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1、碩士學(xué)位論文直線電機(jī)推力波動(dòng)補(bǔ)償與抑制方法研究STUDYONCOMPENSATAIONANDRESTRAININGMETHODOFLINEARMOTORTHRUSTFLUCTUATION何太航哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TP29學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：681.5密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文直線電機(jī)推力波動(dòng)補(bǔ)償與抑制方法研究碩士研究生：何太航導(dǎo)師：劉楊副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：控制科學(xué)與工程所在單位：控制科學(xué)與工程系答辯日期：2018年6月25日授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedInde
2、x:TP29U.D.C.:681.5DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringSTUDYONCOMPENSATAIONANDRESTRAININGMETHODOFLINEARMOTORTHRUSTFLUCTUATIONCandidate：HeTaihangSupervisor：AssociateProf.LiuyangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlScienceandEngineeringUnit
3、：Dept.ofControlScienceandEngineeringDateofOralExamination：June,2018University：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要自21世紀(jì)以來(lái)，集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)家命脈和人民生活的影響都變得越來(lái)越大，而我國(guó)的IC制造業(yè)受到了西方發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)重制約，為了解決我國(guó)的“無(wú)芯”之痛，大力發(fā)展能夠加工生產(chǎn)集成電路的光刻機(jī)是我們的首要任務(wù)。本課題以雙工件臺(tái)光刻機(jī)系統(tǒng)為研究背景，以光刻機(jī)宏動(dòng)執(zhí)行器——X向直線電機(jī)為研究對(duì)象，深入
4、的研究對(duì)直線電機(jī)控制性能影響較大的推力波動(dòng)的補(bǔ)償與控制方法。首先，本文針對(duì)直線電機(jī)進(jìn)行掃頻分析，得到直線電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。接著，設(shè)計(jì)直線電機(jī)反饋控制器，為之后的工作做準(zhǔn)備。同時(shí)，本文分析直線電機(jī)推力波動(dòng)的成因，建立定位力的數(shù)學(xué)模型，分析定位力的數(shù)據(jù)采集方法，為后續(xù)對(duì)定位力進(jìn)行補(bǔ)償與控制打下基礎(chǔ)。其次，本文考慮到定位力的數(shù)學(xué)形式，提出兩種針對(duì)定位力的辨識(shí)方法——奇異值最小二乘法和自適應(yīng)參數(shù)辨識(shí)法，這兩種方法能夠?qū)崿F(xiàn)多正弦信號(hào)的全參數(shù)辨識(shí)，為定位力的辨識(shí)方法提供了一種思路。同時(shí)，相較奇異值最小二乘法來(lái)說(shuō)，自適應(yīng)參數(shù)辨識(shí)法有更快的收斂速度。接
5、著本文采用前饋控制對(duì)辨識(shí)出來(lái)的定位力進(jìn)行補(bǔ)償，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。再次，本文針對(duì)定位力的離線補(bǔ)償效果較差的現(xiàn)象，結(jié)合自適應(yīng)控制在對(duì)含有時(shí)變參數(shù)的系統(tǒng)中的優(yōu)異表現(xiàn)，提出自適應(yīng)前饋控制算法，證明了算法的穩(wěn)定性。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，自適應(yīng)前饋控制算法對(duì)直線電機(jī)推力波動(dòng)具有很好的抑制效果，但是在自適應(yīng)初期存在控制誤差較大的缺點(diǎn)，同時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化也會(huì)導(dǎo)致參數(shù)的波動(dòng)，使得跟蹤誤差變大。最后，本文針對(duì)自適應(yīng)前饋控制方法存在的問(wèn)題，結(jié)合光刻機(jī)中直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性，采用迭代前饋整定控制算法。并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)證明該方法在整個(gè)跟蹤過(guò)程中都有良好的定位表現(xiàn)，進(jìn)
6、一步提高了控制精度。關(guān)鍵詞：直線電機(jī)；推力波動(dòng)；參數(shù)辨識(shí)；自適應(yīng)前饋控制；迭代前饋整定I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractSincethe21stcentury,theintegratedcircuit(IC)industryhasbecomemoreandmoreimportanttothecountry’slifelineandpeople’slives.However,China’sICmanufacturingindustryhasbeenseverelyconstrainedbyWesterndevelopedc
7、ountriesinordertoresolvethecountry’s“thepainofwithoutcore”,itisourtopprioritytodevelopalithographymachinecapableofprocessingandproducingintegratedcircuits.Thissubjecttakesthedual-substratestagelithographysystemastheresearchbackground,takingthelithographymachinemacroactu
8、ator-linearmotorastheresearchobject,todeeplystudythecompensationandcontrolmethodofthethrustfluctuationthathasg
