JP2008077777A - 2自由度位置制御方法、2自由度位置制御装置および媒体記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オーバーラン防止のための二自由度制御系において、二自由度制御の出力の遅延(演算遅延及び駆動アンプ、D/Aコンバータ等のハード遅延)を考慮して、サンプル時点から遅延分進んだTdの推定状態を演算し、この推定状態から出力を演算する。サンプル時点から、計算中に状態変化があっても、出力遅延の影響を防止し、精度の高い位置制御が可能となり、オーバーランを防止できる。
【選択図】図5
Description
図1は、本発明の一実施の形態の媒体記憶装置の構成図、図2は、図1の磁気ディスクの位置信号の配置図、図3は、図1及び図2の磁気ディスクの位置信号の構成図、図4は、シーク制御の制御遷移図である。
磁気ヘッド3は、リード素子と、ライト素子とからなる。磁気ヘッド3は、スライダに、磁気抵抗(MR)素子を含むリード素子を積層し、その上にライトコイルを含むライト素子を積層して、構成される。
図5は、本発明の位置制御系の第1の実施の形態のブロック図であり、図1のMCU14が実行する外乱を抑圧する位置決め制御系のブロック図である。図6は、図5の変形例のブロック図、図7は、図5及び図6の制御シーケンスの説明図である。
図8は、本発明の二自由度位置制御系の第2の実施の形態のブロック図、図9は、その動作シーケンス図である。図8及び図9は、2倍のマルチレート制御を用いた二自由制御系の構成を示す。
このように、1回目と同様に、2回目の推定状態を、サンプル時刻に観測した位置誤差で補正することが、マルチレート状態推定である。
次に、外乱モデルを分離した実施の形態を示す。現在オブザーバにおいて、アクチュエータモデルと外乱モデルを分離した例を説明する。外乱モデルを分離した構成を実現することにより、アクチュエータのモデルに影響を与えず、容易に、自由な外乱抑圧特性を持つ外乱モデルを付与できる。
前述の実施の形態では、オブザーバ制御を、磁気ディスク装置のヘッド位置決め装置の適用の例で説明したが、光ディスク装置等の他のディスク装置にも適用できる。又、外乱モデルを考慮しているが、外乱モデルを考慮しない場合にも、採用できる。
(付記10)前記制御ユニットは、前記目標位置から各サンプル時点の目標軌道を生成することを特徴とする付記7の媒体記憶装置。
2 スピンドルモータの回転軸
3 ヘッド
4 ディスク
5 スピンドルモータ
6 アクチュエータのVCM駆動回路
7 位置復調回路
8 スピンドルモータの駆動回路
9 バス
10 データの記録再生回路
11 ハードディスクコントローラ
12 MCUのRAM
13 MCUのROM
14 マイクロコントローラユニット
15 ハードディスクコントローラのRAM
16 位置信号
Claims (10)
- 対象物を目標位置に、アクチュエータにより位置制御する位置制御方法において、
前記対象物の目標位置と前記対象物の現在位置とから位置誤差を演算するステップと、
前記位置誤差と現在オブザーバの現サンプルの推定位置との推定位置誤差により、現サンプルの推定位置を補正するステップと、
前記補正された推定位置と現サンプルの目標軌道との差を演算し、且つ1サンプル前の出力値と前記差とから前記サンプル時点から所定時間進んだ推定位置を演算するステップと、
前記進んだ推定位置から前記アクチュエータへの出力値を演算するステップと、
前記補正された推定位置と、前記現サンプルの出力値と、前記1サンプル前の出力値とから次の出力値演算のための推定位置を演算するステップとを有する
ことを特徴とする位置制御方法。 - 前記次の出力値演算のための推定位置と(現サンプル+0.5サンプル)時刻の目標軌道との差を演算し、且つ0.5サンプル前の出力値と前記現サンプルの出力値と前記差とから前記サンプル時点から0.5サンプル進んだ推定位置を演算するステップと、
