CN108806727B - 减弱多致动器耦合干扰的数据存储装置 - Google Patents

减弱多致动器耦合干扰的数据存储装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种减弱多致动器耦合干扰的数据存储装置。所公开的数据存储装置包含:第一致动器,其被配置为在第一磁盘上方致动第一磁头;以及第二致动器,其被配置为在第二磁盘上方致动第二磁头。基于第一前馈寻道配置文件控制第一致动器以在第一磁盘上方寻道第一磁头,并且控制第二致动器以在第二磁盘上的第二数据磁道上方定位第二磁头,其包括处理第一前馈寻道配置文件以减弱来自第一致动器的耦合干扰。

Description

减弱多致动器耦合干扰的数据存储装置
背景技术
数据存储装置(诸如磁盘驱动器)包含磁盘和连接到致动器臂的远端的磁头,该致动器臂通过音圈电机(VCM)围绕枢轴旋转,以在磁盘上方径向定位磁头。磁盘包含用于记录用户数据扇区和伺服扇区的多个径向间隔的同心磁道。伺服扇区包含磁头定位信息(例如,磁道地址),该磁头定位信息由磁头读取并由伺服控制***处理,以当致动器臂从磁道到磁道寻道时控制该致动器臂。
图1示出现有技术的磁盘格式2,其包含由围绕每个伺服磁道的圆周记录的伺服扇区60-6N定义的一些伺服磁道4。每个伺服扇区6i包含用于存储周期模式的前导码8和同步标记10,该周期模式允许读信号的适当增益调整和定时同步,同步标记10用于存储特殊模式,该特殊模式用于符号同步到伺服数据字段12。伺服数据字段12存储粗略磁头定位信息,诸如伺服磁道地址,用于在寻道操作期间在目标数据磁道上方定位磁头。每个伺服扇区6i进一步包含伺服脉冲串14(例如,N和Q伺服脉冲串)的组,其用相对于彼此并且相对于伺服磁道中心线的预定相位记录。基于相位的伺服脉冲串14提供在写/读操作期间访问数据磁道时用于中心线追踪的精细磁头位置信息。通过读取伺服脉冲串14生成位置误差信号(PES),其中PES表示磁头相对于目标伺服磁道的中心线所测量的位置。伺服控制器处理PES以生成应用于磁头致动器(例如,音圈电机)的控制信号,以便以减少PES的方向在磁盘上方径向致动磁头。
附图说明
图1示出了现有技术磁盘格式,其包含由伺服扇区定义的多个伺服磁道。
图2A和图2B显示了磁盘驱动器形式的数据存储装置,该磁盘驱动器包含多个磁盘和多致动器伺服***,该多致动器伺服***用于在每个磁盘表面上方致动相应的磁头。
图2C是根据一个实施例的流程图,其中当基于前馈寻道配置文件控制第一致动器以在第一磁盘上方寻道第一磁头时,影响第二致动器的耦合干扰被减弱。
图3A示出用于第一磁头的长寻道和短寻道的示例前馈寻道配置文件。
图3B示出了根据一个实施例的在追踪第二磁头时的位置误差信号(PES)的振幅频谱,其包括由在第一磁盘上方寻道第一磁头所引起的耦合干扰。
图4A示出了一个实施例,其中用于第一磁头的前馈寻道配置文件通过耦合模型被过滤以减弱影响第二磁头的耦合干扰。
图4B示出了一个实施例,其中用于第二磁头的前馈寻道配置文件通过耦合模型被过滤以减弱影响第一磁头的耦合干扰。
图5A示出了一个实施例,其中基于第二磁头的测量的PES和估算的PES改变(adapt)用于第二磁头的耦合模型,估算的PES通过用第二伺服回路的抑制模型过滤耦合模型的输出来生成。
图5B示出了一个实施例,其中基于第一磁头的测量的PES和估算的PES改变用于第一磁头的耦合模型,估算的PES通过用第一伺服回路的抑制模型过滤耦合模型的输出来生成。
图6示出了一个实施例,其用于在第二伺服回路耦合模型中改变带通滤波器的增益和中心频率。
具体实施方式
图2A和图2B示出了根据一个实施例的磁盘驱动器形式的数据存储装置。第一致动器16A被配置为在第一磁盘20A上方致动第一磁头18A,以及第二致动器16B被配置为在第二磁盘20B上方致动第二磁头18B。磁盘驱动器进一步包含控制电路***22,该控制电路***22被配置为执行图2C的流程图,其中基于第一前馈寻道配置文件控制第一致动器,以在第一磁盘上方寻道第一磁头(块23),并且第二致动器被控制以在第二磁盘上的第二数据磁道上方定位第二磁头,其包括处理第一前馈寻道配置文件以减弱来自第一致动器的耦合干扰(块24)。
在图2A的实施例中,每个磁盘包含定义多个伺服磁道的多个伺服扇区A0-AN,其中相对于伺服磁道以相同或不同径向密度定义数据磁道。控制电路***22处理从相应的磁头发出的读信号26,以解调伺服扇区并生成位置误差信号(PES),该位置误差信号表示磁头的实际位置与相对于目标磁道的目标位置之间的误差。控制电路***22中的伺服控制***使用合适的补偿滤波器过滤PES,以生成应用于音圈电机(VCM)16A的控制信号28,该音圈电机使致动器臂30围绕枢轴旋转,以便以降低PES的方向在磁盘上方径向致动磁头。伺服扇区可以包含任何合适的磁头位置信息,诸如用于粗略定位的磁道地址和用于精细定位的伺服脉冲串。伺服脉冲串可以包含任何合适的模式,诸如基于振幅的伺服模式或基于相位的伺服模式(图1)。
