-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Positionssteuerung und ein Verfahren zum Steuern von Positionen in Maschinensystemen, wie beispielsweise Maschinenwerkzeugen und Halbleiterherstellungsvorrichtungen.
-
STAND DER TECHNIK
-
Bei Positionssteuerungen variieren die Reibungscharakteristika, die zu steuernde Ziele (nachfolgend als gesteuerte Ziele bezeichnet) in Maschinensystemen aufweisen, stark abhängig von der Temperatur und über deren Lebensdauer hinweg, selbst, wenn die Reibungscharakteristika so berücksichtigt werden, dass ein Überschwingen niemals stattfinden soll, wird eine Verstärkung, die am geeignetsten für das gesteuerte Ziel ist, festgelegt und aufgrund der Variation der Reibungscharakteristika kann ein Überschwingen manchmal auftreten wenn die Reibung ansteigt oder, auf der anderen Seite, selbst wenn das Überschwingen nicht auftritt wenn die Reibung abnimmt, dauert es manchmal eine längere Zeit, bevor über die Position entschieden wurde. Daher wird in einer Maschine, in der die Reibung variiert, eine Technik benötigt, die automatisch die Steuerverstärkung anpasst, um ein Überschwingen in Antwort auf eine solche Reibungscharakterstikvariation zu vermeiden.
-
Ein Beispiel herkömmlicher Technik ist in der
japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3,463,355 offengelegt. Gemäß dieser herkömmlichen Technik wird eine Anlage durch Anwendung eines Geschwindigkeitssteuerungssignals zur Identifikation viskoser Reibung betrieben und durch Konstruktion eines Geschwindigkeits-PI-Steuersystems in einem Servoverstärker, wobei ein ”PI-Geschwindigkeits-Steuersystem-Steuerdrehmoment”, welches ein Signal ist, das aus dem System ausgegeben wird und ein ”äquivalentes PI-Geschwindigkeits-Steuersystem-Drehmoment”, in dem das ausgegebene Signal des Systems durch einen primären Verzögerungsfilter hindurch geführt wird, beobachtet werden. Da der gleichbleibende Wert des Differenzsignals zwischen dem ”PI-Geschwindigkeits-Steuersystem-Steuerdrehmoment” und dem ”äquivalenten PI-Geschwindigkeits-Steuersystem-Drehmoment” abhängig von dem viskosen Reibungskoeffizienten auf einen Wert hin konvergiert, wird der viskose Reibungskoeffizient identifiziert unter Verwendung des Wertes und vorgegebener Parameter.
-
Als nächstes wird in einem Geschwindigkeitssteuersystem ein Wert, der durch Multiplikation einer Ist-Geschwindigkeit in der Anlage mit dem identifizierten Wert des viskosen Reibungskoeffizienten erhalten wird, als viskoses Reibungskompensationsdrehmoment festgelegt und dann wird das Drehmoment zu dem Steuerdrehmoment addiert. Als ein Resultat verhindert das Verfahren der herkömmlichen Technik, mittels diesem viskosen Reibungskompensationsdrehmoment, dass das Reibungsdrehmoment kompensiert, ein Überschwingen aufgrund von Reibung.
-
Ferner geht aus der
US 6,470,225 B1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen von Feed-forward-Parametern hervor, bei denen Feed-forward-Befehle zur Kompensation von bekannten Systemcharacteristika erzeugt und benutzt werden können.
-
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
Entsprechend des viskosen Reibungsdrehmomentskompensationsverfahrens gemäß der herkömmlichen Technik wird jedoch, weil unter Verwendung der Ist-Geschwindigkeit das Drehmoment zur Kompensation des Reibungsdrehmoments so angepasst wird, dass es vergrößert wird, kann die Reibungskompensation eine Resonanz einbringen. Darüber hinaus kann die Steuerung divergieren und nahe der Null-Geschwindigkeit, wo das Vorzeichen des Kompensationsdrehmomentes invertiert wird, oszillieren, korrespondierend zum Vorzeichen der Geschwindigkeit. Weiterhin, da das System das Reibungsdrehmoment in positiver Richtung kompensiert wenn ein Fehler in den abgeschätzten Reibungskoeffizientenresultaten vorliegt, wurde das Problem festgestellt, dass die Robustheit der Steuerung relativ niedrig ist und zum Beispiel Überschwingen oder Unterschwingen auftritt.
-
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben beschriebene Problem zu lösen. Eine Positionssteuerung gemäß der Erfindung, die ein Feed-forward-System aufweist, umfasst: ein Mittel zum Festlegen eines abgeschätzten Reibungskoeffizientenwertes zum Festlegen willkürlicher Werte zur Abschätzung der Reibungskoeffizienten, ein Mittel zur Berechnung der Überschwingenverhinderungsverstärkung zur Bestimmung einer Feed-forward-Verstärkung eines Geschwindigkeitsintegralterms (Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung) basierend auf den abgeschätzten Reibungskoeffizientenwerten, die durch das Mittel zum Festlegen des abgeschätzten Reibungskoeffizientenwertes (Reibungskoeffizientenschätzwertfestlegungsmittel) festgelegt sind, wobei das Mittel zur Berechnung der Überschwingenverhinderungsverstärkung nachfolgend auch als Rechenmittel einer Überschwingen-Verhinderungs-Verstärkung bezeichnet wird, und ein Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittel zur Berechnung des Produkts der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung multipliziert mit einem Feed-forward-Steuerwert, der auf einem Positionsbefehl basiert, wobei das Multiplikationsprodukt des Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittels verwendet wird, um den Feed-forward-Term zu reduzieren. Darüber hinaus umfasst die Positionssteuerung, die ein Feed-forward-System aufweist, ein Mittel zum Abschätzen eines Reibungskoeffizienten (Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel) zum Abschätzen eines Reibungskoeffizienten aus dem Stördrehmoment, das bei der Steuerung einer Anlage abgeschätzt wird, ein Mittel zur Berechnung der Überschwingen-Verhinderungs-Verstärkung (Überschwingen-Verhinderungs-Verstärkungs-Berechnungsmittel) zur Festlegung eines Geschwindigkeitsintegralterms der Feed-forward-Verstärkung, basierend auf dem abgeschätzten Reibungskoeffizientenwerten, die durch das Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel abgeschätzt sind, und ein Geschwindigkeit-Feed-forward-Multiplikationsmittel zur Berechnung des Produkts der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung multipliziert mit einem Feed-forward-Steuerwert, der auf einem Positionsbefehl basiert, wobei das Multiplikationsprodukt des Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittels verwendet wird, um den Feed-forward-Term zu reduzieren.
