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次世代1テラバイト超薄型光ディスクのための高速高精度トラッキング制御

Research Project

Project/Area Number 20656069
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Control engineering
Research InstitutionNagaoka University of Technology

Principal Investigator

大石 潔  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40185187)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 和田 安弘  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70293248)
宮崎 敏昌  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (90321413)
Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2010: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords制御工学 / ディジタルステージ / 電気機器工学
Research Abstract

本研究課題では、1テラビット大容量超薄型光ディスクの記録面全域において、正確で安定したトラッキングを維持できる高速高精度トラッキング制御系を実現することを目標としている。このために、本研究期間で以下の項目を達成する。1.過去のトラッキングエラー信号から未来のトラッキングエラー信号を予測し、この予測値に基づいて制御信号を決定するエラー予測型フィードフォワード制御系の構造を、マルチサンプリング制御系の最も追従特性の良いパーフェクトトラッキング制御(PTC)系を構成する。2.パーフェクトトラッキング制御系に、新しいゼロ位相誤差フィルタを挿入して追従特性を劣化させずに安定性を強化し、超薄型光ディスクの回転数15000rpmのトラック位置を追従させる制御系を開発する。これにより、1テラバイト超薄型光ディスクを想定した超高速情報転送レートの記録再生を実現することを目的とする。研究代表者大石の「超薄型光ディスクのトラッキング制御系開発」の研究グループと研究分担者和田の「運動制御」の研究グループの2つのグループが連携して、上記の内容を実現した。
最終年度の平成22年度は、厚さ0.1mmの超薄型光ディスクを回転数15000rpmで駆動相当の高速高精度トラッキング制御系を開発し、情報の高速記録再生を達成した。また、残留トラッキング誤差10nm以下にする当初目標を達成した。研究成果を社会に還元するために、応用物理学会(JJAP)の論文誌やIFACの国際会議の口頭発表を行った。このようにして、本研究の意義と成果を広く国民と社会に発信した。

Report

(3 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Error Prediction Robust Tracking Control System Suppressing Harmonics Disturbance for Optical Disk Recording System2010

    • Author(s)
      Y.Kamigaki, K.Ohishi, T.Miyazaki, D.Koide, H.Tokumaru, Y.Takano
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 49

    • NAID

      210000069099

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-Speed Flexible Optical Disk for Broadcast Archival Storage2010

    • Author(s)
      D.Koide , T.Kajiyama, H.Tokumaru, Y.Takano, N.Onagi, Y.Aman, K.Ohishi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 49

    • NAID

      210000069095

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robust Tracking Control based on Triple Compensation Loop for High Speed Optical Disk2010

    • Author(s)
      Y.Nabata, K.Ohishi, Y.Kamigaki, T.Miyazaki, D.Koide, Y.Takano, H.Tokumaru
    • Journal Title

      Proc.of IEEE/IES The 11th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control 1

      Pages: 371-376

    • NAID

      10026070393

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Zero Phase Error Tracking Control System with Multi Harmonics Disturbance Suppression Loop2010

    • Author(s)
      Y.Kamigaki, K.Ohishi, Y.Nabata, T.Miyazaki, D.Koide, Y.Takano, H.Tokumaru
    • Journal Title

      Proc.of IEEE/IES The 11th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control 1

      Pages: 377-382

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Error Prediction Robust Tracking Control System Suppressing Harmonics Disturbance for Optical Disk Recording System2009

    • Author(s)
      Y.Kamigaki, K.Ohishi, T.Miyazaki, D.Koide, H.Tokumaru, Y.Takano
    • Journal Title

      Proc.of International Symposium on Optical Memory 2009 1

    • NAID

      210000069099

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高速光ディスク装置のための高性能エラー予測型ロバストトラッキング制御系2008

    • Author(s)
      渋谷功, 吉田廉春, 大石潔, 宮崎敏昌, 小出大一, 徳丸春樹
    • Journal Title

      電気学会産業応用部門誌 128巻

      Pages: 785-792

    • NAID

      10021134549

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single Rate Fine Perfect Tracking Controller for High Speed Optical Disk System2008

    • Author(s)
      宮崎敏昌, 大石潔, 吉田廉春, 小出大一, 徳丸春樹
    • Journal Title

      Proc. of IEEE/IES IECON2008 1巻

      Pages: 2592-2597

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robust and Quick Response Tracking Servo System for High Rotational Speed Optical Disk System2008

    • Author(s)
      大石潔, 宮崎敏昌, 吉田廉春, 神垣佳哉, 小出大一, 徳丸春樹
    • Journal Title

      Proc. of IFAC2008 1巻

      Pages: 3110-3115

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Robust Feedforward Tracking Control Suppressing Harmonics Disturbance and DC Offset for Optical Disk Recording System2010

    • Author(s)
      K.Ohishi, T.Miyazaki, Y.Nabata, T.Ogata, M.Sazawa, D.Koide, Y.Takano, H.Tokumaru
    • Organizer
      The 5th IFAC Symposium on Mechatronic Systems
    • Place of Presentation
      Marriott Boston Cambridge, Cambridge, MA, USA
    • Year and Date
      2010-09-13
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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