CN101842841A - 盘装置 - Google Patents
盘装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101842841A CN101842841A CN200880113840A CN200880113840A CN101842841A CN 101842841 A CN101842841 A CN 101842841A CN 200880113840 A CN200880113840 A CN 200880113840A CN 200880113840 A CN200880113840 A CN 200880113840A CN 101842841 A CN101842841 A CN 101842841A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- read
- write head
- variable gain
- gain device
- characteristic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
- G11B5/59627—Aligning for runout, eccentricity or offset compensation
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/02—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
- G11B19/04—Arrangements for preventing, inhibiting, or warning against double recording on the same blank or against other recording or reproducing malfunctions
- G11B19/041—Detection or prevention of read or write errors
- G11B19/042—Detection or prevention of read or write errors due to external shock or vibration
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
- G11B5/5582—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks system adaptation for working during or after external perturbation, e.g. in the presence of a mechanical oscillation caused by a shock
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
在磁盘装置等读写头的定位控制***中,作为目标频率选定对应读写头位置振幅进行变化的特定振动成分的干扰振动所存在的频率。然后,设计共振滤波器,该共振滤波器在目标频率下具有共振特性,在其输入端具有对应读写头位置增益变化的可变增益器A,在其输出端具有可变增益器B,该可变增益器B具有可变增益器A的逆特性。然后,在寻轨动作中使向共振滤波器的输入成为0,在寻轨动作结束后,使误差信号成为经由可变增益器A向共振滤波器的输入。进行控制使可变增益器A、B的增益的积为1。
Description
相关技术的交叉引用
本申请基于先前在2007年10月30日递交的日本专利申请第2007-281768号,并享受其优先权的好处;其全部内容被收容于本申请中,以资参考。
技术领域
本发明涉及盘装置,尤其涉及磁盘装置、光盘装置等能够高速地进行读写头的定位的盘装置。
背景技术
作为计算机的外部存储装置,作为代表性的盘装置的硬盘驱动器的磁头跟踪旋转的磁盘表面上的成为目标的轨道,在该轨道上进行数据的记录再生。因此,硬盘驱动器需要具备用于将磁头向成为目标的轨道正确地进行定位的控制机构。此外,最近,硬盘驱动器为了增加其存储容量,具有磁盘上的轨道宽度减小的倾向,对于读写头需要进一步提高定位精度以及高速化。
在作为本发明对象的一例的磁盘驱动器的磁头的定位控制***中,具有使磁头移动到目标轨道的寻道控制和使磁头在同一轨道上精度良好地进行跟踪的跟踪控制这两种控制。
作为使读写头的定位精度恶化的主要原因,可以举出称为盘颤动的由流体激振力引起的盘振动、与盘的转动同步的位置信号的振动、机构***的振动(旋转同步振动)。这些振动表现为盘的旋转频率的整数倍的频率、或机构***的固有振动频率等特定频率。并且,在具有这样的振动时,为了提高读写头的定位精度,使用在该频率中具有共振点的数字滤波器(共振滤波器),来设计读写头的定位控制***,这是有效的措施。这样的共振滤波器为了防止产生过渡响应,在读写头的寻轨动作中停止计算,在读写头到达目标轨道附近后开始计算动作。因此,所述技术从读写头达到目标附近后直到抑制干扰,需要花费较多的时间。
作为解决这样的课题的现有技术,例如已知在美国专利第5608586号公报(专利文献1)等中记载的现有技术。该现有技术,是关于对于在特定频率下的振动,使共振滤波器无过渡响应地高速地进行跟踪的方法,在读写头的寻轨动作中,使向共振滤波器的输入成为0来继续进行共振滤波器的计算,按照由共振滤波器实现的共振特性使其进行自由振动。
发明内容
像在专利文献1中记载的现有技术那样的、在寻轨动作中使向共振滤波器的输入成为0的方法中,共振滤波器的内部变量对于寻轨前的振动特性成为进行跟踪的条件。因此,该现有技术,当在成为对象的频率下的振动特性在寻轨前后具有振动振幅差时,产生定位精度恶化的问题。特别是,盘颤动或一部分的旋转同步振动对应距盘中心的距离,其振动振幅变化,难以将专利文献1记载的现有技术的方法应用于读写头的定位控制***中。
