| 研究課題/領域番号 |
20K14680
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 東京都市大学 (2021-2022)
名古屋大学 (2020) |
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研究代表者 |
藪井 将太 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (90800756)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 磁気ディスク装置 / マルチアクチュエータ / 位置決め制御 / 外乱補償 / 振動制御 / 多段アクチュエータ / ロバスト制御 / 外部振動 / ハードディスクドライブ / 制御系設計 / ボイスコイルモータ / マイクロアクチュエータ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大量のデジタルデータを格納できる磁気ディスク装置は，データ駆動型社会において欠かかせない産業製品である．そして，データ駆動型社会の発展のため，さらなる記録容量の増大が望まれている．記録容量増大のためにはディスク上のデータの記録密度を増大させる必要があり，ディスク上のデジタルデータの物理サイズを小さくしなければならない．そのため，デジタルデータの読み書きを実施する磁気ヘッドはナノスケールオーダーの超精密位置決めが求められる．本研究では，この方式をベースにした制御系，および2段以上のアクチュエータ方式を用いた場合の制御系の設計方法を研究し，さらなる位置決め精度向上に資することを目的とする．
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| 研究成果の概要 |
近年の情報化社会の発展に伴い，世界中からインターネットを介したデータの保存先であるデータサーバの拡張が進められている．実際のデータの格納先はデータサーバ内の磁気ディスク装置であるため，その記録容量の増大がデータサーバの拡張に直結する．磁気ディスク装置の記録容量はディスク上のデータの読み書きを行う磁気ヘッドの位置決め精度に依存する．そこで，本研究では磁気ヘッド位置決め精度向上に貢献できる多段アクチュエータの制御系設計に関する研究を行った．その結果，従来の設計法と比較して位置決め精度を約30%改善することができた．これは，磁気ディスク装置の記録容量増加に資すると期待される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は学術的には，多入力単出力系の制御系における具体的な設計論の提案という点で有意義なものである．磁気ディスク装置を主眼とした内容であるが，多段アクチュエータを有するシステムの制御系設計にとっても応用できると考えられる．また，社会的には我が国の目指すべき社会像である「データ駆動型社会」の実現に資すると考えられる．本研究により，HDDの磁気ヘッド制御系の精度を向上し記録容量の増大できると期待される．これは，データ駆動型社会に必要な大量のリアルデータの格納場所の提供に繋がると考えられる．
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