JP2606646B2 - State estimator and compensator for positioning control and magnetic disk drive using the same - Google Patents
State estimator and compensator for positioning control and magnetic disk drive using the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、位置決め制御の状態推
定器及び補償器とこれを用いた磁気ディスク装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position control state estimator and compensator and a magnetic disk drive using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の磁気ディスク装置における磁気ヘ
ッドの位置決め方法は、例えば、特開昭６３−２５７９
７１号公報に記載されたように、シリンダ番号により異
るトラック密度に応じて発生する制御上の誤差を補正す
る補正信号を発生させ、この補正信号をサーボループに
加えて磁気ヘッドの位置決め制御を行っている。2. Description of the Related Art A conventional method of positioning a magnetic head in a magnetic disk drive is disclosed in, for example,
As described in Japanese Patent Publication No. 71, a correction signal for correcting a control error generated in accordance with a track density different depending on a cylinder number is generated, and the correction signal is added to a servo loop to control the positioning of the magnetic head. Is going.
【０００３】また、磁気ヘッドの位置決め制御に状態推
定器及び補償器を用いる磁気ディスク装置では、図３に
示すように、位置決め制御器１ａと、この出力信号を増
幅するサーボアンプ７と、増幅されたサーボ出力信号に
より磁気ヘッド１０を位置決めする駆動源であるアクチ
ュエータ９と、磁気ヘッド１０が読み出した磁気ディス
ク２１上の位置情報１７を位置信号２として復調する復
調器１８とを備えて構成されている。Further, in a magnetic disk drive using a state estimator and a compensator for positioning control of a magnetic head, as shown in FIG. 3, a positioning controller 1a, a servo amplifier 7 for amplifying the output signal, and a servo amplifier 7 for amplifying the output signal. And a demodulator 18 for demodulating the position information 17 on the magnetic disk 21 read by the magnetic head 10 as the position signal 2. I have.
【０００４】この位置決め制御器１ａは、位置信号２及
びサーボアンプ７からの電流検出信号３をそれぞれアナ
ログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４，
５と、制御情報を推定する状態推定器１１と、精密位置
決めのための補償器１２と、速度追従制御のための速度
制御器１３と、制御切換器１４と、デジタル信号をアナ
ログ信号に変換するＤ／Ａ変換器６とを備えている。The positioning controller 1a includes an A / D converter 4 for converting the position signal 2 and the current detection signal 3 from the servo amplifier 7 from an analog signal to a digital signal, respectively.
5, a state estimator 11 for estimating control information, a compensator 12 for precise positioning, a speed controller 13 for speed following control, a control switcher 14, and converting a digital signal into an analog signal. And a D / A converter 6.
【０００５】次に、従来の磁気ディスク装置における磁
気ヘッド位置決め動作について説明する。まず、磁気ヘ
ッド１０が読み出した磁気ディスク２１上の位置情報１
７は、復調器１８を介して位置信号２に変換される。位
置決め制御器１ａは、その復調された位置信号２をＡ／
Ｄ変換器４で離散化し、サーボアンプ７から電流検出信
号３をＡ／Ｄ変換器５で離散化した後は、マイクロプロ
セッサの１つであるデジタルシグナルプロセッサ（図示
せず、以下ＤＳＰという）のファームウェアで処理し、
さらに、Ｄ／Ａ変換器６でホールドされた後、サーボア
ンプ７に駆動信号８として出力する。Next, the operation of positioning a magnetic head in a conventional magnetic disk drive will be described. First, the position information 1 on the magnetic disk 21 read by the magnetic head 10
7 is converted into a position signal 2 via a demodulator 18. The positioning controller 1a converts the demodulated position signal 2 to A /
After discretization by the D converter 4 and discretization of the current detection signal 3 from the servo amplifier 7 by the A / D converter 5, a digital signal processor (not shown, hereinafter referred to as DSP) which is one of the microprocessors. Processed by firmware,
Further, after being held by the D / A converter 6, it is output as a drive signal 8 to the servo amplifier 7.
