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龙图腾网恭喜华东交通大学;晶科能源股份有限公司申请的专利一种多单晶炉冷却水循环系统控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119440149B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510038407.1，技术领域涉及：G05D27/02；该发明授权一种多单晶炉冷却水循环系统控制方法是由陈齐平;蔡元昊;丁俊岭;戴健;欧子杨;林瑶;任倩倩;吕宗宇;吴昊;艾田付;梁成成设计研发完成，并于2025-01-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多单晶炉冷却水循环系统控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种多单晶炉冷却水循环系统控制方法，包括：建立晶体生长速度和冷却水系统能耗的多目标函数；基于非支配排序遗传算法对多目标函数进行求解，得到目标炉内温度和目标冷却水流速；采用模糊控制理论建立温度和流速调节的模糊控制器，通过模糊控制器输出温度调节系数和流速调节系数；风机根据温度调节系数对冷却器进行温度控制，电机根据流速调节系数对泵进行流速控制。本发明能够降低冷却水循环系统的能耗，提升控制精度。

本发明授权一种多单晶炉冷却水循环系统控制方法在权利要求书中公布了：1.一种多单晶炉冷却水循环系统控制方法，其特征在于，所述多单晶炉冷却水循环系统包括多个单晶炉，任一单晶炉的进水口通过泵与冷却器连接，冷却器通过节流阀与工艺水池连接，冷却器通过风机控制温度，泵通过电机控制流速，任一单晶炉的出水口通过开关阀与工艺水池连接，在任一单晶炉与工艺水池的循环管路上均设有传感器模块，传感器模块用于检测参数信息，传感器模块包括温度传感器和流速传感器，温度传感器用于检测冷却水入口温度和冷却水出口温度，流速传感器用于检测冷却水流速；所述控制方法包括以下步骤：步骤S1，基于传感器模块得到的参数信息，建立晶体生长速度和冷却水系统能耗的多目标函数；步骤S2，基于非支配排序遗传算法对多目标函数进行求解，得到目标炉内温度和目标冷却水流速；步骤S3，根据目标炉内温度，计算单晶炉的冷却水入口温度与目标炉内的第一温度误差值、以及冷却水出口温度与目标炉内温度的第二温度误差值，根据目标冷却水流速，计算单晶炉的实际冷却水流速与目标冷却水流速的流速误差值，基于第一温度误差值、第二温度误差值和流速误差值，采用模糊控制理论建立温度和流速调节的模糊控制器，通过模糊控制器输出温度调节系数和流速调节系数；步骤S4，风机根据温度调节系数对冷却器进行温度控制，电机根据流速调节系数对泵进行流速控制；步骤S1具体包括：对于多个单晶炉中的第一个单晶炉，建立晶体生长速度与炉内温度的数学模型，表达式如下： ； ；其中，V表示晶体生长速度，A为晶体结构系数，表示与晶体生长机制相关的活化能，R为气体常数，T为炉内温度，e为自然对数的底数，f表示炉内温度函数，Tin1为第一个单晶炉的冷却水入口温度，Tout1为第一个单晶炉的冷却水出口温度，Vw1为第一个单晶炉的实际冷却水流速；确定第一个单晶炉中冷却水部分的能耗Qw，表达式为： ；其中，为数据采集时间间隔，为第一个单晶炉的冷却水入口温度对应的比热容，为环境温度，为环境温度下冷却水的比热容；建立晶体生长速度和冷却水系统能耗的多目标函数J，表达式为： ；其中，max表示取最大值函数，min表示取最小值函数；步骤S2具体包括：采用专家打分法得到多目标函数中优化目标的主观权重Rn，表达式为： ；其中，为第个专家对第n个优化目标的打分值，为第个专家的权威系数；确定评估指标矩阵Z，表达式为： ；其中，为评估指标矩阵中第m行、第n列的元素，t表示得到的Pareto最优解个数，；对评估指标矩阵Z中的各个元素进行标准化处理，表达式如下： ；其中，表示标准化处理后的评估指标矩阵中第m行、第n列的元素，为每列元素的最大值；采用C-OWA算子计算多目标函数中优化目标的客观权重En，表达式为： ； ；其中，为标准化处理后的客观权重，表示从t-1个元素中任意抽取m-1个元素的组合数；根据主观权重Rn和客观权重En得到综合权重Kn，表达式为： K n=h1Rn+h2En；其中，h1和h2为线性组合系数；对评估指标矩阵Z的各个元素进行赋权，得到赋权矩阵P，表达式如下： ； ；其中，为赋权矩阵中第m行、第n列的元素；将赋权矩阵P中每列最小元素作为最优解，最大元素作为最劣解，以形成Pareto最优解集合，表达式如下： ；其中，p1n为赋权矩阵中第1行、第n列的元素，p2n为赋权矩阵中第2行、第n列的元素；遍历Pareto最优解集合，通过计算赋权矩阵中各元素与最优解和最劣解之间的距离，得到目标炉内温度和目标冷却水流速；通过计算赋权矩阵中各元素与最优解和最劣解之间的距离，得到目标炉内温度和目标冷却水流速，具体包括：采用下式计算赋权矩阵中各元素与最优解和最劣解之间的距离： 其中，表示pmn与最优解之间的距离，表示pmn与最劣解之间的距离；计算出Pareto最优解集合中各个最优解的接近指数Rm，表达式如下： ；将接近指数Rm最大的最优解作为多目标函数的最终求解结果，从最终求解结果中得出第一个单晶炉的目标炉内温度Tt1和目标冷却水流速Vtw1；步骤S3具体包括：对于第一个单晶炉，计算第一个单晶炉的冷却水入口温度与目标炉内的第一温度误差值、以及冷却水出口温度与目标炉内温度的第二温度误差值，并根据第一温度误差值和第二温度误差值得到第一个单晶炉的温度误差值，表达式如下： ； ； ；计算第一个单晶炉的实际冷却水流速与目标冷却水流速的流速误差值，表达式为： ；设计的模糊规则表，将和作为输入，将温度调节系数KT和流速调节系数KV作为输出，采用Mamdani模糊推理方法，使用五个语言变量描述，五个语言变量分别为：负大、负小、零、正小、正大，隶属度函数选择三角函数，采用重心法去模糊化，最后将模糊推理结果转换为温度调节系数KT和流速调节系数KV；步骤S3满足以下条件式： ；其中，为模糊控制器的输出控制量，输出控制量包括温度调节系数KT和流速调节系数KV；为根据模糊规则表生成的模糊集的中心，为模糊规则k对应的隶属度函数下的面积，h为输出变量的个数。

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