JPH05158543A - Positioning control system - Google Patents
Positioning control systemInfo
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- JPH05158543A JPH05158543A JP3324148A JP32414891A JPH05158543A JP H05158543 A JPH05158543 A JP H05158543A JP 3324148 A JP3324148 A JP 3324148A JP 32414891 A JP32414891 A JP 32414891A JP H05158543 A JPH05158543 A JP H05158543A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッド等の被制御
体を高速で位置決めする位置決め制御方式に関する。磁
気ディスク装置や光ディスク装置等に於いては、ディス
ク上の現在トラック（シリンダ）位置から目的トラック
（目的シリンダ）位置へ、アクチュエータを制御してヘ
ッドを移動し、指令された目的トラック位置にヘッドが
位置決めされることにより、データの書込み或いは読出
しが行われる。特に、磁気ディスク装置に於いては、複
数の磁気ヘッドがアクチュエータに取付けられ、各磁気
ヘッド間の位置ずれをも考慮して高速に位置決めするこ
とが要望されている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning control system for positioning a controlled object such as a magnetic head at high speed. In magnetic disk devices and optical disk devices, the actuator is controlled to move the head from the current track (cylinder) position on the disk to the target track (target cylinder) position, and the head moves to the commanded target track position. By positioning, writing or reading of data is performed. In particular, in a magnetic disk device, a plurality of magnetic heads are attached to an actuator, and there is a demand for high-speed positioning in consideration of positional deviation between the magnetic heads.
【０００２】[0002]
【従来の技術】磁気ディスク装置は、例えば、図８に示
す構成を有するものであり、（Ａ）は概略の上面図、
（Ｂ）は概略の側面図を示し、５０は磁気ディスク、５
１は回転軸、５２はアクチュエータ、５３はアーム、５
４はジンバル、５５はコアスライダ、５６は回転軸であ
る。磁気ディスク５０は回転軸５１に１０枚固定され
て、図示を省略したモータによって回転されるものであ
るが、回転軸５１に固定される磁気ディスク５０は、１
枚或いは２枚の構成とすることもできる。又一つのアー
ム５３に２個のジンバル５４を介してそれぞれコアスラ
イダ５５が支持され、磁気ディスク５０の両面に対して
コアスライダ５５が対向するように構成されている。そ
して、アクチュエータ５２の回転軸５６を中心にアーム
５３が回動されると、コアスライダ５５は磁気ディスク
５０の半径方向に移動されることになり、指令されたト
ラックに磁気ヘッドが位置決めされて、磁気ディスク５
０にデータが書込まるか或いは磁気ディスク５０からデ
ータが読出される。2. Description of the Related Art A magnetic disk device has, for example, a structure shown in FIG. 8, and (A) is a schematic top view,
(B) shows a schematic side view, 50 is a magnetic disk, 5
1 is a rotating shaft, 52 is an actuator, 53 is an arm, 5
4 is a gimbal, 55 is a core slider, and 56 is a rotating shaft. Ten magnetic disks 50 are fixed to a rotating shaft 51 and are rotated by a motor (not shown).
It is also possible to have a single sheet or a double sheet configuration. A core slider 55 is supported by one arm 53 via two gimbals 54 so that the core slider 55 faces both sides of the magnetic disk 50. When the arm 53 is rotated about the rotary shaft 56 of the actuator 52, the core slider 55 is moved in the radial direction of the magnetic disk 50, and the magnetic head is positioned on the commanded track. Magnetic disk 5
Data is written to 0 or data is read from the magnetic disk 50.
【０００３】上位装置から目的トラック位置が与えられ
ると、アクチュエータ５２の回転軸５６を中心にアーム
５３が回動されて、ヘッドが磁気ディスク５０上の目的
トラック位置に移動されて位置決めされる。その場合
に、現在トラック位置から目的トラック位置までのトラ
ック数に対応して、例えば、図９に示すような目標速度
カーブがテーブル等から与えられる。この目標速度カー
ブは、或る速度から目的トラック位置にヘッドを停止さ
せる為の減速特性を示すものであり、ヘッドの実際の速
度とこの目標速度カーブとの差に対応してアクチュエー
タ５２が制御される。従って、シーク開始時点では差が
大きいので、駆動能力いっぱいの出力でアクチュエータ
５２が駆動され、ヘッドの実際の速度が目標速度カーブ
に一致すると、それ以後は、目標速度カーブに従った減
速制御が行われる。このような制御は、アナログ演算に
より行われる構成が一般的であり、シーク開始時点では
パワーアンプが飽和するような出力でアクチュエータ５
２を駆動することになり、ヘッドの加速度の変化が大き
いので、振動を発生する虞れがあった。When the target track position is given from the host device, the arm 53 is rotated around the rotary shaft 56 of the actuator 52, and the head is moved to the target track position on the magnetic disk 50 and positioned. In that case, for example, a target speed curve as shown in FIG. 9 is given from a table or the like corresponding to the number of tracks from the current track position to the target track position. This target speed curve shows a deceleration characteristic for stopping the head from a certain speed to the target track position, and the actuator 52 is controlled according to the difference between the actual speed of the head and this target speed curve. It Therefore, since there is a large difference at the start of seek, the actuator 52 is driven with an output of full driving capacity, and when the actual speed of the head matches the target speed curve, the deceleration control according to the target speed curve is performed thereafter. Be seen. Such control is generally performed by analog calculation, and the output of the power amplifier is saturated at the start of seeking, and the actuator 5
2 is driven, and the change in the acceleration of the head is large, which may cause vibration.
【０００４】又ディジタル・シグナル・プロセッサ（Ｄ
ＳＰ）を用いてディジタル演算により位置決め制御を行
う方式が開発されている。そこで、ヘッドを搭載した機
構部を低衝撃で加減速するような理論的に最適な移動軌
道をディジタル演算により求め、その移動軌道に追従す
るように、フィードバック及びフィードフォワード制御
を行う制御方式を先に提案した。この制御方式は、図１
０に示すように、時間に関する低次の代数関数を用いて
表される加速度ａ０，速度ｖ０，位置ｘ０の移動軌道を
目標軌道とし、それに追従するようにアクチュエータを
制御するものである。なお、横軸は正規化した時間ｔn
を示し、ｔn＝１．０に於いて位置ｘ０＝１．０に到達
し、その時点の加速度ａ０は零となる。又縦軸は正規化
した値を示す。このような、質量を一定距離Ｌだけ移動
させる系の運動方程式は次式に示すものとなる。A digital signal processor (D
A method of performing positioning control by digital calculation using SP) has been developed. Therefore, a control method that performs feedback and feedforward control so as to obtain a theoretically optimum moving trajectory by digital calculation that accelerates and decelerates the mechanism equipped with the head with low impact and follow the moving trajectory is first. Proposed to. This control method is shown in FIG.
As shown in 0, the movement trajectory of acceleration a0, velocity v0, and position x0 expressed by using a low-order algebraic function with respect to time is set as a target trajectory, and the actuator is controlled so as to follow it. The horizontal axis represents the normalized time t n
And the position x0 = 1.0 is reached at t n = 1.0, and the acceleration a0 at that time becomes zero. The vertical axis shows the normalized value. The equation of motion of such a system that moves the mass by a fixed distance L is as shown in the following equation.
【０００５】[0005]
【数１】 [Equation 1]
【０００６】但し、ｘ＝移動位置、ｖ＝移動速度、ａ＝
移動加速度、ｕ＝駆動量、Ｍ＝質量、Ｋｆ＝力定数、Ｔ
＝移動目標時間である。なお、Ｋｆは、磁気ディスク装
置に於いては、ボイスコイルモータのＢＬ〔Ｎ／Ａ〕と
称される力定数である。又（０）式のｔ＝０及びｔ＝Ｔ
の境界条件に於いては、（０ａ），（０ｂ）式に示すも
のとなる。However, x = moving position, v = moving speed, a =
Moving acceleration, u = driving amount, M = mass, Kf = force constant, T
= Target travel time. Note that Kf is a force constant called BL [N / A] of the voice coil motor in the magnetic disk device. Also, t = 0 and t = T in the equation (0)
The boundary condition of is expressed by the equations (0a) and (0b).
【０００７】目標軌道を設計する為には、（０）式を満
足するように、目標位置ｘobj 、目標速度ｖobj 、目標
加速度ａobj を設定することになる。前述の先に提案さ
れた発明に於ける最適軌道は、ｔ＝Ｔに於いて、ａobj
の微分値が零となるように選択された代数多項式であ
り、次式で示される。 ｘobj ／Ｌ＝ｔn 4 （３５−８４ｔn ＋７０ｔn 2 ＋２０ｔn 3 ） …（１） ｖobj ／（Ｌ／Ｔ）＝１４０ｔn 3 （１−ｔn ）3 …（２） ａobj ／（Ｌ／Ｔ2 ）＝８４０ｔn 2 （１−ｔn )2( ０．５−ｔn ）…（３） 但し、ｔは経過時間、Ｔは移動目標時間、Ｌは移動距
離、ｔn ＝ｔ／Ｔ＝正規化時間を示す。前述の図１２
は、（１）〜（３）式による目標位置，目標速度，目標
加速度を、それぞれ正規化して曲線ｘ０，ｖ０，ａ０に
より示すものであり、横軸はｔn ＝ｔ／Ｔとした正規化
時間を示す。ここで、移動目標時間Ｔは、 Ｔ＝Ｔｍ（Ｌ／Ｌｍ）1/2.8 …（４） のように選択される。又移動速度に上限Ｖｍａｘがある
場合、或る移動距離Ｌｍ以上の移動に当たり図１１に示
すような定速期間（ｖ０＝１．０，ａ０＝０）を設ける
もので、その場合の移動目標時間Ｔは、 Ｔ＝Ｔｍ＋（Ｌ−Ｌｍ）／Ｖｍａｘ …（５） として与えられる。ここで、Ｔｍは、Ｌ＝Ｌｍの時の移
動目標時間である。In order to design the target trajectory, the target position x obj , the target velocity v obj and the target acceleration a obj are set so as to satisfy the equation (0). The optimum trajectory in the previously proposed invention is a obj at t = T
It is an algebraic polynomial selected so that the differential value of is zero, and is expressed by the following equation. x obj / L = t n 4 (35-84t n + 70t n 2 + 20t n 3) ... (1) v obj / (L / T) = 140t n 3 (1-t n) 3 ... (2) a obj / (L / T 2) = 840t n 2 (1-t n) 2 (0.5-t n) ... (3) where, t is the elapsed time, T is the movement target time, L is the distance traveled, t n = t / T = normalized time. FIG. 12 described above.
