JPH10178798A - 平面リニアパルスモータの制振制御方法および制振制御装置 - Google Patents
平面リニアパルスモータの制振制御方法および制振制御装置Info
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- JPH10178798A JPH10178798A JP8339720A JP33972096A JPH10178798A JP H10178798 A JPH10178798 A JP H10178798A JP 8339720 A JP8339720 A JP 8339720A JP 33972096 A JP33972096 A JP 33972096A JP H10178798 A JPH10178798 A JP H10178798A
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Abstract
ルスモータの位置決め時の振動を素早く減衰させ、整定
を早めることのできる制振制御方法および装置を実現す
ること。 【解決手段】 複数相励磁方式の平面リニアパルスモー
タの制振制御方法であって、平面リニアパルスモータの
速度成分を検出し、平面リニアパルスモータへの指令信
号に示される複数相の入力波形を電流位相について複数
の区間に分け、各区間において各相への入力波形のうち
最も線形性が高い入力波形に対して検出した速度成分を
平面リニアモータの進行方向と逆の向きに作用するよう
に指令信号と加算することを特徴とする。
Description
モータ制振制御方法および装置に関し、特に、位置決め
時の振動を減衰させるための平面リニアパルスモータの
制振制御方法および装置に関する。
ムの従来例の構成を示す図である。図において、1は鉄
板を一定のピッチ:τで格子状に溝を切ったプラテンで
あり、2相、または複数相励磁方式のリニアモータを2
軸分、直交する形態で1台に配置した平面リニアパルス
モータ2がその上部に配置されている。モータ2は磁石
の吸引力とエアの吹き出し圧力からなる静圧形エアベア
リング機構により浮上している。
は、2相励磁のリニアモータの駆動原理を説明するため
の図である。図5(a)〜(d)は、永久磁石5のN極
およびS極にそれぞれ設けられたコイル3およびコイル
4の各磁極6,7および磁極8,9のそれぞれが安定と
なる位置での状態を示す図である。図5(a)〜(d)
は、各コイルへの電流波形A相、B相の電流位相θが、
磁極6、9、7、8が安定となるφ1〜φ4における状
態を示している。
θがφ1→φ2→φ3→φ4→φ1の順に変化するよう
に励磁することにより、モータ2を駆動させていた。上
記のように構成される平面リニアパルスモータの駆動方
法としてはオープンループ制御による方法と、特開平8
−9674号公報に開示される、加速度センサによって
検出した平面リニアパルスモータの移動状況に応じてフ
ィードバック制御を行なう駆動方法がある。
を1ピッチτとしたときの位置角θ(電流位相θ)がπ
/4〜π/2の領域では最大トルクが発生するにも関わ
らず、リニアリティがないことから0〜π/4近傍の位
相角で使用されており、また、位置角θを進める(或い
は遅らせる)ことによりトルク制御を行ない励磁電流の
実効値を常に一定に保っていたために、最大トルクより
も低いトルクで平面リニアパルスモータが駆動されてい
ること、および、エネルギ効率が低いことなどを従来技
術の問題点とするもので、加速度センサからのフィード
バック信号と指令加速度との差に応じて通電位相を変化
させる際に、π/4を越える通電位相を行なわせるとと
もに通電位相の大きさに応じて励磁電流を調整してお
り、これにより、トルクのリニアリティの低下を防ぎ、
高い駆動トルクを得ている。
うち、オープンループ制御による駆動方法においては、
モータが目標位置に到達してから振動が減衰するのが遅
く、整定するまでに時間がかかるという問題点がある。
特開平8−9674号公報に開示される方法では、高い
駆動トルクが得られることから整定時間は短くなると思
われるが、励磁電流の制御を行なうことから制御系の構
成が複雑となり、製造コストが高くなるという問題点が
ある。
る問題点に鑑みてなされたものであって、制御系を複雑
にすることなく、平面リニアパルスモータの位置決め時
の振動を素早く減衰させ、整定を早めることのできる制
振制御方法および装置を実現することを目的とする。
スモータの制振制御方法は、複数相励磁方式の平面リニ
アパルスモータの制振制御方法であって、前記平面リニ
アパルスモータの速度成分を検出し、前記平面リニアパ
ルスモータへの指令信号に示される複数相の入力波形を
電流位相について複数の区間に分け、各区間において各
相への入力波形のうち最も線形性が高い入力波形に対し
て検出した速度成分を平面リニアモータの進行方向と逆
の向きに作用するように前記指令信号に加算することを
特徴とする。
御装置は、複数相励磁方式の平面リニアパルスモータの
制振制御装置であって、前記平面リニアパルスモータの
駆動信号を生成する駆動回路と、前記平面リニアパルス
モータの移動にともなって発生する加速度を検出する加
速度センサと、前記加速度センサが検出した加速度に基
