專利名稱：：用于表征磁盤驅(qū)動(dòng)器中的參數(shù)和不確定性的模型證實(shí)算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及在磁盤驅(qū)動(dòng)器中的伺服系統(tǒng)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及證實(shí)用于實(shí)施在磁盤驅(qū)動(dòng)器中的基于模型的穩(wěn)健的伺服控制系統(tǒng)的模型。
背景技術(shù)：
：典型的磁盤驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)或多個(gè)固定在轂或軸上旋轉(zhuǎn)的磁盤。典型的磁盤驅(qū)動(dòng)器還包括一個(gè)或多個(gè)由流體動(dòng)力空氣軸承(hydrodynamicairbearing)支承的換能器，換能器在每個(gè)磁盤上方浮動(dòng)。換能器和流體動(dòng)力空氣軸承統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)磁頭。按照慣例，驅(qū)動(dòng)器控制器用來(lái)根據(jù)從主機(jī)系統(tǒng)接收到的命令控制磁盤驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)器控制器控制磁盤驅(qū)動(dòng)器從磁盤取得信息，以及將信息存儲(chǔ)在磁盤上。機(jī)電致動(dòng)器在負(fù)反饋閉環(huán)伺服系統(tǒng)內(nèi)工作。致動(dòng)器一般包括用于支承某種撓性部分或撓性組件的致動(dòng)器臂，再由撓性部分支承數(shù)據(jù)磁頭。致動(dòng)器在盤面上沿徑向移動(dòng)數(shù)據(jù)磁頭，進(jìn)行尋道操作，并且使換能器正對(duì)盤面上的磁道，完成磁道跟蹤操作。一般通過(guò)以下方式將信息存儲(chǔ)在磁盤上，即向數(shù)據(jù)磁頭提供寫信號(hào)，以便將磁通反轉(zhuǎn)(fluxreversal)編碼到盤面上，表示欲存數(shù)據(jù)。當(dāng)從磁盤取回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)器控制器控制機(jī)電致動(dòng)器，使數(shù)據(jù)磁頭在磁盤上浮動(dòng)，從而感測(cè)磁盤上的磁通反轉(zhuǎn)，并且根據(jù)這些磁通反轉(zhuǎn)產(chǎn)生讀信號(hào)。然后，驅(qū)動(dòng)器控制器對(duì)讀信號(hào)解碼，恢復(fù)由磁盤上所存磁通反轉(zhuǎn)表示的、隨后在數(shù)據(jù)磁頭提供的讀信號(hào)中體現(xiàn)的數(shù)據(jù)。在向磁盤寫入數(shù)據(jù)和從磁盤讀取數(shù)據(jù)時(shí)，把數(shù)據(jù)磁頭精確定位在磁盤磁道上是極為重要的。在現(xiàn)有系統(tǒng)中，伺服操作是根據(jù)專用伺服磁頭來(lái)完成的。在一種專用伺服類型的系統(tǒng)中，所有伺服信息都寫在磁盤驅(qū)動(dòng)器中磁盤的一個(gè)專用表面上。磁盤驅(qū)動(dòng)器中的所有磁頭都與用來(lái)訪問(wèn)伺服信息的伺服磁頭機(jī)械上耦連。因此，專用伺服磁盤驅(qū)動(dòng)器中的所有磁頭都是根據(jù)從伺服表面讀取的伺服信息來(lái)定位的。這種類型的系統(tǒng)允許磁盤驅(qū)動(dòng)器很方便地進(jìn)行讀寫并行操作。換句話說(shuō)，利用驅(qū)動(dòng)器控制器中的適當(dāng)電路，可以按并行方式用固定在致動(dòng)器上的多個(gè)數(shù)據(jù)磁頭進(jìn)行讀和寫，根據(jù)從專用伺服表面讀取的伺服信息對(duì)這些數(shù)據(jù)磁頭同時(shí)定位。但是，多年來(lái)磁盤的磁道密度持續(xù)增加。磁盤上磁道密度的增加要求定位更精確、分辨率更高。專用伺服系統(tǒng)中磁頭之間的機(jī)械偏離可以超過(guò)一個(gè)道寬。因此，在某些應(yīng)用方面，本行業(yè)已轉(zhuǎn)向嵌入伺服信息。在嵌入伺服系統(tǒng)中，伺服信息嵌在每個(gè)磁盤的每個(gè)表面的每個(gè)磁道上。因此，每個(gè)數(shù)據(jù)磁頭均可獨(dú)立于其它數(shù)據(jù)磁頭返回位置信號(hào)。所以，當(dāng)特定數(shù)據(jù)磁頭正在訪問(wèn)盤面上的信息時(shí)，可以用伺服致動(dòng)器對(duì)該數(shù)據(jù)磁頭定位。用磁道的嵌入伺服數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，然后數(shù)據(jù)磁頭浮動(dòng)至該磁道上方。盡管這在定位過(guò)程中可以提高定位精度和分辨率(因?yàn)樵摂?shù)據(jù)磁頭獨(dú)立于任何其它數(shù)據(jù)磁頭定位)，但是由于磁頭密度增大以及機(jī)械方面的原因，存在一些缺點(diǎn)。一個(gè)缺點(diǎn)是，在典型的嵌入伺服系統(tǒng)中，失去了用多個(gè)磁頭進(jìn)行讀寫并行操作的能力。這是因?yàn)樗欧到y(tǒng)是根據(jù)一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)磁頭接收到的信息進(jìn)行定位的，并且機(jī)械容差不適合在高磁道密度的系統(tǒng)中對(duì)其余數(shù)據(jù)磁頭精確定位。另外，到目前的致動(dòng)器不能對(duì)數(shù)據(jù)磁頭獨(dú)立定位。因此，到目前為止，嵌入伺服系統(tǒng)還不能進(jìn)行讀寫并行操作，例如在磁盤驅(qū)動(dòng)器上同時(shí)讀或?qū)懻麄€(gè)磁道柱面。由于專用伺服系統(tǒng)與嵌入伺服系統(tǒng)之間的這些差別，所以需要在伺服采樣率和有效用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間進(jìn)行折衷。另外，兩種系統(tǒng)都存在許多影響伺服系統(tǒng)定位精度的問(wèn)題。以下是一些最重要的問(wèn)題1.伺服采樣率。在嵌入伺服系統(tǒng)中，采樣率受轉(zhuǎn)軸速度和每條磁道伺服扇區(qū)數(shù)的限制。2.臂和磁頭懸浮的結(jié)構(gòu)模式。3.外部沖擊和振動(dòng)。它們可以是直線的或旋轉(zhuǎn)的，或者兩者都有。4.寫入位置誤差。當(dāng)對(duì)伺服磁道寫操作時(shí)，因發(fā)生跟蹤誤差而引起寫入位置誤差。這會(huì)導(dǎo)致可重復(fù)振擺(repeatablerunout)。當(dāng)進(jìn)行磁道跟蹤操作時(shí)，振擺是指定位總誤差。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間跟蹤時(shí)，一般把振擺稱為靜態(tài)偏移。由于寫入位置誤差與轉(zhuǎn)軸速度同步，所以將其稱為可重復(fù)振擺。5.軸承非線性。這種非線性會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)阻尼和滯后，尤其當(dāng)致動(dòng)器低速移動(dòng)時(shí)。6.因作用在致動(dòng)器上的撓性電路偏置力(flexcircuitbiasforce)而產(chǎn)生的非線性。換句話說(shuō)，致動(dòng)器通過(guò)一撓性電路與磁盤驅(qū)動(dòng)器控制器耦連。當(dāng)致動(dòng)器將換能器定位在磁盤的不同徑向位置上時(shí)，作用在致動(dòng)器上的撓性電路偏置力會(huì)改變。7.會(huì)導(dǎo)致不可重復(fù)振擺的磁盤抖動(dòng)。磁盤抖動(dòng)量依賴于轉(zhuǎn)軸速度和磁盤基片的剛度。8.因磁性換能器的非線性十字跟蹤(cross-track)產(chǎn)生增益變化。9.因媒體磁性改變和電子噪聲等產(chǎn)生的位置誤差采樣噪聲?，F(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的伺服控制器包括比例積分微分(PID)控制器，這種控制器由兩個(gè)部件組成觀測(cè)器和調(diào)節(jié)器。每次跨過(guò)伺服扇區(qū)時(shí)，觀測(cè)器接收輸入的位置信息，并且估計(jì)位置和速度。然后，調(diào)節(jié)器對(duì)觀測(cè)信號(hào)提供反饋。在尋道模式中，調(diào)節(jié)器一般將參考速度軌跡與觀測(cè)到的速度之間的誤差調(diào)節(jié)到零。在磁道跟蹤模式中，調(diào)節(jié)器將所需的磁道位置與觀測(cè)到的磁道位置之間的誤差調(diào)節(jié)到零。調(diào)節(jié)器根據(jù)PID控制技術(shù)進(jìn)行控制。但是，PID控制器不可能在所有磁盤驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用中都有利或者都合意。例如，可能希望在撓性組件和換能器或滑塊組件之間、或者在致動(dòng)器臂上、或者在懸掛或撓性組件上提供微致動(dòng)器。當(dāng)提供微致動(dòng)器時(shí)，伺服致動(dòng)系統(tǒng)從輸入是誤差信號(hào)而輸出是音圈電流信號(hào)的單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)變成一個(gè)多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)，MIMO系統(tǒng)接收來(lái)自微致動(dòng)器的各種輸入，并把位置輸出信號(hào)提供給音圈電動(dòng)機(jī)和每個(gè)微致動(dòng)器。盡管僅通過(guò)分散PID控制器就可以控制這種系統(tǒng)，但仍存在問(wèn)題。