【手続補正書】
【提出日】平成16年10月19日(2004.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の制御パラメータにより所定のプロセスパラメータを制御する制御器を用いた制御方法であって、
予め各制御ステップ毎の最適な制御パラメータ値を求めてテーブル化する工程と、
前記テーブルから前記制御器に対する実際の設定条件変化に対応する制御パラメータ値を選択する工程と、
前記制御器に設定されている制御パラメータ値を、前記選択工程で選択された制御パラメータ値に変更する工程と、
前記制御器から前記変更された制御パラメータに基づく制御信号を制御対象に出力する工程と
を具備することを特徴とする制御方法。
【請求項２】
前記制御がＰＩＤ制御または最適レギュレータ制御であることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
予め設定されている設定条件とフィードバックされたプロセス条件とに基づいてＰＩＤ制御により所定のプロセスパラメータを制御する制御器を用いた制御方法であって、
予め各制御ステップ毎の最適なＰＩＤパラメータ値を求めてテーブル化する工程と、
前記テーブルから前記制御器に対する実際の設定条件変化に対応するＰＩＤパラメータ値を選択する工程と、
前記制御器に設定されているＰＩＤパラメータ値を、前記選択工程で選択されたＰＩＤパラメータ値に変更する工程と、
前記制御器から前記変更されたＰＩＤパラメータに基づく制御信号を制御対象に出力する工程と
を具備することを特徴とする制御方法。
【請求項４】
前記テーブル化工程は、制御対象を変化させた際のプロセスパラメータの応答波形を各制御ステップ毎に求め、各応答波形から、むだ時間＋ｎ次遅れモデルを用いて伝達特性の同定を行い、同定された伝達特性から所定の手法によりＰＩＤパラメータ値を求めることを特徴とする請求項３に記載の制御方法。
【請求項５】
前記制御対象が前記被制御プロセスパラメータに対して非線形な場合に、前記制御器から出力される制御信号に対して非線形な補償要素を用いて線形制御系になるように補償する工程をさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項６】
予め設定されている処理容器内圧力の設定値とフィードバックされた処理容器内圧力の測定値とに基づいてＰＩＤ制御により排気バルブの開度を制御して処理容器内の圧力を制御する制御器を用いた制御方法であって、
予め種々の設定圧力の変化に対応する最適なＰＩＤパラメータ値を求めてテーブル化する工程と、
前記テーブルから前記制御器に対する実際の設定圧力変化に対応するＰＩＤパラメータ値を選択する工程と、
前記制御器に設定されているＰＩＤパラメータ値を、前記選択工程で選択されたＰＩＤパラメータ値に変更する工程と、
前記制御器から前記変更されたＰＩＤパラメータに基づく制御信号を前記排気バルブに出力する工程と
を具備することを特徴とする制御方法。
【請求項７】
前記テーブル化工程は、排気バルブの開度を変化させた際の処理容器内圧力の応答波形を各制御ステップ毎に求め、各応答波形から、むだ時間＋ｎ次遅れモデルを用いて伝達特性の同定を行い、同定された伝達特性から所定の手法によりＰＩＤパラメータ値を求めることを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
【請求項８】
予めバルブの開度と処理容器内圧力との関係を測定しておき、前記制御器から出力される制御信号に対して非線形な補償要素を用いて、前記バルブの開度に対する処理容器内圧力との関係が線形となるように補償する工程をさらに具備することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の制御方法。
【請求項９】
前記テーブル化工程は、設定流量も加味して最適なＰＩＤパラメータのテーブル化を行うことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記ＰＩＤ制御は、通常のＰＩＤ制御、Ｉ−ＰＤ制御、または微分先行型ＰＩＤ制御であることを特徴とする請求項３から請求項９のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項１１】
