磁盘驱动读取系统的分析设计(借鉴内容)

第11讲软驱磁盘驱动器分析

软盘上的斜角和软驱中的阻尼弹簧共同作用阻尼弹簧的阻力软盘上定位孔与主轴电机轴心的对准软盘上的驱动孔于主轴电机上的柔性驱动销对准磁头小车上的导轴与丝杠安装在同一平面上共同决定下车的直线运动思考题industrytrainingcenter标本无需切片处理而代之在标本表面涂上一层铂金当电子撞击标本表面各点时便产生次及电子呈现立体状态可观察标本的形状及表面的特征
PWM信号控制电路驱动电路绕组换向开关管电路
（c）控制系统框图PWM信号
霍尔器件作转子位置传感器，用表面装贴工艺直接贴焊在定子印制板上，三个霍尔器件成120°排布。永磁转子转动时，处在转子磁场中的霍尔器件输出的霍尔电势幅度随转子位置而变化，三个霍尔器件的输出电势成 120°电角度。
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《工程训练》——软驱磁盘驱动器分析
11-15
§11.5 磁头系统与主轴系统协同工作
磁道格式：每一个扇段内，分为ID标记段和数据区两部分。ID标记段以同步信号SYNC起始，以间隙GAP2结束。数据区也以同步信号SYNC起始，以间隙GAP3结束。读写操作
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《工程训练》——软驱磁盘驱动器分析
11-12
§11.4 主轴系统
直流无刷电机
霍尔转子位置传感器
永磁转子
转子外壳漏磁窗口索引传感器
定子绕组
层叠硅钢片定子铁芯
c
定子印制电路板柔性驱动销霍尔转子位置传感器
霍尔转子位置传感器引线
1)控制电路印制板；检测写保护、盘密度和盘片到位位传感器；00号磁道传感器。 2)磁头系统的导轴和丝杠固定在主板上，两个轴的加工精度和装配平行度直接影响磁头的运动精度；主轴电机也固定在软驱主板上，它的轴心定位精度对读写操作有最为重要的作用。 3)上、下夹板，盘套活门拨杆底转动轴和复位弹簧也固定在主板底面上。 4)盘片的主、次两个水平驱动销 5)上下盖、前面板

磁盘驱动读取系统

建立控制对象和传感器等元部件的模型：如图3所示。
图2：磁头安装结构图
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图3：磁盘驱动读取系统框图模型
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模型仿真：
将图3具体化得到：
带入典型参数，使用simulink仿真，建立系统如下：
仿真结果与分析：
点击返回
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P176 、4.10:
图4：模型改进框图一
Simulink仿真系统如下：
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仿真结果及分析：
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干扰信号对系统的影响：
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真系统框图如右图所示：
结果如下：
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P232、5.13
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仿真结果分析：
Ka=60时，超调量和调节时间都不满足要求 Ka=30时，超调量满足，调节时间不满足要求
Ka=60时，对单位阶跃干扰的最大响应值满足要求
Ka=30时，对单位阶跃干扰的最大响应值不满足要求
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P270、6.7：
由于5.13节中超调量、调节时间和对单位阶跃干扰的最大影响值不能同时兼顾。所以，对系统进行改进，增加速度传感器。模型图如下：
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结果及分析：
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循序渐进设计示例：磁盘驱动读取系统
小组成员：白益波程威李金华王炬
控制系统设
点击进入
计过程
入点击进
入点击进
入点击进
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P20、1.12：
图一：磁盘驱动器结构示意图点击返回
P79、2.11:
选定执行机构、传感器和控制器：采用直流电机驱动读取手臂的转动，如图2所示。

单闭环磁盘驱动读取系统性能分析与参数设计

图４
如图１所示。１．２校正前系统开环传递函数
此时程序文本和图形为：Ｋａ＝［１０３０１；Ｔ＝［４２１；
ｆｏｒｉ＝ｌ：１：２
由初始条件可得：其开环传递函数为：Ｇ（ｓ）＝（Ｋａ／４）／（ｓ（ｓ／１０００＋１）（ｓ／２０＋１））此时可得：（Ｋ＝Ｋａ）／４１．３校正前系统闭环传递函数闭环传递函数为：０（ｓ）＝（Ｋａ／４）／（ｓ（ｓ／１０００＋１）（ｓ／２０＋１）＋Ｋａ／４）１．４校正前系统稳定性能分析
ｅｎｄ
图３：Ｋａ＝３０时磁头控制系统对单位阶跃扰动
的响应
ｆｉｇｕｒｅ（３）；ｓｙｓｎ￣ｆｅｅｄｂａｃｋ（Ｇ２，Ｋａ（２）Ｇ１）；ｓｔｅｐ（ｓｙｓｎ，Ｔ（２））；ｇｒｉｄ由图３得，当Ｎ（ｓ）为单位阶跃信号时对系统的扰动影响并不大。
．
Ｇｌ＝ｔｆ（［５０００］，［１１０００］）；Ｇ２＝ｚｐｋ（［】，［０－２０１，１）；Ｇ＝Ｋａ（ｉ）ｓｅｒｉｅｓ（Ｇ１，Ｇ２）；ｓｙｓ＝ｆｅｅｄｂａｃｋ（Ｇ，１）；ｔ＝０：０．００５：Ｔ（ｉ）；ｉｆｇｕｒｅ（ｉ）；ｓｔｅｐ（ｓｙｓ，ｄ

MATLAB仿真课程设计--对磁盘驱动读取系统校正部分的设计

《MATLAB仿真》课程设计姓名：班级学号：实习日期：辅导教师：前言科学技术的发展使的各种系统的建模与仿真变得日益复杂起来。

如何快速有效的构建系统并进行系统仿真，已经成为各领域学者急需解决的核心问题。

特别是近几十年来随着计算机技术的迅猛发展，数字仿真技术在各个领域都得到了广泛的应用与发展。

而MATLAB作为当前国际控制界最流行的面向工程和科学计算的高级语言，能够设计出功能强大、界面优美、稳定可靠的高质量程序，而且编程效率和计算效率极高。

MATLAB环境下的Simulink是当前众多仿真软件中功能最强大、最优秀、最容易使用的一个系统建模、仿真和分析的动态仿真环境集成工具箱，并且在各个领域都得到了广泛的应用。

本次课程设计主要是对磁盘驱动读取系统校正部分的设计，运用自动控制理论中的分析方法，利用MATLAB对未校正的系统进行时域和频域的分析，分析各项指标是否符合设计目标,若有不符合的，根据自动控制理论中的校正方法，对系统进行校正，直到校正后系统满足设计目标为止。

我组课程设计题目磁盘驱动读取系统的开环传递函数为是设计一个校正装置，使校正后系统的动态过程超调量δ%≤7%，调节时间ts≤1s。

电锅炉的温度控制系统由于存在非线性、滞后性以及时变性等特点,常规的PID控制器很难达到较好的控制效果。

考虑到模糊控制能对复杂的非线性、时变系统进行很好的控制, 但无法消除静态误差的特点, 本设计将模糊控制和常规的PI D控制相结合, 提出一种模糊自适应PID控制器的新方法。

并对电锅炉温度控制系统进行了抗扰动的仿真试验, 结果表明, 和常规的PI D控制器及模糊PI D复合控制器相比,模糊自适应PI D控制改善了系统的动态性能和鲁棒性, 达到了较好的控制效果。

目录1未校正前系统的分析 (3)1.1时域分析 (3)1.2根轨迹分析 (3)1.3频域分析 (5)2串联校正及校正后系统分析 (6)2.1校正原理 (6)2.2校正过程 (6)2.2.1选择增益系数 (6)2.2.2校正环节 (6)2.3校正后系统验证系统性能 (7)2.3.1时域分析 (7)2.3.2频域分析 (8)3校正装置的实现 (9)3.1无源校正装置 (9)3.2有源校正装置 (10)4对校正后的系统利用连续系统按环节离散化的数字进行仿真 (10)4.1连续系统按环节离散化仿真原理 (10)4.2Matlab实现仿真过程 (11)5实习总结 (14)6附录 (15)7参考文献 (19)1未校正前系统的分析衡量一个系统的好坏主要是通过性能指标，而其中最主要的分析方法是时域分析、根轨迹和频域分析。

磁盘驱动课程设计

磁盘驱动课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解磁盘驱动器的基本概念，掌握磁盘的存储原理和结构；2. 使学生了解磁盘的分类及各类磁盘的特点，如硬盘、软盘、U盘等；3. 帮助学生掌握磁盘驱动器在计算机系统中的作用及其与其他硬件设备的联系。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析磁盘驱动器性能的能力；2. 让学生学会使用磁盘驱动器进行数据存储和读取操作；3. 提高学生解决磁盘驱动器常见故障的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机硬件设备的兴趣和热情，激发他们学习计算机科学的积极性；2. 培养学生团队合作精神，使他们学会在小组讨论中分享观点、倾听他人意见；3. 增强学生的信息素养，使他们认识到磁盘驱动器在信息存储和保护方面的重要性。

课程性质：本课程为计算机硬件知识教学，注重理论与实践相结合，强调学生动手实践能力的培养。

学生特点：六年级学生，对计算机硬件有一定了解，具备基本的信息技术操作能力，好奇心强，善于合作。

教学要求：结合学生特点和课程性质，采用案例教学、小组讨论、实践操作等多种教学方法，使学生在掌握磁盘驱动器知识的基础上，提高实际操作能力，培养良好的情感态度价值观。

在教学过程中，注重分解课程目标为具体学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 磁盘驱动器基本概念：磁盘的结构与存储原理，磁盘的分类及特点；- 硬盘：容量、速度、接口类型等；- 软盘：存储容量、便携性、使用注意事项等；- U盘：容量、传输速度、接口类型、使用场景等。

2. 磁盘驱动器在计算机系统中的作用：数据存储、读取、系统启动等；- 磁盘驱动器与其他硬件设备的联系；- 磁盘驱动器对计算机性能的影响。

3. 磁盘驱动器的使用与维护：- 数据存储与读取操作；- 磁盘驱动器性能测试与优化；- 磁盘驱动器常见故障分析与解决方法。

4. 教学内容的安排与进度：- 第一节课：磁盘驱动器基本概念及分类；- 第二节课：磁盘驱动器的作用及其在计算机系统中的地位；- 第三节课：磁盘驱动器的使用与维护；- 第四节课：实践操作与问题解决。

自动控制原理课程设计报告书

磁盘驱动读取系统概述：磁盘驱动读取装置的目标是要将磁头准确定位，以便正确读取磁盘磁道上的信息，由于磁盘旋转速度在1800转/分和7200转/分之间，磁头在磁盘上方不到10nm的地方运动，所以位置精度指标要求非常高。

此系统轨道的位置是通过读取预先录制在上的信息（格式化完成）进行检测的，因此反馈通道的传递函数取为：H(s)=1。

此外我们近似磁头与手臂之间的簧片是完全刚性的，所以影响磁头定位的主要扰动因素是外界的冲击、震动和系统内部参数发生改变等因素，我们要改进控制系统，以减小扰动因素的影响。

