一、真空钎焊炉温度自动控制系统建模与仿真（论文文献综述）
解永强,靳丽岩,杨晓东,王成君,夏丹,苏春[1]（2021）在《基于半导体器件钎焊技术的温度场研究》文中研究指明随着半导体器件封装向小型化、高密度化、高可靠性的方向发展,半导体等行业对钎焊热场提出了高温度均匀性的要求。本文以半导体器件钎焊设备为研究对象,利用有限元仿真技术分析炉体内部温度场分布及其变化规律。文中分析温度场有限元分析的基本流程;以评估真空钎焊设备工作区温度分布均匀性为目标,根据工程实际数据完成真空钎焊设备有限元仿真建模,开展不同工况下温度场分布及其演变规律分析;通过与实测数据对比,验证模型以及仿真流程的准确性与可行性。研究结果表明,真空钎焊设备温度场分布符合设计要求。此外,仿真结果为此类设备的优化与改进提供了理论依据和有效手段。
凡占稳[2]（2021）在《真空渗碳生产线智能控制系统的构建与技术研究》文中研究表明热处理是提升机械制造整体水平的核心技术之一,在装备制造业中,热处理对于确保产品质量,提升产品水平具有关键作用,是重要的基础工艺之一,对实现制造强国战略具有重要的支撑作用。但目前热处理是制造业信息化最薄弱的环节,已成为产品生命周期信息集成的瓶颈。本文通过对国内外热处理行业信息化智能化发展和热处理车间生产线现状的分析与研究,提出构建热处理生产线智能控制系统的设想。通过对生产线流程控制、智能调度、故障诊断、工艺模拟等技术的研究,实现一套热处理车间全自动的生产线生产模式,解决工业热处理车间生产不连续、成本高、生产信息管理混乱、产品质量不稳定等问题,实现热处理车间生产线的自动化、信息化和智能化。本文以汽车工业轴齿类零件真空热处理过程为依据和背景,建立了真空渗碳生产线智能控制系统,将智能控制系统分为PCS系统（英文全称Process Control System,过程控制系统,简称PCS系统）和热处理工艺专家系统,并着重对以下几个方面的关键技术开展了深入的研究和工作:1)根据车间实际生产情况,建立生产线级的PCS系统,基于控制系统相关理论知识,对PCS系统的网络层级结构和数据通信方式进行研究和设计。系统将车间的单台设备连接在一起,通过对底层设备信息的全面采集实现生产线全自动的流程控制和状态监测,打通了底层设备与上层计划管理系统的信息鸿沟。2)在定义料车功能和对料车控制系统进行设计的基础上,对智能控制系统中料车的智能调度问题进行研究。对生产线中转运料车进行建模,根据蚁群算法对料车的转运路径进行规划,并结合实际对蚁群算法进行优化,获得了料车最优的调度路径。3)对PCS系统各功能模块进行了设计。重点根据PCS系统的物理架构和逻辑结构对生产线的流程控制进行了研究和设计,基于功能分析法建立设备状态的监测模型,实现设备的监测与诊断。4)结合Fick定律和饱和值调整法建立真空渗碳模型,实现对真空渗碳工艺的模拟,并根据真空渗碳模型搭建仿真环境,对渗碳工艺模拟的结果进行计算。最后将生产线智能控制系统的研究成果应用于工程实际,并通过文字、图片等方式展示了智能控制系统的应用效果。
李琦楠[3]（2020）在《PCD刀具高频感应钎焊温度控制系统设计》文中研究表明随着精密加工和超精密加工在机械加工领域所占的比重越来越大,难加工材料的需求日益增多,聚晶金刚石（PCD）刀具凭借其硬度高、耐磨性好、热膨胀系数低等优点得到了广泛的应用。焊接是PCD刀具制造过程中的主要环节之一,高频感应钎焊凭借其设备投资少、焊接工艺简单、生产效率高等特点被广泛应用于PCD刀具的焊接中。PCD刀具高频感应钎焊主要采用手工焊接方式,焊接质量依靠工人的技术等级,刀具的焊接质量不稳定,生产效率低。其主要原因在于是焊接中的加热过程及焊接温度无法精确控制。本文以PCD刀具高频感应钎焊过程为控制对象,设计了一种基于模糊PID复合的闭环温度控制系统,并对主要控制环节进行了分析。首先,分析了国内外对于模糊PID温度控制以及高频感应加热温度控制的发展现状。在详细分析PCD刀具高频感应钎焊过程基础上,进行了控制系统的总体方案设计,包括硬件系统方案设计和软件系统方案设计。其次进行了控制策略的分析与选取。分别对PID控制和模糊控制进行了详细的理论研究,并分析了二者各自在温度控制方面的优缺点。结合两者的优点,提出了将两种控制方式相结合的复合控制策略对PCD刀具高频感应钎焊过程进行温度及其加热过程控制。接着进行了控制系统的硬件设计。硬件部分包括红外测温仪、测控仪、STM32单片机、D/A转换模块等,可实现温度的采集与控制。然后,完成了模糊PID控制器的设计与分析。结合被控对象的特点,对模糊PID控制器的各项参数进行了设置,并得到了模糊控制规则表。利用飞升曲线以及两点法计算得到了其近似的数学模型。借助MATLAB中的Simulink和Fuzzy工具箱将所设计到的模糊PID控制与普通PID控制进行了仿真对比。相比于普通PID控制,模糊PID控制的控制效果完全满足PCD刀具高频感应钎焊的温度控制要求,验证了该控制策略的可行性。最后,进行了软件部分的设计,如主程序流程图、温度采集系统框图和模糊PID算法流程图等。并且对软件进行了调试,验证了该温度控制系统的可行性。