-
Gemäß einer solchen oben genannten Positionssteuerung und dem Steuerverfahren wird, wenn die Steuerverstärkung zur Verhinderung des Überschwingens automatisch justiert wird, das Überschwingen verhindert mit einer auf dem abgeschätzten Stördrehmoment basierenden Verstärkung, wobei sie so betrieben wird, dass sie den Feed-forward-Term verringert. Daher ist die Möglichkeit der Erzeugung mechanischer Resonanzen gering und, da das Kompensationsdrehmoment nicht in Antwort auf die Geschwindigkeit invertiert wird, oszilliert die Steuerung nicht nahe der Null-Geschwindigkeit, als Konsequenz kann eine hoch robuste Positionssteuerung und ein ebensolches Steuerverfahren erhalten werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Positionssteuerung des Ausführungsbeispiels 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2 ist eine detaillierte Ansicht, die ein Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittel 2 im Ausführungsbeispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
3A und B sind Wellenformen, die einen Betrieb im Ausführungsbeispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung repräsentieren;
-
4 ist ein Blockdiagramm, das ein Überschwingen-Verhinderungs-Verstärkungs-Berechnungsmittel 10 im Ausführungsbeispiel 2 gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert;
-
5 illustriert ein Blockdiagramm, das das gesamte Ausführungsbeispiel 3 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
6 ist ein detailliertes Blockdiagramm, dass ein Reibungskoeffizienten-Abschätzungsmittel 9, basierend auf dem Verfahren der kleinsten Quadrate (least square method) einer Positionssteuerung im Ausführungsbeispiel 4 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
7 ist ein Blockdiagramm, das das gesamte Ausführungsbeispiel 5 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
-
8 ist ein Blockdiagramm, das das gesamte Ausführungsbeispiel 6 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
BESTER AUSFÜHRUNGSMODUS DER ERFINDUNG
-
Ausführungsbeispiel 1.
-
1 repräsentiert ein Blockdiagramm des gesamten Ausführungsbeispiels 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. In dem Blockdiagramm wird eine Feedback-Steuerung, basierend auf einer Steuerung unter Verwendung einer Position P (proportional) und einer Geschwindigkeit PI (proportional und integral).
-
Eine Konfiguration des Ausführungsbeispiels 1 wird beschrieben.
-
Ein Modellberechnungsmittel 1 gibt eine Steuerposition xr ein und ein Ausgangsmodelldrehmoment Ta, eine Modellgeschwindigkeit va und eine Modellposition xa, die ideal zur Positionssteuerung sind, werden ausgegeben.
-
Da das Modelldrehmoment Ta, die Modellgeschwindigkeit va und die Modellposition xa als Modelle einer angemessenen Beschleunigung, Geschwindigkeit und Position in Antwort auf die Steuerposition ausgegeben werden, können unterschiedliche Konfigurationen zur Verwendung in dem Modellberechnungsmittel 1 korrespondierend zu jedem Modell bedacht werden. Ein Fall ist gegeben, in dem die Modellposition einfach der Steuerposition gleicht, wobei die Modellgeschwindigkeit als ein Differential erster Ordnung der Steuerposition gegeben ist und der Ausgang des Modelldrehmoments auf ”0” gesetzt wird, oder das Modelldrehmoment wird durch Multiplikation eines Differentials zweiter Ordnung der Steuerposition mit einer Modellträgheit angegeben, etc. Das Innere des Modellberechnungsmittels 1 kann auch auf eine solche Weise konfiguriert sein, dass der Ausgang des Modellberechnungsmittels 1 als Antwort auf die Steuerposition xr als gleichmäßige Beschleunigung, gleichmäßige Geschwindigkeit und gleichmäßige Verzögerung kommt.
