中短距離のマイクロナノ精密位置決めプラットフォームにおける高力密度および高精度制御の総合要求を実現するために、磁気抵抗駆動型の柔軟な精密位置決めプラットフォームを設計・分析し、非線形の磁気ヒステリシスモデリングと軌道追従制御を行った。まず、磁気抵抗駆動装置の等価磁気回路および異なる空気ギャップにおける駆動力特性を分析し、柔軟機構の剛性モデルと組み合わせてプラットフォームの設計パラメータと適切な空気ギャップサイズを決定した。次に、実験プラットフォームシステムを構築し、有理関数とPrandtl-Ishlinskii逆ヒステリシスモデルを含むフィードフォワード補償戦略を構築し、磁気抵抗駆動装置の非線形補償を実現した。最後に、比例積分制御とノッチフィルタを利用したフィードバック制御手法により軌道追跡制御実験を実施した。実験結果は、構築した逆ヒステリシスモデル補償と制御手法がプラットフォームの制御精度を著しく向上させることを示した。非線形補償後、2つの三角波信号の追従二乗平均平方根誤差はそれぞれ69.2％と63.68％低減し、本論文で設計した磁気抵抗駆動柔軟精密位置決めプラットフォームのマイクロナノ位置決めにおける実現可能性と有効性を検証した。

磁気抵抗駆動装置;柔軟機構;ヒステリシス;精密位置決めプラットフォーム;軌道追従制御