マルチレートサンプル値H∞制御によるハードディスクのフォロイング制御

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750410
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 平田 光男 千葉大学, 工学部, 助手 (50282447)
• Keywords: ハードディスク / マルチレート制御系 / マルチレートサンプル値H∞制御 / フォロイング

Research Abstract

ハードディスクでは,位置誤差信号(以下PES)のサンプリング周期は任意に短く設定できないという制約を持つ。一方,制御入力に関してそのような制約はなく,出力周期は任意に短くできる。そこで,本研究では,マルチレートサンプル値H∞制御理論をハードディスクのフォロイング制御系に適用し,ロバスト安定性を満たしつつ良好な位置決め精度を達成する制御系の構築を目指す。本年では,その基礎段階として下記の研究を行った。
1.零インターポレータによるマルチレート離散時間H∞制御系の構築と,実験による性能評価。
2.離散時間リフティングによるマルチレート離散時間H∞制御系の構築と実験による性能評価。
その結果,以下の知見を得た。
・マルチレート制御系にすることで,フォロイング時にアクチュエータが発生するノイズを低減する事ができた。また,ステップ目標値応答において,マルチレート制御系の方が,制御対象が持つ高域の共振モードを加振しない応答となることがわかった。
・フォロイング時の位置決め精度をPES信号の3σ値で評価したところ,いずれの手法も,シングルレートH∞制御系に比べ,性能向上が確認された。また,離散時間リフティングを用いた後者の手法の方が,より高い制御性能を達成する事ができた。
今後は,サンプル点間応答までを考慮したマルチレートサンプル値H∞制御系をハードディスクの制御系に適用し,その有効性をシミュレーション及び実験の両面から検証して行く予定である。