文摘

本文概述的问题属于非线性动力学的传感和识别滑块间隙在sub-5纳米政权。这个问题在本质上是复杂的,因为非线性动力学的滑块sub-5纳米间隙政权涉及不同来源的非线性,非平稳的,和不确定性特征。例如,涉及部队如空气轴承力,分子间作用力,接触力都是非线性的。复杂的界面交互移动润滑剂使滑块的响应是不稳定的。此外,界面参数只能通过假设的统计数据。大多数报道的研究主要集中在基于物理的模拟采用假定界面参数或专注于实验表征。的问题的非线性动态特性的传感和识别滑块在纳米间隙政权将讨论,旨在说明有前途的方法,以提高测试数据和基于物理模拟之间的相关性。

1。介绍

减少磁头和磁盘媒体之间的间距使至关重要的记录密度进一步增加磁盘驱动器。头磁盘接口技术的发展集中在滑块动力学。把面密度对1 - 10 Tbit /²需要磁距低于纳米级别,这需要间隙事实上。

有大量的文献用于建模、仿真,与实验表征的滑块与间隙动力学机制sub-10纳米纳米。然而,测试数据之间的相关性和基于物理模拟研究已非常有限。本文旨在提出一个介绍性的回顾这个具有挑战性的领域。本文首先简要的描述问题,滑块的不确定性和非线性动力学影响因素,艺术的状态和当前状态与实际的局限性和研究中面临的挑战与滑块在纳米间隙非线性动力学有关的政权。

接口的复杂性slider-disk交互和界面参数的不确定性使滑块响应的定量预测通过使用基于物理模拟一项艰巨的任务。这类似于的传统问题对于一个给定的摩擦界面的定量预测,难以捉摸。尽管基于物理模型和数值工具可用于特定类型的非线性滑动器动力学建模,系统调查配方的不确定性和非线性动力学逆问题的决议滑块从来没有在文献中解决。另一方面,有很多实验的滑块动力学特征sub-10纳米政权,但是大部分的实验分析落在传统傅里叶变换框架,原则上是不适合描述复杂的非线性系统。

本文将审查和说明数值分析相关的问题和更新使用测试结果。一方面,使用基于物理的模型与假设接口参数进行数值模拟是常见的做法;另一方面,处理非平稳的,遇到的非线性现象在实验中被绕过由于其具有挑战性的特点,反映的事实,只有傅里叶变换的方法已被用于解释的测试数据与热飞行高度控制滑块(交通)。然而,提高滑块表演需要占真实,的非平稳、非线性、滑块动态和不确定性的本质,因此,它可以预测,传统的滑块领域的动力学分析将越来越多地涉及非线性和不确定性,因为空气轴承表面(ABS)越来越被优化设计和接口。当测试执行,slider-disk接口通常是测试和分析假设的行为仍然是线性在感兴趣的频率范围。这个基本假设可以解释数据在频域内由于周期信号测量通常通常可以发现空气轴承的自然方式。另一方面,使用傅里叶变换在理论上需要分析非线性系统的高维内核。另一个缺点是,大多数转换,如傅里叶变换和小波本质上是线性的工具,具有理论的局限性与线性非线性数据分析技术。

了解这一领域的文献,方便检查以下记录的文献相对独特的元素:(1)非线性动力学sub-10纳米间隙政权的滑块(2)动态交通滑块在sub-5纳米间隙政权,和(3)探测和识别非线性动力学的区域。文献回顾后在上面的三个方面,作者将尝试提供一些未来的角度说明了有前途的方法用于提高测试数据之间的相关性和基于物理的模拟滑动动力学。

2。非线性动力学的滑块Sub-10纳米间隙政权

hdd已经成功的部分原因是R / W头磁盘接口的技术进步。物理slider-to-disk最小间距约为100 nm和1992年到2002年约12海里。滑块动力学的非线性现象和特性sub-10纳米间隙政权非常丰富。有许多模型开发相关的理论来解释这些现象和特征。非线性的特点,研究了由于其意义。在滑块非线性动力学发生在两个方面:(1)系统连续如影片空气轴承,润滑膜,和固体;和(2)沿着界面边界在摩擦或接触非接触的过渡。除了非线性现象,不稳定现象,如移动润滑剂转移,还发生在界面边界。界面的非线性效应包括空气轴承非线性、分子间力、静电力、固体接触,润滑剂接触,摩擦,半月板和地形的影响。除了上述非线性,其它非线性效应可能共存; for example, thermal actuation control of the TFC slider may cause a change of system nonlinear properties.

