JP2011132990A - アクティブ除振装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アクティブ除振装置1は、空気圧制御式のアクティブ型除振装置であって、機器の搭載を可能とした機器搭載テーブル21と、機器搭載テーブル21を設置基準面に対して支持する架台22と、機器搭載テーブル21と架台22との間に設けられ且つ機器搭載テーブル21を駆動する空気アクチュエータ23と、機器搭載テーブル21の振動を検出する第1の速度センサ24とを備える。第1の速度センサ24は、動電型速度センサで構成されている。
【選択図】図1
Description
図2は、本発明に係る動電型速度センサを模式的に示した図である。ここでは、第1の速度センサ24を例示して説明するが、第2の速度センサ26も同様の構成であるものとする。第1の速度センサ24は、ケース241、コイル242、磁石243、ばね244、おもり245、ダンパ246を備える。この第1の速度センサ24は、センサが持つ固有振動数以下では加加速度信号を出力し、また、固有振動数より大きい振動数では速度信号を出力するように構成されている。
y1=x1−x0 ・・・式(1)
おもり245の運動方程式は、
m(d2/dt2)x1+c(d/dt)y1+k・y1=0 ・・・式(2)
ラプラス変換して、
(m・s2+c・s+k)X1=(c・s+k)X0 ・・・式(3)
X1=X0・(c・s+k)/(m・s2+c・s+k) ・・・式(4)
Y=X1−X0=X0・(m・s2)/(m・s2+c・s+k) ・・・式(5)
Y=X0・s2/(s2+2ζ・ωn・s+ωn 2) ・・・式(6)
ω≫ωnのとき Y=X0 ・・・式(7)
ω≪ωnのとき Y=X0・s2/ωn 2 ・・・式(8)
となる。
まず、変位センサ28は、設置基準面に対する機器搭載テーブル21の相対変位gを検出する。そして、偏差算出部32は、予め定められた空気アクチュエータ23の浮上目標値から、変位センサ28で検出された相対変位gを減算して偏差を算出する。FB制御部33は、偏差算出部32で算出された偏差がゼロになるように位置制御を行い、機器搭載テーブル21を一定の位置に制御する。また、FB制御部32は、微分/積分部31から出力された加速度信号に基づいて、機器搭載テーブル21の振動を抑制するように制御する。
上記のFB制御系における振動制御は、機器搭載テーブル21の振動を抑制するのに対して、この床FF制御系は、架台22から機器搭載テーブル21へ振動が伝わらないように制御するようにしたものである。すなわち、架台22に設置された第2の速度センサ26から出力される加加速度信号または速度信号を微分/積分部31で加速度信号に変換する。床FF制御部34は、微分/積分部31から出力された加速度信号に基づいて、架台22から機器搭載テーブル21に伝わる振動を打ち消すように制御することにより、架台22から機器搭載テーブル21へ伝わる振動が抑制される。なお、床FF制御系は、単独で用いられることはなく、FB制御系と併用して用いられる。
Claims (4)
- 空気圧制御式のアクティブ除振装置であって、
機器の搭載を可能とした機器搭載テーブルと、該機器搭載テーブルを設置基準面に対して支持する支持手段と、前記機器搭載テーブルと前記支持手段との間に設けられ且つ前記機器搭載テーブルを駆動するアクチュエータと、前記機器搭載テーブルの振動を検出する振動センサとを備え、
前記振動センサは、動電型速度センサで構成されていることを特徴とするアクティブ除振装置。 - 請求項1に記載のアクティブ除振装置において、前記動電型速度センサの出力信号を加速度信号に変換する制御手段を備え、前記機器搭載テーブルが前記動電型速度センサの固有振動数以下の振動数で振動している場合、前記動電型速度センサは、前記出力信号として、加加速度信号を出力し、前記制御手段は、前記加加速度信号を積分して加速度信号に変換することを特徴とするアクティブ除振装置。
- 請求項1又は2に記載のアクティブ除振装置において、前記動電型速度センサの出力信号を加速度信号に変換する制御手段を備え、前記機器搭載テーブルが前記動電型速度センサの固有振動数より大きな振動数で振動している場合、前記動電型速度センサは、前記出力信号として、速度信号を出力し、前記制御手段は、前記速度信号を微分して加速度信号に変換することを特徴とするアクティブ除振装置。
- 請求項2又は3に記載のアクティブ除振装置において、前記動電型速度センサの固有振動数は、8Hz以上の範囲であることを特徴とするアクティブ除振装置。
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