在这次设计中我们将用到比例控制，超前校正控制，滞后—超前校正控制等方法。

一、利用实验数据建立对象数学模型（考虑读写头与悬臂刚性连接）实验原理图：相关数据：飞升曲线标幺曲线根据程序：t=t(15:30);y1=y(15:30);y2=y1/0.092008;y3=1-y2;y4=log(y3);plot(t,y4)gridp=polyfit(t,y4,1)并得到：p =-829.6900 1.5860所以：K=-829.69,b=1.586 得到斜率坐标曲线如下图：斜率坐标图计算如下：所以对象传递函数:G(s)=0.92008/(1.156×10-6S3+2.16×10-3S2+S)二、采用比例控制，系统的性能指标要求：超调量%<5%，调整时间t s <200ms ，单位扰动的最大响应小于5‰1、控制系统方块图：R(S) C(S2、根据根轨迹程序：a=[0.92008];b=[1.156e-006 0.00216 1 0]; sys=tf(a,b); rlocus(sys); gridrlocfind(sys)>> Select a point in the graphics window selected_point =-7.4426e+002 -8.3668e+000ians =26.5803得到如图根轨迹：Ka 0.92008/(0.00121S+1)1/(0.000958S+1)1/s 1根轨迹图在保证系统稳定的前提下，折中选出比例增益，系统稳定要求闭环系统的极点位于S平面的右半面，通过根轨迹图可知当%=4.88%时，系统Ka=2473、系统的稳定裕度编程：ka=247;sys1=tf([0.92008*ka],[ 0.00121 1])sys2=tf([1],[0.000958 1 0])sys3=series(sys1,sys2);bode(sys3)gridmargin(sys3)[h r wg wc]=margin(sys3)运行结果：Transfer function:227.3-------------0.00121 s + 1Transfer function:1----------------0.000958 s^2 + sh =8.2297 （幅值欲量h）r =63.7349 （相角欲量r）wg =928.8050 （交接频率w g）wc =215.3773 （截止频率w c）BODE图4、单位阶跃给定作用下的响应曲线编程：ka=247;t=0:0.0001:10;sys1=tf([0.92008*ka],[ 0.00121 1])sys2=tf([1],[0.000958 1 0])sys3=series(sys1,sys2);sys4=feedback(sys3,[1])[y,t]=step(sys4,t);plot(t,y)grid得到曲线如图：5、单位扰动作用下的响应曲线编程：ka=247;t=0:0.001:2;sys1=tf( 1,[0.000958 1 0])sys2=tf(0.92008*ka,[0.00121 1])sys3=feedback(sys1,sys2)[y,t]=step(sys3,t);plot(t,y)grid得到曲线如图：5、小结通过多次改变Ka的可得到以下表中的多组数据：Ka 225 235 247 255 265超调量 3.14% 3.95% 4.88% 5.57% 6.4%调节时间（s）0.014 0.013 0.012 0.012 0.0130.0049 0.0048 0.0046 0.0045 0.0044对单位阶跃扰动的响应的最大值由此折中选择Ka=247为合适的。

磁盘驱动读取系统

的地方“飞行”，位置精度指标初步定为 1 m （第 3 步）；如有可能，我们还要进
一步做到使磁头由磁道 a 移动到磁道 b 的时间小于 50ms。至此，我们可以给出图 3 所示的初步的系统结构，该闭环系统利用电机驱动磁头臂到达预期的位置。
转轴
磁头滑片
臂的转动
支撑臂
磁道 a 磁道 b 图 2 磁盘驱动器结构示意图
1.2 1.4 1.6 1.8
2
Time(sec)
(b) Ka=80 时的阶跃响应曲线
图 11 闭环系统
现在我们来研究调整 K a 时系统的瞬态响应特性。 D( s) 0 时的闭环传递函数为：
T (s)
Y( s) K aG1( s)G2 (s) R( s) 1 K aG1 (s)G2 (s)
5000K a s3 1020 s2 20000 s 5000K a
确定控制目标
确定控制变量
若性能不能满足规范要
求，则重新确定系统结构和选择执
行机构
给定各变量控制要求（设计指标）确定系统结构，选择执行机构
建立对象、执行机构和传感器模型建立控制器模型，选择关键待调参数
优化系统参数，分析系统性能
若性能满足规范要求，则设计工作结束
图 1 控制系统设计过程
磁盘可以方便有效的储存信息。磁盘驱动器则广泛用于从便携式计算机到大
1.4
1.2
Ka=60
1
0.8 y(t)
0.6
Ka=30
0.4
0.2
0
0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
1
Time(sec)
图 15 K a 分别为 30 和 60。系统对单位阶跃输入的响应， r (t) 1 ， t 0

