特許 7444960 外乱観測器を含む搬送システムおよびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】外乱観測器を含む搬送システムおよびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 11/36 20060101AFI20240228BHJP

   G05D 1/43 20240101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

G05B11/36 G

G05D1/43

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2022200098

(22)【出願日】2022-12-15

(65)【公開番号】P2023140275

(43)【公開日】2023-10-04

【審査請求日】2022-12-15

(31)【優先権主張番号】10-2022-0035485

(32)【優先日】2022-03-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】598123150

【氏名又は名称】セメス株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】７７，４ｓａｎｄａｎ ５－ｇｉｌ，Ｊｉｋｓａｎ－ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ－ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ－ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ－ｄｏ，３３１－８１４ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】イ，ジュン ボム

(72)【発明者】

【氏名】チョ，ヨン ジェ

(72)【発明者】

【氏名】ヤン，トン フン

(72)【発明者】

【氏名】イ，ビュン クウォン

【審査官】今井 貞雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１００７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３５３００２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １１／３６

Ｇ０５Ｄ １／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ホイールに対応して、第１電流値を生成する第１モータ制御器と、
前記第１電流値に基づいて移動して、移動による第１位置値を提供する第１モータシステムと、
前記第１電流値と前記第１位置値の提供を受けて、前記第１モータシステムに影響を及ぼす第１外乱値を算出する外乱観測器と、
第２ホイールに対応して、第２電流値を生成する第２モータ制御器と、
前記第２電流値と前記第１外乱値に基づいて、第２補償電流値を生成する補償電流生成器と、
前記第２補償電流値によって移動して、移動による第２位置値を提供する第２モータシステムを含む、搬送システム。

【請求項2】

前記外乱観測器は、
前記第１モータシステムに対応する第１モデルの第１逆関数であって、前記第１位置値の入力を受けて前記第１電流値と前記第１外乱値の合計を出力する第１逆関数と、
前記第１逆関数で出力された前記合計から前記第１電流値を減算して、前記第１外乱値を生成する第１演算器を含む、請求項１に記載の搬送システム。

【請求項3】

前記補償電流生成器は、前記第２電流値から前記第１外乱値を減算して前記第２補償電流値を算出する、請求項１に記載の搬送システム。

【請求項4】

制御ボードから位置指令の提供を受けて、前記第１モータシステムから前記第１位置値のフィードバックを受けて第１補償位置値を生成する第１補償器をさらに含み、前記第１モータ制御器は前記第１補償位置値に対応する前記第１電流値を生成する、請求項１に記載の搬送システム。

【請求項5】

制御ボードから位置指令の提供を受けて、前記第２モータシステムから前記第２位置値のフィードバックを受けて第２補償位置値を生成する第２補償器をさらに含み、前記第２モータ制御器は前記第２補償位置値に対応する前記第２電流値を生成する、請求項１に記載の搬送システム。

【請求項6】

前記第１位置値のフィードバックを受けて、微分して第１速度値を生成する第１微分器をさらに含む、請求項１に記載の搬送システム。

【請求項7】

前記第１モータ制御器は、
制御ボードから位置指令の提供を受けて、位置指令に対応する第１速度指令を生成する位置制御器と、
前記第１速度指令から前記第１速度値を減算して第１補償速度値を生成する第３補償器と、
前記第１補償速度値に対応する前記第１電流値を生成する速度制御器を含む、請求項６に記載の搬送システム。

【請求項8】

制御ボードから提供された位置指令を微分して第２速度指令を生成する第２微分器と、
前記第２モータシステムから前記第２位置値のフィードバックを受けて、前記第２位置値を微分して第２速度値を生成する第３微分器と、
前記第２速度指令と前記第２速度値の提供を受けて、第２補償速度値を生成する第４補償器をさらに含み、
前記第２モータ制御器は前記第２補償速度値の提供を受けて、前記第２補償速度値に対応する前記第２電流値を生成する、請求項１に記載の搬送システム。