【０００６】そして、サーボアンプ７から出力された電
流検出信号３はアクチュエータ９を駆動し、磁気ヘッド
１０を磁気ディスク２１上の目標シリンダ（トラック）
に移動させる。また、ＤＳＰは、位置決め制御器１ａを
構成する状態推定器１１，補償器１２，速度制御器１３
及び速度追従制御と精密位置決め制御とを切り換える制
御切換器１４の動作をファームウェアにより制御する。The current detection signal 3 output from the servo amplifier 7 drives the actuator 9 to move the magnetic head 10 to a target cylinder (track) on the magnetic disk 21.
Move to The DSP includes a state estimator 11, a compensator 12, and a speed controller 13 which constitute the positioning controller 1a.
The firmware controls the operation of the control switch 14 for switching between the speed following control and the precision positioning control.
【０００７】このＤＳＰは、上位装置よりシーク命令を
受け取るとシークを開始する。このシーク動作は、具体
的には、磁気ヘッド１０の現在地点から目標地点までを
シーク長情報として、速度制御器１３によるシーク長に
応じた目標速度に対する速度追従制御と、補償器１２に
よる目標シリンダ付近での精密位置決め制御とを行い、
この速度追従制御と精密位置決め制御とは、制御切換器
１４により目標シリンダ付近に達したときに切り換えら
れる。This DSP starts a seek when it receives a seek command from a host device. Specifically, the seek operation is performed by setting the speed follow-up control to the target speed according to the seek length by the speed controller 13 and the target cylinder by the compensator 12 using the seek length information from the current position of the magnetic head 10 to the target position. Perform precise positioning control in the vicinity,
The speed following control and the precise positioning control are switched by the control switch 14 when the control cylinder 14 reaches the vicinity of the target cylinder.
【０００８】状態推定器１１は、Ａ／Ｄ変換器４により
離散化された位置信号と、Ａ／Ｄ変換器５により離散化
された電流検出信号とを入力し、速度追従制御と精密位
置決め制御とに用いられ、観測することのできない状態
量である推定速度信号１９と推定外力信号２０とを推定
する。補償器１２は、精密位置決め制御時に制御系が安
定になるよう離散化された位置信号と推定速度信号１９
とを入力し制御信号を出力する。速度制御器１３は、上
位回路（図示せず）から入力したシーク長情報をもとに
目標速度と推定速度信号１９とに比例した制御信号を出
力する。The state estimator 11 receives the position signal discretized by the A / D converter 4 and the current detection signal discretized by the A / D converter 5, and performs speed tracking control and precision positioning control. And an estimated speed signal 19 and an estimated external force signal 20, which are state quantities that cannot be observed. The compensator 12 includes a position signal and an estimated speed signal 19 that are discretized so that the control system becomes stable during precise positioning control.
And outputs a control signal. The speed controller 13 outputs a control signal proportional to the target speed and the estimated speed signal 19 based on seek length information input from a higher-level circuit (not shown).
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】磁気ディスク装置の磁
気ヘッド駆動源であるアクチュエータは、ボイスコイル
モータ（以下ＶＣＭという）より構成されており、この
ＶＣＭの力定数（Ｋf ）の値はシリンダ位置により少し
ずつ異なっている。このため、制御のパラメータに使用
する力定数（Ｋf ）を一定とする従来の位置決め制御方
式では、位置決め時における実際の力定数の違いから高
精度の位置決め制御が困難になるという欠点がある。An actuator which is a driving source of a magnetic head of a magnetic disk drive is constituted by a voice coil motor (hereinafter referred to as VCM), and a value of a force constant ( Kf ) of the VCM is determined by a cylinder position. Is slightly different. For this reason, in the conventional positioning control method in which the force constant ( Kf ) used as a control parameter is constant, there is a disadvantage that it is difficult to perform high-precision positioning control due to a difference in an actual force constant during positioning.
