博碩士論文 89323103 詳細資訊




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姓名 陳重銘(Chung-Ming Chen)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系
論文名稱 DVD光碟機之適應性聚焦控制
(Adaptive Focusing Control of DVD Drive System)
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摘要(中) 光碟機的聚焦控制為伺服控制的首要步驟,控制系統須將雷射光點精確的聚焦在碟片表面以利數位資料的寫入或讀取,而後續的偱軌伺服才能正常運作。本論文主要是建立使用像散法的自動聚焦控制系統,可運用於DVD-RAM光碟機。使用適應性濾波演算法LMS來設計控制器(FXLMS),以主動式雜訊控制方式,由控制器產生前饋反向信號源,迅速地抑制外界的擾動,特別是低頻信號造成的聚焦誤差。
論文中使用數位信號處理器(DSP)實現適應性控制器,主要目的在消除100Hz以下的擾動。控制信號用以消除單頻或寬頻擾動信號。實驗結果對聚焦致動器之共振頻率與其諧振模式至少可以消除大約15 dB左右,驗證了主動式前饋控制可消除DVD光碟機因外界干擾所造成的聚焦誤差。
摘要(英) To begin with the servocontrol of DVD drive system, the controller is specified to manipulate precisely the laser focus spot on disc surface with highspeed data access. That is, autofocus control is a prerequisite for track following and other control functionalities. In this thesis, we set up an autofocus control system for DVD drive with the astigmatic optical system, and then design a digital filter based on FXLMS algorithm to implement an active noise controller. The feedforward signal generated by the adaptive controller as an antinoise can efficiently suppress the primary source from the external disturbance.
The adaptive feedforward controller is implemented on a 32-bits floating point digital signal processor (DSP). We are aiming at suppressing disturbance with frequencies under 100Hz. Experimental results demonstrate that external disturbance characterized as the resonance frequency and its harmonics of the focus actuator is successfully decreased at least 15dB.
關鍵字(中) ★ 聚焦控制
★ 主動式雜訊控制
★ 適應性濾波
★ DVD光碟機
★ 前饋式控制
關鍵字(英) ★ feedforward control
★ DVD drive system
★ adaptive system
★ active noise control
★ focusing control
論文目次 中文摘要 ………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要 ………………………………………………………………Ⅱ
目錄 ……………………………………………………………………Ⅲ
圖例目錄 ………………………………………………………………Ⅴ
表格目錄 ………………………………………………………………VI
第一章 緒論 …………………………………………………………... 1
1.1 研究背景 ………………………………………………….. 1
1.2 研究的動機與目的 ……………………………………….. 2
1.3 文獻回顧 ………………………………………………….. 3
第二章 光碟機自動聚焦系統…………………………………………..6
2.1 光學讀取頭系統介紹…..…...………………………………7
2.1.1 光學特性重要參數……………………………………7
2.1.2 全像雷射簡介…………………………………………8
2.1.3 音圈馬達介紹…………………………………………9
2.2 像散聚焦原理介紹…………………..…….………………..9
2.2.1 光碟機聚焦誤差信號定義…………………………...11
2.2.2 曲線之分析…………………..……………………..11
2.3 驅動電路設計與分析………...…………………………….13
2.3.1前置放大電路…………………………………………13
2.3.2光碟機小型馬達驅動電路……………………………14
2.4 線性區分析……………...…………………………….……17
第三章 適應性聚焦控制系統 ……………….………………………....22
3.1 DVD光碟機主動式控制與適應性控制的概念……....…22
3.2 適應性濾波結構與理論推導………………………………..23
3.2.1 LMS適應性濾波器………….…..………..................25
3.2.2 FXLMS適應性控制器……………………….............29
第四章 前饋系統鑑別 ………………………………………………….33
4.1 系統鑑別的理論 ………………….………………………...33
4.2 系統鑑別實驗………………………………………………..39
4.2.1取樣頻率的選擇……..…………………………………39
4.2.2假性隨機數的產生與使用……………..………………39
4.3 實驗結果與討論 ………………………..…………………..43
4.3.1採用模型的階數……………….……………………….44
4.3.2結果的討論………..……………………………………44
第五章 主動式控制實驗 ……………………………………………….47
5.1 參數決定……………………………………………………..47
5.2 DSP程式流程……...…………………...…………………..51
5.3 DVD光碟機聚焦控制實驗 ……...…………………….….53
5.4 實驗結果與討論……………………………………………..50
第六章 結論……………………………………………………………...60
參考文獻………………………………………………………………….63
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指導教授 陳顯禎(Shean-Jen Chen) 審核日期 2002-9-10
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