JP2002197816A - ディスク駆動機構におけるアクチュエータアームアセンブリの運動制御方法及び装置 - Google Patents
ディスク駆動機構におけるアクチュエータアームアセンブリの運動制御方法及び装置Info
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- JP2002197816A JP2002197816A JP2001325964A JP2001325964A JP2002197816A JP 2002197816 A JP2002197816 A JP 2002197816A JP 2001325964 A JP2001325964 A JP 2001325964A JP 2001325964 A JP2001325964 A JP 2001325964A JP 2002197816 A JP2002197816 A JP 2002197816A
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- 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
- G11B21/08—Track changing or selecting during transducing operation
- G11B21/081—Access to indexed tracks or parts of continuous track
- G11B21/083—Access to indexed tracks or parts of continuous track on discs
Landscapes
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンピュータシステムのデータ処理速度を高
めるために、アクチュエータアームを加速、且つ減速さ
せてシーク時間を短縮する。 【構成】 音声コイルへ最大電流を加えてアクチュエー
タアームを加速し、所定距離において電流方向が切り換
えられ、飽和モードでの減速電流を加えてアクチュエー
タアームを減速させる。飽和モードでの減速電流の適用
によって、アクチュエータアームは目標トラック位置に
到達すると、適切に減速して停止することができる。
めるために、アクチュエータアームを加速、且つ減速さ
せてシーク時間を短縮する。 【構成】 音声コイルへ最大電流を加えてアクチュエー
タアームを加速し、所定距離において電流方向が切り換
えられ、飽和モードでの減速電流を加えてアクチュエー
タアームを減速させる。飽和モードでの減速電流の適用
によって、アクチュエータアームは目標トラック位置に
到達すると、適切に減速して停止することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直接アクセス記憶装置
(DASD)とも称するディスク駆動機構の分野に関す
るものである。
(DASD)とも称するディスク駆動機構の分野に関す
るものである。
【0002】特に、本発明は、アクチュエータアームに
取り付けられた変換器をディスク上のある位置から別の
位置へと移動させるのに必要な時間を短縮するための方
法及び装置に関するものであり、即ち、ディスク駆動機
構のシーク(探索)時間を短縮するためのものである。
取り付けられた変換器をディスク上のある位置から別の
位置へと移動させるのに必要な時間を短縮するための方
法及び装置に関するものであり、即ち、ディスク駆動機
構のシーク(探索)時間を短縮するためのものである。
【0003】
【従来の技術】コンピュータシステムの主要構成要素の
一つは、データを記憶させる場所である。一般に、典型
的なコンピュータシステムで使用されるデータを記憶す
る多くの記憶手段が用いられている。コンピュータがデ
ータを記憶できる場所の一つに、直接アクセス記憶装置
とも称するディスク駆動機構がある。
一つは、データを記憶させる場所である。一般に、典型
的なコンピュータシステムで使用されるデータを記憶す
る多くの記憶手段が用いられている。コンピュータがデ
ータを記憶できる場所の一つに、直接アクセス記憶装置
とも称するディスク駆動機構がある。
【0004】ディスク駆動機構又は直接アクセス記憶装
置には、レコードプレーヤで使用される45回転のレコ
ード盤又はCDプレーヤで使用されるコンパクトディス
クによく似た数枚のディスクがある。ディスクはスピン
ドルを軸として積み重ねられ、掛ける用意のできた数枚
の45回転のレコード盤とよく似ている。しかし、ディ
スク駆動機構において、ディスクはスピンドルに取り付
けられ、個々のディスクが互いに接触することのないよ
うに、一定の間隔がとられている。
置には、レコードプレーヤで使用される45回転のレコ
ード盤又はCDプレーヤで使用されるコンパクトディス
クによく似た数枚のディスクがある。ディスクはスピン
ドルを軸として積み重ねられ、掛ける用意のできた数枚
の45回転のレコード盤とよく似ている。しかし、ディ
スク駆動機構において、ディスクはスピンドルに取り付
けられ、個々のディスクが互いに接触することのないよ
うに、一定の間隔がとられている。
【0005】各ディスクの表面は、外見上、一様であ
る。しかし、実際には各表面はデータが記憶される部分
に分割される。同心円には、木の年輪のような多くのト
ラックが設けられている。コンパクトディスクはディス
ク駆動機構のディスクと同じように、トラックを備えて
いる。ディスク駆動機構又はコンパクトディスクのどち
らかのトラックは実際、45回転のレコード盤のみぞの
代わりをする。ディスク駆動機構の各トラックはさらに
多数のセクターに再分されるが、これらは本質的には円
周上のトラックの一部分にすぎない。
る。しかし、実際には各表面はデータが記憶される部分
に分割される。同心円には、木の年輪のような多くのト
ラックが設けられている。コンパクトディスクはディス
ク駆動機構のディスクと同じように、トラックを備えて
いる。ディスク駆動機構又はコンパクトディスクのどち
らかのトラックは実際、45回転のレコード盤のみぞの
代わりをする。ディスク駆動機構の各トラックはさらに
多数のセクターに再分されるが、これらは本質的には円
周上のトラックの一部分にすぎない。
【0006】ディスク駆動機構のディスクは種々の材料
から製造される。最も一般的なディスクはメタル又はプ
ラスチック素材である。ディスクが製造される素材によ
って、ディスク上でのデータの記憶のしかたが決定され
る。例えば、CD用として使用されるプラスチック製の
ディスクはレーザを用いてデータを記憶させ、レーザは
データを読み出し(リードバック)させるためのもので
ある。金属製のディスク上にデータを記憶させるには、
データを反映するパターンにディスクの磁化部分が必要
となる。
から製造される。最も一般的なディスクはメタル又はプ
ラスチック素材である。ディスクが製造される素材によ
って、ディスク上でのデータの記憶のしかたが決定され
る。例えば、CD用として使用されるプラスチック製の
ディスクはレーザを用いてデータを記憶させ、レーザは
データを読み出し(リードバック)させるためのもので
ある。金属製のディスク上にデータを記憶させるには、
データを反映するパターンにディスクの磁化部分が必要
となる。
【0007】金属製のディスク上にデータを記憶させる
には、金属製のディスクを磁化させ、ディスクの表面を
磁化させるためには、読取り/書込みヘッドとして知ら
れた磁気変換器を含む小さなセラミックブロックがディ
スク表面上を通過させられる。より詳細には、読取り/
書込みヘッドはディスク表面から1インチの約100万
分の6の高さに浮上され、且つ記憶されるべきデータを
表わすようにトラックの下側を磁化させる種々の状態へ
励磁しながらトラック上を浮上される。
には、金属製のディスクを磁化させ、ディスクの表面を
磁化させるためには、読取り/書込みヘッドとして知ら
れた磁気変換器を含む小さなセラミックブロックがディ
スク表面上を通過させられる。より詳細には、読取り/
書込みヘッドはディスク表面から1インチの約100万
分の6の高さに浮上され、且つ記憶されるべきデータを
表わすようにトラックの下側を磁化させる種々の状態へ
励磁しながらトラック上を浮上される。
【0008】磁気ディスク上に記憶されたデータを検索
するために、読取り/書込みヘッドは金属製のディスク
上を浮上される。ディスクの磁化部分は読取り/書込み
ヘッド内に電流を誘導させる。読取り/書込みヘッドか
らの出力を観察することにより、データを再構成し、コ
ンピュータシステムで使用することができる。
するために、読取り/書込みヘッドは金属製のディスク
上を浮上される。ディスクの磁化部分は読取り/書込み
ヘッド内に電流を誘導させる。読取り/書込みヘッドか
らの出力を観察することにより、データを再構成し、コ
ンピュータシステムで使用することができる。
【0009】レコード盤と同様、一般にディスクの両面
はデータ又はディスク駆動機構の作動に必要な他の情報
を記憶させるために使用される。ディスクはスタックに
収容され、且つ互いに一定の間隔を置いた状態にあるの
で、ディスクのスタック内の各ディスクの上下両面には
それぞれ読取り/書込みヘッドがある。これは、一度に
レコード両面を演奏することのできるステレオをもつこ
とに匹敵する。各面にはレコードの特定面を演奏したレ
コード針があるものとする。
はデータ又はディスク駆動機構の作動に必要な他の情報
を記憶させるために使用される。ディスクはスタックに
収容され、且つ互いに一定の間隔を置いた状態にあるの
で、ディスクのスタック内の各ディスクの上下両面には
それぞれ読取り/書込みヘッドがある。これは、一度に
レコード両面を演奏することのできるステレオをもつこ
とに匹敵する。各面にはレコードの特定面を演奏したレ
コード針があるものとする。
【0010】さらに、ディスク駆動機構にはステレオレ
コードプレーヤのトーンアームに匹敵するものがある。
ディスク駆動機構には二つのタイプ、即ち回転式及びリ
ニア式とがある。回転式ディスク駆動機構にはレコード
プレーヤと全く同じように回転するトーンアームがあ
る。アクチュエータアームと称される回転式ディスク駆
動機構のトーンアームは、全ての変換器又は読取り/書
込みヘッドを保持し、それぞれのディスクの各表面のヘ
ッドはくし(コーム)に似た構造に支えられている。そ
の構造は通常、Eブロックとも呼ばれている。トーンア
ームと同様、アクチュエータアームは、該アームに固定
された読取り/書込みヘッドがディスクの種々のトラッ
ク上の位置へ移動できるように回転する。このようにし
て、読取り/書込みヘッドを使用して数個のトラック位
置の1つにおいてデータを表現するパターンのあるディ
スク表面を磁化したり、又はディスク上のある1つのト
ラックに磁化部分を検出することができる。例えば、必
要とされるデータを特定のディスク上の2つの異なった
トラックに記憶することもできるので、データの磁気表
現を読み取るためにアクチュエータアームをあるトラッ
クから別のトラックへと回転させる。しかし、リニア式
アクチュエータも類似のアクチュエータアームを備えて
いるが、この場合、回転運動による再位置付けの代わり
にリニア式運動によって、再位置付けが達成される。こ
の特定の発明はアクチュエータアームの再位置付けに必
要な時間を最小限にすることに関するものである。
コードプレーヤのトーンアームに匹敵するものがある。
ディスク駆動機構には二つのタイプ、即ち回転式及びリ
ニア式とがある。回転式ディスク駆動機構にはレコード
プレーヤと全く同じように回転するトーンアームがあ
る。アクチュエータアームと称される回転式ディスク駆
動機構のトーンアームは、全ての変換器又は読取り/書
込みヘッドを保持し、それぞれのディスクの各表面のヘ
ッドはくし(コーム)に似た構造に支えられている。そ
の構造は通常、Eブロックとも呼ばれている。トーンア
ームと同様、アクチュエータアームは、該アームに固定
された読取り/書込みヘッドがディスクの種々のトラッ
ク上の位置へ移動できるように回転する。このようにし
て、読取り/書込みヘッドを使用して数個のトラック位
置の1つにおいてデータを表現するパターンのあるディ
スク表面を磁化したり、又はディスク上のある1つのト
ラックに磁化部分を検出することができる。例えば、必
要とされるデータを特定のディスク上の2つの異なった
トラックに記憶することもできるので、データの磁気表
現を読み取るためにアクチュエータアームをあるトラッ
クから別のトラックへと回転させる。しかし、リニア式
アクチュエータも類似のアクチュエータアームを備えて
いるが、この場合、回転運動による再位置付けの代わり
にリニア式運動によって、再位置付けが達成される。こ
の特定の発明はアクチュエータアームの再位置付けに必
要な時間を最小限にすることに関するものである。
【0011】データを検出できる速度を早めることは、
ディスク駆動機構又は直接アクセス記憶装置において非
常に望ましいことである。これは、主にアクセス時間の
減少によってコンピュータシステムがデータを処理する
速度が早められるという事実によるものである。データ
をより迅速に処理することができると、一般により多く
の業務(トランザクション)をコンピュータによって特
定の時間単位で処理することができる。
ディスク駆動機構又は直接アクセス記憶装置において非
常に望ましいことである。これは、主にアクセス時間の
減少によってコンピュータシステムがデータを処理する
速度が早められるという事実によるものである。データ
をより迅速に処理することができると、一般により多く
の業務(トランザクション)をコンピュータによって特
定の時間単位で処理することができる。
【0012】アクチュエータアームに取り付けられてい
るコイルはボイスコイルとしてよく知られている。ボイ