-
Ein positionsproportionales Kompensationsmittel 3 gibt einen Wert aus, der durch das Multiplizieren einer Positionsabweichung dx zwischen der ausgegebenen Modellposition xa und einer aktuellen Position xm, die in einer Anlage 6 als der Anlage detektiert wird, mit einer Positionsproportionalverstärkung wpc2, erhalten wird. Eine Abweichung, die als Geschwindigkeitsabweichung vd bezeichnet wird, wird aus der Summe des ausgegebenen Wertes für das positionsproportionale Kompensationsmittel 3 und der Modellgeschwindigkeit va ermittelt, und eine aktuelle Geschwindigkeit vm, die durch ein Differenzierungsmittel 7 der Anlage 7 als gesteuertem Ziel detektiert wird, dann gibt ein integrales Kompensationsmittel 4 ein Abweichungssignal zwischen der Geschwindigkeitsabweichung vd und einem Wert, der durch die Multiplikation der Modellgeschwindigkeit va mit einer Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff des Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittels 2 erhalten wird, ein, und gibt nach der Integration der Abweichung ein Signal der integrierten Abweichung, die mit einem Faktor wpi multipliziert ist, aus. Ein geschwindigkeitsproportionales Kompensationsmittel 5 gibt einen Feedback-Drehmoment-Befehl aus, der durch die Multiplikation der Summe der Geschwindigkeitsabweichung vd und dem Ausgang des integralen Kompensationsmittels mit einer geschwindigkeitsproportionalen Verstärkung Ksp, ermittelt wird. Die Summe des Feedback-Drehmoment-Befehls und des Modelldrehmoments Ta wird als Drehmomentbefehl genommen. Hier wird ein Drehmomentsteuersystem fortgelassen, wobei das aktuelle Drehmoment gleich dem Drehmomentbefehl angenommen wird und dieser Drehmomentbefehl wird gleich dem aktuellen Drehmoment Tm genommen, der in die Anlage 6 als dem gesteuerten Ziel eingegeben wird. Die Anlage 6 bewegt sich basierend auf dem eingegebenen aktuellen Drehmoment und die Position xm variiert entsprechend.
-
Die Ermittlung der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff des Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittels 2 wird erklärt. Bei der Steuerung des Ausführungsbeispiels 1 in einem Fall, in dem ein korrekter Trägheitswert dem Modellberechnungsmittel 1 festgelegt ist und die Steuerverstärkung des Feedback-Systems groß genug ist, treten keine Probleme auf, selbst wenn ein Drehmoment, das durch das Abziehen des Modelldrehmoments Ta von dem Drehmomentbefehl erhalten wird, als Stördrehmoment angenommen wird. In diesem Fall wird der Ausgang des Feedback-Drehmomentbefehls des geschwindigkeitsproportionalen Kompensationsmittel angenommen als ein abgeschätzter Stördrehmomentwert Td und der geschätzte Wert wird in Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 eingegeben.
-
Das Reibungsmittelkoeffizientenabschätzungsmittel 9 ermittelt einen abgeschätzten Reibungsmittelkoeffizientenwert De aus dem abgeschätzten Störungsdrehmomentwert Td und der aktuellen Geschwindigkeit vm. Der abgeschätzte Reibungskoeffizient De kann theoretisch ausgedrückt werden durch die Beziehung zwischen dem abgeschätzten Störungsdrehmoment Td und der aktuellen Geschwindigkeit vm durch die folgende Gleichung: De = |vm|/|Td| (1)
-
In einem Überschwingenverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10 wird die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff ausgegeben, um ein Überschwingen zu verhindern, entsprechend dem abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert De, der aus dem Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 ausgegeben wurde.
-
2 ist eine detaillierte Ansicht des Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittels 2 im Ausführungsbeispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Theoretisch ist der am besten geeignete Wert der Feed-forward-Verstärkung zur Verhinderung des Überschwingens aufgrund der Reibung durch Gleichung 2 gegeben. Vff = De/Ksp (2)
-
Diese Gleichung wird erklärt.
-
Als erstes, bezüglich des Grundes, warum das Überschwingen in Übereinstimmung mit der Reibung generiert wird, wird beachtet, dass, weil ein Unterschied zwischen der Modellgeschwindigkeit va und der aktuellen Geschwindigkeit vm in der Anwesenheit von Reibung auftritt, der Geschwindigkeitsintegralterm akkumuliert ist durch die Zeitintegration des Drehmomentes, das den Betrag korrespondierend zu dem Reibungsdrehmoment kompensiert und weil, wenn das Endpositionieren nach einer vorbestimmten Zeit fortgeschritten ist, das Integralkompensationsmittel 4 das Reibungsdrehmoment kompensiert, das zeitintegriert wurde, die Steuerung nahe einer Geschwindigkeit die ”0” ist, dazu tendiert, zeitweilig zu divergieren, konsequenterweise tritt ein Überschwingen auf und die Zeit zu konvergieren wird länger. Daher wird in Antwort auf die Ausgabe von des Integralkompensationsmittels 4, wenn die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff auf eine solche Weise gegeben ist, dass der Betrag des Reibungsdrehmomentes weniger geworden ist um dessen Integralterm, ein Überschwingen hinreichend verhindert werden kann. Also, kann als der am besten geeignete Wert der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff der Wert so gegeben sein, dass der konstante Wert eines Integraltermeinganges h, beim Beschleunigen und Verzögern ”0” wird.
-
Nun wird die Transferfunktion der Anlage 6 durch die Gleichung 3 gegeben, wobei J die Gesamtträgheit und D ein Reibungskoeffizient ist. Gp(s) = 1 / J·s² + D·s (3)
-
Unter der Annahme, dass der Eingang in das Integralkompensationsmittel 4 h ist, gibt die Transferfunktion, die von der Steuerposition xr nach h berechnet ist, die Gleichung 4, in der Ga(s) eine Modelltransferfunktion ist.
-
-
In der obigen Gleichung, betrachtend den Wert von h in dem Einheitsbeschleunigungs/Verzögerungszustand, wird h gleichmäßig konstant gemäß der Gleichung 5. Ein Belastungsdrehmoment dessen wird jedoch negiert. H = D – vff·Ksp (5)
-
In der obigen Gleichung, unter der Voraussetzung, dass h = 0, kann vff, in der der konstante Wert des Integraltermeingangs ”0” ist, erhalten werden. Wie oben beschrieben, kann Gleichung 2, die den theoretisch am besten geeigneten Wert der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff bestimmt, erhalten werden unter Verwendung des abgeschätzten Reibungskoeffizienten De.
