涌井研究室では、メカトロニクス機器に対する制御技術の開発に取組んでいます。メカトロニクス機器の例として、半導体露光装置でウエハを移動させるステージが挙げられます。LSIの高集積化のため、ステージで要求される位置決め精度はナノメートルオーダです。また、露光処理では、床振動の影響を抑制するために空圧式除振装置が用いられ、除振性能の向上が要求されています。研究室では、位置決めステージや空圧式除振装置のようなメカトロニクス機器を精密に制御すること、つまりモーションコントロールの実現を目指しています。具体的には以下の研究テーマを実施しています。

1) 空圧式除振装置の振動制御
　　a) 地震時の制御切り替えによる露光装置の連続稼動
　　b) 流量外乱の抑制
2) 絶対変位センサの開発
　　a) 高周波ダイナミクスの抑制
　　b) 変位センサの広帯域化
3) 精密ステージの制御
　　a) 高速/高精度位置決め
　　b) 自動調整技術の開発
4) 磁気軸受の浮上制御/不釣合い振動抑制
5) 超音波モータの高速位置決め制御

In our laboratory, the control technique of mechatronic equipment is investigated. For example, in the control of the positioning stages used for lithography process, the positioning accuracy of nanometer order is needed. Moreover, a pneumatic vibration isolator in lithography equipment is employed so as to suppress ground vibration, and the performance improvement of vibration isolation is needed. The aim of our laboratory is to achieve the precision motion control of the above mechatronic equipment. Research topics are as follows:

1) Control of a pneumatic vibration isolator
a) Continuous operation of lithography equipment under earthquake ground motion
b) Flow disturbance suppression

2) Development of an absolute displacement sensor
a) Suppression of high frequency dynamics
b) Development of a wide-banded displacement sensor

3) Control of a precision stage
a) High-speed/high-precision positioning
b) Development of auto-tuning technique

4) Levitation control and unbalance vibration suppression of magnetic bearing systems

5) High-speed positioning control of an ultrasonic motor