JP2012052666A - 免振装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 振動抑制の対象となる駆動装置の運転が同一方向への移動を繰り返しによる免振装置の可動部位置が免振装置可動部のストロークエンドを越える場合であっても、駆動装置の駆動に起因する振動の抑制が可能な免振装置を得ることを目的とする。
【解決手段】 免振装置２を制御する免振側制御部５は駆動装置１を制御する励振側制御部３から出力された情報１３により、駆動装置１の駆動反力に相当する駆動反力を得るために免振装置の可動部６を駆動制御する免振制御部と、免振装置の位置指令および免振側フィードバック信号により、免振装置の可動部を位置・速度制御する位置・速度制御部１０２と、を備えたものである。
【選択図】 図１
【解決手段】 免振装置２を制御する免振側制御部５は駆動装置１を制御する励振側制御部３から出力された情報１３により、駆動装置１の駆動反力に相当する駆動反力を得るために免振装置の可動部６を駆動制御する免振制御部と、免振装置の位置指令および免振側フィードバック信号により、免振装置の可動部を位置・速度制御する位置・速度制御部１０２と、を備えたものである。
【選択図】 図１
Description
この発明は、半導体製造装置や加工機などの架台上に搭載され、架台上に搭載された駆動装置の位置決め等の駆動制御によって運転中に生じる架台の振動を抑制する免振装置に関する。
空気ばね、コイルばね、あるいは防振ゴムなどの振動吸収手段を備えた架台上にＸＹステージなどの駆動装置が搭載されている半導体露光装置がある。この架台においては、床から伝播する振動についてはある程度減衰できても、架台上に搭載されているＸＹステージの駆動により発生する振動を有効に減衰できないという問題点があった。
床から伝播する振動の絶縁とＸＹステージの駆動に起因する振動の抑制性能とを解決するために、特許文献１に示す能動制動装置が提案されている。
特許文献１に示す能動制動装置は、ＸＹステージの駆動方向と反対方向にカウンタマスを駆動することによって、ＸＹステージの駆動反力とカウンタマスの移動による駆動反力を相殺して、ＸＹステージが搭載されている架台に振動を伝えないようにしたものである。
特許文献１に示す能動制動装置は、ＸＹステージの駆動方向と反対方向にカウンタマスを駆動することによって、ＸＹステージの駆動反力とカウンタマスの移動による駆動反力を相殺して、ＸＹステージが搭載されている架台に振動を伝えないようにしたものである。
上述の特許文献１に記載の能動制動装置は、ステージ目標速度を入力し、ステージが駆動して発生する駆動反力を相殺する力を生成する動きを実現させる目標値を生成してカウンタマスを駆動する速度制御を行っている。このため、同一方向への移動を繰り返す運転の場合においては、カウンタマス位置が徐々に加算されストロークエンドに達してしまうため、ステージの駆動に起因する振動の抑制は能動制動装置のカウンタマスのストロークに制約されてしまうという問題点があった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、振動抑制の対象となるステージ（以下、駆動装置と記す）の運転が同一方向への移動を繰り返す運転の場合においても、能動制動装置（以下、免振装置と記す）のカウンタマス（以下、可動部と記す）位置が免振装置可動部のストロークエンドを越えることなく、駆動装置の駆動に起因する振動の抑制が可能な免振装置を得ることを目的とする。
この発明に係る免振装置は、架台上に搭載された駆動装置の駆動によって生じる振動を可動部の駆動反力を利用して振動抑制制御を行う免振装置において、前記免振装置を制御する免振側制御部は、前記駆動装置を制御する励振側制御部から出力された情報により、前記駆動装置の駆動反力に相当する駆動反力を得るために前記免振装置の可動部を駆動制御する免振制御部と、前記免振装置の位置指令および免振側フィードバック信号により、前記免振装置の可動部を位置・速度制御する位置・速度制御部と、を有するとともに、
前記免振側制御部は、
前記免振制御部と直列に接続された第１のゲインと、
前記位置・速度制御部と直列に接続された第２のゲインと、
前記励振側制御部から出力された情報を基に、前記免振制御部から出力される免振制御用カウンタ推力指令または前記位置・速度制御部から出力される位置・速度制御推力指令を選択し、前記第１のゲインと前記第２のゲインとの値を切換える条件判断部と、
を備えたものである。
前記免振側制御部は、
前記免振制御部と直列に接続された第１のゲインと、
前記位置・速度制御部と直列に接続された第２のゲインと、
前記励振側制御部から出力された情報を基に、前記免振制御部から出力される免振制御用カウンタ推力指令または前記位置・速度制御部から出力される位置・速度制御推力指令を選択し、前記第１のゲインと前記第２のゲインとの値を切換える条件判断部と、
を備えたものである。
この発明に係る免振装置は、駆動装置側の移動が免振側可動部のストロークエンドを越える同一方向への移動を繰り返す場合であっても、駆動装置側の運転により生じる駆動反力に対する免振制御が効率よく行うことができる。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る駆動装置及び免振装置の構成を示すブロック図である。
図において、駆動装置１を構成する励振側制御部３は励振側指令信号７に追従するように励振側フィードバック信号８を用いて制御し、励振側電流９を出力し、架台（図示せず）上に搭載された励振側可動部４を駆動する。また、励振側制御部３は後述の免振装置２に情報１３を出力する。
免振装置２を構成する免振側制御部５は、駆動装置１から出力される情報１３を用いて免振制御用カウンタ推力指令を設定する免振制御とともに、免振側指令信号としての位置指令１０に追従するように免振側フィードバック信号１１を用いて制御する位置・速度制御とを行い、免振側電流１２を出力し、架台（図示せず）上に搭載された免振側可動部６を駆動する。
図１はこの発明の実施の形態１に係る駆動装置及び免振装置の構成を示すブロック図である。
図において、駆動装置１を構成する励振側制御部３は励振側指令信号７に追従するように励振側フィードバック信号８を用いて制御し、励振側電流９を出力し、架台（図示せず）上に搭載された励振側可動部４を駆動する。また、励振側制御部３は後述の免振装置２に情報１３を出力する。
免振装置２を構成する免振側制御部５は、駆動装置１から出力される情報１３を用いて免振制御用カウンタ推力指令を設定する免振制御とともに、免振側指令信号としての位置指令１０に追従するように免振側フィードバック信号１１を用いて制御する位置・速度制御とを行い、免振側電流１２を出力し、架台（図示せず）上に搭載された免振側可動部６を駆動する。
図２はこの発明の実施の形態１に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。
免振側制御部５ａにおいて、免振装置の位置指令を設定する位置指令設定部１０１は、免振側指令信号としての位置指令１０を出力する。位置指令１０は駆動装置１の運転仕様に合せて設定され、通常は免振装置２における励振側可動部４の可動領域中央に設定する。ただし、励振側可動部４の駆動方向の情報を予め得ている場合には、免振装置の可動領域中央からストロークを確保できる方向に移動した位置を位置指令１０として設定しても良い。
位置・速度制御部１０２は、免振装置２の位置・速度制御を実施するもので、位置指令設定部１０１から出力される免振側指令信号としての位置指令１０を基に位置・速度制御推力指令を作成し、免振側可動部６の位置を位置指令１０で指定された位置に制御する。
免振側制御部５ａにおいて、免振装置の位置指令を設定する位置指令設定部１０１は、免振側指令信号としての位置指令１０を出力する。位置指令１０は駆動装置１の運転仕様に合せて設定され、通常は免振装置２における励振側可動部４の可動領域中央に設定する。ただし、励振側可動部４の駆動方向の情報を予め得ている場合には、免振装置の可動領域中央からストロークを確保できる方向に移動した位置を位置指令１０として設定しても良い。
位置・速度制御部１０２は、免振装置２の位置・速度制御を実施するもので、位置指令設定部１０１から出力される免振側指令信号としての位置指令１０を基に位置・速度制御推力指令を作成し、免振側可動部６の位置を位置指令１０で指定された位置に制御する。
情報設定部１０３は、励振側制御部３から情報１３として取り込むデータの種類を選択するもので、データの種類としては速度指令、加速度指令、推力指令、電流指令などがある。
免振制御用カウンタ推力設定部１０４は、情報設定部１０３で設定された情報１０６を用いて励振側駆動反力を導出し、免振制御用カウンタ推力指令１０７を出力する。
免振制御部１４は、情報設定部１０３、免振制御用カウンタ推力設定部１０４とにより構成される。
条件判断部１１０ａは情報１０６を基に、免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御推力指令１０８とのどちらか一方を選択し、スイッチ１１１を切替える。
スイッチ１１１で選択された推力指令が、最終推力指令１１２となり、推力／電流変換部１０５で電流１２ａに変換される。
免振制御用カウンタ推力設定部１０４は、情報設定部１０３で設定された情報１０６を用いて励振側駆動反力を導出し、免振制御用カウンタ推力指令１０７を出力する。
免振制御部１４は、情報設定部１０３、免振制御用カウンタ推力設定部１０４とにより構成される。
条件判断部１１０ａは情報１０６を基に、免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御推力指令１０８とのどちらか一方を選択し、スイッチ１１１を切替える。
スイッチ１１１で選択された推力指令が、最終推力指令１１２となり、推力／電流変換部１０５で電流１２ａに変換される。
図２では、免振制御部１４を情報設定部１０３、免振制御用カウンタ推力設定部１０４で構成した例を示したが、情報設定部１０３、免振制御用カウンタ推力設定部１０４、条件判断部１１０ａ、スイッチ１１１、推力／電流変換部１０５で構成するようにしても良い。
