2011 Fiscal Year Annual Research Report
最速追従推力のモータ制御で実現する次世代超薄型高速大容量光ディスク装置の開発
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23360119
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Field |
Power engineering/Power conversion/Electric machinery
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
大石 潔 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40185187)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 安弘 長岡技術科学大学, 教授 (70293248)
宮崎 敏昌 長岡技術科学大学, 准教授 (90321413)
佐沢 政樹 苫小牧工業高等専門学校, その他の部局等, 助教 (10556666)
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| Keywords | 光ディスク / サーボシステム / モーションコントロール |
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| Research Abstract |
平成23年度は、既存の光ディスク実験装置DDU1000で、CD-Rのトラックピッチより狭いDVDの媒体を用いて、最大限界ディスク回転数7200rpmの条件で、制御構造をパーフェクトトラッキング制御系で実装し、その有効性の検証を行う。その上で、上下方向のフォーカス軸と左右方向のトラッキング軸のエラー信号を2次元的に予測して、2次元エラー予測型高速高精度追従制御系を構成する。これは、本研究の最終目標のディスク回転数15000rpm(線速度75m/sec)の2/3の実験条件であり、この実験条件でフォーカスとトラッキングのエラーを±10nm以下を目標とするためである。平成23年度はDVDを媒体として、回転数7200rpmの実験条件でパーフェクトトラッキング制御系と等価完全追従制御系の両方を構築し、良好な応答性能を得た。また、上下方向のフォーカス軸と左右方向のトラッキング軸のエラー信号を2次元的に予測する2次元エラー予測型高速高精度追従制御系を構成した。次に、これと平行して、超薄型光ディスクの近接場光ピックアップを実現するために、ピックアップ器と光ディスクのギャップ(フォーカス)サーボのボイスコイルモータ駆動法を開発するために、ギャップ(フォーカス)サーボアクチュエータ制御を、エラー予測型サーボアクチュエータ制御とトルク飽和対策を組み合わせる制御法を確立した。
以上の研究成果を光ディスク関係の国際会議ISOM/ODS2011とモーションコントロール関係の国際会議AMC2012において研究成果の発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(1)回転数7200rpmの実験条件でパーフェクトトラッキング制御系と等価完全追従制御系の両方を構築し、良好な応答性能を得た。(2)ギャップ(フォーカス)サーボアクチュエータ制御を、エラー予測型サーボアクチュエータ制御とトルク飽和対策を組み合わせる制御法を確立した。以上2つのことからおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方向は、15000rpm超薄型光ディスクのための近接場光ピックアップを実現する要素技術の開発を行う。そのために、平成23年度の理論的に開発したエラー予測型サーボアクチュエータ制御をフォーカスサーボ系とトラッキングサーボ系の両方に適用する。光ディスク実験装置に、フォーカスサーボ系とトラッキングサーボ系の両方を一括にベクトル的に制御する2次元エラー予測型高速高精度追従制御系を完成させる。そして、本研究の最大目標であるフォーカス軸とトラッキング軸の最速推力(電流)ベクトルによる高速高精度モータ駆動法を確立する。
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