【００１０】また、高精度の位置決め制御を実現するに
は、高速演算が可能なＤＳＰと、このＤＳＰに用いる大
容量メモリとが必要となり、その費用が増大するるとい
う欠点がある。Further, realizing high-precision positioning control requires a DSP capable of performing high-speed calculations and a large-capacity memory used for the DSP, which has the disadvantage of increasing costs.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気ヘッドが
読み取った位置信号と前記磁気ヘッドを位置決めのため
のサーボアンプが出力する電流検出信号とを基に演算し
位置決め制御のための推定速度と推定外力とを推定する
位置決め制御の状態推定器において、磁気ヘッド駆動手
段の力定数（Ｋf ）のばらつきによりシリンダを複数の
ゾーンに分割し前記力定数から求めた演算のためのパラ
メータを前記各ゾーンごとに格納する第１のテーブルを
備えている。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, an estimated speed for positioning control is calculated based on a position signal read by a magnetic head and a current detection signal output from a servo amplifier for positioning the magnetic head. And a position estimator for estimating the estimated external force, wherein the cylinder is divided into a plurality of zones according to the variation of the force constant (K f ) of the magnetic head driving means, and the parameters for the calculation obtained from the force constant are set as the parameters. There is a first table for storing for each zone.
【００１２】また、磁気ヘッドが読み取った位置信号と
状態推定器が推定する推定速度とを基に演算し位置決め
制御信号を出力する位置決め制御の補償器において、磁
気ヘッド駆動源の力定数（Ｋf ）のばらつきによりシリ
ンダを複数のゾーンに分割し前記力定数から求めた演算
のためのパラメータを前記各ゾーンごとに格納する第２
のテーブルを備えている。Further, in a positioning control compensator that calculates a position control signal based on a position signal read by a magnetic head and an estimated speed estimated by a state estimator, outputs a force constant (K f ) of a magnetic head driving source. The cylinder is divided into a plurality of zones due to the variation in the above), and the parameters for the calculation obtained from the force constant are stored for each of the zones.
Table.
【００１３】さらに、磁気ディスク装置は、前記位置決
め制御の状態推定器及び補償器とを備え、シーク時には
前記位置決め制御の状態推定器及び補償器が前記第１及
び第２のテーブルから目標シリンダの属するゾーンのパ
ラメータを取り込んで演算するようにしたことを特徴と
する。The magnetic disk drive further includes a positioning control state estimator and a compensator. When seeking, the positioning control state estimator and the compensator belong to the target cylinder belonging to the first and second tables. It is characterized in that the calculation is performed by taking in the parameters of the zone.
【００１４】[0014]
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１５】図１は本発明の磁気ヘッド位置決め制御回
路の一実施例を示すブロック図である。図１において、
本発明の磁気ディスク装置の位置決め制御回路１は、従
来の磁気ディスク装置の位置決め制御回路１ａの構成に
付加し、制御パラメータを格納するパラメータテーブル
Ａ１５及びパラメータテーブルＢ１６を備えている。な
お、図１では図３に示す従来例と同じ箇所は同一符号で
示す。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a magnetic head positioning control circuit according to the present invention. In FIG.
The positioning control circuit 1 of the magnetic disk drive of the present invention includes a parameter table A15 and a parameter table B16 for storing control parameters in addition to the configuration of the positioning control circuit 1a of the conventional magnetic disk drive. In FIG. 1, the same parts as those in the conventional example shown in FIG.
【００１６】磁気ヘッド１０が読み出した磁気ディスク
２１上の位置情報１７は、復調器１８を介して位置信号
２に変換される。本実施例の位置決め制御器１は、その
復調された位置信号２をＡ／Ｄ変換器４で離散化し、サ
ーボアンプ７から電流検出信号３をＡ／Ｄ変換器５で離
散化した後は、ＤＳＰのファームウェアで処理し、さら
にＤ／Ａ変換器６でホールドされた後、サーボアンプ７
に駆動信号８として出力する。The position information 17 on the magnetic disk 21 read by the magnetic head 10 is converted into a position signal 2 via a demodulator 18. After the demodulated position signal 2 is discretized by the A / D converter 4 and the current detection signal 3 from the servo amplifier 7 is discretized by the A / D converter 5, the positioning controller 1 of this embodiment After being processed by the firmware of the DSP and further held by the D / A converter 6, the servo amplifier 7
As a drive signal 8.