スコイルは、ボイスコイルモータとして知られた電気モ
ータの主要部分の1つであり、アクチュエータアームを
移動させるのに使用される。ボイスコイルを通る電流量
及びその方向を制御することによって、アクチュエータ
アームが移動可能な方向及び速度が調整される。当然、
ボイスコイルには物理的制約があって、その1つは、設
定電圧に対しボイスコイルを通って流れる最大電流であ
る。最大電流がボイスコイルを通って流れる時、これを
ボイスコイルモータの飽和モードにおける動作と呼ぶ。
飽和モードの間にボイスコイルに流れる電流量は飽和電
流と称せられる。
るコイルはボイスコイルとしてよく知られている。ボイ
スコイルは、ボイスコイルモータとして知られた電気モ
ータの主要部分の1つであり、アクチュエータアームを
移動させるのに使用される。ボイスコイルを通る電流量
及びその方向を制御することによって、アクチュエータ
アームが移動可能な方向及び速度が調整される。当然、
ボイスコイルには物理的制約があって、その1つは、設
定電圧に対しボイスコイルを通って流れる最大電流であ
る。最大電流がボイスコイルを通って流れる時、これを
ボイスコイルモータの飽和モードにおける動作と呼ぶ。
飽和モードの間にボイスコイルに流れる電流量は飽和電
流と称せられる。
【0013】アクセス時間を制御するための方法の多く
は速度プロファイルと関係がある。速度プロファイルは
望ましい速度とそれに対する目標トラックに到達して停
止するまで残されている距離が記入されたプリ・プログ
ラムによる方程式又は表である。プロファイル速度値
は、目標トラックに到達するとアクチュエータが減速さ
れて停止できるように、アクチュエータの特定位置にお
いて採り得る最高速度値である。アクチュエータに加え
ることのできる減速量は、ボイスコイル抵抗と、ファイ
ルトルク定数と、電源電圧とを含む多くの変数の関数
(ファンクション)である。これらの変数は概して、各
特定ファイルに対して既知ではなく、その結果、速度プ
ロファイルは最悪例の値を用いて決定され、目標トラッ
クに到達するとアクチュエータを停止させる適切な減速
能力が常に働くことを確証するものである。
は速度プロファイルと関係がある。速度プロファイルは
望ましい速度とそれに対する目標トラックに到達して停
止するまで残されている距離が記入されたプリ・プログ
ラムによる方程式又は表である。プロファイル速度値
は、目標トラックに到達するとアクチュエータが減速さ
れて停止できるように、アクチュエータの特定位置にお
いて採り得る最高速度値である。アクチュエータに加え
ることのできる減速量は、ボイスコイル抵抗と、ファイ
ルトルク定数と、電源電圧とを含む多くの変数の関数
(ファンクション)である。これらの変数は概して、各
特定ファイルに対して既知ではなく、その結果、速度プ
ロファイルは最悪例の値を用いて決定され、目標トラッ
クに到達するとアクチュエータを停止させる適切な減速
能力が常に働くことを確証するものである。
【0014】従来のシークは、目標トラックに到達する
までの距離を算定し、その算定された距離に対応する速
度プロファイルから速度を選択し、アクチュエータの実
速度を決定し、速度プロファイルから得られる被選択速
度からアクチュエータの実速度を引くことによって実行
される。次に、この値はゲインによって二倍に増加さ
れ、コントロール電流出力がボイスコイルに加えられ
る。この方法は、閉ループ制御方法の当該公知の技術で
ある。
までの距離を算定し、その算定された距離に対応する速
度プロファイルから速度を選択し、アクチュエータの実
速度を決定し、速度プロファイルから得られる被選択速
度からアクチュエータの実速度を引くことによって実行
される。次に、この値はゲインによって二倍に増加さ
れ、コントロール電流出力がボイスコイルに加えられ
る。この方法は、閉ループ制御方法の当該公知の技術で
ある。
【0015】プロファイル速度が実速度よりも大きいと
き、速度プロファイルから得られた被選択速度からアク
チュエータの実速度を引いた結果は正の値となり、アク
チュエータは加速される。プロファイル速度が実速度よ
りも小さいとき、速度プロファイルから得られた被選択
速度からアクチュエータの実速度を引いた結果は負の値
となり、アクチュエータは減速される。ゲインは安定性
の範囲内であっても可能な限り高く、且つ速度プロファ
イルに対し好ましい一致が得られるように閉ループ制御
方法で選択される。
き、速度プロファイルから得られた被選択速度からアク
チュエータの実速度を引いた結果は正の値となり、アク
チュエータは加速される。プロファイル速度が実速度よ
りも小さいとき、速度プロファイルから得られた被選択
速度からアクチュエータの実速度を引いた結果は負の値
となり、アクチュエータは減速される。ゲインは安定性
の範囲内であっても可能な限り高く、且つ速度プロファ
イルに対し好ましい一致が得られるように閉ループ制御
方法で選択される。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法には幾つか
の欠点があった。その内の1つはアクセス時間又はアク
チュエータアームに固定された磁気変換器を1つのディ
スクの別の部分に再配置できるようにアクチュエータア
ームを移動させるための必要な時間が最小限度になるま
で短縮されないことである。これは部分的に従来の方法
がアクチュエータアームの加速及び減速の際に、特定の
ディスクファイルの速度プロファイルを可能な限り密着
するように追跡するからである。適切な減速ができるよ
うに速度のプロファイルは最悪例の条件を仮定して決定
されるので、最悪例条件のもとでは作動しないすべての
ファイルは移動時間上は最適レベル未満で作動する。
の欠点があった。その内の1つはアクセス時間又はアク
チュエータアームに固定された磁気変換器を1つのディ
スクの別の部分に再配置できるようにアクチュエータア
ームを移動させるための必要な時間が最小限度になるま
で短縮されないことである。これは部分的に従来の方法
がアクチュエータアームの加速及び減速の際に、特定の
ディスクファイルの速度プロファイルを可能な限り密着
するように追跡するからである。適切な減速ができるよ
うに速度のプロファイルは最悪例の条件を仮定して決定
されるので、最悪例条件のもとでは作動しないすべての
ファイルは移動時間上は最適レベル未満で作動する。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディスク駆動
機構又は直接アクセス記憶装置のアクチュエータアーム
を加速及び減速するための方法を開示するものであり、
その結果、従来の方法よりもシーク時間が短縮される。
機構又は直接アクセス記憶装置のアクチュエータアーム
を加速及び減速するための方法を開示するものであり、
その結果、従来の方法よりもシーク時間が短縮される。
【0018】本発明による方法は、実速度が目標トラッ
クまでの特定の距離に関連する速度プロファイルから得
られる速度値を越えるまで飽和モードで電流を流すこと
によって開ループ制御のもとでアクチュエータアームを
加速させるものである。従来技術とは異なり、アクチュ
エータアームを加速させるための飽和電流は速度のプロ
ファイルとのクロス(交点)を越えても連続的に流され
る。被選択距離では電流方向が切り換えられてから、飽
和モード且つ反対方向での減速電流が流される。速度の
プロファイルを越えて加速が加えられる追加距離によっ
て従来技術よりもシーク時間を短縮することができる。
さらに、飽和モードの減速電流の供給時間を延長させ
る。反対方向への飽和電流の利用によって望ましいトラ
ックに到着する前に残りの短い距離内にある目標トラッ
ク又はトラック地帯においてアクチュエータアームの実
速度をプロファイル速度に戻すために、速度のプロファ
イルとのクロス(交点)を越えた被選択時間が選択され
る。該短い距離において、従来の閉ループプロファイル
追跡制御方法は、アクチュエータアームに取り付けられ
た磁気変換器が希望のトラック上に停止するまで、アク
チュエータアームを減速させる。
クまでの特定の距離に関連する速度プロファイルから得
られる速度値を越えるまで飽和モードで電流を流すこと
によって開ループ制御のもとでアクチュエータアームを
加速させるものである。従来技術とは異なり、アクチュ
エータアームを加速させるための飽和電流は速度のプロ
ファイルとのクロス(交点)を越えても連続的に流され
る。被選択距離では電流方向が切り換えられてから、飽
和モード且つ反対方向での減速電流が流される。速度の
プロファイルを越えて加速が加えられる追加距離によっ
て従来技術よりもシーク時間を短縮することができる。
さらに、飽和モードの減速電流の供給時間を延長させ
る。反対方向への飽和電流の利用によって望ましいトラ
ックに到着する前に残りの短い距離内にある目標トラッ
ク又はトラック地帯においてアクチュエータアームの実
速度をプロファイル速度に戻すために、速度のプロファ
イルとのクロス(交点)を越えた被選択時間が選択され
る。該短い距離において、従来の閉ループプロファイル
追跡制御方法は、アクチュエータアームに取り付けられ
た磁気変換器が希望のトラック上に停止するまで、アク
チュエータアームを減速させる。
【0019】
【実施例】本出願において述べられる発明はディスク駆
動機構又は直接アクセス記憶装置(DASD)の全ての
機械上の配置について有効である。図1はディスク駆動
機構10の分解斜視図である。回転式アクチュエータが
示されているが、ここに述べられる本発明はリニア式ア
クチュエータに適用できることに注目すべきである。デ
ィスク駆動機構10はハウジング12及びハウジングカ
バー14を有し、組み立て後にフレーム16内に取り付
けられる。アクチュエータアームアセンブリ20はハウ
ジング12内でアクチュエータシャフト18上に回転自
在に取り付けられる。アクチュエータアームアセンブリ
20の一端には複数のアーム23を有するE型ブロック
又はくし型構造22がある。荷重ばね24はくし型又は
E型ブロック22の分離型アーム23に取り付けられ、
各荷重ばねの端部に固定されるスライダ26は磁気変換
器(図1では図示せず)を装着する。アクチュエータア
ームアセンブリ20の他端には荷重ばね24及びスライ
ダ26に対向してボイスコイル28がある。
動機構又は直接アクセス記憶装置(DASD)の全ての
機械上の配置について有効である。図1はディスク駆動
機構10の分解斜視図である。回転式アクチュエータが
示されているが、ここに述べられる本発明はリニア式ア
クチュエータに適用できることに注目すべきである。デ
ィスク駆動機構10はハウジング12及びハウジングカ
バー14を有し、組み立て後にフレーム16内に取り付
けられる。アクチュエータアームアセンブリ20はハウ
ジング12内でアクチュエータシャフト18上に回転自
在に取り付けられる。アクチュエータアームアセンブリ
20の一端には複数のアーム23を有するE型ブロック
又はくし型構造22がある。荷重ばね24はくし型又は
E型ブロック22の分離型アーム23に取り付けられ、
各荷重ばねの端部に固定されるスライダ26は磁気変換
器(図1では図示せず)を装着する。アクチュエータア
ームアセンブリ20の他端には荷重ばね24及びスライ
ダ26に対向してボイスコイル28がある。
【0020】ハウジング12内には一対のマグネット3
0が固定される。一対のマグネット30及びボイスコイ
ル28はアクチュエータアセンブリ20に力を加えてア
クチュエータシャフト18を中心に回転させるようにし
たボイスコイルモータの主要部分である。さらに、スピ
ンドルシャフト32はハウジング12内に取り付けら
れ、スピンドルシャフト32に回転自在に取り付けられ
る多数のディスク34がある。図1では8枚のディスク
が一定の間隔を置いてスピンドルシャフト32に取り付
けられている。
0が固定される。一対のマグネット30及びボイスコイ
ル28はアクチュエータアセンブリ20に力を加えてア
クチュエータシャフト18を中心に回転させるようにし
たボイスコイルモータの主要部分である。さらに、スピ
ンドルシャフト32はハウジング12内に取り付けら
れ、スピンドルシャフト32に回転自在に取り付けられ
る多数のディスク34がある。図1では8枚のディスク
が一定の間隔を置いてスピンドルシャフト32に取り付
けられている。
【0021】図2はアクチュエータアームアセンブリ2
0を分解斜視図によって詳細に示すものである。E型ブ
ロック又はくし型構造22の各アーム23は、E型ブロ
ック22の最上部及び最下部にあるアーム23を除い
て、それぞれ2個の荷重ばねが装着される。この特定の
ディスク駆動機構10において、ディスク34はそれぞ
れその上面及び下面にスライダを設けている。E型ブロ
ック22の最上部及び最下部アーム23に荷重ばね24
が1個しかないのは、それぞれディスク34のスタック
内の最上部ディスクの上面及び最下部ディスクの下面に
使用されるからである。荷重ばね24に取り付けられる
スライダ26にはディスク34の表面を磁化する磁気変
換器があって、希望のデータを表示し、且つ記憶する。
ディスク駆動機構の当該周知の技術にあるように、各デ
ィスクには磁気情報を記録する連続した同心円の複数の
トラックがある。スライダ26及びそこに結合される磁
気変換器はデータの磁気表示が決まったディスク34の
任意のトラック上に記憶させるためにそのディスク34
の表面上を運動する。この特定のディスク駆動機構10
において、変換器はアクチュエータシャフト18を中心
に回転運動する。他のディスク駆動機構はアクチュエー
タアームアセンブリをリニアに運動させる。アクチュエ
ータアームアセンブリ20を回転させることによって、
スライダ26及びそこに位置する変換器はディスク34
の表面上に再位置決めされる。
0を分解斜視図によって詳細に示すものである。E型ブ