前記進んだ推定位置から前記アクチュエータへの出力値を演算するステップと、
前記補正された推定位置と、前記現サンプルの出力値と、前記0.5サンプル前の出力値と、前記計算された出力値とから次のサンプルの推定位置を演算するステップとを更に有する
ことを特徴とする請求項1の位置制御方法。 - 前記進んだ推定位置を演算するステップは、前記次の出力値演算のための推定位置を、前記推定位置誤差で補正するステップを有する
ことを特徴とする請求項2の位置制御方法。 - 記憶媒体のデータを少なくとも読み取るヘッドと、
前記記憶媒体の所定位置に、前記ヘッドを位置決めするアクチュエータと、
前記ヘッドの目標位置と前記ヘッドから得た現在位置とから位置誤差を演算し、現在オブザーバ制御により前記アクチュエータを駆動する出力値を演算する制御ユニットとを有し、
前記制御ユニットは、前記位置誤差と前記現在オブザーバの現サンプルの推定位置との推定位置誤差により、現サンプルの推定位置を補正し、前記補正された推定位置と現サンプルの目標軌道との差を演算し、且つ1サンプル前の出力値と前記差とから前記サンプル時点から所定時間進んだ推定位置を演算し、前記進んだ推定位置から前記アクチュエータへの出力値を演算し、且つ前記補正された推定位置と、前記現サンプルの出力値と、前記1サンプル前の出力値とから次の出力値演算のための推定位置を演算する
ことを特徴とする媒体記憶装置。 - 前記制御ユニットは、
前記次の出力値演算のための推定位置と(現サンプル+0.5サンプル)時刻の目標軌道との差を演算し、且つ0.5サンプル前の出力値と前記現サンプルの出力値と前記差とから前記サンプル時点から0.5サンプル進んだ推定位置を演算し、前記進んだ推定位置から前記アクチュエータへの出力値を演算し、前記補正された推定位置と、前記現サンプルの出力値と、前記0.5サンプル前の出力値と、前記計算された出力値とから次のサンプルの推定位置を演算する
ことを特徴とする請求項4の媒体記憶装置。 - 前記制御ユニットは、前記進んだ推定位置を演算するため、前記次の出力値演算のための推定位置を、前記推定位置誤差で補正する
ことを特徴とする請求項5の媒体記憶装置。 - 前記制御ユニットは、前記目標位置から各サンプル時点と、このサンプル時点から0.5サンプル進んだ時点との目標軌道を生成する
ことを特徴とする請求項6の媒体記憶装置。 - 対象物を目標位置に、アクチュエータにより位置制御する位置制御装置において、
前記対象物の目標位置と前記対象物の現在位置とから位置誤差を演算するブロックと、
前記位置誤差と現サンプルの推定位置との推定位置誤差により、現サンプルの推定位置を補正し、前記補正された推定位置と現サンプルの目標軌道との差を演算し、且つ1サンプル前の出力値と前記差とから前記サンプル時点から所定時間進んだ推定位置を演算し、前記進んだ推定位置から前記アクチュエータへの出力値を演算し、且つ前記補正された推定位置と、前記現サンプルの出力値と、前記1サンプル前の出力値とから次の出力値演算のための推定位置を演算する現在オブザーバとを有する
ことを特徴とする位置制御装置。 - 前記現在オブザーバは、
更に、前記次の出力値演算のための推定位置と(現サンプル+0.5サンプル)時刻の目標軌道との差を演算し、且つ0.5サンプル前の出力値と前記現サンプルの出力値と前記差とから前記サンプル時点から0.5サンプル進んだ推定位置を演算し、前記進んだ推定位置から前記アクチュエータへの出力値を演算し、前記補正された推定位置と、前記現サンプルの出力値と、前記0.5サンプル前の出力値と、前記計算された出力値とから次のサンプルの推定位置を演算する
ことを特徴とする請求項8の位置制御装置。 - 前記目標位置から各サンプル時点の目標軌道を生成する目標軌道生成ブロックを更に有する
ことを特徴とする請求項8の位置制御装置。
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