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In this paper, we designed a PIS control method that can automatically estimate the disturbance frequency using Schmitt trigger and implemented it in a pneumatic vibration isolator. A pneumatic vibration isolator is used for vibration suppression of the semiconductor exposure apparatus. The pneumatic vibration damping device adopts a structure in which the isolated table is supported by an air spring and compressed air supplied and exhausted from the compressor is supplied to the air spring. As this compressed air is accompanied by pressure fluctuations, it causes vibrations in the isolated table. PIS control using S compensator which suppresses periodic vibration in PI control is used to suppress this flow disturbance. However, in the PIS control, when the frequency of the actual disturbance fluctuates, the vibration suppression effect by the PIS control deteriorates. Therefore, we proposed a PIS controller that can automatically estimate the frequency of disturbance using Schmitt trigger. By implementing this method, we succeeded in improving the vibration suppression effect by comparing displacement of the base of conventional PIS control method and automatic frequency estimation PIS control. 1. 緒 言 微細な回路パターンを照射する半導体露光装置は,ウエハの位置決めにサブナノオーダの精度が必要とされる ため,床からの振動を除去する必要がある.そのため,同露光装置の振動抑制には空圧式除振装置が用いられて いる(野口,2007)(加藤他,2006).同除振装置は,台座を空気ばねにより支持する構造である.空気ばねには, コンプレッサからの圧縮空気が供給される.この圧縮空気の流量をサーボバルブで制御して台座を定位させる. これによって,床からの振動を除去する役割を果たしている.しかし,コンプレッサからの圧縮空気の圧力は周 期的な変動を伴う.これが流量の変動,すなわち流量外乱をもたらし,台座の変位に振動を生じる.この問題は, 多段レギュレータを用いて圧力変動を平滑化すれば改善される.しかし,圧縮空気が圧力低下するため,圧縮空 気を高圧に維持したい場合には,この手法は適切ではない. 流量外乱をはじめとして電源リプルやモータの回転むらなど,産業機器はさまざまな周期的な外乱の発生要因 を持つ.そして,それら周期外乱を抑制する制御手法が数多く提案されている(井上他,1980)(小林他,1987) (鈴木,2016).その内の一つに PIS 制御がある.PIS 制御は,正弦波内部モデルである S(Sinusoidal)補償器を PI 補償器と並列に接続して,正弦波の目標値に追従させることを目的に提案された(福田他,2000).この手法 は,サーボ系設計に広く用いられる内部モデル原理によって定常偏差は零となることが保証される.一方で,直 1 Received: 5 December 2018; Revised: 22 February 2019; Accepted: 31 March 2019 No.18-00486 [DOI:10.1299/transjsme.18-00486], J-STAGE Advance Publication date : 8 April, 2019 *1 学生員,東京農工大学大学院工学府電気電子工学専攻(〒184-8588 東京都小金井市中町 2-24-16) *2 東京農工大学工学部電気電子工学科 *3 正員,東京農工大学大学院工学研究院 E-mail of corresponding author: wakui@cc.tuat.ac.jp

Disturbance suppression of pneumatic anti-vibration apparatuses using automatic frequency estimation PIS control