JP4024195B2 - ディスク装置及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、記録／再生ヘッドをアクチュエータにより記録媒体であるディスクの目標トラックへ高精度に位置決めするディスク装置に関する。さらに詳しくは、アクチュエータが受ける外乱のためにヘッドが目標トラックからずれることを抑制するための技術に関する。
本発明は、また、停止時にヘッドをディスク外のランプブロックなどのヘッド退避部材上にアンロードし、使用時にヘッド退避部材からヘッドをディスク面上にロードさせるロード・アンロード機構を有するディスク装置にかかわり、ヘッド退避部材上での外乱が大きくても適切な速度制御のもとでヘッドをディスク面に安定良くロードさせるための技術に関する。
近年、磁気ディスク装置などのディスク装置は、小型化、大容量化が急速に進み、トラックの高密度化・狭トラックピッチ化の傾向にあり、目標トラックに対するヘッドの高精度位置決めが重要となっている。あらかじめディスクに記録されたサーボ情報をヘッドが読み取り、目標トラックに対するヘッドの位置誤差信号を生成し、位置誤差信号の大きさを最小にするようにヘッドを位置決め制御する。位置決め速度を高速化するには位置決め制御系の制御周波数を高くすればよい。しかし、ヘッドのアクチュエータの固有機械共振のために、位置決め制御系が不安定になる。このような実情で、制御周波数を高めることには自ずと限界がある。
トラックの高密度化・狭トラックピッチ化およびアクチュエータの小型軽量化に伴い、アクチュエータに作用する外乱が位置決め制御系に与える影響は大きくなる。一方、ヘッドの高精度位置決めに対する要求は厳しい。ヘッドの位置決め精度の悪化要因である外乱の低減が重要である。従来、ディスク上のサーボ情報から得たヘッド位置信号とアクチュエータの駆動信号とに基づいて外乱を推定して、フィードフォワード制御により外乱を補償する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−２３１７０１号公報（第４−５頁、図１）
しかし、ディスク上のサーボ情報は一定のサンプリング周期をもつ離散的情報であり、これを再生したヘッド位置信号は連続信号ではない。サーボ情報のサンプリング周波数の制約から、外乱推定手段の制御帯域には上限が存在し、この上限の存在が外乱の正確な推定を困難にする。その結果、ヘッドを目標トラックに対して常に正確に追従させることがむずかしい。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、外乱推定手段によりアクチュエータ手段に作用する外乱を正確に推定し、外乱を良好に打ち消すことにより、目標トラックに対するヘッドの位置決め精度を向上させることを目的とする。
また、ヘッド退避部材上では摺動摩擦による外乱の変動が大きいため、ヘッドスライダ速度は大きく変動する。ヘッドスライダ移動速度のフィードバック制御を施しても、ヘッドローディング速度の変動が大きくスライダがディスクに衝突することがある。
そこで、本発明は、アクチュエータに作用する摩擦などの外力を補償することにより、ヘッド退避部材上の外乱の変動が大きくても、安定な速度制御が可能なディスク装置を提供することを目的とする。
アクチュエータ手段に加わる軸受摩擦や弾性力、衝撃や振動に起因する慣性力などの外乱を打ち消すために、その外乱の大きさを推定する。外乱の大きさの推定に際して、２つの要素を用いる。１つは、アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し、その検出結果としての電圧信号を用いる。もう１つは、アクチュエータ手段の駆動手段における駆動信号である。ここで、駆動手段における駆動信号としては、駆動手段に入力するものであってもよいし、あるいは、駆動手段から出力するものであってもよい。また、駆動手段における駆動信号に代えて、その駆動信号を生成するもとになる位置制御信号を用いてもよい。すなわち、外乱の大きさを推定するための外乱推定手段を設け、この外乱推定手段をもって、電圧検出手段が検出した電圧信号と駆動手段における駆動信号または位置制御信号とを入力として、外乱推定信号を生成する。２つの要素に基づいて生成した外乱推定信号は、ヘッドに実際に加わる外乱の大きさを正確に推定したものとなる。この結果、アクチュエータ手段の軸受摩擦やアクチュエータ手段と電子回路基板とを接続するＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）の弾性力やディスク装置に外部から加わる衝撃や振動によりアクチュエータ手段が受ける慣性力などの外乱の大きさを正確に推定することができる。
以上のようにして正確に推定した外乱推定信号をもってアクチュエータ手段に加わる外乱を打ち消すように、補正手段において、その外乱推定信号を位置制御手段からの位置制御信号に合成して駆動信号を生成する。その駆動信号を用いてヘッドのアクチュエータ手段を駆動することにより、アクチュエータ手段に加わる軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱を打ち消し、外乱に対する補償を良好に行うことができる。
本発明は、上記だけにとどまらず、さらに進んで次の点にも配慮している。
外乱推定手段は、入力されてくる電圧信号に相当する電圧推定信号を生成し、この電圧推定信号と入力の電圧信号とを比較し、その差分の偏差信号を生成する。さらに、この偏差信号を積分した積分信号と偏差信号に比例した比例信号を生成し、積分信号と比例信号との加算信号を前記電圧推定信号の生成のためにフィードバックし、偏差信号をゼロに近づける。
ここで、基礎的な考え方として、補正手段に戻す外乱推定信号の生成について、前記の積分信号のみに基づいて外乱推定信号を生成するという考え方がある。外乱推定信号を積分信号のみに基づいて生成する場合にも、外乱推定信号と位置制御信号とを合成した駆動信号でアクチュエータ手段を駆動すれば、上述の作用を発揮させて、外乱に対する補償を行うことはできる。
しかし、外乱推定信号を積分信号のみに基づいて生成する場合には、その外乱推定信号と実際の外乱との間に位相差が生じ、外乱推定信号は実際の外乱に対して位相遅れを生じる。位相遅れを含む外乱推定信号に基づく駆動信号でアクチュエータ手段を駆動すれば、外乱に対する補償の効果は発揮されるものの、やはり位相遅れの影響がある。ここに改善の余地があり、本発明は、さらに進んで充分な補償を行うために次のような手段を追加している。
すなわち、前記の外乱推定手段において、前記の偏差信号の積分信号と偏差信号の比例信号とを一定の比率で加算して外乱推定信号を生成する。積分信号をａ、比例信号をｂ、ともにゼロでない係数をｋ1，ｋ2として、外乱推定信号τdestを、〔τdest＝ｋ1・ａ＋ｋ2・ｂ〕と表すことができる。比例信号は積分信号に対して位相が９０度進んだものとなっている（例えば図７参照）。したがって、積分信号と比例信号とを適切に合成することにより、上記の位相遅れを軽減させることができる。すなわち、実際の外乱に対してより近づけた状態の外乱推定信号を生成することができる。この位相遅れが抑制された外乱推定信号を補正手段において位置制御信号と合成し、得られた駆動信号でアクチュエータ手段を駆動することにより、アクチュエータ手段に作用する軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱に対する補償を充分良好に行うことができる。その結果、目標トラックに向かうフォローイング動作時にアクチュエータ手段に作用する外乱の変動が大きくても、ヘッドの目標トラックへの位置決め制御を安定に行うことができる。また、その副次的効果として、実質的に、トラック密度の向上を可能となし、大容量のディスク装置の実現化を促すことができる。
以下、上記で説明した本発明をより具体的レベルで記述する。
第１の解決手段として、本発明によるディスク装置は、次のような複数の構成要素を備えている。すなわち、
ディスクに対してヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
前記ディスクに予め記録され前記ヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成する位置検出手段と、
前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成する位置制御手段と、
前記位置制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
を具備している。
さらに、前記外乱推定手段は、
当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
を備えている。
なお、この構成において、駆動手段における駆動信号としては、駆動手段に入力するものであってもよいし、あるいは、駆動手段から出力するものであってもよく、この点は以下でも同様である。
この第１の解決手段による作用は次のとおりである。外乱推定手段は、アクチュエータ手段の駆動手段に与える駆動信号とアクチュエータ手段から検出した電圧信号とに基づいて、アクチュエータ手段にかかる外乱（軸受摩擦、電子回路基板と接続するＦＰＣの弾性力、外部から加わる衝撃や振動に起因する慣性力など）の大きさを推定する。ここで、電圧推定信号と電圧信号の差分である偏差信号の積分信号のみに基づいて外乱推定信号を生成するのではなく、偏差信号の比例信号も利用して、積分信号と比例信号とを一定の比率で加算して外乱推定信号を生成する〔τdest＝ｋ1・ａ＋ｋ2・ｂ〕。これにより、実際の外乱に対する外乱推定信号の位相遅れを軽減し、実際の外乱に対してより近づけた状態の外乱推定信号を生成することができる。この位相遅れの抑制された正確に推定した外乱推定信号をもってアクチュエータ手段に加わる外乱を打ち消すように、その外乱推定信号を位置制御信号に合成して駆動信号を生成する。その駆動信号をもってヘッドのアクチュエータ手段を駆動することにより、アクチュエータ手段に加わる外乱を打ち消し、外乱に対する補償を良好に行うことができるので、目標トラックに向かうフォローイング動作時に外乱の変動が大きくても、ヘッドの目標トラックへの位置決め制御を安定に行うことができる。
上記第１の解決手段をディスク装置の制御方法として記述すると、次のようになる。すなわち、
ディスクに予め記録されてヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成し、
前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成し、
前記ヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段の駆動信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
前記位置制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドの位置決めを行う。
このディスク装置の制御方法によれば、上記同様の作用を発揮する。
第２の解決手段として、本発明によるディスク装置は、次のような複数の構成要素を備えている。すなわち、
ディスクに対してヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
前記ディスクに予め記録され前記ヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成する位置検出手段と、
前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成する位置制御手段と、
前記位置制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
を具備している。
さらに、前記外乱推定手段は、
当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断しフィルタ出力信号を生成するフィルタ手段と、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記フィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
を備えている。
この第２の解決手段による作用は、基本的には上記第１の解決手段と同様である。そして外乱推定手段にフィルタ手段を付加したことにより、ノイズを低減することができる。フィルタ手段は、比例信号の高域周波数成分を遮断してフィルタ出力信号を生成する。一方、積分信号は、偏差信号を積分する過程で高域周波数成分が遮断される。これは、積分自体が一種の高域遮断フィルタであることによる。したがって、積分信号とフィルタ出力信号とを合成して得られる外乱推定信号は高域成分を除去されたノイズの少ない信号となる。また、位置決め制御系に外乱推定手段を適用したときの制御系全体の安定性を向上させることができる。
上記第２の解決手段をディスク装置の制御方法として記述すると、次のようになる。すなわち、
ディスクに予め記録されてヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成し、
前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成し、
前記ヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段の駆動信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断したフィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
前記位置制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドの位置決めを行う。
このディスク装置の制御方法によれば、上記同様の作用を発揮する。
上記の第１または第２の解決手段において、次のように構成することは好ましいものである。すなわち、
前記外乱推定手段の構成につき、前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、
前記駆動信号に第１の伝達関数からなる係数を乗算する第１の乗算手段と、
前記比較手段の出力に第２の伝達関数からなる係数を乗算する第２の乗算手段と、
前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、
前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力と前記第１の積分手段の出力との加算値を減算した値を積分する第２の積分手段と
を具備した構成とする。
さらに、前記比較手段が前記第２の積分手段の出力と前記電圧信号とを比較し、その差分を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されている。
この構成による作用は次のとおりである。駆動信号を入力する第１の乗算手段の出力は、アクチュエータ手段に作用する駆動トルクに対応した駆動トルク推定信号となる。第２の積分手段の出力は、電圧検出手段の検出した電圧信号に対する電圧推定信号となる。第２の積分手段からの電圧推定信号と電圧信号との差分をとる比較手段が出力する偏差信号は、第１の積分手段と第２の乗算手段に与えられる。前記の第２の乗算手段の出力と前記の第１の積分手段の出力との加算値を前記の第１の乗算手段の出力から減算して第２の積分手段に与える。前記の偏差信号を積分した積分信号と前記の偏差信号に比例した比例信号とを一定の比率で加算して得られた信号は外乱推定信号となる。