ロック又はくし型構造22の各アーム23は、E型ブロ
ック22の最上部及び最下部にあるアーム23を除い
て、それぞれ2個の荷重ばねが装着される。この特定の
ディスク駆動機構10において、ディスク34はそれぞ
れその上面及び下面にスライダを設けている。E型ブロ
ック22の最上部及び最下部アーム23に荷重ばね24
が1個しかないのは、それぞれディスク34のスタック
内の最上部ディスクの上面及び最下部ディスクの下面に
使用されるからである。荷重ばね24に取り付けられる
スライダ26にはディスク34の表面を磁化する磁気変
換器があって、希望のデータを表示し、且つ記憶する。
ディスク駆動機構の当該周知の技術にあるように、各デ
ィスクには磁気情報を記録する連続した同心円の複数の
トラックがある。スライダ26及びそこに結合される磁
気変換器はデータの磁気表示が決まったディスク34の
任意のトラック上に記憶させるためにそのディスク34
の表面上を運動する。この特定のディスク駆動機構10
において、変換器はアクチュエータシャフト18を中心
に回転運動する。他のディスク駆動機構はアクチュエー
タアームアセンブリをリニアに運動させる。アクチュエ
ータアームアセンブリ20を回転させることによって、
スライダ26及びそこに位置する変換器はディスク34
の表面上に再位置決めされる。
【0022】さらに、図2はアクチュエータアセンブリ
20に力を加えて、軸受けカートリッジ40のアクチュ
エータシャフト18を中心に回転させるためのボイスコ
イルモータの主要構成要素であるマグネット30及びボ
イスコイル28を詳細図示するものである。軸受けカー
トリッジ40は円筒形状を呈し、アクチュエータアーム
アセンブリをその中心に回転させるアクチュエータシャ
フト18を有する。アクチュエータアームアセンブリ2
0内には第1の開口部、即ち穴42があり、軸受けカー
トリッジ40はアクチュエータアームアセンブリ20の
穴42内に嵌合される。
20に力を加えて、軸受けカートリッジ40のアクチュ
エータシャフト18を中心に回転させるためのボイスコ
イルモータの主要構成要素であるマグネット30及びボ
イスコイル28を詳細図示するものである。軸受けカー
トリッジ40は円筒形状を呈し、アクチュエータアーム
アセンブリをその中心に回転させるアクチュエータシャ
フト18を有する。アクチュエータアームアセンブリ2
0内には第1の開口部、即ち穴42があり、軸受けカー
トリッジ40はアクチュエータアームアセンブリ20の
穴42内に嵌合される。
【0023】図3ではマイクロプロセッサの制御のもと
でマイクロコードで実行される実際の機械並びに電気要
素、及び種々の機能的ブロックをともに示すヘッド位置
決めシステムが図解されている。このような機能的コー
ドブロックは単にコードのモジュールとして存在するも
のであり、物理的に独立した要素でないことを認識して
おくべきである。
でマイクロコードで実行される実際の機械並びに電気要
素、及び種々の機能的ブロックをともに示すヘッド位置
決めシステムが図解されている。このような機能的コー
ドブロックは単にコードのモジュールとして存在するも
のであり、物理的に独立した要素でないことを認識して
おくべきである。
【0024】ディスク駆動機構又はDASD10には機
械並びに電気要素、及び種々の電気回路の双方が含まれ
るものである。ディスク34はモータ(図示せず)によ
って作動されるスピンドルシャフト32上で回転する。
情報はヘッド、又はスライダ(図3では図示せず)内に
あってアクチュエータアームアセンブリ20で位置決め
される磁気変換器(図3では図示せず)を用いてディス
ク34に書き込み、又は読み取られる。アクチュエータ
アセンブリ20はマイクロコードで生成されるアクチュ
エータ制御電圧信号Uを受信する電圧ドライバ44から
の電流に応答して運動する。
械並びに電気要素、及び種々の電気回路の双方が含まれ
るものである。ディスク34はモータ(図示せず)によ
って作動されるスピンドルシャフト32上で回転する。
情報はヘッド、又はスライダ(図3では図示せず)内に
あってアクチュエータアームアセンブリ20で位置決め
される磁気変換器(図3では図示せず)を用いてディス
ク34に書き込み、又は読み取られる。アクチュエータ
アセンブリ20はマイクロコードで生成されるアクチュ
エータ制御電圧信号Uを受信する電圧ドライバ44から
の電流に応答して運動する。
【0025】ディスク駆動機構には2つの位置決め方
法、即ち専用サーボ及びセクタサーボとがある。本発明
は磁気変換器を位置決めするためのどちらかの方法を用
いるディスク駆動機構に等しく適用されるものである。
法、即ち専用サーボ及びセクタサーボとがある。本発明
は磁気変換器を位置決めするためのどちらかの方法を用
いるディスク駆動機構に等しく適用されるものである。
【0026】ここで示されているディスクドライブは専
用サーボ型であって、ディスク36の1枚には専用サー
ボヘッド27′の地点表示情報を構成するサーボパター
ンを支持する面がある。サーボヘッド27′からの信号
はアンプ46によって増幅され、且つ復調器48によっ
て復調されて位置誤差信号x1 が発生される。この信号
x1 はサーボヘッドの位置を与えるデジタル信号であ
る。サーボヘッドの位置から、アクチュエータアームア
センブリの位置、又はより正確には、アームに取り付け
られた磁気変換器27の位置が決定できる。
用サーボ型であって、ディスク36の1枚には専用サー
ボヘッド27′の地点表示情報を構成するサーボパター
ンを支持する面がある。サーボヘッド27′からの信号
はアンプ46によって増幅され、且つ復調器48によっ
て復調されて位置誤差信号x1 が発生される。この信号
x1 はサーボヘッドの位置を与えるデジタル信号であ
る。サーボヘッドの位置から、アクチュエータアームア
センブリの位置、又はより正確には、アームに取り付け
られた磁気変換器27の位置が決定できる。
【0027】図4ではディスク駆動機構10のアクチュ
エータアーム及びそれに取り付けられた磁気変換器27
を減速させるための保守的な速度プロファイル80の代
表的な曲線が示されている。該保守的な速度プロファイ
ル80はディスク駆動機構10の各特定モデルに対し決
定され、且つ最悪例の条件を仮定としたシーク中におけ
る速度変化の曲線である。図4のy軸は速度、x軸は磁
気変換器又はヘッド27の目標トラックへ到達するまで
の距離を示す。この距離は一般的に、到達するまでのト
ラックの数で測定される。図4では連続的に減少する典
型的かつ保守的な速度プロファイル80の曲線が示され
る。
エータアーム及びそれに取り付けられた磁気変換器27
を減速させるための保守的な速度プロファイル80の代
表的な曲線が示されている。該保守的な速度プロファイ
ル80はディスク駆動機構10の各特定モデルに対し決
定され、且つ最悪例の条件を仮定としたシーク中におけ
る速度変化の曲線である。図4のy軸は速度、x軸は磁
気変換器又はヘッド27の目標トラックへ到達するまで
の距離を示す。この距離は一般的に、到達するまでのト
ラックの数で測定される。図4では連続的に減少する典
型的かつ保守的な速度プロファイル80の曲線が示され
る。
【0028】さらに、図4で示されている曲線88は従
来技術の制御方法を用いて達成される実速度の軌道を示
すものである。ヘッド又は変換器27をディスク上の第
1の位置から第2の位置へ移動させる最も普通の方法
は、目標速度が達成されるまで可能な限り多量の電流で
加速し、次に減速して保守的な速度プロファイル80に
沿って希望のトラックに到達させるよう加速するもので
ある。アクチュエータアーム及び変換器27の速度が保
守的な速度プロファイル80の被選択速度量の範囲内に
あるとき、目標速度は達成される。曲線88は従来技術
による典型的なシークが保守的な速度プロファイル80
からそれていることを示している。代表的には、アクチ
ュエータアームの実速度は交点(クロスポイント)86
で保守的な速度プロファイル80とクロスした後、保守
的な速度プロファイル80を越えていく。速度が所望値
よりも大きくなると、保守的な速度プロファイル80の
許容量の範囲内になるまでアクチュエータアームを減速
させる。アクチュエータアームの速度が保守的な速度プ
ロファイル80の被選択量の範囲内にあるとき、制御中
であるとされる。図4の曲線88からわかるように、ア
クチュエータアームの速度はシークの終了前に充分に制
御を受けている。
来技術の制御方法を用いて達成される実速度の軌道を示
すものである。ヘッド又は変換器27をディスク上の第
1の位置から第2の位置へ移動させる最も普通の方法
は、目標速度が達成されるまで可能な限り多量の電流で
加速し、次に減速して保守的な速度プロファイル80に
沿って希望のトラックに到達させるよう加速するもので
ある。アクチュエータアーム及び変換器27の速度が保
守的な速度プロファイル80の被選択速度量の範囲内に
あるとき、目標速度は達成される。曲線88は従来技術
による典型的なシークが保守的な速度プロファイル80
からそれていることを示している。代表的には、アクチ
ュエータアームの実速度は交点(クロスポイント)86
で保守的な速度プロファイル80とクロスした後、保守
的な速度プロファイル80を越えていく。速度が所望値
よりも大きくなると、保守的な速度プロファイル80の
許容量の範囲内になるまでアクチュエータアームを減速
させる。アクチュエータアームの速度が保守的な速度プ
ロファイル80の被選択量の範囲内にあるとき、制御中
であるとされる。図4の曲線88からわかるように、ア
クチュエータアームの速度はシークの終了前に充分に制
御を受けている。
【0029】本発明の方法は又、図4では曲線89とし
て示されている。本発明の本質は、可能な限りシーク時
間の多くを飽和モードの電流を供給し続けることにあ
る。飽和モードはボイスコイルモータがコイルに送るこ
とのできる最大の電流で動作することである。電流の大
きさは、飽和モードで作動して最大電流をコイルへ送る
トランジスタによって制御される。シークの始めにアク
チュエータアームアセンブリ20の加速に伴う飽和電流
はボイスコイルへ伝達される。保守的な速度プロファイ
ル80をクロスした後、保守的な速度プロファイル80
に接近して進むというよりも、ボイスコイルを加速する
飽和電流はクロスポイント86を通過して十分に継続さ
せられる。被選択ポイントにおいて、ボイスコイルの電
流は、アクチュエータアームアセンブリ20を減速させ
る飽和電流に切換えられる。電流が加速の飽和電流から
減速の飽和電流に切り換えられる地点は、アクチューエ
タアームアセンブリが減速の飽和電流により減速され、
アクチュエータアームの実速度が制御下に入るか、又は
保守的な速度プロファイル80の許容量の範囲内に入っ
て、ヘッド27が希望のトラックへ到達するまでの短い
距離に到達するように選択される。言い換えれば、アク
チュエータアームの不飽和電流による減速が発生してい
る時間は、従来技術と比較した場合、本発明ではより短
縮される。シーク時間の大部分を占める飽和モードの電
流により駆動されるボイスコイル(図1〜図3において
図示)を設けた結果、シーク時間がより短縮される。
て示されている。本発明の本質は、可能な限りシーク時
間の多くを飽和モードの電流を供給し続けることにあ
る。飽和モードはボイスコイルモータがコイルに送るこ
とのできる最大の電流で動作することである。電流の大
きさは、飽和モードで作動して最大電流をコイルへ送る
トランジスタによって制御される。シークの始めにアク
チュエータアームアセンブリ20の加速に伴う飽和電流
はボイスコイルへ伝達される。保守的な速度プロファイ
ル80をクロスした後、保守的な速度プロファイル80
に接近して進むというよりも、ボイスコイルを加速する
飽和電流はクロスポイント86を通過して十分に継続さ
せられる。被選択ポイントにおいて、ボイスコイルの電
流は、アクチュエータアームアセンブリ20を減速させ
る飽和電流に切換えられる。電流が加速の飽和電流から
減速の飽和電流に切り換えられる地点は、アクチューエ
タアームアセンブリが減速の飽和電流により減速され、
アクチュエータアームの実速度が制御下に入るか、又は
保守的な速度プロファイル80の許容量の範囲内に入っ
て、ヘッド27が希望のトラックへ到達するまでの短い
距離に到達するように選択される。言い換えれば、アク
チュエータアームの不飽和電流による減速が発生してい
る時間は、従来技術と比較した場合、本発明ではより短
縮される。シーク時間の大部分を占める飽和モードの電
流により駆動されるボイスコイル(図1〜図3において
図示)を設けた結果、シーク時間がより短縮される。
【0030】図5は電流Iが距離に応じて変化するよう
すを示している。アクチュエータアームアセンブリ20
の加速度の変化はボイスコイルに供給された電流Iの変
化と一致する。図5には2つの曲線があって、従来技術
のシーク実行方法に対応するボイスコイルに供給された
電流は点線の曲線90として表示されている。曲線92
は本願発明の方法による時間経過または距離に関する電
流と対応するものであり、実線で示されている。図5か
ら理解されるように、従来技術の方法では、保守的な速
度プロファイル80のクロスポイント86に一致する距
離で飽和モードの減速電流に切り換えられ、図5が示す
ところによれば、本願の方法においては従来技術の方法
と比較すると、加速の飽和電流はより長い距離と時間に
おいて維持され、次に、飽和モードの減速電流に切り換
えられる。さらに、図5では減速の飽和電流も本願の方
法において、より長い距離にわたって維持されることが
示され、これは曲線90の下側平坦部分よりも長い曲線
92の下側平坦部分によって示される。
すを示している。アクチュエータアームアセンブリ20
の加速度の変化はボイスコイルに供給された電流Iの変