空气轴承的非线性特征电影与实验和分析量化特征(1- - - - - -8]。非线性性质可以量化为多项式形式的幂律指数形式,通过使用广义雷诺方程的仿真3,7]。空气轴承和接触力的线性性质被确定使用线性频率响应函数方法(9- - - - - -13]。没有发表的研究在非线性识别使用测试数据。

的接触激发非线性的空气轴承滑块也被特征(14- - - - - -32]。最新的研究成果包括两到三维运动的滑块接触媒体,部分接触的跳跃震动空气轴承滑块,使用广义雷诺方程与Fukui-Kaneko滑移修正,修改和滑移修正接触情况。附着力,接触,摩擦也全面考虑(27- - - - - -32]。

子的动力学- 5纳米空气轴承滑块在静电和分子间作用力被广泛研究33- - - - - -50]。分子间作用力(范德华力)、静电力和润滑剂半月板的力量足够强大到可以认为只有当间隙小于5纳米。他们通常被称为短程力。一般来说,短程力表现为吸力(或消极力量)主要在sub-5 nm纳米政权。他们产生负刚度,因此可能导致飞行不稳定滑块。典型的滑块空气轴承表面和磁盘表面的平均粗糙度在事实上为当前硬盘产品水平,和分子间作用力是很强的,如果间隙也小。表面是光滑的,分子间作用力的滑块可能多达数百mN (35,50]。静电力是由滑块和磁盘之间的静电电荷49]。

粗糙表面之间的分子间作用力可能更大。在复杂的分析中,研究了附着力的方法continuum-based建模和粘附力和接触力可通过改进模型相关sub-5纳米界面(40- - - - - -46]。不仅continuum-based模型考虑表面粗糙度也弹性和塑性变形。具体来说,单一或两个自由度的集中参数模型,三种状态非线性动态模型包括滑块的正常动态和asperity-based接触和胶模型已经开发和耦合预测超低的性能(例如,3海里)飞行滑块。

现有的研究已经得出结论,分子间作用力可以改变通过改变表面能或名义接触面积或粗糙度/意味着艰苦的半径。直接的方法来降低分子间力包括滑块FII-treated [51和使用球面垫滑块的设计48]。

仍然有一些问题需要进一步澄清,如部队是否在计算如果考虑分子间作用力和滑块之间的接触力和磁盘同时,换句话说,接触力是否已经包含在某种意义上的分子间作用力。

slider-lubricant互动的独特作用和相关的非线性特征(52- - - - - -71年]。动态润滑剂半月板力量曾经理想化在静态情况下(19,20.),磁盘速度是不考虑。在静态情况下,半月板作为吸水力力的行为。一个更复杂的模型采用晶格玻尔兹曼方法计算动态情况(66年),这表明,润滑剂的行为作为升力。尽管力方向(吸水力和升力)在动态情况下不在协议直到现在,人们普遍认为润滑油的存在将阻止气流通过接口的一部分,和空气轴承的压力将弱由于这样的堵塞。由于滑块和磁盘之间的相对较高的速度,半月板的力量,如果有的话,是一个动态的半月板。分子的剪切率薄润滑剂可高达1 / s时,磁盘速度是24 m / s和润滑剂厚度是假定为约1海里。在高剪切率,润滑剂更像是半固体,而不是液体。润滑剂的剪切速率超过临界值时,粘度下降随着剪切速率持续增加。间接调查动态润滑剂半月板力是由研究滞后之间的起飞和着陆的一个完整的飞行滑块。据报道,滞后有关润滑剂厚度和移动润滑剂的百分比54- - - - - -56]。一般来说,厚的润滑剂会导致较低的起飞速度和较低的着陆速度、起飞或降低压力和较低的触地得分压力。润滑剂的可能的解释是,可能会影响分子间作用力Hamaker常数,因此起飞和着陆性能改变,尽管参数动态弯月面力的影响。

