技術分野
ここに開示する技術は、アクティブ除振装置
要約特許出願時に添付された[要約書]
【課題】可動式のステージを備えたアクティブ除振装置において、時間的な遅れを招くことなく、ステージに関連した共振の発生を抑制する。
【解決手段】アクティブ除振装置Aは、搭載物Sの位置決めを行うステージ4と、ステージ4を支持する除振台1と、除振台1に対し、その振動を抑えるような制御力を付与するサーボ弁24と、ステージ4の移動制御を行うとき、その移動制御に係る情報に基づいた位置指令値及び加速度指令値を事前に取得するステージ情報取得部6dと、そのステージ状態信号から、ステージ4に関連した共振の共振周波数成分を除去するように構成された共振抑制部6fと、共振抑制部6fによって共振周波数成分が除去されたステージ状態信号に基づき、ステージ4の移動に伴って除振台1に生じる振動に見合う制御力となるようサーボ弁24をフィードフォワード制御する制振フィードフォワード制御部6eとを備える。
【選択図】図3
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
ところで、前記特許文献1に記載されているように、除振台によって可動式のステージを支持した場合、除振台とステージとの間の振動や、ステージと搭載物との間の振動等が共振に至る可能性がある。そういった共振は、それが実際に生じる前に未然に抑制することが求められる。
また一般に、前記特許文献1に記載されているような可動式のステージにおいては、そのステージに生じる振動を抑えるべく、除振台に対するフィードフォワード制御とは別に、ステージ自身に対してフィードフォワード制御(いわゆるステージFF制御)を行うことも知られている。
そこで、ステージFF制御を成す制御ループ中に、ステージに関連した共振を誘発するような周波数成分(本明細書では、そうした周波数成分を「共振周波数成分」と呼称する)を除去するための、ノッチフィルタ等のディジタルフィルタを介設することが考えられる。この場合、例えばステージに関連したフィードフォワード信号から共振周波数成分を除去することで、共振の発生を未然に抑制できるものと考えられる。
しかし一般に、ディジタルフィルタを透過させたディジタル信号には、位相の遅れが生じてしまう。このことは、ステージFF制御に時間的な遅れを招くことになるため、ステージの応答性等を確保する上で不都合である。
また、単にノッチフィルタを透過させるだけでは、共振周波数成分を取り除いた分だけ、ディジタル信号のゲインが不足する可能性もある。このことは、前述のステージFF制御等、ステージの移動制御の性能(特に、ステージに付与する推力・加速度の確保)という観点からは不都合である。これに対し、仮に、ディジタル信号のゲインを補うための信号処理を追加してしまうと、位相の遅れが一層顕著なものとなるため望ましくない。
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可動式のステージを備えたアクティブ除振装置において、時間的な遅れを招くことなく、ステージに関連した共振の発生を抑制することにある。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
本願発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、ステージ側の制御ループと、除振台側の制御ループとが相互に独立していることと、前記特許文献1に記載されているように、ステージの移動制御よりも早いタイミングで除振台を制御可能であることに着目し、本開示を見出すに至った。
【発明の効果】
以上説明したように、前記のアクティブ除振装置によると、可動式のステージを備えたアクティブ除振装置において、時間的な遅れを招くことなく、ステージに関連した共振の発生を抑制することができる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】図1は、アクティブ除振装置の概略構成を例示する図である。
【図2】図2は、ステージに関する制御の構成を例示するブロック図である。
【図3】図3は、除振台に関する制御の構成を例示するブロック図である。
【図4】図4は、共振周波数成分の除去に関連した処理を例示する図である。
【図5】図5は、加速度指令値と、そこから共振周波数成分を除去した上でゲインを増大させて得た信号とを比較して示す図である。
【図6】図6は、ステージの位置の目標値と実測値との差を例示する図である。
【図7】図7は、アクティブ除振装置の第2の実施形態を示す図3対応図である。
【図8】図8は、ステージに関連した制御の変形例を示す図2対応図である。
A アクティブ除振装置
D 搭載装置
S 搭載物
1 除振台
2 空気ばねユニット
3 搭載装置の本体
4 ステージ
5 ステージコントローラ(第1制御部)
6 コントローラ
6d ステージ情報取得部
6e 制振FF制御部(第2制御部)
6f 共振抑制部
24 サーボ弁(第2アクチュエータ)
31 リニアモータ(第1アクチュエータ)
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