JP2635262B2 - 磁気ディスク装置に用いる位置決め制御装置 - Google Patents
磁気ディスク装置に用いる位置決め制御装置Info
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- JP2635262B2 JP2635262B2 JP4076629A JP7662992A JP2635262B2 JP 2635262 B2 JP2635262 B2 JP 2635262B2 JP 4076629 A JP4076629 A JP 4076629A JP 7662992 A JP7662992 A JP 7662992A JP 2635262 B2 JP2635262 B2 JP 2635262B2
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
- G11B5/5526—Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
- G11B5/553—Details
- G11B5/5547—"Seek" control and circuits therefor
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
Description
ッドを位置決め制御する磁気ディスク装置のヘッド位置
決め制御装置に関し、特に、回転位置によって異なるヘ
ッドアクチュエータの特性のバラツキを除くように補正
してヘッドを位置決め制御するヘッド位置決め制御装置
に関する。
化に伴い、高速アクセス及び高精度な位置決め精度が必
要となってきている。このような高精度な位置決め制御
を行うには、ヘッドアクチュエータの機械的な精度のバ
ラツキ及び電気的なサーボループのゲイン誤差等が妨げ
となっている。
うなボイスコイルモータ(「VCM」という)10を用
いてヘッド12の位置決めを行っている。図11におい
て、VCM10は固定された永久磁石24と可動式のコ
イル26で力を発生させる構造となっている。ここでコ
イル26に対する永久磁石24からの磁束密度をB、コ
イルの有効長をL、コイルに流す電流をIとすると、力
Fは次式となる。 F=B×L×I ・・・(1) このため(1)式で表わされるVCM10に働く力F
は、コイル26に流す電流Iによって制御することがで
き、磁気ディスク2上の目的とするシリンダ位置にヘッ
ド12を位置決めすることができる。
うな従来のVCM10にあっては、永久磁石24が有効
長であることから、永久磁石24の端では磁束密度Bが
小さく、中央部では磁束密度Bが大きいという特性にな
る。このため永久磁石24の場所による磁束密度Bの変
動でVCM10に加わる力Fが変動し、位置決めの制御
精度が向上しない。
ラツキが大きく、装置に組み込まれた永久磁石24のバ
ラツキの影響、更に制御ループ内の電気回路の定数のバ
ラツキなどの影響を受け、高精度の位置決め制御に支障
をきたしている。図12は3台の磁気ディスク装置に使
用しているVCMを例にとって所定シリンダ数毎にヘッ
ド位置を変化させた時の力(相対値)の変化を示してい
る。例えば特性28から明らかなように、センター位置
からインナー側へのヘッド移動に伴って縦軸に示す力の
相対値は減少し、またアウター側へのヘッド移動につい
ても減少傾向を示している。
2のようにバラツキをもち、ヘッド位置の変化に対する
力の変化は傾向は似ているが、固有の値をもっている。
このためVCMの特性のバラツキに起因して高精度の位
置決め制御は困難なものとなる。本発明は、このような
従来の問題点に鑑みてなされたもので、VCMを用いた
ヘッドアクチュエータの回転位置による機械的なバラツ
キを補正して高精度の位置決め制御ができるようにした
磁気ディスク装置に用いる位置決め制御装置を提供する
ことを目的とする。
置決め制御するサーボループの電気的なバラツキを補正