韩栋梁[4]（2016）在《多晶硅铸锭炉热场可视化分析及其关键技术研究》文中认为随着社会进步及工业经济的发展,人类对能源的需求日益增大。目前煤炭、石油、天然气等不可再生能源已不能满足社会经济可持续发展的需求,且在使用过程中带来的温室效应、环境污染以及生态破坏严重影响人类的生存环境。因此,世界各国不断开发可再生能源来替代煤炭、石油、天然气等不可再生能源。其中,太阳能光伏发电拥有无污染、普及面广等优点,受到世界各国的普遍重视,且各国政府已通过政策、立法等途径对太阳能光伏发电产业进行经济补贴与政策支持。目前广泛应用的太阳能电池主要有薄膜太阳电池、硅太阳电池及其它半导体材料太阳电池。其中,多晶硅太阳电池光电转换效率虽略低于单晶硅太阳电池,但因其具有生产成本低、能耗少、衰减小等优点,且多晶硅铸锭工艺技术的稳定及对原料纯度要求相对较低等优势,目前占据光伏发电产业近60%的市场份额。制约太阳能光伏发电产业发展的瓶颈主要是其光电转换效率还较低及使用成本高于常规能源,因此如何提高电池片光电转换效率及有效降低生产能耗成为世界各国关注的焦点。国内外学者前期尝试采用定向凝固原理生长准单晶的方法提高光电转换效率,准单晶电池光电转换效率接近单晶硅片且生产成本低于单晶硅,但由于硅锭一致性差、工艺不稳定及硅锭利用率低等原因未能实现普遍推广。在降低生产成本方面,国内某企业研发出一炉四锭的多晶硅铸锭炉。该铸锭炉提高了单炉的铸锭量,生产成本在一定程度上有所降低,但工艺稳定性相对较差,目前少数厂家使用该设备用于硅料提纯,由于近年来光伏发电行业市场竞争激烈,其生产风险较大,因此应用推广较少。本文着重在降低多晶硅铸锭生产能耗、保证稳定生产及提高晶体质量等方面进行系统研究,以期提高电池片光电转换效率、降低生产能耗及光伏发电成本,进而推进光伏发电产业的应用步伐。本文主要内容包括:（1）热场可视化研究:针对现有设备热效率不高,通过对多晶硅铸锭过程中硅料熔化、晶体生长、硅锭退火等各阶段进行分析研究,建立各阶段热力学数学模型及硅料导热微分方程。基于设备真实物理结构,建立三维可视化多物理场模型,采用仿真软件对物理场进行热力学仿真分析,得到加热室内温度分布规律,通过对仿真结果与试验数据进行分析比较,进而对仿真模型和边界条件进行验证和修正,提高所建立物理模型的准确性。此外,结合仿真结果,对加热室结构提出两种尝试改造方案,以增大加热室有效工作空间,对优化后热场模型进行数值计算,进而根据仿真结果指导设备改造。试验结果表明:采用第二种方案改造后设备装料重量可提高约70%,在硅锭的各项性能指标均符合技术要求的前提下,生产每千克硅锭的能耗降低约30%。（2）温控特性研究:采用阶跃响应法对多晶硅铸锭炉温控模型参数进行辨识。针对晶体生长阶段温控对象具有多变量、非线性、时变、纯滞后、大惯性及强耦合等特点,本文创新性地提出对坩埚底部中心点温度采用模糊控制器进行闭环控制,与加热体温度pid控制组成串级控制系统,通过对坩埚底部中心点温度变化进行预判和准确控制,以提高其控制精度。利用MATLAB仿真软件对所提出的模糊控制算法进行仿真设计,最终得到合理正确的控制策略。研究结果表明:在被控对象参数不确定时,自适应模糊控制在抗干扰能力方面优于常规PID控制。另外模糊控制在晶体生长阶段中对温度变化趋势进行预判,解决随机扰动对系统的影响及人工干预滞后的不足,从而提高温控系统的自适应及抗干扰能力,保证系统的稳定性和晶体质量的一致性。（3）工艺参数优化研究:基于晶体生长动力学和设备特性,对晶体生长关键工艺参数进行分析。并对全熔工艺、准单晶工艺及半熔工艺过程进行理论分析对比,分别采用全熔及半熔工艺进行试验,对不同工艺下制备的硅锭、硅片进行性能检测。结果表明:通过对设备热场和温度控制系统优化改造后试验,结果表明半熔工艺制备的硅锭晶粒大小均匀,在硅锭利用率、少子寿命及光电转换效率方面具有显着优势。本论文中热场数值计算和模糊控制仿真能够对现有多晶硅铸锭炉优化改造提供理论指导。将本文所提出的半熔工艺投入实际生产,经过近一年的规模生产。生产结果表明:多晶硅锭的各项性能均符合技术要求,良品率达到90%以上,产能及经济效益明显提高。此外,本研究为同类型设备的设计和应用提供一定参考,具有良好的应用前景。
汪晗[5]（2016）在《精密陶瓷工艺处理炉温度控制系统的设计》文中认为精密陶瓷烧成过程中的温度变化具有非线性、时变性和滞后性的特点,难以得到准确的数学模型和参数,给精确控制带来了巨大的困难。本文重点研究如何更加有效的控制陶瓷烧成过程中的温度,从而得到性能最优的陶瓷,又能节约能源。文中首先研究了国内外温度控制系统的现状,设计了一种基于DSP的精密陶瓷工艺处理炉温度控制系统。该系统以ADSP-BF506F为温度控制系统核心,DSP输出信号通过改变加热功率来控制温度,用K型热电偶检测温度,键盘和LCD显示屏为人机交互接口,组成闭环温度控制系统；在系统软件上以VisualDSP++为集成开发环境,采用C语言编写源程序,主要对A/D转换与温度检测程序、模糊PID算法程序、LCD显示程序等进行了开发设计；建立了陶瓷炉温度控制的数学模型,并给出了模糊PID控制器的具体设计方法,通过MATLAB工具分别对常规PID和模糊PID控制方法进行了仿真分析。实验结果表明模糊PID控制调节时间短、超调量小且稳态误差小,抗干扰能力强,可以达到控制要求。本文设计的精密陶瓷工艺处理炉温度控制系统具有结构简单、运行稳定可靠,且具有较高的控制精度,满足实际应用需求。
