Entwurf eines Moduswechselsteuersystems mit Ausgangswertkompensation und dessen Anwendung zur Steuerung der Kopfpositionierung bei magnetischen Festplattenlaufwerken

Um einer steigenden Nachfrage nach hoher Leistung und großer Kapazität in magnetischen Festplattenlaufwerken gerecht zu werden, sind sowohl schnelle Reaktion als auch präzise Positionierung für die Kopfpositionierungssteuerung von entscheidender Bedeutung. Ein Moduswechselsteuerungssystem (MSC), das einen Track-Suchcontroller, einen Track-Folgecontroller und eine Wechsel-Funktion umfasst, wird häufig eingesetzt, um diesem Bedarf gerecht zu werden. Das Problem bei MSC besteht darin, eine Entwurfsmethode für den Servo-Moduswechsel zu bestätigen. In diesem Papier wird die Methode zur Ausgangswertkompensation (IVC) vorgeschlagen. Die IVC führt bestimmte Ausgangswerte in die Zustandvariablen des Controllers beim Moduswechsel ein, um die transiente Reaktion nach dem Wechsel zu verbessern. Es gibt zwei Ansätze zur Bestimmung der Werte: (1) Minimierung einer linear-quadratischen Funktion der Pflanzenzustandsvariablen; und (2) Stornierung der ungünstigen Pole der Übertragungsfunktion zwischen Ausgangswerten und Kopfposition durch Umplatzierung von Nullen. Einige experimentelle Ergebnisse zeigen sich als effektiv.