光刻机是集成电路制造的关键设备,气体温度的精度和稳定性是影响其分辨率和成像质量的重要因素。为了实现气体温度的高精度和高稳定性,需要研究具有较高精度、稳定性和鲁棒性的温度控制算法。本文主要研究工作和结论如下:气体温度控制系统具有非线性、时变性、大时滞和多扰动的特点,针对多温度控制目标的需求,本文提出了一种多目标风量配比控制的适应环境温度变化的优化串级控制结构,减小了环境温度扰动对温度稳定性的影响,解决了多控制目标不能同时满足温度指标的问题,并采用“灰色”辨识的方法获得了气体温度控制系统的模型参数。基于上述模型采用伺服风阀控制风量配比,提出了一种可以消除风阀反向机械间隙的PI控制算法,采用Simulink对PI温控算法进行了仿真分析,仿真结果表明该算法能够有效的使两个控制目标都达到温度设定值。使用.NET框架实现了温控算法并在气体温度控制系统实验平台进行了测试,实验结果表明该算法获得了较高的温度精度,但系统出现了超调量大、稳定时间过长和鲁棒性不足的问题。为了解决上述算法问题,进一步设计了变论域模糊控制算法,并进行了温控算法仿真,仿真结果表明:该算法能够有效的减小超调量、缩短稳定时间和提高抗干扰能力。变论域模糊控制算法在上述平台进行了算法精度、稳定性、鲁棒性等实验验证。实验结果表明该算法实现了±0.04℃的温度精度,短期温度稳定性可达10K/5min,满足了光刻机对气体温度控制性能的要求。