【００１７】そして、サーボアンプ７から出力された電
流検出信号３は、ＶＣＭより構成されたアクチュエータ
９を駆動し、磁気ヘッド１０を磁気ディスク２１上の目
標シリンダ（トラック）に移動させる。また、ＤＳＰ
は、位置決め制御器１を構成する状態推定器１１，補償
器１２，速度制御器１３及び速度追従制御と精密位置決
め制御とを切り換える制御切換器１４の動作をファーム
ウェアにより制御する。The current detection signal 3 output from the servo amplifier 7 drives an actuator 9 composed of a VCM to move the magnetic head 10 to a target cylinder (track) on the magnetic disk 21. Also, DSP
The firmware controls the operations of the state estimator 11, compensator 12, speed controller 13 and control switch 14 for switching between speed following control and precision positioning control, which constitute the positioning controller 1.
【００１８】図２は本実施例におけるＤＳＰによるシー
ク動作の処理を示すフローチャートである。本実施例の
ＤＳＰ内部では、位置決め制御器１の一部として状態推
定器１１、精密位置決め用補償器１２、速度追従制御用
速度制御器１３、速度追従制御と精密位置決め制御とを
切り換える制御切換器１４、及びパラメータを格納する
パラメータテーブルＡ１５，パラメータテーブルＢ１６
がファームウェアで処理される。FIG. 2 is a flowchart showing a seek operation process by the DSP in the present embodiment. Inside the DSP of the present embodiment, the state estimator 11, the precision positioning compensator 12, the speed following control speed controller 13, and the control switching unit for switching between the speed following control and the fine positioning control as a part of the positioning controller 1. 14, a parameter table A15 for storing parameters, and a parameter table B16
Is processed by the firmware.
【００１９】また、ＤＳＰは全シリンダを複数のゾーン
に分割し（図２では３つのゾーン分割した場合を示
す）、各ゾーンにおいて精密位置決め制御の演算を行う
ための最適なパラメータが力定数（Ｋf ）から求め、状
態推定器１１の演算のためのパラメータはパラメータテ
ーブルＡ１５に格納され、補償器１２の演算のためのパ
ラメータはパラメータテーブルＢ１６に格納されてい
る。The DSP divides all cylinders into a plurality of zones (FIG. 2 shows a case where the zones are divided into three zones). In each zone, the optimal parameter for performing the precision positioning control calculation is a force constant (K). f ), the parameters for the operation of the state estimator 11 are stored in the parameter table A15, and the parameters for the operation of the compensator 12 are stored in the parameter table B16.
【００２０】次に、本実施例の動作について図１及び図
２を参照して説明する。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
【００２１】まず、ＤＳＰは上位装置よりシーク命令を
受け取ると、磁気ヘッド１０を位置決めする目標シリン
ダ（トラック）がどのゾーンにあるかを判断する。磁気
ヘッド１０をシーク動作させる場合、シリンダ位置によ
りトルク定数が変化し、位置によって最適なサーボパラ
メータが異る。このため、ＤＳＰは位置決め制御に必要
なパラメータとして、常態推定器１１が離散化された位
置信号と離散化された電流検出信号とを入力し、推定速
度信号１９と推定外力信号２０とを出力するのに必要な
パラメータと、補償器１２が離散化された位置信号と推
定速度信号１９とを入力し、精密位置決め制御時にアク
チュエータ９を駆動する信号を出力するのに必要なパラ
メータとを、それぞれパラメータテーブルＡ１５とパラ
メータテーブルＢ１６とから取り込み、状態推定器１１
及び補償器１２にそれぞれ設定した後、位置決めのため
のシーク動作を開始する。First, upon receiving a seek command from a host device, the DSP determines in which zone a target cylinder (track) for positioning the magnetic head 10 is located. When the magnetic head 10 performs the seek operation, the torque constant changes depending on the cylinder position, and the optimum servo parameter differs depending on the position. For this reason, the DSP inputs the discretized position signal and the discretized current detection signal as parameters necessary for the positioning control, and outputs the estimated speed signal 19 and the estimated external force signal 20. And a parameter necessary for the compensator 12 to input the discretized position signal and the estimated velocity signal 19 and to output a signal for driving the actuator 9 at the time of precise positioning control, respectively. The state estimator 11 is fetched from the table A15 and the parameter table B16.