可以使用任何合适的致动器以在相应的磁盘上方致动磁头。在图2B的实施例中,第一致动器16A包含第一VCMA,并且第二致动器16B包含第二VCMB,该第二VCMB围绕公共轴(shaft)旋转相应的致动器臂。在图2B的示例中,每个VCM围绕公共枢轴(pivot)旋转三个致动器臂,以使在相应的磁盘表面上的致动器八个磁头(每个致动器四个)。然而,其他实施例可以使用任何合适数量的VCM,这些VCM可以围绕公共枢轴旋转任何合适数量的致动器臂。而且在图2B的实施例中,第一伺服信道32A控制第一致动器16A,并且第二伺服信道32B控制第二致动器16B,其中伺服信道可以在分开的集成电路中或在相同集成电路中实施。
图3A示出应用于第一致动器的示例前馈寻道配置文件,以便在第一磁盘上方向目标伺服磁道寻道第一磁头,其包括对应于长寻道的寻道配置文件34和对应于短寻道的寻道配置文件36。图3B示出当在目标数据磁道上方追踪第二磁头时,在第二伺服信道32B内生成的PES的示例振幅频谱,其包括由在第一磁盘上方同时寻道第一磁头所引起的耦合干扰38。在下面描述的实施例中,在图3B中所示的耦合干扰38可在第二伺服信道32B中通过用耦合模型过滤前馈寻道配置文件来减弱,该耦合模型包含使增益和频率被配置为减弱耦合干扰38的带通滤波器。
图4A示出了一个实施例,其中控制电路***包含用于控制第一致动器16A的第一伺服回路和用于控制第二致动器16B的第二伺服回路。第一伺服回路包含第一反馈控制器40A,其被配置为过滤PESA以生成第一命令值42A,并且第二伺服回路包含第二反馈控制器40B,其被配置为过滤PESB以生成第二命令值42B。当在第一磁盘上方寻道第一磁头时,来自第一前馈寻道配置文件44A的值被添加到第一命令值42A,以生成应用于第一致动器16A的第一控制信号46A。第一磁头18A的这个寻道操作引起耦合干扰48B,该耦合干扰48B影响第二磁头18B的追踪操作,其中在图4A中耦合干扰48B被模型化为被添加到控制第二致动器16B的第二控制信号46B。为了减弱耦合干扰48B的影响,用第二耦合模型50B过滤前馈寻道配置文件44A,以生成第二耦合值52B,其表示由致动第一致动器16A所引起的耦合干扰48B。基于第二耦合值52B,由第二反馈控制器40B输出的第二命令值42B被修改,以便减弱耦合干扰48B,并且生成的控制信号46B被用于在追踪第二磁盘上的第二数据磁道时控制第二致动器16B
图4B示出一个实施例,其中用于在追踪操作期间控制第一致动器16A的第一伺服回路包含第一耦合模型50A,该第一耦合模型50A被配置为过滤用于在寻道操作期间控制第二致动器16B的第二前馈寻道配置文件44B。在这个实施例中,由第一耦合模型50A生成的第一耦合值52A减弱由在第二磁盘上方寻道第二磁头所引起的耦合干扰48A
可以使用任何合适的技术以配置第一耦合模型50A和第二耦合模型50B,以便减弱各自的耦合干扰。在一个实施例中,基于伺服***的已知参数从理论上可以确定标称耦合模型,或者通过评估磁盘驱动器的子集和耦合干扰对每个致动器的影响来启发式地确定标称耦合模型。然后,标称耦合模型在制造期间可以被加载到每个生产磁盘驱动器中。在另一个实施例中,可以通过执行测量耦合干扰和相应的传递函数的合适的校准程序来确定用于每个生产磁盘驱动器的耦合模型。在又一个实施例中,一旦已经确定了标称或校准的耦合模型,则可以通过改变耦合模型来进一步优化它,例如,在校准间隔期间或在磁盘驱动器被部署在场(field)时的正常访问操作期间。
图5A示出用于改变第二伺服回路的第二耦合模型50B的一个实施例。用第二伺服回路的第二抑制模型54B过滤第二耦合值52B,以生成估算的PESB 56B,其表示当使用第一伺服回路来寻道第一磁头时的耦合干扰48B的影响。估算的PESB 56B和测量的PESB被处理,以改变第二耦合模型50B。在图5A的实施例中,用于在第一磁盘上方寻道第一磁头的寻道值60A由第二耦合模型50B过滤,其中寻道值60A可以表示任何合适的值,诸如来自如上所述的前馈寻道配置文件的值,或表示用于控制第一致动器16A的第一控制信号46A的命令值。图5B示出了一个类似的实施例,用于基于估算的PESA 56A和测量的PESA来改变第一伺服回路的第一耦合模型50A
图6示出第二耦合模型50B的一个实施例,用于减弱当在第二磁盘上方追踪第二磁头时由在第一磁盘上方寻道第一磁头所引起的耦合干扰48B。在这个实施例中,第二耦合模型50B包含带通滤波器62B,其包含增益和中心频率,增益和中心频率相对于耦合干扰48B的主频率分量的增益和频率被改变,诸如图3B所示。在其他实施例中,第二耦合模型50B可以包含多个带通滤波器,每个滤波器被调谐以减弱耦合干扰的特定频率分量。
在一个实施例中,图6中的带通滤波器62B的增益和中心频率被改变以使PESB最小化。再一次参照图5A,PESB可表示为:
Figure BDA0001598807350000051
其中,P表示第二致动器16B的传递函数,d2表示耦合干扰48B
