本课题来源于国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项”[1],子项目“可变狭缝系统”。可变狭缝系统为光刻机曝光过程中的重要部分,其曝光过程中,竖直方向刀片组需要对重力进行补偿,本专项选用的是气缸重力补偿装置,虽然气缸运动过程中产生的摩擦力较小,但是考虑到平台的精度,对其存在的摩擦进行补偿还是很有必要的。本课题针对其狭缝扫描系统中重力补偿气缸的摩擦力问题,较深入的研究精密平台精密平台克服摩擦的理论和方法。首先,根据实际的工程背景,抽离出可变狭缝系统竖直方向重力补偿部分,根据课题的各项指标要求,对元器件进行选型,并完成该部分实际平台的搭建。之后为验证自主搭建的重力补偿系统的可行性,在该系统平台上进行初步的控制调试及实验。在此过程中,发现重力补偿气缸运动过程中产生的摩擦对实验的精度有较大的影响。其次,针对本课题的重点研究对象,即重力补偿气缸,进行研究。首先从气缸的机械结构入手,讨论重力补偿气缸的组成及工作过程,然后通过理论推导得出所选气缸的机理模型,最后对建立的模型进行仿真,探究模型在加入外界扰动的情况下,气缸的位置、内压、内部流量等的变化,得出仿真结果。针对LuGre摩擦模型进行仿真,探究LuGre摩擦模型的各个待估参数对系统的影响,得出的仿真结论为后文的参数辨识过程打下良好基础。再次,接下来,分别用最小二乘法,非线性最小二乘法,及遗传算法对摩擦参数进行辨识,对不同方法得到的辨识结果进行比较,对不同的辨识方法进行优劣势分析。然后通过实验,测得原始数据,通过测量驱动电流的间接方法得到系统中实际的摩擦力,并通过遗传算法,完成对实际系统中摩擦力模型的参数辨识。最后,通过实验对上文提出的方法进行验证,并且通过实验完成对实际系统中的摩擦力的补偿。验证了前文提出的摩擦力模型对实际系统的适用性,以及前文提出的辨识方法的辨识精确性。最后通过对比,选用实用性较高、控制效果较好的前馈控制方法,完成对实际系统重力补偿气缸部分存在的摩擦力的补偿,提高了系统的控制精度,完成最初的指标要求。