【摘 要】
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聚合物以其良好的热塑性、电绝缘性、透光性，以及种类多、易于加工等优点，在微流控器件、微光电子器件等方面均具有重要的应用和广阔的市场需求。热压法加工装置简单，易于实现高
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聚合物以其良好的热塑性、电绝缘性、透光性，以及种类多、易于加工等优点，在微流控器件、微光电子器件等方面均具有重要的应用和广阔的市场需求。热压法加工装置简单，易于实现高深宽比(＞10)结构，成为聚合物微纳器件制作的重要方法之一。温度是聚合物微纳结构热压中的重要工艺参数之一，其对复制精度、成型效率、拔模质量等都有较大影响。所以在热压设备上实现性能良好的温度控制是热压工艺探索及高质量热压加工的必要条件。本文根据热压机的机械机构及硬件组成等，建立了温控系统模型；对模型深入分析，并针对其温控系统模型参数的不确定性及时变性，采用自适应策略以达到高品质的温度控制的思路；用最小二乘结合图解法对系统进行了准确高效的辨识，为自适应控制器的设计打下基础。根据温度控制需求指标以及对自适应能力的要求，本文设计了以自整定PID控制为基础，综合采用增益补偿及自校正算法的控制策略。自整定PID依据系统辨识结果，离线整定PID控制参数。整定过程与控制过程互相独立，占用系统资源少，不对原控制系统中的其他控制量(如压力)造成影响；增益补偿策略采用将温控范围分区的办法，将各区域内的平均升温速率作为增益参考值，对PID控制输出量进行增益补偿；自校正算法则以实时温度变化速率为准则，对Bang-Bang控制切换点进行选择，避免了切换过早造成的积分饱和及切换过晚造成的超调等现象。系统升温恒温实验以及适应性实验的结果显示，此控制器能在(40℃～130℃)范围内快速升温，准确控温，超调量为0.5℃，系统稳态示值误差±0.2℃，并且有良好的适应性，能满足聚合物微纳热压工艺要求。
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