以上の結果として、生成された外乱推定信号は、アクチュエータ手段が受ける外乱を正確に推定したものに相当している。そして、このように正確に割り出した外乱推定信号をもって外乱を打ち消すようフィードフォワード制御を行うので、フォローイング動作において外乱に対する補償を良好に行うことができ、フォローイング動作時に外乱の変動が大きくても、目標トラックに対するヘッドの位置決め制御を安定に行い、位置決め精度を向上させることができる。
第３の解決手段として、本発明によるディスク装置は、次のような複数の構成要素を備えている。すなわち、
ディスクに対してヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
前記ディスクに予め記録され前記ヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成する位置検出手段と、
前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成する位置制御手段と、
前記位置制御信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
前記位置制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
を具備している。
さらに、前記外乱推定手段は、
当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
を備えている。
この第３の解決手段による作用は次のとおりである。外乱推定手段に入力する要素が、第１の解決手段では電圧信号と駆動信号であるのに対して、本解決手段では電圧信号と位置制御信号とを外乱推定手段に入力している。外乱推定手段は、位置制御手段からの位置制御信号とアクチュエータ手段から検出した電圧信号とに基づいて、アクチュエータ手段が受ける外乱の大きさを正確に推定する。ここで、電圧推定信号と電圧信号の差分である偏差信号の積分信号のみに基づいて外乱推定信号を生成するのではなく、偏差信号の比例信号も利用して、積分信号と比例信号とを一定の比率で加算して外乱推定信号を生成する〔τdest＝ｋ1・ａ＋ｋ2・ｂ〕。これにより、実際の外乱に対する外乱推定信号の位相遅れを軽減し、実際の外乱に対してより近づけた状態の外乱推定信号を生成することができる。この位相遅れの抑制された正確に推定した外乱推定信号をもって外乱を打ち消すように、その外乱推定信号を位置制御手段が出力する位置制御信号に合成して駆動信号を生成する。その駆動信号をもってヘッドのアクチュエータ手段を駆動することにより外乱を打ち消し、外乱に対する補償を良好に行うことができるので、目標トラックに向かうフォローイング動作時に外乱の変動が大きくても、ヘッドの目標トラックへの位置決め制御を安定に行うことができる。
上記第３の解決手段をディスク装置の制御方法として記述すると、次のようになる。すなわち、
ディスクに予め記録されてヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成し、
前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成し、
前記位置制御信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とから前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
前記位置制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドの位置決めを行う。
このディスク装置の制御方法によれば、上記同様の作用を発揮する。
第４の解決手段として、発明によるディスク装置は、ディスクに対してヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
前記ディスクに予め記録され前記ヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成する位置検出手段と、
前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成する位置制御手段と、
前記位置制御信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
前記位置制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
を具備している。
さらに、前記外乱推定手段は、
当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断しフィルタ出力信号を生成するフィルタ手段と、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記フィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
を備えている。
この第４の解決手段による作用は、基本的に上記第３の解決手段と同様である。そして外乱推定手段にフィルタ手段を付加したことにより、ノイズを低減することができる。フィルタ手段は、比例信号の高域周波数成分を遮断してフィルタ出力信号を生成する。一方、積分信号は、偏差信号を積分する過程で高域周波数成分が遮断される。これは、積分自体が一種の高域遮断フィルタであることによる。したがって、積分信号とフィルタ出力信号とを合成して得られる高域成分を除去されたノイズの少ない信号となる。また、位置決め制御系に外乱推定手段を適用したときの制御系全体の安定性を向上させることができる。
上記第４の解決手段をディスク装置の制御方法として記述すると、次のようになる。すなわち、
ディスクに予め記録されてヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成し、
前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成し、
前記位置制御信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とから前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断したフィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
前記位置制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドの位置決めを行う。
このディスク装置の制御方法によれば、上記同様の作用を発揮する。
上記の第３または第４の解決手段において、次のように構成することは好ましいものである。すなわち、
前記外乱推定手段は、
前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、
前記位置制御信号に第１の伝達関数からなる係数を乗算する第１の乗算手段と、
前記比較手段の出力に第２の伝達関数からなる係数を乗算する第２の乗算手段と、
前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、
前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力と前記第１の積分手段の出力との加算値を減算した値を積分する第２の積分手段と
を具備し、前記比較手段が前記第２の積分手段の出力と前記電圧信号とを比較し、その差分を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成している。ここでの特徴は、第１の乗算手段に入力するのが位置制御信号となっている点である。
この構成による作用は次のとおりである。位置制御信号を入力する第１の乗算手段の出力は、アクチュエータ手段に作用する駆動トルクに対応した駆動トルク推定信号となる。第２の積分手段の出力は、電圧検出手段の検出した電圧信号に対する電圧推定信号となる。第２の積分手段からの電圧推定信号との差分をとる比較手段の出力する偏差信号は、第１の積分手段と第２の乗算手段に与えられる。前記の第２の乗算手段の出力と前記の第１の積分手段の出力との加算値を前記の第１の乗算手段の出力から減算して第２の積分手段に与える。前記の偏差信号を積分した積分信号と前記の偏差信号に比例した比例信号とを一定の比率で加算して得られた信号は外乱推定信号となる。
以上の結果として、生成された外乱推定信号は、アクチュエータ手段が受ける外乱を正確に推定したものに相当している。そして、このように正確に割り出した外乱推定信号をもって外乱を打ち消すようフィードフォワード制御を行うので、フォローイング動作において外乱に対する補償を良好に行うことができ、フォローイング動作時に外乱の変動が大きくても、目標トラックに対するヘッドの位置決め制御を安定に行い、位置決め精度を向上させることができる。
さらに、上記の解決手段で必要とした第１の積分手段と第２の乗算手段との加算を行う必要がなく、その加算のための手段を省略することが可能で、構成の簡素化をもたらすことができる。
上記の各解決手段において、外乱推定信号を生成する演算式の第１の係数（ｋ1）と第２の係数（ｋ2）について、次のように設定することは好ましい。
すなわち、前記第１の係数（ｋ1）と前記第２の係数（ｋ2）との比率（＝ｋ2／ｋ1）が略ωo2 ／（ωo2−ωd2） （ただし、ωoは前記外乱推定手段の推定周波数、ωdは外乱周波数）となるように設定されていることである。
これによれば、外乱に対する外乱推定信号の位相遅れを実質的にゼロにでき、外乱推定信号は外乱をきわめて正確に推定したものとなる。
また、前記第１の係数を１に設定する場合には、乗算器や加算器を削減でき、構成の簡素化を実現する。
上記において好ましい態様は、前記外乱推定手段の制御帯域が、前記位置制御手段の制御帯域よりも大きく設定されていることである。
これによる作用は次のとおりである。位置決め制御系の制御帯域を広げることは比例のゲインを大きくすることであるが、ディスク装置のセクタサーボのサンプリング周波数やがもつ固有機械共振周波数によって上限が存在することになる。これに対して、外乱推定手段ではディスク装置のセクタサーボのサンプリング周波数の影響を受けない。したがって、外乱推定手段においては、その制御帯域（推定周波数）を位置決め制御系の制御帯域よりも高く設定することができる。その結果として、より高い制御帯域にわたって、ヘッドを目標トラックに対して正確に追従させることができる。
ここまで説明してきた技術は、ディスクに対するヘッドのロード・アンロードの制御にも有利に展開することができる。以下、ロード・アンロードの制御の場合を説明する。
本発明のディスク装置は、
ディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
速度指令信号と前記電圧信号より速度制御信号を生成する速度制御手段と、
前記速度制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
を具備している。
さらに、前記外乱推定手段は、
当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
を備えている。
電圧信号は位置の微分であって、速度情報を含んでいる。速度指令信号と電圧信号との差分で速度制御信号が作られる。また、ランプブロックなどのヘッド退避部材から受ける外乱を打ち消すために、その外乱の大きさを推定する。この外乱の大きさの推定に際して、２つの要素を用いる。１つは、アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出した電圧信号である。もう１つは、アクチュエータ手段の駆動手段における駆動信号である。ここで、駆動手段における駆動信号としては、駆動手段に入力するものであってもよいし、あるいは、駆動手段から出力するものであってもよい。また、駆動手段における駆動信号に代えて、その駆動信号を生成する基になる速度制御信号を用いてもよい。
外乱の大きさを推定するための外乱推定手段を設ける。この外乱推定手段をもって、電圧検出手段が検出した電圧信号と駆動手段における駆動信号（速度制御信号の場合を含む）とを入力として、外乱推定信号を生成する。２つの要素に基づいて生成する外乱推定信号は、ヘッドに実際に加わる外乱の大きさを正確に推定したものとなる。
以上のようにして割り出した外乱推定信号を速度制御信号に合成して駆動信号を生成し、その駆動信号を用いてヘッドのアクチュエータ手段を駆動する。これにより、ヘッドに加わる外乱を良好に打ち消すので、ロード・アンロード時にヘッド退避部材上での外乱の変動が大きくても、速度制御を安定的に行うことができる。
本発明は、上記だけにとどまらず、さらに進んで次の点にも配慮している。
外乱推定手段は、入力されてくる電圧信号に相当する電圧推定信号を生成し、この電圧推定信号と入力の電圧信号とを比較し、その差分の偏差信号を生成する。さらに、この偏差信号を積分した積分信号と偏差信号に比例した比例信号を生成し、積分信号と比例信号との加算信号を前記電圧推定信号の生成のためにフィードバックし、偏差信号をゼロに近づける。
ここで、基礎的な考え方として、補正手段に戻す外乱推定信号の生成について、前記の積分信号のみに基づいて外乱推定信号を生成するという考え方がある。外乱推定信号を積分信号のみに基づいて生成する場合にも、外乱推定信号と位置制御信号とを合成した駆動信号でアクチュエータ手段を駆動すれば、上述の作用を発揮させて、外乱に対する補償を行うことはできる。
しかし、外乱推定信号を積分信号のみに基づいて生成する場合には、その外乱推定信号と実際の外乱との間に位相差が生じ、外乱推定信号は実際の外乱に対して位相遅れを生じる。位相遅れを含む外乱推定信号に基づく駆動信号でアクチュエータ手段を駆動すれば、外乱に対する補償の効果は発揮されるものの、やはり位相遅れの影響がある。ここに改善の余地があり、本発明は、さらに進んで充分な補償を行うために次のような手段を追加している。
すなわち、前記の外乱推定手段において、前記の偏差信号の積分信号と偏差信号の比例信号とを一定の比率で加算して外乱推定信号を生成する。積分信号をａ、比例信号をｂ、ともにゼロでない係数をｋ1，ｋ2として、外乱推定信号τdestを、〔τdest＝ｋ1・ａ＋ｋ2・ｂ〕と表すことができる。比例信号は積分信号に対して位相が９０度進んだものとなっている。したがって、積分信号と比例信号とを適切に合成することにより、上記の位相遅れを軽減させることができる。すなわち、実際の外乱に対してより近づけた状態の外乱推定信号を生成することができる。この位相遅れが抑制された外乱推定信号を補正手段において位置制御信号と合成し、得られた駆動信号でアクチュエータ手段を駆動することにより、アクチュエータ手段に作用する軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱に対する補償を充分良好に行うことができる。その結果、ロード・アンロード時にヘッド退避部材上での外乱の変動が大きくても、速度制御を安定的に行うことができる。すなわち、ヘッドロード・アンロード動作の信頼性を向上できる。なお、その副次的効果として、実質的に、トラック密度の向上を可能となし、大容量のディスク装置の実現化を促す。
以下、上記で説明した本発明をより具体的レベルで記述する。
第５の解決手段として、本発明によるディスク装置は、次のような複数の構成要素を備えている。すなわち、
ディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
速度指令信号と前記電圧信号より速度制御信号を生成する速度制御手段と、
前記速度制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
を具備している。
さらに、前記外乱推定手段は、
当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
を備えている。
