Disk storage system employing a discrete-time sliding mode controller for servo control

   
   

A discrete-time sliding mode controller (SMC) controls the motion of a read head actuated over a disk storage medium during tracking operations. The discret-time SMC comprises a linear signal generator for generating a linear control signal, and a sliding mode generator for generating a sliding mode signal. These signals are combined and applied to a voice coil motor (VCM) for positioning the read head over a particular data track recorded on the disk. The linear signal generator and the gain (c.GAMMA.).sup.-1.DELTA. are designed such that once the sliding mode variable .sigma..sub.k crosses the sliding line the first time, it will cross the sliding line in every successive sample period resulting in a zigzag motion about the sliding line wherein .sigma..sub.k changes sign at every sample period. The switching action and resulting chatter of the sliding mode controller are minimized by adjusting the width of the boundary layer through appropriate selection of predetermined constants .DELTA. and .lambda.. The boundary layer can be made arbitrarily small so as to better approximate and thereby attain the benefits of continuous time SMC. In addition, the required control effort is minimized while still providing adequate immunity to parameter variations and external load disturbances.

Un temps discret glissant le contrôleur de mode (SMC) commande le mouvement d'une tête de lecture actionnée au-dessus d'un milieu de mémoire à disque pendant des opérations de cheminement. Le discret-temps SMC comporte un générateur de signal linéaire pour produire d'un signal de commande linéaire, et un générateur coulissant de mode pour produire d'un signal coulissant de mode. Ces signaux sont combinés et appliqués à un moteur d'enroulement de voix (vcm) pour placer la tête de lecture au-dessus d'une piste de données particulière enregistrée sur le disque. Le générateur de signal linéaire et le gain (c.GAMMA.).sup.-1.DELTA. sont conçus tels qu'une fois que le sigma..sub.k variable coulissant de mode croise la ligne coulissante la première fois, ils croiseront la ligne coulissante dans chaque période successive d'échantillon ayant pour résultat un mouvement de zigzag autour de la ligne coulissante où le sigma..sub.k change le signe à chaque période d'échantillon. Le broutement d'action et de résulter de commutation du contrôleur de mode coulissant sont réduits au minimum en ajustant la largeur de la couche de frontière par le choix approprié du DELTA. et du lambda. prédéterminés de constantes. La couche de frontière peut être rendue arbitrairement petite afin d'améliorer approximatif et atteindre de ce fait les avantages du temps continu SMC. En outre, l'effort exigé de commande est réduit au minimum tout en fournissant toujours à immunité proportionnée aux variations de paramètre et aux perturbations externes de charge.

 
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