润滑剂在磁盘上的行为的影响下飞滑块空气轴承被广泛的研究(52,57- - - - - -61年],润滑剂大亨的外观和涟漪滑块苍蝇以上特定磁盘跟踪报道。润滑剂大亨和涟漪观察到形式和它们的变化频率和振幅,滑块后动力学。涟漪发现匹配的滑块球场上运动而大亨遵循磁盘地形。wash-boarding效应会导致增加滑块的飞行高度调制几纳米。滑块运动和润滑剂厚度调制似乎建立在彼此。润滑剂大亨和涟漪都观察到他们的振幅与增加先增加然后减少飞行时间。与此同时,滑块位移也遵循相同的时间依赖性。涟漪和大亨导致滑块位移增加,涟漪可以更有害的由于周期性的本质特性。润滑剂厚度和流动性和变形都发现滑块动态产生显著影响。

润滑剂的效果对滑块的非线性振动特征(4,53,64年]。说明,厚润滑剂增加滑块的振动。滑块的运动在垂直、俯仰,滚,偏离轨道,铁轨方向由于slider-lubricant相互作用被发现是一致的,和一个完全相同的振动频率分量可能发生的所有自由度。有人宣称存在一个临界间隙飞行头和硬盘驱动器中的磁盘,低于这个重要的润滑剂从磁盘转移到滑块发生(71年]。

磁盘上滑块的地形影响动力学研究[72年- - - - - -74年]。间隙或滑块和磁盘之间的飞行高度降低到纳米级别,滑块和磁盘地形可以显著影响滑块的振动和稳定性。滑块运动比磁盘地形可能受地形影响所使用的磁盘。磁盘的粗糙度影响粘附力的大小,因此稳定的滑动条。磁盘的纹理可以减少分子间作用力的影响通过减少的区域分子间作用力的行为。

3所示。动态交通滑块在Sub-5纳米间隙政权

物理间距在2006年达到约5海里,距低于短距离的部队,如分子间作用力,开始发挥实质性的作用。为了进一步降低换能器,交通滑动条自2007年以来一直从事空气轴承滑块。交通滑块采用加热元件集成在薄膜传感器结构。电力供应这个元素时,滑块热扩大当地的方式突出只有一小区域在读写传感器移动接近磁盘。因为渺小靠近此地区的不稳定力量最小化。有了这个发明slider-disk间隙被移动到纳米级别。这样一个系统已经被证明是可行的基于初步研究和发展在不同的实验室。关键问题相关的稳定性、可靠性、磨损,润滑油位移和转移已经解决75年- - - - - -One hundred.]。这种滑动条的应用程序能够达到纳米级别的间隙。然而,交通滑块表面和磁盘表面之间的相互作用可能导致反弹,lube-pickup,滑块不稳定。它被证实,交通滑块不稳定振动反弹时,滑块驱动功率超过一定的临界点被称为“着陆”。这种不稳定的行为已经数值调查和实验的重点使用各种方法(特征94年- - - - - -One hundred.]。在热诱导联系人、交通滑块的振动测量用激光多普勒vibrometry增加磁盘粗糙度和润滑剂厚度(89年]。交通fly-ability和持久性的滑块在下标1微米间隙特征(94年]。仿真使用1、2或3自由度模型包括分子间相互作用,接触,摩擦,交通的不稳定振动滑块已被归因于胶粘剂部队和不当界面参数(97年- - - - - -One hundred.]。的界面粘合效果与多种因素有关,另一个问题是如何界面参数(如粘附在头磁盘接口的工作,和粗糙度参数)影响这个胶不稳定两个实验和模拟。调查了确定最优间隙和光线接触条件下,最大限度地减少间隙和飞行高度调制(99年,One hundred.]。模拟显示特定的光与政权联系减少跳跃的振动和低压力。然而,仍然缺乏基本的认识slider-disk交互机制,例如,交通滑块的光接触或冲浪地位一直认为[95年]。

