JP4699118B2 - 制御装置及び制御方法 - Google Patents
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前記XYステージのY補正軸の制御パラメータをY基本軸と同じ制御パラメータに設定し、Z軸回りの回動角θをフィードバックし、X計測値から前記計測手段による計測箇所と前記移動体のX方向の重心との距離を求めてこれを乗算して前記計測値に含まれる干渉による外乱成分を演算するY外乱成分演算手段と、を有することを特徴とする。
θM yM=θG yG−θG2 xG ・・・(17)
上式(17)において、θGが小さい場合、θG2xGによる作用は、非常に小さく、重心基準の補正演算Kx(s)(θG yG)と計測基準の補正演算Kx(s)(θM yM)との作用はほぼ等しくなる。また、(θG yG)を求める演算は複雑になるため、実際の補正演算では、計測基準の補正演算Kx(s)(θM yM)により補正する方が補正演算の負担が軽減される。
fx0=Kx(s)(rx−xG) ・・・(18)
計測値が定常的な状態を含む低周波数の場合には、次式(19)に示す計測基準により補正演算されたトルクを発生させる制御値fx0を生成する。
fx0=Kx(s)(rx−xM) ・・・(19)
次に、補正演算Kx(s)(θM yM)を、Kx(s)(θM)とした場合の作用について説明する。比例要素の補正演算であれば、次式(20)が成り立つため、前述したPID制御の場合と同様な効果が得られる。
kxP(θM yM)=yM kxP θM ・・・(20)
また、微分要素の補正演算では、次式(21)が成り立つ。
kxDs(θM yM)=yMkxDs(θM)+θMkxDs(yM)・・・(21)
上式(21)のθMkxDs(yM)と基本軸の補正演算kxDs(xM)とを比較すると、(yM)と(xM)とが同等で、且つ(θM)が十分に小さい場合には、θMkxDs(yM)による補正値は、基本軸に対して小さいため、yMkxDs(θM)のみによる補正でも良いことになる。これにより、補正演算処理が簡略化されてコントローラの負担を軽減することが可能になる。
12 プラテン
14 スライダ
16 ソーヤモータ
18〜20 レーザ干渉計
28 XYステージ
30 Xミラー
32 Yミラー
36,37 フォーサ
42 制御装置
60 制御システム
62,78 制御値演算手段
64,81,90 外乱成分演算手段
66,86 補正手段
70 メイン演算処理部
80 補正演算処理部
98 X外乱成分演算手段
99 Y外乱成分演算手段
Claims (8)
- 移動体の各軸方向の位置を計測する計測手段からの計測値に基づいて前記各軸毎の制御値を演算する制御値演算手段と、
Z軸回りの回動角θをフィードバックし、少なくともX方向またはY方向の一方の計測値から前記計測手段による計測箇所と前記移動体の重心との距離を求めてこれを乗算して前記計測値に含まれる干渉による外乱成分を演算する外乱成分演算手段と、
該外乱成分演算手段により演算される外乱成分を前記制御値演算手段により演算されたX方向またはY方向の制御値に加算または減算してX方向またはY方向の制御値から外乱成分を除去するように前記制御値を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする制御装置。 - 前記移動体は、XYステージであることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記計測手段は、レーザ干渉計であることを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。
- 前記補正手段は、ハイパスフィルタを有することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の制御装置。
- 前記補正手段は、PID制御方式に基づいて各軸毎の制御値を演算しており、前記制御値の比例要素及び微分要素を補正することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の制御装置。
- 前記補正手段は、PID制御方式に基づいて各軸毎の制御値を演算しており、前記制御値の微分要素のみを補正することを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の制御装置。
- 前記外乱成分演算手段は、
前記XYステージのX補正軸の制御パラメータをX基本軸と同じ制御パラメータに設定し、Z軸回りの回動角θをフィードバックし、Y計測値から前記計測手段による計測箇所と前記移動体のY方向の重心との距離を求めてこれを乗算して前記計測値に含まれる干渉による外乱成分を演算するX外乱成分演算手段と、
前記XYステージのY補正軸の制御パラメータをY基本軸と同じ制御パラメータに設定し、Z軸回りの回動角θをフィードバックし、X計測値から前記計測手段による計測箇所と前記移動体のX方向の重心との距離を求めてこれを乗算して前記計測値に含まれる干渉による外乱成分を演算するY外乱成分演算手段と、
を有することを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の制御装置。 - 移動体の各軸方向の計測値に基づいて前記各軸毎の制御値を演算する過程と、
Z軸回りの回動角θをフィードバックし、少なくともX方向またはY方向の一方の計測値から計測箇所と前記移動体の重心との距離を求めてこれを乗算して前記計測値に含まれる干渉による外乱成分を演算する過程と、
前記外乱成分をX方向またはY方向の前記制御値に加算または減算してX方向またはY方向の制御値から外乱成分を除去するように前記制御値を補正する過程と、
を有することを特徴とする制御方法。
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