电子论文-DVD循轨重复控制器的设计及参数优化.pdfVIP

DVD 循轨重复控制器的设计及参数优化 马菲 1 2 1 ，王晓健 ，蔡秋花 （1.上海交通大学 自动化系，上海 200240 2. 潍坊职业学院 机电工程系 潍坊 261031） 摘 要：在 DVD 循轨伺服控制系统中，碟片的偏心会对循轨误差信号 TE(tracking errors) 产生周期性的扰动。随着光盘转速的大大提高，该周期扰动会降低激光光头循轨的性能。为 了有效的抑制该干扰，DVD 循轨伺服控制系统引入了重复控制器。本文在稳定性条件的基础 上设计重复控制器并提出参数优化的办法，通过仿真验证重复控制器能显著有效地抑制频率 已知周期干扰信号。 关 键 词：DVD,循轨伺服,重复控制,周期扰动 中图分类号：TP13 文献标识码：A Repetitive controller design and Optimization for track-following servo system of an optical disk drive MA Fei, WANG Xiao-jian, CAI Qiu-hua. (Dept. of Automation, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China) Abstract : In the track-following servo system of an optical disk drive, the eccentricity of optical disk will cause periodic disturbances on TE(tracking errors) signals. With the increase of rotating speed, however, the effect of periodic disturbances consequently degrades the performance of track-following. In order to restrain the disturbances effectively, repetitive algorithm is applied to DVD track-following servo system according the characteristic of disturbance. Based on the stability of repetitive controller, this paper promotes a mapped method to determine and optimize the parameter of repetitive controller. And through an experiment, it is verified that the designed repetitive controller has a remarkable performance to attenuate the periodic disturbance while preserving the overall stability. Key words: DVD; track-following servo; repetitive control; periodic disturbances 1．引言 DVD 光驱循轨伺服控制机构如图 1 所示，其等效物理模型可以看成的双车结构，小车通 过一弹簧和阻尼器连接到大车，他们之间存在着复杂的耦合关系。其中大车对应着粗调致动 器，一般是一直流无刷电机，主要用来长距离寻轨，它有一个大的移动范围，但是带宽比较 小，响应速度较慢。小车对应着微调致动器，是一音圈电机，承载着激光读写器 OPU （optical pick-up），主要作用是短距离寻轨和循轨，径向移动范围较小，但是带宽比较大，响应速 度快，比较灵敏。当光驱开始循轨时，由于外界干扰，比如震动、盘片偏心或者盘面划痕等 很容易引起激光读写器的光点不能聚焦于光盘的轨道中心，而产生偏摆（Run-Out）现象， 甚至脱轨，给准确高速读取 DVD 盘片带来困难。