なお、この構成において、駆動手段における駆動信号としては、駆動手段に入力するものであってもよいし、あるいは、駆動手段から出力するものであってもよく、この点は以下でも同様である。
この第５の解決手段による作用は次のとおりである。外乱推定手段は、アクチュエータ手段の駆動手段に与える駆動信号とアクチュエータ手段から検出した電圧信号とに基づいて、アクチュエータ手段にかかる外乱（軸受摩擦、電子回路基板と接続するＦＰＣの弾性力、外部から加わる衝撃や振動に起因する慣性力など）の大きさを推定する。ここで、電圧推定信号と電圧信号の差分である偏差信号の積分信号のみに基づいて外乱推定信号を生成するのではなく、偏差信号の比例信号も利用して、積分信号と比例信号とを一定の比率で加算して外乱推定信号を生成する〔τdest＝ｋ1・ａ＋ｋ2・ｂ〕。これにより、実際の外乱に対してより近づけた状態の外乱推定信号を生成することができる。この位相遅れが抑制された外乱推定信号を補正手段において速度制御信号と合成し、得られた駆動信号でアクチュエータ手段を駆動することにより、アクチュエータ手段に作用する軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱に対する補償を充分良好に行うことができる。その結果、ロード・アンロード時にヘッド退避部材上での外乱の変動が大きくても、速度制御を安定的に行うことができる。すなわち、ヘッドロード・アンロード動作の信頼性を向上できる。なお、その副次的効果として、実質的に、トラック密度の向上を可能となし、大容量のディスク装置の実現化を促す。
上記第５の解決手段をディスク装置の制御方法として記述すると、次のようになる。すなわち、
速度指令に対応した速度制御信号を生成し、
ヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段の駆動信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
前記速度制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドのロード・アンロードを行う。
このディスク装置の制御方法によれば、上記同様の作用を発揮する。
第６の解決手段として、本発明によるディスク装置は、次のような複数の構成要素を備えている。すなわち、
ディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
速度指令信号と前記電圧信号より速度制御信号を生成する速度制御手段と、
前記速度制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
を具備している。
さらに、前記外乱推定手段は、
当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断しフィルタ出力信号を生成するフィルタ手段と、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記フィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
を備えている。
この第６の解決手段による作用は、基本的には上記第５の解決手段と同様である。そして外乱推定手段にフィルタ手段を付加したことにより、ノイズを低減することができる。フィルタ手段は、比例信号の高域周波数成分を遮断してフィルタ出力信号を生成する。一方、積分信号は、偏差信号を積分する過程で高域周波数成分が遮断される。これは、積分自体が一種の高域遮断フィルタであることによる。したがって、積分信号とフィルタ出力信号とを合成して得られる外乱推定信号は高域成分を除去されたノイズの少ない信号となる。また、速度制御系に外乱推定手段を適用したときの制御系全体の安定性を向上させることができる。
上記第６の解決手段をディスク装置の制御方法として記述すると、次のようになる。すなわち、
速度指令に対応した速度制御信号を生成し、
ヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段の駆動信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断したフィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
前記速度制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドのロード・アンロードを行う。
このディスク装置の制御方法によれば、上記同様の作用を発揮する。
上記の第５または第６の解決手段において、次のように構成することは好ましいものである。すなわち、
前記外乱推定手段の構成につき、前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、
前記駆動信号に第１の伝達関数からなる係数を乗算する第１の乗算手段と、
前記比較手段の出力に第２の伝達関数からなる係数を乗算する第２の乗算手段と、
前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、
前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力と前記第１の積分手段の出力との加算値を減算した値を積分する第２の積分手段と
を具備した構成とする。
さらに、前記比較手段が前記第２の積分手段の出力と前記電圧信号とを比較し、その差分を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されている。
この構成による作用は次のとおりである。駆動信号を入力する第１の乗算手段の出力は、アクチュエータ手段に作用する駆動トルクに対応した駆動トルク推定信号となる。第２の積分手段の出力は、電圧検出手段の検出した電圧信号に対する電圧推定信号となる。第２の積分手段からの電圧推定信号と電圧信号との差分をとる比較手段が出力する偏差信号は、第１の積分手段と第２の乗算手段に与えられる。前記の第２の乗算手段の出力と前記の第１の積分手段の出力との加算値を前記の第１の乗算手段の出力から減算して第２の積分手段に与える。前記の偏差信号を積分した積分信号と前記の偏差信号に比例した比例信号とを一定の比率で加算して得られた信号は外乱推定信号となる。
以上の結果として、生成された外乱推定信号は、アクチュエータ手段が受ける外乱を正確に推定したものに相当している。そして、このように正確に割り出した外乱推定信号をもって外乱を打ち消すようフィードフォワード制御を行うので、ロード・アンロード動作においてヘッド退避部材上での摩擦などの外乱に対する補償を良好に行うことができ、ロード・アンロード動作時に外乱の変動が大きくても、速度制御を充分に安定的に行うことができる。すなわち、ヘッドのロード・アンロード動作の信頼性を向上させることができる。
第７の解決手段として、本発明によるディスク装置は、次のような複数の構成要素を備えている。すなわち、
ディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
速度制御信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
速度指令信号と前記電圧信号より前記速度制御信号を生成する速度制御手段と、
前記速度制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
を具備している。
さらに、前記外乱推定手段は、
当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
を備えている。
この第７の解決手段は、外乱推定手段が上記の第６の解決手段でいう駆動手段における駆動信号に代えて速度制御手段からの速度制御信号を用いるようにしたものとなっている。作用は次のとおりである。外乱推定手段は、アクチュエータ手段を駆動するために速度制御手段から駆動手段に与える速度制御信号とアクチュエータ手段から検出した電圧信号とに基づいてヘッドに加わる外乱の大きさを正確に推定することができる。その推定にかかわる外乱が外乱推定信号である。ここで、特に、速度制御信号と電圧信号とからヘッドに加わる外乱の大きさを正確に推定できることが重要である。
以上のようにして正確に割り出した外乱推定信号をもってヘッドに加わる外乱を打ち消すように、その外乱推定信号を速度制御信号に合成して駆動信号を生成し、その駆動信号を用いてヘッドのアクチュエータ手段を駆動すれば、ヘッドに加わる外乱を良好に打ち消すことができる。すなわち、アクチュエータ手段に作用する摩擦などの外力に対する補償を行うことができ、さらに、それに直接に関連付けた状態での速度制御であるので、ロード・アンロード時にランプブロックなどのヘッド退避部材上での外乱の変動が大きくても、速度制御を充分に安定的に行うことができる。すなわち、ヘッドロード・アンロード動作の信頼性を向上させることができる。
上記第７の解決手段をディスク装置の制御方法として記述すると、次のようになる。すなわち、
速度指令に対応した速度制御信号を生成し、
前記速度制御信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
前記速度制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドのロード・アンロードを行う。
このディスク装置の制御方法によれば、上記同様の作用を発揮する。
第８の解決手段として、本発明によるディスク装置は、次のような複数の構成要素を備えている。すなわち、
ディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
速度制御信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
速度指令信号と前記電圧信号より前記速度制御信号を生成する速度制御手段と、
前記速度制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
を具備している。
さらに、前記外乱推定手段は、
当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断しフィルタ出力信号を生成するフィルタ手段と、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記フィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
を備えている。
この第８の解決手段による作用は、基本的には上記第７の解決手段と同様である。そして外乱推定手段にフィルタ手段を付加したことにより、ノイズを低減することができる。フィルタ手段は、比例信号の高域周波数成分を遮断してフィルタ出力信号を生成する。一方、積分信号は、偏差信号を積分する過程で高域周波数成分が遮断される。これは、積分自体が一種の高域遮断フィルタであることによる。したがって、積分信号とフィルタ出力信号とを合成して得られる外乱推定信号は高域成分を除去されたノイズの少ない信号となる。また、速度制御系に外乱推定手段を適用したときの制御系全体の安定性を向上させることができる。
上記第８の解決手段をディスク装置の制御方法として記述すると、次のようになる。すなわち、
速度指令に対応した速度制御信号を生成し、
前記速度制御信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断したフィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
前記速度制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドのロード・アンロードを行う。
このディスク装置の制御方法によれば、上記同様の作用を発揮する。
上記の第７または第８の解決手段において、次のように構成することは好ましいものである。すなわち、
前記外乱推定手段は、前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、
前記位置制御信号に第１の伝達関数からなる係数を乗算する第１の乗算手段と、
前記比較手段の出力に第２の伝達関数からなる係数を乗算する第２の乗算手段と、
前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、
前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力と前記第１の積分手段の出力との加算値を減算した値を積分する第２の積分手段と
を具備した構成とする。
さらに、前記比較手段が前記第２の積分手段の出力と前記電圧信号とを比較し、その差分を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されている。
この構成による作用は次のとおりである。駆動信号を入力する第１の乗算手段の出力は、アクチュエータ手段に作用する駆動トルクに対応した駆動トルク推定信号となる。第２の積分手段の出力は、電圧検出手段の検出した電圧信号に対する電圧推定信号となる。第２の積分手段からの電圧推定信号と電圧信号との差分をとる比較手段が出力する偏差信号は、第１の積分手段と第２の乗算手段に与えられる。前記の第２の乗算手段の出力と前記の第１の積分手段の出力との加算値を前記の第１の乗算手段の出力から減算して第２の積分手段に与える。前記の偏差信号を積分した積分信号と前記の偏差信号に比例した比例信号とを一定の比率で加算して得られた信号は外乱推定信号となる。
以上の結果として、生成された外乱推定信号は、アクチュエータ手段が受ける外乱を正確に推定したものに相当している。そして、このように正確に割り出した外乱推定信号をもって外乱を打ち消すようフィードフォワード制御を行うので、ロード・アンロード動作においてヘッド退避部材上での摩擦などの外乱に対する補償を良好に行うことができ、ロード・アンロード動作時に外乱の変動が大きくても、速度制御を充分に安定的に行うことができる。すなわち、ヘッドのロード・アンロード動作の信頼性を向上させることができる。
さらに、上記の解決手段で必要とした第１の積分手段と第２の乗算手段との加算を行う必要がなく、その加算のための手段を省略することが可能で、構成の簡素化をもたらすことができる。
上記の各解決手段において、外乱推定信号を生成する演算式の第１の係数（ｋ1）と第２の係数（ｋ2）について、次のように設定することは好ましい。
すなわち、前記第１の係数（ｋ1）と前記第２の係数（ｋ2）との比率（＝ｋ2／ｋ1）が略ωo2 ／（ωo2−ωd2） （ただし、ωoは前記外乱推定手段の推定周波数、ωdは外乱周波数）となるように設定されていることである。
これによれば、外乱に対する外乱推定信号の位相遅れを実質的にゼロにでき、外乱推定信号は外乱をきわめて正確に推定したものとなる。
また、前記第１の係数を１に設定する場合には、乗算器や加算器を削減でき、構成の簡素化を実現する。
上記において好ましい態様は、前記外乱推定手段の制御帯域が、前記速度制御手段の制御帯域よりも大きく設定されていることである。
これによる作用は次のとおりである。速度制御系の制御帯域を広げることは比例のゲインを大きくすることであるが、ディスク装置のセクタサーボのサンプリング周波数やがもつ固有機械共振周波数によって上限が存在することになる。これに対して、外乱推定手段ではディスク装置のセクタサーボのサンプリング周波数の影響を受けない。したがって、外乱推定手段においては、その制御帯域（推定周波数）を速度制御系の制御帯域よりも高く設定することができる。その結果として、より高い制御帯域にわたって、ヘッドを目標トラックに対して正確に追従させることができる。
以上のように本発明のディスク装置によれば、外乱推定手段により、ロード・アンロード動作時に、ヘッドがランプブロックなどのヘッド退避部材から受ける摩擦等による外乱を正確に検出することができるので、その外乱の変動が大きくても、速度制御を安定的に行うことができる。すなわち、ヘッドロード・アンロード動作の信頼性を向上させることができる。
