CN1400593A - 用于偏心率补偿的盘片驱动伺服***及其方法 - Google Patents
用于偏心率补偿的盘片驱动伺服***及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1400593A CN1400593A CN02131531A CN02131531A CN1400593A CN 1400593 A CN1400593 A CN 1400593A CN 02131531 A CN02131531 A CN 02131531A CN 02131531 A CN02131531 A CN 02131531A CN 1400593 A CN1400593 A CN 1400593A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- value
- speed
- feedforward control
- doubly
- control value
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 23
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 68
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/02—Driving or moving of heads
- G11B21/10—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
- G11B7/0953—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for eccentricity of the disc or disc tracks
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0945—Methods for initialising servos, start-up sequences
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
- G11B7/08541—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head involving track counting to determine position
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
一种用于偏心率补偿的盘片驱动伺服***及其方法。该盘片驱动伺服***包括:误差检测器,用于检测转盘致动器的实际位置和预定标称基准位置之间的位置误差;反馈单元,用于产生并输出第一控制值,该控制值用于补偿从误差检测器接收到的位置误差;学习控制器,用于计算、存储以及输出第二控制值,该控制值用于补偿在盘片驱动器的一个或多个预定速度下的偏心率;以及增益/相位调节器,根据在一个或多个预定速度下的转盘致动器的频率响应特性来提供用于学习控制器的第二控制值的增益和相位补偿信息。从而,可以有效地补偿转盘致动器的偏心率,并由此根据盘片偏心率来改善盘片驱动伺服***的引导性能、跟踪性能以及高速寻迹性能。
Description
技术领域
本发明涉及到对盘片驱动器的偏心率补偿,特别是涉及到一种用于偏心率补偿的盘片驱动伺服***,以及用于盘片驱动器偏心率补偿的方法,该盘片驱动伺服***形成并利用包括与盘片驱动器的转速相应的补偿性控制值的表格,通过重复控制学习和盘片驱动器转盘致动器的频率响应特性来获得补偿性控制值。
背景技术
图1显示一个由光盘驱动伺服***中的偏心率引起的跟踪误差信号的例子。当主轴的旋转轴转动使盘片偏离盘片的轨迹中心时,就会在光盘驱动伺服***中出现偏心率。这种偏心率已经成为一种主要的周期式干扰成分,并且随着盘片驱动器的转速的提高,偏心率的影响还会增强。如果没有补偿偏心率,就不能执行精确跟踪。因此,常规***已采用了各种各样的偏心率补偿方法。
图2是一个常规的光学记录和再现装置的拾取头(pick up head,PUH)位置控制***的方框图。PUH位置控制***接收一个指示PUH的理想位置的标称位置作为输入信号。利用符号改变,将指示致动器220的实际位置的信号反馈给加法器200,并在此将信号加给标称位置,致动器220驱使PUH在光盘驱动器中移动。从加法器200输出的误差信号"e"被输入到控制器210。控制器210执行补偿误差信号"e"的预定算法并且将补偿控制输出信号施加到致动器220。致动器220根据从控制器210收到的补偿信号移动PUH。重复该操作以调节PUH的位置;然而,利用这种常规控制***不能克服大的偏心率。
图3显示一种常规方法的实例,其中,执行偏心率补偿的程序被加到图2所示的控制***。在图3的***中,假定偏心率信号具有周期特性,振幅A为正弦形状即Asin(ωt+φ),盘片转动频率为ω,相位为φ。用于这种偏心率补偿的方法公开在美国第5,892,742号专利中。在图3***的操作中,在开始跟踪控制之前,根据错误波形计算出前馈控制值300,如图1所示。换句话说,利用在轨迹旋转周期期间出现的跟踪误差的数目来确定偏心率的振幅,如图1所示,并且基于在用于指示转动的致动器驱动杆索引参考信号与具有最大振幅的跟踪误差之间的延迟时间来确定偏心率的相位。计算出的前馈控制值300被加到控制器210的输出。该偏心率补偿法实施简单并且可以容易地应用。然而,由于该方法是一种不考虑伺服(致动器)控制***的响应特性的开口环路方法,并且周期式偏心率不完全地接近完全的正弦波,所以其性能受到限制。
