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硬盘伺服刻写关键技术研究

作　者: 姜丹
导　师: 周功业
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 硬盘伺服刻写螺旋伺服刻写马达控制系统
分类号: TP333.35
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 111次
引　用: 1次
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内容摘要

在硬盘生产过程中,一个很重要的环节就是伺服刻写。在此环节中,硬盘工作所必须的伺服信息将以特定的格式被写入到碟片中。在分析伺服信息组织格式、编码模式及硬盘伺服刻写系统架构的基础上,引入了一种新的伺服刻写方法―螺旋伺服刻写法。该螺旋伺服刻写方法,首先将伺服初始信息以螺旋道的方式写入盘片,然后在后期由硬磁盘驱动器(HDD)自行将伺服信息补充完整。在理论上,建立了螺旋伺服刻写的运动模型,并作了性能分析。该伺服刻写方法在保证伺服信息完整性的同时,减少了关键资源的使用时间,缩短了伺服刻写时长,提高了生产效率,降低了生产成本。在硬盘伺服刻写的过程中,对主轴马达的转速控制至关重要。分析了马达控制模块的功能需求,给出了该控制模块的仿真实现。在硬盘主轴马达的控制方法中,传统方法是利用无刷电机中的反电动势过零点间的时间差值作为反馈信号来形成闭环控制,其控制精度较低。针对上述情况,给出了一种新的控制硬盘主轴马达的设计方法与实现技术,其主要思想是采用从硬盘上读出的时钟误差信号作为反馈,再与PID控制器结合来控制硬盘主轴马达,采用FPGA来实现PID的计算和时钟误差信号的提取。仿真结果表明,这种新的控制方法大大提高了控制精度。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 伺服信息结构分类  9-10
  1.3 伺服刻写方式分类  10-11
  1.4 课题主要研究内容  11-12
2 完全伺服刻写系统架构与伺服信息的组织  12-23
  2.1 系统整体结构  12-14
  2.2 伺服信息的分段结构  14-20
  2.3 Burst 的写入序列控制  20
  2.4 盘片转速检测和伺服信息录入的相位一致性  20-22
  2.5 本章小结  22-23
3 部分伺服刻写方式研究  23-29
  3.1 螺旋伺服刻写法的主要思想  23-24
  3.2 螺旋伺服刻写法的模型推导  24-27
  3.3 关于螺旋伺服刻写法的性能优化讨论  27
  3.4 与传统伺服刻写方式间的刻写效率比较  27-28
  3.5 本章小结  28-29
4 硬盘主轴马达的控制系统  29-50
  4.1 引言  29
  4.2 设计方法理论分析  29-31
  4.3 数学建模及算法分析  31-35
  4.4 控制系统的参数设定  35-40
  4.5 硬件实现方案及仿真  40-48
  4.6 测试方案的设计  48-49
  4.7 本章小结  49-50
5 全文总结  50-52
  5.1 全文总结  50
  5.2 前景展望  50-52
致谢  52-53
参考文献  53-58
附录攻读学位期间发表论文目录  58

硬盘伺服刻写关键技术研究

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