例如，如果要對(duì)多個(gè)磁頭同時(shí)定位，那么對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)磁頭的定位會(huì)受到同時(shí)對(duì)其它相鄰或鄰近的數(shù)據(jù)磁頭定位的影響。另外，帶寬較大的定位會(huì)激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)模式和促發(fā)振動(dòng)、減幅振蕩(ringing)，或者其它會(huì)影響相鄰數(shù)據(jù)磁頭定位的干擾。本發(fā)明至少解決了這些和其它問(wèn)題中的一些，并且提供了與現(xiàn)有技術(shù)相比的其它的好處。發(fā)明概述本發(fā)明的目的在于給出一種致力于一個(gè)或多個(gè)上述問(wèn)題的系統(tǒng)。提供一種方法來(lái)獲得和證實(shí)在磁盤驅(qū)動(dòng)器中實(shí)施基于模型的伺服控制器或者伺服控制算法用到的模型。首先構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)模型。以不確定性描述來(lái)擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)表征要制造的驅(qū)動(dòng)器變化。由性能目標(biāo)約束模型。調(diào)節(jié)與不確定性描述和性能目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的權(quán)重直至獲得所需性能水平，同時(shí)保持在所需頻率范圍內(nèi)的穩(wěn)定性。圖1示出了依照本發(fā)明一實(shí)施例的磁盤驅(qū)動(dòng)器。圖2示出了依照本發(fā)明一實(shí)施例的致動(dòng)器組件。圖3示出了依照本發(fā)明一特征的磁頭萬(wàn)向架組件(headgimbalassembly)。圖4是一方框圖，示出了依照本發(fā)明一實(shí)施例的一部分磁盤驅(qū)動(dòng)器。圖5是一方框圖，示出了依照本發(fā)明一實(shí)施例的一部分伺服控制電路。圖6是一流程圖，示出了依照本發(fā)明一個(gè)方面的伺服控制算法結(jié)構(gòu)。圖7是一方框圖，示出了依照本發(fā)明一個(gè)方面的致動(dòng)器模型。圖8是標(biāo)稱模型的曲線圖，示出了當(dāng)把位置干擾引入系統(tǒng)時(shí)獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)和平均測(cè)量數(shù)據(jù)。圖9-1至圖9-4例示了依照本發(fā)明一個(gè)方面的可加性和可乘性不確定性以及加權(quán)函數(shù)。圖10-1至圖10-3是曲線圖，示出了對(duì)實(shí)際磁盤驅(qū)動(dòng)器估算得到的可加性和可乘性不確定性以及相位誤差。圖11是一方框圖，示出了依照本發(fā)明一個(gè)方面的磁道跟蹤控制綜合互連。圖12是示出線性分式變換(LFT)的方框圖，其中由在如圖11所示的磁道跟蹤控制綜合互連中用到的可加和可乘不確定性來(lái)擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)模型。圖13是一曲線圖，示出了依照本發(fā)明一個(gè)方面的模型驗(yàn)證。圖14是一流程圖，示出了依照本發(fā)明一個(gè)方面的模型驗(yàn)證技術(shù)。較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述圖1是一平面圖，示出了典型的磁盤驅(qū)動(dòng)器110。磁盤驅(qū)動(dòng)器110包括磁盤組112，它通過(guò)磁盤夾114固定在轉(zhuǎn)軸電動(dòng)機(jī)(未圖示)上。在一較佳實(shí)施例中，磁盤組112包括多個(gè)磁盤，它們被安裝成繞中心軸115同軸旋轉(zhuǎn)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的每個(gè)盤面都有一個(gè)相關(guān)的磁頭萬(wàn)向架組件(HGA)116，該組件固定在磁盤驅(qū)動(dòng)器110的致動(dòng)器組件118上。圖1所示的致動(dòng)器組件是一種稱為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)線圈致動(dòng)器的致動(dòng)器組件，它包括圖中概略地用標(biāo)號(hào)120表示的音圈電動(dòng)機(jī)(VCM)。在裝于磁盤驅(qū)動(dòng)器110內(nèi)的電子電路的控制下，音圈電動(dòng)機(jī)120使致動(dòng)器組件118以及固定其上的HGA116繞樞軸121旋轉(zhuǎn)，從而將HGA116定位在相關(guān)盤面中所需的數(shù)據(jù)磁道上。具體地說(shuō)，致動(dòng)器組件118繞軸121作樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便大致沿弧線119旋轉(zhuǎn)磁頭萬(wàn)向架組件116，從而將每個(gè)磁頭萬(wàn)向架組件116定位于在磁盤組112之諸盤面中所需的一條磁道上。HGA116可以從磁盤最內(nèi)側(cè)半徑處的磁道移動(dòng)到磁盤最外側(cè)半徑處的磁道。每個(gè)磁頭萬(wàn)向架組件116都有一個(gè)萬(wàn)向架，它相對(duì)負(fù)荷梁(loadbeam)有彈性地支承一滑塊，以致于滑塊可以跟蹤磁盤的構(gòu)形(topography)。而滑塊包括一換能器，用于將磁通反轉(zhuǎn)編碼在其上方浮動(dòng)的盤面上，以及從盤面上讀取磁通反轉(zhuǎn)。圖2是致動(dòng)器組件118的透視圖。致動(dòng)器組件118包括底部122、多個(gè)致動(dòng)器臂126、多個(gè)負(fù)荷梁128，以及多個(gè)磁頭萬(wàn)向架組件116。底部122有一個(gè)孔，在本較佳實(shí)施例中，該孔被耦連成可以繞軸121作樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。致動(dòng)器臂126從底部122延伸，并且每個(gè)致動(dòng)器臂都與一個(gè)或兩個(gè)負(fù)荷梁128的第一端相連。每個(gè)負(fù)荷梁128的第二端都與一個(gè)磁頭萬(wàn)向架組件116耦連。圖3是磁頭萬(wàn)向架組件116的高倍放大的圖。磁頭萬(wàn)向架組件116包括萬(wàn)向架130，它有一對(duì)撐條132和134，以及萬(wàn)向架結(jié)合舌片136。磁頭萬(wàn)向架組件116還包括滑塊138，滑塊138有上表面140和下面的空氣軸承的表面142。另外，換能器144最好位于滑塊138的前緣?；瑝K128和萬(wàn)向架130之間的特殊連接可以用任何希望的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)要地說(shuō)，在一較佳實(shí)施例中，最好用粘結(jié)劑將一柔性薄層耦合在滑塊138之上表面和萬(wàn)向架結(jié)合舌片138之下表面之間。柔性薄層允許滑塊138和萬(wàn)向架結(jié)合舌片136之間發(fā)生相對(duì)的橫向移動(dòng)。柔性薄層最好是厚度大約為150微米的聚酯薄膜。另外，萬(wàn)向架結(jié)合舌片136最好用固定接片146在滑塊138的后緣終止，滑塊138在該接片提供的表面上與萬(wàn)向架結(jié)合舌片136固定。圖4是一部分磁盤驅(qū)動(dòng)器110的方框圖，示出了依照本發(fā)明一個(gè)方面的伺服位置控制電路。圖4中示出的磁盤驅(qū)動(dòng)器部分包括致動(dòng)器組件118、磁盤組112、與每個(gè)磁頭萬(wàn)向架組件相關(guān)的微致動(dòng)器(總稱微致動(dòng)器158)、前置放大器160、數(shù)據(jù)和時(shí)鐘恢復(fù)電路162、檢錯(cuò)電路164、驅(qū)動(dòng)器控制器166、數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電路168，伺服控制處理器170、功率放大器172和可選的微致動(dòng)器控制器174。驅(qū)動(dòng)器控制器166最好是微處理器或數(shù)字計(jì)算機(jī)，或者其它合適的微控制器，它通過(guò)總線111與控制多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的主機(jī)系統(tǒng)或另一個(gè)驅(qū)動(dòng)器控制器相連。磁盤組112包括轉(zhuǎn)軸176，轉(zhuǎn)軸支承著多個(gè)同軸放置的磁盤178。每個(gè)磁盤178被安裝成與轉(zhuǎn)軸176一起繞旋轉(zhuǎn)軸115旋轉(zhuǎn)。每個(gè)磁盤都有第一面180和第二面182。盤面180和182包括許多同心磁道，用于接收和存儲(chǔ)以磁通反轉(zhuǎn)形式在磁道上編碼的數(shù)據(jù)。如參照?qǐng)D2和圖3所述，致動(dòng)器組件118包括用于支承多個(gè)致動(dòng)器臂126的底部122。每個(gè)致動(dòng)器臂126至少與一個(gè)負(fù)荷梁128相耦連。而每個(gè)負(fù)荷梁128支承一個(gè)位于相應(yīng)盤面180或182上的磁頭萬(wàn)向架組件116(圖3中有標(biāo)注)，以便訪問(wèn)盤面上磁道內(nèi)的數(shù)據(jù)。每個(gè)萬(wàn)向架組件還至少包括一個(gè)微致動(dòng)器158，用于將磁頭萬(wàn)向架組件上的換能器定位在磁盤178的一條磁道內(nèi)，或者定位在多條不同磁道中的一條磁道上。