化と一致する。図5には2つの曲線があって、従来技術
のシーク実行方法に対応するボイスコイルに供給された
電流は点線の曲線90として表示されている。曲線92
は本願発明の方法による時間経過または距離に関する電
流と対応するものであり、実線で示されている。図5か
ら理解されるように、従来技術の方法では、保守的な速
度プロファイル80のクロスポイント86に一致する距
離で飽和モードの減速電流に切り換えられ、図5が示す
ところによれば、本願の方法においては従来技術の方法
と比較すると、加速の飽和電流はより長い距離と時間に
おいて維持され、次に、飽和モードの減速電流に切り換
えられる。さらに、図5では減速の飽和電流も本願の方
法において、より長い距離にわたって維持されることが
示され、これは曲線90の下側平坦部分よりも長い曲線
92の下側平坦部分によって示される。
【0031】図6では、本発明によるシーク作動中のア
クチュエータアセンブリの移動に伴う経過時間に対する
速度(X2とも称せられる)の曲線100が示されてい
る。また、シークの加速部分の際の飽和電流から減速部
分の際の飽和電流への切換え時期を決定するのに重要な
幾つかの値がある。これらの値は次の段落において説明
する。
クチュエータアセンブリの移動に伴う経過時間に対する
速度(X2とも称せられる)の曲線100が示されてい
る。また、シークの加速部分の際の飽和電流から減速部
分の際の飽和電流への切換え時期を決定するのに重要な
幾つかの値がある。これらの値は次の段落において説明
する。
【0032】図7では、本発明によるシーク作動中のア
クチュエータアセンブリについて、移動に伴う時間に対
する電流の曲線102が示されているが、これは図5に
ついて上述したほとんど同じ方法で本発明を示したもの
にすぎない。図5のx軸は距離であるが、図7のx軸は
時間である。
クチュエータアセンブリについて、移動に伴う時間に対
する電流の曲線102が示されているが、これは図5に
ついて上述したほとんど同じ方法で本発明を示したもの
にすぎない。図5のx軸は距離であるが、図7のx軸は
時間である。
【0033】加速中の飽和電流から減速中の飽和電流に
切り換える時間点を数学的に引き出すことができる。こ
こに使用且つ表示される基礎数学的公式は、力によって
なされる仕事は物体の運動エネルギーの変化と等しいも
のであることを主張する力学の仕事原理から引き出すこ
とができる。この定理を適用することによって概して以
下の公式が与えられる。なお、以下に述べる式で *は乗
算を、**2 は自乗を表す。 式1: Work(仕事)= F[X1(1)−X1(2)]=(1/2)m [X2(1)**2-X
2(2)**2] この場合、X1(1)=第1の位置 X1(2)=第2の位置 X2(1)=第1の速度 X2(2)=第2の速度 F=力=(m)*(a) m=質量 a=加速度 を示している。
切り換える時間点を数学的に引き出すことができる。こ
こに使用且つ表示される基礎数学的公式は、力によって
なされる仕事は物体の運動エネルギーの変化と等しいも
のであることを主張する力学の仕事原理から引き出すこ
とができる。この定理を適用することによって概して以
下の公式が与えられる。なお、以下に述べる式で *は乗
算を、**2 は自乗を表す。 式1: Work(仕事)= F[X1(1)−X1(2)]=(1/2)m [X2(1)**2-X
2(2)**2] この場合、X1(1)=第1の位置 X1(2)=第2の位置 X2(1)=第1の速度 X2(2)=第2の速度 F=力=(m)*(a) m=質量 a=加速度 を示している。
【0034】力Fを(m)*(a)として示し、且つ式
の両側を(m)*(a)で割ると、以下の式が得られ
る。 式2: [X1(1)−X1(2)]={X2(1)**2−X2(2)**2}/ 2a
の両側を(m)*(a)で割ると、以下の式が得られ
る。 式2: [X1(1)−X1(2)]={X2(1)**2−X2(2)**2}/ 2a
【0035】式2は減速の開始地点を決定するための基
準として使用される。上記式2は、電流を加速方向から
減速方向に回転または反転することによる調整を付加す
ることによって修正されるもので、電流の変化がボイス
コイルに反映される前にアクチュエータが運動するとこ
ろのトラックの数である。この調整を行なった式は以下
の通りである。 式3: X1(min) =x1(target)+slew+{x2(present)**2 - X2
(target)**2}/2*ACC 式3において、 X1(min) :現時点の速度から目標速度までアクチュエー
タアームアセンブリを減速させるのに必要な最小限の距
離だけアクチュエータアームアセンブリから目標位置に
向かって離れた位置。単位−トラックの位置。位置の値
はサンプル時間当たり一度ファイルから読み取られる。 X1(target):目標速度が想定される目標位置。単位−ト
ラックの位置 X2(present) :現時点での速度。単位−トラック/サン
プル X2(target):目標位置における目標速度。単位−トラッ
ク/サンプル slew:加速電流から減速電流に反転するときの時間に関
連する電流回転率を説明するための補正因数。単位−ト
ラック。回転率を算定するための公式は、 slew = X2(present)*S この場合、S :電流を加速方向から減速方向へと転換す
るのに必要なサンプルの数。単位−サンプル。 ACC :減速段階で利用が可能な加速度(マイナス)。単
位−トラック/サンプル**2 を示している。
準として使用される。上記式2は、電流を加速方向から
減速方向に回転または反転することによる調整を付加す
ることによって修正されるもので、電流の変化がボイス
コイルに反映される前にアクチュエータが運動するとこ
ろのトラックの数である。この調整を行なった式は以下
の通りである。 式3: X1(min) =x1(target)+slew+{x2(present)**2 - X2
(target)**2}/2*ACC 式3において、 X1(min) :現時点の速度から目標速度までアクチュエー
タアームアセンブリを減速させるのに必要な最小限の距
離だけアクチュエータアームアセンブリから目標位置に
向かって離れた位置。単位−トラックの位置。位置の値
はサンプル時間当たり一度ファイルから読み取られる。 X1(target):目標速度が想定される目標位置。単位−ト
ラックの位置 X2(present) :現時点での速度。単位−トラック/サン
プル X2(target):目標位置における目標速度。単位−トラッ
ク/サンプル slew:加速電流から減速電流に反転するときの時間に関
連する電流回転率を説明するための補正因数。単位−ト
ラック。回転率を算定するための公式は、 slew = X2(present)*S この場合、S :電流を加速方向から減速方向へと転換す
るのに必要なサンプルの数。単位−サンプル。 ACC :減速段階で利用が可能な加速度(マイナス)。単
位−トラック/サンプル**2 を示している。
【0036】X1(min)の値はシーク実行中に生じ
るサンプル時間ごとに算定される。サンプルのタイミン
グはシーク時間中に規則的な間隔を置いて生じる。さら
に、被選択目標位置X1(target)に到達するまでの距
離は各サンプル時間ごとに算定される。この到達距離は
ディスク駆動機構のサーボ情報を用いて決定することが
できる。サーボ情報によって現在のサンプルのタイミン
グX1(present )における現在のトラック位置が示さ
れる。X1(present )からX1(target)を引くこと
によってX1(target)に到達するまでの距離があとど
のくらいかを決定することができる。この差として得ら
れた値はX1(left to go)とされる。X1(target)
は一般的に、情報の書き込み、又は読み取りの必要のあ
る所望のトラックの位置であるX1(desired) に到達す
る前であって、X1(target)に達した後にX1(desire
d)までの間に複数のトラックがあるように選択される
ものである。これは、飽和電流より少ない電流を使って
当該公知の閉ループ方法を用いてディスク駆動機構のア
クチュエータアームアセンブリを減速させることのでき
る時間又は距離を考慮したものである。但し、X1(tar
get)の位置はX1(desired)の位置 に等しいものとして
選択してもよいことに注意を払うべきである。X1(m
in)の算定値が被選択値の範囲即ちX1(target)と
X1(desired)の間にあるか、又はX1(left to g
o)の決定値に近い場合、飽和モードでの加速電流は飽
和モードでの減速電流に切り換えられる。
るサンプル時間ごとに算定される。サンプルのタイミン
グはシーク時間中に規則的な間隔を置いて生じる。さら
に、被選択目標位置X1(target)に到達するまでの距
離は各サンプル時間ごとに算定される。この到達距離は
ディスク駆動機構のサーボ情報を用いて決定することが
できる。サーボ情報によって現在のサンプルのタイミン
グX1(present )における現在のトラック位置が示さ
れる。X1(present )からX1(target)を引くこと
によってX1(target)に到達するまでの距離があとど
のくらいかを決定することができる。この差として得ら
れた値はX1(left to go)とされる。X1(target)
は一般的に、情報の書き込み、又は読み取りの必要のあ
る所望のトラックの位置であるX1(desired) に到達す
る前であって、X1(target)に達した後にX1(desire
d)までの間に複数のトラックがあるように選択される
ものである。これは、飽和電流より少ない電流を使って
当該公知の閉ループ方法を用いてディスク駆動機構のア
クチュエータアームアセンブリを減速させることのでき
る時間又は距離を考慮したものである。但し、X1(tar
get)の位置はX1(desired)の位置 に等しいものとして
選択してもよいことに注意を払うべきである。X1(m
in)の算定値が被選択値の範囲即ちX1(target)と
X1(desired)の間にあるか、又はX1(left to g
o)の決定値に近い場合、飽和モードでの加速電流は飽
和モードでの減速電流に切り換えられる。
【0037】式3において、ACCの項、即ち減速段階
での可能なマイナスの加速度は以下のように決定され
る。 式4: ACC={Kt*Lhead*TPM*T**2 * (Ipeak+Ibemf)}/J この場合、Kt:トルク定数。単位−ニュートン−メート
ル/アンペア 1ニュートン=1 キログラム−メート
ル/秒**2 Lhead :サーボヘッドまでの距離。単位−メートル TPM :メートル当たりのトラックの数。単位−トラック
/メートル T :サンプル時間。単位−秒/サンプル J :慣性モーメント。単位−キログラム−メートル**
2 Ipeak :電源によって伝達可能なピーク電流。単位−ア
ンペア。ピーク電流を算定するための公式は、 Ipeak = Vsup/(Rcoil + Rdriver) この場合、Vsup:電源電圧。単位−ボルト Rcoil :ボイスコイル抵抗。単位−オーム Rdriver :システム内の他の全ての要素の抵抗(例え
ば、最大限にある時のボイスコイルドライバFETの電
流感度抵抗、フレックスケーブルリード抵抗、等)。単
位−オーム Ibemf :運動中のボイスコイルの逆起電力により生じた
減速に利用できる電流。単位−アンペア。コイルは減速
の際に遅くなるので、逆起電力により生じた電流は減少
する。従って、平均IbemfはX1(min)の値が
算定されるとき、各サンプルで入手できるIbemfの
半分に等しい。逆起電力を算定するための公式は、 Ibemf = {X2(present)*Ke*Kemf }/2*Rcoil であり、Ke:Ktと同一値である。但し、単位はボルト/
ラジアン/秒 Kemf:分子の単位をボルトに変換するための校正係数で
あり、その公式は、 Kemf = 1 / TPM*Lhead*T として示される。
での可能なマイナスの加速度は以下のように決定され
る。 式4: ACC={Kt*Lhead*TPM*T**2 * (Ipeak+Ibemf)}/J この場合、Kt:トルク定数。単位−ニュートン−メート
ル/アンペア 1ニュートン=1 キログラム−メート
ル/秒**2 Lhead :サーボヘッドまでの距離。単位−メートル TPM :メートル当たりのトラックの数。単位−トラック
/メートル T :サンプル時間。単位−秒/サンプル J :慣性モーメント。単位−キログラム−メートル**
2 Ipeak :電源によって伝達可能なピーク電流。単位−ア
ンペア。ピーク電流を算定するための公式は、 Ipeak = Vsup/(Rcoil + Rdriver) この場合、Vsup:電源電圧。単位−ボルト Rcoil :ボイスコイル抵抗。単位−オーム Rdriver :システム内の他の全ての要素の抵抗(例え
ば、最大限にある時のボイスコイルドライバFETの電
流感度抵抗、フレックスケーブルリード抵抗、等)。単
位−オーム Ibemf :運動中のボイスコイルの逆起電力により生じた
減速に利用できる電流。単位−アンペア。コイルは減速
の際に遅くなるので、逆起電力により生じた電流は減少
する。従って、平均IbemfはX1(min)の値が
算定されるとき、各サンプルで入手できるIbemfの
半分に等しい。逆起電力を算定するための公式は、 Ibemf = {X2(present)*Ke*Kemf }/2*Rcoil であり、Ke:Ktと同一値である。但し、単位はボルト/
ラジアン/秒 Kemf:分子の単位をボルトに変換するための校正係数で
あり、その公式は、 Kemf = 1 / TPM*Lhead*T として示される。
【0038】前記式は、ACCが電源電圧と、ボイスコ
