磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器磁頭控制系統(tǒng)

1、基于matlab的時(shí)域和根軌跡分析 -磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器磁頭控制系統(tǒng)系統(tǒng)原理和建模時(shí)域分析根軌跡分析系統(tǒng)原理硬盤(pán)的工作原理很簡(jiǎn)單，硬盤(pán)可以讀取和寫(xiě)入保存數(shù)據(jù)，寫(xiě)入數(shù)據(jù)實(shí)際上是通過(guò)磁頭對(duì)硬盤(pán)片表面的可磁化單元進(jìn)行磁化，就象錄音機(jī)的錄音過(guò)程；不同的是，錄音機(jī)是將模擬信號(hào)順序地錄制在涂有磁介質(zhì)的磁帶上，而硬盤(pán)是將二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)以環(huán)狀同心圓軌跡的形式，一圈一圈地記錄在涂有磁介質(zhì)的高速旋轉(zhuǎn)的盤(pán)面上。讀取數(shù)據(jù)時(shí)，只需把磁頭移動(dòng)到相應(yīng)的位置讀取此處的磁化編碼狀態(tài)即可。內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 它由磁頭、盤(pán)片、主軸、電機(jī)、接口及其他附件組成，其中磁頭盤(pán)片組件是構(gòu)成硬盤(pán)的核心，它封裝在硬盤(pán)的凈化腔體內(nèi)，包括有浮動(dòng)磁頭組件、磁頭驅(qū)動(dòng)

2、機(jī)構(gòu)、盤(pán)片、主軸驅(qū)動(dòng)裝置及前置讀寫(xiě)控制電路這幾部分。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)讀寫(xiě)系統(tǒng)采用永磁直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)讀寫(xiě)手臂的轉(zhuǎn)動(dòng)。磁頭安裝在一個(gè)與手臂相連的簧片上，磁頭讀取磁盤(pán)上各點(diǎn)處不同的磁通量，并將信號(hào)提供給放大器，彈性金屬制成的簧片保證磁頭以小于100nm的間隙懸浮于磁盤(pán)之上。根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，高速旋轉(zhuǎn)的盤(pán)片表面的空氣對(duì)磁頭產(chǎn)生向上浮力。磁盤(pán)未啟動(dòng)時(shí)，磁頭降落在盤(pán)表面，在啟動(dòng)過(guò)程中，隨盤(pán)速的提高，當(dāng)浮力稍大于壓力時(shí)磁頭懸浮于盤(pán)片表面磁頭由接觸到懸浮，在整個(gè)讀寫(xiě)尋道的過(guò)程中，磁頭一直處于穩(wěn)定的懸浮狀態(tài).硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)讀寫(xiě)系統(tǒng)的目標(biāo)是將磁頭準(zhǔn)確定位，以便準(zhǔn)確讀取磁盤(pán)上磁道的信息，因此需要進(jìn)行精確控制的變量是安裝在滑動(dòng)簧片

3、上的磁頭位置。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)讀寫(xiě)系統(tǒng)控制方案我們假定磁頭足夠精確，傳感器環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 H(s)=1,作為足夠精確的近似，我們用給出的電樞控制直流電機(jī)模型（Kb=0 ）來(lái)對(duì)永磁直流電機(jī)建模直流電機(jī)模型電機(jī)傳遞函數(shù)由此可得到系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)式中各參數(shù)的值如下所示結(jié)論：當(dāng)放大系數(shù)處于10Ka1000時(shí)，隨著Ka的增大，系統(tǒng)的振蕩加劇，Ka=10時(shí)，響應(yīng)速度很慢；Ka=100時(shí)有振蕩；Ka=50時(shí)，響應(yīng)時(shí)間稍慢當(dāng)Ka=100時(shí)，近似為二階系統(tǒng)，計(jì)算出動(dòng)態(tài)系數(shù)超調(diào)量pos = 0.218上升時(shí)間tr = 0.10s峰值時(shí)間tp = 0.15s調(diào)節(jié)時(shí)間ts = 0.37s根軌跡分析系統(tǒng)特征方程為s(s+20)(s+1000)+5000Ka=S3+1020S2+20000S+5000Ka=0勞斯表為 S3 1 20000 S2 1020 5000Ka S1 20000-5000Ka/1020 S