After that, the seek operation for positioning is started.
【００２２】このシーク動作は、磁気ヘッド１０の現在
地点から目標地点までをシーク長情報として、速度制御
器１３によるシーク長に応じた目標速度に対する速度追
従制御と、補償器１２による目標シリンダ付近での精密
位置決め制御とにより行い、速度追従制御及び精密位置
決め制御は、制御切換器１４により目標シリンダ付近に
達したときに切り換えられる。This seek operation is performed by using the speed from the current position of the magnetic head 10 to the target position as seek length information, by the speed controller 13 to control the speed following the target speed according to the seek length, and by the compensator 12 near the target cylinder. The precision follow-up control and the precision positioning control are switched by the control switch 14 when the control switch 14 reaches the vicinity of the target cylinder.
【００２３】状態推定器１１は、パラメータテーブルＡ
１５から取り込んだパラメータと、復調器１８から位置
信号２を入力しＡ／Ｄ変換器４により離散化された位置
信号と、サーボアンプ７から電流検出信号３を入力しＡ
／Ｄ変換器５により離散化された電流検出信号とを入力
し、速度追従制御と精密位置決め制御とを行い、観測す
ることのできない状態量である２つの推定信号、すなわ
ち磁気ヘッド１０の移動速度を推定した推定速度信号１
９と磁気ヘッド１０に加わる外力を推定した推定外力信
号２０とを推定する。この推定は、制御理論の状態推定
器の理論（リーエンバーガのオブザーバ）に基づいて行
う。The state estimator 11 has a parameter table A
15, the position signal 2 input from the demodulator 18 and digitized by the A / D converter 4, and the current detection signal 3 input from the servo amplifier 7
The current detection signal discretized by the / D converter 5 is input, speed following control and precise positioning control are performed, and two estimated signals, which are state quantities that cannot be observed, that is, the moving speed of the magnetic head 10 Estimated speed signal 1
9 and an estimated external force signal 20 obtained by estimating the external force applied to the magnetic head 10. This estimation is performed based on the theory of the state estimator of the control theory (observer of Re-Emberger).
【００２４】ここで、その概要を説明すると、まず、制
御対象のデジタルモデルとして、制御電流が入力、内部
変数として外力，速度，位置を持ち、実制御対象と同じ
入力をモデルに加えたときの変数についてリアルタイム
にシミュレーションを行う。このとき、実測位置と推定
位置とを比較して誤差を内部変数にフィードバックし、
誤差が収束するように構成する。また、外力は位置推定
誤差の積分としてモデル化する。すなわち、モデルが実
制御対象と合わない原因をまとめて外力とみなす。Here, the outline will be described. First, as a digital model of a controlled object, when a control current has an input, an external force, a speed, and a position as internal variables, and the same input as the actual controlled object is applied to the model. Simulate variables in real time. At this time, the measured position is compared with the estimated position and the error is fed back to an internal variable,
The configuration is such that the error converges. The external force is modeled as an integral of the position estimation error. That is, causes that the model does not match the actual control target are collectively regarded as external force.
【００２５】次に、パラメータテーブルＡ１５及びパラ
メータテーブルＢ１６に格納されるパラメータについて
詳細に説明する。Next, the parameters stored in the parameter tables A15 and B16 will be described in detail.