して高精度の位置決め制御ができるようにした磁気ディ
スク装置に用いる位置決め制御装置を提供することを目
的とする。本発明の他の目的は、位置決めサーボループ
のゼロクロス周波数を知り、開ループゲインがシリンダ
位置に関わらず常に一定となるように補正する磁気ディ
スク装置に用いる位置決め制御装置を提供することを目
的とする。
めサーボループにゼロクロス周波数の正弦波信号を加え
て開ループゲインを測定して補正係数を求める磁気ディ
スク装置に用いる位置決め制御装置を提供することを目
的とする。本発明の他の目的は、磁気ディスクを複数ゾ
ーンに分割し、ゾーン毎に補正係数を求めて補正テーブ
ルに格納する磁気ディスク装置に用いる位置決め制御装
置を提供することを目的とする。
ーブルの補正係数を使用してヘッド位置決め制御時にア
クチュエータに出力する駆動電流を補正するようにした
磁気ディスク装置に用いる位置決め制御装置を提供する
ことを目的とする。本発明の他の目的は、ゾーン毎に補
正係数を求めていた場合には、補間計算により目的シリ
ンダ位置の補正係数を求めてアクチュエータの駆動電流
を補正するようにした磁気ディスク装置に用いる位置決
め制御装置を提供することを目的とする。
図である。まず本発明は、上位からの命令でアクセスす
るディスク媒体22のシリンダ番号を指定された時に、
アクチュエータ10の速度制御によりヘッド12を目的
シリンダ位置に移動し、目的シリンダ位置に到達した時
に位置制御に切替えてヘッド12を目的トラックに追従
させるサーボ制御手段14を備えた磁気ディスク装置を
対象としている。
の位置決め制御装置にあっては、測定モードが設定され
た時に、サーボループの開ループ特性のゲインが0dB
(ゲイン=1)となるゼロクロス周波数F0 を知って、
この周波数f0 のサーボループへの加算で開ループゲイ
ンGOPを求める。実際の開ループゲインGOPが判れば、
開ループゲインを理想値0dB(ゲイン=1)とするた
めの補正係数Kを、 K=1/GOP として求めることができる。
位置毎に補正係数Kを求めて補正テーブル14を更新す
る。即ち、本発明の測定手段16は、測定モードにおい
て、サーボ制御手段14によりヘッド12を所定のシリ
ンダ位置に移動して位置制御した状態で、アクチュエー
タ10の駆動信号に開ループゲイン特性のゼロクロス周
波数f0 をもつ正弦波信号を加算し、この加算信号Xと
加算信号Xによるアクチュエータ10の駆動でフィード
バックされてくる実際の位置偏位信号(Y)とから開ル
ープゲインG OPを算出し、更に開ループゲインGOPの逆
数と、測定時に使用した補正係数Kとの積で新たな補正
係数Kを算出する。
ンダ位置をアドレスポインタとして補正テーブル18に
格納される。また補正方法としては、補正手段20がサ
ーボ制御手段14から出力されたアクチュエータ10の
駆動信号を、現在シリンダ位置により補正テーブル18
を参照して読出した補正係数Kとの乗算により補正して
アクチュエータ10に出力する。
的な機械的、電気的なバラツキに基づいて予め求めた補
正係数(K)を補正テーブル18に格納し、最初の測定
動作で補正テーブル18を更新し、その後は所定の時間
スケジュールに従って測定モードを設定して補正テーブ
ル18の補正係数(K)を更新する。この時間スケジュ
ールによる測定モードを設定する時間間隔は、電源投入
からの時間が経過するにつれて長い時間間隔を設定す
る。
求めることは煩雑であるため、測定手段16は、複数シ
リンダ数を1グループとしてディスク媒体を複数のゾー
ンZ i (但しi=0〜n)に分割し、各ゾーンZi の所
定シリンダ位置を指定して求めた補正係数を補正テーブ
ル18にゾーン単位に記憶する。一方、測定手段16
は、ゼロクロス周波数f0 をもつ正弦波を複数サイクル
連続して発生し、全サイクル角度θに亘る正弦波の発生
で得られた複数の開ループゲインGOPの平均値から補正
係数Kを算出する。
正弦波の所定角度Δθ毎の離散値(正弦データ)を複数