4所示。非线性动力学的探测和识别

非线性动力学问题的治疗被认为是主观的,因为有许多可用的分析方法,但是没有通用的方法来描述非线性动力学系统的输入-输出关系。接下来,我们说明了test-nonlinear分析测试数据之间的相关性问题,出现在真实的系统与基于物理模型和仿真数据获得。一个方法获得一个有效的表示为一个非线性滑动系统是创建一个系统的参数模型通过使用基于物理仿真(3,7),然后关联参数模型与测量数据取自真实的滑块系统。在这种情况下,一个滑块的运动参数方程可以写成 在这滑块振动位移。非线性刚度矩阵是由于影片空气轴承的非线性效应,分子间力、静电力、润滑剂接触,固体接触,等等,然后呢是时间的函数,由于磁盘形态效应。通常,用于分析的二自由度的数量可能是一个,两个,三个。在(1),刚度取决于参数变量的表达模型的参数性质表征(3,7]。这些变量的模型更新过程进行了优化,以减少之间的距离测试数据和数值模拟。滑块的功能和界面物理参数,因此假定界面物理参数可能最终优化可用于精制和更精确的模拟。

我们假设时域和滑块的位移响应通过测试真正的滑块系统,模拟位移响应。因为我们的目标是生成一个精制和更精确的参数/物理模型,自然测试分析相关指标考虑测试与仿真数据之间的距离。我们定义残余向量 然后为优化计算程序由以下步骤组成。(1)参数模型定义为一个参数变量通过数值积分,滑块响应模拟(1)。(2)残留物(2)按规定计算自由度和时间样本。(3)下面的成本函数使用一个优化算法:最小 它代表了2-norm(欧几里得范数)的残留向量。它包括一个最小变化项,或正则化项,这有助于减少逆问题的数值病态特征。从一个工程的观点来看,这仅仅意味着一个优化设计追求,是最不可能改变原来的参数变量。

在步骤(3)的优化过程涉及多个模型模拟时域响应必须评估成本计算对各种参数变量。

最后,确定参数变量可以进一步用于接口通过基于物理模拟物理参数识别。

识别系统模型通过使用实验数据由于增加的重要性已经受到了相当大的关注给了准确的预测的反应动力学系统(101年- - - - - -120年]。提出了许多非线性识别方法,其中比较流行的包括以下:沃尔泰拉和维纳系列,光谱分析和反向路径制定、非线性自回归移动平均模型,恢复力的方法,描述函数方法,直接参数估计,希尔伯特变换,小波变换和神经网络。

历史假设滑块上非线性动力学的影响是可以忽略的是不正确的在纳米间隙政权。实际上,使用的所有当前在滑块动力学模拟非线性物理模型。然而,所有相关的实验特征用傅里叶变换或小波变换解释数据(1,2,5,6,92年,93年]。有一些限制在这些应用程序仿真和实验存在明显差距。有一些发表的作品在线性滑块的识别系统(9- - - - - -13]。experiment-based非线性滑动动力学的识别仍然是一个空白。