【００２６】まず、パラメータテーブルＡ１５に格納さ
れる常態推定器１１のパラメータは、制御理論の状態推
定器の理論（リーエンバーガのオブザーバ）に基づいて
求める。プラントである磁気ディスク装置の磁気ヘッド
の制御系を式（１），（２）とすると、状態推定の算出
式は、式（３）となる。First, the parameters of the normal state estimator 11 stored in the parameter table A15 are obtained based on the theory of the state estimator of the control theory (observer of the Re-Emberger). Assuming that the control system of the magnetic head of the magnetic disk device as a plant is represented by equations (1) and (2), the equation for calculating the state estimation is represented by equation (3).
【００２７】 ただし、ｘは磁気ヘッド１０の状態量，ｙは状態方程式
の出力（位置），ｕは入力（ＶＣＭの駆動信号），Ｇ＝
Ｋf ／ｍ，Ｋf は磁気ヘッド駆動手段の力定数，ｍは磁
気ヘッド１０の等価質量である。[0027] Here, x is the state quantity of the magnetic head 10, y is the output (position) of the state equation, u is the input (VCM drive signal), and G =
Kf / m, K f is the force constant of the magnetic head driving means, m is the equivalent mass of the magnetic head 10.
【００２８】 [0028]
【００２９】このとき、状態推定器の推定誤差を小さく
するためには、状態ベクトルｂがプラントの力定数（Ｋ
f ′）に等しくならなくてはならない。また、プラント
の力定数（Ｋf ）が、実際にはＫf ′であった場合、Ｋ
f ′＝Ｋf （１＋α）とすると、状態ベクトルｂは、
ｂ′＝ｂ（１＋α）でなくてはならない。At this time, in order to reduce the estimation error of the state estimator, the state vector b is set to the power constant (K
f '). If the power constant (K f ) of the plant is actually K f ′, K
If f ′ = K f (1 + α), the state vector b is
b ′ = b (1 + α) must be satisfied.
【００３０】これにより、磁気ディスク装置のシリンダ
を複数のゾーンに分け、各ゾーンの平均的力定数値によ
る状態ベクトルｂ′ごとに、常態推定器１１のパラメー
タをパラメータテーブルＡ１５に格納する。Thus, the cylinder of the magnetic disk drive is divided into a plurality of zones, and the parameters of the normal state estimator 11 are stored in the parameter table A15 for each state vector b 'based on the average force constant value of each zone.
【００３１】続いて、パラメータテーブルＢ１６に格納
される補償器１２のパラメータは、例えば、制御理論の
極配置に基づいて求める。Subsequently, the parameters of the compensator 12 stored in the parameter table B16 are obtained based on, for example, the pole arrangement of the control theory.
【００３２】 ｕ［ｉ］＝−ｆｘ［ｉ］ （４） このとき、補償器１２が設計どおりの応答をするために
は、状態フィードバックによる極（Ａ−ｂｆ）が、力定
数（Ｋf ）に関わらず一定でなければならない。また、
プラントの力定数（Ｋf ）が、実際にはＫf ′であった
場合、Ｋf ′＝Ｋf （１＋α）とすると、補償器１２の
状態フィードバックゲインｆは、ｆ′＝ｆ｛１／（１＋
α）｝でなくてはならない。U [i] = − fx [i] (4) At this time, in order for the compensator 12 to respond as designed, the pole (A−bf) by the state feedback is changed to the force constant (K f ). Must be constant regardless of Also,
If the power constant (K f ) of the plant is actually K f ′, and K f ′ = K f (1 + α), the state feedback gain f of the compensator 12 is f ′ = f ｛1 / (1+
α) must be｝.