イル抵抗と、トルク定数の関数であることを示してい
る。過去においては最悪例により、電源電圧値と、ボイ
スコイル抵抗値と、トルク定数値を用いてACCの保守
的な推定値を生成してきた。このACCの保守的な推定
値を使用して保守的な速度プロファイル80を生成す
る。式3によって理解されるように、ACCの推定値が
保守的であればあるほど、又はその値が低ければ低いほ
ど、X1(min)はより大きいものでなければならな
い。電源電圧と、ボイスコイル抵抗と、トルク定数のパ
ラメータに対し最悪例の値を選択するよりはむしろ、シ
ークの加速部分でのボイスコイル28の電流と、ボイス
コイル28の抵抗と、ボイスコイル28の温度とを測定
することによって、これら3つのパラメータの合理的推
定値を得るようにしてもよい。コイル抵抗は温度によっ
て変化し、多くの場合、その変化はコイルの作動範囲を
越えた線状であることは公知である。従って、ボイスコ
イル温度を測定することによって、コイル抵抗の推定値
を算出する。
イル抵抗と、トルク定数の関数であることを示してい
る。過去においては最悪例により、電源電圧値と、ボイ
スコイル抵抗値と、トルク定数値を用いてACCの保守
的な推定値を生成してきた。このACCの保守的な推定
値を使用して保守的な速度プロファイル80を生成す
る。式3によって理解されるように、ACCの推定値が
保守的であればあるほど、又はその値が低ければ低いほ
ど、X1(min)はより大きいものでなければならな
い。電源電圧と、ボイスコイル抵抗と、トルク定数のパ
ラメータに対し最悪例の値を選択するよりはむしろ、シ
ークの加速部分でのボイスコイル28の電流と、ボイス
コイル28の抵抗と、ボイスコイル28の温度とを測定
することによって、これら3つのパラメータの合理的推
定値を得るようにしてもよい。コイル抵抗は温度によっ
て変化し、多くの場合、その変化はコイルの作動範囲を
越えた線状であることは公知である。従って、ボイスコ
イル温度を測定することによって、コイル抵抗の推定値
を算出する。
【0039】コイル電流を測定することによって、アク
チュエータアームのトルク定数を推定することができ
る。図6及び図7を参照すると、シークの加速段階にお
けるコイル電流及びその対応速度を二度測定することに
よって、ボイスコイルの逆起電力によるコイル電流の変
化I(delta )と、速度の変化X2(delta )を算定す
ることができる。I(delta )の測定値から、速度の変
化X2(delta )によってどのように電流が変化するか
を決定することができる。I(delta )及びX2(delt
a )の値がわかると、トルク定数の推定値は以下の公式
を用いて得られる。 式5: Kt = (Rcoil*Idelta)/(X2delta*Kemf)
チュエータアームのトルク定数を推定することができ
る。図6及び図7を参照すると、シークの加速段階にお
けるコイル電流及びその対応速度を二度測定することに
よって、ボイスコイルの逆起電力によるコイル電流の変
化I(delta )と、速度の変化X2(delta )を算定す
ることができる。I(delta )の測定値から、速度の変
化X2(delta )によってどのように電流が変化するか
を決定することができる。I(delta )及びX2(delt
a )の値がわかると、トルク定数の推定値は以下の公式
を用いて得られる。 式5: Kt = (Rcoil*Idelta)/(X2delta*Kemf)
【0040】もう一度、図6及び図7を参照すると、さ
らにコイル電流を測定することによって、Ipeak を決定
することができる。シークの加速段階における最大電流
I(max)及びそれに対応する最大速度X2(ma
x)が測定される。これら2つの測定値から、減速段階
で利用できるピーク電流I(peak)を次の公式を用いて決
定することができる。 式6: Ipeak = Imax +(X2max*Ke*Kemf )/Rcoil
らにコイル電流を測定することによって、Ipeak を決定
することができる。シークの加速段階における最大電流
I(max)及びそれに対応する最大速度X2(ma
x)が測定される。これら2つの測定値から、減速段階
で利用できるピーク電流I(peak)を次の公式を用いて決
定することができる。 式6: Ipeak = Imax +(X2max*Ke*Kemf )/Rcoil
【0041】前記方程式による推定値を得るのに必要な
数値のいくつかは、規則的なサンプル時間ごとにではな
く、適宜取得されるものである。ボイスコイル抵抗は、
それほど急速には変化しない。その結果、ボイスコイル
抵抗は各シークの前に更新される。ピーク電流(Ipeak)
及びトルク定数(Kt)はロングシークごとに更新され
る。シークが加速段階において充分長い時間を割くもの
でなければ、コイルの回転率によって最大電流状態及び
逆起電力状態に到達しないようにするので、ロングシー
クが実行される時に、ピーク電流(Ipeak)及びトルク定
数(Kt)は単に更新されるに過ぎない。シークがロング
シーク上で加速段階に充分長い時間を割くので、これら
の値はその時測定されるものである。
数値のいくつかは、規則的なサンプル時間ごとにではな
く、適宜取得されるものである。ボイスコイル抵抗は、
それほど急速には変化しない。その結果、ボイスコイル
抵抗は各シークの前に更新される。ピーク電流(Ipeak)
及びトルク定数(Kt)はロングシークごとに更新され
る。シークが加速段階において充分長い時間を割くもの
でなければ、コイルの回転率によって最大電流状態及び
逆起電力状態に到達しないようにするので、ロングシー
クが実行される時に、ピーク電流(Ipeak)及びトルク定
数(Kt)は単に更新されるに過ぎない。シークがロング
シーク上で加速段階に充分長い時間を割くので、これら
の値はその時測定されるものである。
【0042】コイル温度、コイル抵抗、又はコイル電流
の測定がコスト又は何か別の理由によって不可能である
とき、本発明の第2の実施例を使用することができる。
実速度及び保守的な速度プロファイル80が収束、又は
被選択値の範囲内にある地点に到達するまでの距離によ
り示される位置をX1(arrive)と呼ぶ。第2の実施例
においてX1(arrive)が位置する領域を本質的に定め
るための2つのポイントがある。この2つのポイントは
X1(arrive min)とX1(arrive max)であり、3つ
の条件が生じるものである。ここで、X1(arrive mi
n)はX1(arrive)より所定の距離だけ手前にあり、
X1(arrive max)はX1(arrive)より所定の距離だ
け遠方にあるものとする。もし、X1(arrive)の値が
X1(arrive min)よりも小さく、又はそれより前に生
じた場合、次のシークは充分長い時間を飽和モードの加
速電流で加速することができる。このように、加速が飽
和モードでの減速電流に切り換わる時間は遅くなる。一
方、X1(arrive)の値がX1(arrive max)よりも大
きく、又はそれよりも後に生じた場合、次のシークは飽
和モードでの加速時間を短縮して行なわなければならな
い。従って、加速が飽和モードの減速電流で減速に切り
換わる時期はこの条件が生じた場合により早く始まる。
もし、X1(arrive)の値がX1(arrive min)とX1
(arrive max)との間にある時、飽和モードの減速電流
で減速が始まる時期に対して何ら調整はされない。X1
(arrive)は各シークごとにモニタされる。このように
して、作動中の温度変化のような全ての要素の影響を説
明することができる。
の測定がコスト又は何か別の理由によって不可能である
とき、本発明の第2の実施例を使用することができる。
実速度及び保守的な速度プロファイル80が収束、又は
被選択値の範囲内にある地点に到達するまでの距離によ
り示される位置をX1(arrive)と呼ぶ。第2の実施例
においてX1(arrive)が位置する領域を本質的に定め
るための2つのポイントがある。この2つのポイントは
X1(arrive min)とX1(arrive max)であり、3つ
の条件が生じるものである。ここで、X1(arrive mi
n)はX1(arrive)より所定の距離だけ手前にあり、
X1(arrive max)はX1(arrive)より所定の距離だ
け遠方にあるものとする。もし、X1(arrive)の値が
X1(arrive min)よりも小さく、又はそれより前に生
じた場合、次のシークは充分長い時間を飽和モードの加
速電流で加速することができる。このように、加速が飽
和モードでの減速電流に切り換わる時間は遅くなる。一
方、X1(arrive)の値がX1(arrive max)よりも大
きく、又はそれよりも後に生じた場合、次のシークは飽
和モードでの加速時間を短縮して行なわなければならな
い。従って、加速が飽和モードの減速電流で減速に切り
換わる時期はこの条件が生じた場合により早く始まる。
もし、X1(arrive)の値がX1(arrive min)とX1
(arrive max)との間にある時、飽和モードの減速電流
で減速が始まる時期に対して何ら調整はされない。X1
(arrive)は各シークごとにモニタされる。このように
して、作動中の温度変化のような全ての要素の影響を説
明することができる。
【0043】アクチュエータアームが減速し始める時期
は次の方程式によって決定されるものであることを留意
すべきである。 式7: X1(min)=X1(target)+slew+{X2(present)**2-X2(targ
et)**2}/2*ACC+ADJ この場合、ACC :保守的な速度プロファイルを生成する
ために使用される減速段階において利用できる最悪例の
加速度。 ADJ :調整の項。単位−トラック。
は次の方程式によって決定されるものであることを留意
すべきである。 式7: X1(min)=X1(target)+slew+{X2(present)**2-X2(targ
et)**2}/2*ACC+ADJ この場合、ACC :保守的な速度プロファイルを生成する
ために使用される減速段階において利用できる最悪例の
加速度。 ADJ :調整の項。単位−トラック。
【0044】上記の式7は調整項のADJを加えた、前
記式3と同じようなものであることを注意すべきであ
る。さらに、ACCという項は、第1の実施例について
説明したように推定した項というよりも、減速段階にお
いて得ることができる最悪例の加速度である。本発明の
第1の実施例ではACCの項は決定又は推定される。本
実施例においてACCの項は保守的なものを使ってX1
(min)は調整される。
記式3と同じようなものであることを注意すべきであ
る。さらに、ACCという項は、第1の実施例について
説明したように推定した項というよりも、減速段階にお
いて得ることができる最悪例の加速度である。本発明の
第1の実施例ではACCの項は決定又は推定される。本
実施例においてACCの項は保守的なものを使ってX1
(min)は調整される。
【0045】飽和モードで連続して加速するための時間
の増加は、ADJの数値が各サンプル毎に運動するトラ
ックの数と等しいか、又はそれよりも少ないものである
ように選択する。これは、1つのシークから別のシーク
への調整または加速から減速への切り換えへのタイミン
グの調整がただ1つのサンプルのタイミング以内である
ことを意味する。
の増加は、ADJの数値が各サンプル毎に運動するトラ
ックの数と等しいか、又はそれよりも少ないものである
ように選択する。これは、1つのシークから別のシーク
への調整または加速から減速への切り換えへのタイミン
グの調整がただ1つのサンプルのタイミング以内である
ことを意味する。
【0046】調整量はシークの長さによって異なる。ロ
ングシークにおいて、アクチュエータアームの実速度は
一定となり、ADJの項はロングシークが生じたところ
のそれに対し同一である。より短縮されたシークではア
クチュエータアームの実速度はシークが長くなるにつれ
て増加され、その結果、ADJの項が変化するのは、増
加速度に帰するものである。
ングシークにおいて、アクチュエータアームの実速度は
一定となり、ADJの項はロングシークが生じたところ
のそれに対し同一である。より短縮されたシークではア
クチュエータアームの実速度はシークが長くなるにつれ
て増加され、その結果、ADJの項が変化するのは、増
加速度に帰するものである。
【0047】本発明及びこれを実行する最良の形態をこ
こに述べた。上記の説明は実例に過ぎないもので、他の
手段及び技術は添付の請求項に記載された本発明の全体
範囲から逸脱することなく使用できることを理解すべき
である。
こに述べた。上記の説明は実例に過ぎないもので、他の
手段及び技術は添付の請求項に記載された本発明の全体
範囲から逸脱することなく使用できることを理解すべき
である。
【0048】
【発明の効果】本発明のディスク駆動機構のアクチュエ
ータアームアセンブリは上記のように構成されているの
で、アクチュエータアームを加速し、且つ減速させるこ
とによって、シーク時間を短縮することが可能となる。
ータアームアセンブリは上記のように構成されているの
で、アクチュエータアームを加速し、且つ減速させるこ
とによって、シーク時間を短縮することが可能となる。
【図1】図1は、ディスク駆動機構の分解斜視図であ
る。
る。
【図2】図2は、ディスク駆動機構のアクチュエータア
ームアセンブリの分解斜視図である。
ームアセンブリの分解斜視図である。
【図3】図3は、ディスク駆動機構のアクチュエータア
ームと、ボイスコイルモータと、位置決め装置の他の部
分を示す概略図である。
ームと、ボイスコイルモータと、位置決め装置の他の部
分を示す概略図である。
【図4】図4は、最悪例条件に基づく速度のプロファイ