本发明鉴于以上的问题,其目的在于提供一种盘装置,即使在读写头的寻轨前和寻轨后的特定频率成分的振动振幅对应距盘中心的距离发生变化的情况下,对于该频率下的振动,可以使读写头位置高速地进行跟踪。
根据本发明,通过以下的技术来达成上述目的,具备控制对象和控制部,控制对象由致动器、由该致动器驱动进行寻轨动作的读写头、以及根据该读写头从信息记录介质读出的信息取得读写头位置信号的电路构成,控制部为了使读写头的目标位置与来自所述电路的读写头位置信号表示的读写头位置的差分、即误差信号成为0,生成向所述致动器的操作信号,所述控制部通过具有以下各部而构成:将所述误差信号作为输入使所述控制对象的传递特性稳定的伺服补偿器;对应读写头位置增益变化的可变增益器A;以该可变增益器A的输出作为输入的共振滤波器;以及以该共振滤波器的输出作为输入的可变增益器B,所述可变增益器A的增益具有成为所述可变增益器B的增益的倒数的特性,使向所述可变增益器A的输入信号在所述读写头的寻轨动作中成为0,在寻轨动作结束时附近使其成为所述误差信号,将所述共振滤波器的输出信号作为输入信号的所述可变增益器B的输出信号与所述伺服补偿器的输出信号相加后的信号作为赋予所述致动器的输入信号。
在上述中,可以使对应读写头位置增益变化的可变增益器A的增益,对应寻轨动作时的目标读写头位置进行变化,此外,还可以对伺服补偿器串联地耦合串联连接了可变增益器A、共振滤波器30、可变增益器B的带有可变增益的共振滤波器。
根据本发明,即使在出现干扰振动的情况下,也可以使读写头在记录轨道上正确地进行跟踪。
根据与附图有关的以下本发明实施例的记载,本发明的其他目的、特征以及优点将会变得明确。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的硬盘驱动器的基本结构的框图。
图2是表示由MPU实现的跟踪控制***的结构的方框图。
图3表示由MPU实现的寻轨控制***的结构的方框图。
图4A表示本发明第一实施方式中的控制对象P(z)的增益的频率特性。
图4B表示本发明的第一实施方式的控制对象P(z)的相位的频率特性。
图5A表示本发明第一实施方式的伺服补偿器Cf(z)的增益的频率特性。
图5B表示本发明第一实施方式的伺服补偿器Cf(z)的相位的频率特性。
图6A表示本发明第一实施方式的共振滤波器Cr(z)的增益的频率特性。
图6B表示本发明第一实施方式的共振滤波器Cr(z)的相位的频率特性。
图7A表示本发明第一实施方式的跟踪控制***的开环传递特性的增益的频率特性。
图7B表示本发明第一实施方式的跟踪控制***的开环传递特性的相位的频率特性。
图8表示本发明第一实施方式的跟踪控制***的开环传递特性的矢量轨迹(奈奎斯特图)。
图9表示本发明第一实施方式的跟踪控制***的灵敏度函数的增益特性。
图10作为用于说明本发明第一实施方式的效果的例子,表示了与硬盘驱动器的读写头位置相对应的盘颤动的振幅的变化的例子。
图11表示在本发明的第一实施方式的硬盘驱动器中,作为进行仿真的结果的读写头的移动特性,该仿真是在进行从最外周的轨道向最内周的轨道移动读写头的寻轨控制时进行的仿真。
图12表示本发明第一实施方式的在读写头位置的盘颤动振动的仿真结果。
图13A表示本发明第一实施方式的来自可变增益器B的输出的仿真结果。
图13B表示不使用本发明的第一实施方式将可变增益器B的增益固定为1时的来自可变增益器B的输出的结果。
图14A表示本发明第一实施方式的在目标轨道附近的误差信号的结果。
图14B表示不使用本发明的第一实施方式将可变增益器B的增益固定为1时的误差信号PES的结果。
图15表示在本发明的第二实施方式的硬盘驱动器中,作为进行仿真的结果的读写头的移动特性,该仿真是在进行从最内周的轨道向最外周的轨道移动读写头的寻轨控制时进行的仿真。
图16表示本发明第二实施方式的在读写头位置的盘颤动振动的仿真结果。
图17A表示本发明第二实施方式的来自可变增益器B的输出的仿真结果。
图17B表示不使用本发明的第二实施方式将可变增益器B的增益固定为1时的来自可变增益器B的输出的结果。
图18A表示本发明第二实施方式的在目标轨道附近的误差信号的结果。
图18B表示不使用本发明的第二实施方式将可变增益器B的增益固定为1时的误差信号PES的结果。
图19A表示在本发明第三实施方式中的共振滤波器Cr(z)的增益的频率特性。
图19B表示本发明第三实施方式的共振滤波器Cr(z)的相位的频率特性。
图20A表示本发明第三实施方式的跟踪控制***的开环传递特性的增益的频率特性。
图20B表示本发明第三实施方式的跟踪控制***的开环传递特性的相位的频率特性。
图21表示本发明第三实施方式的跟踪控制***的开环传递特性的矢量轨迹(奈奎斯特图)。
图22表示本发明第三实施方式的跟踪控制***的灵敏度函数的增益特性。
图23表示本发明第三实施方式的硬盘驱动器的读写头位置对应的设为对象的旋转同步振动的振幅的变化的例子。
图24表示本发明第三实施方式的在读写头位置的旋转同步振动的仿真结果。
图25A表示本发明第三实施方式的来自可变增益器B的输出的仿真结果。
图25B表示不使用本发明的第三实施方式将可变增益器B的增益固定为1时的来自可变增益器B的输出的结果。
图26A表示本发明第三实施方式的在目标轨道附近的误差信号的结果。
图26B表示不使用本发明的第三实施方式将可变增益器B的增益固定为1时的误差信号PES的结果。
图27A表示本发明第四实施方式的来自可变增益器B的输出的仿真结果。
图27B表示不使用本发明的第四实施方式将可变增益器B的增益固定为1时的来自可变增益器B的输出的结果。
图28是表示由MPU实现的跟踪控制***的另一结构例子的方框图。
具体实施方式
以下根据附图详细说明本发明的盘装置的实施方式。以下,以作为磁盘装置的硬盘驱动器为例,说明本发明的实施方式,如果是作为记录介质使用旋转的盘的形式的盘装置,可以应用本发明,例如本发明可以用于光盘装置等形式的盘装置。
图1是表示本发明第一实施方式的硬盘装置驱动器的基本结构的方框图。在图1所示的硬盘驱动器中,在主轴电动机6上固定有作为记录介质的磁盘5,使其按照规定的转速进行旋转。此外,在保持在主轴电动机6上的磁盘5的侧向,与主动电动机轴平行地设置了枢轴轴承3。托板4可摇动地固定在枢轴轴承3上,磁头1固定在托板4的前端。为了使磁头1移动(寻轨、跟踪),在托板4的另一端设置了音圈电动机(VCM)2,用于使磁头1移动的动力由音圈电动机2产生。由托板4和VCM2构成了磁头1的致动器。
