JP7360124B2 - ガントリーステージの制御方法及び制御装置 - Google Patents
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Description
Fd (s)=Kc ・s (15)
(ステップ1:NCTF制御系11の設計及び問題となる振動周波数fs の特定)
まず、前述した手順で基礎となるNCTF制御系(図1参照)の設計を行う。また、NCT作成のために行う開ループ実験で得られる変位波形及び速度波形を例えばFFT解析することにより、高速運動時に問題となる振動周波数fs を実験的に特定する。
ステップ1で特定した振動を抑制するためにNCTF制御系のPI補償器に直列に配置する制御器B(s)(図4参照)の設計、調整を行う。制御器B(s)の各パラメータの設定法を以下に示す。
(a)ωb
制御器B(s)は周波数fb =ωb /2πにおけるPI補償器の出力を増幅させるため、ステップ1で特定した問題となる周波数fsとfb とを一致させてωb =2πfs と設定する。
(b)ζ1 とζ2
制御器B(s)はζ1 とζ2 との差が大きいほど周波数fb における増幅率が大きく、振動抑制効果を期待できる。しかし、ζ2 を下げすぎると新たに高周波振動が発生してしまう恐れがあるため、新たな振動が発生しない範囲内で、定盤振動の影響を十分に抑制することができるようにζ1 とζ2 との値を調整する必要がある。そのため例えばζ1 =0.9に設定し、ζ2 (<ζ1 )の値を徐々に下げながら制御実験を行って適切な増幅率が得られるように調整する。なお、本明細書においてはζ1 =0.9に設定した。ζ1 =0.9は本制御法における有力値(好ましい値)の一つであるが、この値に限定されるものではなく、適用される制御系の仕様に合わせてζ1 の値は適宜設定すればよい。
ステップ2で十分なテーブルの定盤振動への追従効果が得られる前に新たな高周波振動が発生してしまう場合あるいは既に高周波振動が発生している場合には、制御器F(s)を更に追加する(図2参照)。簡単化したF(s)は微分器Fd (s)であり、調整するパラメータはゲインKc のみである。Kc を徐々に上げていき、高周波振動を抑制できる適切なKc に調整する。
制御器F(s)(微分器Fd (s))を追加してそのパラメータを調整することにより、高周波振動の発生が抑制されて、制御器B(s)のζ2 をさらに下げることができる。目標性能を達成するまで、再度ζ2 を調整する。
2a,2b リニアモータ
3 テーブル
11 NCTF制御系
12 第1の制御器
13 第2の制御器
14a,14b プラント
21 加算器
22 1/2器
31 フィードフォワード制御器
Claims (4)
- 平行配置した2つのリニアモータを介して定盤にテーブルが設置されているガントリーステージの位置を制御する方法であって、
前記リニアモータへの入力信号を用いた開ループ実験より得られる規範特性軌跡に基づくNCTF制御と、前記定盤の振動に前記テーブルを追従させる第1の制御と、前記定盤の振動に前記テーブルを追従させる過程で発生する高周波振動を抑制する第2の制御とを、前記2つのリニアモータ夫々に独立して行うとともに、
前記第1の制御を下記B(s)で表される伝達関数を有するバンドパスフィルタで行い(ω b :角振動数、ζ 1 ,ζ 2 :減衰係数)、
前記第2の制御を微分器で行う
ことを特徴とするガントリーステージの制御方法。
- 前記NCTF制御にフィードフォワード制御を加えることを特徴とする請求項1に記載のリニアモータステージの制御方法。
- 平行配置した2つのリニアモータを介して定盤にテーブルが設置されているガントリーステージの位置を制御する装置であって、
前記リニアモータへの入力信号を用いた開ループ実験より得られる規範特性軌跡に基づく制御を行うNCTF制御系と、前記定盤の振動に前記テーブルを追従させる第1制御部と、前記定盤の振動に前記テーブルを追従させる過程で発生する高周波振動を抑制する第2制御部とを備える制御システムを、
前記2つのリニアモータ夫々に独立して設けてあり、
前記第1制御部は下記B(s)で表される伝達関数を有するバンドパスフィルタであり(ω b :角振動数、ζ 1 ,ζ 2 :減衰係数)、
前記第2制御部は微分器である
ことを特徴とするガントリーステージの制御装置。
- 前記NCTF制御系にフィードフォワード制御を加えるフィードフォワード制御器を更に備えることを特徴とする請求項3に記載のガントリーステージの制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862781280P | 2018-12-18 | 2018-12-18 | |
US62/781,280 | 2018-12-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020099175A JP2020099175A (ja) | 2020-06-25 |
JP7360124B2 true JP7360124B2 (ja) | 2023-10-12 |
Family
ID=71106933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019166410A Active JP7360124B2 (ja) | 2018-12-18 | 2019-09-12 | ガントリーステージの制御方法及び制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7360124B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001022448A (ja) | 1999-07-02 | 2001-01-26 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ステージ位置制御方法及びステージ位置制御装置 |
-
2019
- 2019-09-12 JP JP2019166410A patent/JP7360124B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001022448A (ja) | 1999-07-02 | 2001-01-26 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ステージ位置制御方法及びステージ位置制御装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
佐藤海二,外2名,"2慣性系のための実用的な位置決め制御方法と制御性能",2002年度精密工学会秋期大会学術講演会講演論文集 p.245 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020099175A (ja) | 2020-06-25 |
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