2003 Fiscal Year Annual Research Report
次世代半導体製造プロセスで必須の高真空対応スーパークリーンロボットの試作研究
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14550218
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
金光 陽一 九州大学, 工学研究院, 教授 (00274514)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 浩一 九州大学, 工学研究院, 助手 (80284537)
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| Keywords | クリーンロボット / 磁気軸受 / 磁気浮上 / 非接触浮上 / 非接触移動 / バイアス可変制御 / Hinfinity 制御 / 無発塵 |
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| Research Abstract |
スーパークリーンロボットは磁気軸受と磁気浮上に関する技術を応用して,完全非接触の3次元ロボットを実現することを目的としている.平成13年度までに鉛直方向と鉛直軸周りの運動を司る回転アクチュエータとラジアル方向の移動を司るリニアアクチュエータの単独試験は完了している.
平成14年度には,まず回転アクチュエータのアウターロータに取り付けたリニアアクチュエータの移動中の安定浮上制御について研究した.リニアアクチュエータ単独の非接触浮上において発生した高次固有振動のロバスト不安定発振対策として,ノッチフィルターに替えて,ゲインスケジュールH-infinity制御理論を応用した制御法を適用した.その動的モデルを用いて中心位置と最大伸張位置でのH-infinity制御器を設計して,リニアアクチュエータの位置に応じて,両制御器ゲインを調整するゲインスケジュールH-infinity制御器をReal Time Linuxで実現した.さらに,回転アクチュエータの超高精度な位置決めを実現するため,回転アクチュエータのステッピングモータの駆動方式としてマイクロ駆動方式を採用し,オープンループで所望の制度を得ることができた.
平成15年度には,リニアアクチュエータのゲインスケジュールH-infinity制御の設計点を中央と両端2カ所,合計3カ所で設計し,線形補間により制御ゲインを設定する方法を実装した.回転アクチュエータの位置決め制御では,所定位置に到達後の自由振動を早急に低減するため,ステッピングモータのパルス発生タイミングの調整だけでは振動が長く続くことを明らかにした.その振動低減のため,ステッピングモータの励磁電流可変制御の検討を行った.
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[Publications] Yoichi KANEMITSU.Shinya KIJIMOTO, Koichi MATSUDA: "Levitation Control of Linear Arm in Non-Contact Clean"Proc.7^<th> International symposium on magnetic suspension technology(ISMST7). 296-301 (2003)
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[Publications] Yoichi Kanemitsu, Osami Matsushita: "Active Magnetic Bearings International Standardization"Proc.7^<th> International symposium on magnetic suspension technology(ISMST7). 268-275 (2003)
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[Publications] Tea-Jin PARK, Yoichi KANEMITSU: "Identification of unbalance and sensor runout on rigid rotor supported by magnetic bearings using weighted-incremental least square on-line method"Proc.of Asia-Pacific Vibration Conference 2003. 550-555 (2003)
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[Publications] 金光陽一, 雉本信哉, 松田浩一, 松下晃洋, 西村英高: "非接触クリーンロボットのリニアアームの浮上制御"第8回「運動と振動の制御」シンポジウム講演論文集. 159-162 (2003)