磁盘驱动读取系统

s3
1
s2
1020
s1
b1
s0
5000Ka
20000 5000Ka
其中
b1

1020
20000 1020
5000Ka
当Ka=4080是，b1=0，出现临界稳定情况。由劳斯表可得辅助方程
1020s2 5000 4080 0
解其方程得系统其方程纯虚根为 s1,2 141 .4 j。
磁盘驱动读取系统（续）
为了使磁头控制系统的性能满足设计指标要求，我们在系统中增加了速度传感器。
R(s) +
--
放大器
Ka
N(s)
电机线圈
-
Ka(s)
+
1 s 20
1
C(s)
s
位置
速度传感器
s
开关
K1
位置传感器 H(s)=1
令速度传感器开关开启，且令
G2 (s)

s(s
1 20)
则闭环传递函数为
于是的闭环特征方程为
s3 1020 s2 20000 s 5000 Ka K1s 5000 Ka 00+5000K1Ka
s2
1020
5000Ka
s1
b1
s0
5000Ka
其中
b1

1020(20000

5000Ka 1020
K1)

5000Ka
为保证系统的稳定性，在Ka>0的条件下，参数对（Ka，K1）的取值应使b1>0。当取K1=0.05,Ka=100时，利用MATLAB文件求得的系统响应如图所示
C(s) KaG1(s)G2 (s)

磁盘驱动读取系统

磁盘驱动读取系统这个设计实例将在本教材的各章中循序渐进的加以讨论。

按照图1所示的设计流程，各章都将讨论该章所能完成的设计步骤。

例如在第一章中，我们将完成设计步骤1、2、3、4，即：（1）确立控制目标，（2）确定控制变量，（3）初步确定各变量的初始设计指标，（4）初步确定系统结构。

若性能不能满足规范要求，则重新确定系统结构和选择执行机构图1控制系统设计过程磁盘可以方便有效的储存信息。

磁盘驱动器则广泛用于从便携式计算机到大型计算机等各类计算机中。

考察图2所示的磁盘驱动器结构示意图可以发现，磁盘驱动器读取装置的目标是要将磁头准确定位，以便正确读取磁盘磁道上的信息（第一步）。

要精确控制的变量是磁头（安装在一个滑动簧片上）的位置（第2步）。

磁盘旋转速度在1800转/分和7200转/分之间，磁头在磁盘上方不到100nm（第3步）；如有可能，我们还要进的地方“飞行”，位置精度指标初步定为1m一步做到使磁头由磁道a移动到磁道b的时间小于50ms。

至此，我们可以给出图3所示的初步的系统结构，该闭环系统利用电机驱动磁头臂到达预期的位置。

磁道图2 磁盘驱动器结构示意图图3 磁盘驱动器磁头的闭环控制系统在上述内容中，我们指出了磁盘驱动系统的基本设计目标：尽可能将磁头准确定位在指定的磁道上，并且使磁头从1个磁道转移到另一个磁道所花的时间不超过10ms 。

现在，我们将完成设计流程（图1）的第4、5步。

首先应选定执行机构、传感器和控制器（第4步），然后建立控制对象和传感器等元部件的模型。

磁盘驱动读取系统采用永磁直流电机驱动读取手臂的转动（见图2）。

磁头安装在一个与手臂相连的簧片上，它读取磁盘上各点处不同的磁通量并将信号提供给放大器，簧片（弹性金属制成）保证磁头以小于100nm 的间隙悬浮于磁盘之上（见图4）。

图5a 中的偏差信号是在磁头读取磁盘上预先录制的索引磁道时产生的。

如图5b 所示，我们假定磁头足够精确，传感器环节的传递函数为()1H s =；作为足够精确的近似，我们用图6给出的电枢控制直流电机模型（0b K =）来对永磁直流电机建模；此外，图中也给出了线性放大器的模型；而且我们还假定簧片是完全刚性的，不会出现明显的弯曲。

G505 磁盘驱动读取系统4

G505 磁盘驱动读取系统4图1所示的磁盘驱动器是用弹性簧片来悬挂磁头的，当考虑簧片的弹性影响时，磁头位置控制系统如图2所示，磁头与簧片的典型参数：3.0=ζ，。

要求确定开环增益K=100时，磁盘驱动读取系统的幅值裕度h(dB)、相角裕度s rad n /1085.183⨯=ωγ及闭环系统的带宽频率b ω，并估算系统单位阶跃响应的%σ和。

st图1 磁盘驱动器结构示意图图2 磁头位置控制系统（包括簧片的弹性影响）解：取，则开环增益20001=K 100=K ，根据对数幅频特性表达式)()()()1(lg 203211ωωωωj G j G j G j K +在选定的频率点上，画出开环系统对数幅频渐近特性，如图3所示，在簧片自然频率n ω附近，幅频特性曲线比渐近线高约5dB 。

图3 磁盘驱动读取系统开环对数频率特性利用MATLAB 绘制出开环系统的对数频率特性，如图4所示，可确定，，dB dB h 8.22)(= 3.37=γs rad c /1200=ω。

图4 磁盘驱动读取系统开环对数频率特性图为了确定闭环系统带宽频率b ω，回执磁盘驱动读取系统准确的闭环对数幅频特性，如图5所示，可确定s /rad b 2000=ω。

显然只要取20001=K ，簧片自然频率n ω及n ω附近的系统谐振频率γω就会位于闭环带宽b ω之外，从而使簧片弹性对系统动态性能的影响甚微。

图5 磁盘驱动读取系统闭环对数频率特性系统单位阶跃响应的动态性能指标，可以利用下列式子估算：%1.42%1sin 14.016.+0100%=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=）（γσ 04.4)1sin 1(5.2)1sin 1γ(5.1221=-+-+=γK %)5(1.100c ω=∆==ms K t s π上述估算公式为偏保守的，仅能用于系统的初步设计，实际上图2所示磁头位置控制系统的单位阶跃响应曲线如图6所示，由图可得系统的动态性能%)2(2.931%=∆=≈ms t s σ%，图6 磁头位置控制系统的单位阶跃响应。

单闭环磁盘驱动读取系统性能分析与参数设计

课程设计任务书题目: 单闭环磁盘驱动读取系统性能分析与参数设计初始条件：磁盘驱动系统的物理结构如图1所示，结构框图如图2所示。

图1 磁盘驱动系统物理示意图图2 磁盘驱动系统的结构框图图2中，Amplifier 模块代表控制器，此处用比例控制器，coil 模块代表执行机构，此处为电机，该模块的传递函数简化为10005000(s)G 1+=s ,load 环节代表荷载，该模块的传递函数为)20(1(s)G 2+=s s 。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）求出系统的开环传递函数和闭环传递函数，分析系统的稳定性，如果系统稳定，求系统的稳态误差；（2）分析磁盘驱动系统输出单调上升时，放大环节的放大系数Ka的变化范围，并用Matlab画出其根轨迹；（3）分析Ka变化对系统动态性能指标的影响，并进行计算；（4）设计系统在单位阶跃信号作用下超调小于4.3%时的Ka值，计算对应的其它动态性能指标；分析系统的频域性能指标；（5）分析系统是否能跟踪单位斜坡输入和单位加速度输入；（6）分析干扰信号N（s）为单位阶跃信号时，对系统性能的影响；（7）对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析计算的过程，并包含Matlab源程序或Simulink仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。

时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要 (I)单闭环磁盘驱动读取系统性能分析与参数设计 (1)1设计的目的及意义 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计意义 (1)2原系统性能分析 (2)2.1磁头控制系统结构图 (2)2.2校正前系统开环传递函数 (2)2.3校正前系统闭环传递函数 (2)2.4校正前系统稳定性能分析 (2)3设计系统 (4)3.1设计系统思路 (4)3.2设计步骤 (4)3.2.1系统动态性能的分析思路 (4)3.2.2分析N(s)与R(s)的不同情况 (4)3.2.3系统的频域性能指标.............................................................. 错误!未定义书签。

自动控制原理磁盘读取系统18页文档

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61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳之光。 ——刘向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。 ——海贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
自动控制原理磁盘读取系统
11、获得的成功越大，就越令人高兴。野心是使人勤奋的原因，节制使人枯萎。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树，先有根茎，再有枝叶，尔后花实，好好劳动，不要想太多，那样只会使人胆孝懒惰，因为不实践，甚至不接触社会，难道你是野人。(名言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但常看常新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福。我爱自己，我用清洁与节制来珍惜我的身体，我用智慧和知识充实我的头脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。农夫不会播下一粒玉米，如果他不曾希望它长成种籽；单身汉不会娶妻，如果他不曾希望有小孩；商人或手艺人不会工作，如果他不曾希望因此而有收益。-- 马钉路德。

磁盘驱动读取系统心得体会

磁盘驱动读取系统心得体会作为一个计算机科学专业的学生，我在学习课程过程中接触到了磁盘驱动读取系统。

在这段时间里，我对磁盘驱动读取系统进行了深入的学习和实践，积累了一些心得体会。

首先，磁盘驱动是计算机硬件中非常重要的组成部分，它负责将数据从存储介质（磁盘）读取到内存中。

磁盘驱动读取系统的设计和实现，对计算机系统的性能和稳定性有着直接的影响。

在学习过程中，我深刻认识到了研究和优化磁盘驱动读取系统的重要性。

其次，了解磁盘驱动的工作原理对于理解系统性能和故障诊断具有重要意义。

磁盘驱动的读取过程涉及到寻道、旋转、传输等多个环节，其中每个环节都需要消耗一定的时间。

通过仔细研究这些环节的特性，可以了解系统的瓶颈所在，并提出相应的优化策略。

此外，当系统出现性能问题时，磁盘驱动也是排查故障的一个重要方向。

然后，实践是提高技能的最好方式。

在学习的过程中，我参与了一些磁盘驱动读取系统的开发和优化工作。

通过亲自实践，我深刻理解了系统的运作过程，并学会了如何使用相关工具进行性能分析和故障诊断。

实践中遇到的问题和挑战，也使我能够更好地掌握解决问题的方法和技巧。

此外，对于磁盘驱动读取系统的学习还需要与其他相关技术进行结合。

例如，操作系统和文件系统与磁盘驱动读取系统密切相关，理解它们之间的交互和协作关系，对于深入理解磁盘驱动读取系统至关重要。

此外，磁盘驱动读取系统与存储设备的硬件也密不可分，了解硬件的特性和限制可以指导系统设计和优化。

最后，磁盘驱动读取系统的优化是个细致而复杂的工作。

在这个过程中，需要综合考虑多种因素，如响应时间、吞吐量、资源利用率等。

有效地进行优化需要有全面的了解和充分的实践经验。

通过不断研究和探索，在实践中积累经验，我相信可以在磁盘驱动读取系统的设计和优化方面取得更好的成果。

总之，磁盘驱动读取系统是计算机系统中至关重要的一部分，对于系统的性能和稳定性有着直接的影响。

通过学习和实践，我深入理解了磁盘驱动读取系统的工作原理和优化方法。

MATLAB仿真课程设计--对磁盘驱动读取系统校正部分的设计

《MATLAB仿真》课程设计姓名：班级学号：实习日期：辅导教师：前言科学技术的发展使的各种系统的建模与仿真变得日益复杂起来。

如何快速有效的构建系统并进行系统仿真，已经成为各领域学者急需解决的核心问题。

特别是近几十年来随着计算机技术的迅猛发展，数字仿真技术在各个领域都得到了广泛的应用与发展。

而MATLAB作为当前国际控制界最流行的面向工程和科学计算的高级语言，能够设计出功能强大、界面优美、稳定可靠的高质量程序，而且编程效率和计算效率极高。

MATLAB环境下的Simulink是当前众多仿真软件中功能最强大、最优秀、最容易使用的一个系统建模、仿真和分析的动态仿真环境集成工具箱，并且在各个领域都得到了广泛的应用。