如圖4所示，可以在致動(dòng)器臂126上、在負(fù)荷梁128上、在萬(wàn)向架(或其它撓性部分)130上、在萬(wàn)向架130與相關(guān)滑塊之間，或者在任何其它合適的位置處提供微致動(dòng)器158。微致動(dòng)器158可以由用來(lái)相應(yīng)致偏的PZT材料、靜電材料制成，這些材料受電容、流體、電磁、靜磁或者熱激勵(lì)。在工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)器控制器166一般接收來(lái)自主機(jī)系統(tǒng)的命令信號(hào)，表示將訪問(wèn)一個(gè)或多個(gè)磁盤178的某些部分。響應(yīng)于該命令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)器控制器166向伺服控制處理器170提供位置信號(hào)(或參照信號(hào))165，該信號(hào)表示致動(dòng)器組件118將要把磁頭萬(wàn)向架組件116定位在其上面的特定磁道柱面。伺服控制處理器170將位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，經(jīng)功率放大器172放大，提供給致動(dòng)器組件118中的音圈電動(dòng)機(jī)。響應(yīng)于模擬位置信號(hào)，致動(dòng)器組件118將負(fù)荷梁128及其相關(guān)的磁頭萬(wàn)向架組件116定位在想要的磁道柱面上。磁頭萬(wàn)向架組件116產(chǎn)生一讀信號(hào)，該信號(hào)包含存儲(chǔ)在待讀取磁盤每條磁道之選定部分中的、來(lái)自嵌入伺服位置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，以及將從待讀取磁盤選定部分中取得的正常數(shù)據(jù)。將讀信號(hào)提供給前置放大器160，前置放大器160放大讀信號(hào)，并將其提供給數(shù)據(jù)和時(shí)鐘恢復(fù)電路162。數(shù)據(jù)和時(shí)鐘恢復(fù)電路162用一種已知方式從讀信號(hào)中恢復(fù)出數(shù)據(jù)寫至盤面時(shí)編碼在盤面上的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，數(shù)據(jù)和時(shí)鐘恢復(fù)電路162可以是部分響應(yīng)最大似然(PRML)通路，或者是另一種合適類型的讀通道。一旦數(shù)據(jù)恢復(fù)，便將其提供給檢錯(cuò)電路164，檢測(cè)從磁盤讀回的數(shù)據(jù)是否有差錯(cuò)。檢錯(cuò)電路164提供輸出167。按已知的方式，用檢錯(cuò)電路164或驅(qū)動(dòng)器控制器166，或者兩者的組合進(jìn)行糾錯(cuò)。在磁頭定位期間，驅(qū)動(dòng)器控制器166向伺服控制處理器170提供位置信號(hào)，使致動(dòng)器組件118將磁頭萬(wàn)向架組件116定位在選定的磁道柱面上。在扇區(qū)伺服定位驅(qū)動(dòng)器(或者嵌入伺服定位驅(qū)動(dòng)器)中，盤面上每個(gè)扇區(qū)的一部分包含位置信息，位置信息編碼在盤面上，由數(shù)據(jù)磁頭讀取，并且通過(guò)讀通道提供給伺服控制處理器170。定位信息不僅給出粗略的位置信息，表示數(shù)據(jù)磁頭正浮動(dòng)在其上方的特定磁道，而且還向伺服控制處理器提供調(diào)諧反饋，以便更好地定位。伺服控制處理器170對(duì)從磁盤讀取的位置信息起反應(yīng)，并相應(yīng)地對(duì)磁頭萬(wàn)向架組件116進(jìn)行定位。在一較佳實(shí)施例中，伺服控制處理器170不僅用來(lái)控制粗致動(dòng)器(音圈電動(dòng)機(jī))，而且還用來(lái)控制微致動(dòng)器158。在另一較佳實(shí)施例中，提供單獨(dú)的微致動(dòng)器控制器(或者多個(gè)獨(dú)立的微致動(dòng)器控制器)174，用于響應(yīng)來(lái)自驅(qū)動(dòng)器控制器166的位置請(qǐng)求信號(hào)以及響應(yīng)從磁盤讀取的嵌入位置信息，控制微致動(dòng)器158。為了將信息寫入磁盤，驅(qū)動(dòng)器控制器166不僅接收欲寫在磁盤組112上的信息的位置，而且接收要寫入的實(shí)際數(shù)據(jù)。將位置信息作為參考信號(hào)提供給伺服控制處理器170(以及可選的微致動(dòng)器控制器174)，以便將數(shù)據(jù)磁頭相對(duì)于相應(yīng)的盤面粗定位。然后，驅(qū)動(dòng)器控制器166將要寫入的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電路168，而數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電路168在輸出端169將該信息提供給磁頭萬(wàn)向架組件116上的特定換能器，以便用已知的方式將數(shù)據(jù)寫到盤面上。在較佳實(shí)施例中，微致動(dòng)器158有一移動(dòng)范圍，該范圍超過(guò)由致動(dòng)器組件118支承的任何兩個(gè)磁頭萬(wàn)向架組件116之間最差情況下的機(jī)械安裝誤差。在一更佳的實(shí)施例中，每個(gè)微致動(dòng)器158的移動(dòng)范圍都超過(guò)一個(gè)磁道寬度，而更好的情況是，超過(guò)多個(gè)磁道寬度。另外，在本較佳實(shí)施例中，磁盤驅(qū)動(dòng)器110提供的讀通道(在圖4所示的實(shí)施例中，它包括前置放大器160、數(shù)據(jù)和時(shí)鐘恢復(fù)電路162和檢錯(cuò)電路164)能夠接收多個(gè)同時(shí)且并行的數(shù)據(jù)信號(hào)，并且能夠并行處理這些數(shù)據(jù)信號(hào)，然后將它們并行提供給主機(jī)系統(tǒng)和/或驅(qū)動(dòng)器控制器166。另外，在較佳實(shí)施例中，數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電路168還最好適于向數(shù)據(jù)磁頭提供多個(gè)同時(shí)且并行的寫信號(hào)，以便執(zhí)行同時(shí)且并行的寫操作。另外，在較佳實(shí)施例中，伺服控制器處理器170和可選的微致動(dòng)器控制器174適于同時(shí)向微致動(dòng)器158提供定位信號(hào)，以便對(duì)所有或者至少多個(gè)微致動(dòng)器同時(shí)定位，從而能同時(shí)將多個(gè)磁頭與磁盤組112中多個(gè)盤面上的磁道對(duì)準(zhǔn)。利用這一結(jié)構(gòu)可以獲得許多優(yōu)點(diǎn)。例如，可以對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)磁頭的每一個(gè)進(jìn)行精確的位置控制。這允許對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)磁頭進(jìn)行精確且同時(shí)的磁道跟蹤，從而允許并行的讀寫操作。另外，由于微致動(dòng)器的工作帶寬比音圈電動(dòng)機(jī)的帶寬大得多，所以該結(jié)構(gòu)可以明顯提高任何所給盤面的磁道密度，因?yàn)樗赃h(yuǎn)比單單使用音圈電動(dòng)機(jī)進(jìn)行磁道跟蹤要好的方式，來(lái)適應(yīng)軸承非線性和當(dāng)前
技術(shù)領(lǐng)域：
中其它限制磁道密度的問(wèn)題。另外，由于在較佳實(shí)施例中，每個(gè)微致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)范圍都超過(guò)多條數(shù)據(jù)磁道，所以微致動(dòng)器本身可以用來(lái)執(zhí)行短尋道操作(在微致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)尋磁道的尋道操作)。這使得磁盤驅(qū)動(dòng)器中對(duì)結(jié)構(gòu)模式的激勵(lì)減至最少，并且可以在短尋道期間進(jìn)行帶寬較大的伺服控制。依照本發(fā)明，可以用許多方式中的任何一種控制微致動(dòng)器158。例如，用作為單輸入/單輸出(SISO)系統(tǒng)的伺服控制器控制傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)器中的音圈電動(dòng)機(jī)。輸入是從嵌入伺服數(shù)據(jù)獲得的磁頭位置測(cè)量結(jié)果，而輸出一般通過(guò)功率放大器172驅(qū)動(dòng)音圈電動(dòng)機(jī)。但是，在控制微致動(dòng)器158時(shí)，本發(fā)明的伺服控制系統(tǒng)必須具有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出。輸入包括從嵌入伺服信息讀取的磁頭位置、磁頭正在其上面浮動(dòng)，并且還可選地包括一個(gè)或多個(gè)微致動(dòng)器相對(duì)于音圈電動(dòng)機(jī)(或粗致動(dòng)器)的相對(duì)位置。多個(gè)輸出包括用于驅(qū)動(dòng)單個(gè)粗定位器(VCM)和N個(gè)微致動(dòng)器的輸出。在同時(shí)對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)磁頭定位的現(xiàn)有體系結(jié)構(gòu)中，存在一個(gè)潛在的問(wèn)題，即對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)磁頭的定位會(huì)受到對(duì)相鄰或鄰近的其它數(shù)據(jù)磁頭同時(shí)定位的影響。