【請求項9】

前記第１ホイールは前輪であり、前記第２ホイールは後輪である、請求項１に記載の搬送システム。

【請求項10】

第１ホイールに対応して、位置指令と、フィードバックされた第１位置値の提供を受けて、補償位置値を生成する第１補償器と、
前記補償位置値に対応する第１電流値を生成する第１モータ制御器と、
前記第１電流値から第２外乱値を減算して第１補償電流値を生成する第１補償電流生成器と、
前記第１補償電流値に基づいて移動して、移動による前記第１位置値を提供する第１モータシステムと、
前記位置指令を微分して速度指令を生成する第１微分器と、
第２ホイールに対応して、前記速度指令と、フィードバックされた速度値の提供を受けて、補償速度値を生成する第２補償器と、
前記補償速度値に対応する第２電流値を生成する第２モータ制御器と、
前記第２電流値から第１外乱値を減算して第２補償電流値を生成する第２補償電流生成器と、
前記第２補償電流値に基づいて移動して、移動による第２位置値を提供する第２モータシステムと、
前記第２位置値を微分して前記速度値を生成する第２微分器を含み、
前記第１外乱値は前記第２モータシステムの動作が前記第１モータシステムに及ぼす影響を示し、
前記第２外乱値は前記第１モータシステムの動作が前記第２モータシステムに及ぼす影響を示す、搬送システム。

【請求項11】

前記第１外乱値を生成する第１外乱観測器をさらに含み、前記第１外乱観測器は前記第１モータシステムに対応する第１モデルの第１逆関数を含む、請求項１０に記載の搬送システム。

【請求項12】

前記第２外乱値を生成する第２外乱観測器をさらに含み、前記第２外乱観測器は前記第２モータシステムに対応する第２モデルの第２逆関数を含む、請求項１０に記載の搬送システム。

【請求項13】

前記第１ホイールは前輪であり、前記第２ホイールは後輪である、請求項１０に記載の搬送システム。

【請求項14】

第１ホイールに対応する第１モータシステムと、第２ホイールに対応する第２モータシステムを含む搬送システムが提供され、
前記第１モータシステムに入力される第１入力電流値と、前記第１入力電流値に基づいて前記第１モータシステムが移動した結果である第１位置値を取得し、
前記第１位置値から、前記第１入力電流値と第１外乱値の合計を算出し、
前記第１入力電流値と前記第１外乱値の合計から、前記第１入力電流値を減算して前記第１外乱値を算出し、
前記第２モータシステムに、前記第１外乱値だけ減算された第２入力電流値が入力されることを含む、搬送システムの制御方法。

【請求項15】

制御ボードから提供された位置指令から前記第１位置値を減算して第１補償位置値を生成することをさらに含み、前記第１入力電流値は前記第１補償位置値に対応する電流値である、請求項１４に記載の搬送システムの制御方法。

【請求項16】

制御ボードから提供された位置指令から前記第２モータシステムの第２位置値を減算して第２補償位置値を生成し、
前記第２補償位置値に対応する第２電流値を生成することをさらに含み、
前記第２モータシステムに入力される前記第２入力電流値は、前記第２電流値から前記第１外乱値を減算して生成される、請求項１４に記載の搬送システムの制御方法。

【請求項17】

制御ボードから提供された位置指令を微分して第２速度指令を生成し、
前記第２モータシステムからフィードバックされた第２位置値を微分して第２速度値を生成し、
前記第２速度指令と前記第２速度値の提供を受けて、第２補償速度値を生成し、
前記第２補償速度値に対応する第２電流値を生成することをさらに含み、
前記第２モータシステムに入力される前記第２入力電流値は、前記第２電流値から前記第１外乱値を減算して生成される、請求項１４に記載の搬送システムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は外乱観測器を含む搬送システムおよびその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造工程において、基板は無人運搬システムにより移送されることができる。特に、無人運搬システムはクリーンルームの天井または床に設置された走行レールに沿って移動可能に構成された搬送台車（例えば、ＯＨＴ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｈｏｉｓｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）、ＲＧＶ（Ｒａｉｌ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）など）を含むことができる。搬送台車の運行制御はＯＣＳ（ＯＨＴ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｅｒｖｅｒ）装置のような上位制御装置によって制御されることができる。

【発明の概要】

【0003】

［発明が解決しようとする課題］
一方、搬送台車の前輪モータと後輪モータは、位置指令により別に制御されることができる。前輪モータと後輪モータは互いの状態（例えば、トルク値）を知らない状態で、位置指令を行うために互いに力を加えることができる。すなわち、搬送台車のモータの間で干渉現象が発生し得る。

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、搬送台車のモータの間の干渉を最小化するための搬送システムを提供することにある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、搬送台車のモータの間の干渉を最小化するための搬送システムの制御方法を提供することにある。