瞬态动力学的实验调查的滑块进行广泛使用激光多普勒振动计(LDV)信号,声发射(AE) /压电信号,信号和读/写。的非平稳、非线性信号的分析滑块动力学实现了利用傅里叶分析的时频分析(组织)和小波变换(WT) hdd地区工业和大学实验室(1,2,5,6,92年,93年]。纳米间隙滑动动力学的政权,空气轴承的影响,分子间附着力,接触和润滑效果,以及其他因素产生的非线性响应。此外,短期和连续或间歇接触磁盘上的滑块与润滑剂/粗糙/缺陷呈现滑块响应的非平稳特性。因此,理想的时频分析方法对滑块的振动信号分析应该有能力处理非线性和细决议在时域和频域。由于傅里叶分析的线性的基本假设,组织不适合处理的非平稳、非线性信号的原则。TFA-based非线性分析能给工件,甚至不正确的结果的非平稳、非线性信号。小波方法可能也会不足,因为,尽管小波分析非常适合数据与渐进的频率变化时,它的非局部自适应方法导致泄漏。WT采用的非局部自适应方法计算,从而导致不可避免的泄漏的能量频率,燕国。这泄漏频率的能量,在一个更广泛的范围内,从数据和删除定义过于光滑的外观。大型计算的WT固有问题的时间和频率分辨率固定标尺。 The computing of continuous wavelet transform is somewhat time consuming and is not suitable for large size data analysis. Due to the limitation of Heisenberg-Gabor inequality, the wavelet transform cannot achieve fine resolutions in both time domain and frequency domain simultaneously. Therefore, although the wavelet transform has good time resolution in high-frequency region, it may be unable to separate impacts in time domain if the time intervals between consecutive impacts are often too small. In the last decade, Hilbert-Huang transform (HHT) has been successfully developed for processing nonlinear and nonstationary signals, and it has been widely applied in science and engineering [104年- - - - - -107年]。这种方法不需要线性所需的傅里叶变换的局限性和扩展。此外,在许多测试用例,遗传性出血性毛细血管扩张症使结果更清晰的多小波。HHT-based处理包括两个主要部分:经验模态分解(EMD)和希尔伯特谱分析。EMD相产生的固有模式函数(货币)的信号,和希尔伯特谱分析生成的“time-frequency-energy”表示信号,基于国际货币。EMD方法的非线性和非平稳的信号分解成一系列为调幅调频组件表示的特征时间尺度的观察。这是通过迭代进行一个筛选的过程。

非线性动力学的一般识别的综合评估区域中可以找到(103年]。最常用的非参数方法采用高阶频率响应函数法(沃尔泰拉级数)和恢复力曲面或force-state映射方法(108年- - - - - -116年]。高阶频率响应函数方法需要计算成本高,可能收敛问题,无法描述多值响应。的恢复力曲面方法需要同时输入激励和输出响应的测量,这是不适合滑动力。大部分是基于时域参数识别方法,具有的优势需要更少的时间和精力比一些频域数据采集技术,适用于强非线性系统的识别。频域技术包括方法基于骨干曲线和极限信封,频率和force-response曲线拟合实验数据点,谐波平衡方法和方法利用非线性共振(117年- - - - - -120年]。频域技术避免小的分化和可观测性条件,但需要更多的理论工作和一般适用于弱非线性系统。

尽管实质性进展达到一般非线性动力学领域识别在过去十年中,以前没有工作发表有关非线性动力学的空气轴承滑块的识别。

5。未来的角度

将记录密度推向tera-bit每平方英寸和超越现状需要降低飞行高度或间隙纳米政权。滑块的动态纳米间隙政权的核心技术被认为是一个可能携带hdd行业在未来十年。的滑块动力学进行了研究,仍在追求在不同世界各地的学术和研究实验室探索这个复杂问题的潜在机制。目前,有很多努力使用模拟或测试方法来理解复杂的滑块动态现象,比如光接触或润滑剂接触的有一些差异的解释计算结果并提出结论。之后有深刻理解的底层物理slider-disk接口,它是自然的定义和分类妥善滑块和磁盘之间的交互模式和使用系统识别技术来识别它们通过使用测试数据。尽管该领域的广泛研究,开发有效的方法对非线性识别仍然是一个空白。

在最后几年对滑块动力学研究取得了长足的贡献纳米政权(关注交通滑块)通过开发两个截然不同的跟踪:(1)综合使用基于物理仿真模型;(2)使用LDV实验表征,AE,读/写信号,和其他摩擦学的测试如摩擦、热粗糙和润滑剂/表面特征。