ルを示す曲線と、従来技術による実速度の曲線と、本発
明の方法による実速度の曲線である。
ルを示す曲線と、従来技術による実速度の曲線と、本発
明の方法による実速度の曲線である。
【図5】図5は、従来技術及び本発明によるシークにお
いて距離に対するコイル電流を示す曲線である。
いて距離に対するコイル電流を示す曲線である。
【図6】図6は、シーク中の時間に対する速度X2の曲
線である。
線である。
【図7】図7は、シーク中の時間に対する電流Iの曲線
である。
である。
10 ディスク駆動機構 12 ハウジング 14 ハウジングカバー 16 フレーム 18 アクチュエータシャフト 20 アクチュエータアームアセンブリ 22 E型ブロック(くし型構造) 23 アーム 24 荷重ばね 26 スライダ 27 磁気変換器 27′ サーボヘッド 28 ボイスコイル 30 マグネット 32 スピンドルシャフト 34 ディスク 40 軸受けカートリッジ 42 内径 44 電圧ドライバ 46 アンプ 48 復調器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーテイン レン グリーン アメリカ合衆国55901、ミネソタ州ロチェ スター、ヴァイキング ドライヴ 1911、 ナンバー38 (72)発明者 ジョン ジェフリー スティーヴンソン アメリカ合衆国55902、ミネソタ州ロチェ スター、トウェンティエイトス ストリー ト サウス ウェスト 1323 (72)発明者 マイケル チャールズ スティッチ アメリカ合衆国55901、ミネソタ州ロチェ スター、マノービュー ドライヴ ノース ウエスト 4106 Fターム(参考) 5D088 NN02 NN12 NN15 NN28 5H303 AA22 BB02 BB07 CC04 DD04 DD12 DD21 EE03 EE07 FF03 GG06 GG11 GG20 HH04 JJ02 JJ04 JJ05 JJ09 KK02 KK11 KK18 KK35 LL03 MM05
Claims (17)
- 【請求項1】 ディスク駆動機構において電気モータの
コイルへ流す電流を調整することによって制御するアク
チュエータアームアセンブリの運動制御方法であって、
(1)目標位置及び該目標位置における目標速度を選択
するステップと、(2)前記電気モータのコイルに飽和
モードの加速電流を加えてアクチュエータアームアセン
ブリを加速させるステップと、(3)複数のサンプル時
間において前記アクチュエータアームアセンブリの位置
と前記目標位置から、前記目標位置と前記アクチュエー
タアームアセンブリとの間の距離を決定するステップ
と、(4)前記複数の各サンプル時間毎に前記アクチュ
エータアームアセンブリの各位置における速度を決定す
るステップと、(5)前記目標位置、前記飽和モードの
加速電流から飽和モードの減速電流に変化するまでに前
記アクチュエータアームアセンブリが移動するトラック
数、前記サンプル時間毎のアクチュエータアームアセン
ブリの速度、前記目標速度、及び前記飽和モードの減速
電流を供給することにより利用可能な加速度に基づい
て、前記複数の各サンプル時間のそれぞれにおける速度
から前記目標速度まで前記アクチューエータアームアセ
ンブリを最小限の距離で減速させたときの位置を決定す
るステップと、(6)前記決定された最小限の距離で減
速させたときの位置と、前記複数の各サンプル時間にお
ける前記目標位置と前記アクチュエータアームアセンブ
リとの間の距離とを比較するステップと、(7)前記決
定された最小限の距離で減速させたときの位置が、特定
のサンプル時間において前記目標位置から前記アクチュ
エータアームアセンブリまでの距離のうちの所定の範囲
内に入った時点で、前記目標位置に到達するまで前記飽
和モードの減速電流をコイルに加えるステップと、を含
む運動制御方法。 - 【請求項2】 前記目標位置を選択するステップ(1)
は、 前記アクチュエータアームアセンブリが停止すべき位置
を決定するステップと、 前記停止すべき位置から所定のトラック数以上前記アク
チュエータアームアセンブリに向かって離れた位置を選
択するステップとを含む請求項1記載の運動制御方法。 - 【請求項3】 前記最小限の距離で減速させたときの位
置を決定するステップ(5)は、前記電気モータのコイ
ル電流及びコイル抵抗を推定するステップを含む請求項
2記載の方法。 - 【請求項4】 さらに、最悪例の減速条件を仮定した保
守的な速度プロファイルを生成するステップと、 前記目標位置と前記アクチュエータアームアセンブリが
停止すべき位置との間の前記保守的な速度プロファイル
に従って前記アクチュエータアームアセンブリを制御す
るステップとを含む請求項2記載の運動制御方法。 - 【請求項5】 前記最小限の距離で減速させたときの位
置を決定するステップ(5)は、 X1(min)=x1(target)+slew+{x2(present)**2-X2(targe
t)**2}/(2*ACC)+ADJ の公式であって、このとき、 X1(min):現時点での速度から目標速度まで減速させる
のに必要な最小限の距離だけアクチューエータアームア
センブリから目標位置に向かって離れた位置、 単位:トラック、位置の値はサンプル時間毎に一度ファ
イルから読み取られる、 X1(target):目標速度が想定される目標位置、単位−ト
ラック、 X2(present) :現時点での速度、単位−トラック/サン
プル、 X2(target):目標位置での目標速度、単位−トラック/
サンプル、 slew:加速電流から減速電流に反転するときの時間に関
連する電流回転率を説明するための補正因子、単位−ト
ラック、回転率を算定するための公式は、 slew=X2(present)*S であって、S:電流を加速方向から減速方向へと変える
間に費やされるサンプルの数、単位−サンプル、 ACC :減速段階で利用が可能な加速度(マイナス)、単
位−トラック/サンプル**2、 さらに、ACCを決定する公式は、 ACC={Kt*Lhead*TPM*T**2 * (Ipeak+Ibemf)}/J であって、Kt:トルク定数、単位−ニュートン−メート
ル/アンペア、1ニュートン=1キログラム−メートル
/秒**2、 Lhead:サーボヘッドまでの距離、単位−メートル、 TPM:メートル当たりのトラックの数、単位−トラック
/メートル、 T:サンプル時間、単位−秒/サンプル、 J:慣性モーメント、単位−キログラム−メートル**
2、 Ipeak:電源によって伝達されることの可能なピーク電
流、単位−アンペア、 ピーク電流を算定するための公式は、 Ipeak=Vsup/(Rcoil + Rdriver) であって、Vsup:電源電圧、単位−ボルト、 Rcoil:ボイスコイルモータのコイル抵抗、単位−オー
ム、 Rdriver:システム内の他の全ての要素の抵抗(例え
ば、最大限にある時のボイスコイル・ドライバFETの
電流感度抵抗、フレックス・ケーブル・リード抵抗、
等)、単位−オーム、 Ibemf :運動中のボイスコイルの逆起電力により生じた
減速に利用できる電流、単位−アンペア、コイルは減速
の際に速度が落ちるので逆起電力で生じた電流は減少す
る、従って、Ibemf平均値はX1(min)の値を
算定するとき、各サンプルで入手できるIbemfの値
の二分の一に等しい、逆起電力を算定するための公式
は、 Ibemf={X2(present)*Ke*Kemf }/(2*Rcoil) であって、Ke:Ktと同一値である、但し単位はボルト/
ラジアン/秒、 Kemf:分子の単位をボルトに変換するための校正係数で
あって、その公式は、 Kemf=1 /(TPM*Lhead*T) である請求項1記載の運動制御方法。 - 【請求項6】 さらに、各シークに先だって前記ボイス
コイルの抵抗を測定するステップを含む請求項5記載の
運動制御方法。 - 【請求項7】 さらに、電流の変化I(delta)を決定
するために前記アクチュエータアームアセンブリのシー
クにおける加速段階中に少なくとも二度前記コイルの電
流を測定するステップを含む請求項6記載の運動制御方
法。 - 【請求項8】 前記電流の変化I(delta)を決定する
ときの始めと終わりに前記アクチュエータアームアセン
ブリが存在する位置の速度は、前記電流の変化I(delt
a)に起因して変化する速度の変化X2(delta)を決定
するために使用され、前記コイルの抵抗値、前記電流の
変化I(delta)及び前記速度の変化X2(delta)は前
記トルク定数を推定するために、公式 Kt = {Rcoil*I(delta)}/{X2(delta)*Kemf} において使用され、前記推定されたトルク定数は飽和モ
ードの減速電流で減速するときの速度プロファイルを生
成するために使用される前記加速度ACCを推定するた
めに使用される請求項7記載の運動制御方法。 - 【請求項9】 さらに、加速電流を前記コイルに加える
間に、最大電流I(max)と該最大電流に対応する速
度X2(max)を測定するステップと、前記速度プロ
ファイルにおける速度を生成するACCを推定するのに
使われるI(peak)、即ち Ipeak = Imax +(X2max*Ke*Kemf)/ Rcoil をI(max)及びX2(max)を用いて推定するス
テップと、を含む請求項8記載の運動制御方法。 - 【請求項10】 ディスク駆動機構において電気モータ
のコイルに流す電流を調整することによって制御するア
クチュエータアームアセンブリの運動制御方法であっ
て、(a)該アクチュエータアームアセンブリが停止す
べき位置に停止するように減速させるための保守的な速
度プロファイルを生成するステップと、(b)前記アク
チュエータアームアセンブリが停止すべき位置に関連す
る第1の位置X1(arrive max)を選択するステップ
と、(c)前記第1の位置から前記アクチュエータアー
ムアセンブリの方向に複数のトラック数離れた第2の位
置X1(arrive min)を選択するステップと、(d)前
記アクチュエータアームアセンブリを加速させるために
前記電気モータのコイルに飽和モードの加速電流を加え
るステップと、(e)前記保守的な速度プロファイルを
越えた後、連続的に前記アクチュエータアームアセンブ
リを加速させるステップと、(f)前記アクチュエータ
アームアセンブリを減速させるために前記電気モータの
コイルに飽和モードの減速電流を加えるステップと、
(g)前記飽和モードの減速電流によって前記アクチュ
エータアームアセンブリの速度が前記保守的な速度プロ
ファイルに対して所定の範囲内に入るまで減速されたと
き、前記アクチュエータアームアセンブリの位置を決定
することによって第3の位置X1(arrive)を決定する
ステップと、(h)X1(arrive)がX1(arrive mi
n)とX1(arrive max)との間にない場合、前記コイ
ルの電流が飽和モードの加速電流から飽和モードの減速
電流に切り換わる時期を調整するステップと、を含む運
動制御方法。 - 【請求項11】 前記保守的な速度プロファイルを生成
するステップ(a)において最悪例条件に関連する最小
限の加速度が使用される請求項10記載の運動制御方
法。 - 【請求項12】 X1(arrive)がX1(arrive min)
の前に現れる場合、コイル内の電流が飽和モードの加速
電流から飽和モードの減速電流に切り換わる時期が遅延
される請求項10記載の運動制御方法。 - 【請求項13】 前記遅延の時期が1つのサンプルタイ
ミングだけ遅延される請求項12記載の運動制御方法。 - 【請求項14】 前記コイルの電流が飽和モードの加速
電流から飽和モードの減速電流に切り換わる時期はX1
(arrive)がX1(arrive max)の後に現れないように
選択される請求項10記載の運動制御方法。 - 【請求項15】 前記遅延の時期が1つのサンプルタイ
ミングだけ早くなる請求項14記載の運動制御方法。 - 【請求項16】 ディスク駆動機構において電気モータ
のコイルに流す電流を調整することによって制御するア
クチュエータアームアセンブリの運動制御装置であっ
て、 前記アクチュエータアームアセンブリが停止すべき位置
に停止するよう減速させるための保守的な速度プロファ
イルを生成する手段と、 前記アクチュエータアームアセンブリが停止すべき位置
に関する第1の位置X1(arrive max)を選択する手段
と、 前記第1の位置から前記アクチューエータアームアセン
ブリの方向に複数のトラック数離れた第2の位置X1
(arrive min)を選択する手段と、 前記アクチュエータアームを加速させるために前記電気
モータのコイルに飽和モードの加速電流を加える手段
と、 前記保守的な速度プロファイルを越えた後、連続的に前
記アクチュエータアームアセンブリを加速する手段と、 前記アクチュエータアームアセンブリを減速させるため
に前記電気モータのコイルに飽和モードの減速電流を加
える手段と、 前記飽和モードの減速電流によって前記アクチュエータ
アームアセンブリの速度が前記保守的な速度プロファイ
ルに対して所定の範囲内に入るまで減速されたとき、前
記アクチュエータアームアセンブリの位置を決定するこ
とによって第3の位置X1(arrive)を決定する手段
と、 X1(arrive)がX1(arrive min)及びX1(arrive
max)との間にない場合、前記コイル内の電流が飽和モ
ードの加速電流から飽和モードの減速電流に切り換わる
時期を調整する手段と、を含む運動制御装置。 - 【請求項17】ディスク駆動機構において電気モータの
コイルへ流す電流を調整することによって制御するアク
チュエータアームアセンブリの運動制御装置であって、
(1)目標位置及び該目標位置における目標速度を選択
する手段と、(2)前記電気モータのコイルに飽和モー
ドの加速電流を加えて前記アクチュエータアームアセン
