双工件台作为光刻机运动控制的核心,是对焦以及曝光中的关键性的设备,而公自转系统作为双工件台换台核心的部件,是系统完成快速、稳定换台的关键。本文主要对公自转换台系统进行研究。首先,对光刻机整体结构和功能进行简单的分析,详细分析了公自转系统的结构,完成了双工件台换台轨迹的规划,并确定使用三阶S曲线作为换台的跟踪信号。其次,针对公转电机的存在定位振荡的问题,设计了ZV输入整形器,即采用零振荡法(Zero Vibration)设计整形器,以及设计ZVD输入整形器,即采用零振荡法(Zero Vibration and Derivation)设计整形器对其进行抑制。并针对传统输入整形器需要系统精确模型、计算参数繁琐等缺点,设计了粒子群优化算法对输入整形器的参数进行优化,并且该算法不需要系统的精确模型。再次,针对公自转系统换台的同步控制问题,采用交叉耦合同步控制策略,并设计模型预测同步控制器,通过仿真分析,并与原控制系统进行比较,证明该同步控制策略对较好的抑制同步控制误差,并对模型预测控制中的预测模型的不确定性进行分析,证明其鲁棒性比较好。最后,设计改进的同步控制器对系统进行同步控制,同步控制策略采用偏差耦合同步控制,设计基于模型预测的补偿器,并通过仿真分析与交叉耦合同步控制进行比较,证明其在抑制同步控制误差上的优越性;对于实验室独立研发的运动控制卡进行硬件介绍和软件设计;最后对公转电机的残留振荡问题进行实验,实验证明了输入整形器的振荡的抑制效果,对公自转系统进行换台实验,实验证明采用偏差耦合同步控能够满足控制系统的性能指标。