Temperature Control of an Epitaxial Reactor: Modeling, Parameters Identification and Predictive Control

The thesis project consists in the definition a mathematical model of an epitaxial reactor and its control. For this purpose we create the model considering the thermal dynamics of the material and the gasses inside the reactor. After the mathematical definition of the reactor, the parameters identification has been obtained through a non linear optimization algorithm that uses a huge amount of measurement data. Finally the predictive controller has been implemented. The project ends with a performance comparison of predictive and non predictive controller.

Controllo di Temperatura di un Reattore Epitassiale: Modellizzazione, Identificazione dei Parametri e Controllo Predittivo. Il lavoro di tesi è consistito nella definizione di un modello matematico in grado di rappresentare la dinamica termica di un reattore epitassiale e il relativo controllo preditivo. La dinamica del reattore ha tenuto conto della termodinamica dei materiali solid e gassosi all'interno del reattore. La definizione del modello è seguita dall'identificazione dei suoi parametri, a questo scopo è stato utilizzato un algoritmo di ottimizzazione non lineare, coadiuvato da una grande quantità di misurazioni sul campo. Definito e identificato il modello è stato possibile definire un controllore di tipo predittivo. Il progetto si chiude con una comparazione tra controllori preditivi e non predittivi.