光碟機尋軌伺服之時間最佳化路徑設計與實作

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研究生：	劉昶輝 Chang-Hui Liu
論文名稱：	光碟機尋軌伺服之時間最佳化路徑設計與實作 Design and Implementation of the Time-Optimal Trajectory for a Seek-Servo of Optical Disk Drive
指導教授：	陳建祥 Jian-Shiang Chen
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 動力機械工程學系 Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年：	2001
畢業學年度：	89
語文別：	中文
論文頁數：	41
中文關鍵詞：	光碟機尋軌伺服、時間最佳化路徑
外文關鍵詞：	Seek-Servo of Optical Disk Drive, Time-Optimal Trajectory
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雙致動器常以不同的機械結構形式出現在精密機械控制系統中。現今的光碟機系統亦使用雙致動器的驅動架構。雙致動器顧名思義包含兩個致動器:其一為以音圈馬達為主的細致動器(fine actuator)被負載於另一個可長距離移動且以一般直流馬達為主的粗致動器(sled actuator)。這兩個致動器彼此互補來達成長軌距移動及高精密定位的雙重要求。本文即針對以雙致動器為主的光碟機跨軌控制系統提出以數值模擬的方式分析雙致動器的時間最佳化跨軌問題。一般而言，以傳統解析解的方式分析複雜的雙致動器跨軌問題非常的困難，因此我們以二次元規劃的方法來分析雙輸入系統的時間最佳化問題，藉由模擬的結果可以歸納出在時間最佳化的要求下雙致動器的運動行為，以作為設計速度曲線的依據。

目 錄
摘要 ..I

目錄 .II

圖目錄………………………………………………………………….Ⅳ

第一章 緒論

1.1 背景說明 1

1.2 研究動機 2

1.3 文獻回顧 3

1.4 本文架構 4

第二章 光碟機系統描述

2.1 系統架構 ..5

2.2 致動器模式探討   ..7

2.3 時間最佳化跨軌問題之分析 ..9

2.4 時間最佳化跨軌問題之數值分析方法 15

第三章 實驗軟硬體介紹

3.1 可程式邏輯元件與ALTERA FLEX 10K晶片介紹……………20

3.2 跨軌信號計數器電路       .22

3.3 8255輸入/輸出介面卡之規劃        .24

3.4 光碟機控制韌體之規劃………………………………………….24

第四章 實驗結果

4.1 系統模式鑑別     .27

  4.1.1 尋軌馬達系統鑑別架構……………………………………..27

  4.1.2 尋軌馬達系統鑑別之實驗結果……………………………..29

4.2 尋軌參數調整     .32

  4.2.1 原韌體設定之實驗結果……………………………………..32

  4.2.2 修改韌體設定後之實驗結果………………………………..34

第五章 結論與未來發展之建議

5.1 結論     .39

5.2 未來發展之建議………………………………………………….40

參考文獻     .41

參考文獻
[1] McCormick, J. and Horowitz, R., 1991, “Time Optimal Seek Trajectories for a Dual Stage Optical Disk Drive Actuator”, ASME J. of Dynamic Systems, Measurement, and Control, Vol. 113, Sep., pp.534-536.
[2] Yang, J. D. and Pei, X. D., “Seek Time and Trajectories of Time Optimal Control for a Dual Stage Optical Disk Drive Actuator”, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 32, No. 5, Sep., pp.3857-3859.
[3] 吳國輝, 時間最佳化光碟機跨軌系統分析與以估測器為主的跨軌控制器設計, 國立台灣大學機械工程學系博士論文, 1999.
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[5] Workman M.L., Kosut R.L., Franklin G.F.,”Adaptive Proximate Time Optimal Control：Continuous Time Case,” Proc. Automatic Control Conference, pp.589-594, 1987.
[6] Workman M.L., Kosut R.L., Franklin G.F.,”Adaptive Proximate Time Optimal Control：Discrete Time Case,” Proc. Conf. On Decision and Control, pp.1548-1553, 1987.
[7] Michael L. Workman, Adaptive Proximate Time-Optimal Servomechanism, PhD thesis, Stanford University, 1987.
[8] 林建峰, 光碟機之伺服控制晶片設計與實作, 國立清華大學動力機械工程學系碩士論文, 1999.
[9] 黃金壽, 光碟機之尋軌伺服控制參數之最佳化研究, 國立清華大學動力機械工程學系碩士論文, 2000.

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
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全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

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