図３は駆動装置の各種指令の波形を示す図で、（ａ）は位置指令の波形を示す図、（ｂ）は速度指令の波形を示す図、（ｃ）は加速度指令の波形を示す図である。
図に示すように、一般に指令パターンは加速領域、定速領域、減速領域、停止領域で構成され、駆動反力は加速領域および減速領域において生じるため、発明の実施の形態1においては、駆動装置の運転のうち駆動反力が生じる加速領域、減速領域において免振制御を行い、駆動反力が生じない定速領域、停止領域においては位置指令設定部１０１からの位置指令１０により免振側可動部位置を制御する。
図に示すように、一般に指令パターンは加速領域、定速領域、減速領域、停止領域で構成され、駆動反力は加速領域および減速領域において生じるため、発明の実施の形態1においては、駆動装置の運転のうち駆動反力が生じる加速領域、減速領域において免振制御を行い、駆動反力が生じない定速領域、停止領域においては位置指令設定部１０１からの位置指令１０により免振側可動部位置を制御する。
図４はこの発明の実施の形態１に係る免振装置の免振側制御部において条件判断部１１０ａで行う条件判断のフローチャートである。情報１０６として励振側速度指令を使用した場合の、条件判断部１１０ａの処理例について説明する。
ステップＳ１０１で、情報１０６を入力し、励振側速度指令時間変化＝０か否かを判断する。
ステップＳ１０１で励振側速度指令時間変化＝０の場合は、ステップＳ１０２でスイッチ１１１ａを選択し、ステップＳ１０３で免振装置の位置・速度制御を実行する。
ステップＳ１０１で励振側速度指令時間変化＝０でない場合は、ステップＳ１０４でスイッチ１１１ｂを選択し、ステップＳ１０５で免振制御用カウンタ推力指令により免振制御を実行する。
ステップＳ１０１で、情報１０６を入力し、励振側速度指令時間変化＝０か否かを判断する。
ステップＳ１０１で励振側速度指令時間変化＝０の場合は、ステップＳ１０２でスイッチ１１１ａを選択し、ステップＳ１０３で免振装置の位置・速度制御を実行する。
ステップＳ１０１で励振側速度指令時間変化＝０でない場合は、ステップＳ１０４でスイッチ１１１ｂを選択し、ステップＳ１０５で免振制御用カウンタ推力指令により免振制御を実行する。
上述では、励振側制御部３から情報１３として励振側速度指令を取り込んだ場合について説明したが、加速度指令、推力指令、電流指令、加速度、推力、電流を用いてもよい。
また、上述では、励振側速度指令時間変化＝０か否かを判断する例について説明したが、閾値により条件判断するようにしても良い。
また、上述では、励振側速度指令時間変化＝０か否かを判断する例について説明したが、閾値により条件判断するようにしても良い。
図５は免振装置を使用せずに駆動装置可動部を駆動した場合のシミュレーション結果を示す図、また図６は従来の免振装置により駆動反力を相殺して架台に振動を与えないようにした場合のシミュレーション結果を示す図である。図において、（ａ）は励振側指令パターン、（ｂ）は励振側速度偏差（励振側指令パターンと実速度の差分）、（ｃ）は架台変位、（ｄ）は免振側可動部位置を示す。
免振装置を使用せずに駆動装置可動部を駆動した図５の場合、駆動装置可動部が励振側指令パターン（a）に従って駆動した際、励振側速度偏差（b）は残留振動を生じており、架台変位（c）も大きく振動しているため、駆動装置の高速・高精度な位置決めは困難である。
また、駆動反力を相殺する免振装置を使用していないので、免振側可動部位置（ｄ）は０となる。
また、駆動反力を相殺する免振装置を使用していないので、免振側可動部位置（ｄ）は０となる。
免振装置可動部を駆動装置可動部の駆動方向と反対方向に駆動させる図６の場合、駆動装置可動部が励振側指令パターン（a）に従って駆動した際、免振制御の効果により励振側速度偏差（b）および架台変位（c）の振動は抑制されている。
しかしながら、駆動装置可動部が同一方向への移動を繰り返す運転の場合では、免振側可動部位置（d）が徐々に加算され、ストロークエンドに達してしまうため、同一方向への連続駆動が制限されることになる。
しかしながら、駆動装置可動部が同一方向への移動を繰り返す運転の場合では、免振側可動部位置（d）が徐々に加算され、ストロークエンドに達してしまうため、同一方向への連続駆動が制限されることになる。
図７はこの発明の実施の形態１に係る免振装置を使用した場合のシミュレーション結果を示す図で、（ａ）は励振側指令パターン、（ｂ）は励振側速度偏差、（ｃ）は架台変位、（ｄ）は免振側可動部位置を示す。
図において、励振側可動部指令パターン（ａ）に従って駆動装置可動部が駆動した際、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）の振動はほぼ抑制されている。また、実施の形態1に係る免振装置においては、駆動装置の運転のうち駆動反力が生じる加速領域、減速領域において免振制御を行い、駆動反力が生じない定速領域、停止領域においては位置指令設定部１０１からの位置指令１０により免振側可動部位置を制御するようにしたので、免振側可動部位置（ｄ）が位置指令１０で指定された位置に制御されており、同一方向への移動を繰り返す場合であっても、免振制御を行うことができる。
図において、励振側可動部指令パターン（ａ）に従って駆動装置可動部が駆動した際、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）の振動はほぼ抑制されている。また、実施の形態1に係る免振装置においては、駆動装置の運転のうち駆動反力が生じる加速領域、減速領域において免振制御を行い、駆動反力が生じない定速領域、停止領域においては位置指令設定部１０１からの位置指令１０により免振側可動部位置を制御するようにしたので、免振側可動部位置（ｄ）が位置指令１０で指定された位置に制御されており、同一方向への移動を繰り返す場合であっても、免振制御を行うことができる。
実施の形態1に係る免振装置においては、駆動装置側の運転により生じる駆動反力に対する免振制御と、免振装置の位置・速度制御を切替え可能とし、免振側可動部による免振制御の必要がない場合に、免振側可動部を所定の位置（例えば、可動範囲の中央）に移動させておくことができるので、
駆動装置側の移動が免振側可動部のストロークエンドを越える同一方向への移動を繰り返す場合であっても、駆動装置側の運転により生じる駆動反力に対する免振制御が効率よく行える。
駆動装置側の移動が免振側可動部のストロークエンドを越える同一方向への移動を繰り返す場合であっても、駆動装置側の運転により生じる駆動反力に対する免振制御が効率よく行える。
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は図２と同様であり、その説明を省略する。
図８はこの発明の実施の形態２に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は図２と同様であり、その説明を省略する。
免振制御用カウンタ推力指令１０７の作成および位置・速度制御推力指令１０８の作成までの構成は実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
免振側制御部５ｂにおいて、条件判断部１１０ｂは情報１０６により、免振制御用カウンタ推力指令１０７を入力する第１のゲインとしての可変ゲイン１１３および位置・速度制御推力指令１０８を入力する第２のゲインとしての可変ゲイン１１４を可変する。
可変ゲイン１１３で調整された免振制御用カウンタ推力指令１１５と可変ゲイン１１４で調整された位置・速度制御推力指令１１６とを加算して、最終推力指令１１７とし、推力／電流変換部１０５で電流１２ｂに変換する。
免振側制御部５ｂにおいて、条件判断部１１０ｂは情報１０６により、免振制御用カウンタ推力指令１０７を入力する第１のゲインとしての可変ゲイン１１３および位置・速度制御推力指令１０８を入力する第２のゲインとしての可変ゲイン１１４を可変する。
可変ゲイン１１３で調整された免振制御用カウンタ推力指令１１５と可変ゲイン１１４で調整された位置・速度制御推力指令１１６とを加算して、最終推力指令１１７とし、推力／電流変換部１０５で電流１２ｂに変換する。
可変ゲイン１１３は、励振側速度指令時間変化≠０の間は、可変ゲイン１１３を１に固定し、免振制御用カウンタ推力指令のみを推力／電流変換部１０５に出力する。また、励振側速度指令時間変化＝０の場合には、可変ゲイン１１３を１から０に徐々に変化させる。
また、可変ゲイン１１４は、励振側速度指令時間変化≠０の間は、可変ゲイン１１４を０に固定し、位置・速度制御推力指令１１６を０にする。また、励振側速度指令時間変化＝０の場合には、可変ゲイン１１４を０から１に徐々に変更させる。
また、可変ゲイン１１４は、励振側速度指令時間変化≠０の間は、可変ゲイン１１４を０に固定し、位置・速度制御推力指令１１６を０にする。また、励振側速度指令時間変化＝０の場合には、可変ゲイン１１４を０から１に徐々に変更させる。
図９はこの発明の実施の形態２に係る免振装置の免振側制御部において条件判断部１１０ｂで行う条件判断のフローチャートである。情報１０６として励振側速度指令を使用した場合の処理例について説明する。
ステップＳ２０１で、励振側制御部の情報１０６を条件判断部１１０ｂに入力し、励振側速度指令時間変化＝０か否かを判断する。
ステップＳ２０１で励振側速度指令時間変化＝０の場合には、ステップＳ２０２で可変ゲイン１１３は１から０、可変ゲイン１１４は０から１にゲインを変化させ、免振制御用カウンタ推力指令から位置・速度制御推力指令に徐々に切替える。
ステップＳ２０１で励振側速度指令時間変化≠０の場合は、ステップＳ２０３で可変ゲイン１１３は１、可変ゲイン１１４は０に固定し、免振制御用カウンタ推力指令のみを出力する。
ステップＳ２０１で、励振側制御部の情報１０６を条件判断部１１０ｂに入力し、励振側速度指令時間変化＝０か否かを判断する。
ステップＳ２０１で励振側速度指令時間変化＝０の場合には、ステップＳ２０２で可変ゲイン１１３は１から０、可変ゲイン１１４は０から１にゲインを変化させ、免振制御用カウンタ推力指令から位置・速度制御推力指令に徐々に切替える。