杨闻[6]（2011）在《PLC在板带真空退火炉控制中的应用》文中认为近年来,不锈钢板材已广泛应用于食品、医疗、工业、石油化工等领域,真空退火是其不锈钢生产的重要工艺过程。为了提高不锈钢及稀有金属板材真空退火炉生产检测与控制水平,本课题在研究真空退火工艺及设备特点的基础上,提出了温度及真空度精确控制以及多温区的高均温性的控制要求；建立了不锈钢板带真空退火炉的数学模型,并进行了系统辨识。本系统采用了Profibus总线+RS485总线的多总线网络结构,实现了IPC+PLC+智能仪表集散控制硬件系统。软件设计分为监控程序、控制算法、过程控制程序三部分,监控软件采用WINCC7.0组态软件设计了带动画、立体效果的上位人机界面,完成了数据的及时记录,及报警的及时反馈；控制策略软件方面,采用OPC技术,在上位机中实现在线PID参数优化,通过温度局部调整,达到不锈钢板带真空退火炉大容积、多温区均温性控制目的；通过Step7设计了过程控制程序,实现对整个生产过程的自动控制。生产运行实践证明,该控制系统运行效果良好,实现了对温度、真空度高精度控制,均温性良好,系统设计提高了系统的稳定性,自适应性和鲁棒性。
段修华[7]（2011）在《大型钎焊炉智能控制技术的研究与实现》文中研究说明真空钎焊技术之所以具有焊合率高、焊缝致密、焊点抗腐蚀、变形量小等显着特点,主要归因于控制过程中对温度的精确控制以及温度与时间的严格对应关系。钎焊炉温度控制系统具有非线性、大滞后、耦合性强、多变量、时变以及工作环境恶劣等特点,控制难度非常大,一直阻碍着向自动化控制方向的进一步发展。大型真空钎焊炉控制系统对温度控制的精确度要求非常高,目前只有多年控制经验的技术人员才能够做到这一点。不过,在长达二三十个小时的温度控制过程中,人工控制难免会出现注意力不集中以及没有按照工艺要求控制的情况发生,对产品质量构成巨大隐患。随着信息技术与计算机技术的融合,智能控制的出现为钎焊炉的温度控制难题的解决带来了生机。本文利用智能控制理论的思想方法,对钎焊炉温度控制系统做了深入的研究。模拟人的推理过程,设计了基于特征辨识的多模态控制算法。利用专家系统知识库的知识,对PID控制器的参数进行校正,使得实际相轨迹与理想相轨迹一致。本文侧重于对协调级算法的研究。通过对钎焊工艺的研究和分析,本文设计了各部分围绕以前后面的温度为中心的协调升温策略。利用专家系统规则的设计,实现工件各部分温度呈“阶梯状”协调上升。各部分在保持与前后面合理温差的基础上进行单独的温度协调控制,对每部分设计了各自的协调算法,使得工件相同类型热电偶的温度基本一致,达到均温的目的。通过现场实际温度控制测试,钎焊炉智能控制系统运行状态良好,工件各部分的温差能够控制在合理的范围内,并且能够根据加热时间相对应的变化。对于设定的温度限值,各部分不会出现大的超调,基本满足工艺要求。本软件具有工作可靠、界面友好,操作方便等特点。
钟茅[8]（2008）在《真空铝钎焊过程温度场的有限元数值仿真》文中指出本文运用热分析理论和有限元分析方法,对机载雷达真空铝钎焊组件的温度场进行了深入研究。建立了真空铝钎焊炉温度场的非线性有限元模型,该模型综合考虑了辐射传热、材料热物性随温度变化等非线性因素的影响。在此基础上利用有限元软件ICEPAK和Fluent对卧式真空铝钎焊炉的温度场进行了模拟计算,并对炉温均匀性进行了验证。另外,本文还进行了焊接生产模拟件和平板缝阵天线薄壁零件在真空加热过程中温度场的数值仿真和实验测量,模拟结果与实验结果吻合较好。这为真空铝钎焊提供了一种良好的虚拟生产手段,也为机载雷达组件真空铝钎焊的工艺优化奠定了理论基础。最后,尝试利用Fluent和ABAQUS对天线薄壁零件的瞬态变形进行了分析。
李晓斌,吴燕翔,孙海燕,寇得民[9]（2009）在《真空钎焊温度的建模与解耦控制》文中进行了进一步梳理真空钎焊炉中温度的精确控制是一个多变量控制问题,为实现钎焊温度的精确控制,以真空钎焊现场实际采集的数据为基础,辨识出真空钎焊炉温区温度一阶模型,提出一阶滞后系统的多变量预测函数解耦控制算法,得到一个解析的控制量计算方程,实现钎焊温度一阶滞后系统的多变量预测函数解耦控制。仿真和实际运行结果表明,该控制方法优于传统或改进的PID控制系统,具有很好的控制效果。
李建荣[10]（2008）在《冷板真空钎焊质量控制系统研究》文中认为随着巨型计算机的性能、运算速度不断提高,电子元器件的组装密度越来越高,对冷却技术的要求已成为决定计算机体系结构好坏的一个重要因素。目前国内外高性能巨型计算机大多采用冷却效率高的冷板液体间接冷却技术,然而大型计算机的冷板制造工艺复杂,生产成本高,合格率低,质量受多种因素影响,因此冷板质量控制就显得十分重要。高性能计算机的冷板钎焊面积较大,密封性高,真空钎焊是冷板生产过程中的关键工序,影响冷板钎焊质量的关键因素主要有钎焊温度工艺曲线和钎焊夹具设计。为此本文首先针对真空钎焊工艺特点,建立了真空钎焊温度控制系统数学模型,确定了PI控制策略,并进行计算机仿真与试验,证明了所建立的数学模型、控制算法实用,控制效果良好。其次论文分析了原钎焊夹具设计缺陷及其产生的原因,在此基础上建立了一套科学合理的夹具设计计算方法和原则,并利用IDS软件中的热分析模块TMG对工作状态冷板中心点温度分布进行计算,验证了改进后的夹具的合理性。论文研究成果不仅提高冷板钎焊质量,而且对今后类似真空钎焊温度控制和夹具设计提供了参考价值和指导意义。
