JPS62145302A - 移動体の停止位置決め制御装置 - Google Patents
移動体の停止位置決め制御装置Info
- Publication number
- JPS62145302A JPS62145302A JP28569785A JP28569785A JPS62145302A JP S62145302 A JPS62145302 A JP S62145302A JP 28569785 A JP28569785 A JP 28569785A JP 28569785 A JP28569785 A JP 28569785A JP S62145302 A JPS62145302 A JP S62145302A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase compensation
- moving body
- stage
- positioning
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、移動体の停止位置決め制御装置に関し、特に
半導体製造装置におけるＸＹステージなどの精密位置決
めをフィードバック制御するのに適した移動体の停止位
置決め制御２１１装置に関する。
半導体製造装置におけるＸＹステージなどの精密位置決
めをフィードバック制御するのに適した移動体の停止位
置決め制御２１１装置に関する。
［従来の技術］
半導体製造装置におけるＸＹステージなど、精密な停止
位置決めを要求される移動体に対する停止位置決め制御
は、従来より停止位置目標信号と位置フィードバック信
号との偏差信号を移動体の駆動系に与える所謂フィード
バック制御によって行なわれている。この場合、極めて
精密なｆｆｆｌ ｉＮ決めを行なうためにフィードバッ
ク信号をレーザ干渉計などの精密測長器によって得る一
方、移動体の駆動系を含む機械部分の伝達特性によって
定まる停止時の振動を補償するために制御系内において
前記偏差信号に所望の伝達特性の位相補償を与えるのが
常である。このため、従来のこの種の停止位置決め制り
［１装置には、移動体の機械系の標準ＶＦｉ ’ｆｌに
合わせた位相？ｉｔｉ ｒｒ：４回路が１つだけ制御系
内に設けられている。
位置決めを要求される移動体に対する停止位置決め制御
は、従来より停止位置目標信号と位置フィードバック信
号との偏差信号を移動体の駆動系に与える所謂フィード
バック制御によって行なわれている。この場合、極めて
精密なｆｆｆｌ ｉＮ決めを行なうためにフィードバッ
ク信号をレーザ干渉計などの精密測長器によって得る一
方、移動体の駆動系を含む機械部分の伝達特性によって
定まる停止時の振動を補償するために制御系内において
前記偏差信号に所望の伝達特性の位相補償を与えるのが
常である。このため、従来のこの種の停止位置決め制り
［１装置には、移動体の機械系の標準ＶＦｉ ’ｆｌに
合わせた位相？ｉｔｉ ｒｒ：４回路が１つだけ制御系
内に設けられている。
［発明が解決しようとする問題点１
従来の移動体の停止位置決め制御２１１装首では、１１
１ｊ按１ｊ系内に位相補償回路を１つしか備えていない
ため、移動体の機械部分の非線型性またはその伝達特性
の位「なおよび時間的変化に正確に対応した制御を行な
うことができず、位置決め時間にばらつきが生じて結果
的にその平均時間が長くなるという欠点が避けられない
。
１ｊ按１ｊ系内に位相補償回路を１つしか備えていない
ため、移動体の機械部分の非線型性またはその伝達特性
の位「なおよび時間的変化に正確に対応した制御を行な
うことができず、位置決め時間にばらつきが生じて結果
的にその平均時間が長くなるという欠点が避けられない
。
従って本発明で課題とするところは、移動体のｎ １Ｍ
系の伝達特性の変化に対応した種々の伝達特性の位相補
償をかｔ）ることのできる移動体の位置決め制御装置を
提供することである。
系の伝達特性の変化に対応した種々の伝達特性の位相補
償をかｔ）ることのできる移動体の位置決め制御装置を
提供することである。
１問題点を解決するための手段］
本発明においては、前述の問題点を解決するために、前
記移動体の駆動系へ与えられる前記偏差信号に対し、Ｈ
