[发明专利]一种双运动台精密协同控制系统及方法

说明书

一种双运动台精密协同控制系统及方法，涉及一种控制系统及方法。包括轨迹生成器C_r、运动台1的闭环系统以及运动台2的闭环系统。迭代实验次数j赋初值为1，两个运动台的前馈控制信号赋初值为0；进行第j次迭代实验，运行协同控制系统，计算协同运动误差；更新两个运动台的前馈控制信号；继续下一次迭代，直至协同运动误差满足精度要求停止迭代实验。可同时减少两个运动台各自的伺服误差和双运动台的协同运动误差，采用自适应方法设计学习系数，提高收敛速度，对外部随机扰动具有较高鲁棒性，抗扰能力较强。

技术领域

本发明涉及一种控制系统及方法，尤其是一种双运动台精密协同控制系统及方法，属于超精密装备制造领域。

背景技术

超精密装备在工作过程中，往往需要多个机构协同配合来满足复杂的工艺需求，而且协同运动精度具有较高要求。以我国正在研发的浸没式光刻机为例，为了满足成像精度要求，匀速曝光过程中，掩模台与工件台必须按4:1的轨迹关系在扫描方向上协同运动，同步误差要满足MA(Moving Average)0.5nm，MSD(Moving Standard Deviation)5nm的严苛要求。

我国现有节点光刻机所采用的“PID反馈+加速度前馈”的控制策略由于受限于运动平台机械带宽和模型精度，已经无法满足如此苛刻的精度要求，亟需研究新的协同控制系统及方法。美国加州大学、荷兰埃因霍温理工大学、我国的清华大学等国际著名高校曾将迭代学习控制方法引入到光刻机掩模台与工件台在扫描方向的协同运动中，但是现有方法往往仅能提升单个运动台的伺服精度或者双运动台的协同运动精度，无法同时提升单个运动台的伺服精度与双运动台的协同运动精度，而且迭代过程缓慢，控制精度对外部扰动敏感、鲁棒性较差，不适用于实际工程应用。

发明内容

为解决传统协同控制系统及方法无法同时提升单个运动台的伺服精度与双运动台的协同运动精度，且迭代过程缓慢、鲁棒性较差的问题，本发明提供一种双运动台精密协同控制系统及方法，采用迭代学习方法进行协同控制，相比传统协同控制系统及方法不仅能够提升双运动台的协同运动精度，同时还可以提升单个运动台的伺服精度，而且收敛速度较快、抗扰能力较强，适用于实际工程应用。