【0006】

本発明の課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるものである。

【0007】

［課題を解決するための手段］
前記課題を達成するための本発明の搬送システムの一面（ａｓｐｅｃｔ）は、第１ホイールに対応して、第１電流値を生成する第１モータ制御器と、前記第１電流値に基づいて移動して、移動による第１位置値を提供する第１モータシステムと、前記第１電流値と前記第１位置値の提供を受けて、前記第１モータシステムに影響を及ぼす第１外乱値を算出する外乱観測器と、第２ホイールに対応して、第２電流値を生成する第２モータ制御器と、前記第２電流値と前記第１外乱値に基づいて、第２補償電流値を生成する補償電流生成器と、前記第２補償電流値によって移動して、移動による第２位置値を提供する第２モータシステムを含む。

【0008】

前記課題を達成するための本発明の搬送システムの他の面は、第１ホイールに対応して、位置指令と、フィードバックされた第１位置値の提供を受けて、補償位置値を生成する第１補償器と、前記補償位置値に対応する第１電流値を生成する第１モータ制御器と、前記第１電流値から第２外乱値を減算して第１補償電流値を生成する第１補償電流生成器と、前記第１補償電流値に基づいて移動して、移動による前記第１位置値を提供する第１モータシステムと、前記位置指令を微分して速度指令を生成する第１微分器と、第２ホイールに対応して、前記速度指令と、フィードバックされた速度値の提供を受けて、補償速度値を生成する第２補償器と、前記補償速度値に対応する第２電流値を生成する第２モータ制御器と、前記第２電流値から第１外乱値を減算して第２補償電流値を生成する第２補償電流生成器と、前記第２補償電流値に基づいて移動して、移動による第２位置値を提供する第２モータシステムと、前記第２位置値を微分して前記速度値を生成する第２微分器を含み、前記第１外乱値は前記第２モータシステムの動作が前記第１モータシステムに及ぼす影響を示し、前記第２外乱値は前記第１モータシステムの動作が前記第２モータシステムに及ぼす影響を示す。

【0009】

前記他の課題を達成するための本発明の搬送システムの制御方法の一面は、第１ホイールに対応する第１モータシステムと、第２ホイールに対応する第２モータシステムを含む搬送システムが提供され、前記第１モータシステムに入力される第１入力電流値と、前記第１入力電流値に基づいて前記第１モータシステムが移動した結果である第１位置値を取得し、前記第１位置値から、前記第１入力電流値と第１外乱値の合計を算出し、前記第１入力電流値と前記第１外乱値の合計から、前記第１入力電流値を減算して前記第１外乱値を算出し、前記第２モータシステムに、前記第１外乱値だけ減算された第２入力電流値が入力されることを含む。

【0010】

その他の実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明のいくつかの実施形態による搬送システムで用いられる搬送台車を説明するための図である。

【図2】本発明のいくつかの実施形態による搬送システムで用いられる搬送台車を説明するための図である。

【図3】本発明の第１実施形態による搬送システムを説明するためのブロック図である。

【図4】図３の第１外乱観測器を説明するための図である。

【図5】本発明の第２実施形態による搬送システムを説明するためのブロック図である。

【図6】図５の第２外乱観測器を説明するための図である。

【図7】本発明の第３実施形態による搬送システムを説明するためのブロック図である。

【図8】本発明の第４実施形態による搬送システムを説明するためのブロック図である。

【図9】本発明の第５実施形態による搬送システムを説明するためのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付する図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。本発明の利点および特徴、並びにこれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述する実施形態を参照すると明確になる。しかし、本発明は以下に開示する実施形態に限定されるものではなく互いに異なる多様な形態で実現することができ、本実施形態は単に本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。

【0013】

空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは図面に示されているように一つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用される。空間的に相対的な用語は図面に示されている方向に加えて使用時または動作時の素子の互いに異なる方向を含む用語として理解しなければならない。例えば、図面に示されている素子をひっくり返す場合、他の素子の「下（ｂｅｌｏｗ）」または「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記述された素子は他の素子の「上（ａｂｏｖｅ）」に置かれ得る。したがって、例示的な用語の「下」は下と上の方向をすべて含むことができる。素子は他の方向に配向されてもよく、そのため空間的に相対的な用語は配向によって解釈されることができる。

【0014】

第１、第２などが多様な素子、構成要素および／またはセクションを叙述するために使われるが、これらの素子、構成要素および／またはセクションはこれらの用語によって制限されないのはもちろんである。これらの用語は単に一つの素子、構成要素またはセクションを他の素子、構成要素またはセクションと区別するために使用する。したがって、以下で言及される第１素子、第１構成要素または第１セクションは本発明の技術的思想内で第２素子、第２構成要素または第２セクションであり得るのはもちろんである。