サイクル発生して、この離散値の発生毎に開ループゲイ
ンGOPを算出し、全サイクル角度θに亘る離散値の発生
で得られた複数の開放ループゲインGOPの平均値から補
正係数Kを算出する。更に、補正手段20は、目的シリ
ンダの属するゾーンZi の補正係数Ki と隣接するゾー
ンZi+1 の補正係数Ki+1 とに基づいた補間計算により
目的シリンダ位置の補正係数Kを算出する。
リンダ位置を1ゾーン当りのシリンダ数で割って所属ゾ
ーンZi 及び余りシリンダ数Cを求め、 K=Ki +(Ki+1 −Ki )・余りC/(1ゾーン当り
のシリンダ数) として目的シリンダ位置の補正係数Kを算出する。
装置に用いる位置決め制御装置によれば、VCMの機械
的なバラツキやサーボループの電気的なバラツキが、V
CMの位置決めサーボループにおける開ループゲインの
ゼロクロス周波数の変動となり現れてくる点に着目し、
開ループゲインのゼロクロス周波数が予め予測した一定
周波数f0 となるように補正することにより、機械的お
よび電気的なバラツキの全てを一括で補正することがで
きる。
発生する力はほぼ一定となり、また装置が異なってもV
CMの特性はほぼ一定であり、高密度記録に対応した高
精度の位置決め制御ができる。
示した実施例構成図である。図2において、34はディ
スクエンクロージャであり、スピンドルモータ36の回
転軸に例えば4枚の磁気ディスク22を装着している。
4枚の磁気ディスク22の内、1番下の磁気ディスク2
2の下面はサーボ面38となり、サーボ面38にはヘッ
ドの位置決め制御に使用するためのサーボ情報が全シリ
ンダについて書き込まれている。サーボ面38以外の磁
気ディスク22のディスク面はデータ面となる。
データ面についてはデータヘッド12−2が配置され、
またサーボ面38にはサーボヘッド12−1が配置され
る。データヘッド12−2及びサーボヘッド12−1は
アクチュエータとして動作するVCM10の回転軸にア
ームを介して支持されている。図3は図2のディスクエ
ンクロージャ34の外観部を一部破断して示した説明図
である。
4内にはスピンドルモータの回転軸62にディスククラ
ンプ64によって磁気ディスク22が装着されている。
また、ディスク22の外側にVCM10が回転軸66を
もって装着され、VCM10の可動側にはボビン68に
よってコイル26が設置され、一方、固定側には磁気回
路70が設置されている。
スク面にアーム65が延ばされ、アーム65の先端にヘ
ッド12を支持している。勿論、磁気ディスク22の下
側にも複数枚の磁気ディスクが装着され、同様にアーム
65を介してデータヘッド40が支持されている。再び
図2を参照するに、ディスクエンクロージャ34側に設
けているデータヘッド12−2及びサーボヘッド12−
1からの信号線はヘッドIC42に信号線接続される。
ヘッドIC42内には複数のデータヘッド12−2に対
しヘッド切替回路が設けられ、制御信号によりいずれか
1つのデータヘッドが選択されてリード/ライト回路4
4に接続される。
制御用MPU46を介して上位装置からリードコマンド
を受けた際に、ヘッド位置決め制御後にデータヘッド1
2−2から読み出されたデータを復調して上位側へ転送
する。また上位装置からライトコマンドを受けた場合に
は、ヘッド位置決め後にライトデータを変調してデータ
ヘッド12−2により書き込む。
種の制御はドライブ用MPU48により行われる。ドラ
イブ用MPU48から引き出された内部バス50に対し
てはドライブ用制御プログラムを格納したROM52、
各種の制御データや本発明で使用する補正データを格納
するRAM54、サーボ復調部56、アクチュエータ駆
動部58及びスピンドルモータ駆動部60が接続されて
いる。
ャ34側のサーボヘッド12−1から得られたサーボ情
報からクロック信号及び位置信号を復調してドライブ用
MPU48に供給する。アクチュエータ駆動部58はド
ライブ用MPU48のサーボ制御機能により得られたV
