刘川
- 作品数：9 被引量：58H指数：5
- 供职机构：哈尔滨工业大学航天学院更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术电子电信更多>>
- 光刻机工件台直线电机的完全跟踪控制被引量：9
- 2015年
- 提出一种将完全跟踪控制(PTC)和扩张状态观测器(ESO)相结合的复合控制方法以提高宏动直线电机的跟踪性能。利用多速率采样系统的特性构建宏动系统状态传递函数矩阵的精确逆矩阵,以避免传统的近似逆模型和插值带来的限制,从而实现完全跟踪控制;利用扩张状态观测器观测系统内部的动态变化,补偿系统中的各种扰动,从而减小扰动可能带来的稳态跟踪误差。研究结果表明:该方法保证了系统的动态跟踪精度和良好的鲁棒性,提高了系统的动态性能。
- 陈兴林刘川耿长青徐加彦
- 关键词：扩张状态观测器光刻机工件台
- 基于ZPET-FF和ESO的直线伺服鲁棒跟踪控制被引量：2
- 2014年
- 提出一种将零相位误差跟踪和前馈(ZPET-FF)与扩张状态观测器(ESO)相结合的重复控制方法,以提高宏动台直线电机伺服系统的跟踪性能.以ZPET-FF作为前馈跟踪控制器,将信号估计器估计的跟踪误差和系统的实时误差作为其输入信号,将控制器对系统的跟踪误差进行实时补偿,以降低参数变化对系统的影响,有效提高系统的带宽和跟踪性能,减小系统的动态跟踪误差;采用ESO补偿系统中的各种扰动抑制噪声,以提高系统的抗干扰能力.实验结果表明,所提出的控制方法不仅提高了系统的动态跟踪性能,而且减小了系统的跟踪误差.
- 陈兴林刘川周乃新王斌
- 关键词：工件台扩张状态观测器
- 光刻机工件台宏微电机的非线性复合控制被引量：2
- 2015年
- 针对光刻机工件台长行程直线电机宏动和平面电机高精密微动的耦合运动特点,提出一种宏动跟踪微动的变增益非线性复合控制方法,实现系统高动态纳米级精度的跟踪定位。宏动长行程直线电机采用零相位跟踪前馈控制和双环控制,实现系统无静差跟踪加速度指令;利用扩张状态观测器观测宏动系统的动态变化,补偿系统中的耦合推力和其他扰动;微动平面电机采用变增益非线性控制,根据系统误差幅值的大小,动态的改变控制器增益,以大增益抑制系统加减速时的低频大幅值误差,以小增益避免系统匀速运动时高频噪声的引入。实现系统稳定时间小于30 ms,跟踪误差小于20 nm的跟踪,实验结果表明:该方法可改善系统的动态性能和抗干扰能力,减小系统稳定时间,提高系统的跟踪精度。
- 孙永倩陈德运刘川
- 关键词：光刻机平面电机
- 基于ZPETC-FF和DOB的精密运动平台控制被引量：8
- 2014年
- 光刻机的工件台和掩模台采用长行程直线电机宏动跟随平面电机高精密微动的复合运动方式,实现系统高动态纳米级精度的跟踪定位.为减小平面电机的运动范围和加速度,必须提高直线电机精密运动平台的跟踪精度.提出一种零相位误差跟踪控制器加前馈(ZPETC-FF)和干扰观测器(DOB)相结合的复合控制方法,以提高直线电机宏动精密运动平台的运动精度.ZPETC-FF作为前馈跟踪控制器,有效提高了系统带宽和跟踪性能,减小了系统的动态跟踪误差;DOB作为鲁棒反馈控制器,补偿了外部扰动、未建模动态和系统参数摄动等,有效提高了系统的抗干扰能力.实验表明,所提出的控制方法与传统的控制方法相比,不仅提高了系统的动态跟踪性能,而且还具有更强的抗干扰能力.