Is (1) to (3) target position by an equation, the target speed, the target acceleration, which shows the curve x0, v0, a0 each normalized, the normalized abscissa with the t n = t / T Indicates the time. Here, the movement target time T is selected as T = Tm (L / Lm) 1 / 2.8 (4). When the moving speed has an upper limit Vmax, a constant speed period (v0 = 1.0, a0 = 0) as shown in FIG. 11 is provided for moving a certain moving distance Lm or more. T is given as T = Tm + (L-Lm) / Vmax (5). Here, Tm is the movement target time when L = Lm.
【０００８】前述の式（１）〜（５）で与えられるよう
な軌道に追従してアクチュエータを駆動し、指令位置に
位置決めする制御方式についても先に提案した。この制
御方式の利点は、移動目標時間を与え、それを実現する
為の移動完了時刻を推定することが容易であり、又アク
チュエータ系の振動等を励起することなく、高速且つ安
定に位置決めを可能とする点であり、専用サーボ面方式
と称される制御方式に適用して優れた効果を発揮するこ
とができる。A control system for driving the actuator to follow the trajectory given by the above equations (1) to (5) and positioning the actuator at the command position has also been previously proposed. The advantage of this control method is that it is easy to give the movement target time and estimate the movement completion time to realize it, and it is possible to position quickly and stably without exciting the vibration of the actuator system. Therefore, it is possible to exert an excellent effect by applying it to a control method called a dedicated servo surface method.
【０００９】しかし、データ面サーボ方式（又は埋め込
みサーボ方式）やハイブリッドサーボ方式に適用する場
合に、更に考慮すべき点がある。例えば、図８に示すよ
うに、複数個の磁気ヘッドを備えた場合に於いて、各ヘ
ッド間で位置ずれが生じる。この位置ずれはヘッド支持
機構（アーム５３，ジンバル５４等）の熱的変化（サー
マルオフトラック）や、複数の磁気ディスク間の偏心に
より発生するものであり、トラック上のどのセクタ位置
にヘッドが存在するかにより位置ずれ量が変化する。従
って、データ面サーボ方式やハイブリッドサーボ方式で
は、この位置ずれを補正する必要があり、その位置ずれ
補正量は、ヘッド選択アドレス（Ｈｄｓｅｌ）情報（ヘ
ッド番号）と、ヘッドが現在どのセクタに存在している
かを示すセクタカウンタ（ＳｃｔＣｔｒ）（セクタ番
号）により決定される。この位置ずれ補正量を求める従
来例を、ハイブリッドサーボ方式であるシリンダサーボ
方式の場合について説明する。However, there are additional points to be considered when applied to the data surface servo system (or embedded servo system) or the hybrid servo system. For example, as shown in FIG. 8, in the case where a plurality of magnetic heads are provided, misalignment occurs between the heads. This positional deviation is caused by thermal change (thermal off track) of the head support mechanism (arm 53, gimbal 54, etc.) and eccentricity between a plurality of magnetic disks, and the head exists at any sector position on the track. The amount of misalignment changes depending on whether or not to do so. Therefore, in the data surface servo method and the hybrid servo method, it is necessary to correct this positional deviation, and the positional deviation correction amount depends on the head selection address (Hdsel) information (head number) and in which sector the head currently exists. It is determined by a sector counter (SctCtr) (sector number) indicating whether or not it is present. A conventional example for obtaining this positional deviation correction amount will be described in the case of a cylinder servo system which is a hybrid servo system.
【００１０】このシリンダサーボ方式に於いて、サーボ
位置情報は、或る一つのサーボ専用面とデータ面の特殊
シリンダとに記録されている。サーボ専用面の位置情報
はサーボ専用面方式で使用されているものと同じであ
り、２相サーボ信号方式等が多く採用されている。又デ
ータ面の特殊シリンダ（通常のデータ記録用シリンダ以
外のシリンダ）には、図１２の（ａ）に示すように、１
相サーボ信号が連続的に記録されている。即ち、トラッ
クＴＲn の中心線に対してその両側のＡＧＣ部と、トラ
ックＴＲn-1 側のＰｏｓＡ部と、トラックＴＲn+1 側の
ＰｏｓＢ部とがトラックに沿って記録されている。又
（ｂ）は読出信号の一例を示し、（ｃ）はセクタパル
ス、（ｄ）はＡＧＣイネーブルタイミング信号、（ｅ）
は振幅検出信号、（ｆ）はサンプリングタイミング信号
を示す。In this cylinder servo system, servo position information is recorded on a certain dedicated servo surface and a special cylinder on the data surface. The position information of the servo dedicated surface is the same as that used in the servo dedicated surface method, and a two-phase servo signal method or the like is often used. Further, as shown in FIG. 12A, the special cylinder on the data surface (cylinder other than the normal data recording cylinder) has 1
The phase servo signal is continuously recorded. That is, the both sides of the AGC portion with respect to the center line of the track TR n, and PosA of the track TR n-1 side, and the PosB of the track TR n + 1 side is recorded along the track. Also, (b) shows an example of a read signal, (c) is a sector pulse, (d) is an AGC enable timing signal, and (e).
Indicates an amplitude detection signal, and (f) indicates a sampling timing signal.
【００１１】データ用磁気ヘッドが例えばトラックＴＲ
n の中心に位置している場合、ＰｏｓＡ部の再生信号
と、ＰｏｓＢ部の再生信号との振幅は等しくなる。しか
し、トラック中心からずれていると、（ｂ），（ｅ）に
示すように、ＰｏｓＡ部の再生信号と、ＰｏｓＢ部の再
生信号との振幅が異なるものとなり、従って、位置ずれ
量は、（ＰｏｓＡ−ＰｏｓＢ）として検出することがで
きる。即ち、（ｃ）に示すセクタパルスを基準としてＴ
０の期間中のＡＧＣ部の再生信号の振幅が所定値となる
ようにＡＧＣ増幅し、Ｔ０の期間外はＡＧＣ機能をホー
ルドする。そして、次のＰｏｓＡ部の再生信号を、
（ｅ）に示すセクタパルスからのＴ１時点のサンプリン
グタイミング信号によりサンプリングしてディジタル信
号に変換し、次のＰｏｓＢ部の再生信号を、（ｆ）に示
すセクタパルスからＴ２時点のサンプリングタイミング
信号によりサンプリングしてディジタル信号に変換し、
それらの差を求めることにより、位置ずれ量を求めるこ
とができる。例えば、ＰｏｓＡ＜ＰｏｓＢの場合、ヘッ
ドはトラックＴＲn+1 側へずれており、反対にＰｏｓＡ
＞ＰｏｓＢの場合、ヘッドはトラックＴＲn-1 側へずれ
ている。そして、位置ずれ量は（ＰｏｓＡ−ＰｏｓＢ）
に対応した値となる。なお、振幅検出回路を２チャネル
分備えて、それぞれＰｏｓＡ部とＰｏｓＢ部との再生信
号の振幅値を保持し、差動増幅器によりＰｏｓＡ−Ｐｏ
ｓＢをアナログ的に求め、Ｔ２のタイミングでＡＤ変換
することもできる。The data magnetic head is, for example, a track TR.
When located at the center of n , the amplitude of the reproduction signal of the PosA portion and the reproduction signal of the PosB portion are equal. However, if it is deviated from the track center, as shown in (b) and (e), the reproduced signal of the PosA portion and the reproduced signal of the PosB portion have different amplitudes, and therefore the positional deviation amount becomes ( PosA-PosB). That is, T is based on the sector pulse shown in (c).
AGC amplification is performed so that the amplitude of the reproduction signal of the AGC section during the period of 0 becomes a predetermined value, and the AGC function is held outside the period of T0. Then, the reproduction signal of the next PosA section is
Sampling is performed by the sampling timing signal at time T1 from the sector pulse shown in (e) to be converted into a digital signal, and the reproduced signal of the next PosB portion is sampled at the sampling timing signal at time T2 from the sector pulse shown in (f). And convert it to a digital signal,
By obtaining the difference between them, the amount of positional deviation can be obtained. For example, in the case of PosA <PosB, the head is displaced toward the track TR n + 1 side, and on the contrary PosA
When> PosB, the head is displaced toward the track TR n-1 side. Then, the positional displacement amount is (PosA-PosB)
The value corresponds to. Two amplitude detection circuits are provided to hold the amplitude values of the reproduced signals of the PosA section and the PosB section, respectively, and the differential amplifier PosA-Po.
It is also possible to obtain sB in an analog manner and perform AD conversion at the timing of T2.