二、真空钎焊炉温度自动控制系统建模与仿真（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、真空钎焊炉温度自动控制系统建模与仿真（论文提纲范文）
（1）基于半导体器件钎焊技术的温度场研究（论文提纲范文）
| 1 真空钎焊设备结构组成及其性能指标 |
| 2 基于有限元方法的温度场分析流程 |
| 3 真空钎焊设备温度场有限元分析结果 |
| 4 结束语 |
（2）真空渗碳生产线智能控制系统的构建与技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 热处理信息化智能化国内外研究现状 |
| 1.2.2 真空热处理生产线国内外研究现状 |
| 1.3 技术路线 |
| 1.3.1 技术路线 |
| 1.3.2 论文组织架构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 生产线智能控制系统总体方案设计 |
| 2.1 真空渗碳生产线的设计 |
| 2.2 智能控制系统总体方案 |
| 2.3 PCS系统架构设计 |
| 2.3.1 PCS系统软硬件构成 |
| 2.3.2 PCS系统总体架构 |
| 2.3.3 PCS系统通信网络关键技术的研究设计 |
| 2.3.4 PCS系统开发平台 |
| 2.3.4.1 组态软件 |
| 2.3.4.2 数据库的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 自动转运料车调度问题的研究 |
| 3.1 自动转运料车控制系统的设计 |
| 3.1.1 自动转运料车的功能结构 |
| 3.1.2 自动转运料车控制系统的设计 |
| 3.2 自动转运料车调度优化的研究 |
| 3.2.1 自动转运料车调度模型的建立 |
| 3.2.2 蚁群算法简介 |
| 3.2.3 自动转运料车优化调度仿真及结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 PCS系统功能模块的设计 |
| 4.1 可视化管理模块 |
| 4.2 设备管理及监测诊断模块 |
| 4.2.1 生产过程流程控制方法 |
| 4.2.2 基于功能分析法的设备状态监测诊断研究 |
| 4.3 质量管理模块 |
| 4.4 报表及工艺管理模块 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 真空渗碳模拟技术的研究 |
| 5.1 真空渗碳控制方法 |
| 5.2 真空渗碳仿真模拟过程 |
| 5.2.1 饱和值调整法 |
| 5.2.2 真空渗碳工艺的渗碳模型 |
| 5.3 渗碳工艺模拟软件搭建与验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 智能控制系统的应用与实践 |
| 6.1 模拟仿真环境与组态软件的整合 |
| 6.2 生产线智能控制系统的应用与实践 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（3）PCD刀具高频感应钎焊温度控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 PCD刀具简介 |
| 1.2.1 PCD刀具发展与应用 |
| 1.2.2 PCD刀具的制造过程 |
| 1.3 PCD钎焊技术研究现状 |
| 1.3.1 PCD刀具的钎焊方法 |
| 1.3.2 PCD刀具高频感应钎焊现状 |
| 1.4 国内外温度控制研究 |
| 1.4.1 模糊PID温度控制研究现状 |
| 1.4.2 国内外高频感应温度控制研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 系统总体方案设计 |
| 2.1 PCD刀具高频感应钎焊加热过程分析与控制 |
| 2.2 控制系统硬件方案设计 |
| 2.3 控制系统软件方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 控制策略的分析与选取 |
| 3.1 PID控制基本原理 |
| 3.2 模糊控制基本原理 |
| 3.3 模糊PID控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.控制系统硬件设计 |
| 4.1 温度输入电路 |
| 4.2 单片机的选择与电路设计 |
| 4.3 电源供电系统 |
| 4.4 显示部分设计 |
| 4.5 功率控制电路设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 温控系统的控制器设计和仿真及软件系统设计 |
| 5.1 模糊PID控制器设计 |
| 5.1.1 确定系统输入输出量 |
| 5.1.2 输入输出量的模糊化 |
| 5.1.3 建立模糊控制规则 |
| 5.1.4 模糊推理和解模糊 |
| 5.1.5 PID控制 |
| 5.2 系统仿真 |
| 5.2.1 MATLAB中建立FIS编辑器 |
| 5.2.2 设置具体隶属函数 |
