基于无穷刚度和零刚度复合作用的主动负刚度隔微振技术

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mailyangli
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
主动隔微振技术因其优良的低频性能而成为抑制光刻机内部微振动的核心技术之一。微振动直接影响光刻机超精密运动平台的定位精度和计量框架的稳定性,最终制约光刻机最小线宽和套刻精度的提升。微振动干扰包括基础振动和直接干扰两大类。基于零刚度原理的传统隔微振技术可有效隔离基础振动,但会弱化系统对直接干扰的抑制能力。因此,当基础振动和直接干扰对系统的影响在同一量级时,传统方法必须权衡二者的影响,从而无法有效抑制光刻机内部微振动。基础振动隔离和直接干扰抑制难以兼顾的问题已成为提升光刻机隔微振性能的主要技术瓶颈。本文旨在解决光刻机隔微振技术中基础振动隔离和直接干扰抑制难以兼顾的问题。为此,首先提出了一种基于干扰均方根响应的反馈量配置优化方法,以获取反馈量的最优配置和反馈系数的最优值;其次提出了一种基于无穷刚度和零刚度复合作用的主动负刚度隔微振方法,以兼顾基础振动隔离和直接干扰抑制;最后提出了一种面向力反馈主动隔微振致动器的干扰力自感知方法,直接测量并实时补偿干扰力,以抑制直接干扰。本文主要研究内容详述如下:针对多因素干扰同时作用时反馈量配置的优化问题,提出了一种基于干扰均方根响应的反馈量配置优化方法,分析了单自由度主动隔振模型下各直接反馈量及其组合的隔振性能。该方法以干扰均方根响应值作为评价振动水平的单一指标,通过建立以反馈量系数、干扰功率谱密度为自变量,干扰均方根响应值为因变量的函数关系,定量分析了反馈量配置以及各干扰对振动水平的影响。利用该方法确定了反馈量的系数最优值,并且明确了基础振动和直接干扰在被隔振设备振动有效值中各自的权重。针对基于零刚度原理的主动负刚度隔微振方法难以兼顾基础振动隔离和直接干扰抑制的问题,本文提出了一种基于无穷刚度和零刚度复合作用的主动负刚度隔微振方法。该方法通过绝对位移反馈主动负刚度实现了无穷刚度和零刚度复合控制,使被隔振设备与参考点、基础之间的等效刚度分别趋于无穷大和零,等价于将被隔振设备刚性连接在参考点之上,并使其与基础(振源)完全隔离,兼顾了直接干扰的抑制和基础振动的隔离。分析结果表明,该方法可有效降低被隔振设备的振动水平。针对柔性设备隔振时干扰力测不准的问题,提出了一种面向力反馈主动隔微振致动器的干扰力自感知方法。该方法利用自感知型致动器的双向换能特性,直接测量并实时补偿干扰力。通过优化致动器的驱动线圈结构,提升了磁场分布的均匀性,并利用基于有源开尔文电桥原理的干扰自感知电路实现了自感知电压的线性提取。分析结果表明,该方法可实现干扰力自感知。最后,搭建实验平台,对本文提出的隔微振方法进行了实验验证。结果表明:均方根响应法合成的设备振动速度有效值与实测值的误差小于7.7%,验证了该方法的可行性;随机激励条件下,应用复合作用主动负刚度隔微振方法后,被隔振设备的振动速度有效值比被动隔微振方法降低了21.7%,比零刚度原理隔微振方法降低了8.4%;致动器对干扰力的自感知灵敏度系数优于2.0(mV·s)/N,实现了干扰力自感知。
其他文献
采用文献资料法、实验法和数理统计法,以中国美术学院400名大学生为研究对象,按上网时间的长短分为4个实验组,对他们的体重、肺活量、台阶实验、立定跳远、握力、坐位体前屈
无论是体育院系体育舞蹈专修课,还是体育院系体育舞蹈选修课或者普通高等院校的选项课,都应该将社交舞与竞技体育舞蹈两者同时作为体育舞蹈课程教学内容的一部分,不能将社交
旅游业迅速发展,旅游商品却滞后于整个旅游业的发展。笔者通过对河南旅游商品市场的调查研究,分析了目前旅游纪念品的市场现状,有针对性地提出了几点开发策略,以期为本市的旅
会计系统是一个信息生成和利用系统,财务会计与管理会计是现代会计的两大支柱。他们从不同的角度反映和控制企业生产经营活动,相互补充,相互配合,共同提供决策者所需要的会计信息
有效控制与管理米草属植物入侵是人类社会面对全球变化的一个巨大的挑战,不同治理措施对于治理区土壤环境影响的评估也逐渐引起关注。采集闽江口鳝鱼滩湿地互花米草不同治理
本文试从体育舞蹈的分类(社交舞与竞技体育舞蹈两大类)来探讨在高校,体育舞蹈课程的教学内容应该“两手抓”即无论是体育院系体育舞蹈专修课,还是体育院系体育舞蹈选修课或者普通
山区铁路路堑道口,雨季经常受到两侧汇集雨水的冲击而产生病害,影响行车,本文介绍了整治此类病害的方法。
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield