[發明專利]一種用于硬盤中壓電執行器的閾值判斷抗飽和方法

有效

• 申請號: 201811066551.2
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN108877843B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 吳雪蓮;王海雷;李文波
• 申請（專利權）人: 中科院合肥技術創新工程院
• 主分類號: G11B5/55
• 分類號: G11B5/55
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

1.一種用于硬盤中壓電執行器的閾值判斷抗飽和方法，其特征在于，包括以下步驟：

11)閾值分段函數的設計，根據壓電控制器的控制信號來設計閾值分段函數f(Δu)；

12)飽和度信號值的獲取，獲取壓電執行器環路的振幅和轉換速率的飽和度；

13)飽和度的分析，將壓電執行器的飽和度信號值與飽和閾值進行對比，低于飽和閾值的進行低水平抗飽和處理，高于飽和閾值的進行高水平抗飽和處理；

14)低水平抗飽和處理，對于低水平飽和度，激活閾值分段函數f(Δu)的高抗飽和增益k_n(k_n＞1)；

15)高水平抗飽和處理，對于高水平飽和度，激活閾值分段函數f(Δu)中，所有的死區信號Δμ₁、Δμ₂、...、Δμ_n激活其自己對應的高 抗飽和增益k₁、k₂、...、k_n。

2.根據權利要求1所述的一種用于硬盤中壓電執行器的閾值判斷抗飽和方法，其特征在于，所述閾值分段函數的設計包括以下步驟：

21)設定f(.)為待設計的多閾值分段非線性函數；

22)死區信號較弱時，非線性函數||f(Δu)||標準增大；死區信號較強時，非線性函數||f(Δu)||標準減小；利用若干個分段函數設計非線性函數||f(Δu)||，其表達式如下：

||f(Δu)||＝k₁·Δμ₁+k₂·Δμ₂+...+k_n·Δμ_n，

Δμ₁+Δμ₂+...+Δμ_n＝Δμ，

其中，Δμ₁、Δμ₂、...、Δμ_n為基于不同飽和閾值的死區信號，k₁、k₂、...、k_n為對應的高抗飽和增益；

23)針對于Δμ₁、Δμ₂、...、Δμ_n定義如下：

Δμ₁＝μ-sat₁(u)，

Δμ₂＝sat₁(u)-sat₂(u)，

…

Δμ_n＝sat_n-1(u)-sat_n(u)，

其中，u為飽和前壓電控制器的控制信號，sat_n(u)為經過第n個臨界飽和度的信號值。

3.根據權利要求1所述的一種用于硬盤中壓電執行器的閾值判斷抗飽和方法，其特征在于，還包括雙極驅動器中壓電執行器閾值分段函數的設計，其包括以下步驟：

31)假定雙極驅動器中壓電執行器飽和已發生；

32)將DAS系統轉換為LTI系統G和死區形式，其表示如下：

其中，C_v和P_v是音圈發動機的控制器和設備，C_m和P_m是壓電執行器的控制器和設備，m是高飽和界限和低飽和界限的比率，k是輕度飽和情況下高和激進 的增益，M為音圈發動機和壓電執行器的數量，sat(w)為臨界飽和度的信號值，w為飽和前壓電執行器控制信號，為飽和前壓電執行器控制信號的死區信號。