CN101114496A - 头定位控制方法、头定位控制装置和盘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了头定位控制方法、头定位控制装置和盘装置。在具有扰动抑制功能和偏心校正功能的头定位控制装置中,防止了偏心校正功能和扰动抑制功能之间的干扰。在该头定位控制***中提供了偏心校正功能和扰动抑制控制功能,并且还提供了干扰防止功能,该干扰防止功能检测扰动抑制频率,并停止靠近该扰动抑制频率的偏心校正频率的偏心校正控制的反馈,或者将该扰动抑制频率从偏心校正频率移开。因此,可以防止偏心校正和扰动抑制之间的干扰,并且可以防止不稳定的偏心校正。
Description
技术领域
本发明涉及一种盘装置的头定位控制方法、头定位控制装置和盘装置,更具体地讲,本发明涉及一种用于抑制由于外部振动和盘的偏心而引起的位置偏离的头定位控制方法、头定位控制装置和盘装置。
背景技术
为了提高记录密度,对于盘装置(例如磁盘装置或光盘装置)而言,将头准确地定位在盘的目标轨道上是极其重要的。
对于这种定位控制,许多因素妨碍头相对于盘的定位精度。具体地讲,盘的偏心引起头的定位精度降低。为了控制头对盘的偏心率的跟随,已经提出了采用偏心估计观测器的偏心校正方法(例如,第H7-50075号日本专利申请公报或第2000-21104号日本专利申请公报)。
这种偏心估计观测器利用状态估计增益A、B、C、F和L,根据实际位置误差和估计位置误差之间的误差来计算致动器的控制值,并计算下一样本的状态量(位置、速度、偏置值(bias value)、偏心)。
这里,估计增益L包括估计位置增益L1、估计速度增益L2和估计偏置增益L3、以及估计偏心增益L4和L5。L1、L2和L3表示控制器本身的特性,而L4和L5表示对作为周期性扰动的偏心的响应特性。
发明内容
在这种定位控制***中,需要跟随偏心分量之外还跟随外部振动的定位控制。换言之,随着盘装置的记录密度增加,越来越难忽略外部振动对所述头的定位精度的影响。另外,随着盘装置的使用的扩大,现在盘装置被安装在移动设备(例如便携式终端、便携式电话和便携式AV(音频/视频)设备)上,因此还需要适应宽范围的扰动频率。
通过利用现有技术增加所述估计增益可以提高对偏心之外的扰动的跟随性能,但是在这种情况下,必须加宽所述扰动抑制范围的宽度。必须在控制器的原始特性不相互干扰的范围内执行这种对扰动和偏心的校正控制。
在偏心校正控制中,根据所述控制器的原始特性来优化控制设置值。然而,如果添加了用于抑制偏心率之外的扰动的特性,则将偏心校正控制的特性与扰动抑制控制的特性分离,所以除非偏心校正控制的特性根据扰动抑制控制的特性而变化,否则所述控制器的原始控制特性发生变化。
根据前面所述,本发明的一个目的是提供一种头定位控制方法、头定位控制装置和盘装置,其通过执行偏心校正控制和扰动抑制控制来控制头位置,并且防止所述偏心校正控制和扰动抑制控制之间的干扰。
本发明的另一目的是提供一种头定位控制方法、头定位控制装置和盘装置,其通过适当地执行偏心校正控制和扰动抑制控制,在不影响控制器的原始控制特性的情况下防止了所述头的振动。
本发明的又一目的是提供一种头定位控制方法、头定位控制装置和盘装置,其通过适应偏心和扰动的频率,在不影响控制器的原始控制特性的情况下提高了所述头的跟随性能。
本发明的又一目的是提供一种头定位控制方法、头定位控制装置和盘装置,其通过适应偏心和扰动的频率,在不影响观测器的控制特性的情况下提高了所述头的读/写特性。
本发明的头定位控制方法具有:位置误差计算步骤,根据所述头的目标位置和由所述头获取的当前位置计算位置误差;控制值计算步骤,计算所述致动器的控制值;偏心校正值计算步骤,根据所述位置误差计算盘存储介质的偏心频率的偏心校正值;扰动抑制值计算步骤,根据所述位置误差计算期望扰动频率的扰动抑制值;驱动值计算步骤,根据所述控制值、所述偏心校正值和所述扰动抑制值计算所述致动器的驱动值;检测步骤,检测所述扰动频率和多个所述偏心频率是否相互干扰;以及干扰防止步骤,如果检测到所述干扰,则根据所述位置误差停止发生干扰的所述偏心频率的所述偏心校正值的计算,或者移动所述期望扰动频率。
本发明的盘装置具有:头,至少读取盘存储介质的数据;致动器,将所述头定位在所述盘存储介质的预定位置处;以及控制单元,根据所述头的目标位置和由所述头获取的当前位置计算位置误差,根据所述位置误差计算所述致动器的控制值,根据所述位置误差计算所述盘存储介质的偏心频率的偏心校正值,根据所述位置误差计算期望扰动频率的扰动抑制值,以及根据所述控制值、所述偏心校正值和所述扰动抑制值计算所述致动器的驱动值。所述控制单元检测所述扰动频率和多个所述偏心频率是否相互干扰,并且如果检测到所述干扰,则根据所述位置误差停止发生干扰的所述偏心频率的所述偏心校正值的计算,或者移动所述期望扰动频率。
本发明的头定位控制装置是一种通过控制致动器将至少读取盘存储介质的数据的头定位在所述盘存储介质的预定位置处的头定位控制装置,所述头定位控制装置具有:处理单元,根据所述头的目标位置和由所述头获取的当前位置计算位置误差,根据所述位置误差计算所述致动器的控制值、所述盘存储介质的偏心频率的偏心校正值,根据所述位置误差计算期望扰动频率的扰动抑制值,并且根据所述控制值、所述偏心校正值和所述扰动抑制值计算所述致动器的驱动值;以及干扰防止单元,检测所述扰动频率和多个所述偏心频率是否相互干扰,如果检测到所述干扰,则根据所述位置误差停止发生干扰的所述偏心频率的所述偏心校正值的计算,或者移动所述期望扰动频率。
在本发明中,优选的是,所述偏心校正值计算步骤具有:根据所述位置误差分别计算与所述盘存储介质的多个次数的旋转频率相对应的所述偏心频率的各偏心校正值的步骤。
另外,在本发明中,优选的是,所述扰动抑制值计算步骤具有:根据所述位置误差,通过自适应控制,估计所述扰动频率的步骤;以及利用与所估计的扰动频率相对应的参数,根据所述位置误差计算所述扰动抑制值的步骤。
另外,在本发明中,优选的是,所述扰动抑制值计算步骤具有:把要抑制的所述扰动频率设置为初始值的步骤;利用被设置为所述初始值的所述扰动频率,通过自适应控制,估计扰动频率的步骤;以及利用与所估计的扰动频率相对应的参数,根据所述位置误差计算所述扰动抑制值的步骤。
另外,在本发明中,优选的是,所述扰动抑制值计算步骤具有:设置要抑制的所述扰动频率的步骤;以及利用与所设置的所述扰动频率相对应的参数,根据所述位置误差计算所述扰动频率抑制值的步骤。