之前,使用跟踪的方法(1)人员能够证明的定性影响滑块设计和界面参数对滑动动力学和不稳定和获得稳定的界面设计的总方针。

然而,仍然有一些问题在物理模型模拟,如空气轴承的选择方程的确定名义或有效接触面积,界面参数的确定和模型选择的接触和滑块之间的附着力和磁盘部分接触,界面润滑剂,量化和治疗中的耦合传热和空气轴承slider-disk接口。这些问题包括以下的例子。(我)如何正确地选择适当的空气轴承模型包括接口的实际影响,如极高的空气剪切剪切率和它的影响在磁盘上润滑剂。如何证明各种nanoheat转移模型修改空气轴承的计算。如何治疗的耦合传热和空气轴承变化的热变形的结果,空间的变化,和冷却效果。(2)如何确定Hamaker常数或表面能量为一个特定的系统应用程序。分子间力可以通过严格量化物理公式,但Hamaker常数的准确测定润滑接口困难是由于非均匀Hamaker函数分布的特点和真正的润滑剂分布的不确定性。三次的表面能有很大的区别,润滑剂存在滑块。润滑剂的累积和厚度在真正的滑块通常是很难预测的。(3)如何正确选择表面参数实现接触模型和摩擦模型。粘连的分子间作用力可能是由于非接触表面微凸体,lubricant-contacting,和固体接触,被纳入广义雷诺方程在以前的模拟。在这些作品中,亚晶界润滑模型,已经被使用,这是一个multiasperity模型,也就是说,它首先获得力量在一个粗糙,然后假定表面微凸体的统计分布,集总力。因此,很多传统的假设关于接触力学必须用来量化系统,如名义接触面积,表面微凸体的区域密度,粗糙高度,粗糙峰会,半径标准差结合粗糙,粗糙面高度的概率密度函数,正态分布标准差,参考面之间的分离,意味着粗糙面高度。粗糙面高度的统计分布假定,这决定了有多少艰苦的条件一定contact-regime(无触点、lubricant-contacting或solid-contacting)在一个特定的飞行高度。这应该是撤退non-Gauss分布粗糙中遇到真正的磁盘(60]。

所有这些使模拟的结果往往是定性的而不是定量的动态预测的滑块系统。情况类似于基于物理模拟摩擦预测真正的接口。如果这些问题得到解决或改善,稳定和可靠的头磁盘接口与光接触可以更好的设计和实现,然后进一步成功界面磁记录将会被实现。因此,experiment-based识别量化是必不可少的一个真正的系统,确定系统参数的模拟/设计。

使用的方法在实验表征轨道(2),LDV, AE,和读/写信号和其他摩擦学的测试如摩擦、热粗糙和润滑剂/表面特征被广泛应用。一般来说,滑块动态检测通过激光多普勒振动计(LDV)和声发射(AE)传感器。AE传感器措施所产生的弹性应力波直接联系振动和LDV测量滑块体振动和他们基本上是一致的5]。重复复诵信号从读者也被用于滑块接触动力学检测(80年]。有人指出基于AE信号的非线性识别只给出了一个近似的结果。AE信号本质上可以认为是大约相当于滑动振动信号。实际上AE信号正比于滑块振动。AE传感器振动措施所产生的弹性应力波接触,这可能是复杂的界面效应,边界条件和系统。因此,AE信号的背景噪声很高。然而,一旦站波(如共振模式的空气轴承或滑块机构模式),其信噪比明显增加,相应的AE信号变得敏感到足以显示这些光谱的共振峰。一般来说,比AE LDV更敏感。为主要的非线性滑动条谐振模式及其谐波,LDV和AE频率谱是一致的。最近实验研究在交通滑块驱动还表明,LDV比AE更敏感,而AE和LDV可以捕获的主导模式如音高模式及其谐波。

指出,多个谐波总能存在于读者振动信号的非线性或线性的,这是由于读者函数的非线性特性。为了说明这一点,我们假设读者间隙纯正弦变化,,波长。根据华莱士方程,头信号可以表示为 这表明即使是纯粹的谐波调制读者间隙可能会导致阅读中的多个谐波信号。这表明多个谐波记录读信号不同于多个谐波LDV或AE信号,反映了系统的非线性振动。

以前,通过跟踪(2)的方法,研究人员能够跳跃滑块的振动特征。然而,大部分的实验现象只有直接观察和报道的接触和跳跃的振动在纳米薄膜电路滑块间隙政权(着陆或lubricant-contact /光接触阶段)。一些工作实验表征交通滑块动态使用傅里叶变换来解释数据,但非线性记录信息(例如,空气轴承的高阶谐波模式(94年,95年)没有被利用。缺乏详细的和有直接联系测试结果和模拟结果解释涉及非线性。实验数据都是在傅里叶分析的背景下接受治疗。详细解释的非线性、非平稳的滑块的振动实验数据没有被探索,尽管大部分的仿真表明可能的反弹不稳定由于粘附的非线性效应和接触。