| 5.2.3 建立具体模糊规则库 |
| 5.2.4 PCD刀具高频感应加热传递函数 |
| 5.2.5 温度控制系统仿真 |
| 5.3 系统软件设计 |
| 5.3.1 软件开发工具 |
| 5.3.2 控制系统流程图 |
| 5.4 软件调试 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 软件程序 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）多晶硅铸锭炉热场可视化分析及其关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 部分常量/变量含义 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 多晶硅太阳电池研究现状 |
| 1.2.1 多晶硅太阳电池发展现状 |
| 1.2.2 多晶硅太阳电池的影响因素 |
| 1.2.3 多晶硅锭制备方法 |
| 1.3 多晶硅铸锭炉关键技术研究现状 |
| 1.3.1 国内外多晶硅铸锭炉制造现状 |
| 1.3.2 热场研究现状 |
| 1.3.3 温度控制研究现状 |
| 1.3.4 晶体生长工艺研究现状 |
| 1.4 课题技术支持及研究内容 |
| 1.4.1 课题技术支持 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 多晶硅铸锭炉结构及控制系统关键技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 设备工作流程 |
| 2.3 机械结构及热场分析 |
| 2.3.1 设备机械结构 |
| 2.3.2 热场性能分析 |
| 2.3.3 热场能耗分析 |
| 2.3.4 隔热屏优化与分析 |
| 2.4 控制系统分析 |
| 2.4.1 控制系统硬件设计 |
| 2.4.2 控制系统软件设计 |
| 2.4.3 温控系统特性分析 |
| 2.4.4 双区加热系统分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 传热过程分析及数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传热过程分析 |
| 3.2.1 硅料熔化阶段传热模型 |
| 3.2.2 晶体生长阶段传热模型 |
| 3.2.3 硅锭退火阶段传热模型 |
| 3.3 热场仿真分析 |
| 3.3.1 热场数值计算及软件介绍 |
| 3.3.2 建模及材料物性参数设置 |
| 3.3.3 网格划分及边界条件设置 |
| 3.3.4 加载载荷求解 |
| 3.4 结果分析及模型验证 |
| 3.4.1 仿真结果分析 |
| 3.4.2 模型准确性验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 热场结构优化仿真及试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 优化方案一及试验 |
| 4.2.1 加热室结构优化 |
| 4.2.2 数值计算及结果分析 |
| 4.2.3 设备改造及试验研究 |
| 4.2.4 结果对比分析 |
| 4.3 优化方案二及试验 |
| 4.3.1 加热室结构优化 |
| 4.3.2 数值计算及结果分析 |
| 4.3.3 设备改造及试验 |
| 4.3.4 结果分析对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 多晶硅铸锭炉温控系统研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 温控模型辨识 |
| 5.2.1 温控系统影响因素 |
| 5.2.2 系统模型简化及建模 |
| 5.2.3 模型参数辨识 |
| 5.3 中心点温度控制策略 |
| 5.3.1 串级温控系统设计 |
| 5.3.2 模糊控制策略设计 |
| 5.3.3 模糊控制器结构选型 |
| 5.4 模糊控制器设计与仿真 |
| 5.4.1 输入输出论域设定及模糊化 |
| 5.4.2 输入输出隶属度函数选择 |
| 5.4.3 控制规则建立 |
| 5.4.4 模糊推理及清晰化 |
| 5.5 仿真及结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 工艺试验及性能测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 晶体生长工艺及质量性能分析 |
| 6.2.1 晶体生长工艺研究 |
| 6.2.2 杂质对晶体质量的影响 |
| 6.2.3 缺陷对晶体质量的影响 |
| 6.2.4 硅锭电学性能指标 |
| 6.3 工艺试验及性能测试 |
| 6.3.1 晶体生长试验 |
| 6.3.2 硅锭性能分析 |
| 6.3.3 硅片性能分析 |