【００３３】これにより、磁気ディスク装置のシリンダ
を複数のゾーンに分け、各ゾーンの平均的力定数値によ
る状態フィードバックゲインｆ′ごとに、補償器１２の
パラメータをパラメータテーブルＢ１６に格納する。Thus, the cylinder of the magnetic disk drive is divided into a plurality of zones, and the parameters of the compensator 12 are stored in the parameter table B16 for each state feedback gain f 'based on the average force constant value of each zone.
【００３４】次に、補償器１２は、パラメータテーブル
Ｂ１６から取り込んだパラメータと、精密位置決め制御
時に制御系が安定するよう離散化された位置信号と推定
速度信号１９とを入力し制御信号を出力する。また、速
度制御器１３は、上位回路（図示せず）から入力したシ
ーク長情報をもとに目標速度と推定速度信号１９とに比
例した制御信号を出力する。Next, the compensator 12 inputs the parameters fetched from the parameter table B16, the position signal discretized so that the control system is stabilized during the precise positioning control, and the estimated speed signal 19, and outputs a control signal. . The speed controller 13 outputs a control signal proportional to the target speed and the estimated speed signal 19 based on seek length information input from a higher-level circuit (not shown).
【００３５】このようにして、目標シリンダでの位置決
め制御には、予め最適な力定数により求めたパラメータ
を用いてシーク動作を行うが、目標シリンダ付近に磁気
ヘッド１０が到達し、制御切換器１４が速度制御器１３
による速度追従制御から、補償器１２による精密位置決
め制御に切り換えるときは、常態推定器１１及び補償器
１２は、既にパラメータテーブルＡ１５とパラメータテ
ーブルＢ１６からそれぞれ目標シリンダを含むゾーンの
力定数によるパラメータを取り込んでいるため、速度追
従制御から精密位置決め制御の切り換え時においてパラ
メータの変化がなく、状態推定器１２の推定誤差が少な
くなる。As described above, in the positioning control at the target cylinder, the seek operation is performed by using the parameters obtained by the optimal force constants in advance, but the magnetic head 10 reaches the vicinity of the target cylinder and the control switch 14 Is the speed controller 13
When switching from the speed following control by the control to the precise positioning control by the compensator 12, the normal state estimator 11 and the compensator 12 already fetch the parameters based on the force constant of the zone including the target cylinder from the parameter tables A15 and B16, respectively. Therefore, there is no change in the parameters when switching from the speed following control to the precision positioning control, and the estimation error of the state estimator 12 is reduced.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、シーク開
始時に目標シリンダの属するゾーンで精密位置決め制御
の際に、状態推定器及び補償器はパラメータテーブルか
ら位置目標に合わせたパラメータを選んで演算し磁気ヘ
ッドのシークを行うので、目標近傍に到達したときには
サーボパラメータが合っており、速度追従制御から精密
位置決め制御に移行した後にも状態推定器の推定誤差が
少なくなる。As described above, according to the present invention, the state estimator and the compensator select a parameter corresponding to the position target from the parameter table and perform the calculation when performing precise positioning control in the zone to which the target cylinder belongs at the start of the seek. Since the seek of the magnetic head is performed, the servo parameters match when the magnetic head reaches the vicinity of the target, and the estimation error of the state estimator is reduced even after shifting from the speed following control to the precise positioning control.
【００３７】これにより、位置決め制御に必要なアクチ
ュエータの状態量（位置，速度，外力）が正しく得ら
れ、設計どおりに過渡応答による高速かつ高精度の位置
決め制御ができるという効果がある。また、他のパラメ
ータ補正方法を用いた場合よりも、ＤＳＰ用メモリの容
量が増加することなく、メモリのための費用が少なくて
済むという効果がある。As a result, the state quantities (position, speed, and external force) of the actuator necessary for the positioning control can be correctly obtained, and the high-speed and high-precision positioning control based on the transient response can be performed as designed. Also, there is an effect that the cost for the memory can be reduced without increasing the capacity of the DSP memory as compared with the case where another parameter correction method is used.
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例のシーク時の処理を示すフローチャー
トである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a process at the time of seeking according to the embodiment.