Figure BDA0001598807350000052
表示第二耦合模型50B的传递函数,Kg表示耦合模型50B的增益,f1(n)表示第一寻道值60A,以及S表示第二伺服回路的误差抑制曲线:
Figure BDA0001598807350000053
其中,C表示第二反馈控制器40B的传递函数。PESB可以通过改变增益Kg被最小化,其根据:
Figure BDA0001598807350000054
其中:
x2(n)=P S F f1(n)
以及P S表示第二抑制模型54B。然后增益Kg可以被改变,其根据:
Figure BDA0001598807350000055
Kg(n+1)=γKg(n)+2μe(n)x2(n)
其中,γ和μ是合适的学习系数。在图6示出的一个实施例中,增益更新值e(n)x2(n)被积分64以生成积分的增益更新值。
在一个实施例中,图6中的带通滤波器62B是以下形式的二阶带通滤波器:
Figure BDA0001598807350000056
具有中心频率ωo被定义为:
Figure BDA0001598807350000057
其可被近似为:
Figure BDA0001598807350000058
假设耦合干扰的主频率分量缓慢地变化,增益改变接近最佳(Kg≈1),且在中心频率附近致动器灵敏度函数中没有剧烈变化(P(ω0)S(ω0)≈P(ω)(S(ω)),则PESB的主分量可表示为:
Figure BDA0001598807350000061
其中,F0表示传递函数66,其生成实际的耦合干扰48B,如图6所示。在中心频率附近:
y2(ω)=P(ω0)S(ω0)F00)f1(ω)+x2(ω)
其中,x2(ω)表示第二抑制模型54B的输出56B
Figure BDA0001598807350000062
再一次参照图6,将微分器68应用于y2(n)并且乘以x2比伺服采样间隔更长的一段时间,误差可表示为:
Figure BDA0001598807350000063
Figure BDA0001598807350000064
由于上述方程中的第一个项为零,因此误差可表示为:
Figure BDA0001598807350000065
由于f1(t)在中心频率ω0处是单音(single tone),当第二耦合模型
Figure BDA0001598807350000066
是精确的时,在F00)f1(t)和之间的相位误差为零并且在
Figure BDA0001598807350000068
Figure BDA0001598807350000069
之间的相位误差为90度。当第二耦合模型
Figure BDA00015988073500000610
具有相距实际耦合传递函数F0的中心频率偏移Δω时:
Figure BDA00015988073500000611
当第二耦合模型
Figure BDA00015988073500000612
的相位延迟在中心频率处为零时,
Figure BDA00015988073500000613
是单位(unity),并且:
在Δω≥0时,real(e)≥0(实部(e)≥0)
在Δω<0时,real(e)<0(实部(e)<0)
由于耦合模型的系数与中心频率近似成比例:
Figure BDA00015988073500000614
图6中的带通滤波器62B的中心频率可被更新,其根据:
a1(k)=a1(k-1)+μe(k)
其中
Figure BDA0001598807350000071
以及μ是合适的学习系数。对于更新带通滤波器62B的中心频率的上述方程在图6中被实施,其具有用于微分y2(t)的微分器68和用于积分乘积的积分器70:
Figure BDA0001598807350000072
在一个实施例中,控制电路***对于不同的操作条件(诸如不同的环境温度、不同的磁头或在跨越相同磁盘的不同的区域)可以改变图6中的带通滤波器62B的增益Kg。对于每个操作条件所改变的增益Kg可以被存储在表中,并且当正常操作期间操作条件变化时,控制电路***可以使用存储在表中的先前改变的增益Kg初始化带通滤波器62B。例如,当有磁头切换时,控制电路***可以用对应于新选择的磁头的增益Kg初始化带通滤波器62B。在一个实施例中,控制电路***可以继续改变所选择的磁头的增益Kg,并且当有另一个磁头切换时,替换表中针对当前磁头的增益Kg,并用针对新选择的磁头的增益Kg初始化带通滤波器62B
可以使用任何合适的控制电路***以实施上述实施例中的流程图,诸如任何合适的集成电路或电路。例如,控制电路***可以在读信道集成电路内实施,或者在与读信道分开的组件中实施,诸如磁盘控制器,或者上面描述的某些操作可以由读信道执行,并且其他可以由磁盘控制器执行。在一个实施例中,读信道和磁盘控制器可以被实施为单独的集成电路,并且在可替代的实施例中,它们被制作成单个集成电路或片上***(SOC)。此外,控制电路***可以包括合适的前置放大器电路,其实施为单独的集成电路,集成到读信道或磁盘控制器电路中,或者集成到SOC中。
