[发明专利]晶圆测厚装备抗温度干扰的精密运动平台控制算法

权利要求书

1.一种晶圆测厚装备抗温度干扰的精密运动平台控制算法，其特征在于，具体步骤为：

1)通过图形采集设备对待检测物件进行拍摄，并将照片进行处理从而转换为数字信号；实验建模对被控对象进行系统识别实验，然后利用相应的传感器检测技术得到控制系统的可观测输出，通过数学方法建立被控系统的输入与输出之间的关系，系统识别实验得到的数学模型为标准模型，实际系统模型与标准模型存在一定数值上的差异；

2)将实际模型和标准模型求差，得到不确定性，表达式为式(1)：

其中△(s)为标准化后的不确定性，为实际系统，P(s)为标准系统；

系统不确定性因素为加法模式，其表达式为：

含加法不确定性的控制对象集合，表达式为式(2)：

W(s)表示不确定性范围大小的加权函数，其中加法不确定性用于表示被控对象的中低频参数摄动，乘法不确定性用于表示被控对象的高频动态未建模，评价一个鲁棒控制器的性能主要是看该控制器是否有足够好的鲁棒性以适应和消除这些包括温度在内的不确定性带来的影响；

3)选取合理的W_S(s)、W_T(s)、W_T导入混合灵敏度问题加权函数的标准框架，表达式为式(3)：

求解被控对象P(s)状态空间：

其中，广义受控对象需要满足：

(A,B₁)和(A,B₂)是满足稳定性的；(C₁,A)和(C₂,A)是可检测性的；

和D₁₁＝0且D₂₂＝0；

由式(3)可知，由于G是确定的，通过改变W_s(s)、W_R(s)和W_T(s)来满足广义受控对象的要求；

4)利用混合灵敏度控制方法来设计一个真实有理的控制器K(s)，使之满足式(5)的最优控制问题；

W_T(s)加权函数的选取表达式为式(6)：

W_S(s)加权函数选取公式表达式为式(7)：

W_R(s)加权函数选取公式表达式为式(8)：

W_S(s)、W_R(s)和W_T(s)为系统的加权函数，z₁,z₂,z₃为系统的评价函数，R(s)为规划位置输入，e为位置跟踪误差，K(s)为控制器，G(s)为被控对象标准传递函数，u为控制器的输出，d为控制对象输出的测量噪声；

5)求得鲁棒控制器的传递函数式(9)：

6)确定前馈控制参数；

G_f(s)为前馈通道传递函数，K(s)为控制器的传递函数，P(s)为被控对象的传递函数，H(s)为反馈通道的传递函数，系统的传递函数为公式(10)：

前馈控制器的传递函数为(11)：

默认的FFC系数为速度前馈系数(K_vff)和加速度前馈系数(K_aff)；

7)调试控制算法并仿真

为了验证鲁棒控制在添加前馈控制后的动态响应速度、以及抗干扰能力，将系统于仿真环境下进行测试；

8)与传统PID控制算法在响应速度方面进行比较；

9)与传统PID控制算法在抗温度变化方面进行比较。

2.根据权利要求1所述的晶圆测厚装备抗温度干扰的精密运动平台控制算法，其特征在于，所述步骤6)中，在调整FFC的时候采用逐步搜索来手动调节最优参数，即先确定(K_vff)和(K_aff)调整范围的最大最小值，然后通过固定一个(K_vff)然后寻找一个最小组合的性能目标，通过在调整范围的最大和最小范围内循环运行机器，逐步寻找性能目标的最小组合，从而找到一个最好的(K_aff)，然后调整最好的(K_aff)，并重复上面的机器运行和性能逐步搜索过程来寻找一个最好的(K_vff)。