| 6.4 实验结论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 论文总结与工作展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 攻读博士学位期间参与项目、专利及获奖情况 |
（5）精密陶瓷工艺处理炉温度控制系统的设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 陶瓷工业的发展与现状 |
| 1.1.1 陶瓷的发展过程与现状 |
| 1.1.2 陶瓷窑炉工业的发展 |
| 1.2 陶瓷窑炉温度控制的发展概况 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 陶瓷工艺处理炉的温度控制系统构成 |
| 2.1 陶瓷烧成过程 |
| 2.2 陶瓷工艺处理炉的控制系统结构 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 陶瓷工艺处理炉控制系统的电路设计 |
| 3.1 DSP选型 |
| 3.2 电源电路 |
| 3.3 热电偶传感器 |
| 3.4 调理电路 |
| 3.5 加热电路 |
| 3.6 键盘电路 |
| 3.7 报警电路 |
| 3.8 LCD电路 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 陶瓷工艺处理炉的温度控制策略 |
| 4.1 系统模型与仿真环境 |
| 4.1.1 陶瓷工艺处理炉的系统模型 |
| 4.1.2 MATLAB与Simulink平台 |
| 4.2 PID控制 |
| 4.2.1 凑试法调节PID参数 |
| 4.2.2 ZN法整定PID参数 |
| 4.3 模糊控制 |
| 4.3.1 模糊控制的起源与发展 |
| 4.3.2 模糊控制的数学基础 |
| 4.3.3 模糊控制系统与组成 |
| 4.4 模糊PID控制与仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 陶瓷工艺处理炉控制系统的软件设计 |
| 5.1 开发环境与软件框架 |
| 5.1.1 VisualDSP++5.0集成开发环境 |
| 5.1.2 软件总体框架 |
| 5.2 温度控制系统主要功能模块 |
| 5.2.1 系统上电初始化 |
| 5.2.2 键盘输入模块 |
| 5.2.3 温度检测模块 |
| 5.2.4 PID参数整定模块 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 前景展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（6）PLC在板带真空退火炉控制中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 课题的来源与目的意义 |
| 第二章 不锈钢板材真空退火炉工艺及控制需求分析 |
| 2.1 不锈钢板带真空退火的特点 |
| 2.2 不锈钢板带真空退火的生产设备 |
| 2.2.1 不锈钢板材真空退火炉的设备组成结构 |
| 2.2.2 不锈钢板带退火生产过程 |
| 2.3 板带真空退火控制系统需求分析 |
| 2.3.1 控制系统功能要求 |
| 2.3.2 退火炉主要控制技术参数 |
| 第三章 不锈钢板带真空退火炉计算机控制系统硬件实现 |
| 3.1 板带真空退火炉多总线结构控制系统实现 |
| 3.1.1 Profibus总线标准 |
| 3.1.2 RS485总线标准 |
| 3.1.3 多总线结构的控制系统设计方案 |
| 3.1.4 多总线控制系统的实现方法 |
| 3.2 真空退火炉加热系统控制 |
| 3.2.1 加热控制原理 |
| 3.2.2 用来加热的智能控制仪表 |
| 3.2.3 加热系统功率控制设备 |
| 3.3 炉门小车系统控制 |
| 3.4 真空系统的控制设备和原理 |
| 3.5 冷却系统控制 |
| 第四章 不锈钢板带真空退火炉计算机控制系统软件设计 |
| 4.1 板带真空退火炉计算机上位监控软件设计 |
| 4.1.1 真空退火炉计算机上位监控软件组成 |
| 4.1.2 系统的工况图界面设计 |
| 4.1.3 真空系统的界面设计 |
| 4.1.4 水路系统的界面设计 |
| 4.1.5 曲线设置的界面设计 |
| 4.1.6 温度、真空和加热曲线的界面设计 |
| 4.1.7 报警界面设计 |
| 4.1.8 历史报表画面设计 |
| 4.1.9 标温显示画面设计 |
| 4.2 下位过程控制程序设计 |
| 4.2.1 炉门小车系统的下位控制程序设计 |
| 4.2.2 真空系统控制程序设计 |
| 4.2.3 加热系统程序设计 |
| 4.2.4 冷却系统的下位程序设计 |
| 第五章 系统调试与运行 |
| 5.1 控制系统的现场空载联调 |
| 5.1.1 联调步骤及联调目的 |
| 5.1.2 空载试加热运行的结果分析 |
| 5.2 控制系统现场带载调试 |
| 5.2.1 烘炉阶段调试 |
| 5.2.2 烘炉的运行结果分析 |
| 5.3 现场均温控制数据检测与分析 |
| 第六章 相关程序及操作系统 |
| 6.1 相关程序 |
| 6.2 操作系统说明 |
