JP6910156B2 - マイクロマシニング技術によるアクチュエータを、特にマイクロミラーのマイクロマシニング技術によるアクチュエータを、制御するコントローラ、制御システム、マイクロミラーシステム、及び、マイクロマシニング技術によるアクチュエータの制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、請求項1の上位概念に記載のマイクロマシニング技術によるアクチュエータ、即ち、マイクロマシンアクチュエータを制御するコントローラ、及び、請求項8の上位概念に記載のマイクロマシンアクチュエータの制御方法に関する。
本発明に係るコントローラ、本発明に係る制御システム、及び、本発明に係るマイクロミラーシステムによれば、この課題は、以下のように構成された第1の操作量フィルタによって解決される。即ち、この第1の操作量フィルタは、修正操作量信号において予め定められた第3の周波数を抑制して、マイクロマシニング技術によるアクチュエータ、即ち、マイクロマシンアクチュエータのためのフィルタリングされた操作量信号を供給するように構成されている。本発明に係る方法によれば、上記課題を解決するために、修正操作量信号において第3の周波数を抑制して、マイクロマシンアクチュエータのためのフィルタリングされた操作量信号を供給する。
図1には、マイクロミラーとして形成されたマイクロマシニング技術によるアクチュエータ即ちマイクロマシンアクチュエータ25の例示的な伝達関数のボード線図が示されている。このマイクロミラーは、マイクロミラーシステム24の一部として投影システムにおいて使用することができる。このボード線図には、その上方部分に振幅特性が、下方部分に位相特性が示されている。この伝達関数は、マイクロマシンアクチュエータ25の入力信号と、マイクロマシンアクチュエータ25の実際の変位を検出するセンサの出力信号との割合を表している。このボード線図からわかるように、アクチュエータ25の伝達関数は複数の機械的共振点R1,R2,R3,R4を有している。特に、この伝達関数には複数の共振周波数が含まれており、これらの共振周波数において、振幅特性はそれぞれ1つの最大値を有する。さらに複数の反共振点A1,A2,A3も示されており、これらの反共振点において、振幅特性はそれぞれ1つの最小値を有する。このかぎりにおいて、このマイクロマシンアクチュエータ25は振動性である。
Claims (17)
- マイクロマシンアクチュエータ(25)を制御するコントローラであって、
目標値信号(4)を受信する目標値入力端子(100)と、
実際値信号(6)を受信する実際値入力端子(116)と、
受信した前記目標値信号(4)において、予め定められた第1の周波数又は予め定められた第1の周波数帯域を減衰させて、フィルタリングされた目標値信号(102)を供給するように構成された、目標値フィルタ(101)と、
受信した前記実際値信号(6)の時間微分(114)を供給するように構成された、微分器(113)と、
フィルタリングされた前記目標値信号(102)と前記実際値信号(6)との間の制御偏差(104)に基づき、前記マイクロマシンアクチュエータ(25)のための操作量信号(106)を供給するように構成された、コントローラコア(105)と、
前記操作量信号(106)と前記実際値信号(6)の微分(114)との差(108)の位相を、予め定められた第2の周波数又は予め定められた第2の周波数帯域において修正して、修正操作量信号(110)を供給するように構成された、位相回転素子(109)と、
を備えている、
マイクロマシンアクチュエータ(25)を制御するコントローラにおいて、
前記修正操作量信号(110)において予め定められた第3の周波数を抑制して、前記マイクロマシンアクチュエータ(25)のためのフィルタリングされた操作量信号(5)を供給する第1の操作量フィルタ(111)を備えていることを特徴とする、
マイクロマシンアクチュエータ(25)を制御するコントローラ。 - 前記修正操作量信号(110)において予め定められた第4の周波数を抑制するように構成されている第2の操作量フィルタ(112)を備えている、
請求項1に記載のコントローラ。 - 前記第1の操作量フィルタ(111)と前記第2の操作量フィルタ(112)とは、直列に接続されている、