磁头1通过检测在磁盘1上的伺服扇区7中记录的位置信号,可以知晓磁盘的位置。由磁头1检测到的位置信号通过读写头信号放大器8进行放大,并通过伺服信号解调器9进行解调。解调后的伺服信号19经由AD转换器10成为位置信号20,经由总线13由MPU(微处理器单元)16取得。MPU16处理这样得到的位置信号,并通过以后说明的方法生成为VCM控制信号21。
MPU16经由总线13与ROM15、RAM14连接。在ROM15中存储在MPU16中执行的各种控制程序。此外,还存储有各种控制所需要的参数。在RAM14中临时存储要写入磁盘5的数据以及从磁盘5读出的数据。接口控制器17接收来自主机侧控制器18的命令,对于MPU16发出读/写的访问请求。当发出了请求读/写数据的命令时,MPU16执行在ROM15中记录的用于读写头定位的控制程序,对应从位置信号20到目标位置的距离,生成最佳的VCM控制信号21。如图1所示,生成的VCM控制信号21经由DA转换器11成为功率放大器控制信号22,经由功率放大器12转换为电流23然后施加给VCM2。VCM2产生读写头致动器的驱动力,将读写头定位在以磁头1为目标的位置(记录轨道)。
图2是表示由MPU16实现的跟踪控制***的结构的方框图。然后,参照图2说明跟踪控制***。为了说明上的方便,将控制对象27的数学式模型表示为P(z)。此处,所谓控制对象27是指从向图1中的DA转换器11的输入21到AD转换器10的输出20,表示其输入输出特性的是传递函数P(z)。跟踪控制***28主要由用于实现希望的控制性能的伺服补偿器29(使传递函数为Cf(z))、对应读写头位置增益变化的可变增益器A31(使可变增益为KA)以及可变增益器B32(使可变增益为KB)、具有稳定的相位条件的共振滤波器30(使传递函数为Cr(z))构成。并且,可变增益器A31、可变增益器B32分别与共振滤波器30的输入侧、输出侧连接,串联连接的整体与伺服补偿器29并联地连接。进行控制,以使可变增益KA是可变增益KB的倒数,
KA×KB=1 (1)
然后,说明图2所示的控制***中的信号的流动。把请求数据的读/写的命令中包含的目标位置信号24和来自磁头1的位置信号20的差分,即误差信号(PES)25输入给伺服补偿器Cf(z)和可变增益器A31。将可变增益器A31的输出输入给共振滤波器30,将共振滤波器30的输出输入给可变增益器B32。可变增益器B32的输出33与作为伺服补偿器29的跟踪补偿器Cf(z)的输出相加,该相加后的信号成为VCM控制信号,输出给控制对象P(z)。
图3是表示由MPU16实现的寻轨控制***的结构的方框图,然后,参照图3说明寻轨控制***。在此,从控制对象27得到读写头位置信号20、读写头加速度信号34、读写头速度信号35。将这些信号输入给寻轨控制器36。从寻轨控制器36输出使磁头移动到目标轨道的寻轨控制信号37。在寻轨动作中,使向可变增益A31的输入以及向共振滤波器30的输入成为0。结果,共振滤波器30输出将寻轨动作开始时的共振滤波器30的内部变量作为初始值的自由响应。将共振滤波器30的输出输入给可变增益器B32,将可变增益器B32的输出与寻轨控制信号37相加,该相加后的信号成为VCM控制信号,将其输入给控制对象P(z)。
图4A、图4B表示本发明第一实施方式的控制对象P(z)27的增益、相位的频率特性,然后,说明图2所示的跟踪控制***28的数学式模型。本发明的控制对象P(z)27具有以下的传递特性,该传递特性具有针对图4A所示的增益的频率响应以及针对图4B所示的相位的频率响应。这样的特性是标准硬盘驱动器具有的特性。
根据图4A、4B所示的特性,可以判断出控制对象P(z)在2kHz以下的频率下,具有刚体模型成为支配性的特性,在3kHz以上的频率下,具有机构共振特性成为支配性的特性。将检测读写头位置信号的采样时间设为38μs。
对于具有上述那样的特性的控制对象P(z)27,在本发明的第一实施方式中,设计跟踪控制***28的伺服补偿器Cf(z)29,例如使其具有以下的特性。即,在低频段赋予1次的积分特性,以便在外力作用于控制***的情况下也不产生稳定偏差。此外,为了使刚体模型稳定,赋予在200Hz~3kHz下的相位超前增大的相位超前特性。并且,存在于4kHz附近的机构共振特性由于相位延迟要素,变得能够稳定,所以在4.5kHz的频率给出在4kHz附近使相位延迟的陷波滤波器。伺服补偿器29的增益,以使P(z)·Cf(z)的增益为0dB下的交叉频率(输入输出的振幅比成为1的频率)成为1000Hz的形式赋予增益特性。
图5A、图5B表示本发明第一实施方式的伺服补偿器Cf(z)29的增益、相位的频率特性。图5A表示增益的频率特性,图5B表示相位的频率特性。图5A、图5B所示的伺服补偿器Cf(z)的频率特性是如上所述,是设计了伺服补偿器29时的伺服补偿器Cf(z)29的增益、相位的频率特性。
图6A、6B表示本发明第一实施方式的共振滤波器Cr(z)30的增益、相位的频率特性。图6A表示增益的频率特性,图6B表示相位的频率特性,然后,说明共振滤波器Cr(z)30。
目前,把成为共振滤波器Cr(z)30的目标的干扰设为盘颤动。盘颤动是盘由于流体关联振动而激励的振动,该振动模式由节圆数m和节直径数n的组合(m、n)表示。并且,因为盘进行旋转,所以在误差信号PES25上分为前转和后转的频率成分观测由于盘颤动引起的振动。节圆数为1以上,因为固有振动数高,实际上看作为盘颤动的振动膜式的节圆数为0。结果,由盘颤动引起的振动成为在同一盘面上具有大体相同的相位的响应,对应距盘中心的距离,该振动的振幅进行变化。该振动一般在盘的内周小,在外周大。
在此,设盘转速为每分钟10000转,盘颤动的振动模式存在于1250Hz(后转)和1583(前转)。作为对这些盘颤动而引起的振动进行补偿的共振滤波器Cr(z)30,在本发明的第一实施方式中,赋予图6所示的具有的频率响应的传递特性。在应用这样的共振滤波器Cr(z)30时,所以跟踪控制***的传递特性,因为KA×KB=1,所以成为:
Cf(z)+Cr(z) (2)
图7A、7B表示本发明第一实施方式的跟踪控制***的开环传递特性的频率特性,图7A表示增益的频率特性,图7B表示相位的频率特性。此外,图8表示本发明第一实施方式的跟踪控制***的开环传递特性的矢量轨迹(奈奎斯特图),图9表示本发明第一实施方式的跟踪控制***的灵敏度函数的增益特性。即,图7A、图7B、图8、图9表示对图2所示的跟踪控制***的伺服补偿器29赋予在图5A、5B中表示说明的传递特性,对共振滤波器30赋予了图6A、6B表示说明的传递特性时的跟踪控制***的开环传递特性的频率特性、开环传递特性的矢量轨迹、灵敏度函数的增益特性。
根据图7A、图7B、图8可以得知:由于共振滤波器的效果跟踪控制***的开环传递特性在盘颤动所存在的1250Hz和1583Hz的频率下具有共振特性,该共振特性所描绘的矢量轨迹向远离作为不稳定点的作业(-1,0)的方向右转描绘了圆轨迹。此外,根据图9所示的灵敏度函数的增益特性,可知通过共振滤波器,控制***在盘颤动所存在的1250至1583Hz下,改善了灵敏度函数增益。
然后,说明上述的本发明的第一实施方式的效果。
图10作为用于说明第一实施方式的效果的例子,表示了与硬盘驱动器的读写头位置对应的盘颤动的振幅的变化的例子。图11表示在本发明的第一实施方式的硬盘驱动器中,作为进行仿真的结果的读写头的移动特性,该仿真是在进行从最外周的轨道向最内周的轨道移动读写头的寻轨控制时进行的仿真,图12表示在第一实施方式的读写头位置的盘颤动振动的仿真结果。
如图10所示,设相当于最外周的轨道的读写头位置为0mm,设相当于最内周的轨道的读写头位置为20mm。然后,作为对象的盘颤动,在把在最外周的轨道的振幅设为1时,其振幅对应读写头位置如图10那样进行变化。与此相伴,设定KB(可变增益器B),使其具有与图10所示的特性相同的特性。此外,设定KA(可变增益器A),使其具有满足上述说明的式(1)的特性。图10是用于确认本发明的实施方式的效果的图,是在实际上使用对制造的硬盘驱动器进行测量得到的图。
为了确认本发明的第一实施方式的效果,进行了关于进行了从最外周的轨道向最内周的轨道移动读写头的寻轨控制时的仿真。此时,设为从时刻0开始在7.5ms的期间进行寻轨控制。此时,关于读写头位置,通过寻轨控制***如图11所示那样进行了移动。此外,伴随读写头的移动,在读写头位置的盘颤动振动如图12那样进行变化。此时,作为寻轨动作中的从时刻0开始7.5ms的期间,向共振滤波器Cr(z)的输入为0。
图13A、13B表示应用了本发明的第一实施方式的来自可变增益器B的输出的仿真结果(图13A)和不使用本发明将可变增益器B的增益固定为1时的来自可变增益器B的输出的结果(图13B)。
根据图13A、13B,可知:应用了本发明时的来自可变增益器B的输出对应读写头位置,其振幅急剧减小。此外,不应用本发明时的来自可变增益器B的输出与来自共振滤波器Cr(z)的输出相同,通过使向共振滤波器的输入成为0,来自可变增益器B的输出微小地衰减,其变化比应用了本发明时小。
图14A、14B表示应用本发明的第一实施方式的在目标轨道附近的误差信号的结果(图14A)和不使用本发明的第一实施方式将可变增益器B的增益固定为1时的误差信号PES的结果(图14B)。
根据图14A、14B可知:在不应用本发明时,在目标值附近相当于盘颤动的频率的振动大。这是因为在寻轨开始位置和寻轨结束位置的盘颤动振动的振幅不同而产生的现象。另一方面,在使用了本发明时,由于可变增益器B的效果,对盘颤动的振动进行补偿的控制输入对应读写头位置而变化,所以在目标轨道附近的振动特性得到改善。
上述本发明的第一实施方式是与从盘的最外周的轨道向最内周的轨道移动读写头的寻轨控制有关的实施方式,但是,下面作为本发明的第二实施方式,说明与从盘的最内周的轨道向最外周的轨道移动读写头的寻轨控制有关的实施方式。硬盘驱动器的基本结构与所述本发明的第一实施方式相同。
图15表示在本发明的第二实施方式的硬盘驱动器中,作为进行仿真的结果的读写头的移动特性,该仿真是在进行从最内周的轨道向最外周的轨道移动读写头的寻轨控制时进行的仿真。
图16表示本发明第二实施方式的在读写头位置的盘颤动振动的仿真结果。
为了确认本发明的第二实施方式的效果,进行了关于进行了从最内周的轨道向最外周的轨道移动读写头的寻轨控制时的仿真。此时,与图11情况相同,设为从时刻0开始在7.5ms的期间进行寻轨控制。此时,关于读写头位置,通过寻轨控制***如图15所示那样进行了移动。此外,伴随读写头的移动,在读写头位置的盘颤动振动如图16那样进行变化。此时,作为寻轨动作中的从时刻0开始7.5ms的期间,向共振滤波器Cr(z)的输入为0。
图17A、17B表示应用了本发明的第二实施方式的来自可变增益器B的输出的仿真结果(图17A)和不使用本发明将可变增益器B的增益固定为1时的来自可变增益器B的输出的结果(图17B)。
根据图17A、17B可知:应用了本发明时的来自可变增益器B的输出对应读写头位置,其振幅急剧变大。此外,不应用本发明时的来自可变增益器B的输出与来自共振滤波器Cr(z)的输出相同,通过使向共振滤波器的输入成为0,来自可变增益器B的输出微小地衰减。
图18A、18B表示应用本发明的第二实施方式的在目标轨道附近的误差信号的结果(图18A)和不使用本发明的第一实施方式将可变增益器B的增益固定为1时的误差信号PES的结果(图18B)。
根据图18A、18B可知:通过使用本发明,对盘颤动的振动进行补偿的控制输入对应读写头位置进行变化,所以在目标轨道附近的振动特性得到改善。
上述的本发明的第一实施方式说明了成为对象的振动是由盘颤动引起的情况,然后作为本发明第三实施方式,举出成为对象的振动是与盘转速同步的旋转同步振动时的例子来进行说明。硬盘驱动器的基本结构与上述本发明的第一实施方式相同。
作为盘转速的整数倍的振动的线光谱状的振动成分来检测旋转同步振动。其产生的原因各种各样,一部分的旋转同步振动在同一盘面上具有大体相同的相位,成为根据与盘中心的距离,其振幅进行变化的响应。此时的振幅一般在内周大在外周小。本发明第三实施方式设为旋转同步振动存在于1667Hz的情况来进行说明。