ステップＳ２０１で励振側速度指令時間変化≠０の場合は、ステップＳ２０３で可変ゲイン１１３は１、可変ゲイン１１４は０に固定し、免振制御用カウンタ推力指令のみを出力する。
図１０はこの発明の実施の形態２に係る免振装置を使用した場合のシミュレーション結果を示す図で、（ａ）は励振側指令パターン、（ｂ）は励振側速度偏差、（ｃ）は架台変位、（ｄ）は免振側可動部位置を示す。
図において、励振側可動部指令パターン（ａ）に従って駆動装置可動部が駆動した際、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）の振動は良好に抑制されている。
また、免振側可動部位置（ｄ）は位置指令１０で指定された位置に制御されているが、可変ゲイン１１３および可変ゲイン１１４を用いて免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御推力指令１０８を緩やかに切替えるようにしたので、実施の形態１で示した図７の免振側可動部位置（ｄ）と比較すると応答は遅れている。
図において、励振側可動部指令パターン（ａ）に従って駆動装置可動部が駆動した際、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）の振動は良好に抑制されている。
また、免振側可動部位置（ｄ）は位置指令１０で指定された位置に制御されているが、可変ゲイン１１３および可変ゲイン１１４を用いて免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御推力指令１０８を緩やかに切替えるようにしたので、実施の形態１で示した図７の免振側可動部位置（ｄ）と比較すると応答は遅れている。
実施の形態１では、免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御推力指令１０８をスイッチ１１１で切替える例を示したが、実施の形態２は可変ゲイン１１３および可変ゲイン１１４を用いて、免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御推力指令１０８の切替えを行うようにしたものである。
免振制御用カウンタ推力指令１０７から位置・速度制御推力指令１０８への切替えを、可変ゲインを用いて徐々に切替えるようにしたので、切替え時のショックを軽減することができる。
免振制御用カウンタ推力指令１０７から位置・速度制御推力指令１０８への切替えを、可変ゲインを用いて徐々に切替えるようにしたので、切替え時のショックを軽減することができる。
実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は図２と同様であり、その説明を省略する。
免振側制御部５ｃにおいて、位置・速度制御部１０２と直列にノッチフィルタ２０１を配置し、ノッチフィルタ２０１を通した位置・速度制御推力指令２０２と、免振制御用カウンタ推力指令１０７とを加算して最終推力指令２０３とし、推力／電流変換部１０５で電流１２ｃに変換する。
図１１はこの発明の実施の形態３に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は図２と同様であり、その説明を省略する。
免振側制御部５ｃにおいて、位置・速度制御部１０２と直列にノッチフィルタ２０１を配置し、ノッチフィルタ２０１を通した位置・速度制御推力指令２０２と、免振制御用カウンタ推力指令１０７とを加算して最終推力指令２０３とし、推力／電流変換部１０５で電流１２ｃに変換する。
図１２は駆動装置の各種指令の波形を示す図で、（ａ）は位置指令の波形を示す図、（ｂ）は速度指令の波形を示す図、（ｃ）は加速度指令の波形を示す図である。図１２は実施の形態１で示した図３と比較して、定速領域、停止領域が少ない指令パターンの例である。
実施の形態１、２では、駆動装置の運転のうち駆動反力が生じる加速領域、減速領域において免振制御を行い、駆動反力が生じない定速領域、停止領域においては位置指令設定部１０１からの位置指令１０により可動部位置を制御する例を示した。
しかしながら、図１２に示すような定速領域、停止領域が少ない指令パターンの場合においては、位置指令１０による可動部位置を制御する時間が十分に取れないことがあるため、実施の形態３では、免振制御と位置指令１０による可動部位置制御とを同時に行うようにしたものである。
実施の形態１、２では、駆動装置の運転のうち駆動反力が生じる加速領域、減速領域において免振制御を行い、駆動反力が生じない定速領域、停止領域においては位置指令設定部１０１からの位置指令１０により可動部位置を制御する例を示した。
しかしながら、図１２に示すような定速領域、停止領域が少ない指令パターンの場合においては、位置指令１０による可動部位置を制御する時間が十分に取れないことがあるため、実施の形態３では、免振制御と位置指令１０による可動部位置制御とを同時に行うようにしたものである。
図１３は、図１１の構成においてノッチフィルタ２０１を介さずに、免振制御と位置指令１０による可動部位置制御とを同時に行った場合のシミュレーション結果を示す図で、（ａ）は励振側指令パターン、（ｂ）は励振側速度偏差、（ｃ）は架台変位、（ｄ）は免振側可動部位置を示す。
位置・速度制御部１０２から出力される位置・速度制御推力指令１０８は、移動した免振側可動部を位置指令１０で指定された位置に戻す指令であり、免振制御用カウンタ推力指令１０７と異なる極性の推力指令となる。このため、免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御推力指令１０８を同時に行うと、免振制御用カウンタ推力指令１０７による免振制御の効果を妨げ、架台振動を励起することがある。
位置・速度制御部１０２から出力される位置・速度制御推力指令１０８は、移動した免振側可動部を位置指令１０で指定された位置に戻す指令であり、免振制御用カウンタ推力指令１０７と異なる極性の推力指令となる。このため、免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御推力指令１０８を同時に行うと、免振制御用カウンタ推力指令１０７による免振制御の効果を妨げ、架台振動を励起することがある。
免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御推力指令１０８とを加算した場合（図１１の構成からノッチフィルタ２０１を省略した場合）のシミュレーション結果を示す図１３において、免振側可動部６は位置・速度制御部１０２によって位置指令１０で指定された位置に制御されているため、免振側可動部位置（ｄ）はストロークエンドに達することはない。
しかしながら、駆動装置可動部が励振側可動部指令パターン（ａ）に従って駆動した際、位置・速度制御推力指令１０８により免振制御用カウンタ推力指令１０７による免振制御の効果が妨げられるので、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）については、
免振装置を使用しない場合である図５のシミュレーション結果と比較すると、振動が抑制されているが、
従来の免振装置を使用した場合である図６のシミュレーション結果と比較すると、振動が増大している。
しかしながら、駆動装置可動部が励振側可動部指令パターン（ａ）に従って駆動した際、位置・速度制御推力指令１０８により免振制御用カウンタ推力指令１０７による免振制御の効果が妨げられるので、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）については、
免振装置を使用しない場合である図５のシミュレーション結果と比較すると、振動が抑制されているが、
従来の免振装置を使用した場合である図６のシミュレーション結果と比較すると、振動が増大している。
一般に、架台は加振力が加えられると架台の固有モード周波数で振動する。加振力が架台の固有モード周波数と一致している時、架台振動振幅は振動が持続または増幅され、加振力に架台の固有モード周波数が含まれない時、架台振動振幅は減衰し収束する。
このため、実施の形態３においては、位置・速度制御部１０２と直列に配置されるノッチフィルタ２０１に架台の固有モード周波数と同一値を設定し、位置・速度制御推力指令１０８からノッチフィルタ２０１で架台の振動成分を除去した推力指令２０２を作成し、免振制御用カウンタ推力指令１０７に加算する。
このため、実施の形態３においては、位置・速度制御部１０２と直列に配置されるノッチフィルタ２０１に架台の固有モード周波数と同一値を設定し、位置・速度制御推力指令１０８からノッチフィルタ２０１で架台の振動成分を除去した推力指令２０２を作成し、免振制御用カウンタ推力指令１０７に加算する。
図１４はこの発明の実施の形態３に係る免振装置を使用した場合のシミュレーション結果を示す図で、（ａ）は励振側指令パターン、（ｂ）は励振側速度偏差、（ｃ）は架台変位、（ｄ）は免振側可動部位置を示す。
図１４において、駆動装置可動部が励振側指令パターン（ａ）に従って駆動した際、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）の振動は、免振制御と位置指令１０による可動部位置制御とを同時に行った場合である図１３のシミュレーション結果と比較して、ほぼ抑制されている。また、免振側可動部位置（ｄ）は位置指令１０で指定された位置に制御されている。
図１４において、駆動装置可動部が励振側指令パターン（ａ）に従って駆動した際、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）の振動は、免振制御と位置指令１０による可動部位置制御とを同時に行った場合である図１３のシミュレーション結果と比較して、ほぼ抑制されている。また、免振側可動部位置（ｄ）は位置指令１０で指定された位置に制御されている。
上記では、ノッチフィルタ２０１で位置・速度制御推力指令１０８から架台の振動成分を除去する例について説明したが、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタを使用しても良い。