帶寬較大的定位會(huì)激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)模式和引起振動(dòng)，或者其它會(huì)影響相鄰數(shù)據(jù)磁頭定位的干擾。因此，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，伺服控制處理器170或微致動(dòng)器控制器174考慮了致動(dòng)器組件118上其它數(shù)據(jù)磁頭的運(yùn)動(dòng)。一種較佳結(jié)構(gòu)包括單個(gè)伺服控制器，該伺服控制器包括用作數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的MIMO伺服控制器。DSP的輸入表示每個(gè)磁頭的磁頭位置、每個(gè)微致動(dòng)器的相對(duì)位置，以及來(lái)自主控制器或磁盤驅(qū)動(dòng)器控制器166的參考信號(hào)。圖5示出一實(shí)施例，在該實(shí)施例中，伺服控制處理器170和微致動(dòng)器控制器174合并單個(gè)伺服控制器，用作DSP190。DSP190接收來(lái)自主機(jī)系統(tǒng)或磁盤驅(qū)動(dòng)器控制器166的參考信號(hào)，以及表示磁頭位置的每個(gè)磁頭180(磁頭0-磁頭N)的磁頭位置信號(hào)，作為其輸入。將DSP190的輸出提供給音圈電動(dòng)機(jī)(VCM)173，由音圈電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器組件(或E-塊)118。圖5還示出DSP190將輸出信號(hào)提供給與致動(dòng)器組件118耦連的所有微致動(dòng)器158(微致動(dòng)器0-微致動(dòng)器N，由標(biāo)號(hào)159-161表示)。因此，DSP190的輸入還包括來(lái)自相應(yīng)磁頭的磁頭位置信號(hào)171，以及每個(gè)磁頭相對(duì)VCM173的相對(duì)位置信號(hào)179。圖中，每個(gè)微致動(dòng)器與一個(gè)磁頭181耦連。另外，每個(gè)微致動(dòng)器都具有一個(gè)相關(guān)的位置傳感器183，用于檢測(cè)微致動(dòng)器相對(duì)音圈電動(dòng)機(jī)(或致動(dòng)器組件118)的相對(duì)位置。相對(duì)位置傳感器183可以包括任何合適的傳感器，諸如電容傳感器或者任何其它合適的位置傳感器。由此可見，DSP190將粗定位信號(hào)提供給音圈電動(dòng)機(jī)173，以便對(duì)整個(gè)致動(dòng)器組件118定位。DSP190還將細(xì)定位信號(hào)提供給微致動(dòng)器158。在較佳實(shí)施例中，當(dāng)為每個(gè)磁頭相關(guān)的微致動(dòng)器提供微致動(dòng)器輸出時(shí)，DSP190不僅考慮與每個(gè)磁頭相關(guān)的磁頭位置以及相對(duì)位置，而且考慮相鄰或鄰近磁頭的移動(dòng)(即，考慮磁頭的交叉耦合)。用這種方式，當(dāng)對(duì)每個(gè)磁頭定位時(shí)，DSP190計(jì)及結(jié)構(gòu)模式激勵(lì)。另外，在較佳實(shí)施例中，DSP190進(jìn)行控制，以便提供干擾抑制、計(jì)及振擺、防止致動(dòng)器過(guò)電流，并且提供抗噪聲度。圖5所示的DSP190較好地體現(xiàn)了基于模型的算法。圖6(例如，方框191-199)是一流程圖，示出了依照本發(fā)明設(shè)計(jì)伺服控制系統(tǒng)的方法，在所述伺服控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了DSP190。先簡(jiǎn)要概括地討論圖6中的每個(gè)方框作為概述，然后更詳細(xì)地每個(gè)方框。首先構(gòu)造一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型，它主要是一組微分方程，表述了磁盤驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)。由圖6中的方框192表示。在構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)模型時(shí)，最好對(duì)驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力學(xué)有準(zhǔn)確的了解。最好利用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)/測(cè)量數(shù)據(jù)獲得這方面的認(rèn)識(shí)。這類信息用來(lái)定義系統(tǒng)模型中的參數(shù)，并且根據(jù)首要的原理(或微分方程)用所有這些信息構(gòu)成模型。接下來(lái)，構(gòu)造磁盤驅(qū)動(dòng)器的不確定性描述(uncertaintydescription)。由圖6的方框194表示。最好將不確定性描述設(shè)計(jì)成能夠收集與大量驅(qū)動(dòng)器相關(guān)的驅(qū)動(dòng)特性和變化。用此數(shù)據(jù)修改方框192中構(gòu)造的模型。然后，規(guī)定系統(tǒng)的性能目標(biāo)。由圖6的方框196表示。提供這些目標(biāo)，以便確保模型與現(xiàn)有的和市場(chǎng)上可買到的工具相容，從而使能夠以各種方法直接在磁盤驅(qū)動(dòng)器上執(zhí)行的控制算法的設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化和最終化。然后，驗(yàn)證模型。由圖6的方框197表示。簡(jiǎn)而言之，至此構(gòu)造的模型是一種穩(wěn)健的控制模型，它是一種系統(tǒng)模型，不僅包含系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的模型，而且包含不確定性描述和噪聲描述。一般而言，將模型驗(yàn)證問(wèn)題明確表述成一種線性時(shí)不變系統(tǒng)，它具有用范數(shù)有界構(gòu)造的不確定性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)在頻域中考慮模型驗(yàn)證問(wèn)題，來(lái)進(jìn)行模型驗(yàn)證。使用稱為μ分析和μg分析的技術(shù)，確定模型是否與數(shù)據(jù)一致，以及控制器是否與模型一致。最后，用市場(chǎng)上可買到的優(yōu)化軟件對(duì)模型優(yōu)化。這由圖6中方框198表示。A.致動(dòng)器模型圖7示出了依照本發(fā)明一個(gè)方面的伺服致動(dòng)器模型201。圖7包括方框200、202和204。方框200表示伺服致動(dòng)器傳遞函數(shù)Gnom。方框204表示可加不確定性描述，而方框202表示可乘不確定性描述。1.標(biāo)準(zhǔn)模型Gnom是致動(dòng)器標(biāo)準(zhǔn)模型。標(biāo)準(zhǔn)模型的作用是準(zhǔn)確表征典型的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)。這意味著，標(biāo)準(zhǔn)模型必須是在所模擬的整類磁盤驅(qū)動(dòng)器上可觀察到的系統(tǒng)的平均期望特性。在一較佳實(shí)施例中，通過(guò)大量增加關(guān)于驅(qū)動(dòng)器的精確知識(shí)，來(lái)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模型。在一較佳實(shí)施例中，在頻域中構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)模型，因?yàn)橄到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)中最差的極端情況可以包括許多頻率較高的結(jié)構(gòu)模式，它們將導(dǎo)致在時(shí)域內(nèi)出現(xiàn)高度可變的瞬態(tài)特性。由于磁盤驅(qū)動(dòng)器開環(huán)不穩(wěn)定，所以要閉環(huán)收集數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)環(huán)路引入干擾并且測(cè)量驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的輸入和輸出，來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。例如，在一較佳實(shí)施例中，用經(jīng)驗(yàn)性的工作收集頻域輸入和輸出信息。另外，收集對(duì)不同類型的輸入(諸如，脈沖或階躍輸入)的時(shí)域響應(yīng)。這類信息用來(lái)定義系統(tǒng)模型中的參數(shù)。另外，在一較佳實(shí)施例中，進(jìn)行有限元分析，為系統(tǒng)中的各種物理元件獲得結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。最好根據(jù)首要的原理(或者微分方程)，用所有這些信息結(jié)構(gòu)模型。圖8是頻率203與對(duì)數(shù)幅值的曲線圖，示出了一般磁盤驅(qū)動(dòng)器的開環(huán)傳遞函數(shù)。當(dāng)進(jìn)行磁道跟蹤操作時(shí)，通過(guò)對(duì)測(cè)量到的磁頭位置引入正弦位置干擾，同時(shí)測(cè)量音圈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)和磁頭位置，來(lái)收集數(shù)據(jù)。