【００１２】このようなデータ面の特殊トラックのサー
ボ情報を読出し、これとサーボ専用面からのサーボ情報
とを比較することにより、データヘッドとサーボヘッド
との位置ずれを算出することができるから、位置補正テ
ーブルに位置ずれ量を格納して位置補正を行うことがで
きる。その場合、位置補正テーブルは、二つのポイン
タ、即ち、ヘッド選択アドレス（Ｈｄｓｅｌ）情報とセ
クタカウンタ（ＳｃｔＣｔｒ）のカウント内容とにより
アクセスされる二次元テーブルである。又ハイブリッド
方式ではなく、データ面サーボ方式の場合は、サーボ専
用面がないから、何れか一つのデータ面を基準面とし、
この基準面に対する他のデータ面に於ける位置ずれ量を
位置補正テーブルに格納することにより、前述の場合と
同様に位置補正が可能となる。By reading out the servo information of the special track on the data surface and comparing the servo information with the servo information from the servo dedicated surface, the positional deviation between the data head and the servo head can be calculated. The position correction can be performed by storing the positional deviation amount in the position correction table. In that case, the position correction table is a two-dimensional table accessed by two pointers, that is, the head selection address (Hdsel) information and the count content of the sector counter (SctCtr). In the case of the data surface servo method instead of the hybrid method, since there is no servo dedicated surface, any one data surface is used as the reference surface,
By storing the amount of positional deviation in the other data surface with respect to the reference surface in the position correction table, the position correction can be performed as in the case described above.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする問題点】前述のような位置補
正を行う場合に、前述の式（１）〜（５）によって与え
られる軌道を計算して位置決め制御を行う場合、上位装
置からの指令として移動シリンダ数Ｌ0 、旧ヘッド選択
アドレスＨｏｌｄ及び新ヘッド選択アドレスＨｎｅｗが
与えられ、現在のセクタカウンタ値をＳｏｌｄ、移動完
了時のセクタカウンタ値をＳｎｅｗとすると、全移動距
離Ｌは次で与えられる。 Ｌ＝Ｌ0 ＋Ｌｃ1 ─Ｌｃ0 …（６） Ｌｃ0 ＝ＰｏｓＣｏｒｒ〔Ｓｏｌｄ，Ｈｏｌｄ〕 …（７） Ｌｃ1 ＝ＰｏｓＣｏｒｒ〔Ｓｎｅｗ，Ｈｎｅｗ〕 …（８） ここで、Ｌｃ0 は現在位置に於ける位置補正値、Ｌｃ1
は移動完了時の位置補正値を示し、ＰｏｓＣｏｒｒ
〔 〕は、位置補正テーブルを示す。In the case of performing the position correction as described above, when the trajectory given by the above equations (1) to (5) is calculated and the positioning control is performed, a command from the host device Assuming that the number of moving cylinders L 0 , the old head selection address Hold and the new head selection address Hnew are given, the current sector counter value is Sold, and the sector counter value at the time of movement completion is Snew, the total movement distance L is given by Be done. L = L 0 + Lc 1 −Lc 0 (6) Lc 0 = PosCorr [Sold, Hold] (7) Lc 1 = PosCorr [Snew, Hnew] (8) Here, Lc 0 is at the current position. Position correction value, Lc 1
Indicates the position correction value when the movement is completed, and PosCorr
[] Indicates a position correction table.
【００１４】前述の式（６）〜（８）に於いて、セクタ
カウンタ値Ｓｎｅｗは未知の値であり、このセクタカウ
ンタ値Ｓｎｅｗを求めるには、移動シリンダ数Ｌ0 だけ
移動した時に、ヘッドがどのセクタに存在するかを正確
に推定しなければ全移動距離Ｌを求めることができな
い。従って、移動完了時のセクタカウンタ値Ｓｎｅｗが
判らないから、式（１）〜（５）による軌道計算を行う
ことができない。そこで、位置補正値Ｌｃ0 ，Ｌｃ1 を
無視して位置決め制御を行うと、求めた軌道が実際に必
要となる移動距離Ｌを与えない為に、移動完了時に大き
な制御誤差を発生することになり、位置決めの整定の特
性が劣化する欠点がある。本発明は、位置ずれを補正
し、且つ安定に位置決めすることを目的とする。In the above equations (6) to (8), the sector counter value Snew is an unknown value. To obtain this sector counter value Snew, the head is moved by the number of moving cylinders L 0. The total moving distance L cannot be obtained without accurately estimating in which sector it exists. Therefore, since the sector counter value Snew at the time of completion of the movement is unknown, the trajectory calculation by the equations (1) to (5) cannot be performed. Therefore, if the position correction values Lc 0 and Lc 1 are ignored and the positioning control is performed, the obtained trajectory does not give the actually required movement distance L, and thus a large control error occurs when the movement is completed. However, there is a drawback that the settling characteristics of positioning deteriorate. An object of the present invention is to correct the positional deviation and to perform stable positioning.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の位置決め制御方
式は、図１を参照して説明すると、ヘッド等の被制御体
１を移動させて指令位置に位置決めする駆動部２と、被
制御体１の位置を検出する位置検出部３と、この位置検
出部３による被制御体１の検出位置と指令位置とを基
に、駆動体２を制御する演算制御部４と、位置補正部５
とを備え、演算制御部４は、被制御体１の現在位置と指
令位置との間の全移動距離を基に移動目標軌道を算出す
る軌道発生部６と、この軌道発生部６からの移動目標軌
道と位置検出部３による検出位置とを基に、移動目標軌
道に被制御体１が追従して移動するように駆動部２を制
御する追従制御部７とを有し、軌道発生部６は、移動目
標時間を基に、被制御体１の移動が完了する時点に於け
る位置補正値を位置補正部５を参照して予測し、被制御
体１の現在位置と指令位置との間の全移動距離を位置補
正値により修正し、この修正された全移動距離を基に、
加速，減速パターンを示す代数多項式による移動目標軌
道を求め、この移動目標軌道に被制御体１を追従制御す
るように追従制御部７により駆動部２を制御して位置決
めするものである。The positioning control method of the present invention will be described with reference to FIG. 1. A drive unit 2 for moving a controlled body 1 such as a head to position it at a command position, and a controlled body. 1, a position detection unit 3 that detects the position of the control unit 1, an arithmetic control unit 4 that controls the driving unit 2 based on the detected position of the controlled body 1 by the position detection unit 3 and a command position, and a position correction unit 5.
The calculation control unit 4 includes a trajectory generation unit 6 that calculates a movement target trajectory based on the total movement distance between the current position of the controlled object 1 and the command position, and a movement from the trajectory generation unit 6. Based on the target trajectory and the position detected by the position detection unit 3, a tracking control unit 7 that controls the drive unit 2 so that the controlled object 1 follows the movement target trajectory and moves, and the trajectory generation unit 6 Is based on the movement target time, predicts the position correction value at the time when the movement of the controlled body 1 is completed, by referring to the position correction unit 5, and calculates the position between the current position of the controlled body 1 and the command position The total movement distance of is corrected by the position correction value, and based on this corrected total movement distance,
A moving target trajectory is obtained by an algebraic polynomial showing acceleration and deceleration patterns, and the tracking control unit 7 controls the driving unit 2 to position the controlled object 1 so as to follow the moving target trajectory.
【００１６】[0016]
【作用】ヘッド等の被制御体１を、ボイスコイルモータ
等を含むアクチュエータ等の駆動部２によってディスク
のトラック等の指令位置に移動させて位置決めするもの
であり、位置検出部３は、ディスク上のトラック数のカ
ウント等により被制御体１の位置を検出する。従って、
演算制御部４は、移動指令が与えられると、軌道発生部
６に於いて、被制御体１の現在位置と指令位置とを基
に、被制御体１の仮の全移動距離を求め、その全移動距
離に対応する移動目標軌道を算出する。Function: The controlled object 1 such as a head is moved to a command position such as a track of a disk by a driving section 2 such as an actuator including a voice coil motor and positioned, and the position detecting section 3 is arranged on the disk. The position of the controlled object 1 is detected by, for example, counting the number of tracks. Therefore,
When the movement command is given, the arithmetic and control unit 4 obtains a temporary total moving distance of the controlled object 1 based on the current position of the controlled object 1 and the commanded position in the trajectory generating section 6, and A target travel trajectory corresponding to the total travel distance is calculated.
【００１７】そして、仮の全移動距離による移動目標軌
道に従った被制御体１の移動完了時点を推測し、その位
置に於ける位置補正値を位置補正部５を参照して予測す
る。この位置補正部５は、例えば、複数の被制御体１に
対しては各被制御体１対応に、又ディスクのセクタ対応
に位置補正量を格納したテーブル構成とすることができ
る。従って、現在位置に於ける位置補正量と、仮の移動
先に於ける位置補正量とを求め、それらの位置補正量に
よって全移動距離を修正する。この修正された全移動距
離を基に移動目標軌道を算出する。このような全移動距
離の修正処理を繰り返すこともでき、それによって移動
目標軌道の誤差を零に近づけることができる。又移動目
標軌道は、被制御体１が指令位置に到達した時の目標加
速度の微分値が零となるような加速，減速パターンを表
す代数多項式により求めるものであり、追従制御部７
は、この移動目標軌道に従って駆動部２を制御し、被制
御体１が指令位置に到達した時点では加速度が零となる
ことにより、位置決めの整定を高速化することができ
る。Then, the movement completion time of the controlled body 1 according to the movement target trajectory based on the provisional total movement distance is estimated, and the position correction value at that position is predicted by referring to the position correction unit 5. The position correction unit 5 can be configured, for example, for a plurality of controlled bodies 1 in a table configuration in which the position correction amounts are stored for each controlled body 1 and for each sector of the disk. Therefore, the position correction amount at the current position and the position correction amount at the temporary movement destination are obtained, and the total movement distance is corrected by these position correction amounts. The movement target trajectory is calculated based on the corrected total movement distance. It is possible to repeat such a correction process of all the moving distances, and thereby the error of the moving target trajectory can be brought close to zero. The movement target trajectory is obtained by an algebraic polynomial representing an acceleration / deceleration pattern such that the differential value of the target acceleration when the controlled object 1 reaches the command position becomes zero.
Controls the drive unit 2 according to this movement target trajectory, and the acceleration becomes zero when the controlled body 1 reaches the command position, so that the positioning can be settled faster.
【００１８】[0018]
【実施例】図２は本発明の実施例のブロック図であり、
１１はディスク機構部、１２はディスク、１３，１４は
ヘッド、１５はアクチュエータ、１６はリード・ライト
増幅器（ＡＭＰ）、１７はライトデータＷＤを変調する
ライト変調器、１８はＡＧＣ増幅器（ＡＧＣ）、１９は
リードデータＲＤを出力するリード復調器、２０は振幅
検出器、２１はサーボ信号復調器、２２はパワー増幅器
（ＰＡＰ）、２３はディジタル・シグナル・プロセッサ
（ＤＳＰ）、２４はメモリ、２５はシリンダカウンタ、
２６はセクタカウンタ、２７はＡＤ変換器（ＡＤＣ）、
２８はＤＡ変換器（ＤＡＣ）、２９はバス回路である。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
11 is a disk mechanism unit, 12 is a disk, 13 and 14 are heads, 15 is an actuator, 16 is a read / write amplifier (AMP), 17 is a write modulator that modulates write data WD, 18 is an AGC amplifier (AGC), Reference numeral 19 is a read demodulator that outputs read data RD, 20 is an amplitude detector, 21 is a servo signal demodulator, 22 is a power amplifier (PAP), 23 is a digital signal processor (DSP), 24 is memory, and 25 is Cylinder counter,
26 is a sector counter, 27 is an AD converter (ADC),
28 is a DA converter (DAC), and 29 is a bus circuit.
