JPH09184536A - Vibration damping device - Google Patents

Vibration damping device

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JPH09184536A
JPH09184536A JP8014777A JP1477796A JPH09184536A JP H09184536 A JPH09184536 A JP H09184536A JP 8014777 A JP8014777 A JP 8014777A JP 1477796 A JP1477796 A JP 1477796A JP H09184536 A JPH09184536 A JP H09184536A
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JP
Japan
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vibration
vibration isolation
compensator
feedforward
output
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JP8014777A
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Japanese (ja)
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Shinji Wakui
伸二 涌井
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Canon Inc
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/709Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve vibration damping characteristics by calculating physical parameters of a mechanical spring for supporting a vibration resistant body and a viscous element on the basis of a calculating means for the simple physical parameter in which arbitrariness is eliminated and setting a compensating parameter of a floor vibration feedforward compensator on the basis of the calculated value. SOLUTION: While a signal is output from an oscillator 14, an electronic switch 16a for interrupting a signal of a feedback device 12, and a switch 16b for interrupting a signal of a feedforward device 23 are opened by a control signal 15. A vibration compensating stand 1 is vibrated by exciting a power amplifier 7 by the output of the oscillator 14, the outputs of a pre-filter 5 and the oscillator 14 in the exiting period are guided to a physical parameter calculating means 17, and a compensating parameter of a floor vibration feedforward compensator 11 is set by a compensating parameter setting means 18 on the basis of the calculated value. After setting, damping is applied by the operation of the feedback device 12, simultaneously, the feedforward device 23 functions, and the vibration resistant ratio can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は床振動の除振台への
伝播を抑制する防振装置に関する。特に、露光用XYス
テージを搭載してなる半導体露光装置の一構成ユニット
として好適に使用される防振装置であって、ボイスコイ
ルモータ(以下、VCMと略記)をアクチュエータとし
た防振装置やVCMを含め他のアクチュエータを複合的
に使用した防振装置の床振動減衰率の改善に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping device for suppressing the propagation of floor vibration to a vibration isolation table. Particularly, it is a vibration isolator suitably used as one component unit of a semiconductor exposure apparatus having an XY stage for exposure, and a vibration isolator or VCM using a voice coil motor (hereinafter abbreviated as VCM) as an actuator. The present invention relates to improvement of floor vibration damping rate of a vibration control device using other actuators in combination.

【0002】[0002]

【従来の技術】除振台上には振動を嫌う機器群が搭載さ
れる。例えば、光学顕微鏡や露光用XYステージなどで
ある。特に、露光用XYステージの場合、適切かつ迅速
な露光が行われるべく外部から伝達する振動を極力排除
した除振台上に同ステージは搭載されねばならない。何
故ならば、露光は露光用XYステージが完全停止の状態
で行なわねばならないからである。さらに、露光用XY
ステージはステップ&リッピートという間欠運動を動作
モードとして持ち、繰り返しのステップ振動を自身が発
生しこれが除振台の揺れを惹起せしめることにも注意せ
ねばならない。この種の振動が整定しきれないで残留す
る場合にも、露光動作に入ることは不可能である。した
がって、除振台には、外部振動に対する除振と、搭載さ
れた機器自身の運動に起因した強制振動の制振性能をバ
ランスよく実現することが求められている。
2. Description of the Related Art On a vibration isolation table, a group of equipment that dislikes vibration is mounted. For example, it is an optical microscope or an XY stage for exposure. In particular, in the case of the exposure XY stage, the stage must be mounted on a vibration isolation table that eliminates vibrations transmitted from the outside as much as possible so that proper and quick exposure can be performed. This is because the exposure must be performed with the exposure XY stage completely stopped. In addition, XY for exposure
It should be noted that the stage has an intermittent motion called step & repeat as an operation mode, and the step vibration itself is repeatedly generated, which causes the vibration of the vibration isolation table. It is impossible to start the exposure operation even when such vibrations remain without being settled. Therefore, the anti-vibration table is required to achieve a good balance of anti-vibration against external vibration and damping performance of forced vibration caused by the movement of the mounted device itself.

【0003】なお、XYステージを完全停止させてから
同ステージ上に搭載のシリコンウエハに対して露光光を
照射するというステップ&リッピート方式の半導体露光
装置に代わって、XYステージなどをスキャンさせなが
ら露光光をシリコンウエハ上に照射するスキャン方式の
半導体露光装置も登場していた。このような装置に使わ
れる除振台に対しても、外部振動の除振と、その除振台
に搭載された機器自身の運動に起因した強制振動に対す
る制振性能とをバランスよく満たすことが求められるこ
とは同様である。
Incidentally, instead of the step & repeat type semiconductor exposure apparatus in which the XY stage is completely stopped and then the exposure light is applied to the silicon wafer mounted on the stage, exposure is performed while scanning the XY stage and the like. A scan type semiconductor exposure apparatus that irradiates a silicon wafer with light has also appeared. Even for a vibration isolation table used in such a device, it is possible to satisfy a well-balanced balance between the external vibration isolation and the vibration isolation performance against the forced vibration caused by the movement of the equipment itself mounted on the vibration isolation table. The requirements are the same.

【0004】周知のように、除振台は受動的な除振台と
能動的な除振台に実現形態が分類される。除振台上の搭
載機器に求められる高精度位置決め、高精度スキャン、
高速移動などへの要求に応えるべく近年は能動的な防振
装置を用いる傾向にあり、それに用いられるアクチュエ
ータとして空気バネ、VCM、圧電素子などが知られて
いる。
As is well known, the vibration isolator is classified into a passive vibration isolator and an active vibration isolator. High-accuracy positioning, high-accuracy scanning required for equipment mounted on the vibration isolation table,
In recent years, there is a tendency to use an active anti-vibration device in order to meet the demand for high-speed movement, and air springs, VCMs, piezoelectric elements, etc. are known as actuators used therein.

