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CD机光驱读盘设计 磁头读取装置的目的是要将磁头准确定位，以便正确读取磁盘磁道上的信息，由于磁盘工作时处于高速的旋转。磁头在磁盘上方不到10nm的地方运动 ，所以位置精度指标要求非常高。 此系统轨道的位置是通过读取预先录制在上的信息（格式化完成）进行检测的，因此反馈通道的传递函数取为：H(s)=1。此外我们近似磁头与手臂之间的簧片是完全刚性的，所以影响磁头定位的主要扰动因素是外界的冲击、震动和系统内部参数发生改变等因素，我要改进控制系统，以减小扰动因素的影响。在这次设计中我用到比例-微分控制，超前校正。 一、 磁头读取的工作原理 磁盘作为一种磁表面存储器，是在非磁性的合金材料表面涂上一层很薄的磁性材料，通过磁层的磁化来存储信息。硬盘主要由磁盘和磁头及控制电1组成，信息存储在磁盘上，磁头负责读出或写入。硬盘一开机，其磁盘就开始高速旋转。磁关可以采用轻质薄膜部件，盘片在高转下产生的气生的气流浮力迫使磁头离开盘面悬浮在盘片上方，浮力与磁头座架弹簧的反向弹力使得磁头保持平衡。这样的非接触式磁头可以有效地减小磨损和由摩擦产生的热量及阻力。  当硬盘接到一个系统读取数据指令后磁头根据给出的地址，首先按磁道号产生驱动信号进行定位然后再通过盘片的转动找到具体的扇区，最后由磁头读取指定位置的信息并传送到硬盘自带的Cache中。 磁盘可以方便有效地储存信息，磁盘驱动器读取装置的目标是要将磁头准确定位，以便正确读取磁盘磁道上的信息。磁盘驱动器结构示意图如图所示。 磁盘驱动器结构示意图 该闭环系统利用电机驱动磁头臂到达预期的位置。磁盘驱动器的磁头闭环控制系统方框图如图所示。 ? 磁盘驱动器的磁头闭环控制系统方框图 二、建立对象数学模型： 实验原理图 C(S) R(S) 相关数据： t(s) 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 y(m) 0 0.049732 0.080557 0.089358 0.091439 0.091834 0.091973 0.092002 0.092008 根据程序： t=t(15:30); y1=y(15:30); y2=y1/0.092008; y3=1-y2; y4=log(y3); plot(t,y4) grid p=polyfit(t,y4,1) 有关参数： T Y* 1-y* ln(1-y*) 0.007 0.98556 0.01344 -4.3095 0.0075 0.99087 0.0091329 -4.6959 0.008 0.99381 0.0061877 -5.0852 0.0085 0.99582 0.004181 -5.4772 0.009 0.99718 0.0028179 -5.8718 0.0095 0.99811 0.0018945 -6.2688 0.01 0.99873 0.0012705 -6.6684 0.0105 0.99915 0-7.0707 0.011 0.99943 0-7.4763 0.0115 0.99962 0-7.886 0.012 0.99975 0.0002482 -8.3013 0.0125 0.99984 0-8.7244 0.013 0.99989 0-9.1592 0.0135 0.99993 6.6917e-005 -9.6121 0.014 0.99996 4.1305e-005 -10.095 0.0145 0.99998 2.4207e-005 -10.629 并得到： p =-829.6900 1.5860 所以：K=-829.69,b=1.586 得到斜率坐标曲线如下图： 斜率坐标图 所以对象传递函数: G(s)=0.92008/(1.156×10-6S3+2.16×10-3S2+S) 三、采用比例—微分控制 1、控制系统方块图： N(S) R(S) c(s)