磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)_第1頁(yè)
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磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)主要內(nèi)容一、課題背景簡(jiǎn)介二、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)模型一、課題背景簡(jiǎn)介磁盤(pán)可以方便有效的存儲(chǔ)信息。磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器則廣泛用于從便攜式計(jì)算機(jī)到大型計(jì)算機(jī)等各類(lèi)計(jì)算機(jī)中?，F(xiàn)代的磁盤(pán)在每厘米寬度內(nèi)有多達(dá)5000個(gè)磁道，每個(gè)磁道的寬度僅為1μm，磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)磁頭的定位精度要求很高。圖1磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖磁頭安裝在一個(gè)與手臂相連的簧片上，它讀取磁盤(pán)上各點(diǎn)處不同的磁通量并將信號(hào)提供給放大器，簧片（彈性金屬制成）保證磁頭以小于100nm的間隙懸浮于磁盤(pán)之上（如圖2）。圖2磁頭安裝結(jié)構(gòu)圖1.磁盤(pán)磁頭安裝結(jié)構(gòu)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器讀取裝置的目標(biāo)是要將磁頭準(zhǔn)確定位，以便正確讀取磁盤(pán)磁道上的信息。要精確控制的變量是磁頭（安裝在一個(gè)滑動(dòng)簧片上）的位置。磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度在1800轉(zhuǎn)/分和7200轉(zhuǎn)/分之間，磁頭在磁盤(pán)上方不到100nm的地方“飛行”，位置精度指標(biāo)初步定為

1μm；如有可能，我們還要進(jìn)一步做到使磁頭由磁道a移動(dòng)到磁道b的時(shí)間小于50ms。2.磁盤(pán)控制系統(tǒng)原理圖至此，我們可以給出圖3所示的初步的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該閉環(huán)系統(tǒng)利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)磁頭臂到達(dá)預(yù)期的位置。圖3磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器磁頭的閉環(huán)控制系統(tǒng)二、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)模型考慮簧片的彈性系數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響，其模型如圖4所示。記電機(jī)質(zhì)量為M1，磁頭質(zhì)量為M2，簧片彈性系數(shù)為k，直流電機(jī)對(duì)質(zhì)量M1的驅(qū)動(dòng)力為u(t)，y(t)是磁頭的位移，q(t)是電動(dòng)機(jī)的位移。圖4具有彈性簧片的系統(tǒng)模型對(duì)于質(zhì)量M1、M2，其動(dòng)力學(xué)方程為：令，代入上式其中，b1和b2

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