所定の制御パラメータにより所定のプロセスパラメータを制御する制御装置であって、
予め設定されている設定条件とフィードバックされたプロセス条件とに基づいて所定の制御パラメータにより制御対象を制御する制御器と、
各制御ステップ毎の最適な制御パラメータ値を演算する演算手段と、
前記演算手段により求めた各制御ステップ毎の最適な制御パラメータ値を記憶する記憶手段と、
前記制御器に対する設定条件の変化が入力され、前記記憶手段に記憶されている情報から前記設定条件の変化に対応する制御パラメータ値を選択し、前記制御器に対し、その制御パラメータ値を選択された制御パラメータ値に変更する指令を出力する制御パラメータ選択手段と
を具備することを特徴とする制御装置。
【請求項１２】
前記制御器は、ＰＩＤ制御または最適レギュレータ制御により制御対象を制御することを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
予め設定されている設定条件とフィードバックされたプロセス条件とに基づいてＰＩＤ制御により所定のプロセスパラメータを制御する制御装置であって、
予め設定されている設定条件とフィードバックされたプロセス条件とに基づいてＰＩＤパラメータにより制御対象を制御する制御器と、
各制御ステップ毎の最適なＰＩＤパラメータ値を演算する演算手段と、
前記演算手段により求めた各制御ステップ毎の最適なＰＩＤパラメータ値を記憶する記憶手段と、
前記制御器に対する設定条件の変化が入力され、前記記憶手段に記憶されている情報から前記設定条件の変化に対応するＰＩＤパラメータ値を選択し、前記制御器に対し、そのＰＩＤパラメータ値を選択されたＰＩＤパラメータ値に変更する指令を出力する制御パラメータ選択手段と
を具備することを特徴とする制御装置。
【請求項１４】
前記演算手段は、制御対象を変化させた際のプロセスパラメータの応答波形を各制御ステップ毎に求め、各応答波形から、むだ時間＋ｎ次遅れモデルを用いて伝達特性の同定を行い、同定された伝達特性から所定の手法によりＰＩＤパラメータ値を求めることを特徴とする請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記制御対象が前記被制御プロセスパラメータに対して非線形な場合に、前記制御器から出力される制御信号に対して非線形な補償要素を用いて線形制御系になるように補償する補償手段をさらに具備することを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１６】
予め設定されている処理容器内圧力の設定値とフィードバックされた処理容器内圧力の測定値とに基づいてＰＩＤ制御により処理容器内圧力を制御する制御装置であって、
予め設定されている処理容器内圧力の設定値とフィードバックされたプロセス条件とに基づいてＰＩＤパラメータにより排気バルブの開度を制御する制御器と、
種々の設定圧力の変化に対応する最適なＰＩＤパラメータ値を演算する演算手段と、
前記演算手段により求めた種々の設定圧力の変化に対応する最適なＰＩＤパラメータ値を記憶する記憶手段と、
前記制御器に対する実際の設定圧力変化が入力され、前記記憶手段に記憶されている情報から前記設定圧力の変化に対応するＰＩＤパラメータ値を選択し、前記制御器に対し、そのＰＩＤパラメータ値を選択されたＰＩＤパラメータ値に変更する指令を出力する制御パラメータ選択手段と
を具備することを特徴とする制御装置。
【請求項１７】
前記演算手段は、排気バルブの開度を変化させた際の処理容器内圧力の応答波形を各制御ステップ毎に求め、各応答波形から、むだ時間＋ｎ次遅れモデルを用いて伝達特性の同定を行い、同定された伝達特性から所定の手法によりＰＩＤパラメータ値を求めることを特徴とする請求項１６に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記制御器から出力される制御信号に対して非線形な補償要素を用いて、前記バルブの開度に対する処理容器内圧力との関係が線形となるように補償する補償手段をさらに具備することを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記演算手段は、設定流量も加味して最適なＰＩＤパラメータを演算することを特徴とする請求項１６から請求項１８のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２０】