ブリを加速させる手段と、(3)複数のサンプル時間に
おいて前記アクチュエータアームアセンブリの位置と前
記目標位置から、前記目標位置と前記アクチュエータア
ームアセンブリとの間の距離を決定する手段と、(4)
前記複数の各サンプル時間毎に前記アクチュエータアー
ムアセンブリの各位置における速度を決定する手段と、
(5)前記目標位置、前記飽和モードの加速電流から飽
和モードの減速電流に変化するまでに前記アクチュエー
タアームアセンブリが移動するトラック数、前記サンプ
ル時間毎のアクチュエータアームアセンブリの速度、前
記目標速度、及び前記飽和モードの減速電流を供給する
ことにより利用可能な加速度に基づいて、前記複数の各
サンプル時間のそれぞれにおける速度から前記目標速度
まで前記アクチューエータアームアセンブリを最小限の
距離で減速させたときの位置を決定する手段と、(6)
前記決定された最小限の距離で減速させたときの位置
と、前記複数の各サンプル時間における前記目標位置と
前記アクチュエータアームアセンブリとの間の距離とを
比較する手段と、(7)前記決定された最小限の距離で
減速させたときの位置が、特定のサンプル時間において
前記目標位置から前記アクチュエータアームアセンブリ
までの距離のうちの所定の範囲内に入った時点で、前記
目標位置に到達するまで前記飽和モードの減速電流をコ
イルに加える手段と、を含む運動制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US538958 | 1990-06-15 | ||
US07/538,958 US5119250A (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Method and apparatus for performing a seek |
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JP13540991A Division JP3263954B2 (ja) | 1990-06-15 | 1991-04-16 | ディスク駆動機構におけるアクチュエータアームアセンブリの運動制御方法及び装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2002197816A true JP2002197816A (ja) | 2002-07-12 |
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JP13540991A Expired - Fee Related JP3263954B2 (ja) | 1990-06-15 | 1991-04-16 | ディスク駆動機構におけるアクチュエータアームアセンブリの運動制御方法及び装置 |
JP2001325964A Pending JP2002197816A (ja) | 1990-06-15 | 2001-10-24 | ディスク駆動機構におけるアクチュエータアームアセンブリの運動制御方法及び装置 |
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DE (1) | DE69125972T2 (ja) |
SG (1) | SG42836A1 (ja) |
Cited By (1)
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KR100640648B1 (ko) | 2005-07-05 | 2006-11-01 | 삼성전자주식회사 | 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법, 이에 적합한기록 매체, 그리고 이에 적합한 하드디스크 드라이브 |
Families Citing this family (55)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5475545A (en) * | 1991-03-28 | 1995-12-12 | Seagate Technology, Inc. | Method for reducing noise during seeks in a hard disk drive |
US5289097A (en) * | 1992-08-18 | 1994-02-22 | International Business Machines Corporation | Spindle control method and apparatus for disk drive |
KR970005988B1 (ko) * | 1992-11-16 | 1997-04-22 | 대우전자 주식회사 | 디스크드라이브의 헤드위치제어시스템 |
US5396379A (en) * | 1992-11-20 | 1995-03-07 | Maxtor Corporation | Apparatus and method for reducing effects of slip/stick in a disk drive head assembly |
US5465035A (en) * | 1993-05-11 | 1995-11-07 | Quantum Corporation | Band limited control of a flexible structure using piecewise trigonometric input signals |
US5956201A (en) * | 1994-01-14 | 1999-09-21 | Seagate Technology, Inc. | Disk file head positioning servo system incorporating adaptive saturated seek and head offset compensation |
US6115205A (en) * | 1994-03-11 | 2000-09-05 | Seagate Technology, Inc. | Method for adapting seeks of a disc drive transducer to the maximum actuator current available to accelerate and decelerate the transducer |
US5476015A (en) * | 1994-05-16 | 1995-12-19 | Maxtor Corporation | Non-linearity compensation for hard disk drives |
US5559413A (en) * | 1994-07-29 | 1996-09-24 | Xilinx, Inc. | Screw shaft feed mechanism and positioning control method therefor |
US5631527A (en) * | 1994-09-06 | 1997-05-20 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Voice coil motor feedback control circuit |
ES2120242T3 (es) * | 1994-11-11 | 1998-10-16 | Siemens Ag | Control de velocidad para cualquier rango de guia de velocidad efectiva a traves de una pluralidad de zonas de bloque |
US5576909A (en) * | 1995-02-16 | 1996-11-19 | Ministor Peripherals International Limited | Method for positioning a data transducer head in a rotating disk drive data storage device |
US5684653A (en) * | 1996-01-16 | 1997-11-04 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for minimizing seek time in a disk drive by increasing power amplifier power based on power amplifier voltage head room |
US6125000A (en) * | 1996-05-21 | 2000-09-26 | Maxtor Corporation | Disk drive seek control system utilizing predicted motion parameter and dynamic trajectory alignment |
US5793558A (en) * | 1996-06-05 | 1998-08-11 | Western Digital Corporation | Method for seek time optimization employing voice-coil motor current saturation level to define an adaptive deceleration profile |
US6097564A (en) * | 1996-06-05 | 2000-08-01 | Mobile Storage Technology Inc. | Method for precise velocity feedback control in an actuator system of a disk drive |
US6163430A (en) * | 1996-07-18 | 2000-12-19 | Seagate Technology Llc | Disc drive positioning system with variable deceleration curve |
US5850321A (en) * | 1996-09-18 | 1998-12-15 | Maxtor Corporation | Self-cleaning proximity recording interface |
US5781363A (en) * | 1996-10-15 | 1998-07-14 | International Business Machines Corporation | Servo-free velocity estimator for coil driven actuator arm in a data storage drive |
US5796544A (en) * | 1996-11-19 | 1998-08-18 | Maxtor Corporation | Disk drive system which uses a common DAC for digital positioning control and analog positioning control |
US5898286A (en) * | 1997-01-13 | 1999-04-27 | International Business Machines Corporation | Digital servo control system for a data recording disk file with improved saturation modelling |
DE19703374A1 (de) * | 1997-01-30 | 1998-08-06 | Thomson Brandt Gmbh | Verfahren und Anordnung zum Steuern radialer Verfahrbewegungen eines Schreib- und/oder Lesekopfes für plattenförmige Aufzeichnungsträger |
US6088188A (en) * | 1997-02-10 | 2000-07-11 | International Business Machines Corporation | System and method for determining when hard disk drive power amplifier is saturated |
KR100271617B1 (ko) * | 1997-06-03 | 2000-11-15 | 윤종용 | 드롭다운(DropDown)현상을최소화하기위한예비탐색방법 |
US6204629B1 (en) | 1997-11-21 | 2001-03-20 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for accurately measuring a back-emf voltage on an actuator coil |
KR100506262B1 (ko) * | 1997-12-29 | 2005-10-07 | 삼성전자주식회사 | 액츄에이터 언래칭 제어방법 |
US6034496A (en) * | 1998-08-13 | 2000-03-07 | Unitrade Corporation | Motor speed control using fixed-duration torque bursts |
US5982130A (en) * | 1998-08-13 | 1999-11-09 | Unitrolde Corporation | Calibration technique to remove series resistance errors in the sensed back EMF of a motor |