標(biāo)號(hào)206表示磁盤驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)模型。標(biāo)號(hào)208表示當(dāng)跟蹤磁盤驅(qū)動(dòng)器中的PID控制器時(shí)測(cè)量得的數(shù)據(jù)，而標(biāo)號(hào)210是測(cè)得數(shù)據(jù)的平均值。對(duì)于磁頭0、1和3，在磁盤的內(nèi)半徑、中間半徑和外半徑處收集數(shù)據(jù)。位置干擾幅度是磁道寬度的2％-20％。選擇標(biāo)準(zhǔn)模型，使之成為二階系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)，它可以用下式表示y(s)=-KDC1ωn2s2+2ξωns+1Πi-1n1ωnz,i2s+2ξz,iωnz,is+11ωnp,i2s2+2ξp,iωnp,is+1u(s)]]>公式1其中KDC是致動(dòng)器直流(DC)增益；n是諧振模式的數(shù)目，對(duì)于第i個(gè)諧振模式(i＝1，…，n)；ξz，i和是零點(diǎn)的阻尼和固有頻率；而ξp.i和是極點(diǎn)的阻尼和固有頻率。同樣，ξ和ωn定義了驅(qū)動(dòng)器的低頻特性。另外，在方程1表述的標(biāo)準(zhǔn)模型中，能夠模擬延遲。磁盤驅(qū)動(dòng)器中存在各種延遲源。例如，脈寬調(diào)制(PWM)濾波器、功率放大器、音圈時(shí)間常數(shù)和其它源都會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)延遲。模擬連續(xù)時(shí)間的純延遲的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程是使用下述Padé近似公式2y{x(t-td)}≈2+Σi=0n(-tds)ii!2+Σi=0n(tds)ii!]]>其中td是以秒為單位的延遲；s是頻率參數(shù)；而L{.}表示宗量的拉普拉斯變換。為了模擬時(shí)間延遲，一般低階Padé近似較合適(例如，一階或二階)。其它的穩(wěn)健近似也可以使用。2.不確定性描述因?yàn)樵诖疟P驅(qū)動(dòng)器中致動(dòng)器系統(tǒng)的嚴(yán)格數(shù)學(xué)模型是不可能的，所以使用圖7中方框202和204表示的不確定性描述。嚴(yán)格模型是指，系統(tǒng)可以用一組微分方程表示，并且已知微分方程的所有參數(shù)。在正常情況下，不可能精確模擬一磁盤驅(qū)動(dòng)器。但是，可以確定一組模型，涵蓋磁盤驅(qū)動(dòng)器的特性。不確定性模擬就是確定這組模型的一種方法。在典型的磁盤驅(qū)動(dòng)器中，磁盤驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)本身具有高頻諧振模式。另外，低頻模式的固有頻率和阻尼有點(diǎn)依賴于振幅。換句話說(shuō)，它由一些非線性動(dòng)力學(xué)(最可能由軸承滯后、撓性電路偏置力等造成)確定。在不確定性描述中，能最有效地收集這些變化。方框204示出對(duì)方框200表示的標(biāo)準(zhǔn)模型增加可加不確定性?？杉硬淮_定性描述了以下一組系統(tǒng)公式3gG(s)＝Gnom(s)+Wa(s)Δ(s)，‖Δ‖＜1其中Δ(s)是范數(shù)有界的不確定性微擾，而Wa(s)是頻域加權(quán)函數(shù)。不確定性微擾Δ(s)是范數(shù)有界的，所以一般使用加權(quán)函數(shù)來(lái)規(guī)定任何頻率對(duì)不確定性大小的依賴程度。一般用可加不確定性表征動(dòng)力學(xué)不確定性。因此，一般將不確定性微擾Δ(s)看作每個(gè)頻率上的復(fù)數(shù)全矩陣?？杉硬淮_定性一般最有效地用來(lái)模擬諸如磁盤驅(qū)動(dòng)器中諧振模式等高頻動(dòng)力學(xué)不確定性。例如，在大于約2kHz的頻率范圍內(nèi)，幾乎沒有或者沒有關(guān)于磁盤驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力學(xué)的可靠信息。主要原因是，這些結(jié)構(gòu)模式的固有頻率和阻尼隨不同系統(tǒng)而變化?？杉硬淮_定性權(quán)重wa的任務(wù)是，在高頻，對(duì)系統(tǒng)增益引入最低值(floor)。圖9-1和9-2是頻率209與數(shù)值211的曲線圖，表示使用可加不確定性。在圖9-1中，標(biāo)準(zhǔn)模型用212表示，而實(shí)際測(cè)得值用214表示。用來(lái)計(jì)及非模型化動(dòng)力學(xué)的可加不確定性是一條包絡(luò)線，由216表示。圖9-2示出了可加不確定性加權(quán)函數(shù)218的一個(gè)實(shí)施例?？沙瞬淮_定性描述了以下一組系統(tǒng)公式4gG(s)＝Gnom(I+Wm(s)Δ(s))，‖Δ‖＜1其中Δ(s)是范數(shù)有界的不確定性微擾，而Wm(s)是頻域加權(quán)函數(shù)。與可加不確定性一樣，一般將不確定性微擾Δ(s)看作每個(gè)頻率上的復(fù)數(shù)全矩陣?？沙瞬淮_定性對(duì)模擬低頻增益變化很有效。圖9-3表示用可乘不確定性來(lái)計(jì)及增益變化。圖9-3類似于圖9-1，并且相同的部分用相同標(biāo)號(hào)表示。但是，標(biāo)號(hào)216表示在低頻具有可乘不確定性的一組系統(tǒng)的包絡(luò)線?？沙瞬淮_定性權(quán)重Wm的任務(wù)是在標(biāo)準(zhǔn)傳遞函數(shù)周圍提供一包絡(luò)。在許多情況下，高至大約100Hz，包絡(luò)線將大約增減50％，然后逐漸減少到小于1％。圖9-4示出了關(guān)于圖9-3所示不確定性的可乘不確定性權(quán)重函數(shù)218。對(duì)于圖7所示的模型，設(shè)計(jì)者的任務(wù)是選擇不確定性權(quán)重Wm和Wa，它們能充分覆蓋從磁盤驅(qū)動(dòng)器收集到的數(shù)據(jù)，但又不過(guò)度保守。在圖10-1至10-3中給出了一些簡(jiǎn)單的估計(jì)，它描繪了頻率215與幅值217和相位誤差219的關(guān)系。圖10-1、10-2和10-3例示了典型磁盤驅(qū)動(dòng)器中的可加和可乘不確定性等級(jí)。圖10-1示出了估計(jì)得到的可乘不確定性220。圖10-2示出了估計(jì)得到的可加不確定性222，而圖10-3示出了作為頻率函數(shù)的相位誤差224(用于延遲估計(jì))。注意，可加和可乘不確定性都可用于低頻、中頻和高頻的不確定性模型。設(shè)計(jì)選擇不確定性模型來(lái)簡(jiǎn)單加權(quán)。另外，可以使用多個(gè)可加和可乘不確定性。B.H∞和μ綜合控制器設(shè)計(jì)一旦獲得圖7所示的致動(dòng)器模型201，下一步是規(guī)定性能目標(biāo)，并且設(shè)計(jì)用于控制模型化致動(dòng)器的優(yōu)化控制器。圖11是一方框圖，示出了說(shuō)明磁盤驅(qū)動(dòng)器的磁道跟蹤控制綜合互連230。注意，系統(tǒng)230包括致動(dòng)器模型201。對(duì)控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便優(yōu)化加權(quán)的互連230。在圖11中，系統(tǒng)塊最好包括控制器塊232；致動(dòng)器模型201；理想的致動(dòng)器模型234；綜合權(quán)重231(Wu)和233(Wp)，它們分別位于電流和跟蹤誤差信號(hào)235(u)和237(y)上；外界輸入，它們包括命令偏移位置239(r)、位置傳感器噪聲241(n)、信號(hào)269(ym)、權(quán)重267(wn)、電流干擾243(di)、輸入權(quán)重259(wdi)、輸出權(quán)重261(wdo)和位置干擾245(do)；以及受控輸出247(z1)和249(z2)，它們分別對(duì)應(yīng)于電流損失(penalty)和跟蹤誤差。在較佳實(shí)施例中，最好按兩自由度的控制結(jié)構(gòu)提供控制器塊232，控制結(jié)構(gòu)包括補(bǔ)償器K2和預(yù)補(bǔ)償器K1。包括預(yù)補(bǔ)償器K1來(lái)改善閉環(huán)系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)。最好將圖11所示的互連設(shè)計(jì)成能夠滿足以下方程，這些方程描述了致動(dòng)器的電流損失和跟蹤誤差。公式5z1=WuK11-PK2Wrr+WuGK21-GK2Wdidi]]>+WuK21-GK2Wd0d0+WuK21-GK2Wnn]]>公式6z2-Wp(GK11-GK2-Gjdeal)Wrr+WpG1-GK2Wdidi]]>+Wp11-GK2Wd0d0+WpGK21-GK2Wnn]]>可以將圖11所示的互連簡(jiǎn)化成圖12所示的等效線性分式變換。在現(xiàn)代控制理論中，經(jīng)常使用線性分式變換(LFT)，用以簡(jiǎn)化對(duì)線性系統(tǒng)互連的表示法，并且可以將線性分式變換看作由帶反饋的線性方框組成的方框圖的數(shù)學(xué)表示。根據(jù)圖12的LFT，所得到的H∞優(yōu)化判據(jù)如下公式7K=argmin||FL(FU(Δ,G),K)||∞where,Δm,ΔaϵC||Δ||∞≤1Δ=Δm00Δa]]>其中，F(xiàn)1(Fu(Δ，G)，K)表示反饋互連w→z；‖.‖∞表示宗量的導(dǎo)出∞范數(shù)；以及C是一組復(fù)數(shù)。