【００１９】この実施例は、ハイブリッドサーボ方式の
場合を示し、ヘッド１３，１４が図１に於ける被制御体
１に対応し、アクチュエータ１５が駆動部２に対応し、
ヘッド１４とサーボ信号復調器２１が位置検出部３に対
応し、ディジタル・シグナル・プロセッサ２３やメモリ
２４を含む構成が演算制御部４に対応し、メモリ２４を
含む構成が位置補正部５に対応する。又ディスク機構部
１１は、データ面とサーボ面とを有する１枚のディスク
１２に対して、アクチュエータ１５によって位置決めさ
れるヘッド１３，１４を対向させた場合の概略構成を示
し、図示を省略したスピンドルモータによってディスク
１２は一定速度で回転される。なお、ディスク１２は複
数枚設けることも可能であり、その場合は、１面をサー
ボ面とし、残りの面をデータ面とし、各データ面の特殊
トラックにサーボ情報が記録される。This embodiment shows the case of the hybrid servo system, in which the heads 13 and 14 correspond to the controlled body 1 in FIG. 1, the actuator 15 corresponds to the drive unit 2, and
The head 14 and the servo signal demodulator 21 correspond to the position detecting unit 3, the configuration including the digital signal processor 23 and the memory 24 corresponds to the arithmetic control unit 4, and the configuration including the memory 24 corresponds to the position correcting unit 5. To do. Further, the disk mechanism section 11 shows a schematic configuration in which heads 13 and 14 positioned by an actuator 15 are opposed to one disk 12 having a data surface and a servo surface, and a spindle not shown is shown. The disk 12 is rotated at a constant speed by the motor. It is also possible to provide a plurality of disks 12, in which case one surface is a servo surface and the remaining surface is a data surface, and servo information is recorded on a special track of each data surface.
【００２０】ディスク１２のサーボ面からヘッド１４に
よりサーボ情報が読出されてサーボ信号復調器２１に加
えられ、復調された２相サーボ信号はＡＤ変換器２７に
加えられ、ヘッド１４の移動によって得られるシリンダ
交差パルスがシリンダカウンタ２５に加えられ、セクタ
パルスがセクタカウンタ２６に加えられる。又ＡＧＣ増
幅器１８と振幅検出器２０とにタイミング信号が加えら
れる。又ライトデータＷＤはライト変調器１７によりＭ
ＦＭ等の変調方式に従って変調され、リード・ライト増
幅器１６により増幅されてヘッド１３に加えられ、ディ
スク１２に書込まれる。又ディスク１２からヘッド１３
により読出された信号はリード・ライト増幅器１６によ
り増幅され、ＡＧＣ増幅器１８により所定のレベルとな
るように増幅され、リード復調器１９により復調されて
リードデータＲＤとなる。Servo information is read from the servo surface of the disk 12 by the head 14 and applied to the servo signal demodulator 21, and the demodulated two-phase servo signal is applied to the AD converter 27 and obtained by the movement of the head 14. The cylinder crossing pulse is applied to the cylinder counter 25 and the sector pulse is applied to the sector counter 26. Further, a timing signal is applied to the AGC amplifier 18 and the amplitude detector 20. The write data WD is transferred to the M by the write modulator 17.
The data is modulated according to a modulation method such as FM, amplified by the read / write amplifier 16, added to the head 13, and written on the disk 12. In addition, from the disk 12 to the head 13
The signal read by is amplified by the read / write amplifier 16, amplified to a predetermined level by the AGC amplifier 18, and demodulated by the read demodulator 19 to be read data RD.
【００２１】ＡＧＣ増幅器１８は、ヘッド１３により特
殊シリンダ上のサーボ情報を読出した時に、ＡＧＣ部に
対してはＡＧＣ機能を働かせ、ＰｏｓＡ部及びＰｏｓＢ
部に対してはＡＧＣ機能をホールドし、ＡＧＣ機能をホ
ールドした時のＰｏｓＡ部とＰｏｓＢ部との再生信号の
差を振幅検出器２０により検出して、ＡＤ変換器２７に
加える。即ち、ヘッド１４によるサーボ情報に従った位
置と、ヘッド１３によるサーボ情報に従った位置との差
を位置ずれとすることができる。この位置ずれ量を、例
えば、セクタ対応或いは所定数のセクタおきに求めて、
例えば、メモリ２４に形成された位置補正テーブルに格
納する。The AGC amplifier 18 activates the AGC function for the AGC section when the servo information on the special cylinder is read by the head 13, and the PosA section and the PosB section are operated.
The AGC function is held for the section, and the difference between the reproduced signals of the PosA section and the PosB section when the AGC function is held is detected by the amplitude detector 20 and added to the AD converter 27. That is, the difference between the position of the head 14 according to the servo information and the position of the head 13 according to the servo information can be regarded as the positional deviation. For example, the position shift amount is calculated for each sector or every predetermined number of sectors,
For example, it is stored in the position correction table formed in the memory 24.
【００２２】シリンダカウンタ２５のカウント内容がヘ
ッド１３，１４の現在シリンダ位置を示し、セクタカウ
ンタ２６のカウント内容がヘッド１３，１４の現在セク
タ位置を示すから、ディジタル・シグナル・プロセッサ
２３は、指令位置に対するヘッドの移動距離を求めるこ
とができる。この移動距離は、位置ずれを考慮していな
いので、位置補正テーブルを参照して移動目標軌道を修
正し、修正された移動目標軌道に追従するように、パワ
ー増幅器２２を介してアクチュエータ１５を制御する。Since the count content of the cylinder counter 25 indicates the current cylinder position of the heads 13 and 14, and the count content of the sector counter 26 indicates the current sector position of the heads 13 and 14, the digital signal processor 23 determines the command position. The moving distance of the head with respect to can be obtained. Since this movement distance does not consider the positional deviation, the movement target trajectory is corrected with reference to the position correction table, and the actuator 15 is controlled via the power amplifier 22 so as to follow the corrected movement target trajectory. To do.
【００２３】図３は本発明の実施例の演算制御部の機能
ブロック図であり、３１は軌道発生部、３２は追従制御
部、３３は位置補正部、３４は駆動回路、３５はアクチ
ュエータ、３６は検出器、３７は移動時間計算部、３８
は移動距離補正計算部、３９は移動時間再計算部、４０
は軌道ゲイン計算部、４１は駆動状態判定部、４２は正
規化計算部、４３は軌道計算部、４４は位置補正テーブ
ル、４５は状態推定器、４６は状態制御器である。前述
の軌道発生部３１と追従制御部３２とを含む演算制御部
は、ディジタル・シグナル・プロセッサ２３の演算機能
によって実現することができる。FIG. 3 is a functional block diagram of the arithmetic control unit according to the embodiment of the present invention. Reference numeral 31 is a trajectory generation unit, 32 is a tracking control unit, 33 is a position correction unit, 34 is a drive circuit, 35 is an actuator, and 36 is an actuator. Is a detector, 37 is a moving time calculation unit, 38
Is a movement distance correction calculation unit, 39 is a movement time recalculation unit, 40
Is a trajectory gain calculation unit, 41 is a drive state determination unit, 42 is a normalization calculation unit, 43 is a trajectory calculation unit, 44 is a position correction table, 45 is a state estimator, and 46 is a state controller. The arithmetic control unit including the trajectory generation unit 31 and the tracking control unit 32 described above can be realized by the arithmetic function of the digital signal processor 23.
【００２４】移動距離指示値Ｌ0 と定速モード開始距離
Ｌｍとが移動時間計算部３７に加えられ、移動開始時の
セクタ番号Ｓｏｌｄが移動距離補正計算部３８に加えら
れ、移動開始以前に選択されていたヘッド番号Ｈｏｌｄ
と移動完了時に選択されるヘッド番号Ｈｎｅｗとが位置
補正部３３に加えられる。即ち、ヘッド切替えが行われ
た時に、前のヘッド番号Ｈｏｌｄと新たなヘッド番号Ｈ
ｎｅｗとが位置補正部３３に加えられる。移動時間計算
部３７は、仮移動目標時間Ｔｄと最高軌道速度Ｖｍａｘ
ｄと仮移動距離Ｌｄとを求める。この場合、式（６）に
よる補正は行わない。移動距離補正計算部３８は、移動
時間計算部３７からの仮移動目標時間Ｔｄと最高軌道速
度Ｖｍａｘｄと、移動開始時のセクタ番号Ｓｏｌｄと、
位置補正テーブル４４からの位置補正値とが加えられ
て、移動距離補正量Ｌｃｏｒｒを求める。移動時間再計
算部３９は、この移動距離補正量Ｌｃｏｒｒと仮移動距
離Ｌｄとから移動目標時間Ｔと加減速距離Ｌｄｒｖと補
正された全移動距離Ｌとを求める。軌道ゲイン計算部４
０は、移動目標時間Ｔと加減速距離Ｌｄｒｖとからフィ
ードフォワード利得Ｇｆｆと最高軌道速度Ｖｍａｘとを
求める。The moving distance instruction value L 0 and the constant speed mode start distance Lm are added to the moving time calculation section 37, and the sector number Sold at the start of the movement is added to the moving distance correction calculation section 38 to select before the movement starts. Head number Hold
And the head number Hnew selected when the movement is completed are added to the position correction unit 33. That is, when the head is switched, the previous head number Hold and the new head number H
new is added to the position correction unit 33. The travel time calculation unit 37 determines the temporary travel target time Td and the maximum orbit velocity Vmax.
d and the temporary movement distance Ld are obtained. In this case, the correction according to the equation (6) is not performed. The movement distance correction calculation unit 38 calculates the provisional movement target time Td from the movement time calculation unit 37, the maximum track velocity Vmaxd, the sector number Sold at the start of movement, and
The position correction value from the position correction table 44 is added to obtain the movement distance correction amount Lcorr. The moving time recalculating unit 39 obtains the moving target time T, the acceleration / deceleration distance Ldrv, and the corrected total moving distance L from the moving distance correction amount Lcorr and the temporary moving distance Ld. Orbital gain calculator 4
For 0, the feedforward gain Gff and the maximum orbit velocity Vmax are obtained from the target travel time T and the acceleration / deceleration distance Ldrv.
