ゼロパワー式除振ユニットを組み込hだハイブリッド型除振装置におけるフィードフォワード補償

摘要

近年，各種機器の精密化が急速に進行している．精密機器の製造過程においては微小な振動が大きな問題となっており，微小な振動をも取り除く除振装置の導入が必要となっている．現在，除振装置の一つとしてゼロパワー磁気浮上を利用した除振装置が提案·開発されている．ゼロパワー制御を施した磁気浮上系においては，負の剛性を持っていることを利用して，振動絶縁性能を損なうことなく，直動外乱に対する剛性が無限大となる除振装置を実現する．しかしながら，ゼロパワー磁気浮上系では，支持する荷重の増減によって，定常ギャップが変化するので，負の剛性の大きさも変化してしまうという問題が生じる．また，ステップ外乱のような動的な直動外乱が作用すると，過渡的に正の剛性を持つバネと同一方向に変位するので，テーブルが揺れてしまうという問題がある．本報では，直動外乱に対する静的·動的な性能を向上させるため，非線形補償とフィードフォワード制御を組み合わせた制御方法を適用する．具体的には，ゼロパワー除振ユニットを空気バネ除振装置に組み込hだハイブリッド型除振装置において，動的な直動外乱に対する実験を行い，フィードフォワード制御による振動抑制効果を検証する．