CM10の駆動データを受けてアナログ信号に変換し、
VCM10を駆動してサーボヘッド12−1及びデータ
ヘッド12−2を位置決め制御する。
電源投入時に起動され、ブラシレスDCモータを用いた
スピンドルモータ36を定速回転となるように制御す
る。ドライブ用MPU48はライトコマンドあるいはリ
ードコマンドに伴って上位装置よりシーク命令を受ける
と、シーク命令で得られた目的シリンダ位置に向けてア
クチュエータ駆動部58を介してVCM10を速度制御
してサーボヘッド12−1及びデータヘッド12−2を
移動する。
達する直前で位置制御に切り替え、サーボ復調部56か
ら得られる位置信号をトラック中心位置でゼロとするよ
うに追従させる位置制御に切り替わる。更に本発明にあ
っては、ドライブ用MPU48に測定モードの設定状態
においてVCM10によるヘッド位置決め制御を行うサ
ーボループについて、開ループゲインが0dB(ゲイン
=1)となるゼロクロス周波数f0 を推定し、このゼロ
クロス周波数f0 をもつ正弦波信号のサーボループへの
加算で開ループゲインG OPを求め、求めた開ループゲイ
ンGOPの逆数と測定時に使用した補正係数Kとの積で新
たな補正係数Kを求めてシリンダ位置毎に補正係数Kを
格納した補正テーブルを更新する測定手段としての機能
が設けられている。
アクチュエータ駆動部58からVCM10に供給する駆
動電流を補正する補正手段としての機能が設けられる。
図4は図2のドライブ用MPU48のプログラム制御に
より実現される本発明の位置決め制御装置の機能ブロッ
クを示した実施例構成図である。図4において、ドライ
ブ用MPU48内にはサーボ制御部14,測定部16,
補正テーブル18,ループゲイン補正部20,加算部7
4及び測定モードスイッチ76が設けられる。
56で復調されたサーボヘッド12−1からのサーボ情
報に基づく位置信号が入力している。サーボ復調部56
はサーボ復調回路78及びADコンバータ80で構成さ
れる。サーボ制御部14は通常アクセスを受ける非測定
モードにあってはリードコマンドまたはライトコマンド
に基づくシーク命令を受けたときに速度制御あるいは位
置制御に基づく駆動データを加算点74及びループゲイ
ン補正部20を介してアクチュエータ駆動部60のDA
コンバータ82にセットし、DAコンバータ82でアナ
ログ信号に変換し、パワーアンプ84によりVCM10
のコイルに駆動電流Iを流すようにしている。
テーブル18に格納する補正係数Kを得るための測定処
理を実行する。測定部16を動作させるための測定モー
ドとしては、磁気ディスク装置の電源投入によりレディ
状態となるリゼロ応答が得られた直後、及びその後の所
望の時間間隔毎に行われる。より具体的には、VCM1
0の機械的なバラツキ及びサーボループの電気的なバラ
ツキは磁気ディスク装置の温度変化により変動していく
ことから、電源投入直後は短い時間間隔で測定処理を実
行し、電源投入からの時間経過に伴って測定する時間間
隔を長くしていき、温度的に安定した状態では最も長い
一定の時間間隔毎に測定処理を繰り返せばよい。
測定原理は次のようになる。まずVCM10の機械的な
バラツキ及びサーボループの電気的なバラツキはVCM
10の位置決めサーボループにおける開ループ特性のゲ
インが0dB(ゲイン=1)となるゼロクロス周波数f
0 の変動となって現われる。図5はVCM10の開ルー
プ特性のゼロクロス周波数部分を取り出したもので、V
CM10による開ループ特性のゼロクロス周波数f0 、
例えばf0 =450Hzを通る特性86が理想開ループ
特性を与える。このような理想開ループ特性86に対
し、実際にはシリンダ位置により開ループ特性が特性8
8や特性90のようにバラツキをもち、ゼロクロス周波
数が理想周波数f0 から外れる。
ループ特性86におけるゼロクロス周波数f0 となるよ
うにずれた開ループ特性88,90を補正する。この補
正のためにはゼロクロス周波数f0 における特性88,