【0015】

以下、添付する図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明し、添付図面を参照して説明するにあたり図面符号に関係なく同一であるかまたは対応する構成要素は同じ参照番号を付与し、これに係る重複する説明は省略する。

【0016】

図１および図２は本発明のいくつかの実施形態による搬送システムで用いられる搬送台車を説明するための図である。図１は搬送台車を上から見た平面図であり、図２は搬送台車がレールに沿って移動することを示す側面図である。

【0017】

図１および図２を参照すると、搬送台車がレール５０に沿って、進行方向Ｓ１に向かって移動する。

【0018】

レール５０は半導体製造ラインの天井に設置されるか、天井に結合されたフレーム（図示せず）に設置されることができる。レール５０は例えば、２個のレールが互いに一定距離を離隔するように配置されることができる。レール５０は直線および曲線の多様な形状に実現することができる。

【0019】

搬送台車は物品（図示せず）をピックアップして、レール５０に沿って移送しながら物品を多様な位置に移送する。搬送台車はレール５０を介して電源の供給を受けて駆動されるか、搬送台車内部の充電式バッテリを用いて駆動されることができる。

【0020】

搬送台車が移送する物品はウエハ収納容器、レチクル収納容器などであり得る。ウエハ収納容器の例はＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）であり得るが、これに限定されない。レチクル収納容器の例はＰＯＤであり得るが、これに限定されない。

【0021】

このような搬送台車はボディ３０上に第１ホイール１０および第２ホイール２０が設けられる。搬送台車の進行方向Ｓ１を基準として見るとき、第１ホイール１０は前輪（ｆｒｏｎｔ ｗｈｅｅｌ）に該当し、第２ホイール２０は後輪（ｒｅａｒ ｗｈｅｅｌ）に該当する。第１モータ１５は第１ホイール１０と連結され、第１ホイール１０に駆動力を提供することができる。第２モータ２５は第２ホイール２０と連結され、第２ホイール２０に駆動力を提供することができる。

【0022】

第１モータ１５と第２モータ２５は互いに独立してトルクを作り出して、このようなトルクで搬送台車を駆動させることができる。すなわち、第１モータ１５を制御する第１モータ制御器と、第２モータ２５を制御する第２モータ制御器は互いの状況を知らない。したがって、一つのモータ（例えば、第１モータ１５）で発生した駆動トルク（図２のＴ）の多くのトルクは搬送台車の駆動力として提供されるが、一部のトルクは他のモータ（例えば、第２モータ２５）の外乱（図２のＤ）として提供される。第１ホイール１０と第２ホイール２０がレール５０を介して互いに影響を与え得るからである。

【0023】

本発明のいくつかの実施形態では、外乱観測器（図３の１５０を参照）を用いて他のモータ（例えば、第２モータ２５）に移る外乱を予測し、これを他のモータの制御にあらかじめ反映する。このようにすることで、第１モータ１５と第２モータ２５が互いに戦う現象（または干渉現象）を防止することができる。

【0024】

以下では図３ないし図９を用いて、干渉現象を補償する制御方法およびシステムについて具体的に説明する。

【0025】

図３は本発明の第１実施形態による搬送システムを説明するためのブロック図である。図４は図３の第１外乱観測器を説明するための図である。

【0026】

まず図３を参照すると、本発明の第１実施形態による搬送システムは、制御ボード１０５、第１モータ制御器１１０、第１補償器１１２、第１モータシステム１１５、第２モータ制御器１２０、第２補償器１２２、第２モータシステム１２５、第２補償電流生成器１２８、第１外乱観測器１５０などを含む。

【0027】

具体的には、制御ボード１０５は位置指令ＰＣを提供する。制御ボード１０５は搬送台車を制御するコンピューティング装置である。制御ボード１０５は例えば、時間の経過に従って搬送台車が位置すべき位置（または目標位置）を指示する位置プロファイルを提供することができる。

【0028】

第１補償器１１２、第１モータ制御器１１０、第１モータシステム１１５は搬送台車の第１ホイール１０に対応する構成であり、第１ホイール１０を制御および駆動するための構成である。第２補償器１２２、第２モータ制御器１２０、第２補償電流生成器１２８、第２モータシステム１２５は搬送台車の第２ホイール２０に対応する構成であり、第２ホイール２０を制御および駆動するための構成である。

