超精密运动平台是步进扫描式光刻机的核心部件之一。生产上对半导体光刻设备高质量和高效率的不断追求,迫使其运动平台朝着高速、高加速度的方向进一步发展。因此,如何提高运动平台的运动精度,保证半导体器件的光刻质量,成为半导体光刻设备研制过程中一个亟待解决的问题。本文的研究内容来源于国家自然科学基金委重大项目、上海市科委联合资助项目《精密机械减振隔振技术》。本课题以步进扫描式光刻机隔振平台精密运动平台为研究对象,针对研究任务和国内外研究现状,本论文采用理论研究、计算机仿真分析,与实验研究相结合的研究路线与方法。为使伺服系统克服非线性干扰,利用模糊控制理论,对运动平台模糊PID控制器进行了仿真分析和试验研究;为减小伺服系统跟踪误差,针对精密运动平台的特点,分析了重复控制在运动平台中的应用。学位论文的主要研究内容为:(1)通过分析光刻机隔振试验平台硅片台和掩模台宏动定位系统各个环节的数学模型,建立了硅片台和掩模台伺服系统数学模型,为后续控制方法的设计、验证提供了软件环境。(2)为使硅片台宏动定位系统克服非线性扰动,根据PID控制三个参数的特性,设计了增量式的模糊PID控制器。仿真和实验结果均表明所设计的控制器同普通PID控制相比,可有效的改善伺服系统动态性能,提高定位精度。(3)为减小掩模台宏动定位系统跟踪误差,根据掩模台伺服系统特点设计了基于重复控制的混合PID控制器。仿真结果表明:重复控制器中低通滤波器时间常数对控制效果影响较大;同普通PID控制器相比,所设计的控制器可以更有效的减小跟踪误差。以上研究内容,对于半导体工业中所广泛应用到的步进扫描光刻机超精密运动平台技术有一定指导意义。