90の開ループゲインGOP1,GOP2を測定し、この値
を0dBとする係数K1,K2を求めればよい。具体的
には、特性88,90で求めた開ループゲインGOP1,
GOP2の逆数として補正係数K1,K2を求めればよ
い。即ち、 K1=1/GOP1 K2=1/GOP2 とすればよい。
ス周波数f0 でのループゲインGOPの求め方は、ヘッド
を測定対象とするトラックに位置決め制御した状態で図
4に示すように正弦波波形発生部72よりゼロクロス周
波数f0 の正弦波波形を加算点74よりサーボループに
注入し、加算点74に正弦波波形を加えた直後の加算値
Xを測定すると共に、この加算値XによるVCM10の
駆動でサーボヘッド12より検出されてくる実際のヘッ
ドゲインを示す信号Yを測定し、サーボループに対する
入力Xに対する出力Yから開ループゲインGOPを GOP=Y/X として算出する。
っては、ゼロクロス周波数f0 の正弦波を複数サイクル
発生し、複数サイクル分の平均値からゼロクロス周波数
f0の開ループゲインGOPを求め、最終的にその逆数と
測定時に使用した補正係数Kとの積で、新たな補正係数
Kを算出して補正テーブル18に格納する。また、補正
係数Kの算出は磁気ディスク22のシリンダ毎に行うこ
とが望ましいが、測定数が多いことから測定処理に時間
がかかり、また1シリンダ程度違っても補正係数にはさ
ほど相違がないことから、磁気ディスク22を複数シリ
ンダを1単位としたゾーン分割を行い、各ゾーン毎に1
つのシリンダ位置を決めて測定処理により補正係数を求
める。
ル18のテーブル内容の一例を示した説明図である。図
6にあっては、1ゾーン当り100シリンダとした場合
を例にとっており、またシリンダ総数は1000シリン
ダとした場合であり、従ってゾーン数は10ゾーンであ
り、これをゾーン番号0〜9で示している。尚、ゾーン
番号10は例えばリゼロ位置である。ゾーン番号0〜9
に対応してシリンダ番号が100シリンダ単位に付けら
れている。
番号のアンダーラインで示した0,100,200,・
・・,900,1000の各シリンダ位置において、順
番に図4の測定部16による測定処理が行われ、補正係
数K0,K1,・・・K9,K10が格納される。次に
図7を参照して本発明の位置決め制御装置における測定
処理及び測定後の補正データを用いた位置決め制御を詳
細に説明する。
処理を開始すると、初期処理として平均的な機械的、電
気的バラツキに基づいて求めた補正係数値K0〜K10
を格納する。更に位置制御フラグ,シークフラグ,測定
フラグがそれぞれ0にリセットされた後、ステップS1
に進んで位置制御フラグが1にセットされているか否か
チェックし、初期状態では0であることからステップS
2に進み、正弦波形発生角θがθ=0°か否かチェック
し、初期状態では正弦波形発生角θはθ=0°であるこ
とからステップS3に進む。
されているか否かチェックし、初期状態では0であるこ
とからステップS4に進む。ステップS4では測定モー
ドか否かチェックする。装置の電源投入によりリゼロが
得られた後の初期状態では、最初の測定モードとなって
いるためステップS17に進み、測定フラグを1にセッ
トし、また測定対象となるゾーンNo.ZをZ=−1に
セットする。
つインクリメントして、最初の測定ゾーンをZ=0とす
る。また正弦波形発生角θとして1サイクルを示す (360°)×(サイクル数Nの値) をセットする。更に、測定シリンダ位置としてZに1ゾ
ーン当りのシリンダ数100を掛け合わせ、この場合Z
=0であることから測定シリンダ位置=0シリンダを指
定する。
ばZ=10か否か判定し、最終ゾーンでないことからス
テップS7に進んでシークフラグ及び位置制御フラグを
それぞれ1にセットする。続いてステップS8でシーク
フラグが1にあることを判定してステップS9に進み、
速度制御によりステップS18で求めた測定シリンダ位
置としてのシリンダ番号0にヘッドシークを行うように
駆動電流Iを算出し、ステップS10で速度制御の完了