本次课程设计主要是对磁盘驱动读取系统校正部分的设计，运用自动控制理论中的分析方法，利用MATLAB对未校正的系统进行时域和频域的分析，分析各项指标是否符合设计目标,若有不符合的，根据自动控制理论中的校正方法，对系统进行校正，直到校正后系统满足设计目标为止。

我组课程设计题目磁盘驱动读取系统的开环传递函数为是设计一个校正装置，使校正后系统的动态过程超调量δ%≤7%，调节时间ts≤1s。

电锅炉的温度控制系统由于存在非线性、滞后性以及时变性等特点,常规的PID控制器很难达到较好的控制效果。

考虑到模糊控制能对复杂的非线性、时变系统进行很好的控制, 但无法消除静态误差的特点, 本设计将模糊控制和常规的PI D控制相结合, 提出一种模糊自适应PID控制器的新方法。

并对电锅炉温度控制系统进行了抗扰动的仿真试验, 结果表明, 和常规的PI D控制器及模糊PI D复合控制器相比,模糊自适应PI D控制改善了系统的动态性能和鲁棒性, 达到了较好的控制效果。

目录1未校正前系统的分析 (3)1.1时域分析 (3)1.2根轨迹分析 (3)1.3频域分析 (5)2串联校正及校正后系统分析 (6)2.1校正原理 (6)2.2校正过程 (6)2.2.1选择增益系数 (6)2.2.2校正环节 (6)2.3校正后系统验证系统性能 (7)2.3.1时域分析 (7)2.3.2频域分析 (8)3校正装置的实现 (9)3.1无源校正装置 (9)3.2有源校正装置 (10)4对校正后的系统利用连续系统按环节离散化的数字进行仿真 (10)4.1连续系统按环节离散化仿真原理 (10)4.2Matlab实现仿真过程 (11)5实习总结 (14)6附录 (15)7参考文献 (19)1未校正前系统的分析衡量一个系统的好坏主要是通过性能指标，而其中最主要的分析方法是时域分析、根轨迹和频域分析。

【经典】自动控制原理磁盘读取系统1

System: sys Time (sec): 0.236 Amplitude: 1.05
1
System: sys Time (sec): 0.373 Amplitude: 0.98
Amplitude
0.8
Ka=100 Ka=200
0.6
0.4
0.2
0
0
0.1
0.2
0.3 Time (sec)
0.4
将磁盘驱动读写系统的典型参数代入上式，有
G( s) C ( s) 5000 V ( s) s( s 20)(s 1000 )
当考虑干扰影响时，系统框图如下：
磁盘驱动读写系统三阶模型框图
2、系统近似二阶模型的建立
三阶模型还可以写为
T L / R 1ms。由于
G( s)
K m / fR s(TL s 1)(Ts 1)
第二章、第三章知识综合应用
硬盘驱动读写系统的建模与时域分析
主要内容
一、硬盘驱动读写系统工作原理简介
二、数学模型的建立
三、二阶模型时域分析
四、三阶模型时域分析
一、硬盘驱动读写系统工作原理简介
WD400硬盘
西部数据公司(Western Digital Corp) WD400硬盘是用两张单碟容量为20 GB的盘片组合而成的，容量为40GB，缓冲存储器2MB，转速7200 rpm ，平均寻道时间8.9ms。
，其中 TL J / f 50ms
T TL ，
因此T可略去不计（即不考虑电枢电感的影响），则有
G( s) K m / fR 0.25 5 s(TL s 1)(Ts 1) s(0.05 1) s( s 20)