在一个实施例中,控制电路***包含执行指令的微处理器,指令可操作以使微处理器执行本文所描述的流程图。指令可以存储在任何计算机可读介质中。在一个实施例中,它们可以存储在微处理器外部的非易失性半导体存储器上,或者与微处理器集成在SOC中。在另一个实施例中,指令存储在磁盘上,并在磁盘驱动器通电时读入易失性半导体存储器中。在又一个实施例中,控制电路***包含合适的逻辑电路***,诸如状态机电路***。
在各种实施例中,磁盘驱动器可以包括磁性盘驱动器、光磁盘驱动器等。此外,一些实施例可以包括电子装置,诸如计算装置、数据服务器装置、媒体内容存储装置等,这些电子装置包含如上所述的存储介质和/或控制电路***。
上面描述的各种特征和过程可以彼此独立使用,或者可以以多种方式组合。所有可能的组合和子组合意在落入这个公开的范围内。此外,某些实施方式中可能省略某些方法、事件或过程块。本文中所描述的方法和过程也不限于任何特定序列,并且与之相关的块或状态可以在恰当的其他序列中执行。例如,所描述的任务或事件可以以不同于具体公开的顺序执行,或者多个可以组合在单个块或状态中。示例任务或事件可以以串行方式、并行方式或以某个其他方式执行。任务或事件可以被添加到或从所公开的示例实施例中移除。本文描述的示例***和组件可以不同于所描述的被配置。例如,与公开的示例实施例相比,元素可以被添加、移除或重新排列。
虽然已经描述了某些示例实施例,但这些实施例仅以示例的方式呈现,并且不意在限制本文所公开的发明的范围。因此,上述描述中的任何内容都不意味着任何特别的特征、特性、步骤、模块或块是必要的或不可缺少的。实际上,本文中所描述的新颖方法和***可以体现在各种其他形式中;此外,以本文中所描述的方法和***形式的各种省略、替换和改变可以在不脱离本文所公开的实施例的精神的情况下进行。

Claims (24)

1.一种数据存储装置,其包含:
第一致动器,其被配置为在第一磁盘上方致动第一磁头;
第二致动器,其被配置为在第二磁盘上方致动第二磁头;以及
控制电路***,其被配置为:
基于第一前馈寻道配置文件控制所述第一致动器,以在所述第一磁盘上方寻道所述第一磁头;以及
控制所述第二致动器,以在所述第二磁盘上的第二数据磁道上方定位所述第二磁头,其包括处理所述第一前馈寻道配置文件以减弱来自所述第一致动器的耦合干扰;
其中所述第一前馈寻道配置文件包括对应于长寻道的寻道配置文件和对应于短寻道的寻道配置文件。
2.根据权利要求1所述的数据存储装置,其中所述控制电路***进一步被配置为:
用第二耦合模型过滤所述第一前馈寻道配置文件以生成第二耦合值,所述第二耦合值表示由控制所述第一致动器所引起的耦合干扰;
生成第二位置误差信号即第二PES,所述第二PES表示所述第二磁盘上方的所述第二磁头相对于所述第二数据磁道的位置;
处理所述第二PES来生成第二命令值;
基于所述第二耦合值修改所述第二命令值;以及
基于所修改的第二命令值,控制所述第二致动器以在所述第二数据磁道上方定位所述第二磁头。
3.根据权利要求2所述的数据存储装置,其中所述第二耦合模型包含带通滤波器。
4.根据权利要求3所述的数据存储装置,其中所述控制电路***进一步被配置为基于至少所述第二PES改变所述带通滤波器的增益和中心频率中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的数据存储装置,其中所述控制电路***进一步被配置为:
基于第二前馈寻道配置文件控制所述第二致动器,以在所述第二磁盘上方寻道所述第二磁头;以及
控制所述第一致动器以在所述第一磁盘上的第一数据磁道上方定位所述第一磁头,其包括处理所述第二前馈寻道配置文件以减弱来自所述第二致动器的耦合干扰。
6.一种数据存储装置,其包含:
第一致动器,其被配置为在第一磁盘上方致动第一磁头;
第二致动器,其被配置为在第二磁盘上方致动第二磁头;以及
控制电路***,其被配置为:
基于第一寻道值控制所述第一致动器,以在所述第一磁盘上方寻道所述第一磁头;
用第二耦合模型过滤所述第一寻道值以生成第二耦合值,所述第二耦合值表示来自所述第一致动器的耦合干扰;
生成第二位置误差信号即第二PES,所述第二PES表示所述第二磁头相对于所述第二磁盘上的第二数据磁道的位置;
处理所述第二PES来生成第二命令值;
基于所述第二耦合值修改所述第二命令值;
基于所修改的第二命令值,控制所述第二致动器以在所述第二数据磁道上方定位所述第二磁头;
用第二伺服回路的第二抑制模型过滤所述第二耦合值,所述第二伺服回路被配置为控制所述第二致动器;以及
基于所述第二抑制模型的输出和所述第二PES来改变所述第二耦合模型。
7.根据权利要求6所述的数据存储装置,其中所述第二耦合模型包含带通滤波器。
