desired temperature of the workpiece to be processed by the control target.

本発明の一実施態様においては、前記温度制御手段は、前記制御対象の目標温度と前記検出温度との偏差が入力される比例微分制御部と、前記目標温度と前記被処理物の推定温度との偏差が入力される積分制御部とを備えている。   In one embodiment of the present invention, the temperature control means includes a proportional differential control unit to which a deviation between the target temperature to be controlled and the detected temperature is input, the target temperature and the estimated temperature of the object to be processed. And an integration control unit to which the deviation is input.

本発明によると、積分制御部の積分動作によって、被処理物の推定温度が、目標温度に一致するように制御対象を制御できることになる。   According to the present invention, the object to be controlled can be controlled so that the estimated temperature of the object to be processed matches the target temperature by the integration operation of the integration control unit.

本発明の熱処理装置は、被処理物を熱処理する熱処理手段と、温度検出手段によって検出された前記熱処理手段の検出温度に基づいて、前記熱処理手段の温度を制御する本発明の温度調節器と、該温度調節器の出力に基づいて、前記熱処理手段に対して操作を加える操作手段とを備えている。   The heat treatment apparatus of the present invention includes a heat treatment means for heat-treating an object to be processed, and a temperature controller of the present invention for controlling the temperature of the heat treatment means based on the detected temperature of the heat treatment means detected by the temperature detection means, And operating means for operating the heat treatment means based on the output of the temperature controller.

ここで、操作を加えるとは、熱処理手段を加熱および/または冷却することをいう。   Here, adding an operation means heating and / or cooling the heat treatment means.

本発明によると、本発明の温度調節器によって、高い精度で温度制御された熱処理装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a heat treatment apparatus that is temperature-controlled with high accuracy by the temperature controller of the present invention.

以上のように本発明によれば、計測対象や制御対象などの物理状態の差に対応する出力側の差を、入力側にフィードバックするというモデル構造とすることにより、従来例のモデル構造に比べて、想定する対象のモデルの誤差が小さくなり、このモデル構造を用いて非干渉化制御や予測制御などを行なうので、高精度の制御などが可能となる。   As described above, according to the present invention, the model structure in which the difference on the output side corresponding to the difference in the physical state of the measurement target or the control target is fed back to the input side is compared with the model structure of the conventional example. As a result, the error of the model to be assumed is reduced, and the non-interacting control or the predictive control is performed using this model structure, so that highly accurate control or the like is possible.

以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一つの実施の形態に係る制御対象モデルのモデル構造のブロック線図であり、上述の図32の従来例の制御対象30に対応するものである。   FIG. 1 is a block diagram of the model structure of a controlled object model according to one embodiment of the present invention, and corresponds to the above-described conventional controlled object 30 of FIG.

この実施の形態のモデル構造1は、2入力(u,u)2出力(z,z)の熱干渉系の制御対象の熱モデルであり、2chの制御対象モデルである。 The model structure 1 of this embodiment is a thermal model to be controlled of a thermal interference system with two inputs (u 1 , u 2 ) and two outputs (z 1 , z 2 ), and is a 2ch controlled model.

入力u,uとしては、例えば、熱処理盤や熱処理炉などの制御対象をそれぞれ加熱する二つのヒータ出力である操作量を、また、出力z,zとしては、例えば、制御対象の温度をそれぞれ検出する二つの温度センサからの検出温度である制御量を想定することができる。 As the inputs u 1 and u 2 , for example, operation amounts that are two heater outputs for heating a control object such as a heat treatment board and a heat treatment furnace, respectively, and as outputs z 1 and z 2 , for example, A control amount that is a detected temperature from two temperature sensors that respectively detect temperatures can be assumed.

この制御対象モデルのモデル構造1は、2出力z,zの差を、減算部2で算出し、フィードバック要素Pfを介して2入力u,uに、減算部3および加算部4を介して正負を異ならせてそれぞれフィードバックするものである。 Model structure 1 of the controlled object model, the difference between the two outputs z 1, z 2, calculated by the subtraction unit 2, the two inputs u 1, u 2 via a feedback element Pf, subtraction unit 3 and the adding section 4 Each is fed back with different signs.

なお、P11,P22は、各入力u,uから各出力z,zへの伝達関数である。この例では、熱処理盤や熱処理炉などの制御対象の二つのヒータに割当てられた部分、すなわち、各chに対応する制御対象が、熱容量を有するモデル要素としてそれぞれ把握されるものであり、各モデル要素は、伝達関数P11,P22として示されている。
このモデル構造1は、熱干渉系の熱モデルであり、温度差があるときに、熱量の移動が生じ、この熱量の移動は、温度差に比例するというフーリエの法則の意味するところと等価である。
P 11 and P 22 are transfer functions from the inputs u 1 and u 2 to the outputs z 1 and z 2 . In this example, the parts assigned to the two heaters to be controlled such as the heat treatment panel and the heat treatment furnace, that is, the control objects corresponding to each ch are respectively grasped as model elements having heat capacity, and each model The elements are shown as transfer functions P 11 and P 22 .
This model structure 1 is a thermal model of a heat interference system. When there is a temperature difference, the movement of heat occurs, and this movement of heat is equivalent to the meaning of Fourier's law that is proportional to the temperature difference. is there.

フーリエの法則は、例えば、「伝熱工学」、田坂英紀著、森北出版株式会社のp6より、熱移動量を決める重要な因子は、空間的な温度勾配であり、2点間の距離をΔx、2点間の温度差をΔTとすると、熱流束q(単位面積当たりの熱移動量)は、λを熱伝導率として、
q=−λ(dT/dx)
となる。
Fourier's law is, for example, “Heat Transfer Engineering”, Hideki Tasaka, p6 of Morikita Publishing Co., Ltd. The important factor that determines the amount of heat transfer is the spatial temperature gradient, and the distance between two points is expressed as Δx When the temperature difference between the two points is ΔT, the heat flux q (heat transfer amount per unit area) is λ as the thermal conductivity,
q = −λ (dT / dx)
It becomes.

図1のフィードバック要素Pfがフーリエの法則の熱伝導率λに対応する。   The feedback element Pf in FIG. 1 corresponds to the thermal conductivity λ of Fourier's law.

このモデル構造1は、上述の各モデル要素の出力である2出力z,zの差、すなわち、温度差を、干渉の度合い等に対応するフィードバック要素Pfを介して各モデル要素の入力である2入力u,u、すなわち、熱量に対応する操作量に、正負を異ならせてそれぞれフィードバックするものであり、温度差によって、一方のchから他方のchへ熱量の移動が生じ、一方のchは熱量が奪われ(負)、他方のchには熱量が足される(正)という熱干渉の現象をブロック線図で表したものである。 In this model structure 1, the difference between the two outputs z 1 and z 2 that are outputs of the above-described model elements, that is, the temperature difference is input to each model element via a feedback element Pf corresponding to the degree of interference or the like. A certain amount of input u 1 , u 2 , that is, an operation amount corresponding to the amount of heat is fed back with different signs, and the amount of heat is transferred from one ch to the other due to the temperature difference. This is a block diagram showing the phenomenon of thermal interference in which the amount of heat is deprived (negative) and the amount of heat is added to the other channel (positive).

すなわち、この実施の形態の制御対象モデルのモデル構造1は、熱系の制御対象の干渉は、二つの温度があって、温度の差ができたときに、その温度差に比例した熱量の移動が起こるというフーリエの法則を意味している。   That is, in the model structure 1 of the controlled object model of this embodiment, the interference of the controlled object of the thermal system has two temperatures, and when there is a temperature difference, the amount of heat proportional to the temperature difference is transferred. Means the Fourier law that happens.