【図３】従来例の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.
１，１ａ 位置決め制御器 ２ 位置信号 ３ 電流検出信号 ４，５ Ａ／Ｄ変換器 ６ Ｄ／Ａ変換器 ７ サーボアンプ ８ 駆動信号 ９ アクチュエータ １０ 磁気ヘッド １１ 状態推定器 １２ 補償器 １３ 速度制御器 １４ 制御切換器 １５ パラメータテーブルＡ １６ パラメータテーブルＢ １７ 位置情報 １８ 復調器 １９ 推定速度信号 ２０ 推定外力信号 ２１ 磁気ディスク 1, 1a Positioning controller 2 Position signal 3 Current detection signal 4, 5 A / D converter 6 D / A converter 7 Servo amplifier 8 Drive signal 9 Actuator 10 Magnetic head 11 State estimator 12 Compensator 13 Speed controller 14 Control switch 15 Parameter table A 16 Parameter table B 17 Position information 18 Demodulator 19 Estimated speed signal 20 Estimated external force signal 21 Magnetic disk
Claims (3)
磁気ヘッドを位置決めのためのサーボアンプが出力する
電流検出信号とを基に演算し位置決め制御のための推定
速度と推定外力とを推定する位置決め制御の状態推定器
において、磁気ヘッド駆動源の力定数（Ｋf ）のばらつ
きによりシリンダを複数のゾーンに分割し前記力定数か
ら求めた演算のためのパラメータを前記各ゾーンごとに
格納する第１のテーブルを備えることを特徴とする位置
決め制御の状態推定器。1. Positioning for calculating an estimated speed and an estimated external force for positioning control by calculating based on a position signal read by a magnetic head and a current detection signal output from a servo amplifier for positioning the magnetic head. In a control state estimator, a cylinder is divided into a plurality of zones based on a variation in a force constant (K f ) of a magnetic head drive source, and parameters for calculation obtained from the force constant are stored for each of the zones. A state estimator for positioning control, comprising:
推定器が推定する推定速度とを基に演算し位置決め制御
信号を出力する位置決め制御の補償器において、磁気ヘ
ッド駆動源の力定数（Ｋ f ）のばらつきによりシリンダ
を複数のゾーンに分割し前記力定数から求めた演算のた
めのパラメータを前記各ゾーンごとに格納する第２のテ
ーブルを備えることを特徴とする位置決め制御の補償
器。2. A position signal and a state read by a magnetic head.
In positioning control of the compensator estimator outputs the calculated positioning control signal based on the estimated velocity to estimate the magnetic f
Characterized in that it comprises a second table for storing parameters for the variation of the operation obtained from the force constant by dividing the cylinder into a plurality of zones by a head driving source of force constant (K f) to each of said zones Compensator for positioning control.
態推定器及び補償器とを備え、シーク時には前記位置決
め制御の状態推定器及び補償器が前記第１及び第２のテ
ーブルから目標シリンダの属するゾーンのパラメータを
取り込んで演算するようにしたことを特徴とする磁気デ
ィスク装置。3. A positioning control state estimator and a compensator according to claim 1 and 2, wherein the seek control state estimator and the compensator are used for seeking a target cylinder from the first and second tables during a seek operation. A magnetic disk drive characterized in that a parameter of a zone to which it belongs is calculated.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP545793A JP2606646B2 (en) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | State estimator and compensator for positioning control and magnetic disk drive using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP545793A JP2606646B2 (en) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | State estimator and compensator for positioning control and magnetic disk drive using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06215508A JPH06215508A (en) | 1994-08-05 |
| JP2606646B2 true JP2606646B2 (en) | 1997-05-07 |
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ID=11611758
Family Applications (1)
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| JP545793A Expired - Lifetime JP2606646B2 (en) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | State estimator and compensator for positioning control and magnetic disk drive using the same |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2606646B2 (en) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-01-18 JP JP545793A patent/JP2606646B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06215508A (en) | 1994-08-05 |
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