本发明涉及兆声波清洗,尤其涉及一种兆声波清洗调节系统及方法。
背景技术:
1、随着现代社会的快速发展,电力已成为支撑经济社会运行不可或缺的基础设施,然而,电力需求的波动性和不可预测性给电力系统的稳定运行带来了巨大挑战,特别是在面对突发的电力负荷增加或电网故障时,如何确保电力供应的连续性和稳定性成为了一个亟待解决的问题,电容储能技术作为一种重要的储能方式,因其具有响应速度快、功率密度高、循环寿命长等优点,逐渐在电力系统中得到广泛应用。
2、目前,申请号为cn201910034157.9的中国专利公开了兆声波清洗方法、装置及兆声波清洗设备,当兆声波清洗设备对晶圆清洗时,兆声波清洗设备的控制器获取兆声喷头的设定参数,根据设定参数确定运行区域,并根据设定参数中的分区数及时间比例确定兆声喷头在每一个分区内的运行时间,根据兆声喷头在每个分区的运行时间拟合兆声喷头在每个分区内的运行轨迹,兆声波清洗设备的控制器即可控制兆声喷头以此运行轨迹,对从设定的运行起点到运行终点这一特定区域的进行特别清洗,从而提高了对晶圆的清洗效果。
3、此发明难以针对不同区域优化清洗频率、能量密度和时间,影响深入清洗效果,动态调整清洗过程。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是:相关技术中,难以针对不同区域优化清洗频率、能量密度和时间,影响深入清洗效果,动态调整清洗过程。
2、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
3、一种兆声波清洗调节系统,包括扫描建模模块、模型分析模块、能量分配模块和清洗指导模块:
4、所述扫描建模模块用于对被清洗物体进行扫描并构建虚拟三维模型,对虚拟三维模型进行预处理;
5、所述模型分析模块用于对预处理后的虚拟三维模型进行分析,基于虚拟三维模型的几何特征对虚拟三维模型进行区域分割,输出区域分割结果;
6、所述能量分配模块用于根据区域分割结果进行能量分配分析和时间分配分析,获取分析结果;
7、所述清洗指导模块用于将根据分析结果建立分配指令,将分配指令发送至清洗端进行清洗。
8、优选的,所述扫描建模模块包括扫描准备单元、扫描执行单元和扫描处理单元;
9、所述扫描准备单元用于设定扫描参数,所述扫描参数包括扫描精度和扫描速度;
10、所述扫描执行单元用于对被清洗物体进行多角度扫描,获取虚拟三维模型;
11、所述扫描处理单元用于对虚拟三维模型进行预处理,所述预处理为去除噪声。
12、优选的,所述模型分析模块包括模型判别单元和区域分割单元;
13、所述模型判别单元用于获取虚拟三维模型的几何特征,所属几何特征为尖角数量和面片数量,根据几何特征判断复杂度:
14、若尖角数量大于预设的尖角数量阈值或面皮数量大于预设的面片数量阈值,判定为复杂模型;
15、若尖角数量小于预设的尖角数量阈值且面皮数量小于预设的面片数量阈值,判定为简单模型;
16、输出判断结果,所述判断结果为复杂模型或简单模型。
17、优选的,所述区域分割单元用于根据判断结果对虚拟三维模型进行分割:
18、若判断结果为简单模型,输出不分割指令;
19、若判断结果为复杂模型,输出分割指令,根据分割指令对虚拟三维模型进行分割,若有顶点和相邻的顶点,计算三角网格中的离散高斯曲率,其数学表达式为:
20、
21、其中,为离散高斯曲率,为和之间的夹角,为以为中心的局部区域面积。
22、优选的,所述区域分割单元根据离散高斯曲率,将虚拟三维模型划分为若干几何区域:
23、若离散高斯曲率≈1,则将离散高斯曲率≈1的部分划分为平坦区域;
24、若离散高斯曲率<0,则将离散高斯曲率<0的部分划分为凹陷区域;
25、若离散高斯曲率>0,则将离散高斯曲率>0的部分划分为凸起区域;
26、若离散高斯曲率的绝对值≫0,则将离散高斯曲率的绝对值≫0的部分划分为边角区域;
27、输出区域分割结果,所述区域分割结果包括平坦区域、凹陷或突起区域和边角区域。
28、优选的,所述能量分配模块包括能量分配单元、时间分配单元和分析输出单元;
29、所述能量分配单元用于根据区域分割结果和判断结果进行能量分配分析,所述能量分配分析为:
30、若判断结果为简单模型,频率为第一频率值,移动速度为第一移动速度值,能量密度为第一能量密度值;
31、优选的,所述能量分配单元若判断结果为复杂模型:
32、平坦区域:频率为第二频率值,移动速度为第二移动速度值,能量密度为第二能量密度值;