【0005】まず、図3を参照してアクチュエータとし
てVCMを用いた防振装置の構成とその動作を説明す
る。同図において、1は除振台、2は除振台1の振動を
計測する第1の加速度センサ、3は予圧用機械バネ、4
は機構全体の粘性を表現する粘性要素である。除振台1
の振動を検出する第1の加速度センサ2の出力は、前置
フィルタ5を通って適切なフィルタリングが施されると
ともに電気信号への変換が行われる。続いて、前置フィ
ルタ5の出力信号は積分補償器6を通って速度の次元を
持つ信号になりその信号が電力増幅器7を励磁し、結果
としてVCM8は除振台1を駆動する。この閉ループを
フィードバック装置12と称する。床振動が除振台1に
及ぼす影響を除去ないし軽減するための床振動フィード
フォワードは、床振動を第2の加速度センサ9によって
検出し、その出力をフィルタリングおよび電気信号に変
換するフィルタ10を通して適切な伝達関数を有する床
振動フィードフォワード補償器11を介して電力増幅器
7の前段に加算することによって実現する。このループ
をフィードフォワード装置23と称する。ここでVCM
8の構造の一例を図6に示す。同図において、19は永
久磁石、20は巻線コイル、21は巻線コイル20の支
持枠、22は永久磁石19を固定する固定枠である。支
持枠21を堅固に固定して巻線コイル20に電流を通電
したときには永久磁石19を含めた固定枠22が、固定
枠22を堅固に固定して巻線コイル20に電流を通電し
たときには巻線コイル20を含めた支持枠21がそれぞ
れ駆動力を得る。
First, the structure and operation of a vibration isolation device using a VCM as an actuator will be described with reference to FIG. In the figure, 1 is a vibration isolation table, 2 is a first acceleration sensor for measuring the vibration of the vibration isolation table 1, 3 is a preload mechanical spring, 4 is a
Is a viscous element expressing the viscosity of the entire mechanism. Vibration isolation table 1
The output of the first acceleration sensor 2 for detecting the vibration is passed through the prefilter 5 to be appropriately filtered and converted into an electric signal. Then, the output signal of the pre-filter 5 passes through the integral compensator 6 and becomes a signal having the dimension of velocity, which excites the power amplifier 7, and as a result, the VCM 8 drives the vibration isolation table 1. This closed loop is called the feedback device 12. The floor vibration feedforward for removing or reducing the influence of the floor vibration on the vibration isolation table 1 is suitable through the filter 10 which detects the floor vibration by the second acceleration sensor 9 and filters its output and converts it into an electric signal. It is realized by adding to the front stage of the power amplifier 7 via the floor vibration feedforward compensator 11 having a different transfer function. This loop is called a feedforward device 23. VCM here
An example of the structure of No. 8 is shown in FIG. In the figure, 19 is a permanent magnet, 20 is a winding coil, 21 is a support frame for the winding coil 20, and 22 is a fixed frame for fixing the permanent magnet 19. When the support frame 21 is firmly fixed and a current is applied to the winding coil 20, a fixed frame 22 including the permanent magnet 19 is wound when the fixing frame 22 is firmly fixed and a current is applied to the winding coil 20. The supporting frame 21 including the wire coil 20 obtains a driving force.

【0006】後に示すが、床振動フィードフォワード補
償器11の伝達関数の基本構造は理論的に導け、その伝
達関数の実現に当たっては除振台の力学系としての物理
パラメータが必要となる。具体的には、バネ定数と粘性
摩擦係数である。物理パラメータの算出方法としては、
現場においては周波数応答のゲイン曲線を利用した方法
が多用されている。従来のゲイン曲線に基づく物理パラ
メータ算出法を以下に説明しよう。図3を参照して、破
線内のVCM式支持脚13のバネ定数Kと粘性摩擦係数
Cを算出することを考える。駆動力fd から除振台の加
速度αまでの伝達関数は(1)式となる。
As will be shown later, the basic structure of the transfer function of the floor vibration feedforward compensator 11 can be theoretically derived, and in order to realize the transfer function, physical parameters as a dynamic system of the vibration isolation table are required. Specifically, it is a spring constant and a viscous friction coefficient. As a method of calculating physical parameters,
In the field, a method using a gain curve of frequency response is often used. A conventional physical parameter calculation method based on a gain curve will be described below. Consider calculation of the spring constant K and the viscous friction coefficient C of the VCM type supporting leg 13 within the broken line with reference to FIG. The transfer function from the driving force f d to the acceleration α of the vibration isolation table is given by equation (1).

【0007】[0007]

【数2】 この周波数応答のゲイン曲線は図4のようになる。ここ
において、共振倍率MP とこれを与える周波数fP を読
みとり、(2)から(5)式までの計算を順次実施して
いくとKとCが算出できる。ただし、質量Mは既知とす
る。
[Equation 2] The gain curve of this frequency response is as shown in FIG. Here, K and C can be calculated by reading the resonance magnification M P and the frequency f P that gives it, and sequentially performing the calculations from equations (2) to (5). However, the mass M is known.

【0008】[0008]

【数3】 さて、実測の周波数特性のゲイン曲線には、fd を発生
させる電力増幅器のゲインや、加速度αを電気量として
検出するときのゲインなどが含まれる。したがって、M
P は高周波域のゲイン平坦部と主共振ポイントfP にお
けるゲインとの差分となる。しかし、一般に図3に示す
VCM式支持脚13の如き構造物において駆動力から除
振台の加速度までの周波数応答を測定すると、多くの場
合に主共振モードのほかに幾つもの副共振モードが存在
し、本来なら高周波域で平坦なゲイン曲線を歪ませる。
ここに、物理パラメータ算出において精度を劣化させる
要因が存在する。すなわち、副共振モードの存在により
周波数特性のゲイン平坦部が歪み、そのレベル決定が恣
意的になるのである。MP の決定が恣意的であれば、
(2)〜(5)式を参照して、KとCは曖昧な値になっ
てしまうのである。ここで、イナータンス応答を、すな
わち(1)式の一実測例を図5に示す。図中↑印は主共
振点である。この点より高周波側にも共振が存在し、も
ってこの部位のゲイン曲線の平坦性を乱している。
(Equation 3) Now, the actually measured gain curve of the frequency characteristic includes the gain of the power amplifier that generates f d , the gain when the acceleration α is detected as the amount of electricity, and the like. Therefore, M
P is the difference between the gain flat part in the high frequency range and the gain at the main resonance point f P. However, in general, when measuring the frequency response from the driving force to the acceleration of the vibration isolation table in a structure such as the VCM type supporting leg 13 shown in FIG. 3, in many cases, in addition to the main resonance mode, several sub-resonance modes exist. However, it distorts a flat gain curve in the high frequency range.
Here, there is a factor that deteriorates accuracy in the physical parameter calculation. That is, the presence of the sub-resonant mode distorts the gain flat portion of the frequency characteristic, and the level determination becomes arbitrary. If M P 's decision is arbitrary,
With reference to the expressions (2) to (5), K and C have ambiguous values. Here, FIG. 5 shows an inertance response, that is, one measured example of the equation (1). The ↑ mark in the figure is the main resonance point. Resonance also exists on the high frequency side of this point, thus disturbing the flatness of the gain curve at this portion.