前記制御器のＰＩＤ制御は、通常のＰＩＤ制御、Ｉ−ＰＤ制御、または微分先行型ＰＩＤ制御であることを特徴とする請求項１３から請求項１９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２１】
予め設定されている設定条件とフィードバックされたプロセス条件とに基づいてＰＩＤ制御により所定のプロセスパラメータを制御する制御器を用いた制御方法であって、
予め各制御ステップ毎の最適なＰＩＤパラメータ値を求める工程と、
求められた複数のＰＩＤパラメータ値から前記制御器に対する実際の設定条件変化に対応するＰＩＤパラメータ値を選択する工程と、
前記制御器に設定されているＰＩＤパラメータ値を、前記選択工程で選択されたＰＩＤパラメータ値に変更する工程と、
前記制御器から前記変更されたＰＩＤパラメータに基づく制御信号を制御対象に出力する工程と、
前記制御対象が被制御プロセスパラメータに対して非線形な場合に、当該制御対象と被制御プロセスパラメータとの間の非線形な関係をフィッティングする関数を利用して、前記制御器から出力される制御信号を補償する工程と
を具備することを特徴とする制御方法。
【請求項２２】
処理容器内にガスを流しつつ排気バルブの開度を制御することによって前記処理容器内の圧力を制御する制御方法であって、
所定のガス流量条件下において、前記排気バルブの開度に対応する処理容器内圧力を当該排気バルブの全閉時の到達圧力で除して正規化することによって得られる、バルブ開度−処理容器内圧力の対応付けデータと、
ガス流量を変化させることによって得られる、ガス流量−排気バルブ全閉時の最大到達圧力の対応付けデータと
に基づいて、制御時のガス流量および設定圧力に対応する排気バルブの開度を見積もる工程
を備えたことを特徴とする制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
この場合に、前記演算手段は、排気バルブの開度を変化させた際の処理容器内圧力の応答波形を各制御ステップ毎に求め、各応答波形から、むだ時間＋ｎ次遅れモデルを用いて伝達特性の同定を行い、同定された伝達特性から所定の手法によりＰＩＤパラメータ値を求めることができる。
また、前記制御器から出力される制御信号に対して非線形な補償要素を用いて、前記バルブの開度に対する処理容器内圧力との関係が線形となるように補償する補償手段をさらに具備することが好ましい。
さらに、前記演算手段は、設定流量も加味して最適なＰＩＤパラメータを演算することが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の第７の観点においては、予め設定されている設定条件とフィードバックされたプロセス条件とに基づいてＰＩＤ制御により所定のプロセスパラメータを制御する制御器を用いた制御方法であって、予め各制御ステップ毎の最適なＰＩＤパラメータ値を求める工程と、求められた複数のＰＩＤパラメータ値から前記制御器に対する実際の設定条件変化に対応するＰＩＤパラメータ値を選択する工程と、前記制御器に設定されているＰＩＤパラメータ値を、前記選択工程で選択されたＰＩＤパラメータ値に変更する工程と、前記制御器から前記変更されたＰＩＤパラメータに基づく制御信号を制御対象に出力する工程と、前記制御対象が被制御プロセスパラメータに対して非線形な場合に、当該制御対象と被制御プロセスパラメータとの間の非線形な関係をフィッティングする関数を利用して、前記制御器から出力される制御信号を補償する工程とを具備することを特徴とする制御方法を提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の第８の観点においては、処理容器内にガスを流しつつ排気バルブの開度を制御することによって前記処理容器内の圧力を制御する制御方法であって、所定のガス流量条件下において、前記排気バルブの開度に対応する処理容器内圧力を当該排気バルブの全閉時の到達圧力で除して正規化することによって得られる、バルブ開度−処理容器内圧力の対応付けデータと、ガス流量を変化させることによって得られる、ガス流量−排気バルブ全閉時の最大到達圧力の対応付けデータとに基づいて、制御時のガス流量および設定圧力に対応する排気バルブの開度を見積もる工程を備えたことを特徴とする制御方法を提供する。