• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2008 年度 実績報告書

非共振型アクチュエータを用いた次世代半導体製造用大型超精密ステージの実用化研究

研究課題

研究課題/領域番号 18760315
研究機関群馬大学

研究代表者

橋本 誠司  群馬大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30331987)

キーワード超精密ステージ / 非共振型超音波モータ / 可変構造制御法 / 適応同定 / 駆動反力制御 / 非線形摩擦補 / 予測制御
研究概要

本研究の目的は, 「次世代半導体製造技術のコアとなる電子線露光に特化した大型超精密ステージシステムの開発とその実用化」である。この目的に対する実施項目と成果を以下に示す。
1. スリップフリー駆動法に基づく高精度・高耐久化技術 : スリップフリー駆動法による耐久性は駆動摩擦の状態に大きく依存するが, 今年度は非線形摩擦の位置依存性を考慮した高精度同定法と制御法を提案した。また, 多段先予測と後退ホライズン原理に基づくモデル予測制御が, 摩擦状態の変化や対象の特性変化に対して極めてロバストであり, 高精度化に対し極めて有効であることを定量的に検証した。
2. アクチュエータのリアルタイム監視・診断技術 : また, これまでに可変忘却要素に基づく適応同定法によるアクチュエータの状態監視, 一般化予測制御による高精度制御法を提案しているが, ここでは設計パラメータの最適化によるモデル予測制御の適応化手法を提案し, 経年変化や動特性変化に対して適応的に最適性能を保持する制御系を実現した。
3. ステージ大型化に起因する制御力相殺のための統一的制御系設計法の構築 : ここでは, 超精密XYステージを搭載した反力制御装置付き6自由度アクティブ除振システム製作を行った。本システムの設計においては, 部分空間法に基づく高精度な多入出力(MIMO)同定法を応用し, このMIMO同定モデルより, 制御帯域のみを設計パラメータとする非干渉制御, 内部モデル制御及び直接速度フィードバック制御に基づく簡便な位置制御と除振制御の統合化設計法を提案した。
以上の, 有効性を構築した6自由度除振制御系にて実験検証し, 今年度にえられた成果をJourna1論文(1編)ならびに国内外の学会(9件)にて発表した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Material Tester Using a Controlled Oscillator and an Inertial Mass2008

    • 著者名/発表者名
      Seiji HASHIMOTO
    • 雑誌名

      Journal of Key Engineering Materials 381-382

      ページ: 457-460

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predictive Control of Piezoelectric Actuators with Friction Drive Mechanism2008

    • 著者名/発表者名
      Seiji HASHIMOTO
    • 雑誌名

      Proc. of 2008 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS2008)

      ページ: 1842-1845

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integrated Design and Control of Precision XY Stages with Active Vibration Isolator2008

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Nitta
    • 雑誌名

      Proc. of the 18th International Conference on Ele ctrical Machines (ICEM08) 862

      ページ: 1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and Control of Precision XYStages with Active Vibration Suppression System2008

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Nitta
    • 雑誌名

      Proc. of the 13th International Conference on Power Electronics and Motion Control Conference ( EPE-PEMC2008) 650

      ページ: 947-952

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model Predictive Control of Precision Stages with Nonlinear Friction2008

    • 著者名/発表者名
      Seiji HASHIMOTO
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE/ASME International Conference on Advanced. Intelligent Mechatronics(AIM2008)

      ページ: 829-833

    • 査読あり
  • [学会発表] 一定振幅・離散時間入力に基づく位置制御法2009

    • 著者名/発表者名
      橋本
    • 学会等名
      平成20年度電気学会全国大会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2009-03-19
  • [学会発表] 目標軌跡を考慮した可変構造制御時の過渡応答補償法2009

    • 著者名/発表者名
      橋本
    • 学会等名
      平成20年度電気学会全国大会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2009-03-18
  • [学会発表] 一定振幅離散値入力を用いた機械共振系の振動抑制制御法2008

    • 著者名/発表者名
      橋本
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部ブロック合同講演会
    • 発表場所
      栃木
    • 年月日
      2008-09-20
  • [学会発表] 角度依存摩擦特性を考慮したシステム同定法に関する検討2008

    • 著者名/発表者名
      橋本
    • 学会等名
      平成20年度電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2008-08-28

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi