| 研究課題/領域番号 |
12650129
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| 研究機関 | 静岡理工科大学 |
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研究代表者 |
大塚 二郎 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (30016787)
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| 研究分担者 |
濱村 実 静岡理工科大学, 東芝機械(株) 技術研究所, 研究員
越水 重臣 静岡理工科大学, 理工学部, 講師 (20267868)
丹羽 昌平 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (30023287)
先生 宗弘 先生精機(株), 常務取締役
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| キーワード | 超精密位置決め / 非線形外乱オブザーバ / 象現突起 / 1nm分解能 / フィードバック制御 / PI-D制御 |
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| 研究概要 |
(1)1nm分解能のリニアスケールを変位フィードバック用センサとする一軸の位置決め装置を製作した。
(2)アメリカのCanudasらがすべり案内をブラシモデルで表す方法を提案した。本研究者は転がり要素のうち、
(i)リニアボールガイドの非線形ばね特性
(ii)DCサーボモータのロータ軸の玉軸受とブラシのより発生する非線形ばね特性の両者をブラシモデルにも適用できることを明らかにした。
(3)理論の上では転がり摩擦力F_0を非線形オブザーバにより推定可能かつ補償可能にしたが、実験で確認するにまでに至らなかった。
(4)製作した一軸の位置決め装置の3ヶ所(DCサーボモータのロータ軸、ボールねじ、リニアボールガイド)の非線形ばね特性をブラシモデルで表した制御系を構築した。これらの非線形ばね特性が制御系の与える影響もほぼ解明したが、パソコンの能力不足でシミュレーションまではできなかったので、今後一部分を線形化することによりシミュレーション可能にして、実際の一軸位置決め装置の位置決めに役立てる。
(5)位置決めの実験について
(i)製作した一軸の位置決め装置をテーブルの大変位領域(転がり領域)と小変位領域(非線形ばね領域)に分けてPI-Dフィードバック制御を行って位置決め分解能1nm、位置決め誤差(ばらつき誤差、かたより誤差)をサブnmにすることができた。
(ii)(3)の手法を用いてXYテーブルにおける円弧補間時の象現切替え誤差を補償するには至らなかった。
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