【0029】

第１補償器１１２は位置指令ＰＣと、フィードバックされた第１位置値ｙ１の提供を受けて、第１補償位置値ＣＰＣ１を生成する。第１位置値ｙ１は第１モータシステム１１５から提供される位置値であり得る。例えば、第１補償器１１２は位置指令ＰＣから第１位置値ｙ１を減算して、第１補償位置値ＣＰＣ１を算出することができる。

【0030】

第１モータ制御器１１０は第１補償位置値ＣＰＣ１に対応する第１電流値Ｉ１を生成する。第１電流値Ｉ１は第１補償位置値ＣＰＣ１だけ移動させ得る理想的な電流値であり得る。

【0031】

第１モータシステム１１５は第１電流値Ｉ１（すなわち、入力電流値）に基づいて移動する。また、第１モータシステム１１５は、移動による第１位置値ｙ１を提供する。第１モータシステム１１５は実体システム（ａｃｔｕａｌ ｓｙｓｔｅｍ）であり、第１ホイール１０に駆動力を提供する第１モータ１５とこれと関連する負荷（例えば、搬送台車の負荷）を含むことができる。

【0032】

第１外乱観測器１５０は第１モータシステム１１５に影響を及ぼす第１外乱値Ｄｂ１を算出する。第１外乱値Ｄｂ１は、第２モータ２５で発生した駆動トルクの一部が第１モータ１５に及ぼす影響を意味する。または、第２モータシステム１２５の動作が第１モータシステム１１５の動作に及ぼす影響を意味する。第１ホイール１０と第２ホイール２０がレール５０を介して互いに影響を及ぼし得るので、第１外乱値Ｄｂ１が発生する。第１外乱観測器１５０は第１モータシステム１１５に対応する第１モデルの第１逆関数を用いることができる。

【0033】

図４を用いて第１外乱観測器１５０の構成について具体的に説明する。

【0034】

第１モータシステム１１５は関数Ｇ１（ｘ）でモデリングされることができる。ここで、Ｇ１（ｘ）は実体システムを数式で表現したものであり、第１モータ１５および関連する負荷をモデリングして表現した第１モデルであり得る。

【0035】

第１外乱観測器１５０は第１モデルの第１逆関数１５１と、第１演算器１５２を含む。

【0036】

第１逆関数１５１はＧ１^－１（ｘ）で表される。

【0037】

第１モータシステム１１５に第１電流値Ｉ１のみが入力されるだけで外乱が全くない場合、Ｇ１（Ｉ１）＝ｙ１であるからＧ１^－１（ｙ１）＝Ｉ１になる。

【0038】

しかし、第１モータシステム１１５に第１電流値Ｉ１が入力されて外乱が影響を及ぼす場合、第１位置値ｙ１は外乱の影響を受けた値であるので、Ｇ１（Ｉ１＋Ｄｂ１）＝ｙ１であり、Ｇ１^－１（ｙ１）＝Ｉ１＋Ｄｂ１になる。第１位置値ｙ１を第１逆関数１５１に入力すると、第１電流値Ｉ１と第１外乱値Ｄｂ１の合計が出力される。すなわち、第１逆関数１５１の結果値として、第１電流値Ｉ１だけでなく第１外乱値Ｄｂ１がともに出力される。

【0039】

第１演算器１５２は第１逆関数１５１から出力された第１電流値Ｉ１と第１外乱値Ｄｂ１の合計（Ｉ１＋Ｄｂ１）の提供を受けて、第１モータ制御器１１０から第１電流値Ｉ１の提供を受ける。第１演算器１５２は前記合計（Ｉ１＋Ｄｂ１）から第１電流値Ｉ１を減算して第１外乱値Ｄｂ１を算出する。

【0040】

算出された第１外乱値Ｄｂ１は第２モータシステム１２５を制御するために使用される。

【0041】

一方、再び図３を参照すると、第２補償器１２２は位置指令ＰＣと、フィードバックされた第２位置値ｙ２の提供を受けて、第２補償位置値ＣＰＣ２を生成する。第２位置値ｙ２は第２モータシステム１２５から提供される位置値であり得る。例えば、第２補償器１２２は位置指令ＰＣから第２位置値ｙ２を減算して、第２補償位置値ＣＰＣ２を算出することができる。

【0042】

第２モータ制御器１２０は第２補償位置値ＣＰＣ２に対応する第２電流値Ｉ２を生成する。第２電流値Ｉ２は第２補償位置値ＣＰＣ２だけ移動させ得る理想的な電流値であり得る。

