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Controller Design of Piezoelectric Milliactuator for Dual Stage System

이중 구동 시스템을 위한 압전 밀리엑추에이터의 제어기 설계

  • Published : 2003.12.01

Abstract

To reach high areal density, less track pitch is expected and more servo bandwidth is required. One approach to overcoming the problem is by using dual stage servo system. For this system. we have suggested new milliactuator based on the shear mode of piezoelectric elements to drive the head suspension assembly. In this paper, we introduce milliactuator and controller design method, PQ method. PQ method reduces the controller design problem for DISO (dual-input/single-output) systems to two standard controller design problems for SISO ( single-input/single-output) problems. The first part of PQ method directly addresses the issue of actuator output contribution, and the second part allows the use of traditional loop shaping to achieve the overall system performance. This paper shows how to employ the PQ method to meet aggressive close-loop performance specifications for a disk drive system with a VCM and piezoelectric milliactuator.

고밀도, 고정밀의 정보저장기를 실현하기 위해서 높은 서보대역이 요구되고 있다 이러한 요구조건을 만족시키기 위해서 이단구동시스템이 도입되었다. 이 시스템은 기존의 VCM을 조동구동기로, 추가적인 밀리엑츄에이터를 미동구동기로 사용하는 것이다. 이를 위해 우리는 압전형 밀리엑츄에이터를 서스펜션 부에 설계하였다 이러한 시스템의 제어를 위하여 PQ 제어 방법을 도입하였으며, 이 방식은 이중입력/단일출력 시스템을 두개의 단일 입출력 시스템으로 단순화시키는 것이다. 이 논문은 PQ 제어 방식을 적용시켜 설계하고. 설계된 제어기의 성능 평가로써 기존의 HDD의 PES을 받아서 외란제어 능력을 평가하는 것이다.

Keywords

References

  1. Holly R. R. and William C. M.. 2001. 'Designing Controllers for Two Stage Disk Drive Actuator Systems Using the PQ Method and the Sbode Plot.' IEEE Trans. on Mag.. 37. pp. 944-948 https://doi.org/10.1109/20.917647
  2. Steven 1. Schroeck. William C. Messner. and Robert J. McNab. 2001. 'On Compensator Design for Linear Time-invariant Dual-input Single-output Systems.' IEEE/ASME Trans. on Mag.. vol. 6. No. 1. pp. 50~57 https://doi.org/10.1109/3516.914391
  3. Steven J. Schroeck. and William C. Messner. 1999. 'On Controller Design for Linear Time-invariant Dual-input Single-output Systems'. Proceedings of the American Control Conference San Diego. pp. 4122-4126
  4. Holly R. R. and William C. M.. 2000. 'Controller Design for Two Stage Actuators Using the PQ Method and the Sbode Plot.' Asia-Pacific Magnetic Recording Conferences. pp. WA4-01WA4-02
  5. Koganezawa. D.. Uematsu. Y. and Yamada. T.. 1998. 'Shear Mode Piezoelectric Microactuator for Magnetic Disk Drives.' IEEE Trans. on Mag.. 34. pp. 1910-1912 https://doi.org/10.1109/20.706740
  6. Guo. L.. Martin. D. and Brunnett. D.. 1999. 'Dual-stage Servo Control for High Density Disk drives.' Proceedings of. Proceedings of the IEEE/ASME International Conference. pp. 132-137
  7. Yoon J. H.. Yang H. S. and Park Y. P.. 2001. 'Design and Dynamic Analysis of Suspension for Dual Actuator Type HDD.' J. Info. Storage Proc. Syst.. 3. pp. 47-51
  8. Guo. W.. Werasooriya. S.. Goh. T. B.. Li, Q. H.. Bi. C.. Chang. K. T. and Low. T. S.. 1998. 'Dual Stage Actuators for High Density Rotating Memory Devices.' IEEE Trans on Mag.. Vol. 34. No.2. pp. 450-455 https://doi.org/10.1109/20.667789
  9. 안채헌, 임경화. 2003. '근접장 광기록용 슬라이더의 동특성 분석.' 한국소음진동공학회논문집. 제 13 권. 제 3 호. pp. 164 - 171