【００２５】駆動状態判定部４１は、定速モード開始距
離Ｌｍと、加減速距離Ｌｄｒｖと、補正された全移動距
離Ｌと、検出器３６によるヘッドの検出位置Ｘｎとが入
力されて、加速中，減速中，定速中の状態を示す制御状
態情報ｓｔａｔｅと、残り移動距離Ｌ−Ｘｎとを求め、
正規化計算部４２により正規化時間Ｔｎを求める。軌道
計算部４３は、フィードフォワード利得Ｇｆｆと、最高
軌道速度Ｖｍａｘと、正規化時間Ｔｎとが入力されて、
フィードフォワード電流ＴｒｊＵｎと目標速度ＴｒｊＶ
ｎとを求める。The driving state determination unit 41 receives the constant speed mode start distance Lm, the acceleration / deceleration distance Ldrv, the corrected total movement distance L, and the head detection position Xn by the detector 36, and accelerates. , The control state information state indicating the state during deceleration and constant speed, and the remaining moving distance L-Xn,
The normalization calculation unit 42 calculates the normalization time Tn. The orbit calculator 43 receives the feedforward gain Gff, the maximum orbit velocity Vmax, and the normalized time Tn, and
Feedforward current TrjUn and target speed TrjV
Find n and.
【００２６】追従制御部３２の状態推定器４５は、検出
器３６からの検出位置Ｘｎと、状態制御器４６からの駆
動電流Ｕｎとが入力され、推定速度ＥｓｔＶｎを求め
る。又状態制御器４６は、フィードフォワード電流Ｔｒ
ｊＵｎと目標速度ＴｒｊＶｎと推定速度ＥｓｔＶｎとが
入力され、駆動電流Ｕｎを求めて駆動回路３４に加え
る。それによって駆動回路３４はアクチュエータ３５に
駆動電流を加えて位置決めを行うことになる。The state estimator 45 of the follow-up controller 32 receives the detected position Xn from the detector 36 and the drive current Un from the state controller 46, and obtains the estimated speed EstVn. The state controller 46 also controls the feedforward current Tr.
jUn, the target speed TrjVn, and the estimated speed EstVn are input, and the drive current Un is calculated and added to the drive circuit 34. As a result, the drive circuit 34 applies a drive current to the actuator 35 to perform positioning.
【００２７】図４及び図５は本発明の実施例のフローチ
ャートであり、各部の動作をステップ（ａ）〜（ｕ）に
より示す。軌道発生部３１は、前述のように、定速モー
ド開始距離Ｌｍと、現在位置と指令位置との差の移動距
離Ｌ0 と、現在のセクタカウンタの値、即ち、移動開始
時のセクタ番号Ｓｏｌｄと、検出器３６からの検出位置
Ｘｎとが入力される。又位置補正部３３の位置補正テー
ブル４４に、移動前後のヘッド選択アドレス、即ち、現
在位置のヘッドのヘッド番号Ｈｏｌｄと、新たに選択さ
れたヘッドのヘッド番号Ｈｎｅｗとが入力される。4 and 5 are flowcharts of the embodiment of the present invention, in which the operation of each part is shown by steps (a) to (u). As described above, the trajectory generation unit 31 determines the constant speed mode start distance Lm, the moving distance L 0 of the difference between the current position and the command position, and the current sector counter value, that is, the sector number Sold at the time of starting the movement. And the detection position Xn from the detector 36 are input. The head selection address before and after the movement, that is, the head number Hold of the head at the current position and the head number Hnew of the newly selected head are input to the position correction table 44 of the position correction unit 33.
【００２８】ステップ（ａ）；移動時間計算部３７は、
移動指令距離Ｌ0 と定速モード開始距離Ｌｍとを基に、
仮加減速距離Ｌｄと、仮移動目標時間Ｔｄと、仮最大軌
道速度Ｖｍａｘｄとを次式により算出する。 Ｌｄ＝ｍｉｎ（Ｌ0 ，Ｌｍ） …（９） Ｔｄ＝Ｔｍ（Ｌｄ／Ｌｍ）i …（１０） Ｖｍａｘｄ＝（３５／１６）・（Ｌｄ／Ｔｄ） …（１１） Ｎ＝０ …（１２）Step (a): The traveling time calculation unit 37
Based on the movement command distance L 0 and the constant speed mode start distance Lm,
The tentative acceleration / deceleration distance Ld, the tentative movement target time Td, and the tentative maximum track speed Vmaxd are calculated by the following equations. Ld = min (L 0 , Lm) (9) Td = Tm (Ld / Lm) i (10) Vmaxd = (35/16) · (Ld / Td) (11) N = 0 (12)
【００２９】前述の式（９）に於いて、ｍｉｎ（ｘ，
ｙ）は、ｘとｙとの中の小さい方を選択することを示す
もので、移動指令距離Ｌ0 と定速モード開始距離Ｌｍと
の何れか小さい方を仮加減速距離Ｌｄとする。又式（１
０）に於いて、ＴｍはＬ＝Ｌｍの時の移動目標時間であ
り、ｉ＝１／２〜１／３程度に選択することができる。
この実施例に於いては、Ｔｍを磁気ディスク装置の平均
シーク時間の設計値とし、ｉ＝１／２．８とする。又軌
道の最高目標速度は、式（２）からｔn ＝１／２の時に
生じるので、この場合の仮最大目標速度Ｖｍａｘｄは式
（１１）に示すものとなる。又サンプリング回数を計数
するカウンタＮは初期化して零とする。In the above equation (9), min (x,
y) indicates that the smaller one of x and y is selected, and the smaller one of the movement command distance L 0 and the constant speed mode start distance Lm is set as the temporary acceleration / deceleration distance Ld. Expression (1
In 0), Tm is the movement target time when L = Lm, and can be selected to be about i = 1/2 to 1/3.
In this embodiment, Tm is a design value of the average seek time of the magnetic disk device, and i = 1 / 2.8. Further, since the maximum target velocity of the track is generated when t n = 1/2 from the formula (2), the temporary maximum target velocity Vmaxd in this case is as shown in the formula (11). A counter N that counts the number of times of sampling is initialized to zero.
【００３０】ステップ（ｂ）；ステップ（ｂ）はステッ
プ（ｃ）〜（ｆ）からなり、移動距離補正計算部３８
は、仮移動目標時間Ｔｄと仮最大目標速度Ｖｍａｘｄと
を与えられて、移動距離補正量Ｌｃｏｒｒを求めるもの
で、先ず、Ｌ0≦Ｌｍについて判定する（ｃ）。なお、
各判断ステップに於けるＮは否定、Ｙは肯定を示す。Ｌ
0 ≦Ｌｍの場合、即ち、仮移動距離Ｌ0 が定速モード開
始距離Ｌｍより短い場合は、定速モードを含まないもの
であるから、次式により移動中に通過するセクタ数Ｓｄ
を算出する（ｄ）。 Ｓｄ＝Ｆｒ・Ｎｓ・Ｔｄ …（１３） ここで、Ｆｒは磁気ディスクの毎秒当たりの回転数、Ｎ
ｓは１トラック当たりのセクタ数である。Step (b); Step (b) comprises steps (c) to (f), and the moving distance correction calculation unit 38
Is to obtain a moving distance correction amount Lcorr given a temporary moving target time Td and a temporary maximum target speed Vmaxd. First, it is determined whether L 0 ≦ Lm (c). In addition,
N in each judgment step is negative, and Y is affirmative. L
When 0 ≤ Lm, that is, when the provisional movement distance L 0 is shorter than the constant speed mode start distance Lm, the constant speed mode is not included, and therefore the number of sectors Sd passing during the movement is calculated by the following equation.
Is calculated (d). Sd = Fr · Ns · Td (13) where Fr is the number of revolutions per second of the magnetic disk, and N
s is the number of sectors per track.
【００３１】又ステップ（ｃ）に於いてＬ0 ＞Ｌｍの場
合、仮移動距離Ｌ0 が定速モード開始距離Ｌｍより長い
為に定速モードを含むことになるから、次式により移動
中に通過するセクタ数Ｓｄを算出する（ｅ）。 Ｓｄ＝Ｆｒ・Ｎｓ・〔Ｔｍ＋｛（Ｌ0 −Ｌｍ）／Ｖｍａｘｄ｝〕 …（１４） ここで、（Ｌ0 −Ｌｍ）／Ｖｍａｘｄは、定速モードで
移動している時間を示しており、Ｔｍは加減速に要する
時間を示している。When L 0 > Lm in step (c), since the temporary moving distance L 0 is longer than the constant speed mode start distance Lm, the constant speed mode is included. The number of passing sectors Sd is calculated (e). Sd = Fr · Ns · [Tm + {(L 0 −Lm) / Vmaxd}] (14) Here, (L 0 −Lm) / Vmaxd indicates the time of movement in the constant speed mode, Tm represents the time required for acceleration / deceleration.
【００３２】次のステップ（ｆ）に於いては、移動完了
時のセクタカウンタの値Ｓｎｅｗを推定する。即ち、現
在のセクタカウンタ値がＳｏｌｄであり、移動時にＳｄ
個のセクタを通過するから、 Ｓｎｅｗ＝（Ｓｏｌｄ＋Ｓｄ）％Ｎｄ …（１５） により算出される。ここで、「％」は、モジュロ（剰
余）演算記号を示し、Ｓｎｅｗは、（Ｓｏｌｄ＋Ｓｄ）
をＮｄで割った剰余を示す。従って、Ｓｎｅｗは、０か
らＮｓ−１の範囲の整数値となる。In the next step (f), the value Snew of the sector counter at the time of completion of movement is estimated. That is, the current sector counter value is Sold, and when moving, Sd
Since it passes through this sector, it is calculated by Snew = (Sold + Sd)% Nd (15). Here, “%” indicates a modulo (remainder) operation symbol, and Snew is (Sold + Sd).
Indicates the remainder when is divided by Nd. Therefore, Snew is an integer value in the range of 0 to Ns-1.