さらに、本発明のディスク装置によれば、ヘッドのロード・アンロードにおける速度制御だけでなく、目標トラックに対してヘッドを高速で移動させるシーク動作時の速度制御を、ディスクに記録されたサーボ信号をヘッドで再生することなく実現でき、ディスク装置のシーク速度を高めることも可能となっている。
特に、外乱推定手段が生成する外乱推定信号は、電圧推定信号と電圧信号との偏差信号の積分信号と偏差信号の比例信号とを一定の比率で加算したものであり（τdest＝ｋ1・ｇ2・α／ｓ＋ｋ2・ｇ1・α）、実際の外乱に対してより近づけることができる。その結果、アクチュエータ手段に作用する軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱に対する補償を充分良好に行うことができ、ロード・アンロード時のみならず、目標トラックに向かうフォローイング動作時にも、アクチュエータ手段に作用する外乱の変動が大きくても、ロード・アンロード動作および目標トラックへのヘッドの位置決め制御を安定に行うことができる。したがって、アクチュエータ手段の小型軽量化によりアクチュエータ手段に作用する外乱が位置決め制御系に与える影響が大きくなっても、充分に高いヘッドの位置決め精度で対応することが可能で、トラック密度を高めて大容量のディスク装置を実現することができる。
なお、本発明は、磁気ディスク装置に適用する場合に最も有利に機能するが、必ずしも磁気ディスク装置のみに限定されるものではなく、光ディスク装置、光磁気ディスク装置など他の態様の情報記録装置に適用してもかまわない。
以下、本発明にかかわるディスク装置の具体的な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、同様の機能を有するものには同一の符号を付けて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１にかかわるディスク装置の構成を示すブロック図である。図１において、符号の１は磁気ディスク（以下、ディスクと略記する）で、スピンドルモータ（図示せず）により回転される。２はディスク１に対してデータを記録再生する磁気ヘッド（以下、ヘッドと略記する）、３はアームで、一端に搭載されたヘッド２を軸受４の周りに回動させることにより、ヘッド２をディスク１における目標トラックへ移動させる。５はアーム３の後端に設けられた駆動コイル、６は固定子（ヨーク）で、駆動コイル５に対向する面にはマグネット（永久磁石；図示せず）が配置されている。固定子６は空隙を介して対向する一対のヨークからなり、その空隙内でその少なくとも一方のヨーク側に前記マグネットが固着されている。固定子６に配置されたマグネットが発生する磁束と駆動コイル５に通電される電流が作る磁界との相互作用によりアーム３は回転力を受ける。アーム３、軸受４、駆動コイル５、固定子６によりアクチュエータ７を構成している。
１０は駆動器、１１は駆動器１０に含まれる電圧検出器で、駆動コイル５の両端に発生する電圧を検出し、電圧信号Ｅdを出力する。１２は外乱推定器で、電圧検出器１１の出力する電圧信号Ｅdと駆動器１０の入力である駆動信号ｕとからアーム３に作用する外乱（トルク）τdを推定し、外乱推定信号τdestを出力する。
ディスク１の各セクタには予めサーボ情報としてトラックの位置信号が記録されており、この位置信号はヘッド２により読み込まれる。位置検出器１３は、ヘッド２により読み込まれた位置信号に基づいてヘッド２の現在位置を検出し、目標トラック位置ｒとの差を示す位置誤差信号ｅを生成する。位置制御器１４は、位置検出器１３で生成された位置誤差信号ｅが入力されて、増幅および位相補償が行われ、位置制御信号ｃを生成する。１５は補正器で、位置制御器１４の位置制御信号ｃと外乱推定器１２の外乱推定信号τdestとが入力され、補正器１５で補正演算を施して駆動信号ｕを生成し、その駆動信号ｕを駆動器１０へ出力する。
駆動器１０は、入力された駆動信号ｕに応じて駆動コイル５に駆動電流Ｉaを通電し、アーム３を軸受４を中心に回動させる。これにより、アーム３の先端に取り付けられたヘッド２を回転移動させ、狭いトラックピッチで形成された目標トラックに対してヘッド２を高い精度で位置決めさせる。
次に、本実施の形態のディスク装置の位置決め制御系の動作について図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態のディスク装置における位置制御系の全体構成を示すブロック線図である。
図中の一点鎖線で囲んだ部分３０が外乱推定器１２のブロックである。同じく一点鎖線で囲んだ部分４７が補正器１５のブロックであり、一点鎖線で囲んだ部分５５が電圧検出器１１のブロックである。なお、図２において、ｓはラプラス演算子を表すものである。また、図２において、セクタサーボのサンプリングによるホールド要素については、説明を簡単にするため、これを省略してある。
図２において、ヘッド２の検出した現在トラック位置をｘとすれば、目標トラック位置ｒに対する位置誤差信号ｅは、（数１）で表され、この位置誤差信号ｅは比較器２０で得られる。
Figure 0004024195
 図２のブロック２１で表される位置制御器１４は、比較器２０から出力される位置誤差信号ｅに伝達関数Ｇx（ｚ）のディジタルフィルタ処理を施し、位置制御信号ｃを生成して、ブロック４７で表される補正器１５へ出力する。位置決め制御系は、通常のＰＩＤ制御が施され、位置制御器１４の伝達関数は、（数２）で表現できる。
Figure 0004024195
 ここで、ｚ-1は１サンプル遅延を示し、Ｋxは位置決め制御系の比例ゲインを示す。係数ａd、ａiは周波数特性を表す定数を示し、係数ａdは微分係数、係数ａiは積分係数である。位置制御信号ｃは加算器４６を経由して駆動信号ｕとなる。駆動信号ｕは、ブロック２２（伝達関数はｇm）の駆動器１０において、電圧信号からｇm倍の電流信号に変換され、駆動電流Ｉaを出力する。ブロック２３で表されるアクチュエータ７において、駆動コイル５に通電される駆動電流Ｉaは、それが作る磁界と前述した固定子６のマグネットの磁束との相互作用により伝達関数Ｋtで駆動トルクτに変換される。ここで、伝達関数Ｋtはアクチュエータ７のトルク定数である。ブロック２４の伝達関数（Ｌb／Ｊ・ｓ）は、アーム３に作用する駆動トルクτからヘッド２の移動速度ｖへの伝達特性を表わす。ここで、Ｊはアーム３の慣性モーメントを示し、Ｌbはアーム３の軸受４からヘッド２までの距離を示している。ブロック２５は積分器で、伝達関数は１／ｓで表され、ヘッド２の移動速度ｖが現在トラック位置ｘに変換される。
アクチュエータ７において、ブロック２６はアクチュエータ７が回動することにより駆動コイル５の両端に発生する誘起電圧Ｅaを出力し、ブロック２７は駆動コイル５に駆動電流Ｉaが通電されることにより発生する電圧降下分（Ｒa＋Ｌa・ｓ）・Ｉaを出力し、加算器２８でそれぞれを加算することによりアクチュエータ７の端子電圧Ｖaとして出力する。すなわち、
Figure 0004024195
 の関係がある。ここで、Ｒaは、駆動コイル５のコイル抵抗、Ｌaは駆動コイル５のインダクタンスを示す。
アクチュエータ７の軸受摩擦やアクチュエータ７と電子回路基板とを接続するＦＰＣの弾性力やディスク装置に外部から加わる衝撃や振動によりアクチュエータ７が受ける慣性力などのアーム３に作用する外乱τdは、比較器２９でブロック２４の前段に入力される形に表現できる。
図２の一点鎖線で囲んだ部分の５５は、電圧検出器１１のブロックを示すもので、このブロック５５は、アクチュエータ７に含まれるブロック２７の伝達関数と同じ伝達関数をもつブロック３９と、減算器３６を含んでいる。ブロック３９は、駆動コイル５に駆動電流Ｉaが通電されることにより発生する電圧降下分（Ｒaｎ＋Ｌaｎ・ｓ）・Ｉaを出力し、減算器３６でアクチュエータ７の端子電圧Ｖaから減算することにより電圧信号Ｅdを出力する。
図２の一点鎖線で囲んだ部分の３０は、外乱推定器１２のブロックを示すもので、このブロック３０は、駆動器１０であるブロック２２の伝達関数と同じ伝達関数をもつブロック３２と、アクチュエータ７であるブロック２３の伝達関数と同じ伝達関数をもつブロック３３と、ブロック２４の伝達関数と同じ伝達関数をもつブロック３４と、ブロック２６の伝達関数と同じ伝達関数をもつブロック３５を含んでいる。ブロック３２とブロック３３を合わせて第１の乗算器４１を構成している。４３は第１の積分器、４４は第２の乗算器である。ブロック３４とブロック３５を合わせて第２の積分器４２を構成している。ここで、ブロック３０の各定数のサフィックス“n”は公称値を示し、“est”を付した変数は推定値を示す。
ブロック２２に入力される駆動信号ｕは、外乱推定器１２において第１の乗算器４１を構成するブロック３２にも入力され、ブロック３２とブロック３３とで（ｇmn・Ｋtn）倍することによりアーム３に作用する駆動トルクτと同一の駆動トルク推定信号τestが得られる。
図２において、ブロック３４からは速度推定信号ｖestが出力される。ブロック３５で、速度推定信号ｖestをＫvn倍することにより得られた誘起電圧推定信号Ｅaestは、比較器３７に入力され、実際に検出された電圧信号Ｅdと比較され、その結果の偏差信号α（＝Ｅaest−Ｅd）が第１の積分器４３と第２の乗算器４４とに入力される。第１の積分器４３は、偏差信号αを積分しｇ2倍して積分信号ａを出力する。第２の乗算器４４は、偏差信号αをｇ1倍した比例信号ｂを出力する。積分信号ａは乗算器６１に入力され、ｋ1倍されて加算器６３に入力される。同様に、比例信号ｂは乗算器６２に入力され、ｋ2倍されて加算器６３に入力される。加算器６３は、外乱についての外乱推定信号τdestを出力する。すなわち、
Figure 0004024195
 の関係がある。積分信号ａが偏差信号αを積分（１／ｓ倍）したものであるのに対して、比例信号ｂは偏差信号αを実数倍したものであるので、積分信号ａは比例信号ｂに対して９０°の位相遅れをもっている。
積分信号ａと比例信号ｂは、加算器３８に入力される。加算器３８の出力は減算器３１に入力され、ブロック３３の出力する駆動トルク推定信号τestから加算器３８の出力（ａ＋ｂ）を減算した結果γをブロック３４に出力する。
なお、第２の乗算器４４の係数ｇ1と第１の積分器４３の係数ｇ2は、外乱推定器１２の動作を安定化するための定数であり、その詳細については後述する。
図２において、６０は高域遮断フィルタであり、ブロック３０の外乱推定器１２から出力される外乱推定信号τdestに伝達関数Ｆ（ｓ）のフィルタ処理を施し、外乱推定信号τdestに含まれる高域成分を除去する。高域遮断フィルタ６０を通過した信号は、ブロック４７へ出力される。高域遮断フィルタ６０は、外乱推定信号τdestに含まれる高域成分を除去することによりノイズの少ない信号を得ることができるだけでなく、位置決め制御系に外乱推定器を適用したときの制御系全体の安定性を向上させる効果もある。
図２において、一点鎖線で囲んで示した４７は、補正器１５のブロックである。この補正器１５に含まれるブロック４５は、外乱推定信号τdestを１／（ｇmn・Ｋtn）倍することにより、アーム３に外乱推定信号τdestに相当する大きさの駆動力を発生させるのに必要な駆動器１０への補正信号βを生成する。補正信号βは加算器４６において位置制御信号ｃに加算される。
次に、ブロック３０の外乱推定器１２の動作について図３を参照して詳細に説明する。図３（ａ）は、図２のブロック３０を書き直したブロック線図で、駆動信号ｕの入力から外乱推定信号τdestの出力までの伝達を示す。
ここで、図２の乗算器６１と乗算器６２の係数ｋ1，ｋ2をそれぞれ、
Figure 0004024195
 に設定したときについて説明する。
図３（ｂ）は、図３（ａ）のブロック線図において、電圧信号Ｅdの入力位置（比較器３７）を等価的に変換移動することにより、図３（ａ）のブロック線図を変形したブロック線図である。ここで、説明を簡単にするため、図２のブロック２２のｇmとブロック３２のｇmnの値とが等しく、
Figure 0004024195
 と仮定し、駆動電流Ｉa（＝ｇm・ｕ）と推定電流Ｉaest（＝ｇmn・ｕ）とが等しいものとした。
電圧信号Ｅdは、大きさを（Ｊn・ｓ）／（Ｌbn・Ｋvn）倍すれば、図３（ａ）の比較器３７の入力位置を図３（ｂ）に示す減算器４８の入力位置に等価的に移動することができる。
図３（ｂ）の減算器４８に着目すると、減算器４８の出力であるδは（数７）のように表される。
Figure 0004024195
 ここで、理想的な条件として、
Figure 0004024195
 が成立するものとし、また、駆動コイル５のインダクタンスＬanは、抵抗Ｒanに比べて小さいため、図２の位置決め制御系のブロック線図において、電圧検出器１１に含まれるブロック３９で、駆動電流Ｉaが駆動コイル５に流れることにより発生する電圧降下分のうち、コイル抵抗Ｒanの電圧降下分だけを考慮し、インダクタンスＬanの電圧降下分を無視することにする。すなわち、
Figure 0004024195
 と仮定すれば、減算器３６に着目し、（数３）を代入すれば電圧信号Ｅdは、（数１０）のように表される。
Figure 0004024195
 次に、図２の減算器２９、ブロック２４，２６に着目すると、（数１１）の関係がある。
Figure 0004024195
 ここで、理想的な条件として、
Figure 0004024195
Figure 0004024195
 と仮定し、（数１０）、（数６）を（数７）に代入すると、（数７）は、（数１４）のように変形される。
Figure 0004024195
 すなわち、減算器４８の出力であるδは、アーム３に加わる外乱τｄに等しい。
したがって、図３（ｂ）のブロック線図より、アーム３に加わる外乱τdから外乱推定信号τdestまでの伝達関数を求めると、（数１５）に示すようになる。
Figure 0004024195
 （数１５）から、外乱推定器１２は、図２の一点鎖線で囲んだブロック３０内のループによって、駆動信号ｕと電圧信号Ｅdとから実際の外乱τdを２次遅れ系で推定できることが分かる。
ここで、２次遅れ系の自然角周波数（推定角周波数）をωo、ダンピングファクタをζoとすれば、外乱推定器１２の動作を安定化する定数ｇ1およびｇ2はそれぞれ下記の（数１６）および（数１７）で表される。
Figure 0004024195
Figure 0004024195
 ここで、推定角周波数ωoを位置制御帯域ｆcより十分高く設定し、ダンピングファクタζoを０．７〜１に選べば、外乱推定器１２により軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱τdを正確に推定することができる。
（数１５）を（数１６），（数１７）を用いて変形すると、
Figure 0004024195
 となる。すなわち、図３（ａ）の外乱推定器１２のブロック線図は、図３（ｃ）のブロック５２に示すように簡略化することができる。
次に、ブロック４７で示す補正器１５の動作について、図４を参照して詳細に説明する。
図２の一点鎖線で囲んだ部分の４７は、補正器１５のブロックを示す。ブロック４５は、外乱推定信号τdestを１／（ｇmn・Ｋtn）倍した補正信号βを加算器４６へ出力する。すなわち、外乱推定信号τdestを１／（ｇmn・Ｋtn）倍することにより、アクチュエータ７に外乱推定信号τdestに相当する大きさの駆動力を発生させるに必要な補正信号βを加算器４６へ出力させる。さらに補正信号βは、ブロック２２とブロック２３とによりｇmn・Ｋtn倍されることから、大きさを合わせるために前もって、外乱推定信号τdestを１／（ｇmn・Ｋtn）倍している。
以上をまとめると、アクチュエータ７の軸受摩擦やアクチュエータ７と電子回路基板とを接続するＦＰＣの弾性力やディスク装置に外部から加わる衝撃や振動によりアクチュエータ７が受ける慣性力などによる外乱τdを打ち消すように、外乱推定信号τdestをアクチュエータ７に作用させるように構成されているということができる。