実施の形態３は、架台の振動抑制と免振装置の位置及び速度制御とを同時に行うことができるため、定速領域、停止領域停止期間の短い連続した指令パターンにおいても免振制御が効率よく行える。
実施の形態４．
図１５はこの発明の実施の形態４に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は、図２と同様であり、その説明を省略する。
免振側制御部５ｄにおいて、干渉成分補償部３０１は、免振制御用カウンタ推力指令１０７に加算する位置・速度制御推力指令１０８に含まれる免振制御の効果を妨げる干渉成分を算出するとともに、干渉成分補償の出力を調整する後処理を行い、干渉成分補償推力指令３０２を出力する。
免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御推力指令１０８と干渉成分補償推力指令３０２とを加算して最終推力指令３０３とし、推力／電流変換部１０５で電流１２ｄに変換する。
実施の形態４においては、免振制御用カウンタ推力指令１０７および位置・速度制御推力指令１０８に、干渉成分補償推力指令３０２をフィードフォワードで加算するようにしたものである。
図１５はこの発明の実施の形態４に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は、図２と同様であり、その説明を省略する。
免振側制御部５ｄにおいて、干渉成分補償部３０１は、免振制御用カウンタ推力指令１０７に加算する位置・速度制御推力指令１０８に含まれる免振制御の効果を妨げる干渉成分を算出するとともに、干渉成分補償の出力を調整する後処理を行い、干渉成分補償推力指令３０２を出力する。
免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御推力指令１０８と干渉成分補償推力指令３０２とを加算して最終推力指令３０３とし、推力／電流変換部１０５で電流１２ｄに変換する。
実施の形態４においては、免振制御用カウンタ推力指令１０７および位置・速度制御推力指令１０８に、干渉成分補償推力指令３０２をフィードフォワードで加算するようにしたものである。
図１６は位置・速度制御推力指令１０８を作成する位置・速度制御部１０２の内部構成を示す図である。
図において、位置Ｐ（比例）制御部３０４は、位置指令設定部１０１から出力される位置指令１０と免振側フィードバック信号１１との差分にゲイン係数を乗じ、位置Ｐ制御指令３０８を演算する。
速度Ｐ（比例）制御部３０６は、位置Ｐ制御指令３０８と微分演算部３０５で免振側フィードバック信号１１を微分した値との差分にゲイン係数を乗じ、速度Ｐ制御指令３０９を演算する。
また、速度Ｉ（積分）制御部３０７は、位置Ｐ制御指令３０８と微分演算部３０５で免振側フィードバック信号１１を微分した値との差分を集計し、その総和にゲイン係数を乗じ、速度Ｉ制御指令３１０を演算する。
速度Ｐ制御指令３０９と速度Ｉ制御指令３１０とを加算して、位置・速度制御推力指令１０８として出力する。
図において、位置Ｐ（比例）制御部３０４は、位置指令設定部１０１から出力される位置指令１０と免振側フィードバック信号１１との差分にゲイン係数を乗じ、位置Ｐ制御指令３０８を演算する。
速度Ｐ（比例）制御部３０６は、位置Ｐ制御指令３０８と微分演算部３０５で免振側フィードバック信号１１を微分した値との差分にゲイン係数を乗じ、速度Ｐ制御指令３０９を演算する。
また、速度Ｉ（積分）制御部３０７は、位置Ｐ制御指令３０８と微分演算部３０５で免振側フィードバック信号１１を微分した値との差分を集計し、その総和にゲイン係数を乗じ、速度Ｉ制御指令３１０を演算する。
速度Ｐ制御指令３０９と速度Ｉ制御指令３１０とを加算して、位置・速度制御推力指令１０８として出力する。
図１７はこの発明の実施の形態４に係る免振装置において免振側制御部における干渉成分補償部３０１の内部構成を示す図である。
図において、干渉成分補償部３０１ａは、速度Ｐ制御干渉補償部４０１ａで免振制御用カウンタ推力指令１０７を基に作成した速度Ｐ制御干渉補償推力指令４０２ａを、免振側フィードバック信号１１による可変ゲイン４０３により調整し、干渉成分補償推力指令３０２ａを出力する。
実施の形態４においては、干渉成分補償部３０１ａは、位置・速度制御部１０２の後半部の速度Ｐ制御指令３０９に対して干渉補償を行う例を示した。
図において、干渉成分補償部３０１ａは、速度Ｐ制御干渉補償部４０１ａで免振制御用カウンタ推力指令１０７を基に作成した速度Ｐ制御干渉補償推力指令４０２ａを、免振側フィードバック信号１１による可変ゲイン４０３により調整し、干渉成分補償推力指令３０２ａを出力する。
実施の形態４においては、干渉成分補償部３０１ａは、位置・速度制御部１０２の後半部の速度Ｐ制御指令３０９に対して干渉補償を行う例を示した。
図１７において、速度Ｐ制御干渉補償部４０１ａは、免振制御用カウンタ推力指令１０７を用いて可動部速度推定値ｖcoを導出し、速度Ｐ制御干渉補償推力指令４０２ａを求める。
可動部速度推定値ｖcoは、免振制御用カウンタ推力指令１０７を用いて次のように推定する。
推力Ｆ、質量Ｍ、加速度ａは、一般的な物理法則より次式（１）の関係で表される。
Ｆ＝Ｍ＊ａ ・・・（１）
ここで、免振用カウンタ推力指令Ｆｃ、可動部質量Ｍｃ、可動部加速度ａcと定義すると、可動部速度推定値ｖcoは次式（３）で得られる。
Ｆｃ＝Ｍｃ＊ａc ・・・（２）
ｖco ＝ａc／ｓ
＝Ｆｃ／Ｍｃ＊１／ｓ ・・・（３）
式（３）において、１／ｓは積分器を表している。
可動部速度推定値ｖcoは、免振制御用カウンタ推力指令１０７を用いて次のように推定する。
推力Ｆ、質量Ｍ、加速度ａは、一般的な物理法則より次式（１）の関係で表される。
Ｆ＝Ｍ＊ａ ・・・（１）
ここで、免振用カウンタ推力指令Ｆｃ、可動部質量Ｍｃ、可動部加速度ａcと定義すると、可動部速度推定値ｖcoは次式（３）で得られる。
Ｆｃ＝Ｍｃ＊ａc ・・・（２）
ｖco ＝ａc／ｓ
＝Ｆｃ／Ｍｃ＊１／ｓ ・・・（３）
式（３）において、１／ｓは積分器を表している。
また、図１６の速度Ｐ制御指令３０９は、可動部速度推定値ｖcoを用いて次式（４）で得られる。
速度Ｐ制御指令３０９ ＝ Ｋsp ＊ｖco ・・・（４）
ここで、Ｋspは速度Ｐ制御ゲインであり、速度Ｐ制御応答周波数をωscとすると、Ｋsp＝Ｍｃ＊ωscで表される。
速度Ｐ制御指令３０９ ＝ Ｋsp ＊ｖco ・・・（４）
ここで、Ｋspは速度Ｐ制御ゲインであり、速度Ｐ制御応答周波数をωscとすると、Ｋsp＝Ｍｃ＊ωscで表される。
したがって、速度Ｐ制御指令３０９を干渉補償の対象とした場合、速度Ｐ制御干渉補償推力指令４０２ａは次式（５）で得られる。
速度Ｐ制御干渉補償推力指令４０２ａ
＝Ｋsp ＊ｖco
＝Ｍｃ＊ωsc ＊ｖco
＝Ｍｃ＊ωsc ＊ Ｆｃ／Ｍｃ＊１／ｓ
＝ωsc／ｓ＊ Ｆｃ ・・・（５）
式（５）より、速度Ｐ制御干渉補償部４０１ａにおける制御内容はωsc／ｓとなる。
速度Ｐ制御干渉補償推力指令４０２ａ
＝Ｋsp ＊ｖco
＝Ｍｃ＊ωsc ＊ｖco
＝Ｍｃ＊ωsc ＊ Ｆｃ／Ｍｃ＊１／ｓ
＝ωsc／ｓ＊ Ｆｃ ・・・（５）
式（５）より、速度Ｐ制御干渉補償部４０１ａにおける制御内容はωsc／ｓとなる。
さらに、干渉成分補償部３０１ａは、速度Ｐ制御干渉補償推力指令４０２ａを、免振側フィードバック信号１１に応じた可変ゲイン４０３によって調整し、干渉成分補償推力指令３０２ａとして出力する。
図１８はこの発明の実施の形態４に係る免振装置において免振側制御部の干渉成分補償部３０１ａにおける可変ゲイン４０３を示す図である。図において、横軸は免振側フィードバック信号１１としての免振側可動部位置を表し、免振側可動部の可動範囲の中央を０とし、左右の可動範囲最大値（ストロークエンド）を±Ｘmaxとする。また、縦軸はゲインであり、免振側可動部位置によってゲインＧａから０に設定値を変更する。
図１８において、（ａ）はゲインを免振側可動部の可動範囲の中央でＧａとし、免振側可動部の可動範囲最大値±Ｘmaxで０となるように直線で変化させる例、また（ｂ）はゲインを免振側可動部の可動範囲の中央および中央近傍でＧａとし、免振側可動部の可動範囲最大値±Ｘmax近傍で０となるように制御するとともに、変化するコーナ部を曲線で変化させた例である。
速度Ｐ制御干渉補償推力指令４０２ａは、免振側可動部位置に応じて可変ゲイン４０３によって調整される。図１８（ａ）、（ｂ）において、干渉成分補償推力指令３０２ａは可動範囲最大値（ストロークエンド）±Ｘmaxに近づくに従って減少し、±Ｘmaxで０となる。この時、免振側可動部は位置・速度制御部１０２によって初期位置に制御される。
図１９はこの発明の実施の形態４に係る免振装置を使用した場合のシミュレーション結果を示す図で、（ａ）は励振側指令パターン、（ｂ）は励振側速度偏差、（ｃ）は架台変位、（ｄ）は免振側可動部位置を示す。
図１９において、駆動装置可動部が励振側指令パターン（ａ）に従って駆動した際、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）の振動は良好に抑制されている。また、免振側可動部位置（ｄ）は位置指令１０で指定された位置に制御されている。
図１９において、駆動装置可動部が励振側指令パターン（ａ）に従って駆動した際、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）の振動は良好に抑制されている。また、免振側可動部位置（ｄ）は位置指令１０で指定された位置に制御されている。
免振制御用カウンタ推力指令１０７から免振側可動部速度を推定して干渉成分補償３０１を導出し、位置・速度制御推力指令１０８に対してフィードフォワードで与えるようにしたので、位置・速度制御部１０２の応答周波数を上げても不安定になることがない。したがって、より停止期間の短い連続した指令パターンで、免振装置の位置・速度制御部は速い応答が求められる場合においても、良好な架台振動抑制効果が得られる。
