与国外真空镀膜设备相比,国内设备在自动化程度、膜厚控制精度及设备可靠性上都有待提高。在分析了影响薄膜质量的关键因素和技术难点基础上,提出了一种新型的自动真空镀膜监控系统的设计方案。本文研究的主要内容包括以下部分:(1)在I.MX6为核心的硬件平台上运行Linux系统,采用软件Qt设计出监控系统界面,该界面主要有三部分组成:功能按键操控模块、参数信息显示模块和控制过程工艺参数设置模块。通过开发设计的真空镀膜监控系统,能够实时检测镀膜过程中蒸发速率的偏移和薄膜厚度,同时提供给用户蒸发速率、实时膜厚和控制功率的实时数据,以便用户可以对实时数据进行分析,方便用户迅速找到最佳的控制工艺。总之,可以提高真空过程中产品的效率和质量,减少经验参数的依赖。(2)针对真空镀膜系统中蒸发源的温度变化具有非线性、时变性和滞后性的特点,在模糊自适应PID算法的基础上提出了一种基于Smith预估的变论域模糊自适应PID的改进控制算法。基于改进的差分进化算法辨识真空镀膜温控系统的传递函数,结合变论域模糊自适应PID算法和比例控制构成分段控制模型。最后利用MATLAB进行仿真验证,结果表明,相较于Smith预估控制和模糊自适应PID控制算法,改进后的算法具有调节时间短、超调量几乎为零、无稳态误差等特点,对电阻加热式真空镀膜温控系统具有较好的自适应能力。(3)由于自校正PID控制算法可以根据对实时采集被控对象的输入和输出数据进行系统模型参数辨识,在一定程度上能够实现PID参数的实时整定。利用RBF优秀的数据处理能力,将其与自校正PID控制相结合,来实现参数的在线整定。将此方法应用到真空镀膜蒸发源温度的实时控制过程中,从而提高了真空镀膜温控系统的控制速率与精度。