[发明专利]化学机械抛光传输机器人的非线性模糊结合递归控制系统

权利要求书

1.一种化学机械抛光传输机器人的非线性模糊结合递归控制系统，其特征在于，包括：上位机控制器、主控制器、运动控制器、检测器、多个伺服驱动器、多个电机和编码器，其中，

所述检测器，用于检测传输机器人的工作状态参数以生成检测信息；

所述上位机控制器，用于接收用户输入的操作指令；

所述编码器分别与所述运动控制器和多个所述电机相连，用于检测所述传输机器人的当前运动位移和当前运动角度；

所述主控制器分别与所述上位机控制器和所述运动控制器相连，用于根据所述操作指令和所述检测信息生成传输机器人的运动指令，并将所述运动指令发送给所述运动控制器；

所述运动控制器，用于在所述传输机器人启动时以模糊控制模式计算初始电机控制量，并在所述传输机器人平稳运行后以递归LQ优化控制模式计算电机控制量；

多个所述伺服驱动器与所述运动控制器相连，其中，每个所述伺服驱动器用于根据所述初始电机控制量或所述电机控制量计算相应电机的控制转矩；以及

多个电机分别与所述多个伺服驱动器和所述传输机器人相连，其中，每个所述电机用于在相应的控制转矩的控制下驱动所述传输机器人运动。

2.如权利要求1所述的非线性模糊结合递归控制系统，其特征在于，所述运动控制器包括：

动作发生器，所述动作发生器与所述检测器相连，用于检测所述检测器反馈的所述检测信息，并将所述检测信息发送给所述主控制器；

决策控制器，所述决策控制器用于接收并解析所述运动指令以得到所述传输机器人的目标运动位移和目标运动角度，以及接收来自所述编码器的所述当前运动位移和当前运动角度；

模糊控制器，所述模糊控制器用于在启动时以模糊控制模式计算所述初始电机控制量；

递归优化控制器，所述递归优化控制器用于将所述当前运动位移和当前运动角度与所述目标运动位移和所述目标运动角度进行比较以得到当前位移误差和当前角度误差，根据所述当前位移误差和所述当前角度误差计算多个所述伺服驱动器的多个电机控制量；以及

决策选择器，所述决策选择器选择性地与所述模糊控制器和所述递归优化控制器相连，用于选择以所述模糊控制模式或递归LQ优化控制模式工作。

3.如权利要求1所述的非线性模糊结合递归控制系统，其特征在于，所述递归优化控制器还用于根据对所述当前运动位移和所述当前运动角度进行线性化处理以得到当前时刻的第一系统矩阵和第二系统矩阵，并根据所述第一系统矩阵和所述第二系统矩阵判断系统是否可控。

4.如权利要求3所述的非线性模糊结合递归控制系统，其特征在于，所述递归优化控制器在判断系统可控时，求解里卡蒂Riccati方程获得状态反馈增益矩阵K′(k)，其中，所述状态反馈增益矩阵K′(k)用于表示所述当前位移误差和所述当前角度误差，以及根据所述状态反馈增益矩阵K′(k)计算所述传输机器人的当前电机控制量。

5.如权利要求1所述的非线性模糊结合递归控制系统，其特征在于，所述检测器包括：

光电传感模块，所述光电传感模块分别与所述传输机器人和所述运动控制器相连，用于检测所述传输机器人承载的晶圆的位置信息；

真空传感模块，所述真空传感模块分别与所述传输机器人和所述运动控制器相连，用于检测所述晶圆的吸附状态；

压力传感模块，所述压力传感模块分别与所述传输机器人和所述运动控制器相连，用于检测所述晶圆的在位信息和抓取压力信息；以及

视觉传感模块，所述视觉传感模块分别与所述传输机器人和所述运动控制器相连，用于检测所述传输机器人工作过程中的图像信息。

6.如权利要求1所述的非线性模糊结合递归控制系统，其特征在于，还包括：

显示屏，用于显示所述检测器的检测信息和所述用户输入的操作指令。

7.如权利要求1-6中任一项所述的非线性模糊结合递归控制系统，其特征在于，还包括：

报警装置，用于在所述检测信息或所述操作指令有误时，发出报警信号。