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本文是在863项目“掩膜版传输系统”和横向项目“新型医用二次反渗透装置的控制系统设计”的支持下完成的。掩膜版传输系统是集成电路生产过程中光刻机的重要辅助设备，它承担着传输掩膜版和顶对准掩膜版的任务。本文针对掩膜版的大范围、高速传输和高精度对准的特点，对掩膜版传输系统中的运动控制和预对准方法开展研究。医用二次反渗透装置是医院血液透析和其他血液净化治疗所用透析液调配用水的制造设备，其中设备的消毒方法是判断此类设备先进与否的依据。本文针对新型医用二次反渗透装置的管道和热消毒膜的热水消毒要求，对过程控制中温度、压力等常见控制量的控制方法开展研究。
本文首先介绍了运动控制和过程控制的发展概况和国内外现状，接着又介绍了PLC的发展概况和其在运动控制与过程控制中的应用情况。
其次，根据不同的分类依据，对运动控制系统与过程控制系统的分类展开讨论；分别介绍了运动控制系统和过程控制系统组成元件特点，并以最高性价比为原则，对运动控制系统和过程控制系统的设计选型进行论述。
第三，在分析掩膜版传输系统功能特点的基础上，设计了基于PLC的运动控制系统；根据掩膜版传输运动控制的特点，建立了掩膜版传输与预对准过程的运动控制模型，对掩膜版大范围、高速传输采用基于PLC的全闭环位置控制方法，对高精度预对准采用四闭环运动控制模型；在分析四象限探测器工作原理的基础上，提出了掩膜版预对准方法和对准控制策略。
第四，针对新型医用二次反渗透装置的二级反渗透膜的特性和消毒特点，设计了基于PLC的过程控制系统。针对变频器干扰或其它干扰，对模拟量输入信号进行数字滤波；针对透析用水点变化不定的特点，在经典PID控制的基础上提出了一种新的恒压控制策略；根据膜热消毒时的温度要求，提出了一种快速的基于PLC的混温控制策略。