实用分数阶变增益超螺旋控制及其在光刻系统晶圆台中的应用
系统与控制
2021-02-09 v1 机器人学
系统与控制
摘要
本文提出一种实用分数阶变增益超螺旋算法（PFVSTA），以改善半导体制造中晶圆台的跟踪性能。基于滑模控制（SMC），所提出的 PFVSTA 从三个方面提升跟踪性能：1）通过超螺旋算法和一种新颖的分数阶滑模面（FSS）设计缓解抖振现象；2）通过所设计的新颖 FSS 改善滑模面上状态的动态特性，实现快速响应与小超调；3）通过变增益控制律补偿扰动。基于实际条件，本文分析了控制器的稳定性，并阐明了补偿由加速度引起的不确定性的理论原理。此外，数值仿真证明了所提滑模面与控制方案的有效性，且与理论分析一致。最后，开展了基于实践的对比实验。结果表明，所提出的 PFVSTA 从多个角度均能取得优于传统方法的跟踪性能。
引用
@article{arxiv.2102.03540,
title = {Practical Fractional-Order Variable-Gain Super-Twisting Control with Application to Wafer Stages of Photolithography Systems},
author = {Zhian Kuang and Liting Sun and Huijun Gao and Masayoshi Tomizuka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.03540},
year = {2021}
}
备注
This paper has been accepted by IEEE Trans. Mechatronics