本文關(guān)鍵詞：公自轉(zhuǎn)系統(tǒng)同步控制研究

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【摘要】：雙工件臺(tái)作為光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)控制的核心,是對(duì)焦以及曝光中的關(guān)鍵性的設(shè)備,而公自轉(zhuǎn)系統(tǒng)作為雙工件臺(tái)換臺(tái)核心的部件,是系統(tǒng)完成快速、穩(wěn)定換臺(tái)的關(guān)鍵。本文主要對(duì)公自轉(zhuǎn)換臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先,對(duì)光刻機(jī)整體結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析,詳細(xì)分析了公自轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),完成了雙工件臺(tái)換臺(tái)軌跡的規(guī)劃,并確定使用三階S曲線作為換臺(tái)的跟蹤信號(hào)。其次,針對(duì)公轉(zhuǎn)電機(jī)的存在定位振蕩的問題,設(shè)計(jì)了ZV輸入整形器,即采用零振蕩法(Zero Vibration)設(shè)計(jì)整形器,以及設(shè)計(jì)ZVD輸入整形器,即采用零振蕩法(Zero Vibration and Derivation)設(shè)計(jì)整形器對(duì)其進(jìn)行抑制。并針對(duì)傳統(tǒng)輸入整形器需要系統(tǒng)精確模型、計(jì)算參數(shù)繁瑣等缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了粒子群優(yōu)化算法對(duì)輸入整形器的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并且該算法不需要系統(tǒng)的精確模型。再次,針對(duì)公自轉(zhuǎn)系統(tǒng)換臺(tái)的同步控制問題,采用交叉耦合同步控制策略,并設(shè)計(jì)模型預(yù)測(cè)同步控制器,通過仿真分析,并與原控制系統(tǒng)進(jìn)行比較,證明該同步控制策略對(duì)較好的抑制同步控制誤差,并對(duì)模型預(yù)測(cè)控制中的預(yù)測(cè)模型的不確定性進(jìn)行分析,證明其魯棒性比較好。最后,設(shè)計(jì)改進(jìn)的同步控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行同步控制,同步控制策略采用偏差耦合同步控制,設(shè)計(jì)基于模型預(yù)測(cè)的補(bǔ)償器,并通過仿真分析與交叉耦合同步控制進(jìn)行比較,證明其在抑制同步控制誤差上的優(yōu)越性;對(duì)于實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立研發(fā)的運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行硬件介紹和軟件設(shè)計(jì);最后對(duì)公轉(zhuǎn)電機(jī)的殘留振蕩問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)證明了輸入整形器的振蕩的抑制效果,對(duì)公自轉(zhuǎn)系統(tǒng)進(jìn)行換臺(tái)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)證明采用偏差耦合同步控能夠滿足控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：公自轉(zhuǎn)系統(tǒng) 換臺(tái) 輸入整形器 模型預(yù)測(cè)控制 同步控制策略
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN305.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 光刻機(jī)及其換臺(tái)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 輸入整形技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 同步控制策略的發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 公自轉(zhuǎn)換臺(tái)系統(tǒng)介紹17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 光刻機(jī)結(jié)構(gòu)以及功能介紹17-18
• 2.3 公自轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析18-22
• 2.3.1 雙工件臺(tái)整體結(jié)構(gòu)分析18-21
• 2.3.2 公自轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)分析21-22
• 2.4 工件臺(tái)換臺(tái)軌跡分析與換臺(tái)步驟規(guī)劃22-28
• 2.4.1 公自轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃22-23
• 2.4.2 雙工件臺(tái)換臺(tái)步驟規(guī)劃23-28
• 2.5 雙工件臺(tái)公自轉(zhuǎn)換臺(tái)出現(xiàn)的問題分析28-30
• 2.5.1 公自轉(zhuǎn)換臺(tái)同步問題分析28-29
• 2.5.2 公轉(zhuǎn)電機(jī)定位殘留振蕩問題分析29-30
• 2.6 小結(jié)30-31
• 第3章 公轉(zhuǎn)電機(jī)的輸入整形器設(shè)計(jì)與仿真31-49
• 3.1 引言31
• 3.2 輸入整形簡(jiǎn)介31-33
• 3.2.1 輸入整形的基本原理31-33
• 3.3 輸入整形器設(shè)計(jì)方法分析33-36
• 3.3.1 零極點(diǎn)對(duì)消法33-36
• 3.3.2 聯(lián)立約束方程法36
• 3.4 ZV和ZVD輸入整形器的參數(shù)設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證36-41
• 3.4.1 ZV輸入整形器的設(shè)計(jì)與仿真36-38
• 3.4.2 ZVD輸入整形器的設(shè)計(jì)與仿真38-41
• 3.5 基于粒子群算法的整形器參數(shù)優(yōu)化41-48
• 3.5.1 粒子群優(yōu)化算法簡(jiǎn)介41-42
• 3.5.2 基于粒子群優(yōu)化算法的輸入整形器設(shè)計(jì)分析與仿真42-48
• 3.6 小結(jié)48-49
• 第4章 基于模型預(yù)測(cè)控制的雙工件臺(tái)同步控制設(shè)計(jì)49-62
• 4.1 引言49
• 4.2 同步控制策略的簡(jiǎn)介49-51
• 4.2.1 并行方式49
• 4.2.2 主從方式49-50
• 4.2.3 交叉耦合同步控制50-51
• 4.3 模型預(yù)測(cè)控制51-56
• 4.3.1 模型預(yù)測(cè)控制簡(jiǎn)介51-52
• 4.3.2 動(dòng)態(tài)矩陣控制理論52-56
• 4.4 基于動(dòng)態(tài)矩陣控制的同步控制器的設(shè)計(jì)與仿真56-61
• 4.4.1 模型預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)仿真56-58
• 4.4.2 基于動(dòng)態(tài)矩陣控制的同步控制器設(shè)計(jì)與仿真58-61
• 4.5 小結(jié)61-62
• 第5章 改進(jìn)的模型預(yù)測(cè)同步控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)62-75
• 5.1 引言62
• 5.2 偏差耦合同步控制器的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證62-66
• 5.2.1 偏差耦合同步控制器的設(shè)計(jì)62-63
• 5.2.2 偏差耦合同步控制器的仿真63-66
• 5.3 公自轉(zhuǎn)換臺(tái)同步控制系統(tǒng)的搭建與程序設(shè)計(jì)66-71
• 5.3.1 公自轉(zhuǎn)換臺(tái)同步控制系統(tǒng)的搭建66-68
• 5.3.2 運(yùn)動(dòng)控制卡程序設(shè)計(jì)68-71
• 5.4 公自轉(zhuǎn)換臺(tái)控制實(shí)驗(yàn)71-74
• 5.4.1 公轉(zhuǎn)電機(jī)抑制殘留振蕩實(shí)驗(yàn)71-72
• 5.4.2 公自轉(zhuǎn)換臺(tái)同步控制實(shí)驗(yàn)72-74
• 5.5 小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80-82
• 致謝82

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本文編號(hào)：556523