DSP磁存储设备抗冲击技术控制系统设计与实现

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    1 引 言
对数据存储业来说，磁盘驱动器生产商通过增加磁道密度(以每英寸的磁道数为单位)和磁盘转速(以每分钟转数为单位)来扩大计算机硬盘驱动器的容量和改善其性能。随着磁密度的增加，两相邻磁道间的距离变小了。因此，所允许的读／写头和磁道的偏离误差，即磁盘驱动器业内所说的误定位，也相应的降低了，这样硬盘很容易受到伤害。他的工作原理决定其必须使用抗恶劣环境加固技术，而且主要针对机械物理环境和气候环境实施加固。对磁盘存储设备来说，机械物理环境中最为恶劣的是振动、冲击环境。本文采用了外加固主动控制理论与技术，将电磁主动控制技术用于计算机外部设备(微型盘)的振动冲击外加固，并且构建了以DSP为硬件平台的数字主动控制系统。
2 数字控制系统的硬件设计
从1982年TI(美国德州仪器公司)推出通用可编程DSP芯片以来，DSP技术取得了迅猛的发展。目前DSP芯片市场中，主要由TI，ADI，AT&T和Motorola公司占据。本文综合实际要求，采用一款由TI公司生产的新型16位定点DSP芯片：TMS320F243，他集成了A／D，PWM调制等几种先进外设，特别适于对电机的数字化控制。
2．1 控制系统原理
数字信号处理器(DSP)具有实时信号处理能力和强大的运算功能。该系统的工作原理是基础加速度传感器拾取基础振动冲击加速度信号，然后送人前置放大器，由DSP将电荷放大器输出信号经A／D采样后，完成对信号的一次积分(转换为速度信号)和二次积分(转换为位移信号)运算，将两次积分结果做求和运算，再将结果经D／A转换后输入到功率放大器，最后将功率放大器输出信号以控制电压的形式加在执行机构上，执行机构会产生相应的作动力来抵消来自基础的振动和冲击。由于DSP片内集成了10b的A／D，所以可直接将模拟信号与DSP相接，图1是整个数字控制系统的原理框图。
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