マスストレージシステムのための次世代サーボ技術

カテゴリ: 技術報告

論文No: 1055

グループ名: 【D】産業応用部門

発行日: 2006/06/30

タイトル(英語): Next generation servo conrol technology for mass-storage system

著者名: マスストレージシステムのための次世代サーボ技術調査専門委員会

著者名(英語): Investigation R&D committee for next generation servo control technology for mass-storage system

キーワード: control, mass-storage, motion control, prositioning, benchmark

要約(日本語): 計算機の外部記憶装置や情報メディアの記憶装置として用いられているハードディスク装置（HDD）およびDVDなどの光ディスク装置といったマスストレージシステムは飛躍的な性能向上がなされている。特に記憶容量の向上はめざましく、これを実現するための記録密度を上げる技術の開発が重要である。記録密度向上のための技術の１つとして、トラックピッチの狭小化に対応した記録再生ヘッドの位置決めサーボ技術がある。また記憶容量の増大に伴い大容量のデータを処理するためのデータアクセス速度も上げなければならない。このようにヘッドを目的のトラックに高速に移動し、かつ高精度に位置決めする技術の向上が求められており、ナノメートルオーダの位置決め精度が要求されている。そこでヘッド位置決めサーボ系のこれらの課題に対応して、(1)サンプル値制御理論や２自由度制御系の軌道設計問題のマスストレージシステムへの応用、(2)制御システムとしての最適設計、特に制御、機構との協調設計手法など、ハード構成部品を含めた最適設計手法、および(3)半導体製造装置やHDDのサーボトラックライタなどの精密機器における位置決め制御方式、について調査を行っている。さらにHDDのベンチマーク問題を提案している。高次の機構共振やさまざまな外乱を含む機構系や回路系の現実の製品を模擬したモデルを作成し、各種サーボ制御手法のベンチマーキングを行っている。

要約(英語): Recently the specifications of mass-storage systems such as hard disk drives(HDD) and optical disk drivers have been rapidly improved. Especially recording density has been dramatically increased to meet capacity increase of HDD and DVD. One of the key technologies to increase the recording density is the precise head positioning servo to increase track density. As well as precise positioning, the head positioning servo has been required higher perfomance such as shorter seek time(moving time). Based on these requirements, fast and precise servo control for mass-storage systems have been studied, and the three subjects have been focused; (1)application of sampled-system control theory and two-degrees-of-freedom servo with reference trajectory design to mass-storage systems, (2)optimal servo system design considering detail mechanical modeling such as higher order mechanical resonance modeling and desturbance modeling, and (3)servo control design for other high precision systems such as semiconductor manufacturing sysytem and servo track writer for HDD. One of outstanding outcomes of this activity is to propose the HDD benchmarking. The HDD benchmarking software has been published in IEEj web-site and several investigations for various servo designs have been studeid.

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