光刻是生产半导体材料的重要过程,无掩模光刻设备因其成本低、灵敏性强、产率高的特点,在集成电路制造业中具有较为广阔的应用前景。工件台运动控制系统作为光刻设备的重要模块,搭载硅片完成扫描曝光运动,其运动速度及跟踪精度直接关系芯片刻制产率和品质,本文以工件台控制系统为对象展开研究工作,针对系统在扫描曝光运动过程中存在的跟踪控制问题进行深入研究。首先,对光刻工件台控制系统进行简单介绍,从高精度控制、扫描轨迹影响及系统干扰抑制三个方面对工件台系统存在的控制问题进行了详细分析,指出平台存在参数摄动、电机扰动力、噪声干扰等不利于跟踪控制的因素。针对过渡过程中容易出现的系统超调而严重影响跟踪误差收敛及曝光效率的问题,利用能量函数最优的思想对工件台运动中的过渡过程进行轨迹规划。并通过扫描实验得到系统频率响应曲线,由动力学方程进行拟合得到系统传递函数完成系统建模。其次,分析了无模型迭代学习控制的原理及特点,结合工件台扫描曝光过程运动特点,设计无模型迭代学习控制实现高精度跟踪控制的方案。为提高系统的鲁棒性能及迭代学习收敛速度,在无模型迭代学习控制策略的基础上引入模糊控制策略对迭代因子进行调整,实验结果表明,无模型模糊迭代学习控制能够有效提高收敛速度和跟踪精度,还对重复性干扰具有较好的抑制作用。但在非重复性干扰作用下,系统跟踪误差明显增大,在迭代域中跟踪误差出现振荡未能收敛至稳定状态。再次,针对系统中非重复性干扰对跟踪精度影响问题,研究基于扰动补偿的无模型模糊迭代学习控制策略,分别设计了扩张状态观测器和干扰观测器的扰动补偿方案,将扩张状态观测器和干扰观测器引入到控制结构中,对系统干扰进行估计,并将估计值反馈至控制回路中,达到干扰抑制的目的。在实验中,基于扰动补偿的控制策略能够有效抑制非重复性干扰对跟踪精度的影响,在对比实验结果后得出相较于扩张状态观测器,干扰观测器对干扰的抑制能力更强,跟踪精度更高。最后,对工件台控制系统各模块进行介绍,将上述跟踪控制策略在实际平台上实现,完成工件台运动轨迹跟踪控制实验,对比分析实验结果,证明带扰动补偿的无模型模糊迭代学习控制的优越性,使系统跟踪性能有明显提升。