上記では速度Ｐ制御部３０６の出力から免振制御を妨げる干渉成分を除去する例について説明したが、速度Ｉ制御部３０７の出力を加算してから免振制御を妨げる干渉成分を除去する処理を行っても良い。
実施の形態５．
図２０はこの発明の実施の形態５に係る免振装置において免振側制御部における干渉成分補償部３０１ｂの内部構成を示す図である。
図において、干渉成分補償部３０１ｂは、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｂで免振制御用カウンタ推力指令１０７を基に作成した位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂを、ハイパスフィルタ４０４、リミッタ４０５により調整し、干渉成分補償推力指令３０２ｂを出力する。
実施の形態５においては、干渉成分補償部３０１ｂは、位置・速度制御部１０２を構成する位置Ｐ制御部３０４、速度Ｐ制御部３０６および速度Ｉ制御部３０７の出力に対して干渉補償を行う。
図２０はこの発明の実施の形態５に係る免振装置において免振側制御部における干渉成分補償部３０１ｂの内部構成を示す図である。
図において、干渉成分補償部３０１ｂは、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｂで免振制御用カウンタ推力指令１０７を基に作成した位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂを、ハイパスフィルタ４０４、リミッタ４０５により調整し、干渉成分補償推力指令３０２ｂを出力する。
実施の形態５においては、干渉成分補償部３０１ｂは、位置・速度制御部１０２を構成する位置Ｐ制御部３０４、速度Ｐ制御部３０６および速度Ｉ制御部３０７の出力に対して干渉補償を行う。
位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｂは、免振制御用カウンタ推力指令１０７を用いて可動部速度推定値ｖcoおよび免振側可動部位置推定値ｘcoを求める。
可動部速度推定値ｖcoは、実施の形態４で記載のように式（３）で得られ、
ｖco ＝Ｆｃ／Ｍｃ＊１／ｓ ・・・（３）
また、免振側可動部位置推定値ｘcoは次式（６）で得られる。
ｘco ＝ｖco／ｓ
＝Ｆｃ／Ｍｃ＊１／ｓ２ ・・・（６）
可動部速度推定値ｖcoは、実施の形態４で記載のように式（３）で得られ、
ｖco ＝Ｆｃ／Ｍｃ＊１／ｓ ・・・（３）
また、免振側可動部位置推定値ｘcoは次式（６）で得られる。
ｘco ＝ｖco／ｓ
＝Ｆｃ／Ｍｃ＊１／ｓ２ ・・・（６）
位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂは次式（７）で得られる。
位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂ
＝（ωpc ＊ ｘco + ｖco ）＊Ｋsp（１＋ωspi／ｓ）＊Ｆｃ
＝（ωpc ＊Ｆｃ／Ｍｃ／ｓ２ + Ｆｃ／Ｍｃ／ｓ）
＊ Ｍｃ＊ωsc ＊（１＋ωspi／ｓ）＊Ｆｃ
＝ωsc／ｓ
＊｛１＋（ωpc ＋ωspi）／ｓ＋（ωpc＊ωspi）／ｓ２｝＊Ｆｃ・・（７）
ここで、ωpcは位置Ｐ制御の位置応答周波数、ωspiは速度ＰＩ制御の積分時定数、ωscは速度Ｐ制御応答周波数、ＫspはＫsp ＝Ｍｃ＊ωscで表される速度Ｐ制御ゲインである。
位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂ
＝（ωpc ＊ ｘco + ｖco ）＊Ｋsp（１＋ωspi／ｓ）＊Ｆｃ
＝（ωpc ＊Ｆｃ／Ｍｃ／ｓ２ + Ｆｃ／Ｍｃ／ｓ）
＊ Ｍｃ＊ωsc ＊（１＋ωspi／ｓ）＊Ｆｃ
＝ωsc／ｓ
＊｛１＋（ωpc ＋ωspi）／ｓ＋（ωpc＊ωspi）／ｓ２｝＊Ｆｃ・・（７）
ここで、ωpcは位置Ｐ制御の位置応答周波数、ωspiは速度ＰＩ制御の積分時定数、ωscは速度Ｐ制御応答周波数、ＫspはＫsp ＝Ｍｃ＊ωscで表される速度Ｐ制御ゲインである。
従って、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｂにおける制御内容は次のようになる。
ωsc／ｓ＊｛１＋（ωpc ＋ωspi）／ｓ＋（ωpc＊ωspi）／ｓ２｝
ωsc／ｓ＊｛１＋（ωpc ＋ωspi）／ｓ＋（ωpc＊ωspi）／ｓ２｝
位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂを用いた場合、位置・速度制御部推力指令１０８がほぼ相殺され、免振制御用カウンタ推力指令１０７のみで駆動していることと等価になるため、駆動装置可動部が同一方向への移動を繰り返す運転の場合においては、免振側可動部位置が徐々に更新されストロークエンドに達してしまうという問題点がある。
その対策として、実施の形態５では位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｂと直列にハイパスフィルタ４０４およびリミッタ４０５を設ける。
ハイパスフィルタ４０４に設定した周波数よりも低い帯域では、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂが遮断され、位置・速度制御が有効になる。また、ハイパスフィルタ４０４に設定した周波数よりも高い帯域では、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂを通過させるため、免振用カウンタ推力指令のみ出力されることと等価になり、架台振動を抑制する。
さらに、リミッタ４０５によって干渉成分補償量を制限し過補償を防ぐ。
ハイパスフィルタ４０４に設定した周波数よりも低い帯域では、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂが遮断され、位置・速度制御が有効になる。また、ハイパスフィルタ４０４に設定した周波数よりも高い帯域では、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂを通過させるため、免振用カウンタ推力指令のみ出力されることと等価になり、架台振動を抑制する。
さらに、リミッタ４０５によって干渉成分補償量を制限し過補償を防ぐ。
図２１はこの発明の実施の形態５に係る免振装置を使用した場合のシミュレーション結果を示す図で、（ａ）は励振側指令パターン、（ｂ）は励振側速度偏差、（ｃ）は架台変位、（ｄ）は免振側可動部位置を示す。
図２１において、駆動装置可動部が励振側指令パターン（ａ）に従って駆動した際、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）の振動は良好に抑制されている。また、免振側可動部位置（ｄ）は位置指令１０で指定された位置に制御されている。
図２１において、駆動装置可動部が励振側指令パターン（ａ）に従って駆動した際、励振側速度偏差（ｂ）および架台変位（ｃ）の振動は良好に抑制されている。また、免振側可動部位置（ｄ）は位置指令１０で指定された位置に制御されている。
上記では、ハイパスフィルタ４０４で位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂから免振制御用カウンタ推力指令の基本波成分を除去する例について説明したが、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタを使用しても良い。
免振制御用カウンタ推力指令１０７から免振側可動部速度を推定して干渉成分補償３０１を導出し、位置・速度制御推力指令１０８に対してフィードフォワードで与えるようにしたので、位置・速度制御部１０２の応答周波数を上げても不安定になることがない。したがって、より停止期間の短い連続した指令パターンで、免振装置の位置・速度制御部は速い応答が求められる場合においても、良好な架台振動抑制効果が得られる。
実施の形態６．
図２２はこの発明の実施の形態６に係る免振装置において免振側制御部における干渉成分補償部３０１ｃの内部構成を示す図である。
図において、干渉成分補償部３０１ｃは、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｃと、免振側フィードバック信号１１により可変する可変ゲイン４０３と、可変ゲイン４０３の使用の是非を選択する可変ゲイン選択スイッチ４０６と、ハイパスフィルタ４０４と、ハイパスフィルタ４０４の使用の是非を選択するハイパスフィルタ選択スイッチ４０７と、リミッタ４０５と、リミッタ４０５の使用の是非を選択するリミッタ選択スイッチ４０８とから構成される。
位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｃは、位置Ｐ干渉補償手段、速度Ｐ干渉補償手段、速度Ｉ干渉補償手段から構成され、いずれか一つ、または複数を選択して干渉補償を実行する。
図２２はこの発明の実施の形態６に係る免振装置において免振側制御部における干渉成分補償部３０１ｃの内部構成を示す図である。
図において、干渉成分補償部３０１ｃは、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｃと、免振側フィードバック信号１１により可変する可変ゲイン４０３と、可変ゲイン４０３の使用の是非を選択する可変ゲイン選択スイッチ４０６と、ハイパスフィルタ４０４と、ハイパスフィルタ４０４の使用の是非を選択するハイパスフィルタ選択スイッチ４０７と、リミッタ４０５と、リミッタ４０５の使用の是非を選択するリミッタ選択スイッチ４０８とから構成される。
位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｃは、位置Ｐ干渉補償手段、速度Ｐ干渉補償手段、速度Ｉ干渉補償手段から構成され、いずれか一つ、または複数を選択して干渉補償を実行する。
干渉成分補償部３０１ｃにおいて、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｃで免振制御用カウンタ推力指令１０７を基に、選択された干渉補償手段により干渉補償推力指令４０２ｃを作成する。