を判定し、速度制御が完了すればステップS11でシー
クフラグを0にリセットする。
ついてもステップS15を通るが、速度制御中にあって
は測定処理は行われず、電源投入直後に格納された補正
係数の初期値で補正処理が行われ、ステップS16に進
んでステップS15で補正された駆動電流IをDAコン
バータ82に出力してVCM10を駆動している。ステ
ップS16の処理が済むと再びステップS1に戻り、こ
のとき位置制御フラグはステップS7で1にセットされ
ていることから直ちにステップS8に進み、速度制御完
了によりシークフラグがステップS11で0にリセット
されるまでステップS9〜S10,S15,S16の処
理を繰り返す。
セットされるとステップS8からステップS12に進
み、サーボヘッドからの位置信号がトラック中心を示す
ゼロ信号となるように位置制御が行われ、位置制御に必
要なVCMの駆動電流Iが算出される。ステップS13
で位置制御の完了即ちトラック中心への引込みが終了し
たか否か監視し、トラック中心への引込みが済むとステ
ップS14に進み、位置制御フラグを0にリセットす
る。ステップS14で位置制御フラグが0にリセットさ
れると、ステップS15における測定処理が実行され
る。
図8にサブルーチンとして示される。続いてステップS
102で測定フラグが1にセットされていることを判別
してステップS103に進み、測定を行う目的シリンダ
位置へのヘッド引込みにより位置制御フラグが0にリセ
ットされていることを判定してステップS104に進
む。ステップS104にあっては正弦波形の所定角度Δ
θ毎にサインデータDsを発生する。
で1サイクルを360°とするとNサイクルの正弦波波
形を発生するが、正弦波波形はディジタル処理にあって
は離散的なサインデータDsとして発生され、このサイ
ンデータDsの発生角度Δθをゼロクロス周波数f0 の
発振周期と図7の処理フローにおけるステップS15の
測定処理が行われる毎の1回の実行時間から算出してい
る。
実行時間で割ることで1サイクルにおける発生回数を求
め、この1サイクルの発生回数で360°を割ることで
1回当りの発生角度Δθを求める。再び図8を参照する
に、ステップS104ではサインデータDsを発生した
後に図4に示した加算点74からの加算信号Xと、加算
信号XによるVCM10の駆動でフィードバックされて
くる位置信号Yのそれぞれを加算する。即ち、測定デー
タX,Yを測定サイクルに亘って累積加算して積分近似
値を求める。
S18で(360°×N)がセットされていることか
ら、1回のサインデータDsの発生に要した所定角度Δ
θを差し引く。次にステップS105でサイン波形の発
生終了の有無をチェックする。具体的には、ステップS
104で計算するサイン波形発生角θ(残り発生角)が
0°となれば正弦波形の発生が終了したことになる。
が判別されるとステップS106に進み、開ループゲイ
ンGOPの算出を行う。続いて、現在測定しているゾーン
の補正係数を算出した開ループゲインGOPの逆数と補正
係数初期値K0との積を算出し、現在ゾーン番号0の測
定であることから図6のゾーン番号0をアドレスポイン
タとして補正テーブル18に測定により求めた補正係数
K0 を格納する。
は、図7のステップS10で最終ゾーンが判別されるま
で繰り返される。ステップS19で最終ゾーンの測定終
了を判別するとステップS20で測定フラグを0にリセ
ットし、同時に測定モードを解除して通常アクセス可能
状態とする。次に補正テーブル18を使用した補正処理
を説明する。
からのシーク命令を受けると、このとき測定モードが解
除されていることからステップS1〜S4を介してステ
ップS5に進み、シーク命令ありを判定してステップS
6でシーク位置を示すシリンダ番号をセットする。続い
てステップS7でシークフラグ及び位置制御フラグを1
にセットし、ステップS9〜S11の速度制御を行う。
この速度制御を行った後のステップS15の処理にあっ