図４（ａ）は、図２のブロック線図において、補正器１５の動作に関連する加算器４６から比較器２９、ブロック２４までの部分を抜き出したブロック線図である。図４（ｂ）は、比較器２９に加わる外乱τdとブロック５２に加わる外乱τdとを、１つのτdにまとめたブロック線図である。なお、図２のブロック線図と同一の機能を有するものについては同一の符号を付して重複した説明は省略する。
図４（ａ）のブロック線図において、ブロック５２は図３（ｃ）のブロック５２に相当し、（数１５）で表わされる伝達関数を有する。
したがって、図４（ｂ）よりアーム３に外部から加わる外乱τdは、（数１９）の伝達関数で表されるフィルタを通してヘッド位置制御系に加わるものと考えることができる。
Figure 0004024195
 図５は、（数１９）で表される伝達関数Ｇd(s)の周波数特性を折れ線近似で示したものである。図５に示す伝達関数Ｇd(s)の周波数特性から角周波数ωoより低い角周波数では、ゲインは０ｄＢ以下であり、角周波数ωの下降に伴って、−２０ｄＢ／ｄｅｃ（ディケード）の減衰比で減衰している。ｄｅｃは１０倍を意味する。すなわち、伝達関数Ｇd(s)は、図５より、角周波数ωoより低い周波数を抑制することができる低域遮断フィルタ特性を有している。
すなわち、本実施の形態のディスク装置は、アーム３に軸受摩擦や弾性力や慣性力などによる外乱τdが作用しても、この外乱τdを外乱推定器１２により推定し、外乱推定信号τdestでもって外部から加わった外乱τdを打ち消すように制御する。したがって、外部から加わった外乱τdが、あたかも（数１９）および図５の遮断周波数特性を有するフィルタを通してヘッド位置決め制御系に加わったように作用する。
したがって、本実施の形態のディスク装置では角周波数ωo以下の周波数においては、１次の低域遮断特性でアクチュエータ７が受ける外乱を抑制することができる。ここで外乱は、アクチュエータ７の軸受摩擦や、アクチュエータ７と電子回路基板とを接続するＦＰＣの弾性力や、ディスク装置に外部から加わる衝撃や振動に起因してアクチュエータ７が受ける慣性力などである。
すなわち、本実施の形態のディスク装置は、外部からアクチュエータ７に外乱τdが作用しても、この外乱τdを外乱推定器１２により推定し、外乱τdを打ち消すように制御するので、あたかもディスク装置に機械的な防振機構を施したような効果がある。
図６は、本実施の形態のディスク装置の外乱推定器１２の外乱抑制効果について、図２の乗算器６１と乗算器６２の係数ｋ1，ｋ2をそれぞれ、ｋ1＝１，ｋ2＝０に設定したときの動作について、さらに詳しく説明するための時間応答波形図である。
図６（ａ）は、ディスク装置に外部から正弦波状の回転振動が加わったときに、アクチュエータ７が受ける慣性力の外乱τdの波形７１（破線参照）と、外乱推定器１２が出力する外乱推定信号τdestの波形７２（実線参照）を示す。
ここで、（数１６）および（数１７）の制御パラメータｇ1，ｇ2を決定する推定周波数ｆo（ωo＝２πｆo）とダンピングファクタζoの値をそれぞれ、１ｋＨｚおよび１に設定し、位置制御系の制御帯域を８００Ｈｚに設定し、外乱は周波数１００Ｈｚの振幅一定の正弦波としてシミュレーションを行った。
外乱推定器１２は、駆動器１０に対する入力である駆動信号ｕと電圧検出器１１が出力する電圧信号Ｅdからアクチュエータ７に作用する外乱τdを推定し、わずかの時間遅れは存在するが、実際の外乱τdとほぼ相似の外乱推定信号τdestを出力する。
図６（ｂ）は、外乱推定器１２の出力する外乱推定信号τdestを補正器１５に入力して外乱の変動を打ち消すように外乱推定信号τdestをアクチュエータ７に作用させた場合の位置誤差信号ｅの波形７４（実線参照）と、外乱推定器１２を適用しない場合の位置誤差信号ｅの波形７３（破線参照）のシミュレーション結果を示す。外部から正弦波状の回転振動がディスク装置に加わっても、外乱推定器１２を適用することにより、波形７４のように位置誤差信号ｅは大きく変動せず、外乱推定器１２を適用しない場合の波形７３と比較して約１／３倍に外乱抑制効果が改善されている。
以上の基礎的技術内容については、実は本出願人は既に特許出願の提案を行っている（特開２００２−４２４３４号公報参照）。以上で本題に入る前の準備の説明を終える。次に、本題の説明に入る。
図７は、本実施の形態のディスク装置の外乱推定器１２の動作をさらに詳細に説明するために示すベクトル図である。外乱推定信号τdestが（数４）の関係式より求められることを考慮して、実際の外乱τdと積分信号ａ、比例信号ｂおよび外乱推定信号τdestの位相関係を示す。
上記の基礎的技術内容では、図２の乗算器６１と乗算器６２の係数ｋ1，ｋ2をそれぞれ、ｋ1＝１，ｋ2＝０に設定した。その場合に、外乱推定信号τdestは、（数４）より、
Figure 0004024195
 となり、積分信号ａが外乱推定信号τdestに等しくなる。
また、ｋ1＝１，ｋ2＝０に設定した場合には、（数１５）から、外乱推定器１２は、実際の外乱τdを２次遅れ系で推定するので、外乱推定信号τdestの位相は、実際の外乱τdの位相よりθだけ位相が遅れている。積分信号ａは、偏差信号αを積分して得られた信号で、比例信号ｂは、偏差信号αに比例した信号である。したがって、比例信号ｂは積分信号ａに比べて位相が９０度進んでいる。積分信号ａは、実際の外乱τdに比べて位相がθだけ遅れているので、比例信号ｂが積分信号ａより位相が９０度進んでいることを利用し、（数４）より係数ｋ1，ｋ2を適当に設定することにより、外乱推定信号τdestを実際の外乱τdに近づけるのである（図７参照）。この考え方が本発明の骨子である。
図８は、本実施の形態のディスク装置の外乱推定器１２の外乱抑制効果について、図２の乗算器６１と乗算器６２の係数ｋ1，ｋ2をそれぞれ、ｋ1＝１，ｋ2＝０．７（一例）に設定したときの時間応答波形図である。
図８（ａ）は、図６（ａ）の場合と同様、ディスク装置に外部から正弦波状の回転振動が加わったときに、アクチュエータ７が受ける慣性力の外乱τdの波形７１（破線参照）と、外乱推定器１２が出力する外乱推定信号τdestの波形７５（実線参照）を示す。
外乱推定信号τdestの波形７５は、積分信号ａをｋ1倍した信号に、位相が９０度進んだ比例信号ｂをｋ2倍した信号を加算して生成しているので、実際の外乱τdの波形７１に対する位相遅れは、ｋ2＝０に設定した図６（ａ）の波形７２に比べて少なくなっている。
図８（ｂ）は、このようにして得られた外乱推定器１２の出力する外乱推定信号τdestを補正器１５に入力して外乱の変動を打ち消すように外乱推定信号τdestをアクチュエータ７に作用させた場合の位置誤差信号ｅの波形７６のシミュレーション結果を示す。図６の場合と比べて、外乱τdをより正確に推定することができるので、図８（ｂ）の波形７６は、図６（ｂ）の波形７４と比較してさらに約１／２倍に外乱抑制効果が改善されている。
その結果、本実施の形態のディスク装置は、外乱推定器１２により、外部から加わる衝撃や振動によりアクチュエータ７が受ける慣性力などによる外乱を正確に検出することができ、外乱によるトラックずれを抑制することができ、ヘッド２は目標トラックに高精度に位置決め制御される。したがって、本実施の形態のディスク装置は、衝撃や振動に対して安定なトラッキング制御が可能で、ディスク装置の信頼性を向上させることができる。
なお、上述した本実施の形態では、外乱推定器１２に対する一方の入力信号としてブロック４７から出力される駆動信号ｕを入力するように構成したが、駆動信号ｕの代わりにブロック２２から出力される駆動器の出力する駆動電流Ｉaを用いても同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
（実施の形態２）
図９は本発明の実施の形態２にかかわるディスク装置を構成する外乱推定器１２の具体的構成を示すブロック線図である。なお、実施の形態１の場合の図２に示したブロック３０と同一の機能を有するものについては同一の参照符号を付して重複した説明は省略する。
図２のブロック３０では、比例信号ｂは、乗算器６２でｋ2倍されて加算器６３に入力されていたが、図９では、比例信号ｂは、伝達関数がＦｂ（ｓ）である高域遮断フィルタ６４を介して乗算器６２へ入力されている。
図１０は、本実施の形態の外乱推定器１２の外乱抑制効果について、図９の乗算器６１と乗算器６２の係数ｋ1，ｋ2をそれぞれ、ｋ1＝１，ｋ2＝１に設定し（一例）、高域遮断フィルタ６４の遮断周波数ｆｂを、ｆｂ＝５００Ｈｚに設定したときの時間応答波形図である。
図１０（ａ）は、ディスク装置に外部から正弦波状の回転振動が加わったときに、アクチュエータ７が受ける慣性力の外乱τdの波形７１（破線参照）と、外乱推定器１２が出力する外乱推定信号τdestの波形７７（実線参照）を示す。
ここで、推定周波数ｆo（ωo＝２πｆo）とダンピングファクタζoの値を図８の場合と同様、それぞれ１ｋＨｚおよび１に設定し、位置制御系の制御帯域を８００Ｈｚに設定し、外乱は周波数１００Ｈｚの振幅一定の正弦波としてシミュレーションを行った。
外乱推定器１２は、駆動器１０に対する入力である駆動信号ｕと電圧検出器１１が出力する電圧信号Ｅdからアクチュエータ７に作用する外乱τdを推定し、大きさはわずかに大きいが、時間遅れはほとんど存在しない、実際の外乱τdとほぼ相似の外乱推定信号τdestを出力する。
図１０（ｂ）は、外乱推定器１２の出力する外乱推定信号τdestを補正器１５に入力して外乱の変動を打ち消すように外乱推定信号τdestをアクチュエータ７に作用させた場合の位置誤差信号ｅの波形７８のシミュレーション結果を示す。外部から正弦波状の回転振動がディスク装置に加わっても、外乱推定器１２を適用することにより、図１０（ｂ）の波形７８のように位置誤差信号ｅは殆ど変動しない。また、図８の場合と比べても外乱τdを位相遅れなく、より正確に推定することができるので、図１０（ｂ）の波形７８は、図８（ｂ）の波形７６と比較して、外乱抑制効果をさらに約１／３に改善している。
また、図９に示す外乱推定器１２を使用する場合には、図２に示すような高域遮断フィルタ６０は特に必要ではない。その理由は、図９において、加算器６３に加えられる信号のうち、積分信号ａは偏差信号αが第１の積分器４３で積分された信号であり、積分器自体が一種の高域遮断フィルタであるため、加算器６３に入力される信号は高域成分を除去されたノイズの少ない信号となる。一方、同じく加算器６３に入力される比例信号ｂは、図９の高域遮断フィルタ６４を介して入力されているので、加算器６３で合成された外乱推定信号τdestも高域成分を除去されたノイズの少ない信号となる。したがって、図９に示す外乱推定器１２を使用する場合には、図２の位置制御系において、高域遮断フィルタ６０は特に必要ではない。
その結果、本実施の形態のディスク装置は、外乱推定器１２によりアクチュエータ７が受ける外乱を正確に検出し、外乱によるトラックずれを抑制できるので、ヘッド２は狭いトラックピッチで形成された目標トラックに高精度に位置決め制御される。したがって、衝撃や振動に対して安定なトラッキング制御が可能で、ディスク装置の信頼性を向上させることができる。
なお、上記では、外乱推定器１２に対する一方の入力信号としてブロック４７から出力される駆動信号ｕを入力するように構成したが、駆動信号ｕの代わりにブロック２２から出力される駆動器１０の出力する駆動電流Ｉaを用いても同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
（実施の形態３）
図１１は本発明の実施の形態３にかかわるディスク装置の構成を示すブロック図である。図１２は、本実施の形態におけるヘッド位置決め制御系の全体構成を示すブロック線図である。なお、実施の形態１と同一の機能を有するものについては同一の参照符号を付して重複した説明は省略する。
本実施の形態において、図１の実施の形態１と異なるところは、外乱推定器１６に入力される信号である。すなわち、実施の形態１では、電圧検出器１１の生成する電圧信号Ｅdと駆動信号ｕとが外乱推定器１２へ入力される構成であったが、本実施の形態では、電圧検出器１１の生成する電圧信号Ｅdと位置制御器１４の生成する位置制御信号ｃとが外乱推定器１６に入力されるように構成されている。すなわち、駆動信号ｕに代えて位置制御信号ｃが用いられている。
図１１の外乱推定器１６で生成された外乱推定信号τdestは、補正器１５に入力される。補正器１５は、位置制御器１４の出力する位置制御信号ｃと外乱推定器１６の外乱推定信号τdestとを入力し、補正演算を施した後、駆動信号ｕを駆動器１０へ出力する。
図１２の一点鎖線で囲んだ部分の８０が外乱推定器１６のブロックである。外乱推定器１６には、減算器３６の出力である電圧検出器１１の生成する電圧信号Ｅdとブロック２１で表される位置制御器１４の生成する位置制御信号ｃとが入力される。
なお、図１２において、ブロック３２とブロック３３を合わせて第１の乗算器４１を構成している。４３は第１の積分器、４４は第２の乗算器である。ブロック３４とブロック３５を合わせて第２の積分器４２を構成している。
このように構成された本実施の形態における外乱推定器１６の動作について、実施の形態１の外乱推定器１２の動作と比較して図２および図１２を参照しつつ説明する。
まず、図２において、実施の形態１の外乱推定器１２を構成する第２の積分器４２の入力をγとすれば、信号γは、加算器３８および減算器３１に着目して、
Figure 0004024195
 と表現できる。ここで、簡単のために高域遮断フィルタ６０は接続せず、（数６）と（数１２）が成立するものとする。
ところで、駆動信号ｕは、図２の加算器４６に着目して（数２２）で表わされる。
Figure 0004024195
 したがって、（数２１）および（数２２）より、信号γは、（数２３）で表わすことができる。
Figure 0004024195
 （数２３）をもとにして、図２に示す実施の形態１の外乱推定器１２のブロック３０を書き換えると、図１２に示す外乱推定器１６のブロック８０のようになる。図１２に示すように、位置制御器１４（ブロック２１）の生成する位置制御信号ｃが乗算器３２に入力され、乗算器３２の出力は乗算器３３に入力されている。このため、位置制御信号ｃに係数（ｇmn・Ｋtn）を乗算することにより駆動トルク推定信号τestを求めることができる。
一方、外乱推定信号τdestは、ブロック４７で表される補正器１５に入力される。したがって、実施の形態１と同様に、外乱推定器１６の働きにより、電圧検出器１１の生成する電圧信号Ｅdと位置制御器１４の生成する位置制御信号ｃとからアーム３に作用する外乱τdを推定し、外乱推定信号τdestを出力する。外乱推定信号τdestはアーム３に作用する外乱τdを打ち消すように補正器１５に入力される。
その結果、外乱推定器１６によりアクチュエータ７が受ける外乱τdを正確に検出し、外乱推定信号τdestをもって外乱τdを打ち消すように制御する。実施の形態１と同様、外乱τdが、あたかも（数１９）および図５の遮断周波数特性を有するフィルタを通して位置決め制御系に加わったように作用する。角周波数ωo以下の周波数においては、１次の低域遮断特性で外乱を抑制でき、外乱によるトラックずれを抑制できるので、ヘッド２は狭いトラックピッチで形成された目標トラックに高精度に位置決め制御される。したがって、衝撃や振動に対して安定なトラッキング制御が可能で、ディスク装置の信頼性を向上させることができる。
さらに、本実施の形態においては、係数ｋ1をｋ1＝１に設定した場合には、図１２において、ブロック６１の係数は１となり、結果的にブロック６１は不要となる。さらに、ブロック８１の係数は０となり、減算器３１には乗算器８２を介しての比例信号ｂだけが入力されることになり、ブロック８１および加算器８３は省略できる。ブロックを省略した形態を図１３に示す。