フィードバック要素pfは、温度差によってどれだけ熱量が移動するかの比率であって、係数値であってもよいし、一次遅れ要素であってもよい。   The feedback element pf is a ratio of how much heat moves due to a temperature difference, and may be a coefficient value or a first-order lag element.

次に、この実施の形態の制御対象モデルであるモデル構造1と図32の従来例の制御対象モデルとの特性の違いについて説明する。   Next, the difference in characteristics between the model structure 1 that is the controlled object model of this embodiment and the controlled object model of the conventional example of FIG. 32 will be described.

図2は、この実施の形態のモデル構造1に仮のパラメータを設定した構成を示している。このモデル構造1の定常特性が、図3である。制御対象の入力である操作量uのch1だけに1000秒の時点に0から2のステップを入力したときの制御量を示しており、ch2の操作量uは、常に0であり、太い実線がch1を、細い実線がch2をそれぞれ示している。 FIG. 2 shows a configuration in which temporary parameters are set in the model structure 1 of this embodiment. The steady-state characteristics of this model structure 1 are shown in FIG. Shows the control amount when the inputted two steps from 0 to a point ch1 only 1000 seconds at which the operation amount u 1 input of the controlled object, the operation amount u 2 of ch2 is always zero, thick A solid line indicates ch1 and a thin solid line indicates ch2.

この図3定常特性に一致するように従来の制御対象モデルのパラメータを設定した結果の定常特性が図4であり、従来例の制御対象モデルのパラメータが図5である。   FIG. 4 shows the steady characteristics as a result of setting the parameters of the conventional controlled object model so as to match the steady characteristics of FIG. 3, and FIG. 5 shows the parameters of the controlled model of the conventional example.

定常特性は、良く一致させることができても、過渡特性は、一致させることができない。   Even if the steady characteristics can be matched well, the transient characteristics cannot be matched.

この実施の形態のモデル構造1と従来例の制御対象モデルとの過渡特性を拡大したものが、図6および図7である。この実施の形態のモデル構造1では、図6に示されるように、温度差が発生し、熱の移動が始まるために遅れが発生しているのに対して、従来例の制御対象モデルでは、図7に示されるように、遅れなくch2の温度は上昇している。この違いが、制御性能の違いとして現れるのである。   6 and 7 are enlarged views of the transient characteristics of the model structure 1 of this embodiment and the control target model of the conventional example. In the model structure 1 of this embodiment, as shown in FIG. 6, a temperature difference is generated and a delay occurs because heat transfer starts, whereas in the control target model of the conventional example, As shown in FIG. 7, the temperature of ch2 rises without delay. This difference appears as a difference in control performance.

従来例の制御対象モデルの干渉の要素を高次にすれば、この実施の形態の制御対象モデル1に近い状態にすることができるが、パラメータの数が増大して複雑になるという欠点が発生する。これについては,更に後述する。
図8は、非干渉化制御を行なう本発明の温度調節器を用いた温度制御システムの構成図である。
If the interference factor of the control target model of the conventional example is made higher, it can be brought into a state close to the control target model 1 of this embodiment, but there is a disadvantage that the number of parameters increases and becomes complicated. To do. This will be further described later.
FIG. 8 is a configuration diagram of a temperature control system using the temperature controller of the present invention that performs non-interference control.

この実施の形態の温度調節器5は、上述の本発明の制御対象モデルであるモデル構造1を用いて非干渉化を行なうものであり、制御対象6からの二つの検出温度z,zと各目標温度SP,SPとの偏差に基づいて、操作量u’,u’をそれぞ演算出力する二つのPID制御手段7,7と、両PID制御手段7,7からの操作量u’,u’を、モデル構造1を用いて非干渉化するように処理して制御対象6に対して出力する非干渉化器8とを備えている。 The temperature controller 5 of this embodiment performs non-interference using the model structure 1 that is the controlled object model of the present invention described above, and two detected temperatures z 1 and z 2 from the controlled object 6. And two target PID control means 7 1 , 7 2 for calculating and outputting manipulated variables u 1 ′, u 2 ′ based on the deviation between the target temperatures SP 1 , SP 2, and both PID control means 7 1 , 7 includes a non-interacting unit 8 that processes the manipulated variables u 1 ′ and u 2 ′ from 7 2 so as to be decoupled using the model structure 1 and outputs the processed amount u 1 to the controlled object 6.

両PID制御手段7,7および非干渉化器8などは、マイクロコンピュータによって構成されている。 Both the PID control means 7 1 , 7 2 and the non-interacting device 8 are constituted by a microcomputer.

図9は、この非干渉化器8およびモデル構造1のブロック線図であり、モデル構造1は、制御対象6を上述のようにモデル化したものである。   FIG. 9 is a block diagram of the decoupling device 8 and the model structure 1. The model structure 1 is obtained by modeling the controlled object 6 as described above.

非干渉化器8は、制御対象6のモデル構造1の二つの出力z,zの差を算出する減算器9と、この減算器9からの出力を、制御対象6のモデル構造1のフィードバック要素Pfに対応する補償要素Pf’と、この補償要素Pf’の出力を、入力される操作量u’,u’に、加算または減算する加算器10および減算器11を備えており、この非干渉化器8は、干渉を打ち消すように構成されている。 The non-interfering unit 8 calculates a difference between the two outputs z 1 and z 2 of the model structure 1 of the controlled object 6, and outputs the output from the subtracter 9 to the model structure 1 of the controlled object 6. A compensation element Pf ′ corresponding to the feedback element Pf and an adder 10 and a subtractor 11 for adding or subtracting the output of the compensation element Pf ′ to the input manipulated variable u 1 ′, u 2 ′ are provided. The decoupling device 8 is configured to cancel the interference.

次に、この実施の形態の非干渉化制御と図32の従来例の非干渉化制御との制御特性の違いについて説明する。   Next, the difference in control characteristics between the non-interacting control of this embodiment and the conventional non-interacting control of FIG. 32 will be described.

図2のモデル構造1にむだ時間(パルス出力の制御周期を想定し1秒)を付け加えたものを制御対象のモデル構造1とする。非干渉化した制御対象の状態を、図10に示す。L,Lがむだ時間要素である。 A model structure 1 to be controlled is obtained by adding a dead time (1 second assuming a control period of pulse output) to the model structure 1 in FIG. FIG. 10 shows the state of the controlled object that has been made non-interfering. L 1 and L 2 are dead time elements.

特性を評価するための方法は、ch1の操作量にステップ入力を行い、そのときのch1とch2との変化を観察することで行なった。   The method for evaluating the characteristics was performed by performing step input on the operation amount of ch1 and observing the change between ch1 and ch2 at that time.

従来例の非干渉化制御の構成は、図11に示される構成とし、非干渉化のための前置補償器12は、制御対象6の定常ゲインを行列にし、その逆行列とした。ch1に入力する大きさは、出力である温度が非干渉化前の定常値600℃程度になるような値とした。   The configuration of the conventional non-interacting control is the configuration shown in FIG. 11, and the precompensator 12 for non-interacting uses the steady gain of the controlled object 6 as a matrix and its inverse matrix. The magnitude input to ch1 was set to such a value that the temperature as the output was about a steady value of about 600 ° C. before decoupling.

具体的には、次の通りである。   Specifically, it is as follows.

Figure 0004737233
Figure 0004737233

Figure 0004737233
Figure 0004737233

次に、CHR調整則でPIDパラメータを決定して制御したときの制御特性(ステップ応答)を図12および図13に示す。図12が従来例であり、図13がこの実施の形態である。   Next, FIG. 12 and FIG. 13 show control characteristics (step response) when the PID parameter is determined and controlled by the CHR adjustment rule. FIG. 12 shows a conventional example, and FIG. 13 shows this embodiment.

ここで、CHR調整則によるPIDパラメータの計算について説明する。   Here, calculation of the PID parameter by the CHR adjustment rule will be described.