【0009】さて、床振動が除振台に及ぼす影響を軽減
ないし排除するための設けられる床振動のフィードフォ
ワードに関する公知資料として、特開平6−23543
9号公報(『振動制御方法および装置』)がある。ここ
では、床振動を参照信号、除振台の振動を誤差信号とし
て適応フィルタに入力し、適応アルゴリズムに基づきフ
ィルタ係数を更新して参照信号を加工することによりフ
ィードフォワード信号を形成する方法およびその装置構
成が開示されている。また、特開平7−93037号公
報では、除振台の振動状態から誤差信号を得て、最小自
乗法に基づく適応アルゴリズムの開示がなされている。
Now, as a publicly known document concerning a floor vibration feed forward provided to reduce or eliminate the influence of the floor vibration on the vibration isolation table, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-23543.
No. 9 (“Vibration control method and device”). Here, a method for forming a feedforward signal by inputting floor vibration as a reference signal and vibration of a vibration isolation table as an error signal to an adaptive filter, and updating the filter coefficient based on an adaptive algorithm to process the reference signal and its A device configuration is disclosed. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 7-93037 discloses an adaptive algorithm based on the least squares method, which obtains an error signal from the vibration state of a vibration isolation table.

【0010】これらの公知資料は床振動から除振台まで
の伝達特性が正確には把握できない、という前提にたっ
て案出されている。床から除振台までの曖昧な伝達特性
を適応アルゴリズムの使用によって捕捉するところに発
想の原点がある。整理すると、適応アルゴリズムによっ
て床振動フィードフォワードの補償器を構成する方法は
2種存在する。その特質は下記の通りである。
These known materials are designed on the assumption that the transfer characteristics from the floor vibration to the vibration isolation table cannot be accurately grasped. The origin of the idea is to capture the ambiguous transfer characteristics from the floor to the vibration isolation table by using an adaptive algorithm. In summary, there are two methods of constructing a floor vibration feedforward compensator by an adaptive algorithm. Its characteristics are as follows.

【0011】(1)再帰型補償器の場合 長所:低次元の補償器を実現できる。収束がはやい。 短所:補償器の安定性が保証されない。(1) In case of recursive compensator Advantages: A low-dimensional compensator can be realized. Convergence is fast. Cons: Stability of compensator is not guaranteed.

【0012】(2)非再帰型補償器の場合 長所:安定性は保証されている。 短所:高次の補償器となり、したがって収束は遅い。(2) Non-recursive compensator Advantages: Stability is guaranteed. Cons: Higher order compensator and hence slow convergence.

【0013】除振台が設置される床の状態は千差万別で
ある。あらゆる床振動の状態にも対処できる適切な床振
動フィードフォワード補償器を自動生成することが、本
来適応アルゴリズムに期待されていることである。しか
し、実際には上述の如く適応アルゴリズム自体の特質に
より、実用に耐えるものとは言い難いのである。あらゆ
る種類の床振動の条件や除振台の揺れの状態にも安定
で、かつ除振性能を損なうことのない床振動フィードフ
ォワードを実現することは至難である、という課題が残
されていた。
The state of the floor on which the vibration isolation table is installed varies widely. The automatic generation of an appropriate floor vibration feedforward compensator that can deal with all kinds of floor vibration conditions is originally expected for the adaptive algorithm. However, in reality, due to the characteristics of the adaptive algorithm itself as described above, it is difficult to say that it is practical. There remains a problem that it is very difficult to realize a floor vibration feedforward that is stable under all kinds of floor vibration conditions and vibration conditions of the vibration isolation table and does not impair vibration isolation performance.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】床振動フィードフォワ
ードは、除振台を設置した床振動を加速度センサなどの
振動センサを使って検出し、その信号に対して適切な補
償を施して得られる信号を除振台を駆動するアクチュエ
ータにフィードフォワードすることにより、結果として
床振動が除振台に伝達する振動を抑制せんとするもので
ある。ここで、適切な補償を施すためのいわゆる床振動
フィードフォワード補償器の伝達関数の構造は理論的に
算出可能である。しかし、実装に当たっては物理パラメ
ータの算出値を使わねばならないことが問題であった。
The floor vibration feedforward is a signal obtained by detecting a floor vibration having a vibration isolation table by using a vibration sensor such as an acceleration sensor and performing appropriate compensation on the detected signal. Is forwarded to the actuator that drives the vibration isolation table, and as a result, the vibration that the floor vibration transmits to the vibration isolation table is suppressed. Here, the structure of the transfer function of a so-called floor vibration feedforward compensator for performing appropriate compensation can be theoretically calculated. However, the problem was that the calculated values of the physical parameters had to be used in the implementation.

【0015】一般に、制御システムにおいて安定性を確
保した上で、より一層の性能を望む場合にはフィードフ
ォワードが用いられる。いわゆる、制御系の構造は2自
由度となる。そして、フィードフォワードのための補償
パラメータは制御対象の物理パラメータを使って構成さ
れ、その算出精度がフィードフォワードの性能を決定づ
けている。
In general, when the stability is ensured in the control system and further higher performance is desired, feedforward is used. The so-called control system structure has two degrees of freedom. The compensation parameter for feedforward is configured by using the physical parameter to be controlled, and the calculation accuracy thereof determines the performance of feedforward.

【0016】このような事情は、床振動フィードフォワ
ード補償器を備える防振装置でも全く同様であり、如何
に制御対象であるところの除振台の物理パラメータを精
度よく算出し、その値を床振動フィードフォワード補償
器の設計に反映させ得るかが装置性能に直接効くのであ
る。精度不良な物理パラメータを使って設計した床振動
フィードフォワード補償器では、床振動から除振台まで
の振動減衰率の仕様は満たせないのは当然である。
Such a situation is exactly the same in the vibration isolator provided with the floor vibration feedforward compensator, and how the physical parameters of the vibration isolation table to be controlled are accurately calculated and the values are calculated. Whether it can be reflected in the design of the vibration feedforward compensator directly affects the device performance. It is natural that the floor vibration feedforward compensator designed using inaccurate physical parameters cannot meet the specifications of the vibration damping ratio from the floor vibration to the vibration isolation table.

