空気圧アクチュエータによる精密位置決めへの挑戦

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: LD19028

グループ名: 【D】産業応用部門 リニアドライブ研究会

発行日: 2019/06/27

タイトル(英語): Challenges for precision tracking control by pneumatic actuators

著者名: 大西 亘(東京大学),白戸 柚衣(東京大学),藤本 博志(東京大学),古関 隆章(東京大学)

著者名(英語): Wataru Ohnishi(The University of Tokyo),Yui Shirato(The University of Tokyo),Hiroshi Fujimoto(The University of Tokyo),Takafumi Koseki(The University of Tokyo)

キーワード: 空気圧アクチュエータ|非線形性補償|振動抑制|むだ時間補償|Pneumatic actuator|Nonlinearity compensation|Vibration suppression|Time delay compensation

要約(日本語): 大型化が進んでいる液晶製造装置のステージであるが，近年は大型化が頭打ちである。さらなる大型化のためには，粗動ステージの軽量化が必要であるが，本稿では通常使われるリニアモータを軽量・大推力・低価格の空気圧アクチュエータに置き換えることを提案する。ところが，空気圧アクチュエータは，バルブの非線形性，遅延，位置依存の共振の問題がある。著者らはこれらの問題に対し，低遅延流量FBおよび適応同定，修正スミス法，ダンピングを考慮した波動相殺フィルタを提案した。

要約(英語): A pneumatic actuator has several advantages such as a high power-to-weight ratio, low heat generation, and low costs; however, it also has disadvantages such as nonlinearities, position-dependent multiple pressure resonances, and time delays. Essentially, the delay in the pneumatic control loop is not negligible because the speed of sound is about one million times slower than the speed of light. The delay degrades the bandwidth of the feedback control, due to its nonminimum phase characteristics. Additionally, the slow speed of the compressional wave causes the chamber length dependent resonances. This paper briefly introduces our studies about these challenges.

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,719 Kバイト