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研究生:陳韋良
研究生(外文):Wei-Liang Chen
論文名稱:光碟機聚焦控制器參數設計之自動化
論文名稱(外文):The Automatic Parameter Design for Focusing Controller on Optical Disk Drives
指導教授:張義芳張義芳引用關係
指導教授(外文):Yi-Fang Chang
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:自動化工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:73
中文關鍵詞:光碟機調節器聚焦頻率響應自動化
外文關鍵詞:CD-ROMActuatorFocusingFrequency responseAutomation
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中文摘要
本論文將針對光碟機讀取頭的聚焦伺服系統進行以下之研究:
1. 利用一個標準二階系統來近似讀取頭聚焦動態特性,可以簡化設計步驟,以方便控制器設計的自動化。同時用HP35670分析儀來鑑別出此二階系統的參數,使此二階系統更符合實際聚焦馬達的動態特性。
2. 在頻域中利用波德圖所表現的頻率響應設計出自動尋找控制參數的程式流程並根據此流程來自動選出合適的控制參數
3. 自動化程式根據取樣頻率利用Tustin近似的方法將他轉換成Z-domain的型態,再依造實際光碟機內數位處理器(DSP)參數的限制來將參數轉換成可用的十六進位數字,其可直接燒錄在該DSP中使用。
4. 當光碟機的讀寫頭操作在光碟片轉速為5000(rpm)時,我們所設計出來的控制器參數可具有優於廠商的控制效率,尤其在光碟片上有刮傷時,我們的控制器參數可迅速聚焦而使突波振幅縮小。
1. Make use of a second-order system to meet the dynamic properties of the focusing actuator. In order to simplify the design steps and be the automation of the controller design.
2. Measuring by HP35670 dynamic analyzer, we got the dynamic properties of the commercial optical disk drives actuator with curve fitting.
3. According to the design method of the frequency response and Bode Diagram to design a computer program via Matlab tools to automatically select efficient control parameters.
4. In terms of the sampling rate and Tustin method, the program was transformed to the Z-domain. Restricted by the DSP to exchange the parameter to available numbers and download it to DSP to use.
5. When the actuator works at the disk in 5000 (rpm) and has the disturbance from scraping, the controller with our designed can perform better performance comparing with the one of manufacturer’s designed. It can focus quickly and reduce the amplitude of the transient responses..
封面內頁
簽名頁
授權書                    iii
中文摘要                  iv
英文摘要                   v
誌謝                     vi
目錄                     vii
圖目錄                    x
第一章 緒論
1.1 前言                 1
1.2 文獻回顧             1
第二章 光碟機伺服控制系統簡介       4
2.1 聚焦伺服控制           4
2.2 微調尋軌伺服控制         5
2.3粗調尋軌伺服控制         6
2.4聚焦誤差訊號檢測          9
2.5尋軌誤差訊號之檢測         13
第三章 聚焦馬達物理模式的研究       15
3.1音圈馬達結構簡介         16
3.2音圈馬達運作原理         17
3.3模式推導                18
第四章 系統鑑別              25
4.1系統鑑別介紹             25
4.2實驗用光碟機硬體架構         25
4.3作法說明               27
4.4量測架構               28
4.5鑑別結果               29
第五章 控制器的設計            31
5.1光碟機讀取頭聚焦控制系統       31
5.2控制器的決定             33
5.3控制器的設計概念           36
5.4超前補償器設計流程          37
第六章 程式製作              43
6.1使用者介面              43
6.1.1主畫面部份            44
6.1.2提示文字             44
6.1.3按鈕               45
6.1.4規格輸入或輸出          45
6.1.5資料擷取與結果輸出        45
6.2程式操作               47
6.2.1執行程式             47
6.2.2顯示DSP參數           48
6.2.3步階微調             49
6.2.4微調結果             50
6.2.5廠商控制器            51
6.2.6結果比較             52
6.2.7開迴路              53
6.2.8開迴路比較            54
6.2.9閉迴路              54
6.2.10閉迴路比較            55
6.2.11重新輸入             56
第七章 控制器的實現及結果          58
7.1 Matlab自動化程式模擬         58
7.2自動產生控制器參數           60
7.3步階響應比較             61
7.4廠商的動態響應            62
7.5超前補償器對系統的影響        63
7.6頻率響應結果比較           64
7.7DSP控制器的實現            66
第八章 結論                67
參考文獻                  68
附錄                    71
參考文獻
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