データ駆動型社会を支える磁気ディスク装置のマルチアクチュエータ方式の制御系設計

本研究では磁気ディスク装置の記録密度の向上にむけて，マルチアクチュエータ方式の磁気ヘッド位置決め制御系に関する研究を行った．今年度の成果は大きく２点挙げられる． １点目は，現在主流だと考えられる２段アクチュエータ方式の制御系において，位置決め精度を30%向上可能な設計方法を開発した．本制御系設計の特徴は片方のアクチュエータに対する制御系を敢えて積極的に不安定にすることで，従来までの設計では実現できなかった領域に踏み込んだ点である．さらに，大量生産品であることを考慮して，設計時の公差などのばらつきを考慮したロバスト性も担保した設計となっている．この研究成果については英文論文１件，国際学会１件，国内講演１件が掲載された． ２点目は，最新の磁気ディスク装置に搭載されている３段アクチュエータ方式の制御系において，データサーバで発生する高周波外乱を補償可能な設計方法を開発した．磁気ディスク装置の多くはデータサーバで利用されているが，その環境下では最高で10kHzの外部振動が発生することが報告されている．先の２段アクチュエータ方式の制御系で開発した設計方法を応用し，２つのアクチュエータを不安定化，１つのアクチュエータで全体を安定化する設計方式を考案した．提案する制御系では，制御可能な周波数帯域を10kHz以上にすることができる．本制御系を実装することで，位置決め精度を約50%向上できる見込みである．この研究成果については英文論文１件が掲載された． 以上の成果により，現行の磁気ディスク装置における磁気ヘッド位置決め制御の精度向上の見通しが得られたと考えられる．