いに異なる複数の伝達特性のうちから任意のひとつの伝
達特性を選択して位相補償をかける位相補償手段が駆動
系の制御ループ内に設けられている。
記移動体の駆動系へ与えられる前記偏差信号に対し、Ｈ
いに異なる複数の伝達特性のうちから任意のひとつの伝
達特性を選択して位相補償をかける位相補償手段が駆動
系の制御ループ内に設けられている。
ひとつの態様において前記位相補償手段は、それぞれ異
なる伝達特性の複数の位相補償回路と、これら位相補償
回路のうちの任意のひとつを選択する選択手段を含／υ
でＪ３す、このｍ ＩＲ手段は、例えばコンピュータを
利用して過去の位置決め時の実績情報に基づいて位相補
償回路を選択するアナログスイッチなどを含む回路手段
からなる。
なる伝達特性の複数の位相補償回路と、これら位相補償
回路のうちの任意のひとつを選択する選択手段を含／υ
でＪ３す、このｍ ＩＲ手段は、例えばコンピュータを
利用して過去の位置決め時の実績情報に基づいて位相補
償回路を選択するアナログスイッチなどを含む回路手段
からなる。
［作 用〕
本発明においては、位置フィードバック信号による停止
位置制御動作中に移動体の駆動系に与えられる駆動制御
指令としての偏差信号に対し、位相補償手段が複数の伝
達特性のうちの任意のひとつを選択して位相補償をかけ
、移動体に対する制動を常に最適に制御する。例えば前
回の位置決め時の移動体減速特性の振動パターンから今
回使用する位相補償の伝達特性を選択し、前回の特性で
は減衰係数が小さすぎて振動的であった場合には前回よ
りゲイン逓減度の大きな特性で位相補償をかけ、前回の
特性の減衰係数では大きすぎて過制勅であった場合には
今回は前回よりゲイン逓減度の小ざい特性で位相補償を
かけるなど、実績に基づいて選択した伝達特性で偏差信
号に位相補償をかけたり、或いはこれを位置決め制御ｖ
Ｊ作中にシーケンシャルに伝達特性の切換えを行なった
りすることにより、移動体の駆動系の機械部分の特性の
位置および時間的変化またはその非直線性などに一層正
確に対応した停止位置決め制御を行なうことが可能であ
る。
位置制御動作中に移動体の駆動系に与えられる駆動制御
指令としての偏差信号に対し、位相補償手段が複数の伝
達特性のうちの任意のひとつを選択して位相補償をかけ
、移動体に対する制動を常に最適に制御する。例えば前
回の位置決め時の移動体減速特性の振動パターンから今
回使用する位相補償の伝達特性を選択し、前回の特性で
は減衰係数が小さすぎて振動的であった場合には前回よ
りゲイン逓減度の大きな特性で位相補償をかけ、前回の
特性の減衰係数では大きすぎて過制勅であった場合には
今回は前回よりゲイン逓減度の小ざい特性で位相補償を
かけるなど、実績に基づいて選択した伝達特性で偏差信
号に位相補償をかけたり、或いはこれを位置決め制御ｖ
Ｊ作中にシーケンシャルに伝達特性の切換えを行なった
りすることにより、移動体の駆動系の機械部分の特性の
位置および時間的変化またはその非直線性などに一層正
確に対応した停止位置決め制御を行なうことが可能であ
る。
次に、本発明の実施例を図面と共に説明すれば以下の通
りである。
りである。
［実施例１
第１図は本発明の実施例であるＸＹステージ制御系の１
軸分のブロック線図である。ＳＴはＸＹステージ、ＤＭ
はＤＣモータであり、ＸＹステージとＤＣモータはボー
ルネジでカップリングされている。ＤＣモータはモータ
ドライバＤＶによって駆動されている。またＤＣモータ
にはタコジェネレータ（速度信号発生器）ＴＧが付加さ
れており、タコジェネレータＴＧの出力は、スピード制
御用としてドライバＤにフィードバックされている。Ｘ
Ｙステージの位置は測長器Ｌ■の出力信号をもとにカウ
ンタＣＴにて計測される。ここで測長器としてはレーザ
干渉計や光学スケール等が用いられる。中央処理装置Ｃ
Ｐは、カウンタＣＴの示す値によってＸＹステージの目
標位置からの偏差を計算し、その偏差に応じたデジタル
出力信号をメモリーＭＲに格納されているデータテーブ
ルを参照することによりＤ／△コンバータＤＡに出力す
る。Ｄ／ＡコンバータＤＡはディジタル信号をアナログ
信号に変換し、位相補償部ＣＯＭに供給する。中央処理
装置ＣＰはまた、ＸＹステージの駆動開始の直前に、前
回の位置決め時の振動データや今回移動する距離をもと
