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Singular perturbation control for vibration rejection in HDDs using the PZT active suspension as fast subsystem observer / Pang, Chee Khiang in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°3 (Juin 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1375-1386 p. Titre : Singular perturbation control for vibration rejection in HDDs using the PZT active suspension as fast subsystem observer Titre original : Commande singulière de perturbation pour le rejet de vibration dans HDDs en utilisant la suspension active de PZT en tant qu'observateur rapide de sous-ensemble Type de document : texte imprimé Auteurs : Pang, Chee Khiang, Auteur ; Lewis, Frank L., Auteur ; Ge, Shuzhi Sam, Auteur Article en page(s) : 1375-1386 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Hard  disk  drives  (HDDs)  PZT  Singular  perturbation  Commandes  de  disque  dur  Perturbation  singulière Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Currently, position sensors other than the read/write head are not embedded into current hard disk drives (HDDs) due to signal-to-noise ratio and nanometer resolution issues. Moreover, a noncollocated sensor fusion creates nonminimum phase zero dynamics which degrades the tracking performance. In this paper, the singular perturbation theory is applied to decompose the voice coil motor's (VCM's) and induced PZT active suspension's dynamics into fast and slow subsystems, respectively. The control system is decomposed into fast and slow time scales for controller designs, and control effectiveness is increased to tackle more degrees-of-freedom via an inner loop vibration suppression with measured high-frequency VCM's and PZT active suspension's dynamics from the piezoelectric elements in the suspension. Experimental results on a commercial HDD with a laser doppler vibrometer show the effective suppression of the VCM and PZT active suspension's flexible resonant modes, as well as an improvement of 39.9% in 3sigma position error signal during track following when compared to conventional notch-based servos. Actuellement, des sondes de position autres que la tête lecture/écriture ne sont pas enfoncées dans les commandes de disque dur courantes (HDDs) dues aux questions de résolution de rapport et de nanomètre de signal-bruit. D'ailleurs, a noncollocated la fusion de sonde crée la dynamique de la phase zéro de nonminimum qui dégrade l'exécution de cheminement. En cet article, la théorie singulière de perturbation est appliquée pour décomposer la dynamique du moteur d'enroulement de voix (vcm) et de la suspension active induite de PZT en sous-ensembles rapides et lents, respectivement. Le système de commande est décomposé en échelles de temps rapides et lentes pour des conceptions de contrôleur, et l'efficacité de commande est augmentée pour aborder plus de degrés de liberté par l'intermédiaire d'une suppression intérieure de vibration de boucle la dynamique avec de la suspension active à haute fréquence mesurée de vcm et de PZT des éléments piézoélectriques dans la suspension. Les résultats expérimentaux sur un HDD commercial avec un vibrometer de laser Doppler montrent la suppression efficace les modes résonnants flexibles de vcm et de PZT de la suspension active, comme une amélioration de 39.9% dans le signal d'erreur de la position 3sigma pendant la voie suivant une fois comparés à l'entaille conventionnelle ont basé des servos. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Vibrations En ligne : ckpang@nus.edu.sg [article] Singular perturbation control for vibration rejection in HDDs using the PZT active suspension as fast subsystem observer = Commande singulière de perturbation pour le rejet de vibration dans HDDs en utilisant la suspension active de PZT en tant qu'observateur rapide de sous-ensemble [texte imprimé] / Pang, Chee Khiang, Auteur ; Lewis, Frank L., Auteur ; Ge, Shuzhi Sam, Auteur . - 1375-1386 p. Electronique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1375-1386 p. Mots-clés : Hard  disk  drives  (HDDs)  PZT  Singular  perturbation  Commandes  de  disque  dur  Perturbation  singulière Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Currently, position sensors other than the read/write head are not embedded into current hard disk drives (HDDs) due to signal-to-noise ratio and nanometer resolution issues. Moreover, a noncollocated sensor fusion creates nonminimum phase zero dynamics which degrades the tracking performance. In this paper, the singular perturbation theory is applied to decompose the voice coil motor's (VCM's) and induced PZT active suspension's dynamics into fast and slow subsystems, respectively. The control system is decomposed into fast and slow time scales for controller designs, and control effectiveness is increased to tackle more degrees-of-freedom via an inner loop vibration suppression with measured high-frequency VCM's and PZT active suspension's dynamics from the piezoelectric elements in the suspension. Experimental results on a commercial HDD with a laser doppler vibrometer show the effective suppression of the VCM and PZT active suspension's flexible resonant modes, as well as an improvement of 39.9% in 3sigma position error signal during track following when compared to conventional notch-based servos. Actuellement, des sondes de position autres que la tête lecture/écriture ne sont pas enfoncées dans les commandes de disque dur courantes (HDDs) dues aux questions de résolution de rapport et de nanomètre de signal-bruit. D'ailleurs, a noncollocated la fusion de sonde crée la dynamique de la phase zéro de nonminimum qui dégrade l'exécution de cheminement. En cet article, la théorie singulière de perturbation est appliquée pour décomposer la dynamique du moteur d'enroulement de voix (vcm) et de la suspension active induite de PZT en sous-ensembles rapides et lents, respectivement. Le système de commande est décomposé en échelles de temps rapides et lentes pour des conceptions de contrôleur, et l'efficacité de commande est augmentée pour aborder plus de degrés de liberté par l'intermédiaire d'une suppression intérieure de vibration de boucle la dynamique avec de la suspension active à haute fréquence mesurée de vcm et de PZT des éléments piézoélectriques dans la suspension. Les résultats expérimentaux sur un HDD commercial avec un vibrometer de laser Doppler montrent la suppression efficace les modes résonnants flexibles de vcm et de PZT de la suspension active, comme une amélioration de 39.9% dans le signal d'erreur de la position 3sigma pendant la voie suivant une fois comparés à l'entaille conventionnelle ont basé des servos. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Vibrations En ligne : ckpang@nus.edu.sg