图4显示一种常规方法的另一个实例,其中,执行偏心率补偿的程序被加给图2所示的控制***。图4的控制***公开在美国第5,550,685号专利中,并且被用于一种硬盘驱动***。在该控制***中,在开始控制之前,利用跟踪误差信号获得固定的前馈控制,然后将其保存在表400中,并且,在控制期间,利用所储存的前馈控制来补偿由偏心率引起的误差。此外,考虑到由在盘片驱动***的操作期间的外界因素带来的可重复偏出(RepeatableRunOut:RRO)方面的变化,另外提供一种自适应前馈控制器410。因此,执行离散傅里叶变换(DFT),以便从位置误差信号(PES)"e"提取特定频率分量,然后执行相反的DFT(IDFT)以获得特定频率分量的信号。特定频率分量的信号被加给PES"e",并且相加结果被加给现有的伺服控制环路的误差输入。通过这些操作,可以执行误差补偿控制。考虑到整个闭合环路的响应特性,图4的控制***被具体化。虽然它比上述***更复杂,但却更加有效。然而,图4的控制***没有考虑具有各种各样频率的偏心率,而仅考虑一种特定的频率。此外,图4的控制***自身无法与盘片驱动器转速变化相适应。
当偏心率的振幅保持不变时,偏心率频率分量随着盘片驱动器重放速度的变化而变化。由于盘片的重放速度根据盘片驱动器的致动器的频率响应特性而变化,偏心率就对***有不同的影响,所以,依靠盘片的重放速度来改变用于偏心率补偿的控制值是必要的。特别是,一旦偏心率对***有大的影响,就可以在盘片的重放速度较低时补偿偏心率,但是,随着盘片的重放速度的降低也减小了***的可靠性。由于盘片驱动***的转速的提高需要盘片的重放速度的提高,所以更加需要有效的偏心率补偿。在高偏心率盘片的情况下,随着盘片驱动伺服***的重放速度的提高,偏心率的影响也增大,从而阻碍了在跟踪控制期间的均衡的引导操作。为了克服这些问题,在典型盘片驱动伺服***中,根据偏心率的振幅来为重放速度设置最大极限。
因此,为了解决以上问题,考虑各种驱动器频率以及偏心率值以便有效地补偿盘片偏心率从而确定控制是必需的。因而,需要一种自身可以有效地适应较高转速的新型偏心率补偿方法和装置。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的一个目的是提供一种盘片驱动伺服***及其方法,首先,该***在偏心率的影响较小时通过在低速下的重复学习获得用于偏心率补偿的控制输入信息,通过基于获得的控制输入信息执行对高速运转的盘片驱动器转盘致动器的增益和相位响应特性的补偿,从而改变控制输入值,然后,利用作为低速初始值的已改变的控制输入值来执行重复学习,由此根据盘片偏心率改进以高速运行的盘片驱动伺服***的引导性能、跟踪性能以及高速寻迹性能。
为了实现本发明的上述目的,在此提供一种用于偏心率补偿的盘片驱动伺服***,该***包括:误差检测器,用于检测转盘致动器的实际位置和预定标称基准位置之间的位置误差;反馈单元,用于产生并输出第一控制值,该第一控制值用于补偿从误差检测器收到位置误差;学习控制器,用于计算、存储以及输出第二控制值,该第二控制值用于补偿在盘片驱动器的一个或多个预定速度下的偏心率;以及增益/相位调节器,根据在一个或多个预定速度下的转盘致动器的频率响应特性来提供增益和相位补偿信息,该增益和相位补偿信息用于学习控制器的第二控制值。
更优选的是,学习控制器包括:存储单元,用于存储每轨迹旋转周期的第二控制值,该第二控制值用于补偿在所有一个或多个预定速度下的偏心率;第一滤波器,用于对从误差检测器收到的位置误差进行滤波;以及第二滤波器,用于对各个来自存储单元的第二控制值进行滤波。通过学习控制确定在基速下的第二控制值,其中,通过对第一滤波器的输出和第二滤波器的输出进行求和获得数值,并且连续不断地对该数值进行更新,直到该数值到达一个特定值。
更优选的是,设置第一和第二滤波器的控制特性系数,以便于随着更新迭代次数的提高,第二控制值到达一个特定值。
更优选的是,存储单元存储与预定采样数一样多的用于每轨迹旋转周期下的基速的第二控制值,以及存储与n倍基速相应的预定采样数一样多的用于每轨迹旋转周期下的n倍基速的第二控制值。
更优选的是,通过将第二控制值乘以"n"而获得用于n倍基速的第二控制值,通过学习控制确定用于基速的第二控制值。
更优选的是,利用来自增益/调节器的增益和相位补偿值来更新用于n倍基速的第二控制值。
更优选的是,通过学习控制来更新用于n倍基速的第二控制值。
为了实现本发明的上述目的,在一个实施例中提供了一种盘片驱动伺服***的偏心率补偿的方法。该方法包括下列步骤:在基速即暂停速度情况下,计算用于偏心率补偿的前馈控制值;在n倍暂停速度情况下,利用在暂停速度情况下计算出的前馈控制值计算用于偏心率补偿的前馈控制值;根据在n倍暂停速度下的盘片驱动伺服***的转盘致动器的频率响应特性,基于增益和相位补偿值来更新用于n倍暂停速度的前馈控制值;以及,在n倍暂停速度下驱动致动器时,将用于n倍暂停速度的更新过的前馈控制值作为输入控制值提供给转盘致动器。
