本篇文章将为各人解说自动隔振系统是若何工作的，利用领域，以及有什么限度。由于自动隔振系统在半导体造作业的大量利用，因而得到了出格的关注。

【自动隔振系统的汗青发展】

反馈节造系统已经存在了几百年，但是在20世纪有了最大的发展。在第二次世界大战期间，这项技术被用于防御系统，获得了极度迅速的进展。如今这些发展仍在持续，即便在今天好多处所也在使用反馈节造系统，例如战斗机节造系统和导弹造导系统。

自动隔振系统是用于国防的机电节造系统的扩大，早在20世纪50年代，自动隔振系统就被开发用于直升机座椅蹬爪用。因而，自动节造系统专门用于振动节造已经存在了60多年。在精密振动节造行业，自动隔振系统已经有近20年的汗青，它们在宽泛使用方面进展缓慢的原因有好多。自动隔振系统比被动隔振系统相对更复杂，成本更高，但是，自动隔振系统占有被动隔振系统无法实现的职能。

近年来，有两件事引起了人们对自动振动节造系统的兴致。首先是半导体行业的急剧增长，其次是出产更多、更快、成本更低的半导体产品的需要。

光刻和检测过程通常蕴含将硅片搁置在一个沉沉和/或急剧移动的平台上，从而相对于关键的光学（或其他）元件来定位硅片。倒剽些阶段在晶圆片上从一个地位扫描到另一个地位时，它们会导致整个仪器在隔振系统上“弹跳”。

只管在这样的移动之后，仪器的运动可能很。负撩祝，但仪器的分辨率在靠近，在某些情况下甚至在1纳米以下。拥有这种分辨率的仪器不成预防线对最幼的振动级别都很敏感，即便是轻微的振动，这种分辨率的仪器也容易受到影响，在这种情况下，自动隔振系统通过隔离有效载荷在此类阶段运动产生后的残存运动来隔离振动。

第二个使自动隔振系统更受欢迎的变动是数字信号处置技术的进取。通常来说，基于模仿电子学的有源系统会比基于数字的系统阐发更好。这是由于高机能模仿电子拥有固有的低噪声和带宽。（相对便宜的运算放大器能够有30位的等效分辨率和很多兆赫的“采样率”。）模仿电子产品也很便宜。模仿系统的问题是，它们必须手动调整，不能（容易）处置非线性反馈或前馈利用。

数字节造器有潜力自动调整自己和处置非线性反馈和前馈算法。这使得有源系统更容易用于OEM利用法式（例如半导体行业）。它们还能够被编程来执行各类工作，凭据号令在职务之间自动切换，还能够进行软件升级，无需举起烙铁就能“沉新衔接”反馈系统。

【伺服系统和术语】

只管自动隔振系统的术语相当通用，但也有一些变动，所有自动节造系统的基础如下图所示。

它蕴含三个根基身分：

1）象征为“G”的块称为装置，它代表在利用任何反馈之前你的机械(或电子、液压、热等)系统的行为。它暗示一个传递函数，即块的输出与输入之比，暗示为频率的函数。这个比率同时有大幼和相位，可能是也可能不是无单元的。例如，它能够暗示一个振动传递函数，其中输入（左边的线）暗示地面运动，输出（右边的线）暗示桌面运动。

一个根基的反馈回路由三个元素组成：装置、赔偿和总和结

2）在这种情况下，比值是无单元的。若是输入是一个力，输出是一个地位，则传递函数的单元为（m/N）。G的传递函数有一个特殊的名称：被控对象的传递函数。所有传递函数（G、H、乘积GH等）都用复数（实部和虚部同时存在的数）暗示。在肆意给定频率上，一个复数暗示复平面上的一个向量。矢量的长度和角度暗示传递函数的大幼和相位。

3）象征为“H”的块称为赔偿，通常暗示伺服。对于隔振系统，它可能代表一个传感器的总传递函数，监测工厂的输出（加快度计），一些电子过滤器，放大器，最后，造动器产生一个力作用在有效载荷。在这个例子中，响应的大幼、相位和单元为（N/m）。把稳，系统的循环传递函数，即乘积（GH），必须是无单元的。在节造系统的机能和不变性分析中，回路传递函数是最沉要的量，我们将在后面会商。

4）圆是一个求和结。它能够有很多输入，这些输入全数加起来形成一个输出。所有的输入和输出都有一样的单元（好比力）。每个输入的旁边都打印一个加号或减号，以暗示是加还是减。请把稳，H的输出总是在这个结处减去，暗示负反馈的概想。累加结的输出有时被称为电路中的误差信号或误差点。

能够批注，系统的关环传递函数如方程16所示。这也许是节造理论中最沉要的关系。分母1+GH称为特点方程，由于其根在复平面的地位决定了系统的不变性。从这个方程的大局中，还能够立即看出其他几个性质。

首先，当环路增益（幅度|GH|）远幼于1时，关环传递函数仅为分子（G），对于大环路增益（|GH|>>1），传递函数被环路增益降低或抑造。因而，当关环增益大于单元增益时，伺服系统对系统的影响最大。单元增益频率或单元增益点之间的频率跨度是伺服系统的自动带宽。

在实际中，你不允许使环路增益在统一增益点之间肆意高，依然有一个不变的伺服。事实上，在单元增益频率左近增益增长的速度是有限度的。因而，系统的环路增益通常受到可用带宽的限度。

方程16的另一个显著了局是，只有当|GH|方程1的幅值和相位靠近180度时，关环传递函数才会变大。当量GH靠近这一点时，其值靠近（-1），方程16的分母变幼，关环响应变大。在单元增益频率下，GH与180度的相位之差称为相位裕度。相位裕度越大，单元增益点处的放大率越低。

然而，了局批注，较大的相位裕度也会降低伺服器在其有源带宽内的增益。因而，选择相位裕度是在增益和不变之间的妥协在统一增益点。相位裕度幼于60度时，总是会产生单元增益的放大。大无数伺服器被设计有一个在20度和40度之间的相位裕度。在伺服单元增益频率的放大呈此刻系统中就像新的共振。