スチールベルト駆動機構のダイナミックスと位置制御

钢带传动机构的动力学和位置控制

• 批准号: 08750168
• 负责人: 佐藤 海二
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750168/
• 关键词: スチールベルト; ダイナミックス; 位置制御; 非線形特性; 高精度

本研究では,スチールベルト駆動機構の特長を生かした高速・高精度位置決めを実現することを目的に,下記のことを行った.なお,購入したデータ解析,制御系設計装置は,データ処理,制御系の設計などに利用した.(1)スチールベルト駆動機構の計測・制御系本研究で対象としている機構は,可動範囲が200mm以上ある.この範囲でサブミクロン以下の測定精度を得るために,レーザ測長機を取り付けた.またデータ処理能力を向上させるため,演算処理装置を高性能なものに交換した.(2)機構のダイナミックスステップ高さを変えた位置決め実験を行った結果,機構の動特性が変位領域の大きさによって変化することが分かった.そこで次に,ナノメートルオーダからミリメートルオーダの範囲の動特性のモデル化を検討した.その結果,領域を10μm〜1mmとその前後用の3種類のダイナミックスモデルで,機構の動特性を表現できることが分かった.但し10μm〜1mmの領域は,その前後の境界領域としての色彩が濃く,他の領域に比べ,実際の機構の特性を精密にモデル化するのは困難であった.(3)位置制御機構のダイナミックスモデルを利用して,各変位領域での位置制御実験を行った.コントローラは,各変位領域毎に設計した.その結果,いずれの領域においても位置決め精度を0.1μmまで実現できた.精度限界は,現在設置環境の問題のため,センサの性能を十分発揮できないことにある.今後は,この点を改善し,さらなる高精度化を図る必要があると考えている.

This paper presents the characteristics of high speed and high precision position determination for the motion mechanism. Purchase, analysis, control system design, equipment, processing, control system design, utilization. (1)The measurement and control system of the moving mechanism is designed to measure the moving range of the moving mechanism above 200 mm. The accuracy of the measurement of the following parameters is obtained. High performance switching of computing devices (2)The dynamic characteristics of the mechanism are determined by the position of the mechanism. In this case, the dynamic characteristics of the range of the vehicle are discussed. As a result, the field is 10μm ~ 1mm, and the front and rear are used in three kinds of equipment, and the dynamic characteristics of the mechanism are expressed in different ways. However, in the field of 10μm ~ 1mm, the color of the front and rear areas is thick, and in other areas, the characteristics of the actual mechanism are difficult to be precisely adjusted. (3)The position control mechanism is used to control the position of each position field. The design of each position field is different. The result shows that the accuracy of position determination in the field is 0.1μm. Accuracy limit, now set environmental problems, performance of the system is very high. In the future, it is necessary to improve the accuracy of the data.