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하드디스크의 면적밀도는 최근 들어 연간 100%의 성장률을 보이고 있다. 높은 면적밀도를 만족시키기 위하여, 트랙의 길이는 더욱더 작아지게 될 것이고 이에 따른 보다 넓은 서보대역이 필요하게 되었다. 이러한 고밀도의 트랙을 얻기 위한 방법으로 도입된 것이 이단구동시스템이다. 이단구동시스템은 기존의 VCM이외에 별도의 작은 구동기를 달아서 더 넓은 서보대역을 가지는 구동시스템이다. 작고 높은 공진주파수를 가지는 미소구동기는 VCM 끝단에 설치되어 전체 시스템의 서보대역을 높여주게 된다. 이러한, 서보대역의 증가는 외부의 진동 및 충격에 대해서 견실한 반응과 정밀한 위치제어 능력의 향상을 가져온다. 이단구동시스템을 위하여 피에조를 이용한 서스팬션 부착형 밀리엑츄에이터를 설계하였다. 수직방향의 순응성과 수평방향의 ...

하드디스크의 면적밀도는 최근 들어 연간 100%의 성장률을 보이고 있다. 높은 면적밀도를 만족시키기 위하여, 트랙의 길이는 더욱더 작아지게 될 것이고 이에 따른 보다 넓은 서보대역이 필요하게 되었다. 이러한 고밀도의 트랙을 얻기 위한 방법으로 도입된 것이 이단구동시스템이다. 이단구동시스템은 기존의 VCM이외에 별도의 작은 구동기를 달아서 더 넓은 서보대역을 가지는 구동시스템이다. 작고 높은 공진주파수를 가지는 미소구동기는 VCM 끝단에 설치되어 전체 시스템의 서보대역을 높여주게 된다. 이러한, 서보대역의 증가는 외부의 진동 및 충격에 대해서 견실한 반응과 정밀한 위치제어 능력의 향상을 가져온다. 이단구동시스템을 위하여 피에조를 이용한 서스팬션 부착형 밀리엑츄에이터를 설계하였다. 수직방향의 순응성과 수평방향의 강건성을 고려하여 최적화된 모델을 만들었다. 감도해석은 이러한 접근의 근거가 되었다. 이동구동시스템을 제어하기 위해서 PQ방법이 도입되었다. 이는 복합입력/단일출력의 시스템을 여러개의 단일 입력/단일출력 방식으로 전환하는 방법으로써, 제어기 설계시 단순하면서도 체계적인 방법이다. 이러한 제어기의 성능을 감도함수로 나타내었으며, 시뮬레이션상에서 실제의 PES신호를 이용하여 외란 억제 능력을 확인하였다. 이렇게 만들어진 피에조 밀리엑츄에이터는 약 10kHz의 공진주파수를 가지며, 제어된 시스템은 2 kHz의 서보대역을 가지며, 저주파 외란 감쇠능력인 어튜니에이션은 80dB이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The areal recording density of HDD (Hard Disk Drives) has been increasing by about 100% a year. In order to reach high areal density, less track pitch is expected and more servo bandwidth is required. To achieve so high the track density, one possible solution that can provide higher bandwidth is du...

The areal recording density of HDD (Hard Disk Drives) has been increasing by about 100% a year. In order to reach high areal density, less track pitch is expected and more servo bandwidth is required. To achieve so high the track density, one possible solution that can provide higher bandwidth is dual stage actuator system. The dual stage actuator system consists of a VCM as the primary stage and a milliactuator as the secondary stage. The high bandwidth secondary stage combining with the primary stage will increase the whole system's servo bandwidth, and the high track density is achieved in HDD. Therefore, the precise head positioning control can be realized At first, new milliactuator based on the shear mode of piezoelectric elements have been suggested to drive the head suspension assembly for dual stage actuator system. For increasing mechanical resonance of actuator, suspension that is used secondary actuator of dual actuator system has higher stiffness in the lateral direction and has compliance in the vertical direction. Suspension design parameters are optimized to trade off between lateral stiffness and vertical flexibility. Sensitivity analysis assists to determine the design parameters. The PQ control method is introduced for dual loop controller design. PQ method reduces the controller design problem for DISO (dual-input/single-output) systems to two standard controller design problems for SISO (single-input/single-output) problems. This method is simple and systematic approach for dual loop. The control performance is shown sensitivity function and the disturbance rejection effect from PES. The piezoelectric milliactuator for the dual stage system has about 10 kHz for the lateral resonance, and the controller is achieved 2 kHz bandwidth and 80 dB attenuation.

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