硬盤驅動器抗沖擊主動控制研究
本文選題:硬盤驅動器 + 抗沖擊 ; 參考:《西安電子科技大學》2013年碩士論文
【摘要】:硬盤驅動器(Hard Disk Drive)是計算機系統(tǒng)最重要的程序和數(shù)據(jù)載體。然而,在計算機系統(tǒng)工作時,,來自外部的振動和沖擊卻都有可能造成硬盤的失效或者損壞。隨著磁記錄密度的不斷增大,頭盤間隙已減小到亞微米級,如何避免頭盤碰撞,增強抗沖擊振動性能已經(jīng)成為高性能硬盤設計中亟待解決的關鍵問題之一。 為了改善和提高硬盤驅動器抗沖擊振動能力,本文對硬盤驅動器的結構動力特性進行了分析,建立了硬盤驅動器的有限元模型,對硬盤驅動器頭盤系統(tǒng)進行了模態(tài)分析,對硬盤驅動器磁頭/盤片界面受到外界沖擊載荷后的響應特性進行了仿真研究。在此基礎上建立了硬盤驅動器取數(shù)臂的動力學模型,分析了頭盤間隙在沖擊載荷作用下的響應特性;最后,基于主動控制策略設計了一種PID控制器,仿真結果表明:該控制器可保證在300G的沖擊下,避免頭盤碰撞,大大提高了硬盤的抗沖擊振動能力。
[Abstract]:Hard Disk driver is the most important program and data carrier of computer system. However, when the computer system works, the vibration and shock from the outside can cause the hard disk failure or damage. With the increasing of magnetic recording density, the gap of head disk has been reduced to submicron level. How to avoid head-disk collision and enhance anti-shock vibration performance has become one of the key problems to be solved in the design of high-performance hard disk. In order to improve and improve the ability of hard disk drive to resist shock vibration, the structural dynamic characteristics of hard disk drive are analyzed in this paper, the finite element model of hard disk drive is established, and the modal analysis of head disk system of hard disk drive is carried out. The response characteristics of the magnetic head / disk interface of the hard disk drive subjected to external shock loading are simulated. On the basis of this, the dynamic model of several arms of hard disk drive is established, and the response characteristics of head disk clearance under impact load are analyzed. Finally, a kind of PID controller is designed based on active control strategy. The simulation results show that the controller can avoid the collision of the head disk under the impact of 300G and greatly improve the ability of the hard disk to resist the shock vibration.
【學位授予單位】:西安電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TP333.35;TP273
【參考文獻】
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本文編號:1935639
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