Fuzzy Controller Design for Active Vibration Isolation System Using Air-spring

공기스프링을 이용한 능동 방진 시스템의 퍼지 제어기 설계

In recent days, vibration isolation system is mostly required in precise measurement and manufacturing system to reduce vibration due to external disturbances and internal actuators. Among all the vibration isolation systems, air spring is widely used because of its low resonant frequency and high damping ratio. In this study, we first analyze the passive air-spring system using leveling valve, and then design the active vibration isolation system. Because the non-linearity of pneumatic characteristics, we try to design the fuzzy controller which is better than PID controller at complex and non-linear system, and then compare them both in experiment and simulation.

최근 반도체 및 디스플레이 산업 등에서 초정밀 가공, 측정 등이 필요함에 따라, 외란과 내부 진동을 차단하는 방진 시스템에 대한 연구가 활성화 되고 있다. 기존에 소개된 여러 방진 시스템 중에서 가장 많이 연구되는 공기스프링은 압축 공기를 이용하여 큰 하중을 지지할 수 있으면서 상대적으로 낮은 강성으로 낮은 고유진동수를 유지할 수 있다. 본 연구는 기존의 레벨링 밸브를 이용한 수동 방진 시스템을 분석하여 이를 개선하고 능동 방진 시스템을 설계한다. 공기의 비선형 특성에 기인하는 복잡한 비선형 시스템 제어에 PID 제어기 보다 유리한 퍼지 제어기를 설계하였고, 실험과 해석을 비교하였다.