결합된 동력학 보상에 의한 개선된 트래킹 서보 시스템

Abstract

일반적으로 광디스크 드라이브의 광 픽업 구동기는 포커싱과 트래킹 서보 시스템이 결합된 동력학 시스템을 갖는다. 이 결합된 동력학 시스템은 서로의 구동간섭에 의하여 광디스크 드라이브의 성능을 저하시킨다. 특히 디스크의 표면에 결함이 존재할 경우에는 포커싱과 트래킹 서보 시스템의 구동간섭으로 인해 시스템을 안정화하는데 많은 시간이 소요되고 디스크의 결함구간이 길어질 경우 광학 렌즈가 추종하던 트랙을 이탈할 수 있다. 본 논문에서는 이 문제점을 극복하기 위하여, 트래킹 에러와 포커싱 에러의 관측을 기반으로 광디스크 드라이브의 새로운 제어 방법을 제안한다. 우리는 디스크의 표면에 결함이 존재할 경우 결합된 동력학 시스템에 대한 보상을 통하여 시스템의 안정화 시간을 감소시킨다. 제안한 제어기는 결합된 동력학 시스템에 의해 발생하는 트래킹 에러와 포커싱 에러의 위상 차를 이용한다. 트래킹 제어 신호에 일정한 이득을 곱한 포커싱 에러의 값을 더해 줌으로써 트래킹 서보에 대한 포커싱 서보의 간섭 현상을 감소시킨다. 제안된 제어기의 개선된 성능은 표면에 결합이 존재하는 디스크를 이용하여 일반적인 Lead Lag 제어기와의 성능 비교 실험을 통하여 검증하였다. 검증 결과 일반적인 Lead Lag 제어기에 비해 트래킹 서보의 성능이 약 37% 향상되었다.; An optical pick up generally has coupled dynamics between focusing and tracking servos. The coupled dynamics deteriorates tracking performance of optical disk drives. A conventional control method is holding the previous tracking control command in the presence of surface defect. The method has a long settling time. And if the defective area is getting larger objective lens will get away from the following track. In order to overcome this problem, this paper proposed a new control method for optical disk drives based on a prediction of tracking error and focusing error. We present how to compensate the coupled dynamics so that reduced settling time is achieved. The proposed new control method is that focusing error is added in the tracking control signal. It is verified by experiments that the proposed method brings an improved performance in the presence of surface defect as well as in the normal operation condition.