光刻机掩模台宏动定位系统的控制器设计

为给步进扫描光刻机的设计研究提供理论指导,解决光刻机掩膜台宏动平台的控制问题,采用直线电机设计了高速、高精密步进扫描光刻机的掩模台模拟宏动定位系统,并建立了整个直线运动平台的数学模型。根据该系统的特点和模型,还设计了一种不完全微分PID+干扰观测器的控制方式。运用MATLAB软件进行仿真,结果表明,在具有相同的扰动下,仅采用普通PID控制,系统跟踪误差在±0.025 mm范围内变化,而采用该控制方式,系统跟踪误差在±0.015 mm的范围内变化,后者比前者具有更好的控制性能,因而可以使系统得到较好的抗干扰能力、跟踪性能和控制效果。     

模糊控制技术在作物精播机中的应用

本研究以进一步提高农作物播种精度,减小误差为主要研究目标,抛开传统的轮驱动排种的纯机械播种方式,介绍一种以单片机为控制核心,以步进电机驱动排种的小麦精播控制技术,主、从单片机间采用蓝牙无线传递方式,播种参数及状况由人机界面设定和实时显示、报警。该技术基于模糊控制理论,采用PID控制方式,提出对步进电机施以模糊控制的设计思想,并对二维模糊控制器采用SIMULINK进行仿真验证。结果证明,采用模糊PID控制步进电机,的确达到良好效果,能有效提高播种精确度和稳定性。     

一种模糊-PI双模控制系统的仿真与设计

为了提高系统的控制性能,综合了模糊控制和PID控制的优点,提出一种基于模糊-PI双模控制器设计方法。典型的二维模糊控制器因缺少积分环节,难以消除稳态误差,控制的精度常常不能满足系统要求;而PI控制器具有良好的消除稳态误差的作用,所以将其与模糊控制器结合构成复合控制器。通过Matlab/Simulink仿真,结果表明,与经典的PID控制方式相比较,该控制方式在快速性、稳态性及准确性方面都有较大提高。     

光刻机宏动试验运动平台设计及其减振系统仿真研究

根据光刻机的步进运动、同步扫描运动和自然振动的特点,设计了两种形式的宏动运动平台结构图和整个系统精密减振方法,并选用STACIS2000减振器作为系统的主动减振器。对ADAMS的求解原理进行了简单介绍并运用ADAMS仿真软件分别建立了两种结构对应的虚拟仿真模型,对减振系统分别无主动控制和有主动控制进行了仿真研究。结果表明,没有主动控制的结果不能满足光刻机的工作要求,采用主动控制比没有主动控制的效果要好并能满足工作要求。通过两种方案的结果对比分析,选择第二种结构方案作为本课题的设计方案。     

光刻机主从滑模同步控制系统设计

针对光刻机掩模台与工件台的运动同步性问题,采用主从控制结构,设计了滑模同步控制系统.直线电机和音圈电机构成粗动-精动双执行器结构以保证音圈电机不会达到位移饱和.在常规PID控制系统基础上增加了掩模台精动滑模同步控制器.根据扫描周期内掩模台和工件台的运动特点设计了时变滑模面,在同步性要求很高的曝光扫描时间段内逐渐增大时变...     

步进扫描投影光刻机中的曝光剂量控制技术研究

讨论了步进扫描投影光刻机中的曝光剂量控制技术 ,详细阐述了步进扫描投影光刻机中的曝光剂量控制原理 ,提出了一种曝光剂量控制算法。实验表明 ,应用此剂量控制技术使系统的曝光剂量控制精度达到 1.3 7% ,剂量重复精度达到 0 .3 1% ,满足亚半微米光刻图形的曝光剂量控制要求     

步进扫描投影光刻机工件台和掩模台的进展

着重介绍了当前国外步进扫描投影光刻机的工件台和掩模台的发展状况，并对套刻精度和整机精度进行了分析。     

一种自适应模糊PID控制器应用仿真

研究了一种误差驱动型自适应模糊PID控制器在二阶时滞系统中的应用。选择系统的稳态误差和误差变化率为PID参数自适应模糊调整的前件变量,将前件变量模糊化为7个论域期间,建立了PID参数调整的模糊规则表,查表得PID参数的后件参数,采用极大值反模糊化规则得到具体PID控制参数。仿真结果表明采用该控制器后系统的调节时间大大缩短,控制效果令人满意。     

用于光刻机模拟运动的精密工件台宏动定位系统研制

为给步进扫描光刻机的设计研究提供理论指导,解决光刻机工件台宏动定位平台的设计和控制问题,根据工业应用中步进扫描光刻机的运动特点和工作要求,设计了一种H型精密工件台宏动定位系统和同步控制方案。试验结果表明,其各项性能指标均满足设计要求,对指导实际工业应用具有一定的参考价值。     

模糊自整定PID控制器的设计与仿真

由于实际工业生产过程通常具有非线性,很难确定精确的数学模型,使用PID控制器无法达到满意的控制效果,因此提出计算机智能控制策略。利用计算机模拟人的控制过程,根据系统当前状态进行自动控制,达到控制精度要求。首先结合计算机仿真技~[JZiegler．Nichols方法进行PID参数整定,并利用模糊算法对参数进行在线自调整,在Matlab环境下完成全部设计。仿真结果证明,模糊自整定PID控制的算法使系统稳态性能变好,具有较强的鲁棒性,超调减小,控制效果明显优于传统PID控制。     