更优选的是,通过学习控制确定用于基速的前馈控制值,其中,对转盘致动器的位置误差和先前的前馈控制值进行滤波,对滤波的结果进行相加,并且通过滤波和相加来重复更新相加的结果,直到其到达一个特定值。
更优选的是,通过以"n"时间间隔从用于暂停速度的前馈控制值提取前馈控制值,来确定用于n倍暂停速度的偏心率补偿前馈控制值;根据转盘致动器的频率响应特性,基于增益和相位补偿值,利用前馈控制值执行补偿;以及,利用作为初始值的补偿过的前馈控制值执行学习控制,在学习控制中,对致动器的位置误差和先前的前馈控制值进行滤波,对滤波的结果进行相加,并且通过滤波和相加重复地更新相加结果直到其到达一个特定值。
为了实现本发明的上述目的,在另一个实施例中,还提供了一种用于盘片驱动伺服***的偏心率补偿的方法。该方法包括的步骤:在基速即暂停速度情况下,计算用于补偿偏心率的前馈控制值,通过学习控制处理相加滤波结果,在学习控制处理中,对转盘致动器的位置误差和先前的前馈控制值进行相加,以及通过滤波和相加重复地更新相加结果直到其到达一个特定值;在n倍暂停速度情况下,利用根据暂停速度计算出的前馈控制值计算用于偏心率补偿的前馈控制值;通过根据在n倍暂停速度下的盘片驱动伺服***的转盘致动器的频率响应特性来反映增益和相位补偿值,利用增益和相位补偿前馈控制值来更新用于n倍暂停速度的前馈控制值;通过执行学习控制,利用偏心率补偿前馈值来更新用于n倍暂停速度的增益和相位补偿前馈控制值;以及,在n倍暂停速度下驱动转盘致动器时,将用于n倍暂停速度的偏心率补偿前馈控制值作为输入控制值的供给转盘致动器。
附图说明
参考附图,通过详细描写其中一个最优实施例,上述本发明的目的和优点会变得更加明显,其中:
图1是一个示意图,显示由光盘驱动伺服***中的偏心率引起的跟踪误差信号的实例;
图2是一个常规光学记录和再现装置的拾取头(PUH)位置控制***的方框图;
图3是一个示意图,显示常规方法的一个实例,其中,执行偏心率补偿的程序被加给图2所示的控制***;
图4是一个示意图,显示常规方法的另一个实例,其中,执行偏心率补偿的程序被加给图2所示的控制***;
图5是一个根据本发明实施例的盘片驱动伺服***的方框图;
图6A和6B分别是光盘驱动器的盘片驱动转盘致动器的增益响应特性和相位响应特性的实例的图表;
图7A和7B是学习控制器的存储单元中存储起始控制值的表格和存储控制值的表格的实例的示意图,这些表格是在依照本发明实施例的盘片驱动伺服***的增益和相位补偿之后获得的;以及
图8是一个根据本发明实施例的盘片驱动伺服***的偏心率补偿方法的流程图。
具体实施方式
以下,参考附图详细描写本发明的实施例。
图5是一个依照本发明实施例的用于偏心率补偿的盘片驱动伺服***的方框图。盘片驱动伺服***包括转盘致动器500、误差检测器510、反馈控制器520、学习控制器530和增益/相位调节器540。
转盘致动器500确定光头的位置,该光头例如是用于将数据记录在光记录媒体上或从其上再现数据的拾取头(PUH)。
误差检测器510检测PUH的标称基准位置和实际位置之间的差异(位置误差)。
反馈控制器520接收来自误差检测器510的位置误差值,并且产生用于改变PUH的实际位置的致动器驱动控制值以补偿位置误差。
在盘片驱动伺服***工作期间,学习控制器530产生并存储用于补偿转盘致动器500的位置误差的前馈控制值,该位置误差是由预定转速下的偏心率引起的。学习控制器530包括存储单元531、第一滤波器532以及第二滤波器533。存储单元531存储用于补偿转盘致动器500的位置误差的控制值,转盘致动器500的位置误差是由以预定转速驱动下的盘片的偏心率引起的。第一滤波器532依照某些预定的特征对从误差检测器510接收的位置误差输出值进行滤波。第二滤波器533依照其他的预定特征对保存在存储单元531中的控制值进行滤波。将从第一滤波器532和第二滤波器533输出的值相加,并且用相加结果值替换保存在存储单元531中的相应转速的特定控制值。重复执行上述学习控制器530的操作,直到将被保存在存储单元531中的相应转速的控制值到达一个特定值。假如根据盘片的单轨迹转动的控制被称为单控制周期,当从第k控制周期获得的控制值是uk(t)并且当前跟踪误差是ek(t),就可以从公式(1)中得到从第(k+1)控制周期获得的控制值Uk+1(t)。
Uk+1(s)=P(s)Uk(s)+Q(s)Ek(s) ...(1)
在此,通过uk(t)、uk+1(t)以及ek(t)的拉普拉斯(Laplace)变换,分别获得Uk(s)、Uk+1(s)以及Ek(s),而P(s)和Q(s)分别表示用于处理Uk(s)和Ek(s)的第一和第二滤波器532和533各自的控制特性系数。如公式(1)所示,重复地相加前面的控制值和与前面的控制值相应的误差补偿的结果(表现为位置误差)、并且不断地更新相加的结果值以确定最优控制值的操作,可被称为学习控制。在学习控制期间设置第一和第二滤波器532及533各自的控制特性系数,以便在学习过程中增加重复次数时,学习的结果可以接近和达到一个特定值。对于单轨迹周期,学习控制器530通过学习控制计算在基速(或暂停速度)下用于偏心率补偿的致动器驱动前馈控制值,并且将其存储。在高速下的前馈控制值是由在低速下的前馈控制值计算出来的。根据由增益/相位调节器540提供的增益和相位补偿值来更新所计算出的前馈控制值,并且,更新的结果值被用作在另一个学习控制程序期间的初始值,由此产生一个达到一个特定值的最终前馈控制值。学习控制器530的存储单元531采用表格的格式存储在不同的预定的低速和高速下的控制值,并且在驱动转盘致动器500时,根据不同的预定速度下的偏心率补偿提供作为前馈值的控制值。