このように乗算器の数および加算器の数を削減することにより、位置制御系をアナログ回路などのハードウェアで実現する場合には、回路の調整を簡単化できる。また、位置制御系をソフトウェアで実現する場合には、演算処理による演算時間遅れを短縮することが可能となる。
（実施の形態４）
図１４は本発明の実施の形態４にかかわるディスク装置を構成する外乱推定器１６の他の構成例を示すブロック線図である。なお、前述の図１１に示したブロック８０と同一の機能を有するものについては同一の参照符号を付して重複した説明は省略する。
前述の図１２に示したブロック８０と異なるのは次の点である。図１２では、第２の乗算器４４で偏差信号αをｇ1倍して比例信号ｂを生成し、さらに乗算器６２でｋ2倍して加算器６３に入力していた。これに対して、図１４では、第２の乗算器４４で偏差信号αをｇ1倍して生成した比例信号ｂを、伝達関数がＦｂ（ｓ）の高域遮断フィルタ８４を介して乗算器６２へ入力する。また、図１２では、乗算器８２で比例信号ｂを（１−ｋ2）倍して加算器８３に入力していた。これに対して、図１４では、乗算器８５で比例信号ｂを（１−ｋ2・Ｆｂ（ｓ））倍して加算器８３へ入力する。
また、図１４に示す外乱推定器１６を使用する場合には、図１２に示すような高域遮断フィルタ６０は特に必要ではない。その理由は、図１４において、加算器６３に加えられる信号のうち、積分信号ａは偏差信号αを第１の積分器４３で積分された信号であり、積分器自体が一種の高域遮断フィルタであるため加算器６３に入力される信号は高域成分を除去されたノイズの少ない信号となる。一方、同じく加算器６３に入力される比例信号ｂは、図１４の高域遮断フィルタ８４を介して入力されているので、加算器６３で合成された外乱推定信号τdestも高域成分を除去されたノイズの少ない信号となる。したがって、図１４に示す外乱推定器１６を使用する場合には、図１２の位置制御系において、高域遮断フィルタ６０は特に必要ではない。
その結果、本実施の形態のディスク装置は、外乱推定器１６によりアクチュエータ７が受ける外乱を正確に検出し、外乱によるトラックずれを抑制することができるので、ヘッド２は目標トラックに高精度に位置決め制御される。したがって、衝撃や振動に対して安定なトラッキング制御が可能で、ディスク装置の信頼性を向上させることができる。
さらに、本実施の形態においては、係数ｋ1をｋ1＝１に設定した場合には、図１４において、ブロック６１の係数は１となり、結果的にブロック６１は不要となる。さらに、ブロック８１の係数は０となり、減算器３１には乗算器８５を介して比例信号ｂだけとなり、ブロック８１および加算器８３は省略できる。ブロックを省略した形態を図１５に示す。
このように乗算器の数および加算器の数を削減したことにより、位置制御系をアナログ回路などのハードウェアで実現する場合には、回路の調整を簡単化できる。また、位置制御系をソフトウェアで実現する場合には、演算処理による演算時間遅れを短縮することが可能である。
以上で４つの実施の形態について説明した。次に、乗算器６１の係数ｋ1と乗算器６２の係数ｋ2との関係を考察する。外乱τdや外乱推定信号τdestは、ベクトルであり、複素数としても表現することができる。
複素数とその偏角（argument）の関係を図１６で説明する。複素数ｚ＝ｘ＋ｊｙ（ｊは虚数単位）の偏角θは、
Figure 0004024195
 次に、図１７に基づいて外乱τdに対する外乱推定信号τdestの位相ずれの関係を説明する。
ｋ1＝１、ｋ2＝０に設定したときの外乱推定信号τdestを表す（数１８）について、外乱τdのある一定の角周波数ωd（＝２π・ｆd）に対する位相遅れθ1を求めると、
Figure 0004024195
 となる。これは、基礎的技術の外乱推定器の場合の位相遅れ（符号はマイナス）を示すもので、
Figure 0004024195
 とした場合である。
次に、係数ｋ1，ｋ2のいずれもゼロでない本発明においては、（数４）と図２または図１２より、
Figure 0004024195
 となる。ところで、一般に、
Figure 0004024195
Figure 0004024195
Figure 0004024195
 である。したがって、 複素数ｚ1から複素数ｚ2までの改善角θ２は、複素数（ｚ2／ｚ1）の偏角に相当する。（数１６）、（数１７）の関係を利用して、改善角θ２を求めると、
Figure 0004024195
 外乱τdに対する外乱推定信号τdestの位相遅れをゼロにするには、（数２５）、（数３１）の比較により、係数ｋ1，ｋ2の比を、
Figure 0004024195
 とすればよい。このとき、外乱推定信号τdestの位相は外乱τdの位相と一致する。すなわち、外乱推定信号τdestは、外乱τdをきわめて正確に推定したものとなる。
制御系の制御帯域が例えば８００Ｈｚのときに、２次遅れ系の推定周波数ｆo（ωo＝２πｆo）を８００Ｈｚよりも大きい例えば１ｋＨｚに設定し、外乱τdの周波数ｆd（ωd＝２πｆd）を１００Ｈｚとした場合は、係数ｋ1，ｋ2の比は、
Figure 0004024195
 となる（一例）。このとき、外乱推定信号τdestの位相は外乱τdの位相と一致する。
なお、図２のブロック３０および図１２のブロック８０のように構成された外乱推定器１２および外乱推定器１６においては、ディスク装置のセクタサーボのサンプリング周波数の影響を受けない。したがって、外乱推定器の制御帯域は、位置決め制御系の制御帯域よりも高く設定することができる。
以上で４つの実施の形態を説明した。これで明かなように、本発明の特徴は、積分信号ａをｋ1倍した信号に、位相が９０度進んだ比例信号ｂをｋ2倍した信号を加算して外乱推定信号τdestを生成することにより、実際の外乱τdに対する外乱推定信号τdestの位相遅れをゼロに近づけることにある。これにより、アクチュエータに加わる軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱に対する補償を充分良好に行うことができ、その結果として、目標トラックに向かうフォローイング動作時にアクチュエータに作用する外乱の変動が大きくても、それを充分効果的に打ち消し、ヘッドの目標トラックへの位置決め制御を安定に行うことができる。
ここまで説明してきた技術は、ディスクに対するヘッドのロード・アンロードの制御にも有利に展開することができる。以下、ロード・アンロードの制御の場合の実施の形態について説明する。
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５は、ヘッドのロード・アンロードの制御に、実施の形態１の外乱推定器の技術を適用したものに相当する。
図１８は本発明の実施の形態５にかかわるディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１と同一の機能を有するものについては同一の参照符号を付して重複した説明は省略する。
本実施の形態において、実施の形態１と異なるところは、以下の点である。図１の場合の位置検出器１３および位置制御器１４がなく、それらに代えて、速度制御器１７を備えている。９はディスク１の占有領域の外側に配置されたヘッド退避部材としてのランプブロック、３ａはアーム３の先端部に設けられたサスペンションタブである。サスペンションタブ３ａは、アーム３の回動に伴ってランプブロック９上のタブ保持面と摺動する。
速度制御器１７は、速度指令信号ｖrと電圧検出器１１からの電圧信号Ｅdより速度制御信号ｓを生成する。すなわち、速度誤差信号ｅ′を速度指令信号と電圧信号Ｅdから、
ｅ＝ｖr−Ｅd
とし、増幅および位相補償を行った後、速度制御信号ｓを出力する。電圧信号Ｅdは速度の情報を含んでいる。補正器１５ａは、速度制御器１７の速度制御信号ｓと外乱推定器１２の外乱推定信号τdestとが入力され、補正演算を施した後、駆動信号ｕを駆動器１０へ入力する。駆動器１０は、入力された駆動信号ｕに応じて駆動コイル５に駆動電流Ｉaを通電し、アーム３を軸受４を中心に回動させ、アーム３の先端に取り付けられたヘッド２を回転移動させる。アーム３をディスク１の外周側に回動させたときに、アーム３のサスペンションタブ３ａをランプブロック９のタブ保持面に載せることにより、ヘッドスライダをアンロードさせるように構成している。
次に、本実施の形態の速度制御系の動作について図１９を用いて説明する。図１９は本実施の形態における速度制御系の全体構成を示すブロック線図である。実施の形態１の場合の図２と比べると、積分器のブロック２５がなく、比較器２０に代えて位置検出器１３に相当する比較器があり、ブロック３６の出力である速度情報を含む電圧信号Ｅdを比較器１３にフィードバックしている。比較器１３において、速度指令信号ｖrと電圧信号Ｅdとの差分をとって速度誤差信号ｅ′としている。
ブロック２１ａで表わされる速度制御器１７は、速度誤差信号ｅ′に伝達関数Ｇv(s)のフィルタ処理を施し、速度制御信号ｓを生成して加算器４６へ入力する。速度制御信号ｓは加算器４６を経由して駆動信号ｕとなる。ランプブロック９上のタブ保持面とサスペンションタブ３ａとの摺動摩擦などのアーム３に作用する外乱τdは、比較器２９でブロック２４の前段に入力される形に表現できる。その他は実施の形態１の場合と同様である。要部である外乱推定器１２のブロック３０の構成は、実施の形態１の場合と同様である。
ここでも、実施の形態１の場合と同様に、第１の積分器４３による積分信号ａを乗算器６１でｋ1倍するとともに、第２の乗算器４４による比例信号ｂを乗算器６２でｋ2倍し、それらの結果を加算器６３で加算して外乱推定信号τdestを生成するようにしている。この加算により、外乱推定信号τdestの位相を外乱τdに近づけている。
本実施の形態のディスク装置は、外乱推定器により摩擦等による外乱の大きさを正確に検出することができ、ランプブロック上の外乱の変動が大きくても、安定な速度制御が可能で、ヘッドロード・アンロード動作の信頼性を向上させることができる。
なお、上述した本実施の形態では、外乱推定器１２に対する一方の入力信号としてブロック４７から出力される駆動信号ｕを入力するように構成したが、駆動信号ｕの代わりにブロック２２から出力されるところの駆動器の出力する駆動電流Ｉaを用いても同様の効果を得ることができることはいうまでもない。
また、外乱推定器１２のブロック３０を、実施の形態２の図９に示すように、高域遮断フィルタ６４を有するものに構成してもよい。
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６は、ヘッドのロード・アンロードの制御に、実施の形態３の外乱推定器の技術を適用したものに相当する。
図２０は本発明の実施の形態６にかかわるディスク装置の構成を示すブロック図である。図２１は本実施の形態における制御系の全体構成を示すブロック線図である。なお、実施の形態５と同一の機能を有するものについては同一の参照符号を付して重複した説明は省略する。
本実施の形態において、実施の形態５と異なるところは、外乱推定器に入力される信号である。すなわち、実施の形態５では、電圧検出器１１の生成する電圧信号Ｅdと駆動信号ｕとが外乱推定器１２へ入力される構成であったが、本実施の形態では、電圧検出器１１の生成する電圧信号Ｅdと速度制御器１７の生成する速度制御信号ｓとが外乱推定器１９に入力されるように構成されている。
図２０の外乱推定器１９で生成された外乱推定信号τdestは、補正器１５ａに入力されている。補正器１５ａは、速度制御器１７の出力する速度制御信号ｓと外乱推定器１９の外乱推定信号τdestとが入力され、補正演算を施した後、駆動信号ｕを駆動器１０へ出力する。
図２１の一点鎖線で囲んだ部分のブロック８０が外乱推定器１９のブロック線図である。外乱推定器１９には、減算器３６の出力である電圧検出器１１の生成する電圧信号Ｅdとブロック２１で表される速度制御器１７の生成する速度制御信号ｓとが入力される。
実施の形態５の外乱推定器１２では、次のようにしていた。第１の積分器のブロック４３の係数（ｇ2／ｓ）を乗算して得られた信号と第２の乗算器のブロック４４の係数（ｇ1）を乗算して得られた信号とを加算器３８で加算する。その加算結果で得られた信号と、第１の乗算器のブロック４１の係数（ｇmn・Ｋtn）を乗算して得られた駆動トルク推定信号τestとが減算器３１に入力される。減算器３１で減算して得られた信号γを第２の積分器のブロック４２に入力していた。すなわち、補正信号βが加算された駆動信号ｕを外乱推定器１２に入力しているために、図１９の加算器３８を必要としていた。
しかし、本実施の形態の外乱推定器１９では、補正信号βが加算される前の速度制御信号ｓを入力する構成であるため、図１９に示すような加算器３８は不要である。要部である外乱推定器１９のブロック８０の構成は、図１２に示す実施の形態３の場合と同様である。ブロック８１，８２の乗算器、加算器８３を用いるのも実施の形態３と同様である。
このように構成された本実施の形態における外乱推定器１９の動作について、実施の形態５の外乱推定器１２の動作と比較して図１９および図２１を参照しつつ説明する。
外乱推定器１９の動作は、実施の形態３の場合と同様である。ここでも、第１の積分器４３による積分信号ａを乗算器６１でｋ1倍するとともに、第２の乗算器４４による比例信号ｂを乗算器６２でｋ2倍し、それらの結果を加算器６３で加算して外乱推定信号τdestを生成するようにしている。この加算により、外乱推定信号τdestの位相を外乱τdに近づけている。
外乱推定信号τdestは、ランプブロック９上のタブ保持面とサスペンションタブ３ａとの摺動摩擦などのアーム３に作用する外乱τdを打ち消すように補正器１５ａに入力される。その結果、本実施の形態のディスク装置は、摩擦等による外乱τdを正確に検出することができ、ランプブロック上の外乱の変動が大きくても、安定な速度制御を実現することができる。
本実施の形態によれば、外乱推定器１９と補正器１５ａの構成に必要な加算器の数を実施の形態５のディスク装置に比べて削減することができる。したがって、本実施の形態のディスク装置は、実施の形態５と比べて、より簡単な構成でヘッドの移動速度ｖと速度制御系に外乱として作用する摩擦等による外乱τdとを推定することが可能となり、ヘッドのロード・アンロード速度制御を安定に行うことができる。
さらに、本実施の形態においては、加算器の数を削減したことにより、速度制御系をアナログ回路などのハードウェアで実現する場合には、回路の調整を簡単化できる。また、速度制御系をソフトウェアで実現する場合には、演算処理による演算時間遅れを短縮することが可能である。
なお、外乱推定器１９のブロック８０を、実施の形態４の図１４に示すように、高域遮断フィルタ８４を有するものに構成してもよい。また、図１３や図１５に示すように、ｋ1＝１としてもよい。
なお、上記の実施の形態５と実施の形態６において、係数ｋ1，ｋ2の比を、（数３２）のｋ2／ｋ1＝ωo2／（ωo2−ωｄ2）を満たすように構成して、外乱τdをきわめて正確に推定した外乱推定信号τdestを生成することが好ましい。
（実施の形態７）
本発明の実施の形態７は、ヘッドのロード・アンロード時にヘッドの移動速度を安定に制御する動作と、ヘッドを狭いトラックピッチで形成された目標トラックに高い精度で位置決めする動作とを切り替えるものである。
図２２、図２３は本実施の形態にかかわるディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態５，６と同一の機能を有するものについては同一の参照符号を付して重複した説明は省略する。
図２２に示すディスク装置は、実施の形態１と実施の形態５を合成し、両実施の形態の機能を切り替えるように構成したものである。
また、図２３に示すディスク装置は、実施の形態３と実施の形態６を合成し、両実施の形態の機能を切り替えるように構成したものである。