干渉補償推力指令４０２ｃに対して、さらに可変ゲイン選択スイッチ４０６により可変ゲイン選択時接点４０６ａが選択されている場合には、可変ゲイン４０３の使用による調整を実行する。ただし、可変ゲイン否選択時接点４０６ｂが選択されている場合には可変ゲイン４０３の使用による調整は行わない。
さらにハイパスフィルタ選択スイッチ４０７によりハイパスフィルタ選択時接点４０７ａが選択されている場合には、ハイパスフィルタ４０４の使用による調整を実行する。ただし、ハイパスフィルタ否選択時接点４０７ｂが選択されている場合にはハイパスフィルタ４０４の使用による調整は行わない。
さらにリミッタ選択スイッチ４０８によりリミッタ選択時接点４０８ａが選択されている場合には、リミッタ４０５の使用による調整を実行する。ただし、リミッタ否選択時接点４０８ｂが選択されている場合には、リミッタ４０５の使用による調整は行わない。
干渉補償推力指令４０２ｃに対して、可変ゲイン選択スイッチ４０６、ハイパスフィルタ選択スイッチ４０７、リミッタ選択スイッチ４０８により選択処理して干渉成分補償推力指令３０２ｃを作成、出力する。
干渉補償推力指令４０２ｃに対して、さらに可変ゲイン選択スイッチ４０６により可変ゲイン選択時接点４０６ａが選択されている場合には、可変ゲイン４０３の使用による調整を実行する。ただし、可変ゲイン否選択時接点４０６ｂが選択されている場合には可変ゲイン４０３の使用による調整は行わない。
さらにハイパスフィルタ選択スイッチ４０７によりハイパスフィルタ選択時接点４０７ａが選択されている場合には、ハイパスフィルタ４０４の使用による調整を実行する。ただし、ハイパスフィルタ否選択時接点４０７ｂが選択されている場合にはハイパスフィルタ４０４の使用による調整は行わない。
さらにリミッタ選択スイッチ４０８によりリミッタ選択時接点４０８ａが選択されている場合には、リミッタ４０５の使用による調整を実行する。ただし、リミッタ否選択時接点４０８ｂが選択されている場合には、リミッタ４０５の使用による調整は行わない。
干渉補償推力指令４０２ｃに対して、可変ゲイン選択スイッチ４０６、ハイパスフィルタ選択スイッチ４０７、リミッタ選択スイッチ４０８により選択処理して干渉成分補償推力指令３０２ｃを作成、出力する。
実施の形態６は、実施の形態４，５と同様に、免振制御としての免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御としての位置・速度制御推力指令１０８とを同時に実行する場合に、干渉成分補償部３０１において、位置・速度制御推力指令１０８に含まれるところの免振制御を妨げる干渉成分を算出し、免振制御用カウンタ推力指令１０７にフィードフォワードで加算することにより、免振制御を妨げる干渉成分を除去するものである。
位置・速度制御としての位置・速度制御推力指令１０８を作成する位置・速度制御部１０２を構成する位置Ｐ（比例）制御部３０４、速度Ｐ（比例）制御部３０６、速度Ｉ（積分）制御部３０７の内、
実施の形態４においては、速度Ｐ制御部３０６の出力、または速度Ｐ制御部３０６および速度Ｉ制御部３０７の出力から免振制御を妨げる干渉成分を除去する例、また実施の形態５においては、位置Ｐ制御部３０４の出力、速度Ｐ制御部３０６の出力および速度Ｉ制御部３０７の出力から免振制御を妨げる干渉成分を除去する例を記載したが、
実施の形態６においては、免振制御を妨げる干渉成分を除去する対象を位置・速度制御部１０２を構成する位置Ｐ制御部３０４、速度Ｐ制御部３０６、速度Ｉ制御部３０７から適宜選択できるようにしたものである。
実施の形態４においては、速度Ｐ制御部３０６の出力、または速度Ｐ制御部３０６および速度Ｉ制御部３０７の出力から免振制御を妨げる干渉成分を除去する例、また実施の形態５においては、位置Ｐ制御部３０４の出力、速度Ｐ制御部３０６の出力および速度Ｉ制御部３０７の出力から免振制御を妨げる干渉成分を除去する例を記載したが、
実施の形態６においては、免振制御を妨げる干渉成分を除去する対象を位置・速度制御部１０２を構成する位置Ｐ制御部３０４、速度Ｐ制御部３０６、速度Ｉ制御部３０７から適宜選択できるようにしたものである。
上記では、ハイパスフィルタ４０４で干渉補償推力指令４０２ｃから免振制御用カウンタ推力指令の基本波成分を除去する例について説明したが、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタを使用しても良い。
実施の形態６では、位置・速度制御としての位置・速度制御推力指令１０８を作成する位置・速度制御部１０２を構成する位置Ｐ制御部３０４、速度Ｐ制御部３０６、速度Ｉ制御部３０７の内から、免振制御を妨げる干渉成分を除去する対象を適宜選択できるようにしたので、負荷仕様、指令パターンに対応した良好な架台振動抑制効果が得られる。
実施の形態７．
図２３はこの発明の実施の形態７に係る免振装置において免振側制御部における干渉成分補償部３０１ｄの内部構成を示す図である。
図において、干渉成分補償部３０１ｄは免振制御用カウンタ推力指令１０７を入力し、干渉補償部４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃでそれぞれ演算した干渉補償推力指令を、ハイパスフィルタ４１１ａ，４１１ｂ，４１１ｃにより調整した後、加算部４１２で加算し、さらに過補償を防ぐためにリミッタ４０５によって干渉成分補償量を制限して干渉成分補償推力指令３０２ｄとして出力する。
図２３はこの発明の実施の形態７に係る免振装置において免振側制御部における干渉成分補償部３０１ｄの内部構成を示す図である。
図において、干渉成分補償部３０１ｄは免振制御用カウンタ推力指令１０７を入力し、干渉補償部４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃでそれぞれ演算した干渉補償推力指令を、ハイパスフィルタ４１１ａ，４１１ｂ，４１１ｃにより調整した後、加算部４１２で加算し、さらに過補償を防ぐためにリミッタ４０５によって干渉成分補償量を制限して干渉成分補償推力指令３０２ｄとして出力する。
上述の実施の形態５で式（７）として記載した、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令４０２ｂを出力する位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｂの制御内容である
ωsc／ｓ＊｛１＋（ωpc ＋ωspi）／ｓ＋（ωpc＊ωspi）／ｓ２｝において、
位置Ｐ速度ＰＩ制御干渉補償を分母のｓの次数に着目し、３項に分けたものである。
ここで、ωpcは位置Ｐ制御の位置応答周波数、ωspiは速度ＰＩ制御の積分時定数、ωscは速度Ｐ制御応答周波数である。
ωsc／ｓ＊｛１＋（ωpc ＋ωspi）／ｓ＋（ωpc＊ωspi）／ｓ２｝において、
位置Ｐ速度ＰＩ制御干渉補償を分母のｓの次数に着目し、３項に分けたものである。
ここで、ωpcは位置Ｐ制御の位置応答周波数、ωspiは速度ＰＩ制御の積分時定数、ωscは速度Ｐ制御応答周波数である。
ここで、速度Ｐ制御干渉補償部４１０ａの制御内容はωsc／ｓ 、
また、第１の位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部としての位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部４１０ｂの制御内容は、
ωsc／ｓ＊（ωpc ＋ωspi）／ｓ 、
また、第２の位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部としての位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部４１０ｃの制御内容は、
ωsc／ｓ＊（ωpc＊ωspi）／ｓ２ である。
各干渉補償部４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃの特徴として、
速度Ｐ制御干渉補償部４１０ａは適応性を高める効果があり、
位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部４１０ｂは、オーバーシュート、抑制摩擦補償などで偏差をなくす効果があり、
また、位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部４１０ｃは、高精度な位置制御を実現する効果がある。
また、第１の位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部としての位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部４１０ｂの制御内容は、
ωsc／ｓ＊（ωpc ＋ωspi）／ｓ 、
また、第２の位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部としての位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部４１０ｃの制御内容は、
ωsc／ｓ＊（ωpc＊ωspi）／ｓ２ である。
各干渉補償部４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃの特徴として、
速度Ｐ制御干渉補償部４１０ａは適応性を高める効果があり、
位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部４１０ｂは、オーバーシュート、抑制摩擦補償などで偏差をなくす効果があり、
また、位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部４１０ｃは、高精度な位置制御を実現する効果がある。
また、上記では干渉補償部４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃの出力をそれぞれハイパスフィルタ４１１ａ，４１１ｂ，４１１ｃにより調整した後、加算部４１２で加算した後、リミッタ４０５によって干渉成分補償量を制限する例を示したが、ハイパスフィルタ４１１ａ，４１１ｂ，４１１ｃおよびリミッタ４０５のうち少なくとも1つがない構成としてもよい。