對(duì)于穩(wěn)健性能，閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)該有可以穩(wěn)定設(shè)備組的控制器K；公式8{P∶P＝Fu(Δ，G)，Δ∈βΔ}，其中βΔ1＝{Δ∈Δ1‖Δ‖∞≤1}并且還滿足下述性能目標(biāo)公式9‖F(xiàn)l(Fu(Δ，G)，K)‖∞＜1Δ∈βΔ，因此，根據(jù)方程5、6和7，可以導(dǎo)出以下范數(shù)不等式公式10‖ωj-zi‖∞≤‖ω-z‖∞，i，j其中‖w→z‖∞＝Fl(Fu(Δ，G)，K)‖∞，并且wj→zi是從wj到zi的傳遞函數(shù)。因此，如果將控制器K設(shè)計(jì)成能夠滿足‖w→z‖∞＜γ，那么根據(jù)方程7給出的H∞優(yōu)化判據(jù)，以及方程10給出的范數(shù)不等式，在每個(gè)頻率ω成立以下性能不等式。公式11|GK11-GK2(jw)-Gjdeal(jw)|<(|Wp(jw)||Wr(jw)|)-1γ]]>公式12|G1-GK2(jw)|<(|Wp(jw)||Wdi(jw)|)-1γ]]>公式13|11-GK2(jw)|<(|Wp(jw)||Wd0(jw)|)-1γ]]>公式14|GK21-GK2(jw)|<(|Wp(jw)||Wn(jw)|)-1γ]]>此外，下列致動(dòng)器罰不等式(致動(dòng)器不等式)也成立公式15|K11-GK2(jw)|<(|Wu(jw)||Wr(jw)|)-1γ]]>公式16|GK21-CK2(jw)|<(|Wu(jw)||Wdj(jw)|)-1γ]]>公式17|K21-GK2(jw)|<(|Wu(jw)||Wd0(jw)|)-1γ]]>公式18|K21-GK2(jw)|<(|Wu(jw)||Wn(jw)|)-1γ]]>可見，在公式11-14中所示的性能不等式作為加在系統(tǒng)上的一組性能約束。公式11定義跟蹤約束(trackingconstraint)，公式12定義輸入干擾抑制(旋轉(zhuǎn)振動(dòng))約束，公式13定義位置干擾抑制約束，它包括電流干擾抑制、寫入誤差抑制、可重復(fù)振擺抑制、不可重復(fù)振擺抑制和偏置電流誤差，以及公式14是噪聲抑制約束。把在公式11中提出的跟蹤約束加在系統(tǒng)上，從而通過(guò)選擇權(quán)重233(wp)和251(wr)，設(shè)計(jì)者可以迫使控制器滿足任何所需的響應(yīng)(如果有的話)。例如，設(shè)計(jì)者可以希望對(duì)致動(dòng)器具有階躍響應(yīng)，以在頻域中呈某種形態(tài)(appearance)(例如，當(dāng)移動(dòng)磁道或者執(zhí)行讀-寫偏移時(shí))。典型的是，如此選擇權(quán)重，從而使跟蹤約束受到很強(qiáng)抑制。減幅振蕩(rining)可以在驅(qū)動(dòng)器中激勵(lì)結(jié)構(gòu)模式，而強(qiáng)阻尼趨于避免這個(gè)問(wèn)題。應(yīng)注意，通過(guò)提供控制器K作為兩個(gè)自由度控制器，本發(fā)明提供一個(gè)額外的自由度來(lái)進(jìn)一步實(shí)行跟蹤約束。此外，最好將在公式11中的傳遞函數(shù)Gideal設(shè)計(jì)成能夠提供對(duì)命令偏置的理想響應(yīng)。于是，由公式11給出的性能目標(biāo)迫使磁盤驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)與Gideal的響應(yīng)相匹配。下面將這種跟蹤目標(biāo)稱為顯式模型跟蹤(explicitmodelfollowing)。還存在隱式技術(shù)，它不要求將模型嵌入綜合互連中，這避免了附加狀態(tài)。然而，由于經(jīng)常它們對(duì)于設(shè)計(jì)而言較簡(jiǎn)單，所以顯式技術(shù)是較佳。在公式12和13中提出的輸入和輸出干擾抑制性能約束使得磁道跟蹤伺服系統(tǒng)能夠抑制來(lái)自外源(exogenoussource)的干擾，并因而保持在這些正常操作條件下的嚴(yán)密跟蹤(tighttracking)性能。例如，尋找到達(dá)(seekarrival)導(dǎo)致在接通跟蹤控制器時(shí)致動(dòng)器位置和速度誤差。此外，用戶結(jié)構(gòu)使得磁盤驅(qū)動(dòng)器平移和旋轉(zhuǎn)震動(dòng)和振動(dòng)。于是，良好的跟蹤性能要求伺服系統(tǒng)快速響應(yīng)和衰減持續(xù)的和階躍的或脈沖的偏置電流、扭矩、位置和速度干擾。此外，一般在這樣的系統(tǒng)中，過(guò)高幅度或過(guò)長(zhǎng)時(shí)間恒定減幅振蕩是很不希望的。通過(guò)對(duì)特定傳遞函數(shù)施加范數(shù)約束，可以很好地獲得這些要求。通過(guò)下面公式提出的范數(shù)約束的衰減，可以使偏置電流和扭矩干擾的效應(yīng)在一些規(guī)定的頻率范圍內(nèi)減至最小公式19|G1-GK2(jw)|≤||di-z2||∞]]>從直流到臨界頻率的更大的衰減導(dǎo)致快速響應(yīng)。在傳遞函數(shù)中達(dá)到峰值導(dǎo)致減幅振蕩。類似地，通過(guò)衰減，使位置干擾減至最小公式20|11-GK2(jw)|≤||d0-z2||∞]]>通過(guò)設(shè)定在公式12和13中的性能權(quán)重，可以獲得衰減公式19和20。雖然該系統(tǒng)不能濾除或抑制傳感器噪聲，但是最好這樣設(shè)計(jì)它，從而不加劇噪聲。如果在公式14提出的傳遞函數(shù)中存在峰值，那么這有可能發(fā)生。項(xiàng)達(dá)到峰值(termpeaking)一般表示在一些頻域中的0dB或更高的增益。一般，將達(dá)到峰值用來(lái)表示閉環(huán)傳遞函數(shù)中不需要的放大。應(yīng)注意，在存在較大增益的情況下，這個(gè)傳遞函數(shù)近似1。于是，如果在預(yù)計(jì)控制器具有高性能的那些頻率中存在過(guò)度噪聲，那么一般希望加入運(yùn)用關(guān)于噪聲頻譜的先驗(yàn)信息的噪聲濾波器。在磁盤驅(qū)動(dòng)器中，通常通過(guò)利用可重復(fù)振擺補(bǔ)償器，可以完成這，該補(bǔ)償器鎖定來(lái)自伺服磁道寫入系統(tǒng)的寫入誤差導(dǎo)致的可重復(fù)噪聲。在公式15-18中提出的致動(dòng)器約束包括跟蹤約束(公式15)、輸入干擾約束(公式16)、輸出干擾約束(公式17)和噪聲約束(公式18)。設(shè)計(jì)者的任務(wù)是選擇頻率權(quán)重wp、wu、wr、wdi、wdo和wn，它們收集對(duì)于磁盤驅(qū)動(dòng)器的性能要求。如果在頻域中容易地表達(dá)性能要求，那么權(quán)重選擇是簡(jiǎn)單的。然而，一般地，也可能會(huì)有時(shí)域要求。例如，這些要求可包括過(guò)沖、上升時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和減幅振蕩，其中必須將它們轉(zhuǎn)換成頻域中的等價(jià)性質(zhì)(例如，帶寬、衰減、峰值，等等)。在公式15-18中提出的致動(dòng)器約束(或目的)使致動(dòng)器控制信號(hào)惡化。這最好起到幾個(gè)作用。對(duì)于很少或者沒有不確定性的系統(tǒng)，這些目標(biāo)可迫使控制器滾降(rolloff)，從而限定帶寬。然而，通常用這些目標(biāo)來(lái)限定控制信號(hào)的幅度，使在伺服致動(dòng)器中的控制信號(hào)飽和可能性最小。調(diào)整相關(guān)權(quán)重是迭代過(guò)程，運(yùn)用來(lái)自模擬和測(cè)試的數(shù)據(jù)來(lái)確定適當(dāng)?shù)臋?quán)重。C.穩(wěn)健性和模型證實(shí)及最優(yōu)化一旦建立了模型以及選擇了適當(dāng)?shù)臋?quán)重，就證實(shí)模型的穩(wěn)健性。在較佳實(shí)施例中，運(yùn)用H∞和μ綜合技術(shù)來(lái)完成它?？梢杂?jì)算矩陣函數(shù)μ，并用來(lái)分析在圖12中提出的互連結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和性能特征，上述互連結(jié)構(gòu)包括控制器261、致動(dòng)器263和不確定性265。用μ分析來(lái)分析經(jīng)受范數(shù)有界結(jié)構(gòu)不確定性的互連系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能特性。圖12給出帶有結(jié)構(gòu)不確定性的一般互連，它適于μ分析和μ綜合。在對(duì)該系統(tǒng)計(jì)算矩陣函數(shù)μ之后，計(jì)算函數(shù)μg。μg是μ構(gòu)架的擴(kuò)展，其中將干擾方框分層兩組，一個(gè)滿足最大范數(shù)約束(類似于μ)而另一個(gè)滿足最小范數(shù)約束。可見，這樣的公式解決了模型證實(shí)問(wèn)題。一般已知μs的可計(jì)算上下界。實(shí)質(zhì)上，在綜合控制器之后，μ確定閉環(huán)系統(tǒng)保持穩(wěn)定性和性能的干擾、噪聲和模型不確定性的最大尺度。對(duì)于給定的數(shù)據(jù)組，模型證實(shí)μs-分析確定了模型擬合這些數(shù)據(jù)所需的最小尺度的干擾、噪聲和模型不穩(wěn)定性。如果控制器能夠保持對(duì)于實(shí)際系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能，那么該閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)健的。如果μ(ω)小于μg(ω)ωεΩ，就簡(jiǎn)單地提出(pωt)，于是，模型與數(shù)據(jù)相一致，而且控制器與模型相一致。因此，在頻率組Ω范圍內(nèi)，閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)健的。圖13是示出對(duì)于閉環(huán)磁盤驅(qū)動(dòng)器跟蹤控制器的穩(wěn)定性和性能穩(wěn)健性的頻率271對(duì)幅值273的曲線圖。242指定μg函數(shù)。