外乱で行き過ぎが無い条件としては、以下の条件がある。   There are the following conditions as conditions that do not go too far due to disturbance.

P=R・L/0.95
I=2.38・L
D=0.42・L
従来の非干渉化制御の場合には、シミュレーション上で非干渉化した制御対象にステップ入力を加え、計測すると、以下の通りとなった。
P = R · L / 0.95
I = 2.38 ・ L
D = 0.42 · L
In the case of the conventional non-interacting control, a step input is added to a control object that has been made non-interacting in the simulation, and measurement is performed as follows.

R=0.0054
L=1
したがって、下記の通りになる。
R = 0.0054
L = 1
Therefore:

P=R・L/0.95=0.057
I=2.38・L=2.38
D=0.42・L=0.42
しかし、この値だとハンチングするため、比例ゲインを弱め、下記の値を、PIDパラメータとして採用した。
P = R · L / 0.95 = 0.507
I = 2.38 · L = 2.38
D = 0.42 · L = 0.42
However, in order to hunting at this value, the proportional gain was weakened and the following values were adopted as the PID parameters.

P=R・L/0.6=0.009
I=2.38
D=0.42
この実施の形態の非干渉化制御の場合には、シミュレーション上で非干渉化した制御対象にステップ入力を加え、計測すると以下の通りとなった。
P = R · L / 0.6 = 0.009
I = 2.38
D = 0.42
In the case of the non-interacting control of this embodiment, step input is added to the control object that has been made non-interfering on the simulation, and measurement is performed as follows.

R=1.0
L=1
したがって、下記の値を、PIDパラメータとして採用した。
R = 1.0
L = 1
Therefore, the following values were adopted as PID parameters.

P=R・L/0.95=1.05
I=2.38・L=2.38
D=0.42・L=0.42
従来の非干渉化制御では、図12に示されるように過渡的な非干渉化は実現できていない。PID制御した場合にも目標値応答の干渉がch間で非常に大きく発生している。
P = R · L / 0.95 = 1.05
I = 2.38 · L = 2.38
D = 0.42 · L = 0.42
In the conventional non-interacting control, transient non-interacting cannot be realized as shown in FIG. Even when the PID control is performed, interference of the target value response is very large between the channels.

それに対し、本発明に係るモデル構造を用いた非干渉化制御では、図13に示されるように、非干渉化した後の制御対象の過渡的な特性もPID制御した場合の目標値応答でもch間の干渉は非常に小さい。このように本発明に係るモデル構造を用いることで、過渡的な非干渉化の効果が得られる。   On the other hand, in the non-interacting control using the model structure according to the present invention, as shown in FIG. 13, the transient characteristic of the control target after the de-interacting is also the target value response when the PID control is performed. The interference between them is very small. As described above, by using the model structure according to the present invention, a transient decoupling effect can be obtained.

上述の実施の形態では、非干渉化器8は、制御対象6の検出温度z,zに基づいて、非干渉化を行なったけれども、本発明の他の実施の形態として、制御対象6のモデル構造1を非干渉化器8に内蔵させて制御対象6の検出温度z,zを用いることなく、非干渉化してもよい。 In the above-described embodiment, the non-interacting device 8 performs the non-interacting based on the detected temperatures z 1 and z 2 of the controlled object 6, but as another embodiment of the present invention, the controlled object 6 The model structure 1 may be built in the non-interacting device 8 and made non-interfering without using the detected temperatures z 1 and z 2 of the controlled object 6.

図14は、傾斜温度制御を行なう本発明の温度調節器を用いた温度制御システムの構成図である。   FIG. 14 is a configuration diagram of a temperature control system using the temperature controller of the present invention that performs gradient temperature control.

傾斜温度制御は、上述のように、本件出願人が特願1999−215061「制御装置、温度調節器および熱処理装置」(特開2000−187514)として提案し、特許第3278807号として登録されたものである。   As described above, the gradient temperature control is proposed by the present applicant as Japanese Patent Application No. 1999-215061, “Control Device, Temperature Controller and Heat Treatment Device” (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-187514), and registered as Japanese Patent No. 3278807. It is.

この傾斜温度制御は、制御対象から温度を、代表的な温度、例えば、平均温度と、温度差である傾斜温度とに変換し、これら平均温度および傾斜温度を、制御量として制御を行なうものである。   In this gradient temperature control, the temperature to be controlled is converted into a representative temperature, for example, an average temperature and a gradient temperature that is a temperature difference, and the average temperature and the gradient temperature are controlled as control amounts. is there.

この実施の形態の温度調節器13は、制御対象6からの二つの検出温度z,zを、変換行列に従って平均温度と傾斜温度とに変換する第1のモード変換器14と、平均温度と目標平均温度との偏差または傾斜温度と目標傾斜温度との偏差に基づいて、操作量u’,u’をそれぞ演算出力する二つのPID制御手段7,7と、両PID制御手段7,7からの操作量u’,u’を、非干渉化するように配分する配分手段15とを備えている。 The temperature controller 13 of this embodiment includes a first mode converter 14 that converts two detected temperatures z 1 and z 2 from the controlled object 6 into an average temperature and a gradient temperature according to a conversion matrix, and an average temperature. Two PID control means 7 1 and 7 2 for calculating and outputting manipulated variables u 1 ′ and u 2 ′ on the basis of the deviation between the temperature and the target average temperature or the deviation between the gradient temperature and the target gradient temperature, and both PIDs Distributing means 15 is provided for distributing the manipulated variables u 1 ′, u 2 ′ from the control means 7 1 , 7 2 so as not to interfere.

この実施の形態では、この配分手段15の構成に特徴を有し、この配分手段15は、第1のモード変換器14の変換行列の逆行列に従って変換を行なう第2のモード変換器16と、本発明に係る制御対象のモデル構造を用いて非干渉化する非干渉化器17とを備えている。   In this embodiment, there is a feature in the configuration of the distribution unit 15, and the distribution unit 15 includes a second mode converter 16 that performs conversion according to an inverse matrix of the conversion matrix of the first mode converter 14, and And a non-interacting device 17 for making non-interfering using the model structure of the controlled object according to the present invention.

図15は、第1,第2のモード変換器14,16、非干渉化器17および制御対象6のモデル構造1のブロック線図である。   FIG. 15 is a block diagram of the model structure 1 of the first and second mode converters 14 and 16, the non-interacting unit 17, and the controlled object 6.

第1のモード変換器14は、制御対象6であるモデル構造1からの二つの検出温度z,zを加算する加算器18と、この加算器18の出力を、1/2する乗算器19と、制御対象6であるモデル構造1からの二つの検出温度z,zの差をとる減算器20とを備えている。 The first mode converter 14 includes an adder 18 that adds two detected temperatures z 1 and z 2 from the model structure 1 that is the control target 6, and a multiplier that halves the output of the adder 18. 19 and a subtracter 20 that takes the difference between the two detected temperatures z 1 and z 2 from the model structure 1 that is the controlled object 6.

第2のモード変換器16は、第2のPID制御手段7からの操作量u’を1/2する乗算器21と、第1のPID制御手段7からの操作量u’から前記乗算器21の出力を減算する減算器22と、第1のPID制御手段7からの操作量u’に、前記乗算器21の出力を加算する加算器23とを備えている。 A second mode converter 16 'and the multiplier 21 to 1/2 the operation amount u 1 from the first PID controller 7 1' operation amount u 2 from the second PID controller 7 2 from A subtracter 22 for subtracting the output of the multiplier 21 and an adder 23 for adding the output of the multiplier 21 to the operation amount u 1 ′ from the first PID control means 71 are provided.