另外,在本发明中,优选的是,所述干扰防止步骤具有:停止所述位置误差的向根据所述位置误差对发生干扰的所述偏心频率的所述偏心校正值计算处理的输入的步骤。
另外,在本发明中,优选的是,所述干扰防止步骤具有:根据所述位置误差,将用于计算期望扰动频率的扰动抑制值的处理的所述扰动频率从发生干扰的所述偏心频率移开的步骤。
另外,在本发明中,优选的是,所述控制值计算步骤具有根据所述位置误差和观测器的估计位置之间的估计位置误差,利用所述致动器的估计增益创建状态信息,并通过所述致动器模型的观测器控制,根据所述状态信息计算所述致动器的控制值的步骤;并且所述扰动抑制值计算步骤包括根据所估计的位置误差,利用所述扰动的估计增益,产生状态信息,并通过与所述致动器模型分立的扰动模型的观测器控制,根据所述状态信息计算所述扰动抑制值的步骤。
在所述头定位控制***中执行所述偏心校正和扰动抑制控制时,检测所述扰动抑制频率,停止靠近所述扰动抑制频率的所述偏心校正频率的所述偏心校正控制的反馈,或者将所述扰动抑制频率从所述偏心校正频率移开。因此,可以防止所述偏心校正和扰动抑制之间的干扰,并且可以防止不稳定的偏心校正。
附图说明
图1是描述了根据本发明实施例的盘装置的框图;
图2是描述了图1中的盘的位置信号的图;
图3是描述了图2中的位置信号的细节的图;
图4是描述了图1中的头的寻道(seek)操作的图;
图5是描述了根据本发明实施例的定位控制***的框图;
图6是图5中的控制器的增益特性图;
图7是添加了图5中的偏心校正功能的控制器的增益特性图;
图8是添加了图5中的扰动抑制功能的控制器的增益特性图;
图9是添加了图5中的偏心校正功能和扰动抑制功能的控制器的增益特性图;
图10是添加了图5中的偏心校正功能和另一扰动抑制功能的控制器的增益特性图;
图11是具有图5中的偏心校正功能的控制器的频率特性图;
图12是具有图5中的扰动抑制功能的控制器的频率特性图;
图13是具有图5中的另一扰动抑制功能的控制器的频率特性图;
图14是描述了包括观测器的图5中的定位控制***的框图;
图15示出了图14中的估计增益表;
图16是图15中的估计增益L1和L2的特性图;
图17是图15中的估计增益L3、L4和L5的特性图;
图18是图15中的估计增益a11、a12、a21、和a22的特性图;
图19是图15中的灵敏度函数的特性图;
图20是描述了根据本发明第二实施例的定位控制***的框图;
图21是描述了根据本发明第三实施例的定位控制***的框图;
图22是描述了根据本发明第四实施例的定位控制***的框图;
图23是描述了根据本发明第五实施例的定位控制***的框图;以及
图24是描述了图23中的干扰防止操作的图。
具体实施方式
现在,将按照盘装置、定位控制***的第一实施例、第一实施例、第二实施例、第三实施例、第四实施例、第五实施例以及其它实施例的的观测器结构的顺序来描述本发明的实施例,但是本发明不限于这些实施例。
盘装置
图1是描述了根据本发明实施例的盘装置的框图,图2是描述了图1中的磁盘的位置信号的布置的图,图3是描述了图1和图2中的磁盘的位置信号的结构的图,图4是描述了图1中的头位置控制的图。
图1示出了作为盘装置的磁盘装置。如图1所示,作为磁存储介质的磁盘4被安装在主轴电机5的旋转轴2上。主轴电机5使磁盘4旋转。致动器(VCM)1在末端具有磁头3,并且沿磁盘4的半径方向移动磁头3。
致动器1包括音圈电机(VCM),该音圈电机以所述旋转轴为中心旋转。在图1中,两个磁盘4安装在磁盘装置上,四个磁头3由同一致动器1同时驱动。
磁头3具有读取元件和写入元件。磁头3包括:读取元件,其包括叠放在滑块(slider)上的磁电阻(MR)元件;和写入元件,其包括叠放在其上的写入线圈。
位置检测电路7将由磁头3读取的位置信号(模拟信号)转换为数字信号。读/写(R/W)电路10控制磁头3的读取和写入。主轴电机(SPM)驱动电路8驱动主轴电机5。音圈电机(VCM)驱动电路6向音圈电机(VCM)1提供驱动电流,并驱动VCM 1。
微控制器(MCU)14从来自位置检测电路7的数字位置信号中检测(解调)当前位置,并且根据检测出的当前位置和目标位置之间的误差来计算VCM驱动指令值。换言之,微控制器14执行位置解调和伺服控制,所述伺服控制包括稍后要在图5中描述的扰动抑制。只读存储器(ROM)13存储MCU 14的控制程序。随机存取存储器(RAM)12存储用于MCU 14的处理的数据。
硬盘控制器(HDC)11根据伺服信号的扇区号来判断在一条轨道中的位置,并且记录/再现数据。缓冲用随机存取存储器(RAM)15临时存储读取数据或写入数据。HDC 11通过接口IF(例如USB(通用串行总线)、ATA(AT嵌入式接口)和SCSI(小型计算机***接口))与主机进行通信。总线9将这些组成元件连接起来。
如图2所示,在磁盘4上,伺服信号(位置信号)16从外圆周向内圆周以相等的间隔沿圆周方向布置在各条轨道上。每条轨道具有多个扇区,图2中的实线指示记录有伺服信号(位置信号)16的位置。如图3所示,位置信号包括伺服标记ServoMark、轨道号GrayCode、索引Index和偏移信息(伺服脉冲串)PosA、PosB、PosC和PosD。图3中的虚线表示轨道中心。
由头3读取图3中的位置信号,利用轨道号GrayCode和偏移信息PosA、PosB、PosC和PosD检测磁头在半径方向上的位置。另外,根据索引信号Index获取磁头在圆周方向上的位置。
例如,将检测到索引信号时的扇区号设置为第0号,每次当检测到伺服信号时对该扇区号进行累加,以获取轨道的各扇区的扇区号。伺服信号的扇区号被用作记录和再现数据时的基准。一条轨道中有一个索引信号。可以设置扇区号,而不是索引信号。
图4示出了由图1中的MCU 14执行的致动器的寻道控制的示例。MCU 14通过图1中的位置检测电路7确认致动器的位置,执行伺服计算,并且向VCM 1提供适当的电流。图4示出了当头3从某轨道位置移动到目标轨道位置时从寻道开始的控制的转换、致动器1的电流、致动器(头)的速度和致动器(头)的位置。
换言之,在寻道控制中,通过粗略控制、稳定控制(settling control)和跟随控制的转换,头被移动到目标位置。粗略控制是位置控制或速度控制,而稳定控制和跟随控制是基本的位置控制,稳定控制和跟随控制都必须检测头的当前位置。