-
Nachdem das Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 den abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert De ausgibt, der aus dem abgeschätzten Stördrehmomentswert Td und der aktuellen Geschwindigkeit vn erhalten wird, berechnet das Überschwingenverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10 die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff zur Verhinderung des Überschwingens unter Verwendung des abgeschätzten Reibungskoeffizienten De als Eingang und gibt dann die Verstärkung aus. Unter Verwendung der erhaltenen Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff, die erhalten wurde, wird die Verstärkung des Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittels 2 neu geschrieben. Das Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittel 2 multipliziert die Modellgeschwindigkeit va mit der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff. Durch Subtraktion des integrierten Wertes des Geschwindigkeits-Feed-foward-Multiplikationsmittels 2 von der Geschwindigkeitsabweichung, die der Eingang in das integrale Kompensationsmittel 4 ist, wird das Überschwingen gesteuert.
-
Als nächstes wird ein Betrieb im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben.
-
Als erstes wird ein Betrieb in einem Fall, in dem das Überschwingen nicht gesteuert wird, beschrieben. Das Betreiben in diesem Fall, in dem das Überschwingen nicht gesteuert wird, kann als ein Fall erklärt werden, in dem die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff als ”0” angenommen wird.
-
3 sind Wellenformansichten, die einen Betrieb im Ausführungsbeispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung repräsentieren. 3(a) repräsentiert einen Fall, in dem die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff auf ”0” gesetzt ist, wobei 3(b) einen Fall repräsentiert, in dem die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-foward-Verstärkung vff unter Verwendung des abgeschätzten Reibungskoeffizientenwertes De festgelegt wird. In beiden der Wellenformansichten ist die horizontale Achse die Zeit und die vertikalen Achsen die Geschwindigkeit, wobei die vertikalen Komponenten der gebrochenen Linien der Geschwindigkeit entsprechen und die der durchgezogenen Linien mit der Position korrespondieren.
-
Zu dieser Zeit gibt das Modellberechnungsmittel 1 das Modelldrehmoment Ta aus, das zur Servosteuerung ideal ist, die Modellgeschwindigkeit va und die Modellposition xa und dann wird die Vorrichtung 6 betrieben, um dem Modell zu folgen. Wenn das Modell des Modellberechnungsmittels 1 vollständig mit der aktuellen Vorrichtung 6 übereinstimmt, werden die aktuelle Geschwindigkeit und die aktuelle Position jeweils vollständig identisch mit der Modellgeschwindigkeit und der Modellposition betrieben, da jedoch ein Modellfehler, so wie Reibung, tatsächlich eingeschlossen ist, treten eine Geschwindigkeitsabweichung vd und eine Positionsabweichung xd auf. Wenn die Positionsabweichung xd umfasst ist durch Multiplikation der Positionsabweichung xd mit der positionsproportionalen Verstärkung wpc2 des positionsproportionalen Kompensationsmittels 3 und durch Durchführung einer Feedback-Steuerung proportional zu der Positionsabweichung xd, wird eine Kompensation der Positionsabweichung xd durchgeführt. Weiterhin, wenn die Geschwindigkeitsabweichung vd eingeschlossen ist, wird durch Durchführung der Geschwindigkeit PI (proportional und integral) Steuerung des Feedbacks die Geschwindigkeitsabweichung kompensiert, wie jedoch in 3(a) repräsentiert, tritt ein Überschwingen in der Positionsabweichung auf.
-
Als nächstes wird ein Fall erklärt, in dem das Überschwingen gesteuert wird. In 3(b) wird, nachdem der abgeschätzte Reibungskoeffizientwert De unter Verwendung des abgeschätzten Störungsdrehmomentwertes Td und der aktuellen Geschwindigkeit abgeschätzt ist, die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff am geeignetsten festgelegt.
-
Da die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff einen Wert größer als Null aufweist, bringt sie einen Effekt ein, in dem der Geschwindigkeits-Feed-forward-Term, der aus dem Proportionalen und der Integration zusammengesetzt ist, reduziert wird, daher wird das Resultat äquivalent zu einer Reduktion der Feed-forward-Komponente in Antwort auf die Position. Also wird, wenn irgendeine Reibung auftritt, der Ausgang des geschwindigkeitsproportionalen Kompensationsmittels 5 geschätzt als der abgeschätzte Störungsdrehmomentwert Td, unter Verwendung des abgeschätzten Reibungskoeffizientenwertes De, der in das Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 hereingeführt wurde aus dem abgeschätzten Störungsdrehmomentwert Td und der aktuellen Geschwindigkeit vm, wobei das Überschwingenverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10 die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff führt und das Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittel 2 einen Wert verwendet, der durch die Multiplikation der Modellgeschwindigkeit mit der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff erhalten wird zur Reduktion des Geschwindigkeits-Feed-forward-Terms, daher wird, da die Viskosität, die in der Vorrichtung 6 eingeschlossen ist, vermieden wird, also, ein Bereich, der mit dem Störungsdrehmoment korrespondiert, das proportional zu der Geschwindigkeit ist, vermieden wird, wird der Betrag der Verstärkung, die äquivalent zum Störungsdrehmoment ist, bei der Integration ausgeschlossen, entsprechend kann ein Überschwingen verhindert werden. Insbesondere wird es nahe der Steuerposition effektiv verhindert, dass die Verstärkung zum Festlegen einer Position äquivalent zu dem Störungsdrehmoment über eine Periode integriert wird, so dass eine Oszillation auftritt, wenn die Geschwindigkeit nahezu Null wird. Weiterhin, da das System die Verstärkung in Antwort auf das Reibungsdrehmoment in Richtung der Reduktion kompensiert, selbst in einem Fall, in dem ein Fehler ebenso in dem abgeschätzten Reibungskoeffizientenresultat enthalten ist, treten sowohl Überschwingen als auch Unterschwingen kaum auf. Weiterhin, da der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De nach und nach abgeschätzt wird, wird die Positionierungssteuerungsantwort angepasst, konsequenterweise kann ein Überschwingen aufgrund der Reibung verhindert werden. Daher kann als ein Resultat eine hoch robuste Positionssteuerung erhalten werden.