增益/相位调节器540根据在预定速度下的转盘致动器的频率响应特性来提供增益和相位补偿值。然后,利用由增益/相位调节器540提供的增益和相位补偿值来更新存储单元531中用于预定速度的控制值,并且更新过的控制值被用作用于学习控制的初始值。通过学习控制,在经过增益/相位补偿之后,保存在存储单元531内的控制值成为可以有效且可靠地抑制偏心率的控制值。
图6A和6B分别是转盘致动器的增益响应特性和相位响应特性的实例的图表。在频率超过预先确定的值之后,增益会逐渐地减少而相位差值会增大。这种对于图5的转盘致动器500的增益和相位的响应特性信息被保存在增益/相位调节器540内,并且增益/相位调节器540基于响应特性信息分别提供增益和相位补偿值,该响应特性信息用于与不同频率相对应的预定速度。
图7A和7B是存储在学习控制器530的存储单元531内的起始控制值和控制值的表格的实例的示意图,这些表格是在增益和相位补偿之后获得的。图7A显示了存储用于预定基速、双倍预定基速及三倍基速的起始控制值的表格。在此,特别是由于在各个速度下产生的偏心率,与抽样误差数目一样多的起始控制值出现在单盘片轨迹旋转周期期间。当用于抑制由在预定基速下的偏心率引起的误差的起始控制值为m0、m1、m2、...、m(n-1)(这里"n"指在一个盘片轨迹旋转周期期间的抽样数目)时,就从用于预定基速的起始控制值获得如m0、m2、m4、...、m(n-2)的用于双倍预定基速的起始控制值。换句话说,对于双倍预定基速,从用于预定基速的起始控制值获得2i起始控制值(这里i=0至(n-1))。对于用于三倍基速因子的起始控制值,从用于基速因子的起始控制值获得3i起始控制值。在控制值改变之后将其存储在图7B所示的表格中,所存储的控制值是根据预定的速度,通过由图5的增益/相位调节器540提供的增益和相位补偿值的应用,从图7A所示的值变化而来。例如,在双倍预定基速情况下,如果与双倍预定基速相应的增益补偿值α和相位补偿值β(360×2/n)由增益/相位调节器540提供,那么用于双倍预定基速的起始控制值m0、m1、m2...、m(n-2)就转化为α×m2、α×m4、...、α×m0。同样,用于其它速率因数的起始控制值通过应用由增益/相位调节器540提供的增益和相位补偿值而转化为新的控制值。在预定速度下的学习控制期间,图7B所示的表格中的控制值被用作初始值,并且通过用于控制转盘致动器500的学习控制来确定最终控制值。
图8是一个根据本发明实施例的盘片驱动伺服***的偏心率补偿方法的流程图。在步骤800中,在装载盘片之后,利用在固定基速(暂停速度)下的学习控制计算出用于补偿盘片驱动伺服***的偏心率的最优前馈控制值。假定根据盘片的单轨迹转动的控制被称为单控制周期,当从第k控制周期获得的控制值是uk(t)并且当前跟踪误差是ek(t)时,就可以从公式(1)中得到从第(k+1)控制周期获得的控制值uk+1(t)。在公式(1)中,通过uk(t)、uk+1(t)以及ek(t)的拉普拉斯变换,分别获得Uk(s)、Uk+1(s)以及Ek(s),而P(s)和Q(s)分别表示用于处理Uk(s)和Ek(s)的滤波器的控制特性系数。如公式(1)所示的,这种重复相加先前的控制值和与该先前控制值相应的误差补偿的结果(表现为位置误差)、并且不断地更新相加的结果值从而确定最优控制值的操作,被称之为学习控制。必须设置控制特性系数,以便在学习控制期间增加重复次数次数时,相加的结果可以接近和达到一个特定值。在暂停速度下的单轨迹旋转周期期间获得了与抽样数目一样多的控制值,并且将其保存成表格的形式。在步骤810中,基于用于暂停速度的前馈控制值的表格形成了用于预定速度的前馈控制值的表格。例如,在步骤810中,对于用于双倍暂停速度的前馈控制值,从所提供的用于暂停速度的前馈控制值获得位于第2i采样点(这里i=0、...、n)的前馈控制值。在步骤820中,在形成用于预定速度的前馈控制值的表格之后,根据预定速度(或预定频率)的增益和相位响应特征来调节表格中用于预定速度的前馈控制值的增益和相位。根据本发明被控制的盘片驱动致动器的特征在于,在速度超过预定基速(或预定频率)下具有退化的响应特性。在步骤810中,由于利用用于基速(暂停速度)的前馈控制值来获得根据预定速度的用于盘片驱动致动器的前馈控制值,而无需考虑盘片驱动致动器的频率响应特性,所以必需依靠盘片驱动致动器的频率响应特性利用前馈控制值来执行附加的增益和相位调整。在步骤830中,考虑到盘片驱动致动器的频率响应特性,在以用于预定速度的前馈控制值执行增益和相位调整之后,根据除暂停速之外的所有预定速度,通过利用增益和相位来调节在相应预定速度下作为初始值的前馈控制值,从而执行学习控制,以便计算最终控制值。在此,以步骤800中同样的方法执行学习控制。执行该学习控制处理以便让盘片驱动伺服***可以有效地处理在盘片驱动致动器的频率响应特性方面的差异。在步骤840中,当在给定速度因数下驱动盘片驱动致动器时,将在步骤830中根据给定速度因数从学习控制获得的偏心率补偿前馈控制值作为输入控制值提供出来,由此补偿盘片驱动伺服***的偏心率。