为了如此确认位置,预先将伺服信号如图2中所示地记录在磁盘上。换言之,如图3所示,将指示伺服信号的起始位置的伺服标记、指示轨道号的格雷码、索引信号、以及指示偏移的信号PosA至PosD预先记录在磁盘上。这些信号由磁头读取,并且这些伺服信号被位置检测电路7转换为数字值。
定位控制***的第一实施例
图5是描述了图1中的MCU 14执行的抑制扰动的定位控制***的第一实施例的框图。该定位控制***是一种检测偏心和扰动频率并通过自适应控制来抑制周期性扰动的控制***。
计算单元100计算所指示的目标位置“r”和观测到的位置“y”之间的位置误差“e”。该位置误差“e”被输入到执行反馈控制的控制器102(Cn)。通过公知的PID(比例积分差动)控制、PI控制+LeadLag、以及观测器控制,控制器102输出控制电流值Un。
该控制器102附有:频率估计单元106,用于估计扰动频率(ω估计);和补偿器(Cd)104,通过自适应控制抑制特定频率的扰动。
另外,向控制器102安装用于补偿盘4的一次、二次、......、n次偏心的偏心校正块110-1、110-2、......、110-n。各偏心校正块110-1、110-2、......、110-n从位置误差“e”中提取偏心的一次频率(例如,90Hz),二次频率(例如,180Hz)、......、n次频率(例如,90×n Hz),并且输出跟随偏心频率的偏心跟随控制电流值。
在这些偏心校正块110-1、110-2、......、110-n中的每个的输入侧安装有开启/关闭位置误差“e”的输入的开关1 12-1、112-2、......、112-n。另外,安装有偏心控制关闭控制块114,用于接收由频率估计单元(ω估计)106估计的扰动频率ω,以及用于控制干扰该频率的偏心校正频率的偏心校正块的开关112-1、112-2、......、112-n的开启/关闭。
计算单元108计算控制器102(Cn)的输出Un、补偿器104(Cd)的输出Ud与偏心校正块110-1、110-2、......、110-n的偏心跟随控制电流值之和Uh的总和U,并且将该总和提供给控制目标103(P)作为控制电流。由此,控制由致动器1驱动的头3(其为控制目标103)的位置,以使其跟随偏心和扰动。换言之,扰动使该装置振动,所以控制头3相对于磁盘4的位置,以使其跟随扰动,另外,控制头3的位置,以使其跟随磁盘4的偏心,从而头3和磁盘4之间的位置关系不发生变化。
频率估计单元106根据位置误差“e”估计扰动的角频率ω(=2πf),并且将该值引入补偿器104的扰动频率抑制的传递函数。补偿器104根据位置误差“e”和估计的角频率ω计算递推公式(自适应控制公式),并且计算补偿的电流输出Ud。
这样,为了处理特定范围的未知频率的扰动,检测扰动频率并抑制未知频率。对于估计该未知频率并抑制该未知频率的扰动的方法,可以使用一假设正弦波递推公式的方法或者另一根据误差信号“e”利用自适应规则并校正控制目标的驱动量的方法。另外,可以使用这样一种方法:根据误差信号“e”估计未知频率、按位置等级产生扰动抑制信号、校正位置误差信号并将其输入到控制器。
现在,将参照图6至图13来描述图5中的定位控制***的操作。图6是既没有偏心校正也没有扰动补偿特性的定位控制***的开环回路特性的增益特性图。换言之,这是示出了当横坐标为频率(Hz)、纵坐标为增益(dB)时控制器102的增益特性GC的图。
当将偏心校正添加到该特性中时,图6的特性变为图7。即,具有偏心校正但没有扰动补偿特性的定位控制***的开环回路特性的增益特性图。这里示出了添加了十次偏心校正的情况,通过旋转频率的整数倍的频率,偏心校正将使增益无限大。因此,如图7所示,利用旋转频率的整数倍(一倍、两倍、......)的频率,向图6中的增益特性GC添加增益无限大的特性h1、h2、h3、......、h10。
另一方面,当向图6中的增益特性添加了为补偿扰动而进行整形的陷波滤波器型回路时,则创建了图8,图8是没有偏心校正但是具有扰动补偿特性的定位控制***的开环回路特性的增益特性图。换言之,根据设置或者自适应地,扰动补偿特性LS调节提升增益的频率。
图9中的增益特性是图7中的增益特性和图8中的增益特性的叠加。换言之,图9示出了当扰动补偿特性LS与其抑制宽度的偏心校正频率交叠时的特性。例如,在图9中,三次、四次和五次偏心校正频率的增益特性h3、h4和h5与扰动补偿特性LS交叠。
同样,如果扰动补偿频率特性LS-1被设置为另一频率范围或者适应另一频率范围,则就像图9的情况一样,如图10所示,六次、七次和八次的增益特性h6、h7和h8与扰动补偿特性LS-1交叠。
这意味着在这个交叠范围的频率区域内,偏心校正和扰动补偿相互干扰。对于偏心校正,通过针对特定RRO(可重复偏离,Repeatable RunOut)次的频率使增益无限大来跟随偏心。另一方面,对于装置来说,扰动频率是未知频率,并且扰动补偿的抑制频率范围具有一宽度并且没有将增益设置为无限大而是增加了增益,所以在交叠范围内,偏心校正特性跟随扰动补偿特性。
因此,这种干扰使得难以进行有效的偏心校正,更坏的是,偏心校正不会收敛而会发散。在本发明中,偏心控制关闭控制块114接收由频率估计单元(ω估计)106估计的扰动频率ω,并且控制干扰该频率的偏心校正频率的偏心校正块的开关112-1、112-2、......、112-n的开启/关闭。
换言之,关闭RRO次偏心(由于扰动补偿频率而无法指望对其进行稳定的偏心控制)的偏心控制块的反馈开关,以防止偏心校正和扰动补偿之间的干扰。在图9中的示例的情况下,三次、四次和五次偏心校正频率的增益特性h3、h4和h5与扰动补偿特性LS交叠,所以关闭三次、四次和五次偏心校正块110-3、110-4和110-5的反馈开关112-3、112-4和112-5。三次、四次和五次偏心校正块110-3、110-4和110-5在被关闭之前输出偏心校正电流值。
同样,在图10中的示例的情况下,扰动补偿频率特性LS-1与六次、七次和八次偏心校正频率的增益特性h6、h7和h8交叠,所以关闭六次、七次和八次偏心校正块110-6、110-7和110-8的反馈开关112-6、112-7和112-8。六次、七次和八次偏心校正块110-6、110-7和110-8在被关闭之前输出偏心校正电流值。
