热扰动条件下投影物镜温度响应的高精度建模

作     者：秦硕 巩岩 于新峰 袁文全 彭海峰 杨怀江 QIN Shuo;GONG Yan;YU Xin-feng;YUAN Wen-quan;PENG Hai-feng;YANG Huai-jiang

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130021 空军航空大学吉林长春130021 

基　　金：国家02专项基金资助项目(No.2009ZX02005) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2013年第21卷第11期

页      码：2829-2835页

摘      要：针对投影物镜温度控制系统具有多重扰、多时滞和时间常数较大等问题,搭建了投影物镜温控实验平台;研究了实验平台的结构、激励信号设计、数据预处理方法和建模算法,建立了超高精度温度响应模型。首先,考虑光刻机对震动和洁净度的严格要求,设计了远距离串级水冷控制系统;进行了物镜温度的阶跃响应实验,采用两点法建立了物镜的温度响应传递函数(粗建模)。然后,根据获得的物镜阶跃响应传递函数,设计二位式伪随机辨识输入信号的参数,并采用分段线性化方法对输入输出数据进行预处理。最后,设计迭代最小二乘算法,辨识得到物镜的ARMAX温度响应模型(精建模)。基于该模型的物镜温控实验结果表明:在环境温度波动幅值达0.6℃并加入3 W的热扰动条件下,物镜温度稳态误差控制在±0.001℃以内,满足光刻机对投影物镜的超高精度温度控制要求。

主 题 词：投影物镜 热扰动 伪随机信号 系统辨识 温度控制 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/ope.20132111.2829

馆 藏 号：203144218...