| 6.2.1 操作说明 |
| 6.2.2 操作注意事项 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 本文结论 |
| 7.2 本文的创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 3504温控仪操作说明 |
| 附录2 真空计操作说明 |
| 附录3 研究生期间参加的工程项目及发表的论文 |
| 详细摘要 |
（7）大型钎焊炉智能控制技术的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究意义 |
| 1.2 国内外的研究状况 |
| 1.3 钎焊炉与工件背景介绍 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 系统总体结构 |
| 2.1 钎焊炉系统要求 |
| 2.2 软件 |
| 2.2.1 初始化模块 |
| 2.2.2 故障处理模块 |
| 2.2.3 温度控制模块 |
| 2.2.4 系统监控模块 |
| 2.3 硬件 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 底层控制器的设计 |
| 3.1 专家系统的介绍 |
| 3.2 底层控制器的工作原理 |
| 3.3 运行控制级设计 |
| 3.4 参数校正级设计 |
| 3.5 仿真 |
| 3.5.1 被控对象数学模型 |
| 3.5.2 Simulink 仿真模型 |
| 3.5.3 仿真结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 任务协调级设计 |
| 4.1 控制任务分析 |
| 4.2 协调控制 |
| 4.2.1 协调关系 |
| 4.2.2 协调思想 |
| 4.3 期望的设计与修正 |
| 4.3.1 期望设计 |
| 4.3.2 期望修正 |
| 4.4 中芯控制模块 |
| 4.4.1 中芯速度控制 |
| 4.4.2 中芯协调控制 |
| 4.5 角温控制模块 |
| 4.6 角与左右面的协调 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 系统软件设计 |
| 5.1 热电偶故障处理模块 |
| 5.1.1 热电偶基本故障特征 |
| 5.1.2 热电偶故障判断 |
| 5.1.3 故障热电偶替换 |
| 5.1.4 故障热电偶软件估值 |
| 5.2 温度控制模块 |
| 5.2.1 控制主函数 |
| 5.2.2 总体期望设定与修正模块 |
| 5.2.3 协调函数 |
| 5.2.4 其它函数 |
| 5.3 系统监控 |
| 5.3.1 查询 |
| 5.3.2 报警 |
| 5.3.3 状态评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 现场结果分析 |
| 6.1 控制效果及分析 |
| 6.2 待改进的地方 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间取得的研究成果 |
（8）真空铝钎焊过程温度场的有限元数值仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.1.1 机载雷达简介 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 真空铝钎焊技术概述 |
| 1.2.1 真空铝钎焊原理 |
| 1.2.2 真空铝钎焊设备 |
| 1.2.3 影响真空铝钎焊质量的关键参数 |
| 1.3 真空钎焊有限元分析的发展状况 |
| 1.3.1 有限元法的特点 |
| 1.3.2 有限元软件ICEPAK、ABAQUS 的简介 |
| 1.3.3 真空钎焊温度场有限元分析的发展状况 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 热分析理论基础 |
| 2.1 温度场数学模型的建立 |
| 2.1.1 温度场概况 |
| 2.1.2 热传递的基本方式 |
| 2.1.3 初始条件和边界条件 |
| 2.1.4 温度场的泛函表达式 |
| 2.2 热应力的数学模型 |
| 2.2.1 热应力概述 |
| 2.2.2 热弹性理论基本方程 |
| 2.2.3 热应力的有限元方程 |
| 2.3 焊接残余应力与变形 |
| 2.3.1 焊接残余应力 |
| 2.3.2 焊接变形 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 真空钎焊炉及其加热特性 |
| 3.1 真空铝钎焊炉物理模型 |
| 3.2 真空钎焊炉热特性 |
| 3.2.1 真空热处理加热特点 |
| 3.2.2 产生加热滞后的主要因素 |
| 3.2.3 真空热处理炉的升温特性 |
| 3.3 真空钎焊炉的数学模型建立 |
| 3.3.1 真空炉室的传热方式 |
| 3.3.2 真空炉室的温度数学模型 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 真空钎焊炉温度场有限元模型建立 |