- 陈兴林刘川周乃新王斌
- 关键词：光刻机工件台干扰观测器
- 直线电机的线性自抗扰控制被引量：17
- 2013年
- 光刻机的工件台是高动态精密伺服运动平台,它要求在系统高速运动的同时,采用长行程直线电机宏动跟随音圈电机高精密微动的驱动方式,实现系统纳米级的精确定位及跟踪。为减小微动电机的运动范围和加速度,必须提高直线电机的跟踪精度。针对该系统的直线电机模型设计了一种线性自抗扰控制方法,该方法的控制器首先通过扩张状态观测器观测系统的动态变化,补偿系统中的各种扰动,再运用前馈对系统的跟踪误差进行补偿,减小系统的动态跟踪误差。在此复合控制方式下,控制器实现了自抗扰控制,前馈控制器很好的补偿了误差,从而提高了系统的抗干扰和跟踪性能。实验表明,该方法与传统的控制方法相比,改善了系统的动态性能和抗干扰能力。
- 刘川朱非甲马伟陈兴林
- 关键词：光刻机工件台直线电机前馈补偿
- 精密运动平台宏微控制系统的设计被引量：9
- 2013年
- 基于高动态精密伺服运动双台系统模型提出一种非线性宏微控制方法。该方法采用长行程直线电机宏动跟随音圈电机高精密微动的驱动方式,并引入扩张状态观测器。系统在定位误差较大时,采用近似时间最优控制律的轻阻尼宏动台,以允许的最大速度快速响应,在接近目标位置后,再用采用复合非线性反馈控制律的重阻尼微动台来补偿宏动台超调引起的位置偏差,最终实现系统快速高精度的定位。通过扩张状态观测器观测系统的动态变化,补偿系统中的各种扰动,减小系统的稳态跟踪误差。研究结果表明:该方法改善系统的动态性能和抗干扰能力,提高系统的定位精度。
- 陈兴林刘川刘杨张旭王伟峰
- 关键词：直线电机音圈电机状态观测器非线性
- 精密运动平台线性自抗扰控制被引量：4
- 2013年
- 基于高动态精密伺服运动平台系统模型提出一种线性自抗扰控制方法。该方法的控制器通过扩张状态观测器观测系统的动态变化,补偿系统中的未建模动态和各种扰动,为减小系统的动态跟踪误差,再运用前馈对系统的跟踪误差进行补偿。在此复合控制方式下,控制器实现自抗扰控制,前馈控制器很好地补偿误差,解决一般反馈控制系统在提高控制精度与确保系统稳定性之间存在的矛盾。实验结果表明:提出的线性自抗扰控制方法改善高动态精密伺服运动平台系统的动态性能和抗干扰能力,提高系统的定位精度。
- 陈兴林刘川武志鹏
- 关键词：自抗扰前馈补偿
- 双工件台光刻机换台过程的轨迹规划及控制被引量：3
- 2013年
- 为减小双工件台光刻机的换台时间,提出了一种改进5阶S轨迹和时间-冲击最小控制算法.分析了双驱双桥换台策略,曝光位和预对准位的两个工件台依次执行5个点对点运动完成换台过程.在常规数值积分S轨迹设计方法中,增加了减小冲击的优化项,设计了改进5阶S轨迹使加速度曲线更加平滑.以换台过程的时间-冲击最小为优化指标,为工件台系统设计了最优控制算法从而大幅度减小换台时间,并且克服了单纯以时间最优Bang-Bang控制中加速度突变的缺点.仿真和实验结果表明,利用轨迹规划和最优控制方法可以实现快速换台运动,改进5阶S轨迹加速度曲线最平滑,时间-冲击最优控制比5阶S轨迹具有更短的换台时间.
- 武志鹏陈兴林李欣姜晓明刘川
- 光刻机工件台宏微系统的滑模变结构控制被引量：9
- 2011年
- 为提高光刻机工件台的跟踪精度和响应速度,采用了以直线电机和音圈电机为执行器的宏微控制结构。微动台完成高精度小行程运动,宏动台实现大行程运动同时保证音圈电机不出现位移饱和。通过滑模变结构方法设计控制器以提高控制系统的鲁棒性。根据频率整型法设计了时变滑模面,可以起到低通滤波的效果。变增益切换控制律可以有效地减小抖振现象。仿真结果表明,曝光扫描过程中的最大位置偏差为8.7nm,标准差为2.2nm。扫描速度保持平稳,同时位置偏差信号的高频分量被有效抑制。
- 武志鹏陈兴林刘川
- 关键词：滑模控制工件台