非干渉化器17は、第1のモード変換器14からの制御対象6のモデル構造1の二つの検出温度の差が与えられる補償要素Pf’と、この補償要素Pf’の出力を、入力される操作量に、加算または減算する加算器10および減算器11を備えており、補償要素Pf’は、制御対象6のモデル構造1のフィードバック要素Pfに対応するものである。すなわち、この非干渉化器17は、上述の図10の非干渉化器8において、減算器9を省略して第1のモード変換器14の減算器20に置き換えた構成となっている。   The non-interacting device 17 receives the compensation element Pf ′ to which the difference between the two detected temperatures of the model structure 1 of the controlled object 6 from the first mode converter 14 is given and the output of the compensation element Pf ′. An adder 10 and a subtractor 11 for adding or subtracting to the manipulated variable are provided, and the compensation element Pf ′ corresponds to the feedback element Pf of the model structure 1 of the controlled object 6. That is, the non-interacting unit 17 has a configuration in which the subtracting unit 9 is omitted and replaced with the subtracting unit 20 of the first mode converter 14 in the non-interacting unit 8 of FIG.

なお、制御対象6のモデル構造1は、上述の図10と同様に、むだ時間要素L,Lを含んでいる。 Note that the model structure 1 of the controlled object 6 includes dead time elements L 1 and L 2 as in FIG. 10 described above.

第1,第2のPID制御手段7,7、第1,第2のモード変換器14,16および非干渉化器17などは、マイクロコンピュータによって構成されている。 The first and second PID control means 7 1 and 7 2 , the first and second mode converters 14 and 16, the non-interacting device 17 and the like are constituted by a microcomputer.

上述の各実施の形態では、2点の制御対象に適用して説明したけれども、本発明は、3点以上の多点の制御対象にも同様に適用できるものである。   In each of the above-described embodiments, description has been made by applying to two controlled objects. However, the present invention can be similarly applied to three or more multi-point controlled objects.

例えば、3入力(u〜u)3出力(z〜z)の制御対象の場合には、例えば、図16に示されるように、ch1とch2との出力z,zの差、ch2とch3との出力z,zの差を、対応する2入力u,u;u,uにフィードバック要素Pf,Pfを介してそれぞれフィードバックすればよい。この場合には、制御対象のモデル構造は、三つのモデル要素を含むことになり、各chに対応するモデル要素が、伝達関数P11,P22,P33で示されることになる。 For example, in the case of a control target of 3 inputs (u 1 to u 3 ) and 3 outputs (z 1 to z 3 ), for example, as shown in FIG. 16, the outputs z 1 and z 2 of ch 1 and ch 2 The difference, the difference between the outputs z 2 and z 3 of ch2 and ch3, may be fed back to the corresponding two inputs u 1 , u 2 ; u 2 , u 3 via feedback elements Pf 1 , Pf 2 , respectively. In this case, the model structure to be controlled includes three model elements, and the model elements corresponding to each ch are indicated by transfer functions P 11 , P 22 , and P 33 .

また、制御対象を加熱する各ch1〜ch4の4つのヒータが、図17に示されるように直線状に配置される4入力(u〜u)4出力(z〜z)の制御対象の場合には、例えば、図18に示されるように、ch1とch2の出力z,z、ch2とch3の出力z,z、ch3とch4の出力z,zといったように隣合う2出力の差を、対応する2入力u,u;u,u;u,uにフィードバックすればよい。この場合には、制御対象のモデル構造は、四つのモデル要素を含むことになり、各chに対応するモデル要素が、伝達関数P11,P22,P33,P44でそれぞれ示されることになる。 Further, four heaters for each of the ch1 to ch4 that heat the controlled object are linearly arranged as shown in FIG. 17 and control of four inputs (u 1 to u 4 ) and four outputs (z 1 to z 4 ). In the case of the target, for example, as shown in FIG. 18, the outputs z 1 and z 2 of ch 1 and ch 2 , the outputs z 2 and z 3 of ch 2 and ch 3 , the outputs z 3 and z 4 of ch 3 and ch 4 , etc. The difference between the two outputs adjacent to each other may be fed back to the corresponding two inputs u 1 , u 2 ; u 2 , u 3 ; u 3 , u 4 . In this case, the model structure to be controlled includes four model elements, and the model elements corresponding to each channel are indicated by transfer functions P 11 , P 22 , P 33 , and P 44 , respectively. Become.

さらに、制御対象を加熱する各ch1〜4の4つのヒータが、図19に示されるように、ch2の一つのヒータを中心に、放射状に配置される4入力(u〜u)4出力(z〜z)の制御対象の場合には、例えば、図20に示されるように、中心のヒータに対応するch2の出力zと他のch1,3,4のヒータの出力z,z,zの差を、対応する2入力u,u;u,u;u,uにフィードバックすればよい。 Further, as shown in FIG. 19, four heaters for each of the channels 1 to 4 that heat the control target are arranged in a radial manner around one heater of the channel 2 (u 1 to u 4 ) 4 outputs. In the case of a control target (z 1 to z 4 ), for example, as shown in FIG. 20, the output z 2 of ch2 corresponding to the central heater and the output z 1 of the heaters of the other ch1, 3, 4 , Z 3 , z 4 may be fed back to the corresponding two inputs u 1 , u 2 ; u 2 , u 3 ; u 2 , u 4 .

上述のように、従来例の制御対象モデルの干渉の要素を高次にすれば、この実施の形態のモデル構造1に近い状態にすることができるが、非常に高次のモデルでパラメータも非常に多いものとなる。それについて、説明する。   As described above, if the interference element of the control target model of the conventional example is made higher order, it can be brought into a state close to the model structure 1 of this embodiment. It will be a lot. This will be described.

図6よりch1からch2への干渉関係の波形から伝達関数を類推するに、直線的な上昇でなく、上昇し始めの傾きは小さく徐々に増加する曲線的な動きをしている。この波形を、伝達関数で表現するのに少なくとも2次以上でないと表現できない。仮に2次で表現できたとしても、次のような複雑さになる。2行2列は、下記の行列次数になる。   From FIG. 6, to estimate the transfer function from the waveform of the interference relationship from ch1 to ch2, it is not a linear rise, but has a curvilinear motion in which the slope of the rise starts to be small and gradually increase. In order to express this waveform by a transfer function, it cannot be expressed unless it is at least second-order or higher. Even if it can be expressed in the second order, the following complexity arises. 2 rows and 2 columns have the following matrix orders.

1次 2次
2次 1次
これをパラメータに換算するとして、1次を表現するのに定常ゲインと時定数の2パラメータ、2次を表現するには、3パラメータが必要となるため、合計10パラメータ(=2+3+3+2)が必要になる。
Primary, secondary, secondary, primary This is converted into a parameter. To express the primary, 2 parameters of steady gain and time constant, and to express the secondary, 3 parameters are required, so a total of 10 A parameter (= 2 + 3 + 3 + 2) is required.

これに対して、本発明に係るモデル構造の場合には、以下の通りである。   On the other hand, the model structure according to the present invention is as follows.

1次 無し
無し 1次+1パラメータ
同様にパラメータに換算すると、合計5パラメータ(=2+2+1)である。
Primary None None Primary + 1 parameters Similarly, when converted to parameters, the total is 5 parameters (= 2 + 2 + 1).

2行2列でも10パラメータに対して5パラメータであり、非常に簡素化できる効果がある。さらに、行列が増えると、一層効果が得られる。   Even in 2 rows and 2 columns, there are 5 parameters for 10 parameters, and there is an effect that can be greatly simplified. In addition, more effects are obtained when the number of matrices increases.

その効果を、以下の表1に示す。3行3列は、下記の行列次数になるとしている。   The effect is shown in Table 1 below. It is assumed that 3 rows and 3 columns have the following matrix orders.