8.根据权利要求7所述的数据存储装置,其中所述控制电路***进一步被配置为基于所述第二抑制模型的所述输出和所述第二PES来改变所述带通滤波器的增益和中心频率中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的数据存储装置,其中所述控制电路***进一步被配置为基于所述第二抑制模型的所述输出和所述第二PES之间的差值来改变所述带通滤波器的所述增益。
10.根据权利要求9所述的数据存储装置,其中所述控制电路***进一步被配置为:
将所述第二抑制模型的所述输出和所述第二PES之间的所述差值乘以所述第二PES以生成增益更新值;
积分所述增益更新值;以及
基于所积分的增益更新值改变所述带通滤波器的所述增益。
11.根据权利要求9所述的数据存储装置,其中所述控制电路***进一步被配置为:
微分所述第二PES以生成微分的值;
将所述微分的值乘以所述第二抑制模型的所述输出,以生成中心频率更新值;
积分所述中心频率更新值;以及
基于所积分的中心频率更新值改变所述带通滤波器的所述中心频率。
12.根据权利要求6所述的数据存储装置,其中所述控制电路***进一步被配置为:
基于第二寻道值控制所述第二致动器,以在所述第二磁盘上方寻道所述第二磁头;
用第一耦合模型过滤所述第二寻道值以生成第一耦合值,所述第一耦合值表示来自所述第二致动器的耦合干扰;
生成第一位置误差信号即第一PES,所述第一PES表示所述第一磁头相对于所述第一磁盘上的第一数据磁道的位置;
处理所述第一PES来生成第一命令值;
基于所述第一耦合值修改所述第一命令值;
基于所修改的第一命令值控制所述第一致动器以在所述第一数据磁道上方定位所述第一磁头;
用第一伺服回路的第一抑制模型过滤所述第一耦合值,所述第一伺服回路被配置为控制所述第一致动器;以及
基于所述第一抑制模型的输出和所述第一PES改变所述第一耦合模型。
13.一种操作数据存储装置的方法,所述方法包含:
基于第一前馈寻道配置文件控制第一致动器,以在第一磁盘上方寻道第一磁头;以及
控制第二致动器以在第二磁盘上的第二数据磁道上方定位第二磁头,其包括处理所述第一前馈寻道配置文件以减弱来自所述第一致动器的耦合干扰;
其中所述第一前馈寻道配置文件包括对应于长寻道的寻道配置文件和对应于短寻道的寻道配置文件。
14.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:
用第二耦合模型过滤所述第一前馈寻道配置文件以生成第二耦合值,所述第二耦合值表示由控制所述第一致动器所引起的耦合干扰;
生成第二位置误差信号即第二PES,所述第二PES表示所述第二磁盘上方的第二磁头相对于所述第二数据磁道的位置;
处理所述第二PES来生成第二命令值;
基于所述第二耦合值修改所述第二命令值;以及
基于所修改的第二命令值,控制第二致动器以在所述第二数据磁道上方定位所述第二磁头。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述第二耦合模型包含带通滤波器。
16.根据权利要求15所述的方法,其进一步包含基于至少所述第二PES改变所述带通滤波器的增益和中心频率中的至少一个。
17.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:
基于第二前馈寻道配置文件控制第二致动器,以在所述第二磁盘上方寻道所述第二磁头;以及
控制所述第一致动器以在所述第一磁盘上的第一数据磁道上方定位所述第一磁头,其包括处理所述第二前馈寻道配置文件以减弱来自所述第二致动器的耦合干扰。
18.一种操作数据存储装置的方法,所述方法包括:
基于第一寻道值控制第一致动器,以在第一磁盘上方寻道第一磁头;
用第二耦合模型过滤所述第一寻道值以生成第二耦合值,所述第二耦合值表示来自所述第一致动器的耦合干扰;
生成第二位置误差信号即第二PES,所述第二PES表示第二磁头相对于第二磁盘上的第二数据磁道的位置;
处理所述第二PES来生成第二命令值;
基于所述第二耦合值修改所述第二命令值;
基于所修改的第二命令值控制第二致动器以在所述第二数据磁道上方定位所述第二磁头;
用第二伺服回路的第二抑制模型过滤所述第二耦合值,所述第二伺服回路被配置为控制所述第二致动器;以及
基于所述第二抑制模型的输出和所述第二PES来改变所述第二耦合模型。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述第二耦合模型包含带通滤波器。
20.根据权利要求19所述的方法,其进一步包含基于所述第二抑制模型的所述输出和所述第二PES改变所述带通滤波器的增益和中心频率中的至少一个。
21.根据权利要求20所述的方法,其进一步包含基于所述第二抑制模型的所述输出和所述第二PES之间的差值改变所述带通滤波器的所述增益。
22.根据权利要求21所述的方法,其进一步包含:
将所述第二抑制模型的所述输出和所述第二PES之间的所述差值乘以所述第二PES以生成增益更新值;
积分所述增益更新值;以及
基于所积分的增益更新值,改变所述带通滤波器的所述增益。
23.根据权利要求21所述的方法,其进一步包含:
微分所述第二PES以生成微分的值;
将所述微分的值乘以所述第二抑制模型的所述输出,以生成中心频率更新值;
积分所述中心频率更新值;以及
基于所积分的中心频率更新值,改变所述带通滤波器的所述中心频率。
24.根据权利要求18所述的方法,其进一步包含:
基于第二寻道值控制所述第二致动器,以在所述第二磁盘上方寻道所述第二磁头;
用第一耦合模型过滤所述第二寻道值以生成第一耦合值,所述第一耦合值表示来自所述第二致动器的耦合干扰;
生成第一位置误差信号即第一PES,所述第一PES表示所述第一磁头相对于所述第一磁盘上的第一数据磁道的位置;
处理所述第一PES来生成第一命令值;
基于所述第一耦合值修改所述第一命令值;
基于所修改的第一命令值,控制所述第一致动器以在所述第一数据磁道上方定位所述第一磁头;
用第一伺服回路的第一抑制模型过滤所述第一耦合值,所述第一伺服回路被配置为控制所述第一致动器;以及
基于所述第一抑制模型的输出和所述第一PES改变所述第一耦合模型。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10347278B1 (en) 2018-10-24 2019-07-09 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device configuring a write inhibit shock threshold for multiple actuators
US10410657B1 (en) * 2019-01-19 2019-09-10 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device employing nominal and adaptive multi-actuator decoupler
US10872629B2 (en) 2019-03-06 2020-12-22 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device coupling/decoupling actuator arm to/from an actuator
US11049517B1 (en) * 2020-04-17 2021-06-29 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device staggering access operations to facilitate concurrent access of two disk surfaces
US11205450B2 (en) * 2020-05-20 2021-12-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Split-actuator disk drive that uses microactuator feedforward to reduce effects of cross-actuator coupling
US11189309B1 (en) 2021-02-03 2021-11-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Split-actuator drive that coordinates timing of aggressor and victim for effective victim disturbance-feedforward
US11862196B1 (en) 2022-08-01 2024-01-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Split-actuator drive that coordinates fractional-wedge timing of aggressor and victim for effective victim feedforward

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4979055A (en) * 1987-06-02 1990-12-18 Conner Peripherals, Inc. Disk drive system controller architecture utilizing embedded real-time diagnostic monitor
JPH03263659A (ja) * 1990-03-14 1991-11-25 Fujitsu Ltd 磁気ディスク装置
US5274773A (en) * 1990-11-09 1993-12-28 Conner Peripherals, Inc. Flexible host interface controller architecture