244指定對(duì)于性能目標(biāo)的μ(ω)，而且246指定對(duì)于穩(wěn)定性的μ(ω)。在每個(gè)頻率下，如果μ小于μg，則閉環(huán)系統(tǒng)是非常穩(wěn)定的。在結(jié)構(gòu)模式不確定(即，高于大約1-2KHz)的情況下，出現(xiàn)在磁盤驅(qū)動(dòng)器中的臨界頻率范圍。于是，從圖13中可見，在2kHz到4kHz的頻率范圍內(nèi)，閉環(huán)系統(tǒng)可能喪失穩(wěn)定性。在該范圍內(nèi)可能出現(xiàn)一些頻率，在這些頻率下對(duì)于穩(wěn)定性和性能分析，μg都跌至μ(ω)之下。通過(guò)對(duì)不確定性和性能權(quán)重進(jìn)行迭代，可以提高穩(wěn)定性的穩(wěn)健性。這要求提高不確定性水平或者降低所需性能水平(或者兩者兼而有之)。每次迭代都要求重新計(jì)算μ穩(wěn)健性分析，并適當(dāng)?shù)卣{(diào)整不確定性和性能權(quán)重。最好在兩個(gè)階段調(diào)整根據(jù)本發(fā)明的控制器。第一階段是模擬，而第二階段是實(shí)施。在兩個(gè)階段中，用開環(huán)和閉環(huán)數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)定控制設(shè)計(jì)的有效性。根據(jù)該數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)模型、不確定性權(quán)重或控制性能權(quán)重或這些量的全部。一種簡(jiǎn)單的調(diào)整技術(shù)是調(diào)節(jié)在公式11-14中提出的性能約束中的頻率權(quán)重wp。這直接影響所有的相關(guān)性能目標(biāo)。通過(guò)這種方法，可以通過(guò)將wp與標(biāo)量相乘，來(lái)容易地調(diào)節(jié)控制器的帶寬，而不借助于調(diào)節(jié)在公式11-14中提出的性能約束中的其它頻率權(quán)重中的每個(gè)頻率權(quán)重的更復(fù)雜的過(guò)程。當(dāng)對(duì)新磁盤驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品上的新伺服控制器初始化時(shí)，可以有利地采用這種調(diào)整。可以運(yùn)用上一代設(shè)計(jì)的權(quán)重，同時(shí)定標(biāo)wp以減小新磁盤驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品上的帶寬直至完成設(shè)計(jì)規(guī)定的加權(quán)。這可能有助于更快地初始化新產(chǎn)品。此外，可以有利地在線調(diào)整一個(gè)參數(shù)，即，伺服控制器的環(huán)增益。實(shí)際上，甚至可以較佳地根據(jù)每個(gè)驅(qū)動(dòng)器調(diào)節(jié)環(huán)路增益。例如，通過(guò)定標(biāo)伺服控制器，可以增加或減小環(huán)路增益，導(dǎo)致閉環(huán)帶寬增加或減小。圖14是包括方框308-330的流程圖，并示出上述過(guò)程，通過(guò)它使磁盤驅(qū)動(dòng)器模型有效并且最優(yōu)化。首先，由設(shè)計(jì)者選擇對(duì)于不確定性描述和性能約束的所有權(quán)重，來(lái)設(shè)計(jì)模型。當(dāng)然，可以直覺地或者通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)選擇這些項(xiàng)。這由方框310和312表示。接著，計(jì)算矩陣函數(shù)μ(ω)，來(lái)對(duì)穩(wěn)定性和性能進(jìn)行μ分析。這由方框320表示?？梢赃\(yùn)用上述技術(shù)或者任何其它已知技術(shù)，計(jì)算函數(shù)μ(ω)(或者可以計(jì)算該函數(shù)的上下界)。于是，運(yùn)用在方框310中選擇的權(quán)重計(jì)算μg(ω)。這由方框322表示。如上所述，一旦計(jì)算μ(ω)和μg(ω)，就已知兩件事。首先，根據(jù)μg已知模型擬合數(shù)據(jù)(或與該數(shù)據(jù)相一致)所需的不確定性的最小值。此外，控制器可以容忍并仍然保持穩(wěn)定性和滿足性能約束的不確定性的最大值也是已知的(根據(jù)μ)。于是，下一步是將μ與μg相比較，來(lái)保證在所有所需頻率下μ小于μg。如果這不成立，那么在所討論的頻率范圍內(nèi)有一些頻率，在這些頻率下控制器不能獲得穩(wěn)健的性能。換句話說(shuō)，存在破壞控制器的穩(wěn)定性的一些頻率，或者不能滿足性能約束，或者兩者兼而有之。在這種情況下，處理回復(fù)到方框310，在其中選擇新的加權(quán)函數(shù)。這用方框324表示，于是通過(guò)新的加權(quán)函數(shù)重新計(jì)算對(duì)于性能和穩(wěn)定性分析的μ(ω)，如μg那樣。這用方框310-322表示。然而，如果在方框324處，判定在所有所需頻率下μ小于μg，那么當(dāng)運(yùn)用在方框310處所選的加權(quán)函數(shù)時(shí)，將獲得由控制器獲得的穩(wěn)健性能。這用方框326表示。接著，確定是否希望進(jìn)一步優(yōu)化模型。如果希望做，那么處理回復(fù)到方框310，在那里再次選擇新的加權(quán)函數(shù)。為了優(yōu)化系統(tǒng)，可以調(diào)節(jié)加權(quán)函數(shù)以提供較佳性能或更小不確定性，或者兩者兼而有之。運(yùn)用那些新值，計(jì)算μ和μg來(lái)確定控制器是否仍然提供穩(wěn)健性能。可以重復(fù)這一做法，直至優(yōu)化達(dá)到所需等級(jí)。換句話說(shuō)，可以重復(fù)這一做法，直至減小模型中的保守量來(lái)獲得所需性能等級(jí)，同時(shí)仍然保持提供在所討論的頻率范圍內(nèi)的穩(wěn)健性能的控制器。一旦出現(xiàn)這種情形，并不再需要進(jìn)一步優(yōu)化，那么可以證實(shí)模型，而且優(yōu)化控制器到所需程度，而且基本上完成設(shè)計(jì)，從而可以實(shí)現(xiàn)控制器。這由方框328和330表示。因此，可見本發(fā)明獲得用于在磁盤驅(qū)動(dòng)器中的伺服控制器的標(biāo)準(zhǔn)模型和不確定性模型。標(biāo)準(zhǔn)模型用來(lái)對(duì)在制造設(shè)備中所見的驅(qū)動(dòng)器的磁盤驅(qū)動(dòng)器性能求平均。不確定性模型提供在標(biāo)準(zhǔn)模型周圍的包絡(luò)，從而模型基本上“覆蓋”所生產(chǎn)的所有驅(qū)動(dòng)器，因此很好地表征大量驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明還運(yùn)用非常簡(jiǎn)單的模型證實(shí)算法來(lái)增加模型逼真度(fidelity)，并減小模型保守性(conservatism)。運(yùn)用μ分析和綜合技術(shù)，而且通過(guò)反復(fù)改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)更加接近地匹配在頻域中的平均驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)。通過(guò)將在不確定性描述中的不確定性水平反復(fù)減小至允許保持在匹配驅(qū)動(dòng)器中的閉環(huán)穩(wěn)健性所需的最低水平，來(lái)減小保守性。通過(guò)重新計(jì)算μ和μg函數(shù)并把它們相互比較來(lái)保證維持對(duì)于性能和穩(wěn)定性中的穩(wěn)健性的條件，在每次迭代中，可以反復(fù)證實(shí)模型。本發(fā)明包括用于證實(shí)在磁盤驅(qū)動(dòng)器中的伺服控制器190的模型的系統(tǒng)。伺服控制器190能夠控制在磁盤驅(qū)動(dòng)器的伺服系統(tǒng)中的伺服致動(dòng)器118、158來(lái)相對(duì)于在磁盤驅(qū)動(dòng)器110中的磁盤表面112移動(dòng)換能器181。首先構(gòu)成磁盤驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)模型。用一組性能約束來(lái)約束標(biāo)準(zhǔn)模型，其中，由一組性能加權(quán)函數(shù)來(lái)加權(quán)上述性能約束組。于是，以不確定性描述202、204來(lái)擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)模型，不確定性描述根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型獲得磁盤驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)變化。用一組不確定性加權(quán)函數(shù)來(lái)加權(quán)不確定性描述。本發(fā)明確定約束擴(kuò)大的模型201是否提供在所需性能水平上的穩(wěn)健控制。調(diào)節(jié)性能加權(quán)函數(shù)和不確定性加權(quán)函數(shù)中的至少一個(gè)，直至在所需性能水平下獲得穩(wěn)健控制。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明確定不確定性水平最大值μ(ω)，在該最大值下，基于模型的控制器保持在所需頻率范圍內(nèi)的穩(wěn)定性。還確定不確定性水平最小值，模型需要該最小值來(lái)計(jì)及與標(biāo)準(zhǔn)模型不同的多個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)特征的所需部分。