づいて前記平面リニアパルスモータの移動速度を示す速
度信号およびその反転信号を生成する積分器と、前記平
面リニアパルスモータへの指令信号に示される複数相の
入力波形を電流位相について複数の区間に分け、各区間
において各相への入力波形のうち最も線形性が高い入力
波形に対して、前記積分器が生成した速度信号およびそ
の反転信号のうち、平面リニアモータの進行方向と逆の
向きに作用するものを前記指令信号に加算して前記モー
タ駆動回路へ出力する波形分配器とを有することを特徴
とする。
面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施例の構
成を示すブロック図である。本実施例は指令器10、波
形分配器11、モータ駆動回路12、モータ2、加速度
センサ14および積分器13から構成され、指令器10
から出力される指令信号に基づいて帰還動作が行なわれ
る。
(平面リニアパルスモータ)は、図4乃至図6を用いて
説明したものと全く同様であるため、その構成や特性に
ついての説明は省略する。指令器10から出力されるA
相およびB相の電流指令信号は波形分配器11を介して
モータ駆動回路12に入力され、モータ2に駆動電流が
流される。モータ2の移動軸には加速度センサ14が取
付けられており、モータ2の移動による加速度を示す加
速度信号が加速度センサ14にて発生し、積分器13に
入力される。積分器13では加速度信号に示される加速
度を積分することにより速度を示す速度信号を求め、波
形分配器11に出力する。波形分配器11では速度信号
に示される速度に応じたフィードバック制御を指令器1
0が出力した電流指令信号に対して行なう。
示し、速度信号G18と、その反転信号
令信号に示される複数相の入力波形の電流位相θについ
て複数の区間に分け、各区間において各相への入力波形
のうち最も線形性が高い入力波形に対して速度成分、具
体的には積分器13により得られる速度信号G18もし
くは
なうことにより、モータ停止時の制振効果を得るもので
ある。本実施例においては、図示するように入力波形の
電流位相θを4つの区間1〜4に分けられており、波形
分配器11は、現在の電流位相θが区間1〜4のいずれ
にあるかを上記の信号波形15、16、17により判別
し、判別結果に応じて速度信号を指令信号に加算する。
以下、波形分配器11の加算方法について図2を参照し
て説明する。
10からの入力波形で、
図2において、仮にモータの移動方向が電流位相θの正
の方向であり、この正の方向に移動させるときの積分器
13の出力信号が、図3中のプラス信号であるG18と
する。いま、モータが移動中、もしくは停止直後の状態
でモータの電流位相が区間1であるとすると、区間1に
おいてはB相16の電流波形が電流位相角θに対して最
も線形に近似しているとし、B相16に信号
を遅らせる。同様の考え方により、区間2の時にはA相
15に信号G18を、区間3の時にはB相16に信号G
18を、区間4の時にはA相15に
逆になっても信号G18、および
る。上記のように構成される本発明においては、平面リ
ニアパルスモータへの指令信号に示される複数相の入力
波形を電流位相について複数の区間に分け、各区間にお
いて各相への入力波形のうち最も線形性が高い入力波形
に対してので、常に線形性が維持されたフィードバック
が行なわれることとなる。
タの進行方向と逆の向きに作用するように前記指令信号
と加算するので、見かけ上の粘性制動係数が高いものと
なり、制振効果が高いものとなる。なお、以上説明した
実施例においては、平面リニアパルスモータを2相励磁
方式とし、指令信号に示される複数相の入力波形の電流
位相θについて4つの区間に分けるものとして説明した
が、これらはいずれも限定されるものではなく、さらに
多くの相励磁方式による平面リニアパルスモータについ
ても同様の制御を行なっても本発明の効果は同様に得ら
れる。また、指令信号に示される複数相の入力波形の電
流位相θの特性に応じて区間をさらに多くに分けてもよ
い。
アパルスモータへの指令信号に示される複数相の入力波
形を電流位相について複数の区間に分け、各区間におい
て各相への入力波形のうち最も線形性が高い入力波形に
対して検出した速度成分を平面リニアモータの進行方向
と逆の向きに作用するように前記指令信号と加算するこ
とにより近似的に電流位相角が遅れることとなり、これ
により、見かけ上の粘性制動係数が高いものとなるた
め、制御系を複雑にすることなく、平面リニアパルスモ
ータの位置決め時の振動を素早く減衰させ、整定を早め
ることが効果がある。
テム構成を示す図である。
である。
る。
ある。
波形と位相角の関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数相励磁方式の平面リニアパルスモー
タの制振制御方法であって、 前記平面リニアパルスモータの速度成分を検出し、 前記平面リニアパルスモータへの指令信号に示される複
数相の入力波形を電流位相について複数の区間に分け、
各区間において各相への入力波形のうち最も線形性が高
い入力波形に対して検出した速度成分を平面リニアモー
タの進行方向と逆の向きに作用するように前記指令信号