相位变化也成为问题。图11示出了在二次(180Hz)RRO校正的情况下频率(Hz)对增益(dB)的伯德(Bode)图(上部)以及频率(Hz)对相位(deg)的伯德图(下部)。图12示出了在抑制200Hz扰动的情况下频率(Hz)对增益(dB)的伯德图(上部)以及频率(Hz)对相位(deg)的伯德图(下部)。图13示出了在抑制400Hz扰动的情况下频率(Hz)对增益(dB)的伯德图(上部)以及频率(Hz)对相位(deg)的伯德图(下部)。
在图12和图13中的相位特性中,图11中靠近偏心校正频率180Hz的相位在图12中为“-135 deg”而在图13中为“-180 deg”,这意味着相位变化为50度。
在图12中抑制200Hz的情况下,由于扰动频率更靠近图11中的偏心校正频率180Hz,所以相位变化大。因此,为了防止这种相位变化的影响,关闭靠近扰动抑制频率的偏心频率的偏心控制是有效的。
在这种情况下,该偏心控制关闭控制部1 14从频率估计单元106接收估计的扰动频率ω(=2πf),并且关闭靠近该估计的扰动频率的三个偏心校正频率的控制。这里,关闭了靠近估计的扰动频率的三个频率,但是取决于扰动抑制的频率特性的轮廓,可以例如关闭一个频率、两个频率或者四个频率。
这样,当执行多个次数的偏心校正时,检测扰动抑制频率,然后关闭靠近该扰动抑制频率的偏心校正频率的偏心校正控制的反馈,所以可以防止偏心校正和扰动抑制之间的干扰,并且可以防止不稳定的偏心校正。换言之,因为对于定位控制***来说,防止不稳定的偏心校正比偏心校正的精度更关键,所以防止了干扰。
第一实施例的观测器的结构
图14是描述了包括当前观测器的图5中的根据本发明第一实施例的定位控制***的框图。由下面的表达式(1)、(2)和(3)表示当前观测器。
在当前观测器中,整合了控制器模型和扰动模型。因为将扰动模型分立的结构是优选的,所以将扰动模型设计成与控制器模型分立。换言之,图14所示的当前观测器是由上面的表达式(1)和下面的表达式(4)、(5)、(6)和(7)表示的观测器。
b(k+1)=b(k)
通过在模拟控制***被转换为数字控制***时校正观测器的模型,可以实现将扰动分立的结构,如表达式(4)、(5)、(6)和(7)所示。
在图14中,用相同的标号表示与图5中相同的组成元件,就像图5中一样,第一计算块100通过从对由头3读取的伺服信息进行解调而获取的观测位置y[k]中减去目标位置‘r’来计算实际位置误差er[k]。将该实际位置误差输入到控制器102的模型。
在控制器102的模型中,第二计算块32通过从实际位置误差er[k]中减去观测器的估计位置x[k]来计算估计位置误差e[k]。
将该估计的位置误差e[k]输入到状态估计块34,利用估计增益La(L1,L2)计算估计校正值(表达式(1)的右侧)。在加法块36中,将该值与来自延迟块46的状态量(表达式(1)的左侧)相加,从而获得估计位置x[k]和估计速度v[k],如表达式(1)中所示。
在第四计算块38中,用状态反馈增益(-Fa=F1,F2)乘以估计值x[k]和v[k],从而获得致动器1的第一驱动值u[k],如表达式(4)中所示。另一方面,在第五计算块42中,用估计增益Aa(表达式(6)中的2×2矩阵(1,0))乘以来自加法块36的表达式(1)中的估计值x[k]和v[k],并且在第六计算块40中,用估计增益Ba(在表达式(6)中与u[k]相乘的值)乘以第四计算块38的驱动值u[k]。在加法块44中,将这些相乘的结果相加,从而获得表达式(6)中的下一样本的估计状态量x[k+1]和v[k+1]。
如上所述,将该下一样本的估计状态量输入到延迟块46,并且通过状态估计块34的估计校正值进行校正。对于来自加法块36的表达式(1)的估计值,在第七计算块48中获得估计位置x[k],然后该估计位置x[k]被输入到上述第二计算块32。
估计位置误差e[k]被输入到扰动补偿器104。在扰动补偿器104中,状态估计块51利用估计位置误差e[k]的估计增益Ld1(L3,L4,L5)计算估计校正值(表达式(1)的右侧)。在加法块56中,将这个值与来自延迟块52的状态量(表达式(1)的左侧)相加,从而获得估计的扰动抑制值b[k]、z1[k]和z2[k],如表达式(1)中所示。
在第八计算块58中,用状态反馈增益(Fd1=F3,F4,F5)乘以估计值b[k]、z1[k]和z2[k],从而获得致动器1的扰动抑制驱动值,如表达式(5)中所示。另一方面,在第九计算块54中,用估计增益Ad1(表达式(7)中的b[k]的增益和2×2矩阵A的增益)乘以来自加法块56的表达式(1)的估计值b[k]、z1[k]和z2[k],并将结果输入到延迟块52,从而获得下一样本的估计值b[k+1]、z1[k+1]和z2[k+1]。
偏心控制块110-1、110-2、......、110-n还包括与扰动补偿器104的观测器相同的观测器。在偏心控制块110-1中,状态估计块61利用估计位置误差e[k]的偏心的估计增益Lr1(L6,L7)按相同的方式计算偏心估计校正值(表达式(1)的右侧)。在加法块66中,将该值与来自延迟块62的状态量(表达式(1)的左侧)相加,从而获得估计的偏心抑制值zh1[k]和zh2[k],如表达式(1)中所示。
在第十计算块68中,用状态反馈增益(Fr1)乘以估计值zh1[k]和zh2[k],从而获得致动器1的偏心跟随驱动值,如表达式(5)中所示。另一方面,在第十一计算块64中,用估计增益Ar1(表达式(7)中的2×2矩阵A的增益)乘以来自加法块66的表达式(1)的估计值zh1[k]和zh2[k],并将结果输入到延迟块62,从而获得下一样本的估计值zh1[k+1]和zh2[k+1]。
其他偏心控制块110-2、110-3、......、110-n具有与偏心控制块110-1相同的结构,在其他偏心控制块中只是估计增益不同。
扰动加法块116将扰动补偿器104的扰动抑制控制值与各偏心校正块110-1、110-2、......、110-n的偏心跟随控制值相加。加法块108从驱动值u[k]中减去扰动加法块116的输出值,并输出表达式(5)的输出驱动值uout[k]。
换言之,比较表达式(2)和(3)以及表达式(4)、(5)、(6)和(7),由表达式(3)中的矩阵表示的增益被分立为控制器模型和扰动模型,并且被展开为表达式(6)和(7),表达式(2)的增益F被分立为控制器模型和扰动模型,并被展开为表达式(4)和(5)。表达式(1)具有相同的形式,但是根据展开的表达式在不同的块34和51中进行计算。
