[发明专利]基于掺镓单晶中镓含量的电阻率控制方法、系统及设备

权利要求书

1.一种基于掺镓单晶中镓含量的电阻率控制方法，其特征在于，该方法包括：

设置掺镓单晶中的掺镓参考值初值，并通过传感器实时获得所述掺镓单晶的电阻率测量值；

当电阻率测量值满足预设条件时，发出一级超限命令和二级超限命令；

根据电阻率测量值的大小，计算目标最优预测系数组；

根据所述目标最优预测系数组，计算目标预测值；

根据所述目标预测值进行在线分析，生成参考值增量和波动调整指令；

根据所述掺镓参考值初值、所述参考值增量、所述一级超限命令、所述二级超限命令和所述波动调整指令，对所述掺镓单晶中的掺镓量参考值进行实时修正，根据修正后的掺镓量参考值控制所述掺镓单晶的电阻率波动；

其中，所述一级超限命令和所述二级超限命令用于与所述波动调整指令相配合，启动实时的掺镓量参考值控制；所述目标最优预测系数组用于表征最准确预测数据对应的预测函数系数集合；所述目标预测值为根据所述目标最优预测系数组计算获得的未来第t+1时刻的预测数据；所述参考值增量为对掺镓量参考值进行实时修正时掺镓量参考值的实时变化量；

其中，所述根据电阻率测量值的大小，计算目标最优预测系数组，具体包括：

设置第一预测系数、第二预测系数、第三预测系数、第四预测系数、第五预测系数；

读取存储的电阻率测量值的历史数据；

利用第四计算公式计算电阻率预测值；

根据所述电阻率预测值，利用第五计算公式计算第一目标预测系数、第二目标预测系数、第三目标预测系数、第四目标预测系数、第五目标预测系数；

将所述第一目标预测系数、所述第二目标预测系数、所述第三目标预测系数、所述第四目标预测系数、所述第五目标预测系数保存为所述目标最优预测系数组；

所述第四计算公式为：

Y_t+1=k₁D_t+k₂D_t-1+k₃D_t-2+k₄D_t-3+k₅D_t-4+D，

其中，Y_t+1为第t+1时刻的所述电阻率预测值，D_t-1为第t-1时刻的电阻率测量值，D_t-2为第t-2时刻的电阻率测量值，D_t-3为第t-3时刻的电阻率测量值，D_t-4为第t-4时刻的电阻率测量值，D为电阻率平均值，k₁、k₂、k₃、k₄、k₅依次分别为所述第一预测系数、所述第二预测系数、所述第三预测系数、所述第四预测系数、所述第五预测系数，D_t为当前时刻的电阻率测量值，并作为第t时刻的电阻率测量值；

所述第五计算公式为：

(k_1m、k_2m、k_3m、k_4m、k_5m)=argmin(|Y_t+1- D_t+1|)，

其中，argmin为选取目标函数最小值时对应系数的函数，D_t+1为第t+1时刻的电阻率实测值，k_1m、k_2m、k_3m、k_4m、k_5m依次分别为所述第一目标预测系数、所述第二目标预测系数、所述第三目标预测系数、所述第四目标预测系数、所述第五目标预测系数；

其中，所述根据所述目标最优预测系数组，计算目标预测值，具体包括：

根据当前时刻的电阻率测量值和电阻率测量值的历史数据，计算电阻率平均值；

利用第六计算公式计算所述目标预测值；

所述第六计算公式为：

Y_M=k_1mD_t+k_2mD_t-1+k_3mD_t-2+k_4mD_t-3+k_5mD_t-4+D，

其中，Y_M为所述目标预测值，k_1m、k_2m、k_3m、k_4m、k_5m依次分别为所述第一目标预测系数、所述第二目标预测系数、所述第三目标预测系数、所述第四目标预测系数、所述第五目标预测系数；

其中，所述根据所述目标预测值进行在线分析，生成参考值增量和波动调整指令，具体包括：

判断所述目标预测值是否满足第七计算公式，若满足，则生成所述波动调整指令；

在生成所述波动调整指令后，自动读取初始时刻的电阻率测量值和所述电阻率平均值；

利用第八计算公式计算所述参考值增量；

所述第七计算公式为：

Y_M1，

所述第八计算公式为：

D_Ref= (D-Y_M)/ D₀，

其中，D_Ref为所述参考值增量，D₀为初始时刻的电阻率测量值。