また、上記では、ハイパスフィルタ４１１ａ，４１１ｂ，４１１ｃで干渉補償部４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃの出力を調整する例について説明したが、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタを使用しても良い。
実施の形態８．
図２４はこの発明の実施の形態８に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、３０１、３０２、３０３は、図１５と同様であり、その説明を省略する。
免振側制御部において、位置指令生成部５０１は免振制御用カウンタ指令１０７を入力し、位置・速度制御部１０２に位置指令１０を出力する。
図２４はこの発明の実施の形態８に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、３０１、３０２、３０３は、図１５と同様であり、その説明を省略する。
免振側制御部において、位置指令生成部５０１は免振制御用カウンタ指令１０７を入力し、位置・速度制御部１０２に位置指令１０を出力する。
また、図２５はこの発明の実施の形態８に係る免振装置の免振側制御部における位置指令生成部５０１の構成を示す図である。図において、位置指令生成部５０１は、免振制御用カウンタ推力指令１０７を積分器５０２、積分器５０３で２階積分した値に推力−加速度換算部５０４で−１／ｍｃを乗じた値と免振側可動部基準位置設定部５０５から出力される免振側可動部基準位置（＝０）５０６とを加算して位置指令１０を出力する。ここで、ｍｃは免振側可動部の質量［ｋｇ］である。
すなわち、免振制御用カウンタ推力指令１０７を加速度指令に換算し、換算した加速度指令を２階積分して位置指令に換算し、換算した位置指令を逆向きに位置・速度制御部の位置指令として入力する。
すなわち、免振制御用カウンタ推力指令１０７を加速度指令に換算し、換算した加速度指令を２階積分して位置指令に換算し、換算した位置指令を逆向きに位置・速度制御部の位置指令として入力する。
また、図２６はこの発明の実施の形態８に係る免振装置の免振側制御部における干渉成分補償部３０１の構成を示す図である。図において、干渉成分補償部３０１ｅは、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｂの出力４０２ｂをそのまま干渉成分補償部の出力３０２ｅとして出力する。なお、位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｂは、実施の形態５における図２０の位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部４０１ｂと同一であり、その説明を省略する。
免振制御用カウンタ推力指令１０７、干渉成分補償部３０１ｅの出力３０２ｅ、位置・速度制御部１０２の出力である位置・速度制御推力指令１０８の和を免振側最終推力指令３０３として、推力／電流変換部１０５に入力し、電流１２ｆに変換する。
実施の形態８は、免振制御用カウンタ推力により生じる免振側変位をキャンセルする位置指令を免振側位置・速度制御部に入力するため、連続して同一方向へ動作する指令パターンにおいても免振制御を効率よく行える。
実施の形態８は、免振制御用カウンタ推力により生じる免振側変位をキャンセルする位置指令を免振側位置・速度制御部に入力するため、連続して同一方向へ動作する指令パターンにおいても免振制御を効率よく行える。
実施の形態９．
図２７はこの発明の実施の形態９に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、５０１は、図２４と同様であり、その説明を省略する。
免振側制御部において、位置指令生成部５０１から出力される位置指令１０を、架台振動成分除去するノッチフィルタ２０１に通してから免振側位置指令５０７として位置・速度制御部１０２へ入力する。なお、ノッチフィルタ２０１は実施の形態３の図１１で記載のフィルタと同一のものである。
なお、架台振動成分除去するフィルタをローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタを用いて構成してもよい。
図２７はこの発明の実施の形態９に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、５０１は、図２４と同様であり、その説明を省略する。
免振側制御部において、位置指令生成部５０１から出力される位置指令１０を、架台振動成分除去するノッチフィルタ２０１に通してから免振側位置指令５０７として位置・速度制御部１０２へ入力する。なお、ノッチフィルタ２０１は実施の形態３の図１１で記載のフィルタと同一のものである。
なお、架台振動成分除去するフィルタをローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタを用いて構成してもよい。
実施の形態９は免振制御用カウンタ推力により生じる免振側変位をキャンセルする位置指令を免振側位置・速度制御部に入力することに加えて、免振側変位をキャンセルする位置指令から架台振動成分を除去するため、連続して同一方向へ動作する指令パターンにおいてもさらに良好な免振制御を行える。
実施の形態１０．
図２８はこの発明の実施の形態１０に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は、図２４と同様であり、その説明を省略する。
免振側制御部においては、免振制御用カウンタ推力指令１０７を補正するカウンタ推力指令補正部５０８を備え、カウンタ推力指令補正部出力５０９を出力するように構成し、位置指令生成部５０１の替わりに位置指令設定部１０１を用いる。なお、位置指令設定部１０１は、実施の形態１の図２と同一であり、その説明を省略する。
図２８はこの発明の実施の形態１０に係る免振装置における免振側制御部の構成を示す図である。図において、１０、１１、１３、１４、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は、図２４と同様であり、その説明を省略する。
免振側制御部においては、免振制御用カウンタ推力指令１０７を補正するカウンタ推力指令補正部５０８を備え、カウンタ推力指令補正部出力５０９を出力するように構成し、位置指令生成部５０１の替わりに位置指令設定部１０１を用いる。なお、位置指令設定部１０１は、実施の形態１の図２と同一であり、その説明を省略する。
また、図２９はこの発明の実施の形態１０に係る免振装置の免振側制御部におけるカウンタ推力指令補正部５０８の構成を示す図である。図において、５１０は位置・速度制御部の位置指令から位置・速度制御部１０２の出力までの伝達関数に１／(ｍｃ＊ｓ２)を乗じたフィルタ（位置・速度制御部の入力から出力までの伝達特性から定まるフィルタ）である。
実施の形態１０においては、免振制御用カウンタ推力指令１０７の替わりにカウンタ推力指令補正部５０８の出力５０９を干渉成分補償部３０１に入力し、干渉成分補償部３０１の出力３０２、カウンタ推力指令補正部５０８の出力５０９、位置・速度制御部１０２の出力１０８の和を推力／電流変換部１０５に入力する。
実施の形態１０においては、免振制御用カウンタ推力指令１０７の替わりにカウンタ推力指令補正部５０８の出力５０９を干渉成分補償部３０１に入力し、干渉成分補償部３０１の出力３０２、カウンタ推力指令補正部５０８の出力５０９、位置・速度制御部１０２の出力１０８の和を推力／電流変換部１０５に入力する。
実施の形態１０は、免振制御用カウンタ推力により生じる免振側変位をキャンセルする位置指令を免振側位置・速度制御部に入力することに相当する補正を行うため、連続して同一方向へ動作する指令パターンにおいても免振制御を効率よく行える。
実施の形態１１．
図３０はこの発明の実施の形態１１に係る免振装置の免振側制御部におけるカウンタ推力指令補正部５０８の構成を示す図である。図において、１０７、５０９、５１０は、図２９と同様であり、その説明を省略する。
免振制御用カウンタ推力指令１０７を、架台振動成分を除去するためのノッチフィルタ２０１を介して、フィルタ（位置・速度制御部の入力から出力までの伝達特性から定まるフィルタ）５１０に入力するようにしたものである。なお、ノッチフィルタ２０１は実施の形態3と同一のフィルタである。
なお、架台振動成分除去するフィルタをローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタを用いて構成してもよい。
図３０はこの発明の実施の形態１１に係る免振装置の免振側制御部におけるカウンタ推力指令補正部５０８の構成を示す図である。図において、１０７、５０９、５１０は、図２９と同様であり、その説明を省略する。
免振制御用カウンタ推力指令１０７を、架台振動成分を除去するためのノッチフィルタ２０１を介して、フィルタ（位置・速度制御部の入力から出力までの伝達特性から定まるフィルタ）５１０に入力するようにしたものである。なお、ノッチフィルタ２０１は実施の形態3と同一のフィルタである。
なお、架台振動成分除去するフィルタをローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタを用いて構成してもよい。
実施の形態１１は免振制御用カウンタ推力により生じる免振側変位をキャンセルする位置指令を免振側位置・速度制御部に入力することに相当する補正を行うことに加えて、前記補正量から架台振動成分を除去するため、連続して同一方向へ動作する指令パターンにおいてもさらに良好な免振制御を行える。
この発明に係る免振装置は、駆動装置側の移動が免振側可動部のストロークエンドを越える同一方向への移動を繰り返す場合であっても、免振制御が効率よく行うことができ、また、免振制御としての免振制御用カウンタ推力指令１０７と位置・速度制御としての位置・速度制御推力指令１０８との加算を調整できるので、機械仕様、運転仕様に応じた最適の免振装置が容易に構築できる。