| 4.1 热辐射有限元 ICEPAK 的仿真 |
| 4.1.1 热辐射计算方程 |
| 4.1.2 ICEPAK 计算角系数的方法 |
| 4.2 真空铝钎焊炉加热有限元模型的建立 |
| 4.2.1 真空炉加热工况 |
| 4.2.2 材料热物理性质的特征值 |
| 4.2.3 相变潜热 |
| 4.2.4 真空炉加热室模型的简化和建立 |
| 4.3 炉温均匀性的分析 |
| 4.3.1 炉温均匀性简介 |
| 4.3.2 真空铝钎焊的加热循环参数设定 |
| 4.3.3 仿真与实验结果 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 数值模拟分析与实测结果对比 |
| 5.1 工件的温度场仿真和验证实验 |
| 5.1.1 模拟工况 |
| 5.1.2 结果分析与对比 |
| 5.2 夹具材料的温度场仿真和实验 |
| 5.2.1 建立模型 |
| 5.2.2 仿真分析和试验结果 |
| 5.3 薄壁腔体的温度场仿真和实验 |
| 5.3.1 薄壁腔体模型的建立 |
| 5.3.2 温度场计算结果 |
| 5.4 薄壁腔体的变形仿真 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学习期间发表的论文 |
（10）冷板真空钎焊质量控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高性能计算机及冷却技术简介 |
| 1.1.1 高性能巨型计算机 |
| 1.1.2 计算机冷却的必要性 |
| 1.1.3 电子元件冷却技术介绍 |
| 1.1.4 计算机冷却技术研究方向 |
| 1.2 高性能计算机冷板技术及存在的问题 |
| 1.2.1 冷板技术 |
| 1.2.2 冷板制作存在的问题 |
| 1.3 主要研究内容及文章结构 |
| 1.3.1 主要研究内容及意义 |
| 1.3.2 文章结构 |
| 第二章 冷板制造工艺及其关键因素分析 |
| 2.1 冷板结构与作用 |
| 2.2 冷板制作工艺简介 |
| 2.2.1 热校平 |
| 2.2.2 流道加工 |
| 2.2.3 钎焊 |
| 2.2.4 冷板反面（即安装面）的加工 |
| 2.3 影响冷板质量的主要因素及质量分析 |
| 2.3.1 钎焊原理 |
| 2.3.2 影响冷板真空钎焊的主要因素及质量分析 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 钎焊炉温度控制系统数学模型及控制策略 |
| 3.1 真空钎焊系统简介 |
| 3.1.1 真空钎焊系统构成 |
| 3.1.2 真空钎焊工艺流程 |
| 3.2 钎焊炉的温度数学模型建立 |
| 3.2.1 真空钎焊炉控制系统组成 |
| 3.2.2 真空钎焊温度控制系统数学模型 |
| 3.3 控制算法确定及仿真结果分析 |
| 3.3.1 升温给定曲线设计 |
| 3.3.2 控制算法 |
| 3.3.3 仿真结果分析 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 冷板钎焊夹具的改进 |
| 4.1 原有钎焊夹具的缺陷及其产生的原因 |
| 4.2 钎焊夹具的改进 |
| 4.2.1 夹具设计原则 |
| 4.2.2 夹具的材料的选择 |
| 4.2.3 热变形影响的计算 |
| 4.2.4 改进后夹具的结构 |
| 4.3 冷板热模型建立及分析 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 展望 |
| [参考文献] |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
四、真空钎焊炉温度自动控制系统建模与仿真（论文参考文献）
- [1]基于半导体器件钎焊技术的温度场研究[J]. 解永强,靳丽岩,杨晓东,王成君,夏丹,苏春. 真空, 2021(04)
- [2]真空渗碳生产线智能控制系统的构建与技术研究[D]. 凡占稳. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [3]PCD刀具高频感应钎焊温度控制系统设计[D]. 李琦楠. 大连理工大学, 2020(02)
- [4]多晶硅铸锭炉热场可视化分析及其关键技术研究[D]. 韩栋梁. 太原理工大学, 2016(08)
- [5]精密陶瓷工艺处理炉温度控制系统的设计[D]. 汪晗. 合肥工业大学, 2016(02)
- [6]PLC在板带真空退火炉控制中的应用[D]. 杨闻. 西安石油大学, 2011(08)
- [7]大型钎焊炉智能控制技术的研究与实现[D]. 段修华. 电子科技大学, 2011(12)
- [8]真空铝钎焊过程温度场的有限元数值仿真[D]. 钟茅. 上海交通大学, 2008(S2)
- [9]真空钎焊温度的建模与解耦控制[J]. 李晓斌,吴燕翔,孙海燕,寇得民. 真空科学与技术学报, 2009(02)
- [10]冷板真空钎焊质量控制系统研究[D]. 李建荣. 上海交通大学, 2008(08)