これらのディスク装置は、ヘッド２の位置を検出する位置検出器１３、位置制御信号ｃを生成する位置制御器１４および切換器６５を有している。ヘッド２は、ディスク１にサーボ情報として予め記録されている位置信号を読み込む。位置検出器１３は、ヘッド２により読み込まれた位置信号によりヘッド２の現在位置を検出し、目標トラックの目標位置との差を示す位置誤差信号ｅを生成する。位置制御器１４は、位置検出器１３で生成された位置誤差信号ｅが入力されて、増幅および位相補償が行われ、位置制御信号ｃを生成し、切換器６５に出力する。速度制御器１７は、速度指令信号ｖrと電圧検出器１１からの電圧信号Ｅdとより速度制御信号ｓを生成し、切換器６５へ出力する。
切換器６５は、制御端子６７に入力されるロード・アンロード指令とフォローイング指令との切換指令に応じて速度制御器１７の生成する速度制御信号ｓと位置制御器１４の生成する位置制御信号ｃのうちどちらかを選択して補正器１５ａへ制御信号ｃ′を出力する。
図２２の場合、外乱推定器１２には、電圧検出器１１の生成する電圧信号Ｅdと駆動信号ｕとが入力されている。図２３の場合、外乱推定器１２には、電圧検出器１１の生成する電圧信号Ｅdと制御信号ｃ′とが入力されている。外乱推定器１２で生成された外乱推定信号τdestは、補正器１５ａへ入力されている。
補正器１５ａには、切換器６５の出力する制御信号ｃ′と外乱推定器１２の外乱推定信号τdestとが入力され、補正器１５ａで補正演算を施した後、駆動信号ｕを駆動器１０へ出力する。駆動器１０は、入力された駆動信号ｕに応じて駆動コイル５に駆動電流Ｉaを通電し、アーム３を軸受４の周りに回動させる。この結果、切換器６５の制御端子６７に切換指令としてロード・アンロード指令が入力されると、切換器６５のスイッチ６６は端子ａ側に接続され、実施の形態５，６と同様にヘッド２をディスク１上の目標トラックまで滑らかな速度で移動させる。また、ヘッド２をディスク１からランプブロック９へ滑らかに退避させることができる。また、切換器６５の制御端子６７に切換指令としてフォローイング指令が入力されると、切換器６５のスイッチ６６は端子ｂ側に接続され、ヘッド２は目標トラックに位置決め制御される。
本実施の形態によれば、ヘッドのロード・アンロード時にランプブロック上の外乱の変動が大きくても、これらの外乱の影響を外乱推定器１２と補正器１５ａにより打ち消すことができるので、安定な速度制御が可能で、ヘッドのロード・アンロード動作の信頼性を向上させることができる。また、ヘッドのフォローイング動作では、アクチュエータ７に軸受４の軸受摩擦とフレキシブルプリント基板などの弾性力が作用しても、これら外乱の影響を外乱推定器１２と補正器１５ａにより打ち消すことができるので、ヘッドの位置決め精度を向上させることができる。
なお、上述してきた各実施の形態では、乗算器や積分器はアナログ・フィルタで構成するもので説明したが、ディジタル・フィルタで構成することも可能である。さらに、各実施の形態の位置制御系を構成する各部についてはマイクロコンピュータによるソフトウェアにより実現するようにしてもよい。
本発明のディスク装置、ディスク装置の制御方法は、磁気ディスク装置のほか、光ディスク装置、光磁気ディスク装置などの情報記録装置として有用である。
本発明の実施の形態１にかかわるディスク装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１の位置決め制御系の全体構成を示すブロック線図 （ａ）は本発明の実施の形態１の外乱推定器の外乱推定動作を説明するためのブロック線図、（ｂ）は（ａ）のブロック線図を等価変換したブロック線図、（ｃ）は（ａ）のブロック線図をまとめて表現したブロック線図 （ａ）は本発明の実施の形態１のディスク装置に加わる外乱を抑制する動作を説明するためのブロック線図、（ｂ）は（ａ）のブロック線図を等価変換したブロック線図 本発明の実施の形態１のディスク装置に加わる外乱に対する遮断周波数特性図 （ａ）は本発明の実施の形態１のディスク装置に加わる外乱の変動と係数ｋ1，ｋ2をそれぞれ１，０に設定したときの外乱推定器が出力する外乱推定信号の時間波形図、（ｂ）は外乱推定器の出力する外乱推定信号を補正器に入力する場合と補正器に入力しない場合のトラック誤差の時間波形図 本発明の実施の形態１の外乱推定器の動作を説明するための各信号波形の位相関係を示すベクトル図 （ａ）は本発明の実施の形態１のディスク装置に加わる外乱の変動と係数ｋ1，ｋ2をそれぞれ１，０．７に設定したときの外乱推定器が出力する外乱推定信号の時間波形図、（ｂ）は外乱推定器の出力する外乱推定信号を補正器に入力して外乱の変動を打ち消した場合のトラック誤差の時間波形図 本発明の実施の形態２にかかわるディスク装置を構成する外乱推定器の構成を示すブロック線図 （ａ）は本発明の実施の形態２のディスク装置に加わる外乱の変動と係数ｋ1，ｋ2をそれぞれ１，１に設定し、かつ高域遮断周波数ｆbを５００Ｈｚに設定したときの外乱推定器が出力する外乱推定信号の時間波形図、（ｂ）は外乱推定器の出力する外乱推定信号を補正器に入力して外乱の変動を打ち消した場合のトラック誤差の時間波形図 本発明の実施の形態３にかかわるディスク装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３の位置決め制御系の全体構成を示すブロック線図 図１２から不要なブロックを省略した形態を示すブロック線図 本発明の実施の形態４にかかわるディスク装置を構成する外乱推定器の構成を示すブロック線図 図１２から不要なブロックを省略した形態を示すブロック線図 複素数とその偏角の関係を示す図 外乱τdに対する外乱推定信号τdestの位相ずれの関係を説明する図 本発明の実施の形態５にかかわるディスク装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態５の速度制御系の全体構成を示すブロック線図 本発明の実施の形態６にかかわるディスク装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態６の速度制御系の全体構成を示すブロック線図 本発明の実施の形態７のディスク装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態７のディスク装置の別の構成を示すブロック図
符号の説明
１ 磁気ディスク
２ 磁気ヘッド
３ アーム
３ａ サスペンションタブ
４ 軸受
５ 駆動コイル
６ 固定子
７ アクチュエータ（アクチュエータ手段）
９ ランプブロック（ヘッド退避部材）
１０ 駆動器（駆動手段）
１１ 電圧検出器（電圧検出手段）
１２，１６ 外乱推定器（外乱推定手段）
１３ 位置検出器（位置検出手段）
１４ 位置制御器（位置制御手段）
１５，１５ａ 補正器（補正手段）
１７ 速度制御器（速度制御手段）
３２，３３ 第１の乗算器（第１の乗算手段）
４３ 第１の積分器（第１の積分手段）
４４ 第２の乗算器（第２の乗算手段）
３４，３５ 第２の積分器（第２の積分手段）
３７ 比較器（比較手段）
ｕ 駆動信号
ｃ 位置制御信号
ｖ ヘッド移動速度
ｅ 位置誤差信号
ｓ 速度制御信号
ｖr 速度指令信号
Ｖa 電圧信号
ｖ ヘッド移動速度
ｖest 速度推定信号
τ 駆動トルク
τd 外乱
τdest 外乱推定信号
Ｉa 駆動電流
Ｉaest 推定電流
Ｅa 誘起電圧
Ｅaest 誘起電圧推定信号
Ｖaest 電圧推定信号
β 補正信号
ｃ′ 制御信号
Ｅd 電圧信号
Ｅdest 電圧推定信号
ａ 積分信号
ｂ 補正信号

Claims (33)

  1. ディスクに対してヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
    前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
    前記ディスクに予め記録され前記ヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成する位置検出手段と、
    前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成する位置制御手段と、
    前記位置制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
    を具備したディスク装置であって、
    前記外乱推定手段は、
    当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
    を含むことを特徴とするディスク装置。
  2. ディスクに対してヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
    前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
    前記ディスクに予め記録され前記ヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成する位置検出手段と、
    前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成する位置制御手段と、
    前記位置制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
    を具備したディスク装置であって、
    前記外乱推定手段は、
    当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
    前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断しフィルタ出力信号を生成するフィルタ手段と、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記フィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
    を含むことを特徴とするディスク装置。
  3. 前記外乱推定手段は、
    前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、
    前記駆動信号に第１の伝達関数からなる係数を乗算する第１の乗算手段と、
    前記比較手段の出力に第２の伝達関数からなる係数を乗算する第２の乗算手段と、
    前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、
    前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力と前記第１の積分手段の出力との加算値を減算した値を積分する第２の積分手段と
    を具備し、
    前記比較手段が前記第２の積分手段の出力と前記電圧信号とを比較し、その差分を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディスク装置。
  4. ディスクに対してヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
    前記ディスクに予め記録され前記ヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成する位置検出手段と、
    前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成する位置制御手段と、
    前記位置制御信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
    前記位置制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
    を具備したディスク装置であって、
    前記外乱推定手段は、
    当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
    を含むことを特徴とするディスク装置。
  5. ディスクに対してヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
    前記ディスクに予め記録され前記ヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成する位置検出手段と、
    前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成する位置制御手段と、
    前記位置制御信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
    前記位置制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
    を具備したディスク装置であって、
    前記外乱推定手段は、
    当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
    前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断しフィルタ出力信号を生成するフィルタ手段と、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記フィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
    を含むことを特徴とするディスク装置。
  6. 前記外乱推定手段は、
    前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、
    前記位置制御信号に第１の伝達関数からなる係数を乗算する第１の乗算手段と、
    前記比較手段の出力に第２の伝達関数からなる係数を乗算する第２の乗算手段と、
    前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、
    前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力と前記第１の積分手段の出力との加算値を減算した値を積分する第２の積分手段と
    を具備し、
    前記比較手段が前記第２の積分手段の出力と前記電圧信号とを比較し、その差分を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されている
    ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のディスク装置。
  7. 前記第１の係数（ｋ1）と前記第２の係数（ｋ2）との比率（＝ｋ2／ｋ1）が略ωo2 ／（ωo2−ωd2） （ただし、ωoは前記外乱推定手段の推定周波数、ωdは外乱周波数）となるように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載のディスク装置。
  8. 前記第１の係数が１となるように設定されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のディスク装置。
  9. 前記外乱推定手段の制御帯域が、前記位置制御手段の制御帯域よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかに記載のディスク装置。
  10. ディスクに予め記録されてヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成し、
    前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成し、
    前記ヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段の駆動信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
