D-SMART軌道によるハードディスクのショートシーク制御

使用D-SMART轨道的硬盘短寻道控制

基本信息

批准号：
15760311
负责人：
平田光男
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Utsunomiya University (2004-2005)Chiba University (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,我々が提案しているデジタル制御を前提とした制振軌道であるD-SMART軌道をハードディスクのショートシーク系に適用し,シーク時間を短縮する事を目的としている。D-SMART軌道では,零次ホールドを通して生成される実際の制御入力の周波数成分が直接整形できるため,機械共振が存在する周波数帯域で制御入力の周波数成分を抑えることができ,シーク終了直後の残留振動の低減が可能となる。本年度はまとめの年であり,最終的に以下の結論を得た。1.D-SMART軌道設計のための設計支援ツールを制御系CADのMATLAB上に構築し,100トラック以下のシーク軌道を求めた。そして,得られた制御入力のパワースペクトルを従来法と比較したところ,機械共振が存在する3.5kHz〜7.5kHzの帯域で,10dB以上低減できることが明らかとなった。また,評価関数を工夫する事で,残留振動を抑えたい共振モードを選択できる事も示した。特に,本手法では,従来難しいとされているナイキスト周波数周辺の周波数整形が可能な点が特徴として上げられる。そして,得られたシーク軌道をシミュレーションのための詳細モデルに加えて性能を評価したところ,従来法に比べ残留振動の低減効果が50%以上あることが確認できた。また,同様に実験でも有効性を確認した。2.D-SMART軌道を通常の2自由度制御に適用すると,位置決め精度が悪化するという問題点があることを示した。そして,この問題は,制御対象の剰余剛性を考慮する事で解決できることを示し,D-SMART軌道のための新しい2自由度制御系を提案した。そして,その有効性をシミュレーション及び実験で示した。上記の結果を,IFAC(国際自動制御連盟)のWorld Congress(世界大会)で発表した。

这项研究的目的是应用D-SMART轨道，这是基于我们建议的数字控制，硬盘短序列系统并缩短序列时间的振动控制轨迹。在D-SMART轨道中，可以直接塑造通过零保持生成的实际控制输入的频率成分，因此可以在机器共振的频带中抑制控制输入的频率成分，并在序列后立即停留在序列之后可以减少振动。今年是一个摘要年，最终得出以下结论。 1。在控制系统CAD的MATLAB上构建了D-SMART轨道设计的设计支持工具，并获得了100个或更少的Seque轨迹。通过将所获得的对照输入功率谱与常规方法进行比较，很明显，存在3.5kHz的带宽可以减少10 dB或更多。它还表明，通过设计评估函数，可以选择要抑制残留振动的共振模式。特别是，该方法的特征是以下事实：以前很难的耐克频率围绕频率成型。然后，当将所获得的Seque Track添加到详细模型中以进行模拟时，评估了性能，并确认与常规方法相比，残留振动的还原效应为50％或更高。同样，实验中证实了有效性。 2。表明，如果将d-smart轨道应用于正常的2自由控制，则位置的位置将恶化。他指出，可以通过考虑控制目标的过剩刚度来解决这个问题，并提出了针对D-Smart轨道的新的两个自由控制系统。在模拟和实验中显示了有效性。以上结果在国际电联（IFAC）（国际自动控制联合会）的世界大会（世界奥运会）宣布。