-
Gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 umfasst eine Feed-forward-Typ-Positionssteuerung ein Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 zur Abschätzung eines Reibungskoeffizienten aus dem Störungsdrehmoment, das abgeschätzt wird, wenn eine Anlage gesteuert wird, ein Überschwingenverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10 zur Feststellung einer Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff basierend auf dem abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert, der in dem Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 abgeschätzt wurde und ein Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittel 2 zur Kalkulation eines Wertes durch Multiplikation der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff mit einem Geschwindigkeitsbefehlswert basierend auf einer Befehlsposition xr, um einen Feed-forward-Term unter Verwendung des multiplizierten Wertes des Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittels 2 zu reduzieren, daher wird, wenn die Steuerungsverstärkung zur Verhinderung des Überschwingens automatisch gesteuert wird, eine Überschwingenverhinderung durchgeführt, wobei die Verstärkung basierend auf dem abgeschätzten Störungsdrehmoment bearbeitet wird in der Richtung der Verringerung des Feed-forward, so dass es nur wenig Möglichkeiten der Erzeugung einer mechanischen Resonanz gibt und ein Kompensationsdrehmoment wird nicht in Antwort auf die Geschwindigkeit invertiert, konsequenterweise kann eine hoch robuste Positionssteuerung, in der eine Steuerung bei einer Geschwindigkeit nahe Null nicht unstabil wird und ein Steuerverfahren hierfür, erhalten werden.
-
Hier im Ausführungsbeispiel 1 wird der Wert, der durch Multiplikation der Modellgeschwindigkeit va von dem Ausgang des Modellberechnungsmittels 1 mit der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff erhalten wird, abgezogen von der Geschwindigkeitsabweichung vd, so lange jedoch als ein Effekt gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden kann, selbst wenn ein Wert, der durch Multiplikation des Geschwindigkeits-Feed-forward-Terms mit der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff erhalten wird, von einem Wert, wie der Verstärkung, abgezogen wird, kann ein ähnlicher Effekt erhalten werden, daher wird eine Konfiguration, die das Modellberechnungsmittel 1 verwendet, nicht notwendigerweise benötigt.
-
Ausführungsbeispiel 2.
-
Im Ausführungsbeispiel 2, im Kontrast zum Ausführungsbeispiel 1, ist der Ausgang aus dem Überschwingenverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10 verbunden unter Verwendung einer Tabelle, die mit einem tatsächlichen Zustand der Anlage 6 korrespondiert.
-
4 ist ein Blockdiagramm für ein Überschwingenverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10 im Ausführungsbeispiel 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Ausführungsbeispiel 1 wurde die Positionssteuerung beschrieben in solchen Fällen, in dem der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit ist.
-
Abhängig von der Struktur der Anlage 6 gibt es jedoch auch Fälle, in denen der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De irregulär variiert ohne proportional zu der aktuellen Geschwindigkeit zu sein. In solchen Fällen wird die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff nicht durch die Gleichung 4, die im Ausführungsbeispiel 1 repräsentiert wird, gegeben, sondern es ist eher angemessen, dass die abgeschätzte Reibungskoeffizientenwerte De, die mit der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff korrespondieren, vorher als eine Tabelle bereitgestellt werden und daher wird die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff basierend auf dem abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert De festgelegt. Obwohl der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De selbst proportional zu der aktuellen Geschwindigkeit vm gemäß der Gleichung 2 im Ausführungsbeispiel 1 ist, wird es durch Festlegen der Werte basierend auf der Tabelle möglich, die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff in Übereinstimmung mit Fällen festzulegen, zum Beispiel, in denen die Berechnung so kompliziert ist, dass die abgeschätzten Reibungskoeffizientenwerte De proportional zum Quadrat der aktuellen Geschwindigkeit vm sind, oder in denen die Variation so irregulär ist, dass es schwierig ist, sie durch eine Gleichung zu beschreiben.
-
Daher, zusätzlich zu der Konfiguration des Ausführungsbeispiels 1, kann, durch Festlegen der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff auf die Werte, die vorher in Tabellen festgelegt wurden, basierend auf den abgeschätzten Reibungskoeffizientenwerten De, das Überschwingen ebenso effektiv verhindert werden in einem Fall, in dem Reibung der Anlage 6 irregulär in Übereinstimmung mit der aktuellen Geschwindigkeit vm variiert.
-
Ausführungsbeispiel 3.
-
Im Ausführungsbeispiel 3 wird das abgeschätzte Stördrehmoment Td im Ausführungsbeispiel 1 unter Verwendung eines Störungsbeobachtungsmittels abgeschätzt.
-
5 zeigt ein gesamtes Blockdiagramm des Ausführungsbeispiels 3 gemäß der vorliegenden Erfindung. In 5 zeigen die gleichen Referenzzeichen wie die in 1 gezeigten die gleichen oder äquivalenten Teile an.