将扰动自适应控制***(ω估计单元)106整合到该观测器中。用于扰动抑制的自适应控制***106具有:ω估计单元24,根据自适应规则估计扰动频率;和表22,存储根据估计的频率(在此情况下为角频率ω)的估计增益L和A。ω估计单元24根据下面的自适应公式(8)基于估计位置误差e[k]计算估计角频率ω1[k]。
该自适应公式是利用估计的扰动增益L4和L5、扰动补偿器104的估计扰动值z1[k]和z2[k]、以及估计的位置误差e[k],自适应地校正前一样本的估计角频率ω1[k-1]的积分型公式。Ka是预定增益。
另一方面,表22存储根据各个估计角频率ω的值的值L1、L2、L3、L4和L5以及Ad1(表达式(7)的a11、a12、a21和a22),如图15中所示。根据估计角频率,状态估计块34的L1和L2被改变为表22的L1和L2,状态估计块51的L3、L4和L5被改变为表22的L3、L4和L5。
另外,根据估计角频率,扰动补偿器104的第五计算块42的a11、a12、a21和a22被改变为这个表22的a11、a12、a21和a22(见表达式(7))。
换言之,根据扰动(角)频率ω,在没有改变状态反馈增益F的情况下改变了扰动模型和控制器模型的估计增益。这里,在观测器的估计增益中,不仅陷波滤波器型整形的扰动模型受到影响,而且所有其他估计增益都受到影响。换言之,如果扰动频率ω或者扰动模型改变,则不仅表达式(1)的估计扰动增益L4和L5受到影响,而且所有位置、速度和偏置增益L1、L2和L3都受到影响。
具体地说,如果在扰动模型被设计成整形滤波器(稍后在图19中描述)时在极配置中值ζ2大,即,如果在频率特性中陷波滤波器型抑制范围的宽度宽,则这种影响大,如图19中所示。因此,必须根据扰动频率基于估计增益L1至L5来改变所有的估计增益。
估计增益的值通过极配置方法进行计算,并且预先存储在表22中。将参照图15至图18对其进行描述。图15示出了存储在表22中的值,图16和图17是估计增益L1、L2、L3、L4和L5的曲线图,图18是扰动模型值a11、a12、a21和a22的曲线图。
在图16和图17中,横坐标是将扰动频率除以盘的旋转频率从而被归一化的频率,纵坐标是估计增益L1、L2、L3、L4和L5的值。在图18中,横坐标是将扰动频率除以盘的旋转频率从而被归一化的频率,纵坐标是扰动模型值a11、a12、a21和a22的值。
如图19中的灵敏度函数特性所示,陷波滤波器型抑制特性的中心频率通过自适应控制被顺序地改变。图19中上部的曲线图示出了频率对幅度(增益)的特性,图19中下部的曲线图示出了频率对相位的特性。换言之,根据波动的扰动频率,通过自适应控制来控制要抑制的频率。
图15示出了与一个扰动频率波动相对应的估计增益表22。在这种情况下,如上所述,必须校正观测器的所有估计增益。为此,针对图16和图18中所示的每个扰动频率,预先将估计增益存储在该表中。
然而,表22中不能保存无限数量的值,所以间隔预定频率地存储扰动频率值。对之间的扰动频率进行内插。例如,在图15中,在每一个频率(该频率为旋转角频率的整数倍)处存储有值。
为了去除偏移,优选的不是将用于ω估计的自适应规则改变为表达式(8)中的积分规则,而是改变为下面的表达式(9)中所示的积分+二重积分的自适应规则。
z3[k]=z3[k-1]+E[k] (9)
ω1[k]=ω1[k-1]+Ka·E[k]+Kb·z3[k]
在表达式(9)中,通过估计的扰动增益L4和L5、估计的扰动值z1[k]和z2[k]、以及估计的位置误差e[k]来计算E[k],通过E[k]和前一样本的z3[k-1]来计算z3[k],通过将E[k]和z3[k]与前一样本的ω1[k-1]相加来确定ω1[k]。换言之,这是一个对E[k]进行积分并对z3[k]进行二重积分的自适应规则。Ka和Kb是预定增益。通过添加该双重积分去除了偏移。
如果使用附加的用于扰动抑制的控制器同时保持该控制器的原始特性,则扰动的抑制范围的宽度不得不变窄。换言之,即使传统的自适应控制被改变了,自适应增益也不得不变小,这使得对线性调频信号(ChirpSignal)的跟随性能劣化。在本实施例中,控制器的特性也被改变,所以可以增加扰动抑制宽度。
另外,在本实施例中,只改变了观测器的估计增益L,而没有改变状态反馈增益F。如上所述,这种结构优选地用来保持控制器的极配置。因此,即使设置了高的自适应增益,也可以在无扰动的情况下进行跟随。
这样,通过利用观测器构建定位控制***,可以容易地设计控制器、扰动补偿器和偏心校正块的特性。
定位控制***的第二实施例
图20是描述了本发明的定位控制***的第二实施例的框图。在图20中,用相同的标号表示与图5中相同的组成元件。在本实施例中,用滤波器114-1、114-2、......、114-n来构建一次、二次、三次、......、n次偏心校正块。通过设置一次、二次、三次、......、n次偏心频率的滤波器的带通特性,也可以用滤波器来构建偏心校正块。
在这种情况下,可以通过利用图14中的观测器的自适应控制***来构建控制器102和扰动补偿器104。然而,偏心校正不是自适应控制的。
定位控制***的第三实施例
图21是描述了本发明的定位控制***的第三实施例的框图。在图21中,用相同的标号表示与图5中相同的组成元件。在本实施例中,接口电路11-1(嵌入在HDC 11中)从外部接收目标位置“r”和扰动抑制频率,并且在频率估计单元106中将该扰动抑制频率设置为频率估计单元106的初始值(扰动的角频率的初始值)。因此,在补偿器104中,从这个初始值开始执行自适应控制。
通常,由于假设扰动频率是未知的,并且根据位置误差“e”,估计频率逐渐达到扰动频率,所以将频率估计单元106的初始值设置在跟随范围的中心。但在本实施例中,因为将已知的扰动频率设置为初始值,所以即使实际频率随后发生变化,估计频率也直接从该已知的扰动频率开始并进行跟随。
偏心关闭控制块118接收该扰动抑制频率,并关闭一次、二次、三次、......、n次偏心校正块110-1、110-2、......、110-n之中用于校正靠近该扰动抑制频率的偏心频率的开关112-1、112-2、......、112-n。
例如,在盘驱动器制造商向装配制造商提供盘驱动器,并且该装配制造商将该盘驱动器安装在个人计算机或者家电设备中的情况下,从外部设置扰动抑制频率是有效的。
