Identifying position-dependent mechanical systems: a physics-based LPV approach, with application to a wafer stage

Het identificeren van nauwkeurige LPV modellen van flexibele mechanische systemen is cruciaal voor het bepalen en het regelen van ongemeten prestatie variabelen in mechatronische precisie systemen. De selectie van een relevant set van schakelparameters, en het kiezen van de functionele afhankelijkheid van de toestand matrices van deze parameters, is een van de belangrijkste uitdagingen in LPV identificatie. In dit werk is een spaarzaam, niet-lineair-in-de-parameters, statisch LPV model van mechanische systemen afgeleid door middel van een rigoureus natuurkundige aanpak. Het verkregen inzicht motiveert een methode waarbij de toestand coëfficiënten worden geschat en vervolgens worden geïnterpoleerd door het toepassing van een meerstaps, lokale LTI identificatie aanpak, gebaseerd op frequentie responsie metingen. De ontworpen aanpak is met succes geïmplementeerd door het schatten van een positie-afhankelijk model van de Over-Actuated-Test rig, een prototype volgende generatie wafer positioneersysteem. Dit bevestigd dat de voorgestelde methode goed geschikt is voor praktische applicaties.