JPS6342073A - Magnetic disk device - Google Patents
Magnetic disk deviceInfo
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- JPS6342073A JPS6342073A JP18528286A JP18528286A JPS6342073A JP S6342073 A JPS6342073 A JP S6342073A JP 18528286 A JP18528286 A JP 18528286A JP 18528286 A JP18528286 A JP 18528286A JP S6342073 A JPS6342073 A JP S6342073A
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Landscapes
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、電子計算機の外部記憶装置である磁気ディス
ク装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a magnetic disk device that is an external storage device for an electronic computer.
〈従来の技術と問題点〉
磁気ディスク装置は、メモリとしての磁気ディスクを萌
提として、磁気ヘッドによる情報の記録・再生系の他、
磁気ヘッドの位置決め機構及び位置決め制御系も存在す
る。この磁気ヘッドの位置決めについては、サーボ面と
呼ばれる特定の磁気ディスク面に同心円状に配列された
複数のトラック（サーボトラック）に記録された位置信
号（サーボ（２号）に基つき磁気ヘッドを動かすことに
よっている。そして、ヘッドの位置決め機構を制御する
ヘッド位置決め制御系の動作としては、目標トラック上
に磁気ヘッドを高速度で移動させるための速度制御モー
ドと、ディスクの回転に伴って振動している目標サーボ
トラックに磁気ヘッドを高精度で追従させるための追従
制御モードとのデュアルモードて構成される。このうち
、速度制御モードでは、磁気ヘッドを移動させるアクチ
ュエータか急激に加速・誠速させられることから、ヘッ
ドアームやヘッド支持機構等のアクチュエータの機構の
固を振動か励起され、−制御ループ内に残留振動が生じ
る。この残留振動が整定するまでは速度制御から追従−
制御へのモード切り替えができないことから、アクチュ
エータの機構の残留振動はヘッド位置決め時間の短縮を
阻害する。<Conventional technology and problems> Magnetic disk drives use magnetic disks as memory, and in addition to information recording and reproducing systems using magnetic heads,
There are also magnetic head positioning mechanisms and positioning control systems. Regarding the positioning of this magnetic head, the magnetic head is moved based on position signals (servo (No. 2)) recorded on multiple tracks (servo tracks) arranged concentrically on a specific magnetic disk surface called a servo surface. The operation of the head positioning control system that controls the head positioning mechanism includes a speed control mode for moving the magnetic head at high speed over the target track, and a speed control mode for moving the magnetic head at high speed over the target track, and a mode for vibrating with the rotation of the disk. It consists of a dual mode, including a tracking control mode to make the magnetic head follow the target servo track with high precision.In the speed control mode, the actuator that moves the magnetic head is rapidly accelerated and speeded up. As a result, the actuator mechanisms such as the head arm and head support mechanism are vibrated or excited, resulting in residual vibration within the control loop.Until this residual vibration is stabilized, speed control must be followed.
Since the control mode cannot be switched, residual vibration of the actuator mechanism hinders the reduction of head positioning time.
また、追従制御モードではサーボトラックと磁気ヘッド
との位置誤差低吟を磁気ヘッド位置決め制御系の制御偏
差としてアクチュエータを駆動し、磁気ヘッドの位置を
修正して所定のトラックに追従させている。すなわち追
従制御系はトラック振れを目標値の変化とする閉ループ
サーボ系であるうそして、この場合の発生する振動とし
ては、例えば、ディスク回転数か３０００ｒｐｍの磁気
ディスク装置においては、一般に回転系の不釣合いによ
り振動周波数５０Ｈｚのトラック振れ成分が支配的に生
ずる場合が多い。しかも、実際にはこれ以外にも５０Ｈ
ｚの高調波成分及びスピンドル・支持軸受の速成モード
振動に起因する成分なども存在する。このため、近年の
高上ラック密度化された磁気ディスク装置においては３
００〜５００Ｈｚ程度の追従帯域が必要とされている。In the tracking control mode, the positional error between the servo track and the magnetic head is used as a control deviation of the magnetic head positioning control system to drive the actuator, correcting the position of the magnetic head and causing it to follow a predetermined track. In other words, the tracking control system is a closed-loop servo system that uses track runout as a change in target value, and the vibration that occurs in this case is generally caused by an error in the rotation system, for example, in a magnetic disk drive with a disk rotation speed of 3000 rpm. Due to the balance, a track vibration component with a vibration frequency of 50 Hz is often dominantly generated. Moreover, there are actually 50H other than this.