在这种情况下,盘驱动器制造商不知道盘驱动器将经受的振动环境,振动环境将与装配制造商的安装方法以及要与盘驱动器一起安装的其他单元相关地进行确定。因此,当装配制造商将盘驱动器安装在装置中之后测量盘驱动器会经受的扰动频率并且在必要时从外部设置该扰动频率时,本实施例是有效的。
定位控制***的第四实施例
图22是描述了本发明的定位控制***的第四实施例的框图。在图22中,用相同的标号表示与图5和图21中相同的组成元件。在本实施例中,接口电路11-1从外部接收扰动抑制频率,并将其设置在频率变换器106-1中。频率变换器106-1将这个频率转换为上述的估计增益,并且将该估计增益设置给扰动补偿器104。扰动补偿器104从这个初始值(角频率)开始执行自适应控制。
因此,在本实施例中,已知的扰动频率被设置为初始值,所以估计频率直接从已知的扰动频率开始,即使实际频率随后发生变化,补偿器104的补偿电流Ud也跟随该扰动频率。
偏心关闭控制块118接收该扰动抑制频率,并关闭一次、二次、三次、......、n次偏心校正块110-1、110-2、......、110-n之中用于校正靠近该扰动抑制频率的偏心频率的开关112-1、112-2、......、112-n。
这样,定位控制***就具有了根据选择性地被抑制的扰动频率的设置值来改变内部常数(图5和图6的示例中的角频率)或结构的手段,可以经由接口11-1从外部参照或者设置扰动频率。
例如,在磁盘驱动器和另一振动源(例如,光盘驱动器、蜂鸣器、振动器)一起被安装在一装置上的情况下,从外部设置扰动抑制频率是有效的。
在这种情况下,盘驱动器制造商不知道盘驱动器将经受的振动环境,振动环境将与装配制造商的安装方法以及要一起安装的其他单元相关地进行确定。因此,当装配制造商将盘驱动器安装在装置中之后测量盘驱动器会经受的扰动频率并且在必要时从外部设置该扰动频率时,本实施例是有效的。
定位控制***的第五实施例
图23是描述了本发明的定位控制***的第五实施例的框图。图24是描述了图23中的实施例的图。在图23中,用相同的标号表示与图5中相同的组成元件。在本实施例中,在一次、二次、三次、......、n次偏心校正块110-1、110-2、......、110-n的输入级处不设置开关。换言之,偏心校正总是开启。代替的是,设置了频移电路120。
频移电路120保持频率估计单元106所估计的当前样本的扰动频率Fd(n)、以及前一样本的扰动频率Fd(n-1),如果Fd(n)满足了干扰偏心校正的条件,则频移电路120指示频率估计单元106沿加或减的方向移动当前样本的Fd(n)。
当前样本的Fd(n)的移动方向(加或减)取决于由Fd(n)和Fd(n-1)之间的差确定的变化方向。如图24所示,频移电路120在频率估计单元106中设置设定禁止范围(旋转频率的整数倍±几Hz)的区域的端部的值。例如,如果沿正方向变化,则Fd(n)设置+方向的端部的频率。
本实施例还可以应用于从外部设置扰动频率Fd的实施例,如图21和图22中所示。在这种情况下,频移电路120将Fd/Frro确定为旋转频率Frro。这个解被舍入为整数值X,确定X和Fd/Frro之间的差,然后确定该差的绝对值。换言之,计算abs(X-Fd/Frro)。
如果该绝对值小于指定值,则整数X是要成为偏心校正的目标的频率,接着将扰动频率Fd移动到使其位于指定范围之外。例如,这个指定范围是几Hz。
移动扰动频率而不关闭偏心校正的方法用于防止扰动频率与旋转频率的整数倍±几Hz(例如,1Hz和3Hz)的区域交叠。因此,可以在一定程度上容许由于相位变化而引起的特性劣化。
其他实施例
在以上实施例中,利用磁盘装置的头定位装置的示例描述了定位控制,但是本发明还可以应用于其他盘装置,例如光盘装置。根据需要,扰动频率的数量可以为任意值。
利用这些实施例描述了本发明,但是在本发明的实质特征的范围内,可以以各种方式修改本发明,这些变型不应被排除在本发明的范围之外。
当在头定位控制***中执行偏心校正和扰动抑制控制时,检测扰动抑制频率,关闭靠近该扰动抑制频率的偏心校正频率的偏心校正控制的反馈,或者将该扰动抑制频率从偏心校正频率移开,所以可以防止偏心校正和扰动抑制之间的干扰,并且防止了不稳定的偏心校正。
本申请基于并要求于2006年7月28日提交的第2006-205653号在先的日本专利申请的优先权的权益,其全部内容通过引用包含于此。
Claims (24)
1.一种头定位控制方法,该方法通过致动器将头的位置控制在盘存储介质的预定位置处,所述头定位控制方法包括:
位置误差计算步骤,根据所述头的目标位置和从所述头获取的当前位置计算位置误差;
控制值计算步骤,根据所述位置误差计算所述致动器的控制值;
偏心校正值计算步骤,根据所述位置误差计算所述盘存储介质的偏心频率的偏心校正值;
扰动抑制值计算步骤,根据所述位置误差计算期望扰动频率的扰动抑制值;
驱动值计算步骤,根据所述控制值、所述偏心校正值和所述扰动抑制值计算所述致动器的驱动值;
检测步骤,检测所述扰动频率和多个所述偏心频率是否相互干扰;以及
干扰防止步骤,当检测到所述干扰时,根据所述位置误差停止发生干扰的所述偏心频率的所述偏心校正值的计算,或者移动所述期望扰动频率。
2.根据权利要求1所述的头定位控制方法,
其中,所述偏心校正值计算步骤包括:根据所述位置误差分别计算与所述盘存储介质的旋转频率的多个次数相对应的偏心频率的各偏心校正值的步骤。
3.根据权利要求1所述的头定位控制方法,
其中,所述扰动抑制值计算步骤包括:
根据所述位置误差,通过自适应控制,估计所述扰动频率的步骤;以及
利用与所估计的扰动频率相对应的参数,根据所述位置误差计算所述扰动抑制值的步骤。
4.根据权利要求1所述的头定位控制方法,
其中,所述扰动抑制值计算步骤包括:
把要抑制的所述扰动频率设置为初始值的步骤;
利用被设置为所述初始值的所述扰动频率,通过自适应控制,估计所述扰动频率的步骤;以及
利用与所估计出的扰动频率相对应的参数,根据所述位置误差计算所述扰动抑制值的步骤。
5.根据权利要求1所述的头定位控制方法,
其中,所述扰动抑制值计算步骤包括:
设置要抑制的所述扰动频率的步骤;以及
利用与所设置的所述扰动频率相对应的参数,根据所述位置误差计算所述扰动抑制值的步骤。
6.根据权利要求1所述的头定位控制方法,
其中,所述干扰防止步骤包括:停止所述位置误差的向根据所述位置误差对发生干扰的所述偏心频率的所述偏心校正值计算处理的输入的步骤。
7.根据权利要求1所述的头定位控制方法,
