基于粒子群算法的溫度傳感器測點(diǎn)優(yōu)化布置.pdf

1、本文以單晶爐拉晶過程中的自由液面為研究對象，主要進(jìn)行了兩方面的研究：單晶爐拉晶過程中自由液面的溫度效應(yīng)分析；基于粒子群算法的有限個(gè)溫度傳感器優(yōu)化布置。
　　對于單晶爐拉晶過程中自由液面的溫度效應(yīng)分析，采用有限元的方法研究單晶爐拉晶過程中自由液面的溫度場和熱變形場的變化規(guī)律。在單晶硅熔液的熱對流、爐內(nèi)環(huán)境的長波輻射、爐內(nèi)的非對稱磁場等各種邊界條件的作用下，對單晶爐拉晶時(shí)自由液面的溫度場進(jìn)行分析，通過運(yùn)算可得正常拉晶時(shí)自由液面的溫度場

2、，根據(jù)此溫度場尤其是同液界面的溫度場可大致判定單晶硅拉制過程中固液界面的熱應(yīng)力在正常的范圍之內(nèi)，從而可以減少單晶硅拉制過程斷裂的概率。
　　有限個(gè)溫度傳感器測點(diǎn)的優(yōu)化布置主要包含兩個(gè)部分：一是利用空間反距離加權(quán)插值法重建溫度場，以溫度場中有限個(gè)溫度測點(diǎn)的坐標(biāo)位置和溫度值插值出溫度場中其余均勻分布的溫度測點(diǎn)，通過比較其均方根誤差及最大誤差的絕對值來衡量所選的插值方法的好壞。二是基于粒子群算法的溫度傳感器優(yōu)化布置，在溫度場中優(yōu)化布置有

3、限個(gè)溫度傳感器監(jiān)測點(diǎn)。該部分主要包含三方面的內(nèi)容：1．選擇了一種較好的算法—粒子群算法，并結(jié)合課題的研究背景定義了該算法的適應(yīng)度函數(shù)；2．對傳統(tǒng)粒子群算法進(jìn)行改進(jìn)，盡量避免粒子群在進(jìn)化的過程中陷入局部最優(yōu)；3．為了使粒子群在每一次迭代過程中都得到最佳的適應(yīng)度函數(shù)值，因此，在粒子群迭代的過程中引入了一次優(yōu)化。通過以上的思路可以得到一個(gè)比較理想的溫度傳感器測點(diǎn)的布置方案。
　　當(dāng)前國內(nèi)對溫度場監(jiān)測以及插值還原的研究相對比較少，基于此種