に加算することを特徴とする平面リニアパルスモータの
制振制御方法。 - 【請求項2】 複数相励磁方式の平面リニアパルスモー
タの制振制御装置であって、 前記平面リニアパルスモータの駆動信号を生成する駆動
回路と、 前記平面リニアパルスモータの移動にともなって発生す
る加速度を検出する加速度センサと、 前記加速度センサが検出した加速度に基づいて前記平面
リニアパルスモータの移動速度を示す速度信号およびそ
の反転信号を生成する積分器と、 前記平面リニアパルスモータへの指令信号に示される複
数相の入力波形を電流位相について複数の区間に分け、
各区間において各相への入力波形のうち最も線形性が高
い入力波形に対して、前記積分器が生成した速度信号お
よびその反転信号のうち、平面リニアモータの進行方向
と逆の向きに作用するものを前記指令信号に加算して前
記モータ駆動回路へ出力する波形分配器とを有すること
を特徴とする平面リニアパルスモータの制振制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33972096A JP3796634B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 平面リニアパルスモータの制振制御方法および制振制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP33972096A JP3796634B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 平面リニアパルスモータの制振制御方法および制振制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10178798A true JPH10178798A (ja) | 1998-06-30 |
JP3796634B2 JP3796634B2 (ja) | 2006-07-12 |
Family
ID=18330178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33972096A Expired - Fee Related JP3796634B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 平面リニアパルスモータの制振制御方法および制振制御装置 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3796634B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1243972A1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-09-25 | ASML Netherlands B.V. | Positioning system and lithographic projection apparatus |
EP1243969A1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-09-25 | Asm Lithography B.V. | Lithographic projection apparatus and positioning system |
JP2011035965A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Tamagawa Seiki Co Ltd | リニア駆動機構および位置検出構造 |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP33972096A patent/JP3796634B2/ja not_active Expired - Fee Related
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EP1243969A1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-09-25 | Asm Lithography B.V. | Lithographic projection apparatus and positioning system |
US6646721B2 (en) | 2001-03-20 | 2003-11-11 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic projection apparatus positioning system, method of manufacturing, device manufactured thereby and computer program |
JP2011035965A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Tamagawa Seiki Co Ltd | リニア駆動機構および位置検出構造 |
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