大面積石墨烯CVD生長(zhǎng)設(shè)備控制系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、正是由于石墨烯所具有的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能，因此石墨烯在物理、化學(xué)和材料等領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景。用CVD（化學(xué)氣相沉積）法可以制備高質(zhì)量、大面積的石墨烯，該方法目前得到廣泛應(yīng)用。
　　石墨烯CVD壓力控制系統(tǒng)具有“非線性”、“參數(shù)時(shí)變性”、“滯后”等特點(diǎn)，而氣體壓力直接決定了石墨烯的生長(zhǎng)質(zhì)量，為了獲得高質(zhì)量的石墨烯，有效地控制好氣體壓力，對(duì)壓力控制算法的研究顯得尤為重要。
　　本論文首先分析了石墨烯CVD控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及

2、原理，確定了系統(tǒng)的硬件組成，并利用WinCCV6.0組態(tài)軟件以及Step7編程軟件分別設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控界面和PLC系統(tǒng)控制程序，完成了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。然后采用系統(tǒng)辨識(shí)方法建立了石墨烯CVD氣體壓力控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)該數(shù)學(xué)模型，研究了常規(guī)PID控制算法、模糊PID控制算法和專家PID控制算法，并將常規(guī)PID控制算法通過WinCC的腳本程序應(yīng)用到實(shí)際壓力控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)石墨烯真空反應(yīng)室內(nèi)壓力的精確控制；本論文進(jìn)一步研究討論了