基于环形交叉耦合结构的多电机比例同步控制

针对多电机同步控制,国内外学者提出了多种算法和策略,但是这些策略对需要转速成一定比例的情况具有一定的局限性。文中在相邻交叉耦合控制策略和环形耦合控制策略的基础上,对比例同步系统相邻耦合误差的数学模型进行变换,将系统转化为近似同步系统,考虑系统各轴同步系数,结合传统交叉耦合控制结构,应用经典控制理论设计跟踪误差控制器和同步误差控制器。同时,针对系统可能出现的不确定性,文中设计了一种参数自整定模糊PID控制器。最后文章应用Matlab/Simulink对环形交叉耦合结构进行了计算机仿真,仿真结果表明,该环形交叉耦合结构模糊PID控制算法收敛速度快、稳定性能好,能很好的实现多电机比例协同控制。     

考虑多变路况的机器人循迹优化教学实验

在教学中为了使学生更好的理解模糊控制理论,设计了在模糊控制下的机器人路径循迹优化实验,利用课堂教学与翻转课堂相结合的授课模式,展显智能控制的突出优势,同时也解决理论与实践相分离的问题。通过对模糊控制及传统PID控制下机器人对多复杂路径的跟踪循迹对比,加深学生对模糊控制的理解。实验证明,该控制方法不仅能降低系统的循迹误差,还可帮助学生更好的理解模糊控制理论。     

模糊增益PD型迭代学习算法及其应用

普通PID型迭代学习控制算法由于其增益矩阵一旦确定,就不再改变,因而收敛速度较慢。为了提高收敛速度,结合模糊控制技术用于学习控制,提出一种模糊增益PD型迭代学习控制算法。该算法根据系统误差的大小,通过调整因子而改变增益矩阵大小。调整的方法是:在控制的初始阶段,增强控制输入中系统误差增益矩阵,同时保持误差微分增益矩阵不变,从而清除误差;而在控制趋于稳定时,增强控制输入中误差微分增益矩阵,同时保持系统误差部分增益矩阵不变,以减少超调量。针对一个单臂机械手模型,进行了仿真设计,仿真结果验证了方法的有效性。     

基于模糊自整定PID的汽轮机数字电液控制系统

基于模糊控制技术和汽轮机DEH系统的数学模型,将模糊自整定理论应用于汽轮机DEH系统,设计了一种适用于汽轮机数字电液控制系统的模糊自整定PID控制器。他利用偏差及偏差变化率作为模糊控制器的输入,并制定了模糊规则进行控制,实现PID参数的实时自整定,从而改善汽轮机调节系统的控制特性。仿真结果和分析表明在调节稳定性,超调量和自整定PID参数等方面,模糊自整定PID控制算法均优于传统PID控制算法。     

大口径快速反射镜的模糊自适应PID控制

快速反射镜能否精确稳定跟踪目标取决于良好的伺服控制性能。快速反射镜的通光口径越大,柔性支撑铰链和驱动器设计难度就越大,同时也会对伺服控制提出更高的要求。针对此问题,本文提出模糊自适应整定PID（proportional integral derivative）控制算法,该算法既能运用模糊推理进行自适应整定控制参数,又能继承传统PID控制器便于工程实现。本文对音圈电机（voice coil motor）驱动的?500 mm大口径快速反射镜进行控制器设计且进行仿真实验,并将其结果与基于传统PID控制下的相比较。结果表明,基于模糊自适应整定PID控制的?500 mm大口径快速反射镜的超调量为5.40%,调节时间51.0 ms,且抗干扰能力强于传统PID控制。此外,与传统PID控制相比,本文提出的控制方法提高了?500 mm大口径快速反射镜的响应速度,减小了跟踪误差,提升了?500 mm大口径快速反射镜系统的跟踪性能和鲁棒性。     

Frequency response data-based peak filter design applied to MIMO large-scale high-precision scan stage

A large-scale high-precision scan stage is important equipment in the industrial productions of micro-fabrication such as flat panel display (FPD) lithography systems. Designing controllers for multi-input multi-output (MIMO) systems is time-consuming and needs experience because of the interaction between each axis and many controller tuning parameters. The aim of this study is to develop a peak filter design method based on frequency response data to reduce repetitive disturbance. This data-based approach does not use the model and only uses the frequency response data of the controlled system and the disturbance spectrum calculated from the scanning error data (Contribution 1). The peak filter is designed by convex optimization and satisfies robust stability conditions for six-degree-of-freedom systems (Contribution 2). The control performance of the designed peak filter is experimentally demonstrated with an industrial MIMO large-scale high-precision scan stage in reducing the scanning error of the main stroke of the translation along the $x$-axis (Contribution 3).     

同步辐射x射线光刻制作深亚微米T形栅

x射线光刻非常适合用于深亚微米T形栅的制作,这是因为它的高分辨率、大的曝光视场和高的生产效率足以满足MMIC制造工艺的要求。本文中我们首先对我们的x射线掩模制造工艺进行介绍,然后论述了一种用于制造深亚微米T形栅的两层胶工艺,介绍了所取得的一些研究结果,最后对国内的深亚微米光刻现状进行了简要分析。     

一种复合控制器在陀螺稳定平台中的应用

简述了双轴陀螺稳定平台的基本原理和比例、积分、微分(PID)控制方法。针对传统PID控制器在双轴陀螺稳定平台的应用,提出一种模糊决策复合控制方法。该方法在传统的PID控制中加入模糊决策控制,使得PID控制器的调节参数具有模糊自适应性。利用综合数字滤波与估计环节的结果构成前馈控制支路,克服了闭环控制回路中的高增益与稳定性间的矛盾,并在双轴陀螺稳定平台中应用,取得了较好的效果。