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光存储技术是20世纪70年代初开始发展起来的一项高新信息存储技术。近年来,随着蓝光存储技术的发展,超大容量的蓝光光盘(Blu-ray Disc)即将替代DVD成为下一代的主导光盘。蓝光技术使用了波长为405nm的蓝色激光和开口率为0.85的激光聚焦物镜,信道间距缩小为320nm,比DVD减小一倍以上,这对光盘母盘刻录伺服系统的精度要求也进一步提高。本文的主要研究对象是光盘母盘刻录机径向伺服系统,研究的目的是实现母盘刻录光学头工作台的高精度速度控制,达到蓝光光盘刻录技术的要求。本文首先介绍了光盘母盘刻录机伺服系统的构成及工作原理,随后针对蓝光光盘刻录的要求,提出了径向伺服系统的设计方案,即采用超声波电机作为驱动、高精度增量式光栅作为速度检测及位置传感器,通过速度锁相控制实现高精度的速度跟随及位置控制。本文设计了母盘刻录机径向伺服系统由比例环节、积分环节、重积分环节构成的精密直线运动控制器。比例及积分环节实现频率锁定,在光栅反馈信号与参考输入速度信号的频差减小到一定范围后,控制器的重积分环节使信号实现相位锁定。本文对光盘母盘刻录机径向伺服系统建立了频率模型,分析其稳定性,并进行了实验,该系统在工作台运动速度较高时实现频率与相位的锁定,使电机的速度精确的跟随输入速度信号的变化。本文对光盘母盘刻录机径向伺服系统作了较深入的分析设计,为蓝光技术母盘刻录系统的研制打下了基础,也为相关的连续变速高精度定位系统的设计提供了借鉴经验。