に、使用する位相補償回路を００Ｍ１〜Ｃ０Ｍｎの中か
ら選択し、その選択に応じた出力信号をアナログスイッ
チＳＷに与える。
軸分のブロック線図である。ＳＴはＸＹステージ、ＤＭ
はＤＣモータであり、ＸＹステージとＤＣモータはボー
ルネジでカップリングされている。ＤＣモータはモータ
ドライバＤＶによって駆動されている。またＤＣモータ
にはタコジェネレータ（速度信号発生器）ＴＧが付加さ
れており、タコジェネレータＴＧの出力は、スピード制
御用としてドライバＤにフィードバックされている。Ｘ
Ｙステージの位置は測長器Ｌ■の出力信号をもとにカウ
ンタＣＴにて計測される。ここで測長器としてはレーザ
干渉計や光学スケール等が用いられる。中央処理装置Ｃ
Ｐは、カウンタＣＴの示す値によってＸＹステージの目
標位置からの偏差を計算し、その偏差に応じたデジタル
出力信号をメモリーＭＲに格納されているデータテーブ
ルを参照することによりＤ／△コンバータＤＡに出力す
る。Ｄ／ＡコンバータＤＡはディジタル信号をアナログ
信号に変換し、位相補償部ＣＯＭに供給する。中央処理
装置ＣＰはまた、ＸＹステージの駆動開始の直前に、前
回の位置決め時の振動データや今回移動する距離をもと
に、使用する位相補償回路を００Ｍ１〜Ｃ０Ｍｎの中か
ら選択し、その選択に応じた出力信号をアナログスイッ
チＳＷに与える。
次に第１〜３図を用いてＸＹステージの制御方法を説明
する。まず中央処理装置ＣＰは目標位置までの距離をも
とに第２図に示す台形パターンの駆動が可能であるかど
うかを判断する。台形パターンの駆動が可能な場合には
第２図のような台形駆動パターンを出力する（速度制御
モード）。このモードのとき、あらかしめ中央処理装置
ＣＰは補償回路を制御信号が通らないようにアナログス
イッチＳＷを設定しておく。次に中央処理装置ＣＰは、
ＸＹステージが目標位置の手前の予じめ定められた距離
、たとえば２５μｍ手而の位置に来た瞬間に位置制御モ
ードに切り換わり、ＣＰからＸＹステージの位置偏差に
応じた制御信号を出力する。このとき同時にＣＰは前回
の位置決め時の振動パターンから今回使用する補ｔＢ回
路を選択し、アナログスイッチＳＷに指令を出力する。
する。まず中央処理装置ＣＰは目標位置までの距離をも
とに第２図に示す台形パターンの駆動が可能であるかど
うかを判断する。台形パターンの駆動が可能な場合には
第２図のような台形駆動パターンを出力する（速度制御
モード）。このモードのとき、あらかしめ中央処理装置
ＣＰは補償回路を制御信号が通らないようにアナログス
イッチＳＷを設定しておく。次に中央処理装置ＣＰは、
ＸＹステージが目標位置の手前の予じめ定められた距離
、たとえば２５μｍ手而の位置に来た瞬間に位置制御モ
ードに切り換わり、ＣＰからＸＹステージの位置偏差に
応じた制御信号を出力する。このとき同時にＣＰは前回
の位置決め時の振動パターンから今回使用する補ｔＢ回
路を選択し、アナログスイッチＳＷに指令を出力する。
補償回路は、たとえば前回第３図の補償回路Ｃ０Ｍ１が
使用されて位置決め時の減衰係数が小さく撮動的であっ
た場合には、今回はよりゲイン逓減度の大きな補償回路
Ｃ０Ｍ２を使用することにする。
使用されて位置決め時の減衰係数が小さく撮動的であっ
た場合には、今回はよりゲイン逓減度の大きな補償回路
Ｃ０Ｍ２を使用することにする。
また逆に前回の位置決めで補償回路Ｃ０Ｍ２を使用して
減衰係数が大きすぎ、過制動であった場合には、今回は
補償回路ＣＯＭＩを使用することにする。第４図は位相
補償回路のうら、Ｃ○、Ｍｌ。
減衰係数が大きすぎ、過制動であった場合には、今回は
補償回路ＣＯＭＩを使用することにする。第４図は位相
補償回路のうら、Ｃ○、Ｍｌ。
Ｃ０Ｍ２の部分を具体的に示した回路例である。
第３図の周波数特性を実現するために第４図中の各定数
は以下のように設定されろ。
は以下のように設定されろ。
ＣＩ （ｒｌ＋ｒ２） ＝０１ ’ （ｒ１’
＋ｒ２’ ） ■Ｃ１ｒｌ’ ＞ＣＩ ’
ｒ１’ ■一方、目標位置までの距離
が小さく、台形駆ωＪが不可能な場合には最初から位置
制御モードが行われる。この場合台形駆動を行ったとき
のように位置制御量始時の位置偏差が一定の値でないた
め、×Ｙステージの機械系の特性の非線形性により応答
特性が異なる。従ってこの場合には予じめ実験的に求め
られた微小駆動用の補償回路を選択することにする。
＋ｒ２’ ） ■Ｃ１ｒｌ’ ＞ＣＩ ’
ｒ１’ ■一方、目標位置までの距離
が小さく、台形駆ωＪが不可能な場合には最初から位置
制御モードが行われる。この場合台形駆動を行ったとき
のように位置制御量始時の位置偏差が一定の値でないた
め、×Ｙステージの機械系の特性の非線形性により応答
特性が異なる。従ってこの場合には予じめ実験的に求め
られた微小駆動用の補償回路を選択することにする。
尚、本発明においては、前記の実施例のように補償回路
の選択を駆動開始直前に行なうのではなく、位置決め制
御時にシーケンシャルに切り換えることにより位置決め
制御の最適化を行い、位置決め時間の短縮を図ることも
できる。
の選択を駆動開始直前に行なうのではなく、位置決め制
御時にシーケンシャルに切り換えることにより位置決め
制御の最適化を行い、位置決め時間の短縮を図ることも
できる。
また、アナログ的な補償回路を用いずに、ディジタルフ
ィルタによる補償回路を使用することにより、よりきめ
■ｊかい補償定数の変化を行なうことが可能である。
ィルタによる補償回路を使用することにより、よりきめ
■ｊかい補償定数の変化を行なうことが可能である。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、位置決め制御系
に互いに異なる複数の伝達特性のうちから任意のひとつ
を選択可能な位相補償手段を設けることによって、ＸＹ
ステージ等の移動体の機械部の位置又は時間的な特性の
変化に対応した停止位置決め制御を行なうことが可能に
なり、位置決め時間を短縮する効果がある。さらに台形
パターンの速度制御による駆動が不可能な微小駆動時に
も、それに応じた伝達特性の位相補償が選択でき、最適
な位置決め制御を行なうことができる。
に互いに異なる複数の伝達特性のうちから任意のひとつ
を選択可能な位相補償手段を設けることによって、ＸＹ
ステージ等の移動体の機械部の位置又は時間的な特性の
変化に対応した停止位置決め制御を行なうことが可能に
なり、位置決め時間を短縮する効果がある。さらに台形
パターンの速度制御による駆動が不可能な微小駆動時に
も、それに応じた伝達特性の位相補償が選択でき、最適
な位置決め制御を行なうことができる。
第１図は本発明の実施例に係る停止位置決め制御装置の
ブロック図、第２図は速度制御パターンを示す線図、第
３図は位相補償部の周波数特性を例示する線図、第４図
は位相補償回路の具体例を示す回路図である。 ＳＴ ： ＸＹステージ（移動体）、ＤＭ：駆動モータ
、ＤＶ：モータドライバ、Ｌｌ；測長器、ＣＰ：中央処
理装置、ＭＲ：メモリ、ＣＯＭ ：位相補虞部、Ｃ０Ｍ
１〜Ｃ０Ｍｎ ：位相補を目回路、ＳＷ：アナログスイ
ッチ。
ブロック図、第２図は速度制御パターンを示す線図、第
３図は位相補償部の周波数特性を例示する線図、第４図
は位相補償回路の具体例を示す回路図である。 ＳＴ ： ＸＹステージ（移動体）、ＤＭ：駆動モータ
、ＤＶ：モータドライバ、Ｌｌ；測長器、ＣＰ：中央処
理装置、ＭＲ：メモリ、ＣＯＭ ：位相補虞部、Ｃ０Ｍ
１〜Ｃ０Ｍｎ ：位相補を目回路、ＳＷ：アナログスイ
ッチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、移動体の駆動系に対し、停止位置目標信号と位置フ
ィードバック信号との偏差信号を与えて移動体の停止位
置決めを制御するものにおいて、前記偏差信号に対し、
互いに異なる複数の伝達特性のうちから任意のひとつの
伝達特性を選択して位相補償をかける位相補償手段を備
えたことを特徴とする移動体の停止位置決め制御装置。 ２、位相補償手段が、それぞれ異なる伝達特性の複数の
位相補償回路と、これら位相補償回路のうちの任意のひ
とつを選択する選択手段とを含む特許請求の範囲第１項
に記載の装置。 ３、選択手段が、過去の位置決め時の実績情報に基づい
て位相補償回路を選択する手段を含む特許請求の範囲第
２項に記載の装置。 ４、選択手段がアナログスイッチを含む特許請求の範囲
第２項に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28569785A JPS62145302A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 移動体の停止位置決め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28569785A JPS62145302A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 移動体の停止位置決め制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62145302A true JPS62145302A (ja) | 1987-06-29 |
Family
ID=17694860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28569785A Pending JPS62145302A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 移動体の停止位置決め制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62145302A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03288913A (ja) * | 1990-04-06 | 1991-12-19 | Hitachi Ltd | 位置決め制御方法および装置 |
| JP2008178288A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-31 | Toshiba Corp | モータの位置決め装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55166704A (en) * | 1979-06-12 | 1980-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | Position control system |
| JPS5919244A (ja) * | 1982-07-24 | 1984-01-31 | Pioneer Electronic Corp | 情報読取装置のフオ−カスサ−ボ装置 |
| JPS59215084A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-04 | Hitachi Ltd | 位置決め装置 |
-
1985
- 1985-12-20 JP JP28569785A patent/JPS62145302A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55166704A (en) * | 1979-06-12 | 1980-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | Position control system |
| JPS5919244A (ja) * | 1982-07-24 | 1984-01-31 | Pioneer Electronic Corp | 情報読取装置のフオ−カスサ−ボ装置 |
| JPS59215084A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-04 | Hitachi Ltd | 位置決め装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03288913A (ja) * | 1990-04-06 | 1991-12-19 | Hitachi Ltd | 位置決め制御方法および装置 |
| JP2008178288A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-31 | Toshiba Corp | モータの位置決め装置 |
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