【0017】本発明は、従来に比べて物理パラメータを
精度よく算出しその値に基づいて床振動フィードフォワ
ード補償器の補償パラメータをセットし、除振装置にお
ける除振特性の向上をはからんとするものである。
According to the present invention, the physical parameters are calculated more accurately than before, and the compensation parameters of the floor vibration feedforward compensator are set based on the calculated values to improve the vibration isolation characteristics of the vibration isolation device. To do.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の防振装置は、簡便かつ恣意性が排除さ
れた物理パラメータの算出手順に基づいて除振台を支持
する機械バネと粘性要素の物理パラメータを算出し、こ
の値に基づき床振動フィードフォワード補償器の補償パ
ラメータをセットし、それを含むフィードフォワードル
ープを機能させる。
In order to solve the above-mentioned problems, a vibration isolator according to the present invention is a mechanical spring for supporting a vibration isolation table based on a calculation procedure of a physical parameter which is simple and free of arbitraryness. And the physical parameters of the viscous element are calculated, based on this value, the compensation parameters of the floor vibration feedforward compensator are set, and the feedforward loop including them is made to function.

【0019】より具体的に、本発明の防振装置は、除振
台を駆動するボイスコイルモータ、除振台の振動を検出
する第1の加速度センサ、第1の加速度センサの出力を
電気信号に変換しかつ適切なフィルタリング処理をする
ための前置フィルタ、前置フィルタの出力を積分するた
めの積分補償器、および積分補償器の出力信号に応動し
て前記除振台を駆動するためのボイスコイルモータを励
磁する電力増幅器を有するフィードバック装置と、除振
台を設置する床振動を検出する第2の加速度センサ、第
2の加速度センサの出力を電気信号に変換しかつ適切な
フィルタリング処理を行うためのフィルタ、およびフィ
ルタの出力信号に対して補償を施し電力増幅器の前段へ
フィードフォワードするための適切な伝達関数を有する
床振動フィードフォワード補償器を有するフィードフォ
ワード装置とを備える防振装置において、フィードバッ
ク装置とフィードフォワード装置内の信号を断続させる
ための電子スイッチと、電力増幅器を励磁して除振台を
駆動するための発振器と、発振器の出力信号と前置フィ
ルタの出力信号とを取り込んで除振台の力学的な物理パ
ラメータを算出する物理パラメータ算出手段と、物理パ
ラメータ算出手段の出力に基づいて床振動フィードフォ
ワード補償器の補償パラメータを設定する補償パラメー
タ設定手段とを備えていることを特徴とする。この場
合、床振動フィードフォワード補償器の伝達関数はPI
補償器と積分器をカスケード接続した伝達関数あるいは
2重積分器の伝達関数であることを特徴とする。
More specifically, in the vibration isolator of the present invention, a voice coil motor for driving the vibration isolation table, a first acceleration sensor for detecting vibration of the vibration isolation table, and an output of the first acceleration sensor as an electric signal. For driving the vibration isolation table in response to an output signal of the pre-filter, an integral compensator for integrating the output of the pre-filter, and an integral compensator. A feedback device having a power amplifier that excites a voice coil motor, a second acceleration sensor that detects a floor vibration when a vibration isolation table is installed, and an output of the second acceleration sensor are converted into an electric signal and appropriate filtering processing is performed. A floor vibration feed filter having a filter for performing and an appropriate transfer function for compensating the output signal of the filter and feeding forward to the front stage of the power amplifier. In a vibration isolation device including a feedforward device having a word compensator, an electronic switch for connecting and disconnecting a signal in the feedback device and the feedforward device, and an oscillator for exciting a power amplifier to drive a vibration isolation table. , A physical parameter calculating means for calculating the dynamic physical parameters of the vibration isolation table by taking in the output signal of the oscillator and the output signal of the prefilter, and the floor vibration feedforward compensator based on the output of the physical parameter calculating means. Compensation parameter setting means for setting a compensation parameter is provided. In this case, the transfer function of the floor vibration feedforward compensator is PI
It is characterized by a transfer function in which a compensator and an integrator are cascade-connected or a transfer function of a double integrator.

【0020】また、フィードフォワード装置内の床振動
フィードフォワード補償器の出力はフィードバック装置
内の積分補償器の前段にフィードフォワードする防振装
置であってもよい。この場合には床振動フィードフォワ
ード補償器は、上述の構成に比較して次数が1次下がり
PI補償器または積分補償器の伝達関数になる。
Further, the output of the floor vibration feedforward compensator in the feedforward device may be a vibration isolator that feedforwards to the stage before the integral compensator in the feedback device. In this case, the floor vibration feedforward compensator becomes a transfer function of the PI compensator or the integral compensator whose order is decreased by one compared with the above-mentioned configuration.

【0021】[0021]

【作用】力学系の物理パラメータ算出に当たって、従来
のゲイン曲線に代えて周波数応答における実数部曲線を
使用する。周波数応答の実数部曲線はゲイン曲線に比較
して共振モードの識別性が良好で、得られるデータを使
って算出した物理パラメータは精度が高い。一般的に、
フィードフォワード補償は、制御対象のパラメータをそ
の補償器を実現するために使用するが、取得できるパラ
メータの精度が良好なほどフィードフォワード補償の効
果も勝る。故に、精度の高い除振台の物理パラメータを
使って実現した床振動フィードフォワード補償器をフィ
ードフォワードループの中に実装した場合、床振動の除
振台への伝播を効果的に抑制するように作用する。
In calculating the physical parameters of the dynamic system, the real part curve in the frequency response is used instead of the conventional gain curve. The real part curve of the frequency response has better discrimination of the resonance mode than the gain curve, and the physical parameters calculated using the obtained data have high accuracy. Typically,
The feedforward compensation is used to realize the compensator for the parameter to be controlled, but the better the accuracy of the parameter that can be obtained, the better the effect of the feedforward compensation. Therefore, when the floor vibration feedforward compensator realized by using the physical parameters of the vibration isolation table with high accuracy is installed in the feedforward loop, it is possible to effectively suppress the propagation of floor vibration to the vibration isolation table. To work.