ては、補正処理を実行する。
に、まず現在位置に基づいて補正係数Kを求める補間計
算を実行する。ステップS100における補間計算は直
線補間を例にとっている。まずシーク位置を示すシリン
ダ番号からゾーン番号Zを算出する。即ち、シーク位置
を示すシリンダ番号を1ゾーン当りのシリンダ数100
で割った整数としてゾーン番号Zを求め、併せて余りシ
リンダ数Cを求めておく。
先の隣接するZ+1の補正係数をK Z ,KZ+1 を補正テ
ーブル18からリードする。続いて図示の直線補間計算
を実行する。この補間計算はゾーンZとZ+1の補正係
数の差(KZ+1 −KZ )に余りCを1ゾーン当りのシリ
ンダ数100で割った値を掛け合わせ、これをゾーンZ
の補正係数KZ に加える。この直線補間の計算内容は図
10に示すようになる。
う。既に速度制御の段階でVCM10に供給する駆動電
流Iの値が求まっていることから、この駆動電流Iにス
テップS100で求めた補正係数Kを掛け合わせること
で、図5に示すように、例えば特性88のようにずれて
いてもゼロクロス周波数f0 でゲイン0dBとなる理想
特性86に従った開ループゲインによる駆動電流Iを計
算することができる。
であることからステップS103〜S106をパスして
図7のステップS16にリターンし、補正計算で求めた
駆動電流IのデータをDAコンバータ82に出力してV
CM10に補正された駆動電流Iを流す。ステップS1
0で速度制御の完了が判別されてステップS11でシー
クフラグが0にリセットされた後にあっては、ステップ
S1に戻った後にステップS8に進み、シークフラグが
0にリセットされていることからステップS12の位置
制御に入る。
で算出された駆動電流IはステップS15の補正処理に
より、そのとき算出されている補正係数Kを用いて補正
され、図5のゼロクロス周波数f0 で開ループゲインが
0dBとなる理想開ループ特性86に従った位置決め制
御ができる。このように本発明にあっては、VCM10
における永久磁石が弱かったりループ損失が大きい場合
にはループゲインを大きくするように補正して駆動電流
を多めに流し、逆に永久磁石が強かったりループ損失が
少ない位置についてはループゲインの値を小さくして電
流を少なめとし、これによってどのような位置であって
もVCM10は常に一定の駆動力を発生できる。
ば、VCMの機械的なバラツキやサーボループの電気的
なバラツキに対し、サーボループの理想開ループ特性を
与えるゼロクロス周波数f0 となるようにシリンダ位置
に対応してループゲインを実際に測定して補正係数を求
め、この補正係数を用いてヘッド位置決め制御の際にV
CMに対する駆動電流を補正するため、シリンダ位置の
変化によるサーボループ特性のバラツキ及び磁気ディス
ク装置毎のサーボループ特性のバラツキを抑えて略一定
とでき、高密度記録に対応した高精度のヘッド位置決め
制御を行うことができる。
図
た実施例構成図
ゼロクロス部分を示した説明図
説明図
ート
して示したフローチャート
をもつ正弦波波形の説明図
間による算出を示した説明図
値)を3台の磁気ディスク装置について示した説明図
Claims (8)
- 【請求項1】上位からの命令でアクセスするディスク媒
体(22)のシリンダ番号を指定された時に、アクチュ
エータ(10)の速度制御によりヘッド(12)を目的
シリンダ位置に移動し、該目的シリンダ位置に到達した
時に位置制御に切替えてヘッド(12)を目的トラック
に追従させるサーボ制御手段(14)と、 測定モードにおいて、前記サーボ制御手段(14)によ
りヘッド(12)を所定のシリンダ位置に移動して位置
制御した状態で、前記アクチュエータ(10)の駆動信
号に開ループゲイン特性のゼロクロス周波数(f0 )を
もつ正弦波信号を加算し、該加算信号(X)と該加算信
号(X)によるアクチュエータ(10)の駆動でフィー
ドバックされてくる実際の位置偏位信号(Y)とから開
ループゲイン(GOP)を算出し、更に該開ループゲイン
