一种两级磁头定位系统的高阶非奇异终端滑模控制方法

摘要

本发明公开了一种应用于硬盘驱动器的两级磁头定位系统的高阶非奇异终端滑模控制方法，首先，考虑了柔性模态以及模型参数的不确定性，建立了柔性取数臂系统的动力学模型；其次，提出了一种三阶非奇异终端滑模控制方法，对控制信号进行一次低通滤波，有效地削弱了抖振现象。该方法利用Lagrange方法和假设模态法，推导出柔性取数臂两级系统的动力学方程，采用输出重定义的方法，将柔性两级系统模型分解为输入输出子系统和内部子系统。针对输入输出子系统结合二阶非奇异终端滑模控制和线性滑模控制，设计了三阶非奇异终端滑模控制器，并通过Lyapunov稳定性理论证明了系统在有限时间内收敛的特性，最后利用Matlab/Simulink软件进行仿真验证方法的有效性。

主权项

一种两级磁头定位系统的高阶非奇异终端滑模控制方法，其特征是：它至少包括如下步骤：(1)建立柔性取数臂两级系统动力学模型和参数不确定的两级系统动力学模型；(2)根据(1)中得出的参数不确定的系统模型，采用输出重定义的方法，将柔性两级系统模型分解为输入输出子系统和内部子系统；(3)将(2)中得到的内部子系统变为零动态子系统，通过设计合理的控制器参数，使模型参数不确定系统末端位移收敛到零附近的较小区域内；(4)针对(2)中得到的输入输出子系统，设计三阶非奇异终端滑模控制器。