基于粒子群算法的溫度傳感器測點優(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分析；基于粒子群算法的有限個溫度傳感器優(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、爐內環(huán)境的長波輻射、爐內的非對稱磁場等各種邊界條件的作用下，對單晶爐拉晶時自由液面的溫度場進行分析，通過運算可得正常拉晶時自由液面的溫度場

2、，根據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力在正常的范圍之內，從而可以減少單晶硅拉制過程斷裂的概率。
　　有限個溫度傳感器測點的優(yōu)化布置主要包含兩個部分：一是利用空間反距離加權插值法重建溫度場，以溫度場中有限個溫度測點的坐標位置和溫度值插值出溫度場中其余均勻分布的溫度測點，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、限個溫度傳感器監(jiān)測點。該部分主要包含三方面的內容：1．選擇了一種較好的算法—粒子群算法，并結合課題的研究背景定義了該算法的適應度函數；2．對傳統粒子群算法進行改進，盡量避免粒子群在進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度函數值，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比較理想的溫度傳感器測點的布置方案。
　　當前國內對溫度場監(jiān)測以及插值還原的研究相對比較少，基于此種