EP0556324B1 (en) * 1990-11-09 2001-05-30 Seagate Technology LLC Multiple microcontroller hard disk drive control architecture
US5261058A (en) * 1990-11-09 1993-11-09 Conner Peripherals, Inc. Multiple microcontroller hard disk drive control architecture
US5761007A (en) * 1997-02-05 1998-06-02 International Business Machines Corporation Disk drive with multiple actuators on a single axis having different inertia characteristics
US6262868B1 (en) * 1997-12-30 2001-07-17 International Business Machines Corporation Method and structures used for connecting recording head signal wires in a microactuator
CN1363099A (zh) * 1999-07-23 2002-08-07 西加特技术有限责任公司 使用自适应前馈伺服装置抑制双致动器磁盘驱动器中机械相互作用的干扰
US6490138B1 (en) 2000-08-30 2002-12-03 International Business Machines Corporation Multiple actuator pivot bearing
US6563657B1 (en) 2000-09-29 2003-05-13 International Business Machines Corporation Multiple and reconfigurable data access and storage device using multiple actuators
US6765743B2 (en) 2001-04-18 2004-07-20 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands. B.V. Micro-actuator transducer stack inertia cancellation control
US6687092B2 (en) 2001-05-10 2004-02-03 Hitachi Global Storage Technologies Netherland B.V. Pivot bearing assembly for compensating for disk drive actuator tilt
US6747836B2 (en) 2001-07-13 2004-06-08 Stmicroelectronics, Inc. Position control system and method for magnetic hard disk drive systems with dual stage actuation
JP2003187540A (ja) * 2001-12-19 2003-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気ディスク装置
JP4095839B2 (ja) 2002-06-24 2008-06-04 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 二段アクチュエータの位置決め制御装置
US6952322B1 (en) 2002-11-27 2005-10-04 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive reading servo sectors recorded at a relative offset on multiple disk surfaces to increase the servo sample rate
US7245448B2 (en) 2003-02-20 2007-07-17 Fujitsu Limited Information recording apparatus and data writing control device therefor
US7102842B1 (en) * 2004-06-08 2006-09-05 Howard Albert R Disk data storage apparatus and method using multiple head actuators