其中,所述干扰防止步骤包括:根据所述位置误差,将用于计算期望扰动频率的扰动抑制值的处理的所述扰动频率从发生干扰的所述偏心频率移开的步骤。
8.根据权利要求1所述的头定位控制方法,
其中,所述控制值计算步骤包括:
根据所述位置误差和观测器的估计位置之间的估计位置误差,利用所述致动器的估计增益产生状态信息的步骤;以及
通过所述致动器模型的观测器控制,根据所述状态信息计算所述致动器的控制值的步骤;
并且,所述扰动抑制值计算步骤包括:
根据所估计出的位置误差,利用所述扰动的估计增益,产生状态信息的步骤;以及
通过与所述致动器模型分立的扰动模型的观测器控制,根据所述状态信息计算所述扰动抑制值的步骤。
9.一种盘装置,该盘装置包括:
头,至少读取盘存储介质的数据;
致动器,将所述头定位在所述盘存储介质的预定位置处;以及
控制单元,根据所述头的目标位置和从所述头获取的当前位置计算位置误差,根据所述位置误差计算所述致动器的控制值,根据所述位置误差计算所述盘存储介质的偏心频率的偏心校正值,根据所述位置误差计算期望扰动频率的扰动抑制值,以及根据所述控制值、所述偏心校正值和所述扰动抑制值计算所述致动器的驱动值,
其中,所述控制单元检测所述扰动频率和多个所述偏心频率是否相互干扰,并且在检测到所述干扰时,根据所述位置误差停止发生干扰的所述偏心频率的所述偏心校正值的计算,或者移动所述期望扰动频率。
10.根据权利要求9所述的盘装置,
其中,所述控制单元根据所述位置误差分别计算与所述盘存储介质的旋转频率的多个次数相对应的所述偏心频率的各偏心校正值。
11.根据权利要求9所述的盘装置,
其中,所述控制单元根据所述位置误差通过自适应控制估计所述扰动频率,并且利用与所估计的扰动频率相对应的参数根据所述位置误差计算所述扰动抑制值。
12.根据权利要求9所述的盘装置,
其中,所述控制单元把要抑制的所述扰动频率设置为初始值,利用被设置为所述初始值的所述扰动频率通过自适应控制估计扰动频率,并且利用与所估计的扰动频率相对应的参数根据所述位置误差计算所述扰动抑制值。
13.根据权利要求9所述的盘装置,
其中,所述控制单元利用与所设置的要抑制的所述扰动频率相对应的参数,根据所述位置误差计算所述扰动抑制值。
14.根据权利要求9所述的盘装置,
其中,所述控制单元停止所述位置误差的向根据所述位置误差对发生干扰的所述偏心频率的所述偏心校正值计算处理的输入。
15.根据权利要求9所述的盘装置,
其中,所述控制单元根据所述位置误差,将用于计算期望扰动频率的扰动抑制值的处理的所述扰动频率从发生干扰的所述偏心频率移开。
16.根据权利要求9所述的盘设备,
其中,所述控制单元根据所述位置误差和观测器的估计位置之间的估计位置误差利用所述致动器的估计增益产生状态信息,通过所述致动器模型的观测器控制根据所述状态信息计算所述致动器的控制值,并且还根据所估计出的位置误差利用所述扰动的估计增益产生状态信息,通过与所述致动器模型分立的扰动模型的观测器控制根据所述状态信息计算所述扰动抑制值。
17.一种头定位控制装置,该装置通过控制致动器将至少读取盘存储介质的数据的头定位在所述盘存储介质的预定位置处,所述头定位控制装置包括:
处理单元,根据所述头的目标位置和从所述头获取的当前位置计算位置误差,根据所述位置误差计算所述致动器的控制值、所述盘存储介质的偏心频率的偏心校正值,根据所述位置误差计算期望扰动频率的扰动抑制值,并且根据所述控制值、所述偏心校正值和所述扰动抑制值计算所述致动器的驱动值;以及
干扰防止单元,检测所述扰动频率和多个所述偏心频率是否相互干扰,如果检测到所述干扰,则根据所述位置误差停止发生干扰的所述偏心频率的所述偏心校正值的计算,或者移动所述期望扰动频率。
18.根据权利要求17所述的头定位控制装置,
其中,所述处理单元根据所述位置误差分别计算与所述盘存储介质的旋转频率的多个次数相对应的偏心频率的各偏心校正值。
19.根据权利要求17所述的头定位控制装置,
其中,所述处理单元根据所述位置误差通过自适应控制估计所述扰动频率,并且利用与所估计出的扰动频率相对应的参数根据所述位置误差计算所述扰动抑制值。
20.根据权利要求17所述的头定位控制装置,
其中,所述处理单元把要抑制的所述扰动频率设置为初始值,利用被设置为所述初始值的所述扰动频率通过自适应控制估计扰动频率,并且利用与所估计出的扰动频率相对应的参数根据所述位置误差计算所述扰动抑制值。
21.根据权利要求17所述的头定位控制装置,
其中,所述处理单元利用与所设置的要抑制的所述扰动频率相对应的参数根据所述位置误差计算所述扰动抑制值。
22.根据权利要求17所述的头定位控制装置,
其中,所述干扰防止单元停止所述位置误差的向根据所述位置误差对发生干扰的所述偏心频率的所述偏心校正值计算处理的输入。
23.根据权利要求17所述的头定位控制装置,
其中,所述干扰防止单元根据所述位置误差,将用于计算期望扰动频率的扰动抑制值的处理的所述扰动频率从发生干扰的所述偏心频率移开。
24.根据权利要求17所述的头定位控制装置,
其中,所述处理单元根据所述位置误差和观测器的估计位置之间的估计位置误差利用所述致动器的估计增益产生状态信息,通过所述致动器模型的观测器控制根据所述状态信息计算所述致动器的控制值,并且还根据所估计出的位置误差利用所述扰动的估计增益产生状态信息,通过与所述致动器模型分立的扰动模型的观测器控制根据所述状态信息计算所述扰动抑制值。
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US8156352B2 (en) * | 2009-01-27 | 2012-04-10 | Standard Microsystems Corporation | Single pin port power control |
US8068298B2 (en) * | 2009-04-24 | 2011-11-29 | Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. | Harmonic selection for track following on a hard disk drive |
JPWO2010125745A1 (ja) * | 2009-04-27 | 2012-10-25 | 株式会社日立製作所 | ヘッド位置制御方法及びディスク装置 |