图19A、19B表示本发明第三实施方式的共振滤波器Cr(z)30的增益、相位的频率特性。图19A表示增益的频率特性,图19B表示相位的频率特性。
在本发明第三实施方式中,作为对存在于1667Hz的旋转同步振动进行补偿的共振滤波器Cr(z),赋予图19A、19B所示的具有频率响应的传递特性。
图20A、20B表示本发明第三实施方式的跟踪控制***的开环传递特性的增益的频率特性,图20A表示增益的频率特性,图20B表示相位的频率特性。此外,图21表示本发明第三实施方式的跟踪控制***的开环传递特性的矢量轨迹(奈奎斯特图),图22表示本发明第三实施方式的跟踪控制***的灵敏度函数的增益特性。
通过对共振滤波器Cr(z)赋予图19A、19B所示的具有频率响应的传递特性,通过跟踪控制***实现的开环传递特性的频率响应成为图20A、20B所示那样,奈奎斯特图成为图21所示那样。根据图20A、20B、图21可知:通过共振滤波器的效果,跟踪控制***的开环传递特性在旋转同步振动所存在的1667Hz下具有共振特性,该共振特性所描绘的矢量轨迹向远离作为不稳定点的作为(-1,0)的方向右转描绘了圆轨迹。此外,该跟踪控制***的灵敏度函数的增益特性成为图22所示。根据该图22可知,通过共振滤波器,控制***具有改善在旋转同步振动所存在的1667Hz下的灵敏度函数增益的作用。
图23表示本发明第三实施方式的硬盘驱动器的读写头位置对应的设为对象的旋转同步振动的振幅的变化的例子。
设为对象的旋转同步振动在把在最内周轨道的振幅设为1时,其振幅对应读写头位置,如图23那样进行变化。与此相伴,设定KB(可变增益器B)使其具有与图23所示的特性相同的特性。此外,设定KA(可变增益器A)使其具有满足上述说明的式(1)的特性。
图24表示本发明第三实施方式的在读写头位置的旋转同步振动的仿真结果。
为了确认本发明的第三实施方式的效果进行了仿真,该仿真是在进行从最内周的轨道向最外周的轨道移动读写头的寻轨控制时进行的仿真。结果,伴随读写头的移动,在读写头位置的旋转同步振动如图2所示那样进行变化。
图25A、25B表示应用本发明的第三实施方式的来自可变增益器B的输出的仿真结果(图25A)和不使用本发明将可变增益器B的增益固定为1时的来自可变增益器B的输出的结果(图25B)。
根据图25A、25B可知,应用本发明时的来自可变增益器B的输出对应读写头位置其振幅急速地增大。此外,可知,不应用本发明时的来自可变增益器B的输出几乎没有变化。
图26A、26B表示应用本发明的第三实施方式的在目标轨道附近的误差信号的结果(图26A)和不使用本发明将可变增益器B的增益固定为1时的误差信号PES的结果(图26B)。
根据图26A、26B可知,在不应用本发明时,在目标值附近相当于旋转同步振动的频率的振动大。这是因为在寻轨开始位置和寻轨结束位置的旋转同步振动的振幅不同而产生的现象。另一方面,在使用了本发明时,由于可变增益器B的效果,对旋转同步振动进行补偿的控制输入对应读写头位置而变化,在目标轨道附近的振动特性得到改善。
对上述的本发明的第一实施方式设为可变增益对应读写头在寻轨动作中的读写头位置而变化进行了说明,然后,作为本发明的第四实施方式,说明设为对应读写头在寻轨动作中的目标读写头位置,使可变增益变化的例子。另外,硬盘驱动器的基本结构域上述本发明的第一实施方式相同。
关于本发明的第四实施方式,读写头在寻轨动作前的可变增益的值具有寻轨开始时的读写头位置的增益,在寻轨动作开始时或寻轨动作中,将可变增益变更为寻轨动作在目标读写头位置的增益。由此,对于1次的寻轨动作,可以仅进行一次可变增益的导出以及可变增益的变更,可简化运算。
图27A、27B表示本发明第四实施方式的来自可变增益器B的输出的仿真结果(图27A)和不使用本发明将可变增益器B的增益固定为1时的来自可变增益器B的输出的结果(图27B)。根据该图27A、27B可知,应用本发明时的来自可变增益器B的输出,从寻轨动作开始时其振幅急速增大。
图28是表示由MPU16实现的跟踪控制***的另一结构例子的方框图。
上述的本发明的第一实施方式,如图2所示说明的那样,作为在共振滤波器30的输入侧连接可变增益器A31,在共振滤波器30的输出侧连接可变增益器B32,将串联连接的整体(带有可变增益的共振滤波器)与伺服补偿器29并联连接来构成跟踪控制***进行了说明,但是,如图28所示,也可以对于伺服补偿器串联地耦合带有可变增益的共振滤波器来构成跟踪控制***,此时也可以得到与上述本发明的各个实施方式相同的效果。
如上所述,根据本发明的各个实施方式,即使在读写头定位控制***中发生了对应距盘中心的距离其振动振幅变化的干扰振动时,在读写头的寻轨控制后对于该干扰振动也能使读写头位置高速地进行追踪。
这样,根据本发明的各个实施方式,在硬盘驱动器的读写头定位控制***中,可以高速地抑制在特定频率下产生的干扰振动,可以使读写头在记录轨道上正确地进行跟踪。
上述记载是关于实施例的,但本发明并不限于此,在本发明的权利要求的保护范围内可以进行各种变更和修改,这点对于本领域的技术人员来说,是显而易见的。
Claims (12)
1.一种盘装置,其特征在于,
具备控制对象和控制部,
所述控制对象由致动器、由该致动器驱动进行寻轨动作的读写头、以及根据该读写头从信息记录介质读出的信息取得读写头位置信号的电路构成,
所述控制部为了使读写头的目标位置与来自所述电路的读写头位置信号表示的读写头位置的差分即误差信号成为0,生成向所述致动器的操作信号,
所述控制部通过具有以下各部而构成:将所述误差信号作为输入使所述控制对象的传递特性稳定的伺服补偿器;对应读写头位置增益变化的可变增益器A;以该可变增益器A的输出作为输入的共振滤波器;以及以该共振滤波器的输出作为输入的可变增益器B,
所述可变增益器A的增益具有成为所述可变增益器B的增益的倒数的特性,使向所述可变增益器A的输入信号在所述读写头的寻轨动作中成为0,在寻轨动作结束时附近使其成为所述误差信号,将所述共振滤波器的输出信号作为输入信号的所述可变增益器B的输出信号与所述伺服补偿器的输出信号相加后的信号作为赋予所述致动器的输入信号。
