机械硬盘的磁头动态性能测试是磁头生产的重要环节,其前提条件是需要磁头能稳定地读取数据。但因系统存在输入和输出扰动会引起磁头产生不稳定状态,磁头与目标轨道的中心位置存在较大的误差信号。系统引入了多个多种类型的补偿器来削弱这些不良因素的影响,但过多的参数让系统参数整定调节流程变得更为复杂、繁琐且耗时。本文主要针对磁头轨道跟随因为众多系统参数难以快速地整定的问题展开了研究,提出一种离线、自动、快速且自适应的系统参数整定算法来使磁头的位置误差信号达到一定合理的范围,实现稳定地读和写数据操作,为磁头动态性能测试环节的系统参数整定应用提供理论基础。论文的研究技术路线如下:首先详细介绍了两级伺服控制系统的控制方案,涉及到带有二阶微分的PID控制器（Proportional integral differential plus second order derivative,简称PIDD）、前馈控制器和两类数字滤波器,给出了控制器的极点配置设计原理。针对系统的扰动和噪音对系统性能的影响,研究了利用模拟滤波器的频率响应特征,设计两类自适应性数字滤波器的参数,即带阻滤波器和低通滤波器。两类数字滤波器的频率响应仿真结果表明,设计的滤波器能有效且准确地抑制被控对象在各个频率处的谐振和传感器中的测量噪音。然后进一步研究了系统灵敏度传递函数伯德图、系统参数调节和系统扰动及噪音三者之间的关系,分析了灵敏度自身限制系统参数的原因,为提出参数调节算法整定参数来减小磁头位置误差奠定了基础。在实现了各个补偿器参数化的基础上,提出了依据两级伺服的控制被控对象的频率响应数据来计算带阻滤波器的参数,利用音圈电机（Voice Coil Motor,简称VCM）的灵敏度特征来获取PIDD控制器参数,利用两级伺服控制系统的灵敏度特征来获取名义模型（Estimation model,简称EM）和微执行器的控制器参数。最后,设计了机台测试验证实验,分别利用算法自动调整参数和人为调节参数获取系统灵敏度传递函数的频率响应和磁头位置误差。通过对比分析了两类调节方式的VCM灵敏度伯德图和完整系统的灵敏度伯德图。结果表明本文提出的针对两级伺服系统中涉及到的多个各种补偿器参数自动整定算法具有可行性和有效性。