根据本发明,在低速下偏心率的影响较小时来检测盘片驱动伺服***的偏心率,并且只需利用一个开环控制器就可以满意地执行控制,然后通过学习控制计算出前馈控制值。对于在高速下的控制值,可以从在低速下根据预定方案计算出的控制值计算出与抽样数目一样多的与高速旋转周期相应的控制值。考虑到在高速下盘片驱动转盘致动器的频率响应特性,以用于高速的所计算出的控制值来执行补偿。接着,利用在高速下的作为初始值的补偿控制值,采用同低速下一样的方法执行学习控制,以便能够抵偿盘片驱动的频率响应特性中的差异。因此,本发明可以根据盘片偏心率改善在高速下的盘片驱动伺服***的引导性能、跟踪性能以及高速寻迹性能。
Claims (12)
1.一种用于偏心率补偿的盘片驱动伺服***,包括:
误差检测器,用于检测转盘致动器的实际位置和预定标称基准位置之间的位置误差;
反馈单元,用于产生并输出第一控制值,该第一控制值用于补偿从误差检测器接收到的位置误差;
学习控制器,用于计算、存储以及输出第二控制值,该第二控制值用于补偿在盘片驱动器的一个或多个预定速度下的偏心率;以及
增益/相位调节器,根据在一个或多个预定速度下的转盘致动器的频率响应特性来提供用于学习控制器的第二控制值的增益和相位补偿信息。
2.如权利要求1的盘片驱动伺服***,其中,学习控制器包括
存储单元,用于存储每轨迹旋转周期的第二控制值,该第二控制值用于补偿在所有一个或多个预定速度下的偏心率;
第一滤波器,用于对从误差检测器接收的位置误差进行滤波;以及
第二滤波器,用于对每个来自存储单元的第二控制值进行滤波,并且
通过学习控制确定在基速下的第二控制值,其中,通过对第一滤波器的输出和第二滤波器的输出进行求和而获得一个数值,并且连续不断地对该数值进行更新,直到该数值到达一个特定值。
3.如权利要求2的盘片驱动伺服***,其中,设置第一和第二滤波器的控制特性系数,以使第二控制值随着更新迭代次数的增加而到达所述特定值。
4.如权利要求2的盘片驱动伺服***,其中,存储单元存储与预定采样数一样多的用于每轨迹旋转周期的基速的第二控制值,并且存储与n倍基速相应的与预定采样数一样多的用于每轨迹旋转周期的n倍基速的第二控制值。
5.如权利要求4的盘片驱动伺服***,其中,通过将用于基速的利用学习控制确定的第二控制值乘以“n”而获得用于n倍基速的第二控制值。
6.如权利要求5的盘片驱动伺服***,其中,利用来自增益/相位调节器的增益和相位补偿值来更新用于n倍基速的第二控制值。
7.如权利要求6的盘片驱动伺服***,其中,通过学习控制来更新用于n倍基速的第二控制值。
8.一种用于补偿盘片驱动伺服***的偏心率的方法,包括下列步骤:
在基速即暂停速度情况下,计算用于偏心率补偿的前馈控制值;
在n倍暂停速度情况下,利用在暂停速度情况下计算出的前馈控制值来计算用于偏心率补偿的前馈控制值;
根据在n倍暂停速度下的盘片驱动伺服***的转盘致动器的频率响应特性,基于增益和相位补偿值来更新用于n倍暂停速度的前馈控制值;以及,
在n倍暂停速度下驱动致动器时,将用于n倍暂停速度的更新过的前馈控制值作为输入控制值提供给转盘致动器。
9.如权利要求8所述方法,其中,通过学习控制确定用于基速的前馈控制值,其中对转盘致动器的位置误差和一先前的前馈控制值进行滤波,对滤波的结果进行相加,并且通过滤波和相加来重复更新相加的结果,直到其到达一个特定值。
10.如权利要求8所述方法,其中,通过以下方法确定用于n倍暂停速度的偏心率补偿前馈控制值:
以"n"时间间隔从用于暂停速度的前馈控制值中提取前馈控制值;
根据转盘致动器的频率响应特性,基于增益和相位补偿值,对前馈控制值进行补偿;以及
利用作为初始值的补偿过的前馈控制值执行学习控制,在学习控制中,对转盘致动器的位置误差和一先前的前馈控制值进行滤波,对滤波的结果进行相加,并且通过滤波和相加来重复更新相加的结果,直到其到达一个特定值。
11.一种用于补偿盘片驱动伺服***的偏心率的方法,包括下列步骤:
在基速即暂停速度情况下,计算用于补偿偏心率的前馈控制值,执行一学习控制处理,在学习控制中,对转盘致动器的位置误差和一先前的前馈控制值进行滤波,对滤波的结果进行相加,并且通过滤波和相加来重复更新相加的结果,直到其到达一个特定值;
在n倍暂停速度情况下,利用在暂停速度下计算出的前馈控制值来计算用于偏心率补偿的前馈控制值;
通过在n倍暂停速度下的盘片驱动伺服***的转盘致动器的频率响应特性来反映增益和相位补偿值,利用增益和相位补偿前馈控制值来更新用于n倍暂停速度的前馈控制值;
通过执行所述学习控制,利用偏心率补偿前馈值来更新用于n倍暂停速度的增益和相位补偿前馈控制值;以及
在n倍暂停速度下驱动转盘致动器时,将用于n倍暂停速度的偏心率补偿前馈控制值作为输入控制值提供给转盘致动器。
12.如权利要求11所述方法,其中,以"n"时间间隔,通过学习控制,从被确定的用于暂停速度的前馈控制值中提取值,来获得用于n倍暂停速度的前馈控制值。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR35106/2001 | 2001-06-20 | ||