33、凹陷区域:频率为第三频率值,移动速度为第三移动速度值,获取凹陷深度,对凹陷深度进行分析:
34、若凹陷深度小于凹陷深度阈值,则能量密度为第三能量密度值;
35、若凹陷深度大于凹陷深度阈值,则计算波衰减修正能量,其数学表达式为:
36、
37、其中,为波衰减修正能量,为第三能量密度,为声波在凹陷区域的吸收系数,为凹陷深度;
38、凸起区域:频率为第四频率值,移动速度为第四移动速度值,获取凸起区域表面积,对凸起区域离散高斯曲率进行分析:
39、若凸起区域离散高斯曲率小于凸起区域离散高斯曲率阈值,则能量密度为第四能量密度值;
40、若凸起区域离散高斯曲率大于凸起区域离散高斯曲率阈值,则计算分散修正能量,其数学表达式为:
41、
42、其中,为分散修正能量,为第四能量密度,为能量集中系数,为凸起区域离散高斯曲率;
43、边角区域:频率为第五频率值,移动速度为第五移动速度值,能量密度计算的数学表达式为:
44、
45、其中,为能量密度,为第五能量密度值,为清洗头与边角的入射角;
46、输出能量分配分析结果,所述能量分配分析结果包括简单模型能量分配结果和复杂模型能量分配结果。
47、优选的,所述时间分配单元用于根据区域分割结果和判断结果进行时间分配,所述时间分配为:
48、若判断结果为简单模型,时间为第一时间值;
49、若判断结果为复杂模型:
50、平坦区域:时间为第二时间值;
51、凹陷区域:时间为第三时间值;
52、凸起区域:时间为第四时间值;
53、边角区域:时间为第五时间值;
54、输出时间分配分析结果,所述时间分配分析结果包括简单模型时间分配结果和复杂模型时间分配结果;
55、所述分析输出单元用于将能量分配分析结果和时间分配分析结果合并输出为分析结果。
56、优选的,所述清洗指导模块包括指令建立单元和终端清洗单元;
57、所述指令建立单元用于根据能量分配结果建立能量分配指令,其中边角区域的能量密度随预设的清洗头与边角的入射角梯度改变,复杂模型的清洗顺序为平坦区域、凸起区域、凹陷区域和边角区域,根据时间分配分析结果建立时间分配指令;
58、所述终端清洗单元用于将能量分配指令和时间分配指令发送至清洗端,开始清洗。
59、一种兆声波清洗调节方法,包括以下步骤:
60、步骤s1,对被清洗物体进行扫描并构建虚拟三维模型,对虚拟三维模型进行预处理,对预处理后的虚拟三维模型进行分析,基于虚拟三维模型的几何特征对虚拟三维模型进行区域分割,输出区域分割结果;
61、步骤s2,根据区域分割结果进行能量分配分析和时间分配分析,获取分析结果;
62、步骤s3,根据分析结果建立分配指令,将分配指令发送至清洗端进行清洗。
63、本发明的有益效果:本发明通过扫描建模模块、模型分析模块、能量分配模块和清洗指导模块,实现精准高效的清洗,基于物体几何特征将其划分为多个区域,针对不同区域优化清洗频率、能量密度和时间,复杂区域通过波衰减和分散修正能量,确保深入清洗,自动化的清洗指导模块根据分析结果生成指令,动态调整清洗过程,确保清洗均匀、无损并提升效率,尤其适用于复杂结构的精细清洗。
1.一种兆声波清洗调节系统,其特征在于,包括扫描建模模块、模型分析模块、能量分配模块和清洗指导模块;
2.如权利要求1所述的一种兆声波清洗调节系统,其特征在于,所述扫描建模模块包括扫描准备单元、扫描执行单元和扫描处理单元;
3.如权利要求2所述的一种兆声波清洗调节系统,其特征在于,所述模型分析模块包括模型判别单元和区域分割单元;
4.如权利要求3所述的一种兆声波清洗调节系统,其特征在于,所述区域分割单元用于根据判断结果对虚拟三维模型进行分割;
5.如权利要求4所述的一种兆声波清洗调节系统,其特征在于,所述区域分割单元根据离散高斯曲率,将虚拟三维模型划分为若干几何区域:
6.如权利要求5所述的一种兆声波清洗调节系统,其特征在于,所述能量分配模块包括能量分配单元、时间分配单元和分析输出单元;
7.如权利要求6所述的一种兆声波清洗调节系统,其特征在于,所述能量分配单元若判断结果为复杂模型:
8.如权利要求7所述的一种兆声波清洗调节系统,其特征在于,所述时间分配单元用于根据区域分割结果和判断结果进行时间分配,所述时间分配为:
9.如权利要求8所述的一种兆声波清洗调节系统,其特征在于,所述清洗指导模块包括指令建立单元和终端清洗单元;
10.一种兆声波清洗调节方法,其特征在于,包括以下步骤: