空圧位置決め制御系の高速化

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タイトル別名
  • High Speed Positioning for Pneumatic System

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位置決め分野では，リニアモータのように線形性に優れた電磁アクチュエータが利用される。しかし，磁気漏洩や発熱を嫌う，例えば露光装置などの場合，電磁アクチュエータは使用できない。そのため，電磁アクチュエータに代えて，空圧系アクチュエータによる位置決めが提案されている。しかし，この位置決め制御には問題がある。それは，空気の圧縮性に起因した応答の緩慢さである。位置決めの高速化のために，様々な研究がおこなわれている。その中で，榊らによって提案されたPDD2制御1)による位置決め応答に注目した。これは，サーボ弁を完全積分器とみなして，PDD2制御を行うものである。この制御系の長所は，各パラメータの機能を明確にしていることである。しかし，現実にはサーボ弁を含めた空圧系を完全積分器とはみなせない。したがって，意図した機能を発現させるパラメータ調整はできない。そこでサーボ弁駆動の前段にPI補償器を配置し，サーボ弁と空圧系を含む時定数とPI補償器の時定数を同一にすることでサーボ弁とPI補償器を合わせて完全積分器とする。そのうえでPDD2制御を施すと，定常偏差零の位置決めをすることができる。さらに，目標値応答を改善するために，広井によって提案された完全2自由度化制御系2)の実装を行った。 本稿では，まず榊らによって提案されたPDD2制御による位置決め応答について述べる。次に，サーボ弁を含めた空圧系を不完全積分器とみなしたときのPDD2制御による位置決めの応答を示す。最後に，位置決めの応答の高速化を図るために，完全2自由度化制御系の実装を試みた。パラメータα，β，γ，ηの調節により位置決めの高速化ができることを示す。最後に，実験結果を考察する。

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詳細情報 詳細情報について

  • CRID
    1390282680624207616
  • NII論文ID
    130005025084
  • DOI
    10.11511/jacc.51.0.202.0
  • 本文言語コード
    ja
  • データソース種別
    • JaLC
    • CiNii Articles
  • 抄録ライセンスフラグ
    使用不可

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