中文摘要：

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，本课题重点研究基于结构动态性能的结构拓扑设计理论、多PZT压电片布置优化设计和主动控制、机械结拓扑构健壮性、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等主要问题，并应用于分析HDD驱动臂的最优拓扑结构形态、主动控制时PZT片的最优位置和控制参数等。仿真与试验结果表明，提出的动态拓扑设计、多PZT片布置优化与主动控制、以及拓扑设计和PZT主动控制等结构设计模型对提高系统的动态特性具有很好的作用，为进一步改善磁头驱动臂的动态特性和高速高精度微小结构设计提供了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具有一般性的理论参考。