1次 2次 3次
2次 1次 2次
3次 2次 1次
Primary, secondary, tertiary, secondary, primary, secondary, tertiary, secondary, primary

Figure 0004737233
Figure 0004737233

この表1より、チューニングによって決めるべきパラメータの数が7行を越えると、10倍以上になることが分かる。以上は、隣同士の干渉の伝達関数が2次に近似できたという仮定である。行列を使って実機波形再現にもっと高次が必要になれば、更に複雑になるのである。   From Table 1, it can be seen that when the number of parameters to be determined by tuning exceeds 7 lines, it becomes 10 times or more. The above is an assumption that the transfer function of adjacent interference can be approximated to the second order. If a higher order is required to reproduce a real machine waveform using a matrix, it becomes more complicated.

したがって、行列形式の干渉モデルで、本発明に係るモデル構造と同様のことをできることはできるけれども、非常に複雑になって実用的なものにはならない。   Therefore, although the interference model in the matrix form can do the same as the model structure according to the present invention, it is very complicated and not practical.

ここで、この実施の形態の制御対象のモデル構造におけるフィードバック要素Pfのパラメータの求め方の一例を説明する。   Here, an example of how to obtain the parameter of the feedback element Pf in the model structure to be controlled according to this embodiment will be described.

例えば、モンテカルロシミュレーションのような探索手法(GAでもよい)を使って求めることができる。   For example, it can be obtained by using a search method (may be GA) such as Monte Carlo simulation.

すなわち、熱伝導率は、物理的に決まる値であるので、ある条件の範囲内に解があることは容易に想定できる。フィードバック要素Pfのパラメータが存在するであろう範囲と実機にステップ入力したときのステップ応答波形がデータとして得られているとする。   That is, since the thermal conductivity is a physically determined value, it can be easily assumed that there is a solution within a certain range of conditions. It is assumed that the range in which the parameter of the feedback element Pf will exist and the step response waveform when the step input is performed on the actual machine are obtained as data.

フィードバック要素Pfのパラメータを決められた範囲の中でランダムに変化させる。決まったフィードバック要素Pfのパラメータとステップ入力とを使って出力波形をシミュレーションで求める。シミュレーションで求まった波形と実機波形を比較して誤差がどの程度か演算する(差の2乗)。ランダムにフィードバック要素Pfのパラメータを変化させながら最も誤差が小さいフィードバック要素Pfのパラメータの値を求めていく。   The parameter of the feedback element Pf is randomly changed within a predetermined range. The output waveform is obtained by simulation using the parameters of the determined feedback element Pf and the step input. The waveform obtained by the simulation is compared with the actual machine waveform to calculate how much the error is (the square of the difference). While changing the parameter of the feedback element Pf at random, the parameter value of the feedback element Pf having the smallest error is obtained.

ある程度の回数を繰り返すか、誤差が充分に小さくなった時点で探索を中止し、そのときのフィードバック要素Pfのパラメータがチューニング結果のフィードバック要素Pfのパラメータの値となる。   The search is stopped when a certain number of times are repeated or the error becomes sufficiently small, and the parameter of the feedback element Pf at that time becomes the value of the parameter of the feedback element Pf as a tuning result.

また、本発明に係るモデル構造のパラメータのチューニング方法としては、ステップ応答、インパルス応答、昇温応答、リミットサイクル応答の波形の全て又は特徴的な一部の波形を記憶しておき、モデル構造のパラメータを変動させ、そのときの予測波形と比較し、最も誤差が小さいパラメータをモデル構造のパラメータとする方法がある。   In addition, as a method for tuning the parameters of the model structure according to the present invention, all or part of the waveform of the step response, the impulse response, the temperature rise response, and the limit cycle response is stored. There is a method in which the parameter is varied and compared with the predicted waveform at that time, and the parameter with the smallest error is used as the model structure parameter.

次に、本発明の更に他の実施の形態ついて説明する。   Next, still another embodiment of the present invention will be described.

図21は、本発明の他の実施の形態に係る温度調節器を用いた温度制御システムの構成図である。   FIG. 21 is a configuration diagram of a temperature control system using a temperature controller according to another embodiment of the present invention.

この実施の形態は、半導体製造装置であるウェハ熱処理装置の温度制御システムであり、温度調節器35は、ウェハを熱処理する熱板36の温度を、設定温度SP(目標温度)になるように制御するものである。   This embodiment is a temperature control system for a wafer heat treatment apparatus, which is a semiconductor manufacturing apparatus, and a temperature controller 35 controls the temperature of a hot plate 36 for heat-treating the wafer to a set temperature SP (target temperature). To do.

かかる熱処理装置では、設定温度SPに整定した熱板36でウェハを熱処理するものであるが、この熱処理は、ウェハが載置された熱板36に、チャンバと称される蓋を被せた状態で行なわれる。   In such a heat treatment apparatus, the wafer is heat-treated with a hot plate 36 set at a set temperature SP. This heat treatment is performed in a state where a cover called a chamber is put on the heat plate 36 on which the wafer is placed. Done.

図22は、設定温度SPに整定した熱板36にウェハを載置してチャンバを被せた状態のウェハの温度変化を示す図であり、同図(a)は、設定温度SPに整定した直後に熱処理された場合を、同図(b)は、設定温度SPに整定して数時間経過した後に熱処理された場合を示している。   FIG. 22 is a diagram showing the temperature change of the wafer in a state where the wafer is placed on the hot plate 36 set at the set temperature SP and the chamber is covered. FIG. 22A shows the temperature immediately after the set temperature SP is set. FIG. 4B shows the case where the heat treatment is performed after several hours have elapsed after the set temperature SP is set.

従来では、設定温度SPが変更されて、熱板36の温度が設定温度SPに整定した直後におけるウェハの熱処理では、図22(a)に示されるように、ウェハの温度が、熱板36の設定温度SPよりも低い破線で示される温度までしか到達せず、設定温度SPよりも低い温度で熱処理されることになる。これ対して、熱板36の温度が設定温度SPに整定し、例えば、数時間程度経過した後のウェハの熱処理では、図22(b)に示されるように、ウェハの温度が、熱板36の設定温度SPに到達して熱処理が行なわれる。   Conventionally, in the heat treatment of the wafer immediately after the set temperature SP is changed and the temperature of the hot plate 36 is set to the set temperature SP, as shown in FIG. Only the temperature indicated by the broken line lower than the set temperature SP is reached, and the heat treatment is performed at a temperature lower than the set temperature SP. On the other hand, in the heat treatment of the wafer after the temperature of the hot plate 36 is set to the set temperature SP and, for example, about several hours have passed, the temperature of the wafer is changed to the hot plate 36 as shown in FIG. The set temperature SP is reached and heat treatment is performed.

このように熱板36の温度は、設定温度SPに整定しているにも拘わらず、整定直後とその数時間後とで、熱処理されるウェハの到達温度に差が生じるのは、熱板36に比べて時定数が大きな上述のチャンバなどの影響によるものである。チャンバなどの温度が安定するまでは、ウェハの温度は、熱板36の設定温度SPに到達することなく、熱処理されることになる。   As described above, although the temperature of the hot plate 36 is set to the set temperature SP, the difference in the reached temperature of the wafer to be heat-treated immediately after the settling and after several hours is caused by the hot plate 36. This is due to the influence of the above-described chamber, etc., which has a larger time constant than Until the temperature of the chamber or the like is stabilized, the temperature of the wafer is heat-treated without reaching the set temperature SP of the hot plate 36.

このように、従来では、熱板36の温度が設定温度SPに整定した直後のチャンバなどの温度が安定していない場合と、その数時間経過後のチャンバなどの温度が安定している場合とでは、ウェハの熱処理温度にばらつきが生じるという課題がある。   As described above, conventionally, the temperature of the chamber or the like immediately after the temperature of the hot plate 36 is set to the set temperature SP is not stable, and the case where the temperature of the chamber or the like is stable after several hours has elapsed. Then, there is a problem that variation occurs in the heat treatment temperature of the wafer.