【００３３】この推定セクタカウンタ値Ｓｎｅｗを用い
て、仮移動距離Ｌ0に対する補正量Ｌｃｏｒｒを次式で
求める。 Ｌｃｏｒｒ＝ＰｏｓＣｏｒｒ〔Ｓｎｅｗ，Ｈｎｅｗ〕 −ＰｏｓＣｏｒｒ〔Ｓｏｌｄ，Ｈｏｌｄ〕 …（１６） ここで、ＰｏｓＣｏｒｒ〔 〕は位置補正部３３の位置
補正テーブル４４を示し、セクタカウンタ値とヘッド選
択アドレスとをポインタとして、位置補正テーブル４４
を参照する。従って、この補正量Ｌｃｏｒｒを求めるに
は、位置補正テーブルを２回参照することになる。Using the estimated sector counter value Snew, the correction amount Lcorr for the temporary movement distance L 0 is calculated by the following equation. Lcorr = PosCorr [Snew, Hnew] -PosCorr [Sold, Hold] (16) Here, PosCorr [] indicates the position correction table 44 of the position correction unit 33, and the sector counter value and the head selection address are used as pointers. Position correction table 44
Refer to. Therefore, in order to obtain this correction amount Lcorr, the position correction table is referred to twice.
【００３４】ステップ（ｇ）；補正量Ｌｃｏｒｒは正負
何れかの値であり、移動時間再計算部３９は、この補正
処理Ｌｃｏｒｒにより仮加減速距離Ｌｄ及び仮移動距離
Ｌ0 を修正して、近似加減速距離Ｌｄｒｖ及び近似全移
動距離Ｌを次式で求める。 Ｌｄｒｖ＝Ｌｄ＋Ｌｃｏｒｒ …（１７） Ｌ＝Ｌ0 ＋Ｌｃｏｒｒ …（１８） 次に、式（１７）により近似加減速距離Ｌｄｒｖを用い
て移動目標時間Ｔを近似的に次式で求める。 Ｔ＝Ｔｍ・（Ｌｄｒｖ／Ｌｍ）1/2.8 …（１９）Step (g): The correction amount Lcorr is either a positive or negative value, and the moving time recalculating unit 39 corrects the temporary acceleration / deceleration distance Ld and the temporary moving distance L 0 by this correction processing Lcorr, and makes an approximation. The acceleration / deceleration distance Ldrv and the approximate total movement distance L are calculated by the following equations. Ldrv = Ld + Lcorr (17) L = L 0 + Lcorr (18) Next, the moving target time T is approximately calculated by the following equation using the approximate acceleration / deceleration distance Ldrv by the equation (17). T = Tm · (Ldrv / Lm) 1 / 2.8 (19)
【００３５】ステップ（ｈ）；軌道ゲイン計算部４０
は、移動目標時間Ｔと加減速距離Ｌｄｒｖとから、フィ
ードフォワード利得Ｇｆｆと、最高軌道速度Ｖｍａｘと
を次式で求める。 Ｇｆｆ＝８４０×（Ｌｄｒｖ／Ｔ2 ） …（２０） Ｖｍａｘ＝１４０×（Ｌｄｒｖ／Ｔ） …（２１）Step (h): Orbital gain calculator 40
Calculates the feedforward gain Gff and the maximum orbit velocity Vmax from the target travel time T and the acceleration / deceleration distance Ldrv by the following equations. Gff = 840 × (Ldrv / T 2 ) (20) Vmax = 140 × (Ldrv / T) (21)
【００３６】ステップ（ｉ）；ステップ（ｉ）は、図５
に示すように、ステップ（ｋ）〜（ｎ）からなり、駆動
状態判定部４１は、加減速距離Ｌｄｒｖと移動距離Ｌと
検出器３６からの検出位置Ｘｎとが入力されて、ステッ
プ（ｋ）〜（ｎ）の処理を行うものである。又各サンプ
リング周期毎に得られる検出位置Ｘｎを基にステップ
（ｊ）〜（ｕ）の処理が繰り返される。即ち、ステップ
（ｊ）に於いてサンプリングにより入力データが得られ
たことを判定（Ｙ）し、ステップ（ｉ）に移行し、ステ
ップ（ｋ）以下の処理を行うものである。ステップ
（ｉ）に於いては、先ず、Ｌ≦Ｌｍについて判定し
（ｋ）、Ｌ≦Ｌｍの場合、即ち、移動距離Ｌが定速モー
ド開始距離Ｌｍより短い為に定速モードを含まない場合
は、Ｘｎ＜（Ｌｄｒｖ／２）か否かを判定し（ｌ）、Ｘ
ｎ＜（Ｌｄｒｖ／２）の場合、即ち、検出位置Ｘｎが加
減速距離Ｌｄｒｖの半分以下の時は、加速状態ｓｔａｔ
ｅ＝１と判定する。この場合の目標加速度は、図１０に
示すように、正規化時間ｔn が０≦ｔn ≦１／２の範囲
にある場合を示し、従って、検出位置Ｘｎが加減速距離
Ｌｄｒｖの１／２を超えたか否かで加速か減速かの判定
をすることができる。Step (i); Step (i) is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the driving state determination unit 41 is input with the acceleration / deceleration distance Ldrv, the movement distance L, and the detection position Xn from the detector 36, and the driving state determination unit 41 receives the steps (k) to (n). Processes (n) to (n) are performed. Further, the processes of steps (j) to (u) are repeated based on the detection position Xn obtained at each sampling cycle. That is, it is determined in step (j) that the input data has been obtained by sampling (Y), the process proceeds to step (i), and the processes after step (k) are performed. In step (i), first, it is judged whether L ≦ Lm (k), and when L ≦ Lm, that is, when the moving distance L is shorter than the constant speed mode start distance Lm, the constant speed mode is not included. Determines whether Xn <(Ldrv / 2) (l), X
When n <(Ldrv / 2), that is, when the detected position Xn is less than half the acceleration / deceleration distance Ldrv, the acceleration state stat
It is determined that e = 1. As shown in FIG. 10, the target acceleration in this case shows the case where the normalized time t n is in the range of 0 ≦ t n ≦ 1/2, and therefore the detected position Xn is ½ of the acceleration / deceleration distance Ldrv. It is possible to determine whether to accelerate or decelerate depending on whether or not the value exceeds.
【００３７】又ステップ（ｌ）に於いて、Ｘｎ＜（Ｌｄ
ｒｖ／２）でない場合は、減速状態ｓｔａｔｅ＝−１と
判定する。又ステップ（ｋ）に於いて、Ｌ≦Ｌｍでない
場合、即ち、移動距離Ｌが定速モード開始距離Ｌｍより
長く、加速モードと減速モードとの中間に定速モードを
含ませる場合、Ｘｎ＜（Ｌｄｒｖ／２）か否かを判定し
（ｍ）、Ｘｎ＜（Ｌｄｒｖ／２）の場合は、加速状態ｓ
ｔａｔｅ＝１と判定する。又ステップ（ｍ）に於いて、
Ｘｎ＜（Ｌｄｒｖ／２）でない場合は、（Ｌ−Ｘｎ）＜
（Ｌｄｒｖ／２）か否かを判定し（ｎ）、（Ｌ−Ｘｎ）
＜（Ｌｄｒｖ／２）の場合は、減速状態ｓｔａｔｅ＝−
１と判定し、（Ｌ−Ｘｎ）＜（Ｌｄｒｖ／２）でない場
合は、定速状態ｓｔａｔｅ＝０と判定する。又残り移動
距離はＬ−Ｘｎにより与えられる。In step (l), Xn <(Ld
If it is not rv / 2), it is determined that the deceleration state is state = -1. Further, in step (k), when L ≦ Lm is not satisfied, that is, when the moving distance L is longer than the constant speed mode start distance Lm and the constant speed mode is included between the acceleration mode and the deceleration mode, Xn <( It is determined whether or not Ldrv / 2) (m), and if Xn <(Ldrv / 2), the acceleration state s
It is determined that tate = 1. In step (m),
If not Xn <(Ldrv / 2), (L-Xn) <
(Ldrv / 2) is determined (n), (L-Xn)
If <(Ldrv / 2), deceleration state state =-
If it is determined to be 1, and (L-Xn) <(Ldrv / 2) is not satisfied, it is determined that the constant velocity state is state = 0. The remaining moving distance is given by L-Xn.
【００３８】ステップ（ｏ）；正規化計算部４２は、ス
テップ（ｐ），（ｑ），（ｒ）の処理により正規化時間
Ｔｎを求めるものであり、正規化サンプリング時間Ｔｕ
＝Ｔｓ／Ｔ（ここで、Ｔｓはサンプリング周期）と制御
状態ｓｔａｔｅと残り移動距離（Ｌ−Ｘｎ）とが入力さ
れて、加速状態ｓｔａｔｅ＝１の時は、Ｔｎ＝Ｎ・Ｔｕ
とする（ｑ）。この場合のＮは、軌道計算開始からＮ回
目のサンプリングであるこを示す。又定速状態ｓｔａｔ
ｅ＝０の時は、Ｔｎ＝０．５とし（ｐ）、減速状態ｓｔ
ａｔｅ＝−１の時は、Ｔｎ＝ＮｏｒｍＴａｂｌｅ〔Ｌ−
Ｘｎ〕とする（ｒ）。なお、ＮｏｒｍＴａｂｌｅ〔Ｌ−
Ｘｎ〕は、正規化目標位置ｙについて、ｙ＝ｘ4 （３５
−８４ｘ＋７０ｘ2 −２０ｘ3 ）の式（即ち、式(1) ）
をｘについて解いた値のテーブルであり、このテーブル
により実測位置から正規化時間を求めることができる。
例えば、ｙ＝０．５〜１．０に対するｘの値を格納して
おくことができる。Step (o): The normalization calculation section 42 obtains the normalization time Tn by the processing of steps (p), (q) and (r), and the normalization sampling time Tu.
= Ts / T (where Ts is a sampling period), the control state state and the remaining moving distance (L-Xn) are input, and when the acceleration state state = 1, Tn = N · Tu
(Q). N in this case indicates that it is the Nth sampling from the start of the trajectory calculation. Also constant speed state stat
When e = 0, Tn = 0.5 (p), deceleration state st
When ate = -1, Tn = NormTable [L-
Xn] (r). In addition, NormTable [L-
Xn] is y = x 4 (35
-84x + 70x 2 -20x 3) formula (i.e., formula (1))
Is a table of values obtained by solving for x, and the normalized time can be obtained from the actual measurement position by this table.