US6342985B1 (en) | 1998-09-15 | 2002-01-29 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for improving disk drive seek performance |
US6369972B1 (en) * | 1999-05-14 | 2002-04-09 | Western Digital Technologies, Inc. | Temperature monitoring method of a disk drive voice coil motor from a traveled distance |
US6791786B2 (en) | 2000-05-22 | 2004-09-14 | Seagate Technology Llc | Active damping of two-stage actuator system in a disc drive |
US6754035B2 (en) * | 2000-09-20 | 2004-06-22 | Seagate Technology Llc | Method and apparatus for limiting actuator coil temperature |
US6795268B1 (en) * | 2000-10-31 | 2004-09-21 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive employing seek time vcm ir voltage calibration for velocity control of an actuator arm |
US6731450B1 (en) * | 2000-11-30 | 2004-05-04 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive control system and method for determining the temperature of an actuator coil |
US6751043B2 (en) | 2000-12-15 | 2004-06-15 | Texas Instruments Incorporated | Digital servo control system for a hard disc drive using a voice coil motor in voltage mode |
US6930853B2 (en) * | 2001-04-17 | 2005-08-16 | Seagate Technology Llc | Adaptive seek control for maximum performance with minimal filter corruption |
US6781787B1 (en) | 2002-01-31 | 2004-08-24 | Western Digital Technologies, Inc. | Adjusting seek current profile on the fly |
US7009806B2 (en) * | 2003-02-19 | 2006-03-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Accurate tracking of coil resistance |
US7082009B2 (en) | 2003-02-19 | 2006-07-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Accurate tracking of coil resistance based on current, voltage and angular velocity |
US7215503B2 (en) * | 2003-06-20 | 2007-05-08 | Seagate Technology Llc | Time linear arrival for velocity mode seeks |
US6903897B1 (en) | 2003-06-27 | 2005-06-07 | Western Digital Technologies, Inc. | Performance of a rotary actuator in a disk drive |
US6917486B2 (en) * | 2003-07-18 | 2005-07-12 | Matsushita Electrical Industrial Co., Ltd. | Direct detection of coil resistance |
US7209321B1 (en) | 2003-07-31 | 2007-04-24 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive pulse width modulating a voice coil motor using model reference current feedback |
US6987639B1 (en) | 2003-09-30 | 2006-01-17 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive modifying a rotational position optimization algorithm based on motor capability of a VCM |
US7061714B1 (en) | 2003-12-19 | 2006-06-13 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive modifying estimated seek times for a rotational position optimization algorithm based on change in estimated seek time parameter |
US7437502B1 (en) | 2005-04-20 | 2008-10-14 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive adjusting operating mode based on historical proximity of host commands |
US7199966B1 (en) | 2005-06-28 | 2007-04-03 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive adjusting seek profile for variable seek times to reduce power dissipation |
US7319570B2 (en) | 2005-09-19 | 2008-01-15 | Seagate Technology Llc | Random vibration and shock compensator using a disturbance observer |
JP2007294048A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 磁気ディスク装置 |
US7450334B1 (en) | 2007-06-28 | 2008-11-11 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive adjusting predictive caching based on temperature of voice coil motor |
US8090902B1 (en) | 2009-05-22 | 2012-01-03 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive adjusting command execution in response to control circuitry die temperature |
JP5803361B2 (ja) | 2011-07-12 | 2015-11-04 | いすゞ自動車株式会社 | アクチュエータの制御方法及びアクチュエータの制御装置 |
JP5834628B2 (ja) * | 2011-08-29 | 2015-12-24 | いすゞ自動車株式会社 | アクチュエータの制御方法及びアクチュエータの制御装置 |
JP5838681B2 (ja) * | 2011-09-16 | 2016-01-06 | いすゞ自動車株式会社 | アクチュエータの制御方法及びアクチュエータの制御装置 |
JP2018156706A (ja) | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 株式会社東芝 | 磁気ディスク装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4030132A (en) * | 1975-03-27 | 1977-06-14 | Memorex Corporation | Dual mode velocity servo control for a linear actuator motor |
JPS58166567A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 情報トラックの検索装置 |
US4544968A (en) * | 1982-05-17 | 1985-10-01 | International Business Machines Corporation | Sector servo seek control |
JPS6028238A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体基板の保持装置 |
US4697127A (en) * | 1986-06-09 | 1987-09-29 | International Business Machines Corporation | Adaptive control technique for a dynamic system |
JPS63204421A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-24 | Tokico Ltd | アクチユエ−タの制御方法 |
US4899234A (en) * | 1988-04-04 | 1990-02-06 | Magnetic Peripherals Inc. | Adaptive velocity profile for disk actuator control |
US4982298A (en) * | 1988-08-01 | 1991-01-01 | Rigidyne Corporation | Adaptive velocity profile system for a disk drive head |
-
1990
- 1990-06-15 US US07/538,958 patent/US5119250A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-04-16 JP JP13540991A patent/JP3263954B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-14 SG SG1996000009A patent/SG42836A1/en unknown
- 1991-06-14 EP EP91305403A patent/EP0461915B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-14 DE DE69125972T patent/DE69125972T2/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-10-24 JP JP2001325964A patent/JP2002197816A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100640648B1 (ko) | 2005-07-05 | 2006-11-01 | 삼성전자주식회사 | 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법, 이에 적합한기록 매체, 그리고 이에 적합한 하드디스크 드라이브 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3263954B2 (ja) | 2002-03-11 |
EP0461915A3 (en) | 1993-05-05 |
JPH0589613A (ja) | 1993-04-09 |
DE69125972T2 (de) | 1997-10-23 |
SG42836A1 (en) | 1997-10-17 |
EP0461915B1 (en) | 1997-05-07 |
US5119250A (en) | 1992-06-02 |
DE69125972D1 (de) | 1997-06-12 |
EP0461915A2 (en) | 1991-12-18 |
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