１ 駆動装置、 ２ 免振装置、 ３ 励振側制御部、 ４ 励振側可動部、 ５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 免振側制御部、 ６ 免振用駆動部、 ７ 励振側指令信号、 ８ 励振側フィードバック信号、 ９ 励振側電流、 １０ 免振側指令信号としての位置指令、 １１ 免振側フィードバック信号、 １２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ 免振側電流、 １３ 励振側制御部からの情報、 １４ 免振制御部、 １０１ 免振側位置指令設定部、 １０２ 免振側位置・速度制御部、 １０３ 情報設定部、 １０４ 免振制御用カウンタ推力設定部、 １０５ 推力から電流への変換係数、 １０６ 励振側制御部からの設定情報、 １０７ 免振制御用カウンタ推力指令、 １０８ 位置・速度制御推力指令、 １０９ 免振制御用カウンタ推力指令による免振制御と免振側可動部の位置・速度制御を同時に行う場合の最終推力指令、 １１０ａ，１１０ｂ 条件判断部、 １１１ 免振制御用カウンタ推力と免振側位置・速度制御切り替えスイッチ、１１１ａ 免振側位置・速度制御出力選択時接点、１１１ｂ 免振制御用カウンタ推力選択時接点、 １１２ 最終推力指令、 １１３ 免振用カウンタ推力指令可変ゲイン、 １１４ 免振側位置・速度制御部推力指令可変ゲイン、 １１５ 免振用カウンタ推力可変ゲイン後推力指令、 １１６ 免振側位置・速度制御部可変ゲイン後推力指令、 １１７ 最終推力指令、 ２０１ ノッチフィルタ、 ２０２ ノッチフィルタ２０１を通した位置・速度制御推力指令、 ２０３ 最終推力指令、 ３０１，３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ，３０１ｅ 免振側位置・速度制御の可動部駆動への干渉成分補償部、 干渉成分補償項、 ３０２，３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｄ，３０２ｅ 干渉成分補償推力指令、 ３０３ 免振側最終推力指令、 ３０４ 免振側制御部の位置Ｐ制御、 ３０５ 微分項、 ３０６ 免振側制御部の速度Ｐ制御、 ３０７ 免振側制御部の速度Ｉ制御、 ３０８ 免振側制御部の位置Ｐ制御出力、 ３０９ 免振側制御部の速度Ｐ制御出力、 ３１０ 免振側制御部の速度Ｉ制御出力、 ４０１ａ 速度Ｐ制御干渉補償部、 ４０１ｂ 位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償部、 ４０２ａ 速度Ｐ制御干渉補償推力指令、 ４０２ｂ 位置Ｐ・速度ＰＩ制御干渉補償推力指令、 ４０２ｃ 干渉補償推力指令、 ４０３ 免振側可動部位置による可変ゲイン、 ４０４ ハイパスフィルタ、 ４０５ リミッタ、 ４０６ 可変ゲイン選択スイッチ、 ４０６ａ 可変ゲイン選択時接点、 ４０６ｂ 可変ゲイン否選択時接点、 ４０７ ハイパスフィルタ選択スイッチ、 ４０７ａ ハイパスフィルタ選択時接点、 ４０７ｂ ハイパスフィルタ否選択時接点、 ４０８ リミッタ選択スイッチ、 ４０８ａ リミッタ選択時接点、 ４０８ｂ リミッタ否選択時接点、 ４１０ａ 速度Ｐ制御干渉補償部、 ４１０ｂ 位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部、 ４１０ｃ 位置Ｐ・速度Ｉ制御干渉補償部、 ４１１ａ，４１１ｂ，４１１ｃ ハイパスフィルタ、 ４１２ 加算部、 ５０１ 位置指令生成部、 ５０２ 積分器、 ５０３ 積分器、 ５０４ 推力−加速度換算部、 ５０５ 免振側可動部基準位置設定部、 ５０６ 免振側可動部基準位置、 ５０７免振側位置指令、 ５０８ カウンタ推力指令補正部、 ５０９ カウンタ推力指令補正部出力、 ５１０ フィルタ（位置・速度制御部の入力から出力までの伝達特性から定まるフィルタ）、 ５１１ 位置指令生成部。
Claims (12)
- 架台上に搭載された駆動装置の駆動によって生じる振動を可動部の駆動反力を利用して振動抑制制御を行う免振装置において、
前記免振装置を制御する免振側制御部は、
前記駆動装置を制御する励振側制御部から出力された情報により、前記駆動装置の駆動反力に相当する駆動反力を得るために前記免振装置の可動部を駆動制御する免振制御部と、
前記免振装置の位置指令および免振側フィードバック信号により、前記免振装置の可動部を位置・速度制御する位置・速度制御部と、を有するとともに、
前記免振側制御部は、
前記位置・速度制御推力指令に含まれる干渉成分を補償する干渉成分補償部を備え、
前記免振制御部から出力される免振制御用カウンタ推力指令と、前記位置・速度制御部から出力される位置・速度制御推力指令と、この干渉成分補償部からの出力との和により前記可動部を駆動制御するようにしたことを特徴とする免振装置。 - 前記干渉成分補償部は、
前記位置・速度制御部の速度比例制御における干渉成分を演算する干渉補償部と、
この干渉補償部と直列に接続された前記免振装置可動部位置によって可変とするゲインと、を備えたことを特徴とする請求項１記載の免振装置。 - 前記干渉補償部は、
前記位置・速度制御部の速度比例制御および速度積分制御における干渉成分を演算するようにしたことを特徴とする請求項２記載の免振装置。 - 前記干渉成分補償部は、
前記位置・速度制御部の位置比例制御、速度比例制御および速度積分制御における干渉成分を演算する干渉補償部と、
この演算された干渉成分を周波数帯域により遮断／通過させるフィルタと、
干渉成分の補償量を制限するリミッタと、
を備えた請求項１記載の免振装置。 - 前記干渉成分補償部は、
前記位置・速度制御部の位置比例制御又は速度比例制御又は速度積分制御のいずれか、または複数の制御における干渉成分を演算する干渉補償部と、
この干渉補償部と直列に接続された前記免振装置可動部位置によって可変とするゲインと、
このゲインの使用の是非を選択するゲイン選択手段と、
この演算された干渉成分を周波数帯域により遮断／通過させるフィルタと、
このフィルタの使用の是非を選択するフィルタ選択手段と、
干渉成分の補償量を制限するリミッタと、
このリミッタの使用の是非を選択するリミッタ選択手段と、
を備えた請求項１記載の免振装置。 - 前記干渉成分補償部は、
前記位置・速度制御部の速度比例制御における干渉成分を演算する速度比例制御干渉補償部と、
前記位置・速度制御部の位置比例制御および速度積分制御における干渉成分を演算する第１の位置比例・速度積分制御干渉補償部と、
前記位置・速度制御部の位置比例制御および速度積分制御における干渉成分を演算する第２の位置比例・速度積分制御干渉補償部と、
前記速度比例制御干渉補償部、前記第１の位置比例・速度積分制御干渉補償部および前記第２の位置比例・速度積分制御干渉補償部で演算された干渉成分の補償量を制限するリミッタと、
このリミッタの使用の是非を選択するリミッタ選択手段と、
を備えた請求項１記載の免振装置。 - 前記干渉成分補償部は、
前記速度比例制御干渉補償部で演算された干渉成分を周波数帯域により遮断／通過させるフィルタと、
前記第１の位置比例・速度積分制御干渉補償部干渉補償部で演算された干渉成分を周波数帯域により遮断／通過させるフィルタと、
前記第２の位置比例・速度積分制御干渉補償部干渉補償部で演算された干渉成分を周波数帯域により遮断／通過させるフィルタと、
これらのフィルタの使用の是非を選択するフィルタ選択手段と、
を備えた請求項６記載の免振装置。 - 前記免振側制御部は、
前記免振制御部から出力される免振制御用カウンタ推力指令の２階積分に基づいて位置指令を生成する位置指令生成部を備え、
前記位置・速度制御部はこの位置指令生成部から出力される位置指令および免振側フィードバック信号により位置・速度制御推力指令を演算し、
前記免振制御部から出力される免振制御用カウンタ推力指令と、前記位置・速度制御部から出力される位置・速度制御推力指令と、この干渉成分補償部からの出力との和により前記可動部を駆動制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の免振装置。 - 前記位置指令生成部と直列に接続される架台振動成分を除去するフィルタを備えることを特徴とする請求項８記載の免振装置。
- 前記免振側制御部は、
前記位置・速度制御部の入力から出力までの伝達特性から定まるフィルタを有し、前記免振制御用カウンタ推力指令を補正するカウンタ推力指令補正部を備え、
前記免振制御部から出力されるカウンタ推力指令補正部出力と、前記位置・速度制御部から出力される位置・速度制御推力指令と、この干渉成分補償部からの出力との和により前記可動部を駆動制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の免振装置。 - 前記カウンタ推力指令補正部内部に架台振動成分を除去するフィルタを備えたことを特徴とする請求項１０記載の免振装置。
- 架台上に搭載された駆動装置の駆動によって生じる振動を可動部の駆動反力を利用して振動抑制制御を行う免振装置において、
前記免振装置を制御する免振側制御部は、
前記駆動装置を制御する励振側制御部から出力された情報により、前記駆動装置の駆動反力に相当する駆動反力を得るために前記免振装置の可動部を駆動制御する免振制御部と、
前記免振装置の位置指令および免振側フィードバック信号により、前記免振装置の可動部を位置・速度制御する位置・速度制御部と、を有するとともに、
前記免振側制御部は、
前記位置・速度制御部と直列に接続され、前記位置・速度制御推力指令から架台の振動成分を除去するフィルタを備え、
前記免振制御部から出力される免振制御用カウンタ推力指令と、前記位置・速度制御部から出力される位置・速度制御推力指令をこのフィルタを介した出力との和により前記可動部を駆動制御するようにしたことを特徴とする免振装置。
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