【0022】[0022]

【実施例】図1に本発明の一実施例に係るVCMをアク
チュエータとした防振装置の構成を示す。同図におい
て、図3と共通または対応する部分には同一符号を付け
て、その部分の詳細な説明は省略する。9は床振動を検
出するための第2の加速度センサ、10は第2の加速度
センサ9の出力を電気信号に変換してオフセットや高周
波雑音を除去するためのフィルタである。11は床振動
フィードフォワード補償器であり、この出力信号は電力
増幅器7の前段に加算される。14は発振器であり、そ
の出力は電力増幅器7の前段に印加されている。発振器
14が信号を出力している間、制御信号15によってフ
ィードバック装置12の信号を断続する電子スイッチ1
6aとフィードフォワード装置23の信号を断続する1
6bは共にオープンである。発振器14の出力で電力増
幅器7を励磁して除振台1を加振せしめ、加振期間中に
おける前置フィルタ5の出力と発振器14の出力とを物
理パラメータ算出手段17に導き、後で説明する手順に
従って物理パラメータを求める。その算出値に基づき、
補償パラメータ設定手段18で床振動フィードフォワー
ド補償器11の補償パラメータをセットする。パラメー
タセット後には、制御信号15によって電子スイッチ1
6a,16bが閉じられフィードバック装置12の働き
でダンピングが付与され、同時にフィードフォワード装
置23も機能して除振率の向上がはかれる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the structure of a vibration isolation device using a VCM as an actuator according to an embodiment of the present invention. In the figure, the same or corresponding portions as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Reference numeral 9 is a second acceleration sensor for detecting floor vibration, and 10 is a filter for converting the output of the second acceleration sensor 9 into an electric signal to remove offset and high frequency noise. Reference numeral 11 is a floor vibration feedforward compensator, and this output signal is added to the preceding stage of the power amplifier 7. Reference numeral 14 is an oscillator, the output of which is applied to the front stage of the power amplifier 7. Electronic switch 1 for interrupting the signal of the feedback device 12 by the control signal 15 while the oscillator 14 is outputting the signal.
6a and the signal of the feedforward device 23 are intermittently connected 1
Both 6b are open. The power amplifier 7 is excited by the output of the oscillator 14 to excite the vibration isolation table 1, and the output of the prefilter 5 and the output of the oscillator 14 during the excitation period are guided to the physical parameter calculation means 17, which will be described later. The physical parameters are obtained according to the procedure. Based on the calculated value,
The compensation parameter setting means 18 sets the compensation parameter of the floor vibration feedforward compensator 11. After setting the parameters, the electronic switch 1 is controlled by the control signal 15.
6a and 16b are closed and damping is provided by the action of the feedback device 12, and at the same time, the feedforward device 23 also functions to improve the vibration isolation rate.

【0023】上述の装置構成において、床振動フィード
フォワード補償の効果を示す背景を説明する。図7はV
CMをアクチュエータとして使用した防振装置のブロッ
ク図である。同図記載の記号を使って、変数x,f
dis ,x0 の関数は(6)式のようになる。
The background showing the effect of the floor vibration feedforward compensation in the above-mentioned device configuration will be described. Figure 7 is V
It is a block diagram of a vibration isolator using CM as an actuator. Using the symbols shown in the figure, variables x and f
The function of dis and x 0 is as shown in equation (6).

【0024】[0024]

【数4】 ここで、x0 がxに及ぼす影響を排除ないし軽減するた
めには、Gff(s) を((8a)あるいは(8b)式のよ
うに選択する。すなわち、PI補償器と積分器をカスケ
ード接続した伝達関数あるいは二重積分器の伝達関数に
するのである。ここで、Pは比例を、Iは積分動作を意
味する。
(Equation 4) Here, in order to eliminate or reduce the influence of x 0 on x, G ff (s) is selected as in equation (8a) or (8b), that is, the PI compensator and the integrator are cascaded. The transfer function is a connected transfer function or a transfer function of a double integrator, where P means proportional and I means integral operation.

【0025】[0025]

【数5】 また、後に説明する他の実施例の背景を前もって記載す
るが、図9を参照して、床振動フィードフォワード補償
器11の出力を積分補償器6の前段にフィードフォワー
ドすることもできる。この場合、変数x,fdis ,x0
の関係は(9)式のようになる。
(Equation 5) Although the background of another embodiment described later will be described in advance, the output of the floor vibration feedforward compensator 11 can be feedforward to the stage before the integral compensator 6 with reference to FIG. 9. In this case, the variables x, f dis , x 0
The relationship is as shown in equation (9).

【0026】[0026]

【数6】 0 がxに及ぼす影響を排除ないし軽減するためには、
(10a)または(10b)式のようにGff(s) を選択
する。すなわち、Gff(s) をPI補償器またはI補償器
の伝達関数とすればよい。
(Equation 6) To eliminate or reduce the effect of x 0 on x,
G ff (s) is selected as in equation (10a) or (10b). That is, G ff (s) may be used as the transfer function of the PI compensator or the I compensator.

【0027】[0027]

【数7】 なお、使用した記号の意味は下記のとおりである。(Equation 7) The symbols used have the following meanings.

【0028】x[m]:除振台の変位、fdis [N]:
外乱、x0 [m]:床振動の変位、M[kg]:質量、
C[N・sec/m]:粘性摩擦係数、K[N/m]:
バネ定数、Ka [V/m/sec2 ]:第1の加速度セ
ンサ2の出力から前置フィルタ5までの電気量への変換
ゲイン(簡単のため時定数は省略する),kac[V/m
/sec2 ]:第2の加速度センサ9の出力からフィル
タ10までの電気量への変換ゲイン(簡単のため時定数
は省略する),B[1/sec]:積分補償器6の積分
ゲイン、Kt [N/V]:電力増幅器7への入力からV
CM8が発生する推力までの変換ゲイン、Gff(s)
[−]:床振動フィードフォワード補償器11の伝達関
数、s:ラブラス演算子。
X [m]: displacement of the vibration isolation table, f dis [N]:
Disturbance, x 0 [m]: displacement of floor vibration, M [kg]: mass,
C [N · sec / m]: Viscous friction coefficient, K [N / m]:
Spring constant, K a [V / m / sec 2 ]: Conversion gain from the output of the first acceleration sensor 2 to the electric quantity from the prefilter 5 (time constant is omitted for simplicity), k ac [V / M
/ Sec 2 ]: conversion gain from the output of the second acceleration sensor 9 to the electric quantity to the filter 10 (time constant is omitted for simplicity), B [1 / sec]: integral gain of the integral compensator 6, K t [N / V]: V from the input to the power amplifier 7
Conversion gain up to thrust generated by CM8, G ff (s)
[−]: Transfer function of the floor vibration feedforward compensator 11, s: Labrus operator.

【0029】以上のように、アクチュエータがVCMの
とき(8a),(8b)式あるいは(10a),(10
b)式に示す如くバネ定数Kと粘性摩擦係数Cの両者の
値ないしはバネ定数Kの値のみが床振動フィードフォワ
ード補償器Gff(s) を実現するに際して必要になる。
As described above, when the actuator is the VCM, equations (8a) and (8b) or (10a) and (10
As shown in the equation (b), only the values of the spring constant K and the viscous friction coefficient C, or only the value of the spring constant K are necessary for realizing the floor vibration feedforward compensator G ff (s).