2.根据权利要求1所述的盘装置,其特征在于,
存在于所述共振滤波器的共振频率下的干扰振动具有对应在所述盘上的读写头位置而振幅变化的特性,使所述可变增益器B的特性与所述干扰振动对应读写头位置而振幅变化的特性相同。
3.根据权利要求1所述的盘装置,其特征在于,
根据在所述共振滤波器的共振频率下的来自可变增益器B的输出信号振幅在寻轨动作中增加或者减少,来控制赋予所述致动器的输入信号。
4.一种盘装置,其特征在于,
具备控制对象和控制部,
所述控制对象由致动器、由该致动器驱动进行寻轨动作的读写头、以及根据该读写头从信息记录介质读出的信息取得读写头位置信号的电路构成,
所述控制部为了使读写头的目标位置与来自所述电路的读写头位置信号表示的读写头位置的差分即误差信号成为0,生成向所述致动器的操作信号,
所述控制部通过具有以下各部而构成:将所述误差信号作为输入使所述控制对象的传递特性稳定的伺服补偿器;对应寻轨动作时的目标读写头位置增益变化的可变增益器A;以该可变增益器A的输出作为输入的共振滤波器;以及以该共振滤波器的输出作为输入的可变增益器B,
所述可变增益器A的增益具有成为所述可变增益器B的增益的倒数的特性,使向所述可变增益器A的输入信号在所述读写头的寻轨动作中成为0,在寻轨动作结束时附近使其成为所述误差信号,将所述共振滤波器的输出信号作为输入信号的所述可变增益器B的输出信号与所述伺服补偿器的输出信号相加后的信号作为赋予所述致动器的输入信号。
5.根据权利要求4所述的盘装置,其特征在于,
存在于所述共振滤波器的共振频率下的干扰振动具有对应在所述盘上的读写头位置而振幅变化的特性,使所述可变增益器B的特性与所述干扰振动对应读写头位置而振幅变化的特性相同。
6.根据权利要求4所述的盘装置,其特征在于,
根据在所述共振滤波器的共振频率下的来自可变增益器B的输出信号振幅在寻轨动作中增加或者减少,来控制赋予所述致动器的输入信号。
7.一种盘装置,其特征在于,
具备控制对象和控制部,
所述控制对象由致动器、由该致动器驱动进行寻轨动作的读写头、以及根据该读写头从信息记录介质读出的信息取得读写头位置信号的电路构成,
所述控制部为了使读写头的目标位置与来自所述电路的读写头位置信号表示的读写头位置的差分即误差信号成为0,生成向所述致动器的操作信号,
所述控制部通过具有以下各部而构成:将所述误差信号作为输入使所述控制对象的传递特性稳定的伺服补偿器;对应读写头位置增益变化的可变增益器A;以该可变增益器A的输出作为输入的共振滤波器;以及以该共振滤波器的输出作为输入的可变增益器B,
所述可变增益器A的增益具有成为所述可变增益器B的增益的倒数的特性,使向所述可变增益器A的输入信号在所述读写头的寻轨动作中成为0,在寻轨动作结束时附近使其成为所述伺服补偿器的输出信号,将所述共振滤波器的输出信号作为输入信号的所述可变增益器B的输出信号与所述伺服补偿器的输出信号相加后的信号作为赋予所述致动器的输入信号。
8.根据权利要求7所述的盘装置,其特征在于,
存在于所述共振滤波器的共振频率下的干扰振动具有对应在所述盘上的读写头位置而振幅变化的特性,使所述可变增益器B的特性与所述干扰振动对应读写头位置而振幅变化的特性相同。
9.根据权利要求7所述的盘装置,其特征在于,
根据在所述共振滤波器的共振频率下的来自可变增益器B的输出信号振幅在寻轨动作中增加或者减少,来控制赋予所述致动器的输入信号。
10.一种盘装置,其特征在于,
具备控制对象和控制部,
所述控制对象由致动器、由该致动器驱动进行寻轨动作的读写头、以及根据该读写头从信息记录介质读出的信息取得读写头位置信号的电路构成,
所述控制部为了使读写头的目标位置与来自所述电路的读写头位置信号表示的读写头位置的差分即误差信号成为0,生成向所述致动器的操作信号,
所述控制部通过具有以下各部而构成:将所述误差信号作为输入使所述控制对象的传递特性稳定的伺服补偿器;对应寻轨动作时的目标读写头位置增益变化的可变增益器A;以该可变增益器A的输出作为输入的共振滤波器;以及以该共振滤波器的输出作为输入的可变增益器B,
所述可变增益器A的增益具有成为所述可变增益器B的增益的倒数的特性,使向所述可变增益器A的输入信号在所述读写头的寻轨动作中成为0,在寻轨动作结束时附近使其成为所述伺服补偿器的输出信号,将所述共振滤波器的输出信号作为输入信号的所述可变增益器B的输出信号与所述伺服补偿器的输出信号相加后的信号作为赋予所述致动器的输入信号。
11.根据权利要求10所述的盘装置,其特征在于,
存在于所述共振滤波器的共振频率下的干扰振动具有对应在所述盘上的读写头位置而振幅变化的特性,使所述可变增益器B的特性与所述干扰振动对应读写头位置而振幅变化的特性相同。
12.根据权利要求10所述的盘装置,其特征在于,
根据在所述共振滤波器的共振频率下的来自可变增益器B的输出信号振幅在寻轨动作中增加或者减少,来控制赋予所述致动器的输入信号。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007281768 | 2007-10-30 | ||
JP2007-281768 | 2007-10-30 | ||
PCT/JP2008/068754 WO2009057457A1 (ja) | 2007-10-30 | 2008-10-16 | ディスク装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101842841A true CN101842841A (zh) | 2010-09-22 |
CN101842841B CN101842841B (zh) | 2012-12-12 |
Family
ID=40590849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008801138401A Expired - Fee Related CN101842841B (zh) | 2007-10-30 | 2008-10-16 | 盘装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8488268B2 (zh) |