    前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
    前記位置制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
    前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドの位置決めを行うことを特徴とするディスク装置の制御方法。
  11. ディスクに予め記録されてヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成し、
    前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成し、
    前記ヘッドの位置決めを行うアクチュエータ手段の駆動信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
    前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断したフィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
    前記位置制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
    前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドの位置決めを行うことを特徴とするディスク装置の制御方法。
  12. ディスクに予め記録されてヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成し、
    前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成し、
    前記位置制御信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とから前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
    前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
    前記位置制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
    前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドの位置決めを行うことを特徴とするディスク装置の制御方法。
  13. ディスクに予め記録されてヘッドにより検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した位置誤差信号を生成し、
    前記位置誤差信号に対応した位置制御信号を生成し、
    前記位置制御信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とから前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
    前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断したフィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
    前記位置制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
    前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドの位置決めを行うことを特徴とするディスク装置の制御方法。
  14. 前記第１の係数（ｋ1）と前記第２の係数（ｋ2）との比率（＝ｋ2／ｋ1）が略ωo2 ／（ωo2−ωd2） （ただし、ωoは前記外乱推定手段の推定周波数、ωdは外乱周波数）となるように設定されていることを特徴とする請求項１０から請求項１３までのいずれかに記載のディスク装置の制御方法。
  15. 前記第１の係数が１となるように設定されていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のディスク装置の制御方法。
  16. 前記外乱推定の制御帯域が、前記位置制御の制御帯域よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１０から請求項１５までのいずれかに記載のディスク装置の制御方法。
  17. ディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
    前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
    速度指令信号と前記電圧信号より速度制御信号を生成する速度制御手段と、
    前記速度制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
    を具備したディスク装置であって、
    前記外乱推定手段は、
    当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
    を含むことを特徴とするディスク装置。
  18. ディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
    前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
    速度指令信号と前記電圧信号より速度制御信号を生成する速度制御手段と、
    前記速度制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
    を具備したディスク装置であって、
    前記外乱推定手段は、
    当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
    前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断しフィルタ出力信号を生成するフィルタ手段と、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記フィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
    を含むことを特徴とするディスク装置。
  19. 前記外乱推定手段は、
    前記電圧検出手段の検出した電圧信号が
    入力される比較手段と、
    前記駆動信号に第１の伝達関数からなる係数を乗算する第１の乗算手段と、
    前記比較手段の出力に第２の伝達関数からなる係数を乗算する第２の乗算手段と、
    前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、
    前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力と前記第１の積分手段の出力との加算値を減算した値を積分する第２の積分手段と
    を具備し、
    前記比較手段が前記第２の積分手段の出力と前記電圧信号とを比較し、その差分を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されていることを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載のディスク装置。
  20. ディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
    速度制御信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
    速度指令信号と前記電圧信号より前記速度制御信号を生成する速度制御手段と、
    前記速度制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
    を具備したディスク装置であって、
    前記外乱推定手段は、
    当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
    を含むことを特徴とするディスク装置。
  21. ディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
    前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、
    速度制御信号と前記電圧信号から前記ヘッドに加わる外乱の大きさを推定し外乱推定信号を生成する外乱推定手段と、
    速度指令信号と前記電圧信号より前記速度制御信号を生成する速度制御手段と、
    前記速度制御信号と前記外乱推定信号より前記駆動信号を合成する補正手段と
    を具備したディスク装置であって、
    前記外乱推定手段は、
    当該外乱推定手段で生成する電圧推定信号を前記電圧信号と比較し偏差信号を出力する比較手段と、
    前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断しフィルタ出力信号を生成するフィルタ手段と、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記フィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算し前記外乱推定信号を生成する加算手段と
    を含むことを特徴とするディスク装置。
  22. 前記外乱推定手段は、
    前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、
    前記位置制御信号に第１の伝達関数からなる係数を乗算する第１の乗算手段と、
    前記比較手段の出力に第２の伝達関数からなる係数を乗算する第２の乗算手段と、
    前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、
    前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力と前記第１の積分手段の出力との加算値を減算した値を積分する第２の積分手段と
    を具備し、
    前記比較手段が前記第２の積分手段の出力と前記電圧信号とを比較し、その差分を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されていることを特徴とする請求項２０または請求項２１に記載のディスク装置。
  23. 前記第１の係数（ｋ1）と前記第２の係数（ｋ2）との比率（＝ｋ2／ｋ1）が略ωo2 ／（ωo2−ωd2） （ただし、ωoは前記外乱推定手段の推定周波数、ωdは外乱周波数）となるように設定されていることを特徴とする請求項１７から請求項２２までのいずれかに記載のディスク装置。
  24. 前記第１の係数が１となるように設定されていることを特徴とする請求項２０または請求項２１に記載のディスク装置。
  25. 前記速度制御手段は、速度指令信号と前記外乱推定手段で生成する速度推定信号より速度制御信号を生成されていることを特徴とする請求項１７から請求項２４までのいずれかに記載のディスク装置。
  26. 前記外乱推定手段の制御帯域が、前記速度制御手段の制御帯域よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１７から請求項２５までのいずれかに記載のディスク装置。
  27. 速度指令に対応した速度制御信号を生成し、
    ヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段の駆動信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
    前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
    前記速度制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
    前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドのロード・アンロードを行うことを特徴とするディスク装置の制御方法。
  28. 速度指令に対応した速度制御信号を生成し、
    ヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段の駆動信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
    前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断したフィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
    前記速度制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
    前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドのロード・アンロードを行うことを特徴とするディスク装置の制御方法。
  29. 速度指令に対応した速度制御信号を生成し、
    前記速度制御信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
    前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
    前記速度制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
    前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドのロード・アンロードを行うことを特徴とするディスク装置の制御方法。
  30. 速度指令に対応した速度制御信号を生成し、
    前記速度制御信号と前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧信号とに基づいて前記電圧信号の推定である電圧推定信号を生成し、
    前記電圧推定信号と前記電圧信号とを比較してその差分の偏差信号を生成し、
    前記偏差信号を積分した積分信号に第１の係数を乗算した信号と前記偏差信号に比例した比例信号の高域周波数成分を遮断したフィルタ出力信号に第２の係数を乗算した信号とを加算することにより外乱推定信号を生成し、
    前記速度制御信号と前記外乱推定信号とを合成して前記駆動信号を生成し、
    前記駆動信号により前記アクチュエータ手段を駆動して前記ディスクに対する前記ヘッドのロード・アンロードを行うことを特徴とするディスク装置の制御方法。
  31. 前記第１の係数（ｋ1）と前記第２の係数（ｋ2）との比率（＝ｋ2／ｋ1）が略ωo2 ／（ωo2−ωd2） （ただし、ωoは前記外乱推定手段の推定周波数、ωdは外乱周波数）となるように設定されていることを特徴とする請求項２７から請求項３０までのいずれかに記載のディスク装置の制御方法。
  32. 前記第１の係数が１となるように設定されていることを特徴とする請求項２９または請求項３０に記載のディスク装置の制御方法。
  33. 前記外乱推定の制御帯域が、前記位置制御の制御帯域よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項２７から請求項３２までのいずれかに記載のディスク装置の制御方法。
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