最近的实现当代非线性识别方法提供了一些很有前途的方法来识别某些核心的滑块动力学参数sub-5纳米间隙政权利用实验数据(121年- - - - - -125年]。在[121年)的非平稳和非线性响应sub-10-nm间隙引起的空气轴承滑块凹凸接触记录使用激光多普勒振动计(LDV)和研究使用FFT功率谱密度、光谱图,希尔伯特瞬时频谱分析。当响应幅度相对较大,组织情节可以揭示非线性振动的基本频率和谐波分辨率相对较低。为响应幅度相对较小,组织情节无法识别的详细调频非线性系统。空气轴承滑块的研究表明响应瞬时接触展品的非平稳、非线性信号,可以确定使用希尔伯特瞬时频谱。解释基于傅里叶分析及其在时频域扩展可能会导致不准确的结果由于其限制在分辨率和线性假设。原则上,由于他们的基本限制,FFT,功率谱密度,组织可能会导致一些工件和/或歪曲的非平稳、非线性信号。在[122年),AE信号的响应交通在热驱动滑块着陆过程用于识别系统参数和分子间作用力的影响。交通的反应在热驱动滑块着陆过程表现出非线性特性的多个谐波,已广泛利用LDV和AE传感器记录(80年,94年,95年]。工作(122年)提出了一个非线性参数识别方法,基于滑块中的多个谐波响应和派生的高阶频率响应函数。为了获得高阶频率响应函数,使用滑块动力学的参数模型。案例研究表明,在滑块热驱动着陆过程中,滑块振动展品的弱非线性振动是由空气轴承模式。在着陆后与push或饱和过程,发现滑块响应是线性和非平稳的间歇/接触光的影响。工作(123年提出另一种非线性参数识别方法,基于希尔伯特谱响应信号的测试和模拟。这种方法使用希尔伯特谱差作为代价函数而不是使用响应差异。这种方法可以实现通过使用基于物理的模拟使用参数模型或假设参数。通过最小化代价函数的参数识别。在[124年遗传性出血性毛细血管扩张症),分析是用来研究的压电信号滑翔。HHT-based结果表明slider-defect交互过程由多个连续的接触是渐进的装卸过程与调幅和调频滑块的身体反应。功率谱密度的峰值频率的一些组件分解与滑块体的自然模式频率相关性基于有限元分析。这些频率的功率谱密度只代表一个真正的叠加“瞬时频率”滑块振动。的方法的组合分解信号的功率谱密度和希尔伯特谱是更有效的比传统的时频分析和小波变换识别谱特征的滑块接触动力学,而表现出的非平稳和非线性动力学特性。工作(125年)提出用人工神经网络映射不同的滑块的光谱模式反应纳米间隙政权从模拟和现有的测试数据库,为实验提供了一种有效的工具来设计实验室测试,进行参数识别。

6。结束语

作者试图提供一个广泛的知识的当前状态的照片在滑块的传感和识别领域的动态,与特定的关注非线性识别。目前的概述主要是画的注意研究和学术界对识别的基本原理,通过提供一个审查报告的重要工作。

本文基于工作了,以下是建议未来的研究途径:(一)推动艺术的状态的应用LDV, AE传感器,和读/写信号有效地检测非线性动力学的滑块纳米间隙政权,通过应用先进的方法,如遗传性出血性毛细血管扩张症治疗滑块响应的信号;探索的动态行为和频谱特征的非平稳和非线性振动的复杂动态过程,如着陆和滑块lubricant-contact /光接触;(b)实施和应用非线性识别技术;开发合适的验证和确认方法处理实验数据和仿真结果;探索深入理解各种非线性,指定和发展一个有效的方法来更好地解释实验数据中的非线性和提高测试和模拟之间的相关性;(c)上述两种的结合将使研究人员正确使用测量数据来识别参数/更新模型,使预测更准确和定量,也将有助于实验设计实验室测试系统,以更好地支持验证研究。