JP (1) | JP4827973B2 (zh) |
KR (1) | KR101120843B1 (zh) |
CN (1) | CN101842841B (zh) |
WO (1) | WO2009057457A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107231115A (zh) * | 2016-03-24 | 2017-10-03 | 发那科株式会社 | 伺服控制装置以及伺服控制方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5226617B2 (ja) * | 2009-06-27 | 2013-07-03 | エイチジーエスティーネザーランドビーブイ | ディスク・ドライブ及びそのサーボ制御方法 |
CN105374372A (zh) | 2014-08-28 | 2016-03-02 | 株式会社东芝 | 盘装置及控制装置 |
JP6794393B2 (ja) | 2018-03-01 | 2020-12-02 | 株式会社東芝 | 磁気ディスク装置、及びアクチュエータの制御方法 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2757357B2 (ja) * | 1987-02-13 | 1998-05-25 | ソニー株式会社 | 回転記録媒体に対するサーボ回路 |
JPH05144047A (ja) | 1991-11-20 | 1993-06-11 | Ricoh Co Ltd | デイスク装置 |
JPH05217315A (ja) | 1992-02-04 | 1993-08-27 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | サーボループゲイン調整方法及びサーボ制御装置 |
US5608586A (en) * | 1994-10-21 | 1997-03-04 | International Business Machines Corporation | Robust servo for disk-shift compensation in rotating storage system |
US5663847A (en) * | 1995-03-27 | 1997-09-02 | Abramovitch; Daniel Y. | Rejection of disturbances on a disk drive by use of an accelerometer |
JP3536455B2 (ja) | 1995-08-04 | 2004-06-07 | 三菱電機株式会社 | 繰り返し補償器およびこの繰り返し補償器を備えたディスク装置 |
JPH1166695A (ja) * | 1997-08-13 | 1999-03-09 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ディスクドライブ装置、サーボ制御装置及び制御装置 |
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 |
JP4340928B2 (ja) | 1998-07-31 | 2009-10-07 | ソニー株式会社 | ヘッド位置決め制御装置、ヘッド位置決め制御方法及びディスク装置 |
JP2001076451A (ja) * | 1999-09-06 | 2001-03-23 | Toshiba Corp | ディスク記憶装置におけるヘッド位置決め制御システム及びヘッド位置決め制御方法 |
JP3693881B2 (ja) * | 2000-03-30 | 2005-09-14 | 富士通株式会社 | ディスク装置のヘッド位置制御方法及び制御装置 |
JP2004503893A (ja) * | 2000-06-09 | 2004-02-05 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | ディスク・ドライブ・システムの整定モード中のアクチュエータ・アーム振動を減少する方法および装置 |
US6690534B2 (en) * | 2000-06-14 | 2004-02-10 | Seagate Technology Llc | Method and apparatus for handling multiple resonance frequencies in disc drives using active damping |
US7054094B2 (en) * | 2000-12-12 | 2006-05-30 | Seagate Technology Llc | Real-time automatic loop-shaping for a disc drive servo control system |
JP3581316B2 (ja) * | 2001-01-31 | 2004-10-27 | 株式会社東芝 | ヘッド位置決め制御システム及び方法 |
JP2003123415A (ja) * | 2001-10-16 | 2003-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気ディスクの偏心制御方法及び偏心制御方法を記録した記録媒体並びに偏心制御方法を用いた磁気ディスク装置 |
JP4010867B2 (ja) | 2002-05-14 | 2007-11-21 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 位置決め制御装置 |
JP2004234712A (ja) | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Canon Inc | 光ディスク装置 |