【0030】さて、図1の物理パラメータ算出手段17
では、以下の演算を行って物理パラメータK,Cを算出
する。ここで、fmax ,fmin は図8に示す周波数応答
の実数部曲線においてピークとボトムを与える周波数で
ある。
Now, the physical parameter calculating means 17 of FIG.
Then, the following calculation is performed to calculate the physical parameters K and C. Here, f max and f min are frequencies giving peaks and bottoms in the real part curve of the frequency response shown in FIG.

【0031】[0031]

【数8】 なお、周波数応答のゲイン曲線に比べて実数部曲線の方
が、力学系の主共振モードをよく識別し、その物理パラ
メータを精度よく算出可能な理由は下記のように説明で
きる。
(Equation 8) The reason why the real part curve can better identify the main resonance mode of the dynamic system and the physical parameters thereof can be calculated more accurately than the gain curve of the frequency response can be explained as follows.

【0032】主共振モードをよく認識し、物理パラメー
タの算出精度が高いということは、パラメータが変動し
たときのそれら曲線の変化が急峻なこと、すなわち感度
が高いことを意味する。(1)式のゲイン曲線|G|と
同式の実数部曲線Reに対して、固有周波数fn と減衰
係数ζに関する感度関数を求めて比較してみよう。周知
のように感度関数とは注目するパラメータ変動に対する
特性値の変化を変化率で表現したものであり、例えば特
性値をQと、注目するパラメータをqとおけば(15)
式で定義される。
The fact that the main resonance mode is well recognized and the calculation accuracy of the physical parameters is high means that the curves change sharply when the parameters change, that is, the sensitivity is high. Let's compare the gain curve | G | of the equation (1) and the real part curve Re of the equation with the sensitivity function regarding the natural frequency f n and the damping coefficient ζ and compare them. As is well known, the sensitivity function expresses the change of the characteristic value with respect to the parameter change of interest with a change rate. For example, if the characteristic value is Q and the parameter of interest is q (15)
Defined by an expression.

【0033】[0033]

【数9】 計算結果は下記の通りになる。まず、周波数fに関する
感度関数を算出し、f=fn を代入するとゲイン曲線|
G|の感度は(16)式に、そして実数部曲線Reの感
度は(17)式に示される。
[Equation 9] The calculation results are as follows. First, the sensitivity function for the frequency f is calculated, and when f = f n is substituted, the gain curve |
The sensitivity of G | is shown in equation (16), and the sensitivity of the real part curve Re is shown in equation (17).

【0034】[0034]

【数10】 (16)と(17)式を比較して、容易に(18)式の
関係が成立している。
(Equation 10) Comparing equations (16) and (17), the relation of equation (18) is easily established.

【0035】[0035]

【数11】 同様に、減衰係数ζに関する感度関数を計算して比較す
ると(19)式を得る。
[Equation 11] Similarly, when the sensitivity function regarding the damping coefficient ζ is calculated and compared, Expression (19) is obtained.

【0036】[0036]

【数12】 (18)と(19)式より、固有周波数fn 及び減衰係
数ζに関する感度は何れも実数部曲線の方がゲイン曲線
に比して高く、従って力学系における主共振モードの識
別性は高いと言えるのである。
(Equation 12) According to the equations (18) and (19), the sensitivity with respect to the natural frequency f n and the damping coefficient ζ is higher in the real part curve than in the gain curve, and therefore the discriminability of the main resonance mode in the dynamic system is high. I can say.

【0037】以上、バネ定数Kと粘性摩擦係数Cの導出
に当たっては、(11)と(12)式から分かるように
前処理としてのζとfn の算出において周波数応答の実
数部曲線から求められるfmax ,fmin を使う。実測例
の図5のように、従来の場合には特に副共振モードの影
響によって高周波域のゲイン平坦部が歪み、そのため平
坦部の平均的なゲインのレベルをどの程度に設定してピ
ークを与えるゲインとの差分を算出するかが最も恣意的
であった。しかし、主共振に近接して副共振が存在した
場合でも、(17)式により主共振モードと副共振モー
ドの識別性は良好でありそこに曖昧さが入り込む余地は
ない、と言えるのである。
As described above, in deriving the spring constant K and the viscous friction coefficient C, as can be seen from the equations (11) and (12), in the calculation of ζ and f n as preprocessing, it is obtained from the real part curve of the frequency response. Use f max and f min . As shown in FIG. 5 of the actual measurement example, in the conventional case, the flat gain portion in the high frequency region is distorted due to the influence of the sub-resonance mode. The most arbitrary thing was to calculate the difference from the gain. However, even if the sub-resonance is present near the main resonance, it can be said that the distinction between the main resonance mode and the sub-resonance mode is good according to the equation (17), and there is no room for ambiguity.

【0038】[0038]

【他の実施例】一般的に、フィードフォワード補償で
は、アクチュエータを励磁するための駆動手段にフィー
ドフォワード信号を加算する。本発明の主題である床振
動フィードフォワード補償においても、図1や図3に示
す如く電力増幅器7の前段に床振動フィードフォワード
補償器11の出力信号を加算する。この場合、得られる
床振動フィードフォワード補償器11の伝達関数は(8
a),(8b)式に示す如く何れも積分器を2個持つも
のとなる。しかし、ドリフト及び飽和の問題が実装に当
たって障害となる。既に理論的背景は説明済みである
が、図9の場合(10a),(10b)式で示す如く床
振動フィードフォワード補償器11の伝達関数では積分
器が1個含まれているだけである。従って、実装の問題
が図7に比して緩和されている、という利点がある。
Other Embodiments Generally, in feedforward compensation, a feedforward signal is added to driving means for exciting an actuator. In the floor vibration feedforward compensation, which is the subject of the present invention, the output signal of the floor vibration feedforward compensator 11 is added before the power amplifier 7 as shown in FIGS. In this case, the obtained transfer function of the floor vibration feedforward compensator 11 is (8
As shown in equations (a) and (8b), both have two integrators. However, the problems of drift and saturation hinder the implementation. Although the theoretical background has already been described, in the case of FIG. 9, the transfer function of the floor vibration feedforward compensator 11 includes only one integrator as shown in the equations (10a) and (10b). Therefore, there is an advantage that the mounting problem is alleviated as compared with FIG. 7.