【0043】

第２補償電流生成器１２８は第２電流値Ｉ２と第１外乱値Ｄｂ１の提供を受けて、第２補償電流値ＣＩ２を生成する。例えば、第２補償電流生成器１２８は第２電流値Ｉ２から第１外乱値Ｄｂ１を減算して第２補償電流値ＣＩ２を生成することができる。

【0044】

第２モータシステム１２５は第２補償電流値ＣＩ２（すなわち、入力電流値）に基づいて移動する。また、移動による第２位置値ｙ２を提供する。第２モータシステム１２５は実体システム（ａｃｔｕａｌ ｓｙｓｔｅｍ）であり、第２ホイール２０に駆動力を提供する第２モータ２５とこれと関連する負荷（例えば、搬送台車の負荷）を含むことができる。

【0045】

前述したように、第１外乱値Ｄｂ１は、第２モータ２５で発生した駆動トルクの一部が第１モータ１５に及ぼす影響である。したがって、第２モータ制御器１２０で生成された電流値Ｉ２からあらかじめ第１外乱値Ｄｂ１を引いて第２補償電流値ＣＩ２を生成した後、第２補償電流値ＣＩ２を第２モータシステム１２５に提供する。このようにすると、第２モータ２５で過度な駆動トルクが発生しない。すなわち、第２モータ２５は第１モータ１５に影響を与えないほどの駆動トルクを生成する。

【0046】

結果的に、第１モータ１５と第２モータ２５が相互干渉することを減らすことができる。

【0047】

従来には第１モータ１５と第２モータ２５が相互干渉すると、相互干渉を防止するために第１モータ１５および第２モータ２５のいずれか一つをオフ（ｏｆｆ）するか、制御器のゲイン（ｇａｉｎ）を下げなければならなかった。しかし、本発明の第１実施形態による搬送システムによれば、第１モータ１５と第２モータ２５が相互干渉しないので、性能の極大化のために制御器の帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を高め、ゲイン（ｇａｉｎ）を高めることができる。そのため、第１モータ１５と第２モータ２５の性能を最大に高めることができる。

【0048】

図５は本発明の第２実施形態による搬送システムを説明するためのブロック図である。図６は図５の第２外乱観測器を説明するための図である。説明の便宜上図３および図４を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。

【0049】

図３に示す搬送システムは第１外乱観測器１５０を含むことに対して、図５に示す搬送システムでは第１外乱観測器１５０を含まず、第２外乱観測器１６０を含むことができる。

【0050】

具体的には、本発明の第２実施形態による搬送システムは、制御ボード１０５、第１モータ制御器１１０、第１補償器１１２、第１モータシステム１１５、第１補償電流生成器１１８、第２モータ制御器１２０、第２補償器１２２、第２モータシステム１２５、第２外乱観測器１６０を含む。

【0051】

制御ボード１０５は位置指令ＰＣを提供する。

【0052】

第２補償器１２２は位置指令ＰＣとフィードバックされた第２位置値ｙ２の提供を受けて、第２補償位置値ＣＰＣ２を生成する。第２モータ制御器１２０は第２補償位置値ＣＰＣ２に対応する第２電流値Ｉ２を生成する。第２モータシステム１２５は第２電流値Ｉ２に基づいて移動する。また、第２モータシステム１２５は、移動した結果である第２位置値ｙ２を提供する。

【0053】

一方、第２外乱観測器１６０は第２モータシステム１２５に影響を及ぼす第２外乱値Ｄｂ２を算出する。第２外乱値Ｄｂ２は、第１モータ１５で発生した駆動トルクの一部が第２モータ２５に及ぼす影響を意味する。または、第１モータシステム１１５の動作が第２モータシステム１２５の動作に及ぼす影響を意味する。第１ホイール１０と第２ホイール２０がレール５０を介して互いに影響を及ぼし得るので、第２外乱値Ｄｂ２が発生する。第２外乱観測器１６０は第２モータシステム１２５に対応する第２モデルの第２逆関数を用いることができる。

【0054】

ここで、図６を用いて第２外乱観測器１６０の構成について具体的に説明する。

【0055】

第２モータシステム１２５は関数Ｇ２（ｘ）でモデリングされることができる。ここで、Ｇ２（ｘ）は実体システムを数式で表現したものであり、第２モータ２５および関連する負荷をモデリングして表現した第２モデルであり得る。

