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为解决半导体制造业中小批量、多品种的生产特性和设备老化造成的控制器性能下降的问题，针对最常用的指数加权移动平均控制器，提出一种基于性能评估的在线优化方法。在性能评估过程中，以时间序列分析中定义的输出均方差作为评判基准，提出一种新的性能评价指标。通过评估EWMA控制器的性能得到控制器当前的最优参数并自动整定，同时结合移动窗口技术实现在线优化，使控制器性能始终保持在最佳状态。为验证方法的可行性和有效性，以化学机械抛光过程的在线优化问题为实例进行了仿真实验。