单闭环磁盘驱动读取系统性能分析与参数设计.docx

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1、单闭环磁盘驱动读取系统性能分析与参数设计 信息。磁盘驱动器则广泛用于从便携式计算机到大型计算机等各类计算机中，是限制工程的一个重要应用实例。本次任务是如何让磁盘系统精确读取。 【关键词】自动限制 自动化 磁盘系统 1 原系统性能分析 1.1 磁頭限制系统结构图 如图1所示。 1.2 校正前系统开环传递函数 由初始条件可得： 其开环传递函数为：G=/） 此时可得：4 1.3 校正前系统闭环传递函数 闭环传递函数为： =/+Ka4） 1.4 校正前系统稳定性能分析 该闭环函数的特征方程为： D=s3+1020s2+20000s+5000Ka 在绘制劳伦斯表后，当Ka=4080时，b1=0，出现临界

2、稳定状况。可得协助方程 1020+5000*4080=0 解其方程得系统的一对纯虚根为s1，2=141.4j。明显，此时使系统稳定的K_a值范围应取0Ka4080 2 设计系统 在限制工程中，几乎全部的限制系统都是高阶系统，即用高阶微分方程描述的系统。对于不能用一、二阶系统近似的高阶系统来说，其动态性能指标的确定是比较困难的。工程上常采纳闭环主导极点的概念对高阶系统进行近似分析，或干脆应用MATLAB软件进行高阶系统性能分析。通过计算及绘制根轨迹图得出系统闭环根轨迹特性，通过其阶跃响应可知其稳定性。 分析N与R的不怜悯况 当N=0，R=1/s时 误差信号 E=1/G2 ） Rs 上式表明系统在

3、单位阶跃输入作用下的稳态跟踪误差为零。这一结论与取值无关。 当N=0时 闭环传递函数为： =C/R = G2 ）/ G2 ） =/ 此时取Ka=30利用MATLAB文本绘制响应曲线 当Ka=30时，此时的程序文本和图形为： num=150000；den=1，1020，20000，150000；step 如图2所示。 当Ka=30时的超调量符合系统要求。则取Ka=30.。 当R=0，N=1/s时。系统对N的输出为 C=）/G2 ） N Ka=30利用MATLAB文本绘制响应曲线图4 此时程序文本和图形为： Ka=10 30；T=4 2； for i=1：1：2 G1=tf； G2=zpk； G=

4、Ka*series； sys=feedback； t=0：0.005：T； figure；step；grid end figure；sysn=-feedback*G1）； step）；grid 由图3得，当N 为单位阶跃信号时对系统的扰动影响并不大。 3 结束语 在查阅相关资料后，我选取了合适的Ka的值，最终得到了结果。通过对磁盘驱动器磁头限制系统的校正，保证了磁头的精确位置，减小参数改变和外部振动对磁头定位造成的影响。 参考文献 1胡寿松.自动限制原理M.北京：科学出版社，2001. 2何联毅，陈晓东.自动限制原理同步辅导及习题全解M.北京：中国矿业高校出版社，2022. 3曹柱中.自动限制

5、理论与设计M.上海：上海交通高校出版社，11015. 4廖晓钟，刘向东.自动限制系统M.北京：北京理工高校出版社，2022. 5张培强.MATLAB语言M.合肥：中国科技高校出版社，11015. 6王孝武，方敏等.自动限制理论M.北京： 机械工业出版社，2022. 7黄忠霖.限制系统MATLAB计算及仿真M.北京：国防工业出版社，2001. 8何衍庆.MATLAB语言的运用M.北京：化学工业出版社，2003. 9周又玲.MATLAB在电气信息类专业中的应用M.北京：清华高校出版社，2022. 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页