【0039】よって、本発明の他の実施例に係る防振装
置の構成は図2に示される。図1と異なる箇所は、床振
動フィードフォワード補償器11の出力が、積分補償器
6の前段に加算されていることである。フィードフォワ
ード装置23の出力の加算場所を変更しているが、床振
動フィードフォワード補償器11の伝達関数の次数を図
1の場合に比べて1次下げており、実装の観点でみると
産業上の利益は大きい。
Therefore, the structure of the vibration isolator according to another embodiment of the present invention is shown in FIG. The difference from FIG. 1 is that the output of the floor vibration feedforward compensator 11 is added to the preceding stage of the integral compensator 6. Although the addition location of the output of the feedforward device 23 is changed, the order of the transfer function of the floor vibration feedforward compensator 11 is lowered by one order compared with the case of FIG. Is profitable.

【0040】なお、簡便な説明を行うために、図1およ
び図2の防振装置は鉛直方向1軸について図示された。
水平方向に対しても同様の装置構成になることは言うま
でもない。もちろん、鉛直と水平方向とを含めた多軸の
防振装置に対しても同様の装置構成になる。また、図1
では電磁型アクチュエータの代表である例えばVCMを
使用した防振装置であったが、それを含む他のアクチュ
エータを複合した防振装置であっても構わない。
For the sake of simplicity, the vibration isolation device shown in FIGS. 1 and 2 is shown for one axis in the vertical direction.
It goes without saying that the same device configuration is used in the horizontal direction. Of course, the same device configuration is applied to a multi-axis anti-vibration device including the vertical and horizontal directions. Also, FIG.
Then, the vibration isolation device using, for example, a VCM, which is a typical electromagnetic actuator, is used, but it may be a vibration isolation device in which other actuators including it are combined.

【0041】さらには、図1および図2の実施例ではア
ナログ演算回路で制御装置を実現しているが、この内の
一部もしくは全部を電子計算機のようなディジタル演算
装置で置き換えてもかまわない。
Further, in the embodiments of FIGS. 1 and 2, the control device is realized by an analog arithmetic circuit, but a part or all of this may be replaced by a digital arithmetic device such as an electronic computer. .

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば以下の効果がある。According to the present invention, the following effects can be obtained.

【0043】(1)実測した周波数応答の実数部曲線か
ら恣意性を排除した物理パラメータの算出が可能とな
り、その値を使って床振動フィードフォワード補償器の
補償パラメータをセットすることができる。
(1) It is possible to calculate the physical parameter without arbitrariness from the measured real part curve of the frequency response, and the value can be used to set the compensation parameter of the floor vibration feedforward compensator.

【0044】(2)除振台の制御に限ることなく、一般
的にメカニカルな制御を行うに際しては、高次共振モー
ドや局所的な機械振動が幾つも発生することは不可避で
ある。その際、力学的に導かれた低次の伝達関数の形を
基本として物理パラメータは算出されるべきである。主
共振モードの識別制御が良好な周波数応答における実数
部曲線を用いるので、そのデータから精度よく力学パラ
メータを算出することは容易である。結果として、床振
動フィードフォワード補償器のパラメータを精度よくセ
ットできる。
(2) When mechanical control is generally performed without limiting to the control of the vibration isolation table, it is inevitable that a number of high-order resonance modes and local mechanical vibrations occur. At that time, the physical parameters should be calculated on the basis of the form of the mechanically derived low-order transfer function. Since the real part curve in the frequency response in which the identification of the main resonance mode is good is used, it is easy to accurately calculate the dynamic parameter from the data. As a result, the parameters of the floor vibration feedforward compensator can be set accurately.

【0045】(3)そのため、従前に比し床振動から除
振台上の振動までの減衰率を高められる、という効果が
ある。
(3) Therefore, there is an effect that the damping rate from floor vibration to vibration on the vibration isolation table can be increased as compared with the conventional case.

【0046】(4)また、上述のパラメータセットはオ
フラインで行われる。除振台の設置条件等に原因して除
振台のメカニカルな特性が変化するような場合には、パ
ラメータセットを再試行すればよく、常に最良の床振動
フィードフォワードを実現することができる。
(4) Further, the above parameter setting is performed off-line. When the mechanical characteristics of the vibration isolation table are changed due to the installation conditions of the vibration isolation table, the parameter setting may be retried, and the best floor vibration feedforward can always be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係る防振装置を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a vibration isolation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の他の実施例に係る防振装置を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a vibration isolation device according to another embodiment of the present invention.

【図3】 VCMを用いた従来の防振装置の構成を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional image stabilization device using a VCM.

【図4】 周波数応答のゲイン曲線である。FIG. 4 is a frequency response gain curve.

【図5】 イナータンス応答の実測結果の一例である。FIG. 5 is an example of an actually measured result of inertance response.

【図6】 VCMの構造の一例である。FIG. 6 is an example of a VCM structure.

【図7】 VCMをアクチュエータとした防振装置の制
御ブロック図である。
FIG. 7 is a control block diagram of a vibration isolation device using a VCM as an actuator.

【図8】 周波数応答の実数部曲線である。FIG. 8 is a real part curve of a frequency response.