請求項2に記載のコントローラ。 - 予め定められた前記第3の周波数と予め定められた前記第4の周波数との間隔は、10kHzよりも狭い、
請求項2又は3に記載のコントローラ。 - 予め定められた前記第3の周波数と予め定められた前記第4の周波数との間隔は、5kHzよりも狭い、
請求項2又は3に記載のコントローラ。 - 予め定められた前記第3の周波数と予め定められた前記第4の周波数との間隔は、3kHzよりも狭い、
請求項2又は3に記載のコントローラ。 - 前記第1の操作量フィルタ(111)及び/又は前記第2の操作量フィルタ(112)は、ノッチフィルタとして構成されている、
請求項2乃至6のいずれか一項に記載のコントローラ。 - 前記マイクロマシンアクチュエータ(25)は、マイクロミラーのマイクロマシンアクチュエータ(25)である、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載のコントローラ。 - マイクロマシンアクチュエータ(25)を制御する制御システムであって、
目標値信号(4)を発生する信号発生器(21)と、
前記マイクロマシンアクチュエータ(25)のための操作量信号(5)を調整処理する第1の信号調整処理ユニット(22)と、
実際値信号(8)を調整処理する第2の信号調整処理ユニット(23)と、
を備えている、
マイクロマシンアクチュエータ(25)を制御する制御システムにおいて、
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の、マイクロマシンアクチュエータ(25)を制御するコントローラ(1)を備えており、当該コントローラ(1)を介して、前記目標値信号(4)と前記実際値信号(8)とに基づき、前記操作量信号(5)を供給可能であることを特徴とする、
マイクロマシンアクチュエータ(25)を制御する制御システム。 - 前記マイクロマシンアクチュエータ(25)は、マイクロミラーのマイクロマシンアクチュエータ(25)である、
請求項9に記載の制御システム。 - マイクロミラーとして構成されたマイクロマシンアクチュエータ(25)と、請求項9又は10に記載の制御システム(20)とを備えているマイクロミラーシステム。
- マイクロマシンアクチュエータ(25)を制御する方法であって、
・目標値信号(4)を受信するステップと、
・実際値信号(6)を受信するステップと、
・受信した前記目標値信号(4)において、予め定められた第1の周波数又は予め定められた第1の周波数帯域を減衰させて、フィルタリングされた目標値信号(102)を供給するステップと、
・受信した前記実際値信号(6)の時間微分(114)を供給するステップと、
・フィルタリングされた前記目標値信号(102)と前記実際値信号(6)との間の制御偏差(104)に基づき、前記マイクロマシンアクチュエータ(25)のための操作量信号(106)を供給するステップと、
・前記操作量信号(106)と前記実際値信号(6)の時間微分(114)との差(108)の位相を、予め定められた第2の周波数又は予め定められた第2の周波数帯域において修正して、修正操作量信号(110)を供給するステップと、
を含む、
マイクロマシンアクチュエータ(25)を制御する方法において、
前記修正操作量信号(110)において第3の周波数を抑制して、前記マイクロマシンアクチュエータ(25)のためのフィルタリングされた操作量信号(5)を供給することを特徴とする、
マイクロマシンアクチュエータ(25)を制御する方法。 - 前記修正操作量信号(110)において予め定められた第4の周波数を抑制する、
請求項12に記載の方法。 - 予め定められた前記第3の周波数と予め定められた前記第4の周波数との間隔は、10kHzよりも狭い、
請求項12又は13に記載の方法。 - 予め定められた前記第3の周波数と予め定められた前記第4の周波数との間隔は、5kHzよりも狭い、
請求項12又は13に記載の方法。 - 予め定められた前記第3の周波数と予め定められた前記第4の周波数との間隔は、3kHzよりも狭い、
請求項12又は13に記載の方法。 - 前記マイクロマシンアクチュエータ(25)は、マイクロミラーのマイクロマシンアクチュエータ(25)である、
請求項12乃至16のいずれか一項に記載の方法。
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