反应溅射稳定控制系统设计-合肥工业大学机械设计及其自动化毕业论文

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1、目录中文摘要2英文摘要31绪论41.1溅射镀膜原理41.2反应溅射镀膜原理42基于LabVIEW的反应溅射控制系统仿真72.1LabVIEW软件的使用72.1.1LabVIEW软件介绍72.1.2LabVIEW软件特点72.1.3LabVIEW的应用领域82.1.4在LabVIEW中模拟仿真控制92.2反应溅射稳定控制系统的建模92.3Bang-bang控制102.3.1Bang-bang控制的缺点122.4PID控制122.4.1PID参数的整定142.4.2PID控制仿真152.5Bang-bang+PID控制仿真163反应溅

2、射控制系统故障诊断183.1故障诊断系统的建立183.1.1故障诊障样本183.1.2设备故障诊断的目的183.2故障严重性诊断系统整体分析193.3反应溅射故障程度诊断系统分析193.3.1故障诊断系统理论分析193.3.2利用层次分析法确定各个特征参数的权重系数233.4故障程度诊断系统实例分析254结论28致谢29参考文献3030反应溅射稳定控制系统设计摘要:鉴于在现代工业反应溅射镀膜生产中，出现的因反应气体流量的变化引起的迟滞效应，会影响到工业中镀膜的质量，镀膜形成的种类，镀膜的成本等等问题，运用LabVIEW软件对工业上

3、镀膜生产过程中气体流量的变化进行仿真控制。以不达到发生迟滞效应的临界值为前提，将其控制在一个临界值之下一个稳定的范围内，从而保证溅射镀膜发生在一个安全的高效的气体流量范围之中。根据LabVIEW仿真模拟，通过气体流量数值的曲线可以观察到如何控制气体流量的输入，还可以观察到气体流量受控制时形成的曲线。此后进一步分析此系统在工业过程中可能出现的故障，考虑故障系统，定量地分析故障的程度，并分析了该方法判断故障程度的原理方法和步骤。关键词:反应溅射；迟滞效应；稳定性；故障诊断；仿真模拟30Designofreactivesputterin

4、gstablecontrolsystemAbstract:Inviewofthemodernindustrialproductionofreactivesputtering,hysteresisoccursduetothechangeofthereactivegasflowwhichwillaffectthequalityofthecoating,thetypeofformingfilm,coatingcosts,etcintheindustry.LabVIEWsoftwareisusedtosimulatethecontrolp

5、rocessofthegasflowchangingduringindustrialcoatingproduction.Thegasflowiscontrolledinastablerangeunderthecriticalvaluewhenthegasflowdoesnotreachthecriticalvalueandthehysteresisdoesnothappen.Thusitensuresthatthesputteringtakespalceinasafeandefficientrangeofthegasflow.Ac

6、cordingtoLabVIEW‘ssimulation,howtocontroltheenterofthegasflowandthecurveformedbythecontrolofthegasflowcanbeobservedthroughcurveofthegasflowvalue.Afterthat,thepossiblefailureofthesysteminindustrialprocessisanalyzed.Thenthearticleconsidersthefailedsystem,andquantitativl

7、yanalyzesthedegreeoffault.Themethodisadoptedtodeterminethedegreeoffaultprinciplemethodsandprocedures.Keywords:reactivesputtering;hysteresis;stability;faultdiagnosis;simulation301绪论1.1溅射镀膜原理对容器抽真空，充入惰性气体，让惰性气体（通常为Ar气）产生辉光放电现象产生带电的离子，带电离子经电场加速后撞击靶材表面，使靶材原子被轰击而飞出来，同时产生二次

8、电子，再撞击气体原子从而形成更多的带电离子，靶材原子携带着足够的动能到达被镀物(基材)的表面进行沉积。[1-3]图1.1溅射原理图1.2反应溅射镀膜原理现代表面工程的发展越来越多地需要用到各种化合物薄膜[1]，反应磁控溅射技术是沉积化合物薄膜的主要