KR10-2001-0035106A KR100408288B1 (ko) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | 편심 보상을 위한 디스크 드라이브 서보 시스템 및 외란보상 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1400593A true CN1400593A (zh) | 2003-03-05 |
CN1200416C CN1200416C (zh) | 2005-05-04 |
Family
ID=19711116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB021315310A Expired - Fee Related CN1200416C (zh) | 2001-06-20 | 2002-06-20 | 用于偏心率补偿的盘片驱动伺服***及其方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7042827B2 (zh) |
JP (1) | JP4088483B2 (zh) |
KR (1) | KR100408288B1 (zh) |
CN (1) | CN1200416C (zh) |
TW (1) | TW591641B (zh) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004227163A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-08-12 | Fanuc Ltd | サーボ制御装置 |
JP3805309B2 (ja) * | 2003-01-30 | 2006-08-02 | ファナック株式会社 | サーボモータ駆動制御装置 |
US20050128634A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-06-16 | Thorsten Schmidt | Systems and methods for improved worf calculation |
US6956711B2 (en) * | 2003-09-02 | 2005-10-18 | Seagate Technology Llc | Fractional-rate feedforward RRO compensator |
US20050058031A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-17 | Hanks Darwin Mitchel | Optical disk drive focusing apparatus |
JP3898686B2 (ja) * | 2003-10-20 | 2007-03-28 | ファナック株式会社 | 数値制御装置 |
JP4276187B2 (ja) * | 2005-02-02 | 2009-06-10 | ファナック株式会社 | 学習制御機能を有する数値制御装置 |
DE102005020491A1 (de) * | 2005-04-29 | 2006-11-09 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Verfahren und Anordnung zum Kompensieren von Regelabweichungen in einem Regelkreis mit zyklischen Regelwertveränderungen |
WO2007010426A2 (en) * | 2005-07-15 | 2007-01-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and system for correction of errors |
US7286318B1 (en) * | 2006-01-18 | 2007-10-23 | Maxtor Corporation | Optimization of position mode seeking of a disk drive head based on measured open loop actuator response |
US8284645B2 (en) | 2006-02-15 | 2012-10-09 | Panasonic Corporation | Cyclic memory and disc device |
JP5017720B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2012-09-05 | 富士機械製造株式会社 | 位置制御装置 |
US8838257B1 (en) * | 2007-10-04 | 2014-09-16 | Marvell International Ltd. | Controller and design support apparatus |
JP5314884B2 (ja) * | 2007-12-05 | 2013-10-16 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 光ディスクドライブ装置 |