There are also harmonic components of z and components caused by rapid mode vibration of the spindle and support bearing. For this reason, in recent years, magnetic disk drives with high rack densities have
A tracking band of about 00 to 500 Hz is required.
一方、追従制ｏ４系の制御地域は一巡伝達関数のカット
オフ周波数ｆｅで見積ることが可能であり、このｆｅが
高いほど高精度なヘッド位置決めが可能である。しかし
、−巡伝達関数には機構の機械的固有振動に起因する共
振か現れ、カットオフ周波数ｆｃの大きさはこの固有振
動数によって制限される。特に揺動系アクチュエータに
おいては、主要な振動モードは曲げであり、しかも、設
計においては小形化のための幾何学的寸法や駆動エネル
キ低減のための軽量化等の厳しい制約条件を満足させる
必要があることから、例えば５００１１ｚのようにカッ
トオフ周波数を高くするよう機械的な固有振動数を飛躍
的に高くすることは一般に困難な課題である。したがっ
て例えば３００〜５００Ｈｚの追従帯域を十分高く設定
すること、すなわちヘッド位置決めの高精度化は固有振
動数が高くとれずカットオフ周波数ｆｃも限られるので
、限界が生ずる。On the other hand, the control region of the tracking system O4 system can be estimated by the cutoff frequency fe of the open loop transfer function, and the higher the fe, the more accurate head positioning is possible. However, resonance due to the mechanical natural vibration of the mechanism appears in the -cyclic transfer function, and the magnitude of the cutoff frequency fc is limited by this natural frequency. Especially in rocking actuators, the main vibration mode is bending, and the design must satisfy strict constraints such as geometric dimensions for miniaturization and weight reduction for reducing drive energy. For this reason, it is generally difficult to dramatically increase the mechanical natural frequency to increase the cutoff frequency, such as 50011z. Therefore, setting a sufficiently high tracking band of, for example, 300 to 500 Hz, that is, increasing the accuracy of head positioning, has a limit because the natural frequency cannot be set high and the cutoff frequency fc is also limited.
この結果、速度制御モードでも追従制御モードでも、高
速高精度なヘッド位置決めを実現するには、アクチュエ
ータの機構の振動を可能な限り低減したり固有振動数を
支障なく高くすることが重要な課題となる。As a result, in order to achieve high-speed, high-precision head positioning in both speed control mode and follow-up control mode, it is important to reduce the vibration of the actuator mechanism as much as possible and to increase the natural frequency without causing any problems. Become.
さて、振動が生ずるヘッド位置決め機構の揺動形アクチ
ュエータにおける主な固有振動としては、ヘッド支持機
構、駆動コイルやコイルボビンよりなるコイル構造体、
ヘッドアーム、ロータリシリンダ、コイル構造体からな
るロータリキャリッジ、等からなる可動部の曲げモード
振動と、揺動中心に位置するピボット軸の曲げやピボッ
ト軸受のラジアル弾性変位モード、等のいわゆるピボッ
ト部の並進変位モード振動とがあげられる。このうち、
可動部の曲げモード振動については、ヘッドアームのフ
レーム構造化等により前述の固有振動数を高くすること
は比較的容易であるが、ピボット部の並進変位モード振
動については、ピボット軸径の拡大に限界があり−Ｆ記
口Ｔ動部かピボット軸の負荷質量として作用する等の理
由により、固有振動数を高くすることは困難である。Now, the main natural vibrations in the swing type actuator of the head positioning mechanism that generate vibrations include the head support mechanism, the coil structure consisting of the drive coil and the coil bobbin,
Bending mode vibrations of movable parts such as the head arm, rotary cylinder, and rotary carriage consisting of a coil structure, bending of the pivot shaft located at the center of oscillation, and radial elastic displacement mode of the pivot bearing, etc. One example is translational displacement mode vibration. this house,
Regarding bending mode vibration of the movable part, it is relatively easy to increase the above-mentioned natural frequency by structuring the head arm frame, etc. However, regarding translational displacement mode vibration of the pivot part, increasing the pivot shaft diameter There is a limit - It is difficult to increase the natural frequency due to reasons such as the fact that the F register acts as a load mass on the pivot shaft.