-
Im Ausführungsbeispiel 1 ruft, wenn in dem Modellberechnungsmittel 1 ein korrekter Trägheitswert gesetzt wird und die Steuerverstärkung des Feedback-Systems hoch genug ist, dies keine Probleme vor, wobei ein Drehmoment, bei dem das Modelldrehmoment Ta von dem Drehmomentbefehl abgezogen wurde, als Störungsdrehmoment abgeschätzt wird. Im Ausführungsbeispiel 3 wird ein weiterer Fall repräsentiert, in dem, um das Störungsdrehmoment Td, wie es in 5 gezeigt ist, abzuschätzen, ein Störungsbeobachtungsmittel 8 den abgeschätzten Störungsdrehmomentwert, aus einem aktuellen Drehmoment Tm, das in die Anlage eingebracht wird, und der aktuellen Geschwindigkeit vm abschätzt, dann den abgeschätzten Wert an das Reibungskoffezientenabschätzungsmittel 9 ausgibt.
-
Das Störungsbeobachtungsmittel 8 schätzt das Stördrehmoment mittels Berechnung unter Verwendung der Gleichung 6 ab. Td = H / s + H(Tm – J·s·vm) (6) (s: Differentialoperator, H: Beobachtungsverstärkung, J: gesetzter Trägheitswert)
-
Daher kann, gemäß Ausführungsbeispiel 3, da das Mittel, zusätzlich zu dem Fall des Ausführungsbeispiels 1, das Störungsdrehmoment unter Verwendung des Drehmomentes, das in die Anlage 6 eingegeben wird und der aktuellen Geschwindigkeit vm abschätzt, das Störungsdrehmoment Td stabiler abgeschätzt werden.
-
Ausführungsbeispiel 4.
-
Im Ausführungsbeispiel 4 wird der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De, der durch das Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 im Ausführungsbeispiel 1 abgeschätzt ist, abgeschätzt unter Verwendung der Methode der kleinsten Quadrate.
-
Obwohl eine Abschätzung des Reibungskoeffizienten möglich ist unter Verwendung der Gleichung 1, die im Ausführungsbeispiel 1 gezeigt ist, nimmt, wenn der absolute Wert des abgeschätzten Störungsdrehmomentswertes Td relativ niedrig ist, das Signal-zu-Rausch-Verhältnis ab, daher kann es einen Fall geben, in dem ein genauer Wert schwierig abzuschätzen ist. Im Ausführungsbeispiel 4 wird der Reibungskoeffizient durch die Durchführung einer statistischen Berechnung unter Verwendung der Methode der kleinsten Quadrate abgeschätzt. Die Reibungskoeffizientenabschätzungsgleichung unter Verwendung der Methode der kleinsten Quadrate ist durch Gleichung 7 gegeben. De = 1 / sP × (|Td| – De·|vm|) (7) (P: Abschätzungsverstärkung)
-
6 ist ein detailliertes Blockdiagramm, das basierend auf der Methode der kleinsten Quadrate das Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 der Positionssteuerung Ausführungsbeispiel 4 gemäß der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Um von dem abgeschätzten Störungsdrehmomentwert Td unnötige Komponenten neben dem Reibungsdrehmoment zu entfernen, wird der abgeschätzte Reibungsdrehmomentwert Td durch einen Filter 101 hindurchgegeben, um nur die Reibungsdrehmomentkomponente zu extrahieren. Bezüglich des Filters 101 wird, zum Beispiel, ein Bandpassfilter, der sowohl hochfrequente Rauschkomponenten als auch stehende Störungen aufgrund einer Gravitationsbelastung und ähnlichem entfernt, im Allgemeinen verwendet. Aus dem erhaltenen Reibungsdrehmoment wird der absolute Wert des Reibungsdrehmomentes erhalten durch ein Absolutwertdetektionsmittel 102. Weiterhin wird bezüglich der aktuellen Geschwindigkeit vm der Absolutwert der aktuellen Geschwindigkeit durch einen Filter 103 und ein Absolutwertdetektionsmittel 104 erhalten. Der Reibungskoeffizient wird aus diesen Absolutwerten der aktuellen Geschwindigkeit und des Reibungsdrehmoments unter Verwendung der Methode der kleinsten Quadrate abgeschätzt.
-
Als erstes multipliziert ein Multiplikationsmittel 107 den absoluten Wert der aktuellen Geschwindigkeit mit dem vorhergehenden abgeschätzten Reibungskoeffizientswert De, der bereits ausgegeben wurde. Als nächstes substrahiert ein Subtraktionsmittel 108 den Ausgang von dem Absolutwert des Störungsdrehmomentes und gibt die Abweichung aus. Dann multipliziert ein kleinste Quadrate Verstärkungsmittel 105 die Abweichung mit einer Abschätzungsverstärkung P und gibt den multiplizierten Wert aus und dann führt ein Integrationsmittel 106 eine Integration durch und gibt das Resultat aus. Dieses Resultat gibt den abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert De.
-
Daher wird, gemäß dem Ausführungsbeispiel 4, da zusätzlich zu dem Fall des Ausführungsbeispiels 1 der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De, der durch das Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 abgeschätzt wird, durch die Methode der kleinsten Quadrate abgeschätzt wird, eine genaue und stabile Abschätzung des Reibungskoeffizienten möglich. Hier werden, obwohl nicht in der Figur gezeigt, wenn die aktuelle Geschwindigkeit vm relativ gering ist, weil die Abschätzungsgenauigkeit abnimmt, Verfahren so wie eine Abschätzungsdurchführung und ein Stoppen in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit durchgeführt. Weiterhin kann, obwohl die Abschätzungsverstärkung P als ein fester Wert zu diesem Zeitpunkt festgelegt wird, ein Verfahren, so dass der Wert sich in Übereinstimmung mit dem eingegebenen Wert ändert, übernommen werden. Gemäß den obigen Technologien können andere statistische Verfahren, wie die sequentielle Methode der kleinsten Quadrate (sequential least square method) und das Verfahren der festen Spur (fixed trace method) ebenso verwendet werden.
