o)是工程应用中较为流行的方法,文献(Peng,al.2005)将该方法应用于硬盘音圈电机上,在无解析解的情况下,给出非线性复杂对象的近似解[15]。第2章磁盘驱动器磁头的状态空间分析每一磁道的宽度典型值为1μm,所以对读写头的定位精度要求非常严格,我们希望精确控制磁头y(t)的位置。下面使用μ状态变量法对包括悬臂结构在内的磁盘驱动系统进行分析。由于要求快速运动,悬臂的金属片必须很轻,故必须考虑金属片的影响。电机的质量用M1表示,磁头的质量用M2表示,弹簧片的弹性系数用k表示,驱动力u(t)由直流电机产生,见图2-1(a)。如果弹簧严格是刚性的,就能够得到图2-1(b)的简化模型。具有两个质量块的系统的典型参数如表2-1所示。?2.1系统的建模注意到,M=M1+M2=20.5g=0.0205kg,则图2-1双质量结构及简化模型所以,传递函数模型为(2.1)表2-1两个质量系统的典型参数参数符号典型值电机质量M120g=0.02kg弹性系统k10≤k≤∞磁头质量M20.5g=0.005kg磁头位置X2(t)变量,单位为mm质量块1的摩擦系数b1410X10-3kg/(m/s)励磁电阻R1Ω励磁电感L1mH电机常数Km0.1025N*m/A质量块2的摩擦系数b24.1X10-3kg/(m/s)由表2-1中的参数得到(2.2)考虑电机线圈的影响的读写头的传递函数如图2-2所示。考虑到表2-1中的参数,R=1Ω,L=1mH,Km=0.1025,得到(2.3)图2-2具有刚性弹簧的读写磁头的模型下面考虑双质量系统的状态空间模型。如图2-1(b),对于质量M1有(2.4)对于质量M2有选x1=q,x2=y。则以及写成矩阵型式(2.5)式(2.5)中,==,A=,b=,C=[0001],d=[0]注意到,输出=。而且,对于L=0,即忽略电感时,=Kmv(t)。对于典型系统,k=10,B=
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