JP5279299B2 (ja) * | 2008-02-29 | 2013-09-04 | キヤノン株式会社 | 反復学習制御回路を備える位置制御装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
US7826170B2 (en) * | 2008-09-18 | 2010-11-02 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V | Apparatus and method for adjusting a feed-forward signal for seek control during a seek operation |
US7787210B1 (en) | 2009-03-17 | 2010-08-31 | Headway Technologies, Inc. | Feed-forward method for repeatable runout cancellation |
US8565052B2 (en) * | 2011-06-20 | 2013-10-22 | Optical Devices, Llc | Methods, systems, and computer program products for correcting repeatable runout |
JP6544219B2 (ja) * | 2015-11-30 | 2019-07-17 | オムロン株式会社 | 制御装置 |
US9858955B1 (en) * | 2016-08-08 | 2018-01-02 | Seagate Technology Llc | Disturbance compensation for dual-stage servo system using vibration sensor |
JP6748135B2 (ja) * | 2018-03-19 | 2020-08-26 | ファナック株式会社 | 機械学習装置、サーボ制御装置、サーボ制御システム、及び機械学習方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0163678B1 (ko) * | 1992-09-09 | 1999-01-15 | 배순훈 | 이득조정 반복학습 제어를 이용한 디스크 드라이브의 헤드위치 제어장치 및 방법 |
US5550685A (en) * | 1993-10-22 | 1996-08-27 | Syquest Technology, Inc. | Applying an adaptive feed-forward algorithm as a frequency selective filter in a closed loop disk drive servo system in order to compensate for periodic perturbations which otherwise appear in the servo system position error signal |
JP3633095B2 (ja) * | 1996-04-22 | 2005-03-30 | 富士通株式会社 | 光学的記憶装置 |
KR100194021B1 (ko) * | 1996-04-24 | 1999-06-15 | 윤종용 | 하드 디스크 드라이브의 반복 추종 에러 제어방법 |
JPH10149644A (ja) * | 1996-11-20 | 1998-06-02 | Sony Corp | 磁気ディスク装置 |
JPH10162393A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Nec Home Electron Ltd | 光ディスク装置 |
JP3559209B2 (ja) * | 1998-12-24 | 2004-08-25 | 富士通株式会社 | 記憶装置 |
JP3586125B2 (ja) * | 1998-12-24 | 2004-11-10 | 株式会社東芝 | 磁気ディスク装置及び同装置に適用するヘッド位置決め制御システム |
KR100677097B1 (ko) * | 2000-08-26 | 2007-02-05 | 삼성전자주식회사 | 광 기록/재생 장치에서 학습 제어를 이용한 외란 보상장치 및 방법과, 그를 이용한 광 기록 매체 드라이브 서보시스템 |
KR100382597B1 (ko) * | 2000-09-01 | 2003-05-01 | 엘지전자 주식회사 | 광디스크 구동장치의 트래킹 제어장치 및 제어방법 |
-
2001