そこで、この実施の形態では、本発明に係るモデル構造を用いてウェハ温度を推定して、ウェハの温度が設定温度SPに到達するように制御を行なうものである。   Therefore, in this embodiment, the wafer temperature is estimated using the model structure according to the present invention, and control is performed so that the wafer temperature reaches the set temperature SP.

このため、この実施の形態では、図21に示されるように、ウェハ温度を推定するウェハモデル37を備えており、このウェハモデル37で予測されたウェハの推定温度と設定温度SPとの偏差を、積分(I)制御部38にフィードバックしている。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 21, a wafer model 37 for estimating the wafer temperature is provided, and the deviation between the estimated temperature of the wafer predicted by the wafer model 37 and the set temperature SP is calculated. Are fed back to the integral (I) control unit 38.

この実施の形態では、PID制御手段39は、比例微分(PD)制御部40と、前記積分制御部38とを備えており、比例微分制御部40には、設定温度SPと熱板36の温度との偏差が入力され、両制御部38,40の出力が加算されて熱板36に設けられたヒータに対する操作量となる。   In this embodiment, the PID control means 39 includes a proportional differential (PD) control unit 40 and the integral control unit 38. The proportional differential control unit 40 includes a set temperature SP and a temperature of the heat plate 36. And the outputs of both the control units 38 and 40 are added to obtain an operation amount for the heater provided in the heat plate 36.

この実施の形態のウェハモデル37は、図23に示されるように、熱板モデル要素41と、ウェハモデル要素42と、チャンバモデル要素43と、熱板36とウェハとの熱抵抗に対応する第1のフィードバック要素44と、ウェハとチャンバとの熱抵抗に対応する第2のフィードバック要素45とを備えるモデル構造である。   As shown in FIG. 23, the wafer model 37 according to this embodiment includes a hot plate model element 41, a wafer model element 42, a chamber model element 43, a hot plate 36, and a wafer plate 37 corresponding to the thermal resistance of the wafer. It is a model structure comprising one feedback element 44 and a second feedback element 45 corresponding to the thermal resistance of the wafer and the chamber.

なお、P〜P、Pf1、Pf2は、伝達関数を示している。 P 1 to P 3 , P f1 , and P f2 indicate transfer functions.

このモデル構造では、熱板モデル要素41とウェハモデル要素42との出力の差を、第1のフィードバック要素44を介して正負を異ならせて熱板モデル要素41とウェハモデル要素42とにフィードバックする一方、ウェハモデル要素42とチャンバモデル要素43との出力の差を、第2のフィードバック要素45を介して正負を異ならせてウェハモデル要素42とチャンバモデル要素43とにフィードバックするものであり、ウェハモデル要素42の出力が、ウェハの推定温度となる。   In this model structure, the difference in output between the hot plate model element 41 and the wafer model element 42 is fed back to the hot plate model element 41 and the wafer model element 42 through the first feedback element 44 with different signs. On the other hand, the difference in output between the wafer model element 42 and the chamber model element 43 is fed back to the wafer model element 42 and the chamber model element 43 through the second feedback element 45 with different signs. The output of the model element 42 becomes the estimated temperature of the wafer.

このモデル構造は、注目している対象要素であるウェハとの間で熱の移動が生じる熱板およびチャンバをモデル要素として取り込み、その温度差を、入力側にフィードバックしてウェハ温度を推定するものである。   This model structure takes in a hot plate and chamber in which heat is transferred to and from the wafer that is the target element of interest as a model element, and feeds back the temperature difference to the input side to estimate the wafer temperature. It is.

なお、このモデル構造は、上述の図16の3chのモデル構造において、入力および出力をそれぞれ一つにしたものに相当する。   Note that this model structure corresponds to the three-channel model structure of FIG. 16 described above in which one input and one output are provided.

この実施の形態では、ウェハモデル37として熱板モデル要素41を含んでいたけれども、熱板モデル要素41を用いることなく、図24および図25に示されるように、実際の熱板36の温度を用いてウェハ温度を、より精度高く推定するようにしてもよい。   In this embodiment, although the hot plate model element 41 is included as the wafer model 37, the actual temperature of the hot plate 36 is set as shown in FIGS. 24 and 25 without using the hot plate model element 41. It may be used to estimate the wafer temperature with higher accuracy.

すなわち、図24および図25のモデル構造では、熱板モデル要素41が省略され、ウェハモデル要素44の出力と実際の熱板36の出力との差が、第1のフィードバック要素41を介してウェハモデル要素44の入力側にフィードバックされたものである。なお、この図25のモデル構造では、各モデル要素P,Pには、フィードバック要素Pf,Pfからのフィードバック入力は与えられるものの、それ以外の本来の入力は与えられていない構造となっている。 That is, in the model structure of FIGS. 24 and 25, the hot plate model element 41 is omitted, and the difference between the output of the wafer model element 44 and the output of the actual hot plate 36 is changed through the first feedback element 41 to the wafer. This is fed back to the input side of the model element 44. In the model structure of FIG. 25, each model element P 2 , P 3 is given a feedback input from the feedback elements Pf 1 , Pf 2 , but is not given any other original input. It has become.

図26は、この図25のモデル構造を用いた実施の形態のよるウェハ温度(細い実線)と、従来のウェハ温度(太い破線)の変化を示す図である。   FIG. 26 is a diagram showing a change in wafer temperature (thin solid line) and conventional wafer temperature (thick broken line) according to the embodiment using the model structure of FIG.

熱板36の設定温度SPを変更した後のウェハの温度変化を示ししている。   The temperature change of the wafer after changing the preset temperature SP of the hot plate 36 is shown.

この実施の形態によれば、従来例に比べて、ウェハ温度が、早く設定温度SPに到達することが分かる。   According to this embodiment, it can be seen that the wafer temperature reaches the set temperature SP earlier than in the conventional example.

したがって、この実施の形態によれば、熱板36の設定温度変更時におけるウェハ到達温度の差をなくして熱処理のばらつきを低減することができる。   Therefore, according to this embodiment, it is possible to eliminate the difference in the wafer arrival temperature when the set temperature of the hot plate 36 is changed, and to reduce the variation in the heat treatment.

この実施の形態では、ウェハの温度に影響を与えるチャンバを、モデル要素として取り込んだけれども、本発明の他の実施の形態として、さらに、他のモデル要素、例えば、熱板36が取り付けられている支持構造体などを取り込んだモデル構造としてもよい。   In this embodiment, the chamber that affects the temperature of the wafer is incorporated as a model element. However, as another embodiment of the present invention, another model element, for example, a hot plate 36 is attached. A model structure incorporating a support structure or the like may be used.

図27は、本発明の更に他の実施の形態の温度調節器のブロック図である。   FIG. 27 is a block diagram of a temperature controller according to still another embodiment of the present invention.

この実施の形態の温度調節器46は、熱板などの制御対象47の温度を設定温度SPに制御するものであって、PID操作量を出力するPID制御手段48と、むだ時間補償出力を与えるむだ時間補償器49とを備えるものであり、むだ時間補償器49の出力と制御対象47からの検出温度とが加算器50で加算されてフィードバックされてスミス補償型のむだ時間補償制御を行なうものである。   The temperature controller 46 of this embodiment controls the temperature of a control object 47 such as a hot plate to a set temperature SP, and provides a PID control means 48 that outputs a PID manipulated variable and a dead time compensation output. A dead time compensator 49 is provided, and the output of the dead time compensator 49 and the detected temperature from the control object 47 are added by an adder 50 and fed back to perform Smith compensation type dead time compensation control. It is.

