Оптимизация управления выращиванием сцинтилляционных монокристаллов

Abstract

Рассмотрена автоматизированная система робастного управления технологическими процессами получения сцинтилляционных материалов. Построение регуляторов системы управления предложено проводить на основе H∞ - метода формирования контура управления с последовательными формирующими функциями, позволяющего обеспечить гарантированные «робастность», устойчивость и требуемое качество управления системами кристаллизации, а также оптимальный выбор основных интервалов робастной стабилизации этих систем. Эксплуатация двумерного робастного регулятора на ростовых установках позволила увеличить точность поддержания тепловых условий выращивания при максимальных возмущениях тепловых режимов путем высокой динамической точности процесса управления диаметром кристалла, увеличения степени устойчивости, уменьшения колебательности системы, уменьшения длительности переходных процессов. Улучшено качество монокристаллов и увеличен выход готовой продукции, а, значит, обеспечен гарантированный выход из этих кристаллов качественных детекторов ионизирующих излучений.

Розглянуто автоматизовану систему робастного керування технологічними процесами одержання сцинтиляційних матеріалів. Побудову регуляторів системи керування запропоновано проводити на основі H∞ -методу формування контуру керування з послідовними формуючими функціями, що дозволяє забезпечити гарантовані "робастність", стійкість і необхідну якість керування системами кристалізації, а також оптимальний вибір основних інтервалів робастної стабілізації цих систем. Експлуатація двовимірного робастного регулятора на ростових установках дозволила збільшити точність підтримки теплових умов вирощування за максимальних збурень теплових режимів шляхом високої динамічної точності процесу керування діаметром кристала, збільшення ступеня стійкості, зменшення коливальності системи, зменшення тривалості перехідних процесів. Поліпшено якість монокристалів, збільшено вихід готової продукції, а, виходить, забезпечений гарантований вихід із цих кристалів якісних детекторів іонізуючих випромінювань.

The automated system of the robust control of technological processes of obtaining of scintillation materials is considered. The building of system control regulators is offered to hold based on the H∞ -method of formation of a control loop with serial forming functions that allows to provide the guaranteed "robustness", stability and the necessary quality of crystallization systems control, as well as the optimum choice of the main intervals of robust stabilization of these systems. Operation of the two-dimensional robust controller in the growth installations has allowed to increase the accuracy of maintenance of thermal conditions of growing at maximum perturbations of thermal modes by high dynamic precision of crystal diameter control, increase sustainability by reducing fluctuations of the system, reduction of the duration of transient processes. The quality of single crystals is improved, output of finished products is increased, and thus, the guaranteed output of these crystals quality of detectors of ionizing radiation is provided.