- 2001-06-20 KR KR10-2001-0035106A patent/KR100408288B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-06-18 TW TW091113214A patent/TW591641B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-06-19 JP JP2002178796A patent/JP4088483B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-06-20 CN CNB021315310A patent/CN1200416C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-06-20 US US10/175,151 patent/US7042827B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1200416C (zh) | 2005-05-04 |
US20030016607A1 (en) | 2003-01-23 |
US7042827B2 (en) | 2006-05-09 |
TW591641B (en) | 2004-06-11 |
KR100408288B1 (ko) | 2003-12-03 |
KR20020096546A (ko) | 2002-12-31 |
JP4088483B2 (ja) | 2008-05-21 |
JP2003006898A (ja) | 2003-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1200416C (zh) | 用于偏心率补偿的盘片驱动伺服***及其方法 | |
CN1292417C (zh) | 补偿扰动的装置和方法及其驱动伺服*** | |
US5914829A (en) | Digital servo control system for use in disk drives, including calibrated controller for fixed-distance seeks | |
CN100401726C (zh) | 头位置控制方法、头位置控制装置和盘装置 | |
US6310742B1 (en) | Repeatable runout cancellation in sectored servo disk drive positioning system | |
US6178060B1 (en) | Current profile shaping to reduce disc drive seek time variation and acoustic noise generation | |
US7136256B2 (en) | Head positioning control method for a storage device and head positioning control device | |
KR20060136305A (ko) | 헤드 위치 제어 방법, 헤드 위치 제어 장치 및 디스크 장치 | |
US8665550B1 (en) | Method and system for reducing a disturbance associated with repeatable runout of a removable disc loaded into a storage system | |
JP2002544639A (ja) | ディスク記憶システムにおいて繰り返し学習制御装置を使用した反復性ランアウト補償 | |
JP3819114B2 (ja) | トラック追従ループ信号を最適化する方法 | |
KR0163678B1 (ko) | 이득조정 반복학습 제어를 이용한 디스크 드라이브의 헤드위치 제어장치 및 방법 | |
US7643241B2 (en) | Methods calculating RRO and RRO compensation value in HDD | |
CN1187752C (zh) | 偏心率补偿装置 | |
US6891693B2 (en) | Apparatus and method for head positioning control in disk drive | |
US6970321B2 (en) | Automatic model regulation in a disc drive servo system using model reference inverse | |
CN1551133A (zh) | 在光盘设备中控制记录光功率的方法 | |
CA2312044C (en) | Digital servo control system for use in disk drives | |
CN1734644A (zh) | 盘记录设备 | |
CA2235104C (en) | Digital servo control system for use in disk drives |
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 | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20050504 Termination date: 20100620 |