従来のスミス補償型制御では、制御対象47のモデルは、むだ時間+1次遅れとされており、従来のむだ時間補償器49’は、図28に示されるように、一次遅れ要素51およびむだ時間要素52からなる制御対象モデルと、この制御対象モデルからむだ時間要素52を除いた一次遅れ要素51からなるモデルとを備え、むだ時間のないモデルの出力から制御対象モデルの出力を、減算器53で減算してむだ時間補償出力を与えるように構成されている。なお、図28では、仮のパラメータを示している。   In the conventional Smith compensation type control, the model of the controlled object 47 is set to the dead time + 1st order delay, and the conventional dead time compensator 49 ′ includes the first order delay element 51 and the dead time as shown in FIG. A control target model including an element 52 and a model including a first-order lag element 51 obtained by removing the time delay element 52 from the control target model. The subtractor 53 outputs the control target model output from the model output with no time delay. The dead time compensation output is provided by subtracting at. In FIG. 28, temporary parameters are shown.

従来のスミス補償型制御では、上述のように、制御対象のモデルを、むだ時間+一次遅れとしているのに対して、実際の制御対象の特性は、一次遅れの特性とは、大きく異なっているものが多く、このため、目標値応答のオーバーシュート抑制効果も充分に発揮されない場合も多いという課題がある。   In the conventional Smith compensation type control, as described above, the model to be controlled is set to the dead time + first order lag, whereas the actual characteristics of the controlled object are greatly different from the characteristics of the first order lag. For this reason, there is a problem that the effect of suppressing the overshoot of the target value response is often not sufficiently exhibited.

例えば、ヒータブロックを制御対象とする温度制御に適用して説明すると、ヒータブロックは、空中にポッカリ浮かんでいるのではなく、熱容量の大きな金属製の支持構造体などに固定されている。このように熱容量の大きな支持構造体に固定されているヒータブロックでは、むだ時間+一次遅れの制御対象とは、全く異なる動きをする。   For example, when applied to temperature control with a heater block as a control target, the heater block is not floating in the air but is fixed to a metal support structure having a large heat capacity. In this way, the heater block fixed to the support structure having a large heat capacity behaves completely different from the control target of the dead time + first order delay.

そこで、この実施の形態では、従来のむだ時間+一次遅れのモデルに代えて、本発明に係るモデル構造を用いてスミス補償型制御を行なうものである。   Therefore, in this embodiment, Smith compensation control is performed using the model structure according to the present invention instead of the conventional dead time + first order lag model.

すなわち、この実施の形態のむだ時間補償器49は、図29に示されるように、従来の一次遅れ要素51に代えて、例えば、ヒータブロックの温度制御では、制御対象であるヒータブロックのモデル要素54と、ヒータブロックを支持する支持構造体のモデル要素55と、両者の間の熱抵抗に対応するフィードバック要素56とを備えており、両モデル要素54,55の出力の差、すなわち、温度の差を、フィードバック要素56を介して正負を異ならせて各モデル要素54,55の入力にフィードバックするモデル構造を用いている。なお、図29では、仮のパラメータを示している。   That is, as shown in FIG. 29, the dead time compensator 49 of this embodiment replaces the conventional first-order lag element 51, for example, in the heater block temperature control, the model element of the heater block to be controlled 54, a model element 55 of the support structure that supports the heater block, and a feedback element 56 corresponding to the thermal resistance between the two, and the difference in output between the model elements 54 and 55, that is, the temperature A model structure is used in which the difference is fed back to the input of each of the model elements 54 and 55 through the feedback element 56 with different signs. In FIG. 29, temporary parameters are shown.

図30は、かかるモデル構造を用いた実施の形態にステップ状の操作量(太い実線)に対するヒータブロックの温度波形(細い実線)を示しており、図31は、前記モデル構造に代えて一次遅れ要素を用いた図28の従来例の対応する波形図である。   FIG. 30 shows a temperature waveform (thin solid line) of the heater block with respect to a step-like manipulated variable (thick solid line) in an embodiment using such a model structure, and FIG. 31 shows a first-order lag instead of the model structure. FIG. 29 is a waveform diagram corresponding to the conventional example of FIG. 28 using elements.

これらの図から明らかなように、本発明に係るモデル構造を用いたスミス補償型制御では、従来例に比べて、オーバーシュートが抑制されていることが分かる。   As can be seen from these figures, in the Smith compensation type control using the model structure according to the present invention, it is understood that overshoot is suppressed as compared with the conventional example.

このようにむだ時間+一次遅れのモデルでは、オーバーシュート抑制効果が出せない制御対象に対して、むだ時間+本発明に係るモデル構造のモデルとすることによって、オーバーシュート抑制効果を出せることになる。   In this way, in the dead time + first order lag model, the overshoot suppression effect can be obtained by setting the model of the model structure according to the present invention to the dead time + the present invention with respect to the control target that cannot provide the overshoot suppression effect. .

このようにオーバーシュートの抑制効果を奏することができるので、
熱処理における品質の向上を図ることができ、不良品の発生率を低減することができる。
In this way, it is possible to produce an overshoot suppression effect,
Quality in heat treatment can be improved, and the incidence of defective products can be reduced.

また、オーバーシュートを抑制できるので、整定時間を短縮することができ、タクトタイムを減少させることができる。   Further, since overshoot can be suppressed, the settling time can be shortened and the tact time can be reduced.

(その他の実施の形態)
上述の実施の形態では、PID制御に適用して説明したけれども、本発明はPID制御に限らず、オンオフ制御、比例制御、積分制御などの他の制御方式に適用できるものである。
(Other embodiments)
Although the above embodiment has been described by applying to PID control, the present invention is not limited to PID control but can be applied to other control methods such as on / off control, proportional control, and integral control.

上述の実施の形態では、ヒータなどを用いた温度制御に適用して説明したけれども、ペルチェ素子や冷却器を用いた温度制御に適用してもよいのは勿論であり、さらに、加熱と冷却とを併用する温度制御に適用してもよい。   In the above-described embodiment, description has been made by applying to temperature control using a heater or the like. However, it is needless to say that the present invention may be applied to temperature control using a Peltier element or a cooler. You may apply to the temperature control which uses together.

本発明のモデル構造は、内部モデル制御(IMC)、モデル規範形適応制御あるいはオブザーバなどに好適に適用できるものである。   The model structure of the present invention can be suitably applied to internal model control (IMC), model reference adaptive control, or an observer.

本発明は、熱酸化装置、拡散炉、CVD装置、成形機、包装機などの各種の熱処理装置に適用できるものである。   The present invention can be applied to various heat treatment apparatuses such as a thermal oxidation apparatus, a diffusion furnace, a CVD apparatus, a molding machine, and a packaging machine.

本発明は、温度調節器および熱処理装置として有用である。 The present invention is useful as a temperature controller and a heat treatment apparatus.