【図9】 VCMをアクチュエータとした防振装置の制
御ブロック図の変形である。
FIG. 9 is a modification of a control block diagram of a vibration isolation device using a VCM as an actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:除振台、2:第1の加速度センサ、3:予圧用機械
バネ、4:粘性要素、5:フィルタ、6:積分補償器、
7:電力増幅器、8:VCM、9:第2の加速度セン
サ、10:フィルタ、11:床振動フィードフォワード
補償器、12:フィードバック装置、13:VCM式支
持脚、14:発振器、15:制御信号、16a,16
b:電子スイッチ、17:物理パラメータ算出手段、1
8:補償パラメータ設定手段、19:永久磁石、20:
巻線コイル、21:支持枠、22:固定枠、23:フィ
ードフォワード装置。
1: Vibration isolation table, 2: First acceleration sensor, 3: Preload mechanical spring, 4: Viscous element, 5: Filter, 6: Integral compensator,
7: power amplifier, 8: VCM, 9: second acceleration sensor, 10: filter, 11: floor vibration feedforward compensator, 12: feedback device, 13: VCM type supporting leg, 14: oscillator, 15: control signal , 16a, 16
b: electronic switch, 17: physical parameter calculation means, 1
8: compensation parameter setting means, 19: permanent magnet, 20:
Winding coil, 21: support frame, 22: fixed frame, 23: feedforward device.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 除振台を駆動するボイスコイルモータ、 前記除振台の振動を検出する第1の加速度センサ、 前記第1の加速度センサの出力を電気信号に変換しかつ
適切なフィルタリング処理をするための前置フィルタ、 前記前置フィルタの出力を積分するための積分補償器、
および前記積分補償器の出力信号に応動して前記ボイス
コイルモータを励磁する電力増幅器とを有するフィード
バック装置と、 前記除振台を設置する床振動を検出する第2の加速度セ
ンサ、 前記第2の加速度センサの出力を電気信号に変換しかつ
適切なフィルタリング処理を行うためのフィルタ、およ
びこのフィルタの出力信号に対して補償を施し前記電力
増幅器の前段へフィードフォワードするための適切な伝
達関数を有する床振動フィードフォワード補償器とを有
するフィードフォワード装置とを備える防振装置におい
て、 前記フィードバック装置と前記フィードフォワード装置
内の信号を断続させるための電子スイッチと、 前記電力増幅器を励磁して前記除振台を駆動するための
発振器と、 前記発振器の出力信号と前記前置フィルタの出力信号と
を取り込んで前記除振台の力学的な物理パラメータを算
出する物理パラメータ算出手段と、 前記物理パラメータ算出手段の出力に基づいて前記床振
動フィードフォワード補償器の補償パラメータを設定す
る補償パラメータ設定手段とを備えたことを特徴とする
防振装置。
1. A voice coil motor for driving an anti-vibration table, a first acceleration sensor for detecting vibration of the anti-vibration table, an output of the first acceleration sensor converted into an electrical signal, and an appropriate filtering process. A prefilter for, an integral compensator for integrating the output of the prefilter,
And a feedback device having a power amplifier that excites the voice coil motor in response to the output signal of the integral compensator, a second acceleration sensor that detects a floor vibration on which the vibration isolation table is installed, and the second acceleration sensor. It has a filter for converting the output of the acceleration sensor into an electric signal and performing an appropriate filtering process, and an appropriate transfer function for compensating the output signal of this filter and feeding it forward to the preceding stage of the power amplifier. A vibration isolation device comprising a feedforward device having a floor vibration feedforward compensator, wherein an electronic switch for connecting and disconnecting signals in the feedback device and the feedforward device, and the vibration isolation by exciting the power amplifier. An oscillator for driving the table, an output signal of the oscillator and the pre-filler A physical parameter calculating means for calculating the mechanical physical parameters of the vibration isolation table by taking in the output signal of the vibration damping table, and the compensation for setting the compensation parameter of the floor vibration feedforward compensator based on the output of the physical parameter calculating means. An anti-vibration device comprising: parameter setting means.
【請求項2】 前記床振動フィードフォワード補償器の
伝達関数はPI補償器と積分器をカスケード接続した伝
達関数あるいは2重積分器の伝達関数であることを特徴
とした請求項1記載の防振装置。
2. The vibration isolator according to claim 1, wherein the transfer function of the floor vibration feedforward compensator is a transfer function in which a PI compensator and an integrator are cascade-connected or a transfer function of a double integrator. apparatus.
【請求項3】 前記床振動フィードフォワード補償器の
出力は前記電力増幅器の前段へフィードフォワードする
代わりに前記積分補償器の前段にフィードフォワード
し、前記床振動フィードフォワード補償器の伝達関数は
PI補償器または積分補償器であることを特徴とした請
求項1記載の防振装置。
3. The output of the floor vibration feedforward compensator is fed forward to the front stage of the integral compensator instead of being fed forward to the front stage of the power amplifier, and the transfer function of the floor vibration feedforward compensator is PI compensated. The vibration isolation device according to claim 1, wherein the vibration isolation device is an instrument or an integral compensator.
【請求項4】 前記物理パラメータ算出手段では、前記
除振台を加振する発振器の出力信号と前記発振器の出力
に応動して駆動される前記除振台の加速度信号とを入力
信号として周波数応答における実数部曲線のデータを算
出し、前記実数部曲線のデータ列からピークを与える周
波数fmax とボトムを与える周波数fmin を検出し確定
後、減衰係数ζと固有周波数fnをそれぞれ 【数1】 として算出し、そして前記除振台を支持するバネ定数K
と粘性摩擦係数Cとをそれぞれ、K=4πfn 2 M.
C=4πfn ζMの計算式に基づいて算出することを特
徴とする請求項1、2または3記載の防振装置。
4. The physical parameter calculation means uses the output signal of an oscillator for vibrating the vibration isolation table and the acceleration signal of the vibration isolation table driven in response to the output of the oscillator as input signals for frequency response. The data of the real part curve in is calculated, the frequency f max giving the peak and the frequency f min giving the bottom are detected from the data string of the real part curve, and after being confirmed, the damping coefficient ζ and the natural frequency f n are calculated as follows: ] And a spring constant K for supporting the vibration isolation table
And viscous friction coefficient C are respectively K = 4πf n 2 M.V.
The vibration damping device according to claim 1, 2 or 3, wherein the vibration damping device is calculated based on a calculation formula of C = 4πf n ζM.
【請求項5】 除振台を駆動するアクチュエータと、除
振台を設置した床に設けられた加速度センサと、この検
出信号に所定の補償パラメータに基く補償を施す補償手
段と、この補償手段の出力に基づいて前記アクチュエー
タを駆動する駆動手段とを備えた防振装置において、前
記補償パラメータは、前記アクチュエータを駆動させて
前記除振台に振動を加えるための発振器と、前記除振台
に設けられた加速度センサと、この加速度センサおよび
前記発振器の出力に基づいて、前記振動を加える場合の
周波数応答における実数部曲線のデータを算出し、これ
に基づいて前記除振台を支持するばね定数もしくはこれ
に加えて粘性摩擦係数を得る手段と、このばね定数もし
くはこれに加えて粘性摩擦係数により前記補償手段にお
ける所定の補償を行うためのパラメータを設定する手段
とを備えたパラメータ設定手段により設定されたもので
あることを特徴とする防振装置。
5. An actuator for driving an anti-vibration table, an acceleration sensor provided on a floor on which the anti-vibration table is installed, a compensating means for compensating the detection signal based on a predetermined compensation parameter, and a compensating means for the compensating means. In a vibration control device including a drive unit that drives the actuator based on an output, the compensation parameter includes an oscillator for driving the actuator to apply vibration to the vibration isolation table, and the vibration isolation table provided in the vibration isolation table. Based on the acceleration sensor and the output of the acceleration sensor and the oscillator, the data of the real part curve in the frequency response when the vibration is applied is calculated, and the spring constant or the spring constant for supporting the vibration isolation table based on this is calculated. In addition to this, a means for obtaining a viscous friction coefficient and a predetermined compensation in the compensating means are performed by this spring constant or by the viscous friction coefficient in addition thereto. A vibration control device, wherein the vibration control device is set by a parameter setting means including means for setting a parameter for controlling the vibration.
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