-
Ausführungsbeispiel 5.
-
Im Ausführungsbeispiel 5 wird ein Reibungskoeffizientenfestlegungsmittel 11 vorgesehen, dass, wenn es notwendig ist, den abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert De, der aus dem Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 im Ausführungsbeispiel 1 ausgegeben wurde, an das Überschwingungsverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10 ausgibt.
-
7 zeigt ein vollständiges Blockdiagramm des Ausführungsbeispiels 5 gemäß der vorliegenden Erfindung. In 7 bezeichnen die gleichen Referenzzeichen, wie die in 1 oder 5, die gleichen oder äquivalente Teile. Im Folgenden werden nur Teile, die sich von denen im Ausführungsbeispiel 1 unterscheiden beschrieben.
-
Eine Konfiguration im Ausführungsbeispiel 5 wird erklärt.
-
Die sich von dem Ausführungsbeispiel 1 unterscheidenden Punkte sind, dass das Reibungskoeffizientenfestlegungsmittel 11 an das Überschwingungsverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10 den abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert De ausgibt, der von dem Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 ausgegeben wurde und verändert, wenn notwendig, den abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert De in einen benötigten Wert. Da zeitbedingte Veränderungen des Verlustdrehmoments der Anlage 6 über eine lange Zeit auftreten, ist es nicht immer notwendig, die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff zu variieren durch eine Realzeitabschätzung des abgeschätzten Reibungskoeffizientenwertes De, daher kann es einen Fall geben, in dem es mehr als genug ist, dass, nur wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De abgeschätzt und ausgegeben wird in das Überschwingungsverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10, so dass die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff nur dann aktualisiert wird. Weiterhin, wenn ein Betätigungsmuster vorliegt, das einschließt, dass die aktuelle Geschwindigkeit vm der Vorrichtung 6 relativ hoch ist, kann, da die Abschätzung des Reibungskoeffizienten einfach wird wenn der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De nur zu diesem Moment ausgegeben wird, der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De genau ausgegeben werden. Weiterhin kann, wenn der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De durch ein manuelles Eingeben und Ausgeben dieses Wertes im voraus bekannt ist, der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De, der am angemessensten und geeignet der Bedienerpräferenz ist, ausgegeben werden. Hier kann das Reibungskoeffizientenfestlegungsmittel 11 auf eine solche Weise konfiguriert werden, dass der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De angezeigt wird gemäß einer Anforderung von einem Benutzer.
-
Ein Betrieb im Ausführungsbeispiel 5 wird erklärt.
-
In den Ausführungsbeispielen 1–4 wird im Wesentlichen die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff zur Verhinderung des Überschwingens nach und nach bestimmt unter Verwendung der Resultate der Reibungskoeffizientenabschätzung durch das Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9, im Ausführungsbeispiel 5 jedoch schaltet das Reibungskoeffizientenfestlegungsmittel 11 darin ein/aus in Antwort auf den benötigten Zeitablauf, was das Durchführen und Beenden einer Abschätzung des abgeschätzten Reibungskoeffizientenwertes De ermöglicht. Darüber hinaus ändert das Reibungskoeffizientenfestlegungsmittel 11 den abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert De in Antwort auf eine Anforderung eines Benutzers und gibt diesen aus. Unter Verwendung eines Reibungskoeffizienten, der durch dieses Verfahren abgeschätzt wurde, wird die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff durch das Überschwingenverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 11 festgelegt, dann wird der Koeffizient des Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittels 2 unter Verwendung des Wertes neu geschrieben. Die anderen Vorgänge sind gleich denen des Ausführungsbeispiels 1.
-
Daher, da das Reibungskoeffizientenfestlegungsmittel 11 vorgesehen ist, das, wenn es notwendig ist, in das Überschwingverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10 den abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert De ausgibt, kann die Reibungskoeffizientenabschätzung, zusätzlich zu dem Fall im Ausführungsbeispiel 1, nur wenn der Bediener dies anfordert ausgeführt werden.
-
Daher ist es in diesem Ausführungsbeispiel, da das Reibungskoeffizientenfestlegungsmittel 11 den abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert De verändert und ausgibt selbst wenn das Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 nicht umfasst ist, wenn der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De, der durch den Bediener angefordert wird, korrekt ist, möglich, dass ein Effekt ähnlich zu dem des Ausführungsbeispiels 1 erhalten wird.
-
Ausführungsbeispiel 6.
-
In den Ausführungsbeispielen 1–5 ist es, obwohl Fälle, in denen die Steuerung auf die Position P (proportional) und die Geschwindigkeit PI (proportional und integral) Steuerung angewendet werden, erklärt wurden, möglich, dass ein Effekt gemäß der vorliegenden Erfindung auch in Fällen erhalten werden kann, in denen die Steuerung auf andere Steuerungen angewendet ist. Im Ausführungsbeispiel 6 wird die Steuerung auf die Position PI (proportional und integral) und die Geschwindigkeit P (proportional) Steuerung angewendet.
-
8 zeigt ein vollständiges Blockdiagramm im Ausführungsbeispiel 6 gemäß der vorliegenden Erfindung. In 8 bezeichnen die gleichen Referenzzeichen wie die in 1 oder 5 die gleichen oder äquivalente Teile. Im Folgenden werden nur die sich von denen im Ausführungsbeispiel 1 unterscheidenden Teile erklärt.
-
Eine Konfiguration des Ausführungsbeispiels 6 wird erklärt.
