随着硬盘存储密度的不断提高，对磁头定位技术和磁头飞高控制技术的要求也愈来愈高。虽然当前普遍使用的一级定位技术和热飞高控制技术均能满足需求，但是一级定位技术势必无法继续支持磁盘密度的进一步提高。同时，在磁头不断小型化的情况下，二级定位致动器以及热飞高控制器的制造和安装将变得困难。二级定位技术和热飞高控制技术可以分别描述为平行于和垂直于磁盘盘面的位移控制技术，因此可以对这两种技术进行合成以节约成本。在分析了磁盘及磁头的结构和工作原理的基础上，总结了合成致动技术的驱动原理和性能指标，进而对已有的电磁驱动合成致动器进行了改进，并设计出一种新型的热膨胀驱动合成致动器。在描述了电磁驱动和热膨胀驱动合成致动器的工作原理之后，分别对二者建立了实体模型，通过有限元方法进行模拟仿真。同时，基于分析影响热膨胀合成致动器性能的主要因素，对热膨胀合成致动器的结构进行了优化。通过计算，得到这两种致动器的行程、精度、响应频率和功耗均能满足合成致动器的性能要求。在对两种合成致动器进行比较后，说明热膨胀合成致动器在保持头盘系统的稳定性和成本上更有优势，进而为合成致动器的设计提供了理论依据。