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J-GLOBAL ID：201202221088120063   整理番号：12A0594533

微動領域の特性を考慮した可変フィードバック制御系によるボールねじ駆動テーブル装置の高速・高精度位置決め

Fast and Precise Positioning of Ball Screw-Driven Table System Using Variable Feedback Controller Considering System Characteristics in Microscopic Displacement Region

著者 (4件)： 甲木裕一 (名古屋工大) ,  伊藤和晃 (豊田工高専) ,  前橋亘 (名古屋工大) ,  岩崎誠 (名古屋工大)
資料名： 電気学会産業計測制御研究会資料  (Papers of Technical Meeting on Industrial Instrumentation and Control and Mechatronics Control, IEE Japan)
巻： IIC-12  号： 1-24  ページ： 23-28  発行年： 2012年03月06日 
JST資料番号： X0577A  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ボールねじ駆動を用いるテーブル装置の位置決めの高速・高精度化のために,転がり軸受の振る舞いに着目し,転がり要素が完全に転がりクーロン摩擦として静特性を示す粗動領域と,転がり要素が転がらず非線形ばね特性を示す微動領域では,システムの周波数特性が異なることを活用してフィーバック(FB)補償器ゲインの設計を行った。まず,転がり摩擦の影響によって位相余裕が拡大する微動領域では,通常より高いFB補償器ゲインを与えることで制御帯域の拡大を実現し,位置決め制御の更なる高速・高精度化を図った。特に目標値近傍では高ゲイン化するためにシステムの安定性を確保することを重視した。本報告では特に,実機周波数特性に基づいて,微動両機に特化した安定判別について指針を示した。提案手法の有効性を検証するために,供試ボールねじ駆動テーブル装置を用いて実験し,本手法の適用により従来に比して軌跡追従誤差面積を約40%減少できることを示した。

シソーラス用語： *テーブル【機械要素】 ,  *ボールねじ ,  *フィードバック制御 ,  位置決め装置 ,  *精度 ,  誤差 ,  転がり摩擦
準シソーラス用語： *位置決め精度 ,  追従誤差

分類 (3件)： システム設計・解析  (IA02030D) ,  サーボ機構  (IC03030Q) ,  工作機械要素,ジグ,チャック  (QC01020Z)

引用文献 (8件)：

• (1)大塚:「超精密位置決め技術の現状と今後」,精密工学会誌Vol.61,No.12,pp.1645-1649,1995.
• (2)田中,柴田,ファイルーズ,松島,カリド:「直動転がり案内の摩擦補償による精密位置決め制御」,豊田工業高等専門学校研究紀要,第41号,PP.7-10(2008)
• (3)前田,岩崎:「転がり摩擦に基づく位置決め整定時における遅い応答の発生要因の考察と補償」,電気学会論文誌D,VoL129,No.12,pp.1218-1225,2009.
• (4)浅海,藤本:「可変自然長ばねモデルと外乱オブザーバに基づくボールねじ駆動ステージの非線形摩擦補償」,電気学会論文誌D,Vol.129,No.11,pp.1101-1108,2009.
• (5)前田,岩崎:「直動転がり案内を有する精密位置決め機構に対する転がり摩擦モデルの比較評価」,精密工学会誌,Vol.77,No.2,pp.194-201,2011.

タイトルに関連する用語 (5件)： 微動 ,  可変 ,  フィードバック制御 ,  ボールねじ ,  テーブル装置