硬盘驱动器可重复性偏摆估算方法研究

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1、华中科技大学硕士学位论文硬盘驱动器可重复性偏摆估算方法研究姓名：廖杏黄申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：王海卫20060510摘要硬盘驱动器是计算机系统不可缺少的存储设备，在数字视频播放器、汽车、照相机和医疗等方面得到了广泛的应用，当前硬盘驱动器工业的发展趋势趋向于小型和微型驱动器。随着硬盘的容量和磁道密度飞速增长，需要更高的磁头定位伺服控制精度以克服各种扰动。在影响磁头的所有扰动中，可重复性偏摆（RepeatableRunout，RRO）对硬盘驱动器的伺服性能影响最大，因此必须削弱其影响。通过深入分析RRO扰动的来源和性质，研究和改进了一种估算RRO扰动数据的方法，并进行了实

2、验研究。RRO扰动数据估算方法所涉及的关键技术有：硬盘驱动器的基本结构和工作原理、磁记录原理和硬盘伺服信息技术等。在此基础上分析RRO扰动模型以及补偿和采集方法，并将硬盘驱动器的可重复性偏摆特性和光盘机械系统的径向偏摆特性进行了对比。介绍和分析了微硬盘相关技术，将微硬盘的结构与传统硬盘的结构进行了对比。针对一个简化的硬盘驱动器的伺服模型，对估算RRO扰动的平均值方法进行改进，推导出RRO扰动数据估算方法的具体步骤和相关运算公式。在一款微型硬盘驱动器上进行了实验研究，测试出第3000号磁道的位置误差信号，根据估算方法推导出RRO扰动数据量。改进的RRO扰动数据估算方法简单，计算负荷小，易于实现

3、。对研究新型的伺服刻录技术和位置误差的高速算法具有辅助和借鉴意义。关键词：硬盘驱动器，可重复性偏摆，位置误差信号，估算方法IIAbstractIncomputersystem,harddiskdrive(HDD)isindispensablestorageequipment.HDDiswidelyusedindigitalvideoplayer,automobile,cameraandsoon.Thecapacityofmagneticdiskdrivehasincreasedsignificantlyinrecentyears,whilethesizeofdiskdriveiskeepin

4、gsmallerandsmaller.Withrapidincreaseintrackdensity,intrack-followingmode,theheadpositioningservocontrolloopmustpreciselypositionstheheadonthedesiredtrackundervariousdisturbance.TheRRO(RepeatableRunout)hasgreatinfluenceinalldisturbances.Consideringthisresult,itisimportanttoreducetheinfluenceoftheRRO

5、topreciselycontrol.AfterthesourceandcharacteristicoftheRROwereanalyzed,animprovedestimatingmethodtocollectRROdisturbancedataisproposed,andanexperimentalstudywasgivenfortheproposedmethod.ThemaintopicsincludeinestimatingRROdisturbancearethestructureandprincipleofHDD,themagneticrecordingtheory,positio

6、ningerrorsignal,andtheservoinformationtechnologyofHDD.Themodel,estimatingandcollectingmethodsoftheRROdisturbancehavebeenanalyzed.BasedonasimplifiedmodelofaHDDservosystem,averagemethodhasbeenstudiedandimproved.ApproachesandcalculationalformulaeoftheestimatingmethodoftheRROdisturbancehavebeenproposed

7、.TheRROdisturbancehasbeenestimatedonthe3000thtrackofamicrodriveaccordingtotheproposedmethod.Theimprovedestimatingmethodissimpleandhaslesscomputationburden.Andthismethodisafavorabletoolforresearchonnewservot