HDD驱动臂结构拓扑与压电主动控制融合设计理论研究

磁头驱动臂是一种典型的柔性且运动速度和精度要求都很高的微小器件。在硬盘驱动器中，磁头驱动臂带动磁头在磁道间作高速高精度的寻道运动，磁头驱动臂的动力学特性对寻道精度有着重要的影响。为了对驱动臂的动态特性进行改善，本课题重点研究机械结构拓扑和PVDF薄膜主动控制一体化设计的基础理论、给出机械结构健壮性、机械结构拓扑/主动控制相融合的建模技术和并行优化方法，并应用于分析HDD驱动臂的最优拓扑结构形态、主动控制时PVDF片的最优位置和控制参数等。以结构拓扑和主动控制的性能分析与表达、系统的约束和评价机制为突破口，建立基于满意度函数的主动结构拓扑/健壮性优化设计理论，解决在高速高精度微小结构设计中的实际难题，为进一步改善磁头驱动臂的动态特性提供一种建立在机电融合设计理论上的新途径，并对其它高速高精度构件的设计提供一般性的理论方法。