【0056】

第２外乱観測器１６０は第２モデルの第２逆関数１６１と、第２演算器１６２を含む。

【0057】

第２逆関数１６１はＧ２^－１（ｘ）で表される。

【0058】

第２モータシステム１２５に第２電流値Ｉ２のみが入力されるだけで、外乱が全くない場合、Ｇ２（Ｉ２）＝ｙ２であるからＧ２^－１（ｙ２）＝Ｉ２になる。

【0059】

しかし、第２モータシステム１２５に第２電流値Ｉ２が入力されて外乱が影響を及ぼす場合、第２位置値ｙ２は外乱の影響を受けた値であるので、Ｇ２（Ｉ２＋Ｄｂ２）＝ｙ２であり、Ｇ２^－１（ｙ２）＝Ｉ２＋Ｄｂ２になる。第２位置値ｙ２を第２逆関数１６１に入力すると、第２電流値Ｉ２と第２外乱値Ｄｂ２の合計が出力される。すなわち、第２逆関数１６１で第２電流値Ｉ２だけでなく第２外乱値Ｄｂ２がともに出力される。

【0060】

第２演算器１６２は第２逆関数１６１から第２電流値Ｉ２と第２外乱値Ｄｂ２の合計（Ｉ２＋Ｄｂ２）の提供を受けて、第２モータ制御器１２０から第２電流値Ｉ２の提供を受ける。第２演算器１６２は前記合計（Ｉ２＋Ｄｂ２）から第２電流値Ｉ２を減算して、第２外乱値Ｄｂ２を算出する。

【0061】

算出された第２外乱値Ｄｂ２は第１モータシステム１１５を制御するために使用される。

【0062】

再び図５を参照すると、第１補償器１１２は位置指令ＰＣとフィードバックされた第１位置値ｙ１の提供を受けて、第１補償位置値ＣＰＣ１を生成する。第１モータ制御器１１０は第１補償位置値ＣＰＣ１に対応する第１電流値Ｉ１を生成する。第１補償電流生成器１１８は第１電流値Ｉ１と第２外乱値Ｄｂ２の提供を受けて、第１電流値Ｉ１から第２外乱値Ｄｂ２を減算して第１補償電流値ＣＩ１を生成する。第１モータシステム１１５は第１補償電流値ＣＩ１に基づいて移動する。また、第１モータシステム１１５は、移動した結果である第１位置値ｙ１を提供する。

【0063】

第１モータ制御器１１０で生成された電流値Ｉ１からあらかじめ第２外乱値Ｄｂ２を引いて第１補償電流値ＣＩ１を生成した後、第１補償電流値ＣＩ１を第１モータシステム１１５に提供する。このようにすると、第１モータ１５で過度な駆動トルクが発生しない。すなわち、第１モータ１５は第２モータ２５に影響を与えないほどの駆動トルクを生成して、相互干渉が減る。

【0064】

図７は本発明の第３実施形態による搬送システムを説明するためのブロック図である。説明の便宜上図３ないし図６を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。

【0065】

図７を参照すると、本発明の第２実施形態による搬送システムは、制御ボード１０５、第１モータ制御器１１０、第１補償器１１２、第１モータシステム１１５、第１補償電流生成器１１８、第２モータ制御器１２０、第２補償器１２２、第２モータシステム１２５、第２補償電流生成器１２８、第１外乱観測器１５０、第２外乱観測器１６０などを含む。

【0066】

制御ボード１０５は位置指令ＰＣを提供する。

【0067】

第１補償器１１２は位置指令ＰＣとフィードバックされた第１位置値ｙ１の提供を受けて、第１補償位置値ＣＰＣ１を生成する。第１モータ制御器１１０は第１補償位置値ＣＰＣ１に対応する第１電流値Ｉ１を生成する。第１補償電流生成器１１８は第１電流値Ｉ１と第２外乱値Ｄｂ２の提供を受けて、第１電流値Ｉ１から第２外乱値Ｄｂ２を減算して第１補償電流値ＣＩ１を生成する。第１モータシステム１１５は第１補償電流値ＣＩ１に基づいて移動する。また、第１モータシステム１１５は、移動した結果である第１位置値ｙ１を提供する。

