磁気ディスク装置におけるシーク制御のための構造系と制御系の同時最適化設計

磁盘驱动器寻道控制结构与控制系统同步优化设计

• 批准号: 14750170
• 负责人: 木澤 悟
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Akita National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750170/
• 关键词: 磁気ディスク; 統合化最適設計; 同時最適化設計; 有限要素法; 2自由度制御系; モデルマッチング; シーク制御; ヘッドサスペンションアーム; 磁樹ディスク

今年度の目標としては,トラック位置決め制御に関してはシークモードに限定し,目標トラックまでの参照軌道としての規範モデル(伝達関数)を与え,制御系はこの規範モデルに対するモデルマッチング問題を満たすようにコントローラを設計し,さらに,提案した手法を数値シミュレーションで検証を行った.はじめに,コントローラの設計は外乱抑制とロバスト安定性を同時に満たすためには,感度関数と相補感度関数のゲインを下げる必要があり,これはよく知られるH_∞制御における混合感度問題である.さらに,ヘッドサスペンションのシーク制御のみを目的としているので,あらかじめ与えた目標軌跡をトレースできるようにするために,コントローラはロバスト特性と追従特性を独立に設計できる2自由度制御系により構成した.目標軌跡は規範モデルとして与え,シーク距離に応じて異なるように与えた.コントローラの解は閉ループ伝達関数が規範モデルにマッチングすれば求められるが,この問題を解くために,拡大プラントを設定する必要がある.つまり,閉ループ伝達関数と規範モデルの誤差伝達関数が小さくなるような評価値を設定し,H_2ノルムを指標とするマッチング問題に帰着させることで求められる.本解析手法の検証を行うために数値シミュレーションを行った.有限要素解析ソフトFEMLABとMATLABをリンク統合化し,アームサスペンションをFEMで解析後,状態方程式に変換するツールを構築した.その結果,最適化ツールのもとで,メカニカルな共振ピークを希望する共振ピークに移動させることができるヘッドサスペンションの最適形状を見いだすことができた.さらに,制御系においては,規範モデルとして,シーク距離1[Track],シーク時間1.5[ms]として,この仕様を満たす2次の伝達関数を与えた.そして,シーク参照軌道としての規範モデルと最適化後の実モデルのステップ応答を比較した結果,最適化された実モデルが規範モデルの軌跡に充分追従できるような結果が得られた.

This year, the system determines the location of the system, the location, the limit, the code, the number of standards, the number of users, the system, the system. The number of modus operandi and tricks in the proposal was counted. The equipment is designed to control the stability of the system. At the same time, the sensitivity is measured. The sensitivity is related to the sensitivity. It is necessary to know how to control the mixed sensitivity problem. In order to improve the performance of the system, the purpose of the system is to improve the performance of the system. The purpose of the system is to improve the performance of the system. Objective: to ensure that the standard is accurate and accurate, and that the distance between the two is different. You need to know how many times you need to know how much you need to know. You need to know how to do this. You need to find a solution to your problems. You need to set the necessary information. You need to know how many times you need to know how much you need to know. You need to know how much you need to do. You need to know how to set your settings, and you need to know how to solve the problem. In this parsing method, you can count the number of lines. After the finite element analysis is completed by FEMLABMATLAB, MATLAB software and FEM, the state equation is analyzed. The results show that the most accurate result is that you want to change the shape of the system. You want to change the shape of the system. The system is responsible for the delivery of aircrafts, rules and regulations, departure distance of 1 [Track], departure time of 1. 5 [ms], and the number of halves of 2 times. After comparing the results of the comparison of the results, the results of the comparison of the results, the results of the comparison of the results of the comparison of the results, and the results of the comparison of the results, please refer to the results of the optimization of the standard

项目成果

小笠原 悠, 木澤 悟: "磁気ディスク装置のシーク制御のための構造系と制御系の同時最適化設計"日本機械学会東北学生第32回卒業研究発表講演会講演論文集. 33. 111-112 (2002)

Yu Ogasawara，Satoru Kizawa：“磁盘设备寻道控制的结构系统和控制系统的同步优化设计”第32届东北学生毕业研究报告会论文集，日本机械工程学会33. 111-112（2002）。

木澤 悟, 小笠原 悠: "磁気ディスク装置のシーク制御のための構造系と制御系の統合化設計"秋田工業高等専門学校研究紀要. 39. 9-14 (2004)

Satoru Kizawa、Yu Ogasawara：“磁盘驱动器寻道控制的结构和控制系统的集成设计”秋田国立技术大学研究通报 39. 9-14 (2004)。