US8896955B1 (en) * | 2010-08-31 | 2014-11-25 | Western Digital Technologies, Inc. | Adaptive track follow control |
US8737013B2 (en) | 2011-11-16 | 2014-05-27 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive selecting disturbance signal for feed-forward compensation |
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JPH0877589A (ja) * | 1994-09-05 | 1996-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | 光ディスク装置 |
JPH1021571A (ja) * | 1996-07-05 | 1998-01-23 | Hitachi Ltd | ディスク再生装置の学習制御装置 |
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JPH11213403A (ja) * | 1998-01-22 | 1999-08-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | トラッキングサーボ方法及び光ディスク装置 |
US6347017B1 (en) * | 1998-02-27 | 2002-02-12 | Stmicroelectronics, N. V. | Disk storage system servo compensation for run-out error |
JP3460795B2 (ja) | 1998-06-30 | 2003-10-27 | 富士通株式会社 | ディスク記憶装置の制御方法及び制御装置 |
US6421200B2 (en) | 1998-06-30 | 2002-07-16 | Fujitsu Limited | Control method and control device for a disk storage device |
TW445446B (en) * | 1998-07-20 | 2001-07-11 | Ibm | Adaptive vibration control for servo systems in data storage devices |
US6819521B2 (en) * | 2000-06-09 | 2004-11-16 | Seagate Technology Llc | Repeated runout position error compensation in a disc drive servo system |
US7054094B2 (en) * | 2000-12-12 | 2006-05-30 | Seagate Technology Llc | Real-time automatic loop-shaping for a disc drive servo control system |
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JP2002251851A (ja) | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディスク装置 |
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JP3787762B2 (ja) * | 2001-10-23 | 2006-06-21 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気ディスク装置および回転同期振動の制御方法 |
JP2003249045A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-09-05 | Hitachi Ltd | ディスク装置 |
US6937424B2 (en) * | 2003-05-12 | 2005-08-30 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands N.V. | Repeatable runout (RRO) compensation methods and apparatus for data storage devices |
WO2005024808A1 (en) * | 2003-09-08 | 2005-03-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Disc drive apparatus |
US7268968B2 (en) * | 2004-09-30 | 2007-09-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Vibration suppression for servo control |
KR100585166B1 (ko) * | 2004-12-01 | 2006-06-01 | 삼성전자주식회사 | 비주기적 외란 보상 제어 장치 및 방법과 이를 이용한디스크 드라이브 |
JP4150032B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2008-09-17 | 富士通株式会社 | ヘッド位置制御方法、ヘッド位置制御装置およびディスク装置 |
US7145746B1 (en) * | 2006-04-14 | 2006-12-05 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Disk drive with adaptive control of periodic disturbances |
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