把不確定性水平最大值μ(ω)與最不確定性水平最小值相比較，來(lái)確定受約束的擴(kuò)充的模型201是否提供在所需性能水平下的穩(wěn)健控制。在一個(gè)實(shí)施例中，伺服致動(dòng)器包括粗致動(dòng)器173和多個(gè)細(xì)調(diào)致動(dòng)器158，其中，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)建立多個(gè)輸入、多個(gè)輸出的伺服系統(tǒng)的模型。應(yīng)理解，即使在上述描述中已提出本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的多個(gè)特征和優(yōu)點(diǎn)，以及本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)，但是這種揭示只是說(shuō)明性的，而可以對(duì)它進(jìn)行細(xì)節(jié)方面的變化，特別是在本發(fā)明的原理范圍內(nèi)對(duì)部分結(jié)構(gòu)和布局進(jìn)行變化到由所附權(quán)利要求書所表達(dá)的術(shù)語(yǔ)的上位概念所表示的最大范圍。例如，特殊實(shí)施例將根據(jù)特殊驅(qū)動(dòng)器或驅(qū)動(dòng)器類型來(lái)變化，同時(shí)基本上保持相同功能性，而不偏離本發(fā)明的范圍和構(gòu)思。權(quán)利要求1.一種證實(shí)在磁盤驅(qū)動(dòng)器中的伺服控制器的模型的方法，其中可操作所述伺服控制器來(lái)控制在所述磁盤驅(qū)動(dòng)器中的伺服系統(tǒng)中的伺服致動(dòng)器來(lái)相對(duì)于在所述磁盤驅(qū)動(dòng)器中的盤面移動(dòng)換能器，其特征在于，所述方法包括下列步驟(a)構(gòu)造所述磁盤驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)模型，所述標(biāo)準(zhǔn)模型表示所述磁盤驅(qū)動(dòng)器的典型動(dòng)力學(xué)；(b)由一組性能約束約束所述標(biāo)準(zhǔn)模型，由一組性能加權(quán)函數(shù)加權(quán)所述性能約束；(c)用不確定性描述擴(kuò)充所述標(biāo)準(zhǔn)模型，所述不確定性描述收集來(lái)自所述標(biāo)準(zhǔn)模型的所述磁盤驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)力學(xué)變化，其中由一組不確定性加權(quán)函數(shù)來(lái)加權(quán)所述不確定性描述；(d)判定所述約束的擴(kuò)充的模型是否提供在所需性能水平下的穩(wěn)健控制；和(e)調(diào)節(jié)在所述性能加權(quán)函數(shù)和所述不確定性加權(quán)函數(shù)中的至少一個(gè)函數(shù)，直至在所需性能水平下獲得穩(wěn)健控制。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)造步驟包括下列步驟(a)(i)獲得和存儲(chǔ)表示正在建模的所述磁盤驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)力學(xué)特征的系統(tǒng)數(shù)據(jù)；和(a)(ii)根據(jù)所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)定義在所述標(biāo)準(zhǔn)模型中的參數(shù)，它們表示所述伺服系統(tǒng)的所述典型動(dòng)力學(xué)。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述擴(kuò)充步驟包括根據(jù)表示多個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)特征的所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲得所述不確定性描述，其中所述動(dòng)態(tài)特征不同于所述磁盤驅(qū)動(dòng)器的所述標(biāo)準(zhǔn)模型。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述判定步驟包括下列步驟(d)(i)確定不確定性水平最大值，基于所述模型的控制器在所述不確定性水平最大值下保持在所需頻率范圍內(nèi)的穩(wěn)定性；(d)(ii)確定不確定性水平最小值，所述模型計(jì)及所述多個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的所述動(dòng)態(tài)特征的所要部分需要該最小值，其中，所述多個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器不同于所述標(biāo)準(zhǔn)模型；和(d)(iii)把所述不確定性水平最大值與所述不確定性水平最小值相比較。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述確定步驟(d)(ii)包括獲得矩陣函數(shù)μ(ω)、評(píng)估在整個(gè)所需頻率范圍內(nèi)的μ(ω)、獲得矩陣函數(shù)μg(ω)、評(píng)估在所述所需頻率范圍內(nèi)的μg(ω)和在所述所需頻率范圍內(nèi)把μ(ω)與μg(ω)相比較。6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲得和存儲(chǔ)步驟包括獲得表示對(duì)多個(gè)不同輸入信號(hào)的伺服系統(tǒng)響應(yīng)的伺服響應(yīng)數(shù)據(jù)。7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述擴(kuò)充步驟包括下列步驟中的至少一個(gè)步驟通過(guò)確定可加不確定性來(lái)獲得所述不確定性描述，其中所述可加不確定性計(jì)及在所述標(biāo)準(zhǔn)模型中的不確定性；和通過(guò)確定可乘不確定性來(lái)獲得所述不確定性描述，其中所述可乘不確定性計(jì)及在所述標(biāo)準(zhǔn)模型中的不確定性。8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述伺服致動(dòng)器包括可操作來(lái)定位致動(dòng)器臂的粗致動(dòng)器，所述致動(dòng)器臂攜帶懸架和多個(gè)換能器，而且包括可操作來(lái)相對(duì)于所述粗致動(dòng)器定位所述多個(gè)換能器的多個(gè)細(xì)致動(dòng)器，其中，所述構(gòu)造步驟包括構(gòu)造所述標(biāo)準(zhǔn)模型作為多個(gè)輸入、多個(gè)輸出的伺服系統(tǒng)。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述擴(kuò)充步驟包括運(yùn)用不確定性描述來(lái)擴(kuò)充所述標(biāo)準(zhǔn)模型，以計(jì)及所述粗致動(dòng)器的大體上的同步移動(dòng)和多個(gè)所述細(xì)致動(dòng)器中的至少一個(gè)。10.一種用于證實(shí)在磁盤驅(qū)動(dòng)器中的伺服控制器的模型的系統(tǒng)，所述伺服控制器可操作來(lái)控制在所述磁盤驅(qū)動(dòng)器中的伺服系統(tǒng)中的伺服致動(dòng)器，來(lái)相對(duì)于在所述磁盤驅(qū)動(dòng)器中的盤面移動(dòng)換能器，其特征在于，構(gòu)造所述系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行下列步驟構(gòu)造所述磁盤驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)模型，所述標(biāo)準(zhǔn)模型表示所述磁盤驅(qū)動(dòng)器的典型動(dòng)力學(xué)；通過(guò)一組性能約束來(lái)約束所述標(biāo)準(zhǔn)模型，由一組性能加權(quán)函數(shù)來(lái)加權(quán)所述性能約束；以不確定性描述來(lái)擴(kuò)充所述標(biāo)準(zhǔn)模型，所述不確定性描述收集來(lái)自所述標(biāo)準(zhǔn)模型的所述磁盤驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)力學(xué)變化，其中，用一組不確定性加權(quán)函數(shù)來(lái)加權(quán)所述不確定性描述；判定所述約束的擴(kuò)充的模型是否在所需性能水平下提供穩(wěn)健的控制；和調(diào)節(jié)所述性能加權(quán)函數(shù)和所述不確定性加權(quán)函數(shù)中的至少一個(gè)直至在所需性能水平下獲得穩(wěn)健控制。全文摘要系統(tǒng)和方法證實(shí)在磁盤驅(qū)動(dòng)器(110)中實(shí)現(xiàn)基于模型的伺服控制器(190)用到的模型。首先構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)模型。以不確定性描述(202,204)擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)表征要制造的驅(qū)動(dòng)器的變化。由性能目標(biāo)來(lái)約束模型。根據(jù)μ短陣函數(shù)和μ文檔編號(hào)G05B21/02GK1266528SQ98808112公開日2000年9月13日申請(qǐng)日期1998年5月15日優(yōu)先權(quán)日1997年8月7日發(fā)明者J·C·莫里斯申請(qǐng)人:西加特技術(shù)有限公司