US7268968B2 (en) * 2004-09-30 2007-09-11 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Vibration suppression for servo control
JP2006134376A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気ディスク装置及びシーク動作の実行方法
US7206162B2 (en) * 2004-11-30 2007-04-17 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Seek trajectory generation using adaptive filtering
US7277258B2 (en) 2005-06-21 2007-10-02 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Dual-stage actuator disk drive with optimal location of the movable portion of the secondary actuator
US7345841B2 (en) 2006-02-07 2008-03-18 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Disk drive using a disturbance sensor for disturbance frequency-identification and suppression
US7486470B1 (en) 2007-10-31 2009-02-03 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Hard disk drive vibration cancellation using adaptive filter
US8896955B1 (en) 2010-08-31 2014-11-25 Western Digital Technologies, Inc. Adaptive track follow control
US8514523B2 (en) * 2011-07-29 2013-08-20 HGST Netherlands B.V. Flexible-printed-circuit voice-coil assembly configured for integration in a voice-coil motor
US8743503B1 (en) 2013-03-11 2014-06-03 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive updating compensation values for multiple servo sectors based on PES generated for current servo sector
US9147419B2 (en) 2013-09-30 2015-09-29 Marvell World Trade Ltd. Generating position error signal based on data tracks for magnetic data storage
US20170309304A1 (en) 2014-10-03 2017-10-26 Agency For Science, Technology And Research Hardware based crosstalk reduction for hard disk drives
US9361919B1 (en) * 2014-10-10 2016-06-07 Seagate Technology Llc Disk drive with parallel head actuation
US9601143B1 (en) * 2015-08-28 2017-03-21 Seagate Technology Llc Disturbance observer with energy reducing filter
US9437231B1 (en) * 2015-09-25 2016-09-06 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device concurrently controlling and sensing a secondary actuator for actuating a head over a disk

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