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 |
CN1925018A (zh) * | 2005-09-02 | 2007-03-07 | 上海乐金广电电子有限公司 | 光盘驱动器的伺服***调节装置 |
JP2007242148A (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 磁気ディスク装置 |
JP2008052794A (ja) | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 磁気ディスク装置 |
-
2008
- 2008-10-16 WO PCT/JP2008/068754 patent/WO2009057457A1/ja active Application Filing
- 2008-10-16 CN CN2008801138401A patent/CN101842841B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-10-16 US US12/740,242 patent/US8488268B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-10-16 KR KR1020107009222A patent/KR101120843B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2008-10-16 JP JP2009539002A patent/JP4827973B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107231115A (zh) * | 2016-03-24 | 2017-10-03 | 发那科株式会社 | 伺服控制装置以及伺服控制方法 |
CN107231115B (zh) * | 2016-03-24 | 2022-04-05 | 发那科株式会社 | 伺服控制装置以及伺服控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4827973B2 (ja) | 2011-11-30 |
US8488268B2 (en) | 2013-07-16 |
KR101120843B1 (ko) | 2012-03-16 |
WO2009057457A1 (ja) | 2009-05-07 |
US20100321819A1 (en) | 2010-12-23 |
JPWO2009057457A1 (ja) | 2011-03-10 |
KR20100057097A (ko) | 2010-05-28 |
CN101842841B (zh) | 2012-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2714905B2 (ja) | 位置決め制御装置 | |
CN100358009C (zh) | 低频扰动补偿控制装置以及使用其的盘驱动器 | |
CN101676995B (zh) | 具有旋转振动补偿的磁记录盘驱动器 | |
KR100824517B1 (ko) | 헤드 위치 결정 제어 방법, 헤드 위치 결정 제어 장치 및디스크 장치 | |
JP3821642B2 (ja) | ディスク装置のヘッド位置決め制御方法及び装置 | |
CN101359478A (zh) | 存储装置、控制方法和控制设备 | |
JPH04274064A (ja) | グレイコードを用いたディスクドライブサーボシステム | |
CN101842841B (zh) | 盘装置 | |
CN101276591A (zh) | 具有适应震动的滤波器的盘驱动装置 | |
CN1322509C (zh) | 头定位控制装置、配备该装置的盘装置及头定位控制方法 | |
US20080174900A1 (en) | High-order hybrid actuator controller | |
KR20010105355A (ko) | 디스크 드라이브내의 이산-시간 서보 제어기를 위한폐루프 스케일링 | |
CN101071575A (zh) | 磁盘装置及磁头位置控制方法 | |
US7139149B1 (en) | Adapting compensation for repeatable runout of sectors based on tracked sector adaptation status | |
JP4509952B2 (ja) | 制御装置、ディスク装置、及びシーク軌道生成方法 | |
US7280304B2 (en) | Method and circuit for compensating slow-varying runout of disk storage system | |
KR100852644B1 (ko) | 시크 제어 방법, 시크 제어 장치 및 디스크 장치 | |
CN1469373A (zh) | 头定位控制方法和使用该方法的盘装置 | |
JPH06506313A (ja) | アクチュエータ・サーボ補償法 | |
CN101388228A (zh) | 定位控制***和定位控制方法 | |
CN1910668B (zh) | 循环控制装置以及光盘装置 | |
US7729078B2 (en) | Information storage device | |
JP4332535B2 (ja) | ヘッド位置決め制御方法及びヘッド位置決め制御装置 | |
CN1815617B (zh) | 伺服控制方法以及适于该方法的装置 | |
JPS599095B2 (ja) | 磁気ディスク記録装置におけるサ−ボヘッド位置決め制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121212 Termination date: 20161016 |