For example, the value of x for y = 0.5 to 1.0 can be stored.
【００３９】ステップ（ｓ）；軌道計算部４２は、軌道
ゲイン計算部４０からのフィードフォワード利得Ｇｆｆ
と最高軌道速度Ｖｍａｘと正規化計算部４２からの正規
化時間Ｔｎとが入力されて、 ＴｒｊＵｎ＝Ｇｆｆ・Ｔｎ2 （１−Ｔｎ2 ）（０．５−Ｔｎ） …（２２） ＴｒｊＶｎ＝Ｖｍａｘ・Ｔｎ3 （１−Ｔｎ3 ） …（２３） により、フィードフォワード電流ＴｒｊＵｎと目標速度
ＴｒｊＶｎとを算出して、追従制御部３２の状態制御器
４６に入力する。Step (s): The trajectory calculation unit 42 feeds the feedforward gain Gff from the trajectory gain calculation unit 40.
Maximum orbital velocity Vmax and normalized time Tn is input from the normalizing calculation unit 42 and, TrjUn = Gff · Tn 2 ( 1-Tn 2) (0.5-Tn) ... (22) TrjVn = Vmax · The feedforward current TrjUn and the target speed TrjVn are calculated by Tn 3 (1−Tn 3 ) ... (23) and are input to the state controller 46 of the tracking control unit 32.
【００４０】ステップ（ｔ）；追従制御部３２の状態推
定器４５は、検出器３６からの検出位置Ｘｎと、状態制
御器４６からの駆動電流Ｕｎとが入力されて、 ＥｓｔＸｎ＝（１−Ｌ1 ）ＥｓｔＸｎ-1＋ＥｓｔＶｎ-1＋ＧｍＵｎ-1 ＋Ｌ1 ・Ｘｎ …（２４） ＥｓｔＶｎ＝−Ｌ2 ・ＥｓｔＸｎ-1＋ＥｓｔＶｎ-1 ＋２Ｇｍ・Ｕｎ-1＋Ｌ2 ・Ｘｎ …（２５） Ｇｆｂ＝ＧＴａｂｌｅ〔ＥｓｔＶｎ〕 …（２６） により推定位置ＥｓｔＸｎと推定速度ＥｓｔＶｎとフィ
ードバック利得Ｇｆｂとを求める。なお、定数Ｇｍは、 Ｇｍ＝（Ｋｆ・Ｔｓ2 ・Ｇｄｒｖ・Ｇｓｎｓ）／（２Ｍ・Ｌｔｐ） で与えられる。ここで、Ｇｄｒｖは駆動回路３４の利
得、Ｇｓｎｓは検出器３６の利得であり、Ｌｔｐはトラ
ックピッチである。又Ｌ1 ，Ｌ2 は状態推定器（オブザ
ーバ）の特性を決める定数であり、状態推定器の設計法
を用いて決定する。この設計法は、例えば、「ダイナミ
ックシステムのディジタル制御」（著Ｇ．Ｆ．フランク
リン及びＪ．Ｄ．パウエル）に詳細に説明されている。
又（２６）式は、推定速度ＥｓｔＶｎに対応してフィー
ドバック利得Ｇｆｂを格納したテーブルＧＴａｂｌｅ
〔ＥｓｔＶｎ〕からフィードバック利得Ｇｆｂを読出す
ことを示す。又サンプリングカウンタをインクレメント
する（Ｎ＝Ｎ＋１）。Step (t): The state estimator 45 of the tracking control unit 32 receives the detected position Xn from the detector 36 and the drive current Un from the state controller 46, and EstXn = (1-L 1) EstXn-1 + EstVn- 1 + GmUn-1 + L 1 · Xn ... (24) EstVn = -L 2 · EstXn-1 + EstVn-1 + 2Gm · Un-1 + L 2 · Xn ... (25) Gfb = GTable [EstVn] ... (26) Then, the estimated position EstXn, the estimated speed EstVn, and the feedback gain Gfb are obtained. The constant Gm is given by Gm = (Kf · Ts 2 · Gdrv · Gsns) / (2M · Ltp). Here, Gdrv is the gain of the drive circuit 34, Gsns is the gain of the detector 36, and Ltp is the track pitch. L 1 and L 2 are constants that determine the characteristics of the state estimator (observer), and are determined by using the design method of the state estimator. This design method is described in detail, for example, in "Digital Control of Dynamic Systems" (written by GF Franklin and JD Powell).
Further, the equation (26) is a table GTTable that stores the feedback gain Gfb corresponding to the estimated speed EstVn.
It shows that the feedback gain Gfb is read from [EstVn]. In addition, the sampling counter is incremented (N = N + 1).
【００４１】ステップ（ｕ）；状態制御器４６は、フィ
ードフォワード電流ＴｒｊＵｎと目標速度ＴｒｊＶｎと
推定得度ＥｓｔＶｎとフィードバック利得Ｇｆｂとが入
力されて、 Ｕｎ＝ＴｒｊＵｎ＋Ｇｆｂ・（ＴｒｊＶｎ−ＥｓｔＶｎ） …（２７） により駆動電流Ｕｎを算出する。この駆動電流Ｕｎを駆
動回路３４を介してアクチュエータ３５に加えることに
より、目標移動軌道に追従し、且つ安定に位置決め制御
を行うことができる。Step (u): The state controller 46 receives the feedforward current TrjUn, the target speed TrjVn, the estimated gain EstVn and the feedback gain Gfb, and outputs Un = TrjUn + Gfb. (TrjVn-EstVn) (27). The drive current Un is calculated. By applying this drive current Un to the actuator 35 via the drive circuit 34, it is possible to follow the target movement trajectory and perform stable positioning control.
【００４２】図６は位置補正テーブルの説明図であり、
位置補正部３３（図３参照）の位置補正テーブル４４
は、ヘッド番号Ｈｅａｄ０〜Ｈｅａｄ（Ｍ−１）のＭ個
のヘッド対応に、セクタ番号Ｓｃｔ０〜Ｓｃｔ（Ｎ−
１）のＮ個のセクタに於ける位置補正量がシリンダ（ｃ
ｙｌ）を単位で格納されている。例えば、ディスク１２
0 のセクタ番号Ｓｃｔ０に位置するヘッド１３0 （Ｈｅ
ａｄ０）の位置補正量は＋０．１２、ディスク１２1 の
セクタ番号Ｓｃｔ０に位置するヘッド１３1 （Ｈｅａｄ
１）の位置補正量は、＋０．６１、又ヘッド番号Ｈｅａ
ｄ２の図示を省略したヘッドの位置補正量は、−０．３
１の場合を示している。この位置補正テーブル４４は、
電源投入時や所定時間毎等に於いて、サーボ専用面のサ
ーボ情報による位置と、データ面の特殊トラックのサー
ボ情報による位置とを基に、位置補正量を求めて、随時
修正することができる。FIG. 6 is an explanatory diagram of the position correction table.
Position correction table 44 of the position correction unit 33 (see FIG. 3)
Corresponds to M heads with head numbers Head0 to Head (M-1), and sector numbers Sct0 to Sct (N-
The position correction amount in N sectors of 1) is the cylinder (c
yl) is stored as a unit. For example, the disk 12
Head 13 located sector number Sct0 of 0 0 (the He
The position correction amount of (ad0) is +0.12, and the head 13 1 (Head) located at the sector number Sct0 of the disk 12 1
The position correction amount of 1) is +0.61, and the head number is Hea.
The position correction amount of the head (not shown) of d2 is -0.3.
The case of 1 is shown. This position correction table 44 is
When the power is turned on or at predetermined time intervals, the position correction amount can be obtained and corrected at any time based on the position of the servo information on the servo-only surface and the position of the servo information on the special track on the data surface. ..
【００４３】従って、現在位置のセクタ番号Ｓｏｌｄと
移動前のヘッド番号Ｈｏｌｄとにより位置補正テーブル
４４をアクセスして、位置補正量Ｌｃｏを読出し、仮移
動距離Ｌｄに基づく移動完了時点の予測したセクタ番号
Ｓｎｅｗと、新しく選択されたヘッドの番号Ｈｎｅｗと
により、位置補正テーブル４４を再度アクセスして、位
置補正量Ｌｃ1 を読出し、それらを式（１６）に従って
演算することにより、仮移動距離Ｌｄを修正する為の移
動補正量Ｌｃｏｒｒが得られる。即ち、現在位置から指
令位置への全移動距離を仮全移動距離Ｌｄとし、その仮
全移動距離Ｌｄを基に仮移動目標時間Ｔｄを求め、その
仮移動目標時間Ｔｄによる仮移動目標軌道を求め、それ
による移動完了時点の位置の位置補正量を求めて、仮移
動距離Ｌｄを修正して、実際に移動させるべき距離を求
める。即ち、位置補正量は１シリンダ以下の小数点の値
であるから、１シリンダ以下の精度で位置決めの近似を
することができる。又１回の修正処理によって必要な精
度の移動距離が得られない場合は、修正された全移動距
離を仮移動距離として、前述の処理を繰り返すことにな
る。又本発明は、磁気ディスク装置や光ディスク装置以
外の他の位置決め制御する為の各種の被制御体に対して
も適用することができるものである。Therefore, the position correction table 44 is accessed by the sector number Sold of the current position and the head number Hold before the movement, the position correction amount Lco is read, and the predicted sector number at the time of the movement completion based on the temporary movement distance Ld. The temporary movement distance Ld is corrected by accessing the position correction table 44 again by Snew and the newly selected head number Hnew to read the position correction amount Lc 1 and calculating them according to the equation (16). A movement correction amount Lcorr for obtaining That is, the total moving distance from the current position to the command position is set as the temporary total moving distance Ld, the temporary moving target time Td is calculated based on the temporary total moving distance Ld, and the temporary moving target trajectory based on the temporary moving target time Td is calculated. Then, the position correction amount of the position at the time of completion of the movement is obtained, the temporary movement distance Ld is corrected, and the distance to be actually moved is obtained. That is, since the position correction amount is a decimal point value of 1 cylinder or less, the positioning can be approximated with an accuracy of 1 cylinder or less. Further, when the moving distance with the required accuracy cannot be obtained by one correction processing, the above-mentioned processing is repeated with the corrected total moving distance as the temporary moving distance. Further, the present invention can be applied to various controlled bodies for positioning control other than the magnetic disk device and the optical disk device.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、演算制
御部４の軌道発生部６に於いて、現在位置と指令位置と
の間の全移動距離を仮全移動距離として、仮移動目標軌
道を求め、位置補正部５を参照して被制御体１の移動完
了時点の位置補正値を求め、この位置補正値により仮全
移動距離を修正して、移動目標軌道を求めるものであ
り、磁気ディスク装置に適用した場合には、複数のヘッ
ド間の位置ずれに対してもそれぞれ位置ずれを補正し
て、正確な位置決めを行うことができる。又その場合の
移動目標軌道は、加速，減速パターンを表す代数多項式
により求めるものであり、その移動目標軌道に従って追
従制御部７が駆動部２を制御し、位置ずれを補正した正
確な指令位置に、高速且つ安定に被制御体１を位置決め
することができる利点がある。As described above, according to the present invention, in the trajectory generation section 6 of the arithmetic control section 4, the total movement distance between the current position and the command position is set as the temporary total movement distance, and the temporary movement target is set. A trajectory is obtained, a position correction value at the time when the movement of the controlled object 1 is completed is obtained by referring to the position correction unit 5, and the temporary total movement distance is corrected by this position correction value to obtain a movement target trajectory. When applied to a magnetic disk device, it is possible to correct misalignment even for misalignment between a plurality of heads and perform accurate positioning. Further, the movement target trajectory in that case is obtained by an algebraic polynomial representing the acceleration / deceleration pattern, and the tracking control unit 7 controls the drive unit 2 in accordance with the movement target trajectory to obtain an accurate command position in which the positional deviation is corrected. There is an advantage that the controlled object 1 can be positioned at high speed and stably.