本発明の一つの実施の形態に係る制御対象モデルを示す図である。It is a figure which shows the control object model which concerns on one embodiment of this invention. 図1の制御対象モデルに仮のパラメータを設定した構成図である。It is the block diagram which set the temporary parameter to the control object model of FIG. 図2の制御対象モデルの定常特性を示す図である。It is a figure which shows the steady state characteristic of the control object model of FIG. 従来の制御対象モデルの定常特性を示す図である。It is a figure which shows the steady state characteristic of the conventional control object model. 従来例の制御対象モデルのパラメータを設定した構成図である。It is the block diagram which set the parameter of the control object model of the prior art example. 図2の制御対象モデルの過渡特性を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the transient characteristic of the control object model of FIG. 従来例の制御対象モデルの過渡特性を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the transient characteristic of the control object model of a prior art example. 本発明の温度調節器を用いた温度制御システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the temperature control system using the temperature regulator of this invention. 図8の非干渉化器8および制御対象モデル1のブロック線図である。FIG. 9 is a block diagram of the decoupling device 8 and the control target model 1 of FIG. 8. 制御対象モデルにむだ時間要素を加えた図9に対応するブロック線図である。FIG. 10 is a block diagram corresponding to FIG. 9 in which a dead time element is added to the controlled object model. 従来例の非干渉化制御の構成図である。It is a block diagram of the decoupling control of a prior art example. 従来例の制御特性を示す図である。It is a figure which shows the control characteristic of a prior art example. 図10の実施の形態の制御特性を示す図である。It is a figure which shows the control characteristic of embodiment of FIG. 本発明の温度調節器を用いた温度制御システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the temperature control system using the temperature regulator of this invention. 図14の第1,第2のモード変換器14,16、非干渉化器17および制御対象モデル1のブロック線図である。FIG. 15 is a block diagram of first and second mode converters 14 and 16, a non-interacting unit 17, and a controlled object model 1 of FIG. 14. 本発明の他の実施の形態の制御対象モデルを示す図である。It is a figure which shows the control object model of other embodiment of this invention. 各chの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of each ch. 図17に対応する制御対象モデルを示す図である。It is a figure which shows the control object model corresponding to FIG. 各chの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of each ch. 図19に対応する制御対象モデルを示す図である。It is a figure which shows the control object model corresponding to FIG. 本発明の他の実施の形態に係る温度制御システムの構成図である。It is a block diagram of the temperature control system which concerns on other embodiment of this invention. ウェハの温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of a wafer. 図21のウェハモデルを示す図である。It is a figure which shows the wafer model of FIG. 本発明の更に他の実施の形態の温度制御システムの構成図である。It is a block diagram of the temperature control system of further another embodiment of this invention. 図24のウェハモデルを示す図である。It is a figure which shows the wafer model of FIG. 本発明の実施の形態と従来例のウェハの温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of embodiment of this invention and the wafer of a prior art example. 本発明の他の実施の形態の温度制御システムの構成図である。It is a block diagram of the temperature control system of other embodiment of this invention. 従来例のむだ時間補償器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the dead time compensator of a prior art example. 図27のむだ時間補償器の構成図である。It is a block diagram of the dead time compensator of FIG. 本発明の実施の形態のステップ入力に対するヒータブロックの温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of the heater block with respect to the step input of embodiment of this invention. 従来例のステップ入力に対するヒータブロックの温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of the heater block with respect to the step input of a prior art example. 従来例の非干渉化制御の構成図である。It is a block diagram of the decoupling control of a prior art example. 従来例の制御対象の特性図である。It is a characteristic figure of the control object of a prior art example. 従来例の目標値応答を示す図である。It is a figure which shows the target value response of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 モデル構造
5,13,35,46 温度調節器
6,30,47 制御対象
,7 PID制御手段
8,17 非干渉化器
37,37’ ウェハモデル
14,16 第1,第2のモード変換器
Pf フィードバック要素
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Model structure 5, 13, 35, 46 Temperature controller 6, 30, 47 Control object 7 1 , 7 2 PID control means 8, 17 Decoupling device 37, 37 'Wafer model 14, 16 1st, 2nd Mode converter Pf Feedback element

Claims (4)

熱容量を有する塊である制御対象からの検出温度に基づいて、前記制御対象に対する操作量を出力する温度制御手段と、前記温度制御手段からの前記操作量に基づいて、モデルを用いたむだ時間補償出力を与えるむだ時間補償手段とを備え、むだ時間補償制御を行なう温度調節器であって、
前記モデルは、制御対象モデルと、むだ時間を除いた制御対象モデルとを含み、前記制御対象モデルは、複数のモデル要素を含み、少なくとも一つの入力および少なくとも一つの出力を備え、前記複数のモデル要素の二つのモデル要素毎に、一方のモデル要素の出力から他方のモデル要素の出力を減算した出力側の差を、正負を異ならせて前記モデル要素の入力側にフィードバックするモデル構造を含んでいることを特徴とする温度調節器。
Temperature control means for outputting an operation amount for the control object based on a temperature detected from the control object that is a mass having a heat capacity, and a time delay compensation using a model based on the operation amount from the temperature control means A temperature controller for performing dead time compensation control, comprising a dead time compensation means for providing an output,
The model includes a control target model and a control target model excluding dead time, the both control target models include a plurality of model elements, and include at least one input and at least one output, Includes a model structure that feeds back the difference on the output side obtained by subtracting the output of the other model element from the output of one model element to the input side of the model element for each of the two model elements of the model element with different signs A temperature controller characterized by
制御対象からの検出温度に基づいて、前記制御対象に対する操作量を出力する温度制御手段を備える温度調節器であって、
前記検出温度および前記操作量の少なくとも一方に基づいて、前記制御対象によって処理される熱容量を有する塊である被処理物の温度を推定する被処理物モデルを備え、
前記制御手段は、前記被処理物モデルを用いて推定された被処理物の推定温度および前記制御対象からの前記検出温度に基づいて、前記操作量を出力するものであり、
前記被処理物モデルが、複数のモデル要素を含み、前記複数のモデル要素の二つのモデル要素毎に、一方のモデル要素の出力から他方のモデル要素の出力を減算した出力側の差を、正負を異ならせて前記モデル要素の入力側にフィードバックするモデル構造であることを特徴とする温度調節器。
A temperature regulator comprising temperature control means for outputting an operation amount for the control object based on a detected temperature from the control object,
Based on at least one of the detected temperature and the manipulated variable, comprising a workpiece model for estimating a temperature of a workpiece to be a mass having a heat capacity to be processed by the control target,
The control means outputs the manipulated variable based on the estimated temperature of the workpiece estimated using the workpiece model and the detected temperature from the control target,
The workpiece model includes a plurality of model elements, and for each of the two model elements of the plurality of model elements, the difference on the output side obtained by subtracting the output of the other model element from the output of one model element is positive or negative The temperature controller is characterized in that it has a model structure that feeds back to the input side of the model element with different values.
前記温度制御手段は、前記制御対象の目標温度と前記検出温度との偏差が入力される比例微分制御部と、前記目標温度と前記被処理物の推定温度との偏差が入力される積分制御部とを備える請求項記載の温度調節器。 The temperature control means includes a proportional differential control unit to which a deviation between the target temperature to be controlled and the detected temperature is input, and an integration control unit to which a deviation between the target temperature and the estimated temperature of the workpiece is input. The temperature regulator of Claim 2 provided with these. 被処理物を熱処理する熱処理手段と、温度検出手段によって検出された前記熱処理手段の検出温度に基づいて、前記熱処理手段の温度を制御する前記請求項1〜3のいずれかに記載の温度調節器と、該温度調節器の出力に基づいて、前記熱処理手段に対して操作を加える操作手段とを備えることを特徴とする熱処理装置。 The temperature controller according to any one of claims 1 to 3 , wherein a temperature of the heat treatment means is controlled based on a heat treatment means for heat treating the workpiece and a temperature detected by the temperature detection means. And an operation means for operating the heat treatment means based on the output of the temperature controller.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5647801A (en) * 1979-09-21 1981-04-30 Shimadzu Corp Optimal control system of parallel process
JP2002157001A (en) * 2000-11-20 2002-05-31 Omron Corp Control unit, temperature regulator and heat treatment device
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5647801A (en) * 1979-09-21 1981-04-30 Shimadzu Corp Optimal control system of parallel process
JP2002157001A (en) * 2000-11-20 2002-05-31 Omron Corp Control unit, temperature regulator and heat treatment device
JP2002207502A (en) * 2001-01-11 2002-07-26 Yokogawa Electric Corp Process control method and process control device using it

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