[发明专利]一种光刻机工件台运动控制方法

权利要求书

1.一种光刻机工件台运动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(S1)将光刻机工件台的运动伺服系统设置成三环PID控制结构；

(S2)在所述三环PID控制结构中引入双前馈以实现对所述运动伺服系统的控制。

2.根据权利要求1所述的光刻机工件台运动控制方法，其特征在于，所述(S1)中，三环PID控制结构由电流环PID、速度环PID和位置环PID组成，其中，

所述电流环PID，用于调节运动伺服系统的速度和位置的偏差响应；

所述速度环PID，用于对所述电流环PID的速度偏差进行PID控制；

所述位置环PID，用于对所述电流环PID的位置偏差进行PID控制。

3.根据权利要求2所述的光刻机工件台运动控制方法，其特征在于，所述电流环PID调节运动伺服系统的速度和位置的偏差响应，包括如下步骤：

(a1)将信息输入端的电流信息通过电机驱动放大器进行放大；

(a2)将放大后的电流信息加载到伺服电机上，并通过伺服电机输出推力；

(a3)将伺服电机输出的推力经电流传感器反馈至信息输入端，从而通过电流环PID计算出运动伺服系统的驱动电流控制量，采用所述驱动电流控制量去调节运动伺服系统的加速度，以实现对运动伺服系统的速度和位置的偏差响应的调节，其中，所述驱动电流控制量的计算公式如下：

其中，I_C为电流环驱动电流控制量，G_C1(S)为电流环PID控制器传递函数，δI为设计电流与实际电流的差值，K₁₁、K₁₂、K₁₃为电流环PID控制器参数，I_d为设计电流，I_r为实际电流，S为复变量。

4.根据权利要求2所述的光刻机工件台运动控制方法，其特征在于，所述速度环PID对所述电流环PID的速度偏差进行PID控制，包括如下步骤：

(b1)将电流环PID输出的位置信息进行微分计算，进而得到光刻机工件台实际的速度信息；

(b2)将光刻机工件台的实际速度信息反馈至速度信息输入端，并通过速度环PID计算出电流环PID的速度控制量，进而实现对电流PID的速度偏差进行PID控制，其中，所述电流环PID的速度控制量的计算公式如下：

其中，V_C为速度环速度控制量，G_C2(S)为速度环PID控制器传递函数，δV为设计速度与实际速度的差值，K₂₁、K₂₂、K₂₃为速度环PID控制器参数，V_d为设计速度，V_r为实际速度，S为复变量。

5.根据权利要求2所述的光刻机工件台运动控制方法，其特征在于，所述位置环PID对所述电流环PID的位置偏差进行PID控制，包括如下步骤：

(c1)将电流环PID输出的位置信息通过光栅尺传感器反馈至位置信息输入端；

(c2)将位置信息输入端接收到的位置信息经位置环PID计算得到电流环PID的位置控制量，进而实现对电流环PID的位置偏差进行PID控制，其中，所述电流环PID的位置控制量的计算公式如下：

其中，P_C为位置环位置控制量，G_C3(S)为位置环PID控制器传递函数，δP为设计位置与实际位置的差值，K₃₁、K₃₂、K₃₃为位置环PID控制器参数，P_d为设计位置，P_r为实际位置，S为复变量。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的光刻机工件台运动控制方法，其特征在于，所述(S2)中的引入双前馈包括引入速度前馈和引入位置前馈，以分别实现完全的速度和位置误差补偿。