【００４５】又図７は本発明の実施例の効果説明図であ
り、横軸はシリンダを単位とした全移動距離〔ｃｙ
ｌ〕、縦軸は実測による実移動時間〔ｍｓ〕及び実移動
時間の分布の標準偏差を示し、又実線曲線は本発明の実
施例、点線曲線は従来例を示す。又Ｍａｘ，Ａｖｅ，Ｍ
ｉｎは１シリンダの移動指令を与えた時の実移動時間の
分布の最大値、平均値、最小値を示し、ＳｔｄＤｅｖは
標準偏差を示す。即ち、１シリンダの移動指令に対して
位置修正後の全移動距離は０．３７５〜１．６２５シリ
ンダの範囲で変化し、位置補正量が零の場合は、本発明
の実施例も従来例も約２ｍｓ程度の実移動時間で移動完
了となり、その場合のばらつきも小さいものとなる。FIG. 7 is an explanatory view of the effects of the embodiment of the present invention, in which the horizontal axis represents the total moving distance [cy] in cylinder units.
l], the vertical axis represents the actual movement time [ms] and the standard deviation of the distribution of the actual movement time, the solid curve represents the embodiment of the present invention, and the dotted curve represents the conventional example. Also Max, Ave, M
in indicates the maximum value, the average value, and the minimum value of the distribution of the actual movement time when the movement command for one cylinder is given, and StdDev indicates the standard deviation. That is, the total movement distance after position correction with respect to the movement command of one cylinder changes in the range of 0.375 to 1.625 cylinders, and when the position correction amount is zero, both the embodiment of the present invention and the conventional example. The movement is completed in an actual movement time of about 2 ms, and the variation in that case is small.
【００４６】しかし、位置補正を行った場合は、本発明
の実施例によれば、位置補正を行うことによる１シリン
ダ分以下の値を含む修正した全移動距離を求め、それに
よる移動目標軌道を求めるから、実線曲線で示すよう
に、実移動時間の最大値Ｍａｘと最小値Ｍｉｎのばらつ
きが小さく、且つ０．３７５〜１．６２５の全移動距離
に比例して実移動時間は１．５ｍｓ〜２ｍｓの変化とな
る。これに対して、従来例に於いては、１シリンダの移
動指令に対する移動目標軌道を求めて、指令位置に到達
してから位置ずれを補正する制御が行われることになる
から、全移動距離に対してＶ字状の点線曲線で示す特性
となり、位置修正量が大きくなる程、正確な位置決めが
できていないことが判る。例えば、０．４シリンダの全
移動距離の場合、実移動時間の最大値Ｍａｘは３．８ｍ
ｓ、最小値Ｍｉｎは２．２ｍｓとなり、本発明の実施例
に比較して実移動時間が大きく且つばらつきが大きくな
る。即ち、標準偏差ＳｔｄＤｅｖの曲線で示すように、
本発明の実施例によれば、実移動時間の変動が小さいこ
とが判り、安定且つ高速に位置決めすることができる利
点がある。However, when the position correction is performed, according to the embodiment of the present invention, the corrected total movement distance including the value of one cylinder or less is obtained by performing the position correction, and the movement target trajectory based on the corrected total movement distance is obtained. Therefore, as shown by the solid line curve, the variation between the maximum value Max and the minimum value Min of the actual movement time is small, and the actual movement time is 1.5 ms or more in proportion to the total movement distance of 0.375 to 1.625. The change is 2 ms. On the other hand, in the conventional example, since the movement target trajectory for the movement command for one cylinder is obtained and the control for correcting the positional deviation is performed after reaching the command position, the total movement distance is changed. On the other hand, the characteristic is represented by a V-shaped dotted curve, and it can be seen that the larger the position correction amount, the less accurate the positioning. For example, when the total travel distance is 0.4 cylinder, the maximum value Max of the actual travel time is 3.8 m.
s and the minimum value Min are 2.2 ms, which means that the actual movement time is large and the variation is large as compared with the embodiment of the present invention. That is, as shown by the curve of standard deviation StdDev,
According to the embodiment of the present invention, it is found that the fluctuation of the actual movement time is small, and there is an advantage that positioning can be performed stably and at high speed.
【図１】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図２】本発明の実施例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例の演算制御部のブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram of an arithmetic control unit according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例のフローチャートである。FIG. 4 is a flow chart of an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施例のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of an embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施例の位置補正テーブルの説明図で
ある。FIG. 6 is an explanatory diagram of a position correction table according to the embodiment of this invention.
【図７】本発明の実施例の効果説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of effects of the embodiment of the present invention.
【図８】磁気ディスク装置の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a magnetic disk device.
【図９】従来例の制御特性説明図である。FIG. 9 is a diagram illustrating control characteristics of a conventional example.
【図１０】従来例の目標軌道の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a target trajectory of a conventional example.
【図１１】従来例の定速モードを含む目標軌道の説明図
である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a target trajectory including a constant speed mode of a conventional example.
【図１２】データ面サーボ信号の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of data surface servo signals.
１ 被制御体 ２ 駆動部 ３ 位置検出部 ４ 演算制御部 ５ 位置補正部 ６ 軌道発生部 ７ 追従制御部 1 controlled object 2 drive section 3 position detection section 4 arithmetic control section 5 position correction section 6 trajectory generation section 7 tracking control section
Claims (1)
位置決めする駆動部（２）と、前記被制御体（１）の位
置を検出する位置検出部（３）と、該位置検出部（３）
による前記被制御体（１）の検出位置と前記指令位置と
を基に、前記駆動部（２）を制御する演算制御部（４）
と、位置補正部（５）とを備え、 前記演算制御部（４）は、前記被制御体（１）の現在位
置と前記指令位置との間の全移動距離を基に移動目標軌
道を算出する軌道発生部（６）と、該軌道発生部（６）
からの前記移動目標軌道と前記位置検出部（３）による
検出位置とを基に、前記移動目標軌道に前記被制御体
（１）が追従して移動するように前記駆動部（２）を制
御する追従制御部（７）とを有し、 前記軌道発生部（６）は、移動目標時間を基に前記被制
御体（１）の移動が完了する時点に於ける位置補正値を
前記位置補正部（５）を参照して予測し、前記被制御体
（１）の現在位置と前記指令位置との間の全移動距離を
前記位置補正値により修正し、該修正された全移動距離
を基に、加速，減速パターンを示す代数多項式による移
動目標軌道を求め、該移動目標軌道に前記被制御体
（１）を追従制御するように前記追従制御部（７）は前
記駆動部（２）を制御して位置決めすることを特徴とす
る位置決め制御方式。1. A drive section (2) for moving a controlled body (1) to position it at a command position, a position detection section (3) for detecting the position of the controlled body (1), and the position detection. Division (3)
An arithmetic control unit (4) for controlling the drive unit (2) based on the detected position of the controlled object (1) and the commanded position by
And a position correction unit (5), and the arithmetic control unit (4) calculates a movement target trajectory based on the total movement distance between the current position of the controlled body (1) and the command position. Trajectory generating unit (6) and a trajectory generating unit (6)
The drive unit (2) is controlled so that the controlled body (1) follows the movement target trajectory based on the movement target trajectory from the position and the position detected by the position detection unit (3). The trajectory generation section (6) corrects the position correction value at the time when the movement of the controlled object (1) is completed based on the movement target time. Prediction is made by referring to the section (5), the total movement distance between the current position of the controlled object (1) and the command position is corrected by the position correction value, and the corrected total movement distance is used as a basis. In addition, the tracking control unit (7) controls the drive unit (2) so as to obtain a moving target trajectory by an algebraic polynomial showing acceleration and deceleration patterns and follow the controlled target trajectory (1). Positioning control method characterized by controlling and positioning.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324148A JP2736716B2 (en) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | Positioning control method |
| EP92310604A EP0543654B1 (en) | 1991-11-22 | 1992-11-20 | Positioning control system |
| DE69227434T DE69227434T2 (en) | 1991-11-22 | 1992-11-20 | Position control system |
| KR1019920022063A KR960013213B1 (en) | 1991-11-22 | 1992-11-23 | Positioning control system |
| US07/980,928 US5469414A (en) | 1991-11-22 | 1992-11-23 | Positioning control system |
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5859742A (en) * | 1995-11-17 | 1999-01-12 | Fujitsu Limited | Disk storage apparatus having head overshoot and undershoot control |
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- 1991-12-09 JP JP3324148A patent/JP2736716B2/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971125 |
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