-
Die sich unterscheidenden Punkte in dem gesamten Blockdiagramm sind, dass ein Positions-Feed-foward-Koeffizientenmittel 12, ein Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittel 13 und ein Drehmoment-Feed-forward-Koeffizientenmittel 14 umfasst sind anstelle des Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittels 2. Das Positions-Feed-forward-Koeffizientenmittel 12, das Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationsmittel 13 und das Drehmoment-Feed-forward-Koeffizientenmittel 14 erhalten jeweils eine Feed-forward-Position xf, eine Feed-forward-Geschwindigkeit vf und ein Feed-forward-Drehmoment Tf, jeweils nach der Multiplikation der Modellposition xa, der Modellgeschwindigkeit va und des Modelldrehmomentes Ta, als jeweils entsprechender Eingang mit der Verstärkung ax, av und aT. Weiterhin wird im Ausführungsbeispiel 6 der Eingang in ein positionsproportionales Kompensationsmittel 3 eine Positionsabweichung der Feed-forward-Position xf und der aktuellen Position xm und der Eingang in ein integrales Kompensationsmittel 4 wird eine Positionsabweichung der Modellposition xa und der aktuellen Position xm. Der Eingang in das geschwindigkeitsproportionale Kompensationsmittel 5 wird sowohl die Positionsabweichungen der Feed-forward-Geschwindigkeit vf als auch die aktuelle Geschwindigkeit vm.
-
Weiterhin ist das Ausführungsbeispiel 6 ähnlich zum Ausführungsbeispiel 1, etc. darin, dass das Überschwingverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10 die am besten angemessene Verstärkung zur Verhinderung des Überschwingens in Antwort auf den abgeschätzten Reibungskoeffizientenwert De, der in dem Reibungskoeffizientenabschätzungsmittel 9 erhalten wurde, ausgibt, da jedoch eine Verstärkung äquivalent zu dem Fall im Ausführungsbeispiel 1 ausgegeben wird, korrespondierend zu der Position PI und der Geschwindigkeit P Steuerung im Ausführungsbeispiel 6, werden die Positions-Feed-forward-Verstärkung ax, die Geschwindigkeits-Feed-forward-Verstärkung av und die Drehmoment-Feed-forward-Verstärkung at berechnet und dann ausgegeben. Die Positions-Feed-forward-Verstärkung ax zur Verhinderung des Überschwingens wird erhalten durch Modifikation der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff, die im Ausführungsbeispiel 1 erklärt wurde und der am besten geeignete Wert wird durch Gleichung 8 ausgedrückt. ax = 1 – wpi/wpc2·De/Ksp (8)
-
In dem Blockdiagramm sind Konfigurationen anders als dieser ähnlich wie die im Ausführungsbeispiel 1.
-
Als nächstes wird ein Betrieb im Ausführungsbeispiel 6 erklärt.
-
Im Ausführungsbeispiel 6 wird, wenn die Positions-Feed-forward-Verstärkung ax, die am besten geeignet ist zur Verhinderung des Überschwingens, in dem Überschwingenverhinderungsverstärkungsberechnungsmittel 10 erhalten wird und dann, wenn die Verstärkung ax des Positions-Feed-forward-Koeffizientenmittels 12 am geeignetsten festgelegt wird unter Verwendung des Wertes, ein Überschwingen sehr geeignet verhindert. Die Abläufe anders als diese sind die gleichen, wie die im Ausführungsbeispiel 1.
-
Daher kann in einem Fall, in dem die Steuerung auf die Position PI (proportional und integral) und die Geschwindigkeit P (proportional) Steuerung angewendet wird, ein ähnlicher Effekt, wie der im Ausführungsbeispiel 1 ebenso erhalten werden.
-
Hier können, obwohl nur die Positions-Feed-forward-Verstärkung ax verändert wurde, durch ein Verfahren, in dem die Geschwindigkeits-Feed-forward-Verstärkung av und die Drehmoment-Feed-forward-Verstärkung aT angemessen verändert werden, um mit der Positions-Feed-forward-Verstärkung ax überein zu stimmen, die Hochfrequenzcharakteristika verbessert werden.
-
Ausführungsbeispiel 7.
-
In einer wohl bekannten Halbleiterherstellungsvorrichtung kann, zum Beispiel unter Verwendung eines Servomotors als Antrieb, ein Kopf, der an einer Substratspitze, die von einem Wafer abgeschnitten wurde, anhaftet mittels eines Kugelgewindespindelmechanismus angetrieben werden, der die Drehbewegung des Servomotors in eine Linearbewegung transformiert sowie eine Vertikalposition des Kopfes wird unter Verwendung einer Positionssteuerung gesteuert. In solchen Fällen umfassen die bewegbaren Bereiche das Verlustdrehmoment des Servomotors und eine Verschiebungsreibung des Kugelgewindespindelmechanismus, hier umfasst diese Reibung eine Reibungskomponente, die im Wesentlichen proportional zur Geschwindigkeit ist und signifikant mit der Temperatur und über die Lebensdauer variiert. Bei Anwendung der Positionssteuerungen in den Ausführungsbeispielen 1–6 auf eine solche Halbleiterherstellungsvorrichtung kann eine Überschwingungsverhinderung am geeignetsten festgelegt werden, entsprechend können Probleme, so, wie das Kontaktieren des Kopfes und des Werkstückes miteinander unter Auftreten einer Beschädigung verhindert werden. Weiterhin, da der abgeschätzte Reibungskoeffizientenwert De automatisch in Antwort auf die Reibung abgeschätzt wird, die über die Lebensdauer variiert und die Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung vff automatisch gesteuert wird, wird die Überschwingungsverhinderung automatisch gesteuert.
-
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
-
Die Positionssteuerung oder das Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu geeignet, ein Bearbeitungswerkzeug und Halbleiterherstellungsvorrichtungen etc. positionszusteuern.
