Controller Design for Decoupling of Scanning probe Data Storage System

두 축간 Coupling 을 고려한 Scanning probe Data Storage 시스템 제어기 설계

Atomic Force Microscopy (AFM)방식을 이용한 Scanning probe Data Storage (SDS) 시스템은 array cantilever 를 이용하여 나노 단위로 데이터 읽기, 쓰기를 하는 시스템이다. 따라서 미디어가 있는 stage 의 x 축과 y 축 및 두 축간 coupling 을 고려한 제어기 설계가 요구된다. 본 논문은 SDS 시스템의 축간 coupling 을 고려하지 않은 기존의 제안된 LQG 에 PI 를 추가한 제어기 구조를 사용한다. 두 축간 coupling 공진의 영향을 최소화 하기 위해 convex optimization 으로 설계된 최적의 position profile를 기준 입력신호로 사용한다. 제안된 제어기를 SDS 시스템에 적용하여 모의실험을 하고 그 결과 position profile 로 인해 각 축간 coupling 공진 영향이 감소하여 tracking performance 가 기존의 LQG 제어기 보다 향상된 것을 확인한다.