真空离子镀膜设备是一种处理表面工程技术的设备,被广泛运用于各个领域之中。镀制薄膜的厚度精度是评价设备性能好坏的关键指标,而设备中的膜厚监控系统的控制性能直接决定了镀膜薄膜的厚度精度。目前,在镀制非规整膜系时,普遍采用基于晶体式膜厚监测仪的膜厚控制系统,由于使用的算法较为简单,导致镀膜的薄膜精度不高。因此,将智能算法运用于真空离子镀膜设备中的膜厚控制系统,对提高镀制薄膜的精度和质量,具有广泛的运用前景。根据真空离子镀膜原理,对膜厚检测方式进行了分析和比较,分析各种监测方式的特点和性能,并选用晶体式膜厚监测仪检测薄膜的厚度及沉积速率。在此基础上,设计了采用时间控制的膜厚控制方案。通过控制薄膜沉积速率和镀膜时间,间接控制薄膜厚度。分析了镀膜过程的特点,建立数学模型并通过实验获得具体参数。构建了传统PID控制器的膜厚控制系统,并在此基础上,设计了模糊自适应PID控制算法。由于模糊自适应PID算法的量化因子和比例因子的调整受经验影响较大,引入了天牛群算法优化模糊自适应PID控制器的量化因子和比例因子,通过仿真实验验证优化算法的有效性。为验证所设计膜厚控制算法的性能,基于Lab VIEW设计了工控机膜厚控制系统软件。其中包括算法模块的实现、通信和数据处理模块的实现、异常报警模块以及控制界面模块的实现。并在真空离子镀膜设备NRC-1700搭建了实验平台,对本文设计的基于天牛群优化的模糊自适应PID算法进行了测试。实验结果表明,该算法对于镀膜速率的控制以及膜厚控制的精度,均优于PID控制算法。膜厚的控制精度和复现能力得到了较大的提升,满足了膜厚控制系统实际的控制需求。