(GOP)の逆数と測定時に使用した補正計数(K)との
積で新たな補正係数(K)を算出する測定手段(16)
と、 該測定手段(16)で測定した補正係数(K)を
シリンダ位置をアドレスポインタとして記憶した補正テ
ーブル(18)と、 前記サーボ制御手段(14)から出力されたアクチュエ
ータ(10)の駆動信号を、現在シリンダ位置により前
記補正テーブル(18)を参照して読出した補正係数
(K)との乗算により補正して前記アクチュエータ(1
0)に出力する補正手段(20)と、を備えたことを特
徴とする磁気ディスク装置に用いる位置決め制御装置。 - 【請求項2】請求項1の磁気ディスク装置に用いる位置
決め制御装置に於いて、装置の電源投入直後に平均的な
機械的、電気時なバラツキに基づいて予め求めた補正係
数(K)を前記補正テーブル(18)に格納し、更に測
定モードを設定して前記測定手段(16)による測定動
作で前記補正テーブル(18)を更新し、その後は所定
の時間スケジュールに従って前記測定モードを設定して
前記補正テーブル(18)の補正係数(K)を更新する
ことを特徴とする磁気ディスク装置に用いる位置決め制
御装置。 - 【請求項3】請求項2の磁気ディスク装置に用いる位置
決め制御装置に於いて、前記時間スケジュールによる測
定モードを設定する時間間隔は、電源投入からの時間が
経過するにつれて長い時間間隔を設定したことを特徴と
する磁気ディスク装置に用いる位置決め制御装置。 - 【請求項4】請求項1の磁気ディスク装置に用いる位置
決め制御装置に於いて、前記測定手段(16)は、複数
シリンダ数を1グループとしてディスク媒体を複数のゾ
ーン(Z0 〜Z9 )に分割し、各ゾーンの所定シリンダ
位置を指定して求めた補正係数を前記補正テーブル(1
8)にゾーン単位に記憶したことを特徴とする磁気ディ
スク装置に用いる位置決め制御装置。 - 【請求項5】請求項1の磁気ディスク装置に用いる位置
決め制御装置に於いて、前記測定手段(16)は、ゼロ
クロス周波数(f0 )をもつ正弦波を複数サイクル連続
して発生し、全サイクル角度(θ)に亘る正弦波の発生
で得られた複数の開ループゲイン(GOP)の平均値から
補正係数(K)を算出することを特徴とする磁気ディス
ク装置に用いる位置決め制御装置。 - 【請求項6】請求項5の磁気ディスク装置に用いる位置
決め制御装置に於いて、前記測定手段(16)は、ゼロ
クロス周波数(f0 )をもつ正弦波の所定角度(Δθ)
毎の離散値を複数サイクル発生して該離散値の発生毎に
開ループゲイン(GOP)を算出し、全サイクル(θ)に
亘る離散値の発生で得られた複数の開ループゲイン(G
OP)の平均値から補正係数(K)を算出することを特徴
とする磁気ディスク装置に用いる位置決め制御装置。 - 【請求項7】請求項1の磁気ディスク装置に用いる位置
決め制御装置に於いて、前記補正手段(20)は、前記
補正テーブル(18)にゾーン毎の補正係数が格納され
ている場合には、目的シリンダの属するゾーン(Zi )
の補正係数(Ki )と隣接するゾーン(Zi+1 )の補正
係数(Ki+1 )とに基づいた補間計算により目的シリン
ダ位置の補正係数(K)を算出する補間計算手段を備え
たことを特徴とする磁気ディスク装置に用いる位置決め
制御装置。 - 【請求項8】請求項7の磁気ディスク装置に用いる位置
決め制御装置に於いて、前記補間計算手段は、目的シリ
ンダ位置を1ゾーン当りのシリンダ数で割って所属ゾー
ン(Zi )及び余り(C)を求め、 K=Ki +(Ki+1 −Ki )・余りC/(1ゾーン当り
のシリンダ数) の直線補間計算により目的シリンダ位置の補正係数
(K)を算出することを特徴とする磁気ディスク装置に
用いる位置決め制御装置。
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-
1993
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