【0068】

第１外乱観測器１５０は第１モータシステム１１５に影響を及ぼす第１外乱値Ｄｂ１を算出する。

【0069】

第２補償器１２２は位置指令ＰＣとフィードバックされた第２位置値ｙ２の提供を受けて、第２補償位置値ＣＰＣ２を生成する。第２モータ制御器１２０は第２補償位置値ＣＰＣ２に対応する第２電流値Ｉ２を生成する。第２補償電流生成器１２８は第２電流値Ｉ２と第１外乱値Ｄｂ１の提供を受けて、第２電流値Ｉ２から第１外乱値Ｄｂ１を減算して第２補償電流値ＣＩ２を生成する。第２モータシステム１２５は第２補償電流値ＣＩ２に基づいて移動する。また、移動した結果である第２位置値ｙ２を提供する。

【0070】

第２外乱観測器１６０は第２モータシステム１２５に影響を及ぼす第２外乱値Ｄｂ２を算出する。

【0071】

このようにすることで、第１モータ１５および第２モータ２５で過度な駆動トルクが発生しない。すなわち、第１モータ１５は第２モータ２５に影響を与えないほどの駆動トルクを生成し、第２モータ２５は第１モータ１５に影響を与えないほどの駆動トルクを生成する。結果的に、第１モータ１５と第２モータ２５が相互干渉することを減らすことができる。

【0072】

図８は本発明の第４実施形態による搬送システムを説明するためのブロック図である。説明の便宜上図３および図４を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。

【0073】

図３に示す搬送システムにおける第１モータ１５は位置を基準として制御されることに対して、図８に示す搬送システムにおける第１モータ１５は速度を基準として制御される。

【0074】

具体的には図８の搬送システムは図３の第１補償器１１２を含まない。

【0075】

第１モータ制御器１１０は位置制御器１１０ａ、速度制御器１１０ｂ、第４補償器１１０ｃを含む。

【0076】

位置制御器１１０ａは制御ボード１０５から位置指令ＰＣの提供を受けて、位置指令ＰＣに対応する第１速度指令ＶＣ１を生成する。位置制御器１１０ａは位置指令ＰＣを微分して第１速度指令ＶＣ１を生成できるが、これに限定されない。

【0077】

第１微分器１９１はフィードバックされた第１位置値ｙ１を微分して第１速度値Ｖ１を生成する。

【0078】

第４補償器１１０ｃは第１速度指令ＶＣ１と第１速度値Ｖ１の提供を受けて第１補償速度値ＣＶＣ１を生成する。第４補償器１１０ｃは第１速度指令ＶＣ１から第１速度値Ｖ１を減算して第１補償速度値ＣＶＣ１を生成できるが、これに限定されない。

【0079】

速度制御器１１０ｂは第１補償速度値ＣＶＣ１に対応する第１電流値Ｉ１を生成する。

【0080】

一方、第１微分器１９１を用いることは、図３、図５および図７のシステムにも適用することができる。

【0081】

図９は本発明の第４実施形態による搬送システムを説明するためのブロック図である。説明の便宜上図３および図４を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。

【0082】

図３に示す搬送システムにおける第２モータ２５は位置を基準として制御されることに対して、図９に示す搬送システムにおける第２モータ２５は速度を基準として制御される。

【0083】

具体的には図３に示す搬送システムにおける第２補償器１２２は位置指令ＰＣとフィードバックされる第２位置値ｙ２を用いて第２補償位置値ＣＰＣ２を生成する。

【0084】

反面、図９に示す搬送システムにおいて、第２微分器１９２は位置指令ＰＣを微分して第２速度指令ＶＣ２を生成し、第３微分器１９３は第２位置値ｙ２を微分して第２速度値Ｖ２を生成する。

【0085】

そのため、第３補償器１２３は第２速度指令ＶＣ２と第２速度値Ｖ２の提供を受けて、第２補償速度値ＣＶＣ２を生成する。第２モータ制御器１２０は第２補償速度値ＣＶＣ２の提供を受けて、第２補償速度値ＣＶＣ２に対応する第２電流値Ｉ２を生成する。

【0086】

第２補償電流生成器１２８は第２電流値Ｉ２と第１外乱値Ｄｂ１の提供を受けて、第２電流値Ｉ２から第１外乱値Ｄｂ１を減算して第２補償電流値ＣＩ２を生成する。第２モータシステム１２５は第２補償電流値ＣＩ２に基づいて移動する。また、移動した第２位置値ｙ２を提供する。

【0087】

図示したものとは異なり、第２微分器１９２および第３微分器１９３を用いることは、図５、図７および図８を用いて説明したシステムにも適用することができる。

【0088】

以上と添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施できることを理解することができる。したがって、上記一実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】