従来技術では、固有振動数に起因する共撮を制御系内の
帯域除去フィルタにより抑圧することも試みられている
が、固有振動数か低い場合には制ｒ８系の低域位相特性
に態形習を及ぼすことから根本的な改善にはならないと
いう欠点があった。In the conventional technology, an attempt has been made to suppress the co-photography caused by the natural frequency using a band rejection filter in the control system, but when the natural frequency is low, the low-frequency phase characteristics of the suppressor r8 system are affected. The drawback was that it did not lead to fundamental improvements because it affected the current situation.
一方、上記の問題に対処するため、アクチュエータ可動
部やヘッド等の局所的な変位や速度をセンサにより検知
し、それを制御系のフィードバック量として機構共振を
抑圧する方法も従来から知られているか、軽量化か必須
条件である可動部に付設可能な軽量・小形かつ高精度な
変位センサ、速度センサは現在のところ見あたらず、実
現が困難であるという欠点があった。On the other hand, in order to deal with the above-mentioned problem, a method has been known in the past in which the local displacement and speed of the actuator movable part, head, etc. is detected by a sensor, and this is used as a feedback amount for the control system to suppress mechanical resonance. However, there is currently no lightweight, compact, and highly accurate displacement sensor or speed sensor that can be attached to a movable part, which is an essential requirement, and the disadvantage is that it is difficult to realize it.
また、磁気ヘッドに付設した半導体加速度センサからの
出力を制御系フィードバックする制御方法が特開昭６０
−１３６９７２に開示さゎているが、半導体加速度セン
サをヘッドに付設するには膨大な半導体プロセスを立ち
上げる必要がある、センサの付設により磁気ヘッドの質
量が増大して力学的特性が悪化する、などの欠点があっ
た。In addition, a control method for feeding back the output from a semiconductor acceleration sensor attached to a magnetic head to a control system was developed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60/1989.
- As disclosed in 136972, attaching a semiconductor acceleration sensor to a head requires a huge amount of semiconductor processing, and attaching the sensor increases the mass of the magnetic head and deteriorates its mechanical characteristics. There were drawbacks such as.
更に、揺動形アクチュエータにおいては、位置決め方向
におけるヘッド支持系の固有振動数はアクチュエータの
最低次固有振動数に比して一般に高く、位置決め時に問
題となる振動はヘッド系よりもむしろアクチュエータの
振動であるといってもよい。そのため、ピエゾ形等の従
来から広く使用されている加速度センサをヘッド取り付
は部であるヘッドアーム先端に付設し、そこで得られる
信号をヘッドの加速度信号と見なして用いることも実際
上は可能である。しかし、この種の加速度センサの質量
も数十ミリグラムオーダのヘッドに比してかなり大きく
、結果的にはヘッドアーム先端に一定の付加質量をつけ
ることになることから、アクチュエータのとポット軸回
りの慣性モーメントか増大し、高速なヘッド位置決め動
作を阻害するという欠点があった。Furthermore, in oscillating actuators, the natural frequency of the head support system in the positioning direction is generally higher than the lowest natural frequency of the actuator, and the vibrations that cause problems during positioning are due to vibrations of the actuator rather than the head system. It can be said that there is. Therefore, it is actually possible to attach a conventionally widely used acceleration sensor such as a piezo type to the tip of the head arm, which is the part where the head is attached, and use the signal obtained there as an acceleration signal of the head. be. However, the mass of this type of acceleration sensor is quite large compared to the head, which is on the order of tens of milligrams, and as a result, a certain amount of additional mass is attached to the tip of the head arm, so the mass of the actuator and around the pot axis This has the disadvantage that the moment of inertia increases, which impedes high-speed head positioning.
本発明は、上述の問題に鑑み、上述の如き改善手段は採
らず、機構共振がある場合でも高速高精度なヘッド位置
決めをｖ■能とした磁気ディスク装置の提供を目的とす
る。In view of the above-mentioned problems, the present invention aims to provide a magnetic disk drive capable of high-speed and highly accurate head positioning even in the presence of mechanical resonance, without adopting the above-mentioned improvement means.
く問題点を解決するための手段〉
上述の目的を達成する本発明の構成は、ヘッド位置決め
制御系での目標トラックに磁気ヘッドを移動させる速度
制御モードと目標トラックに上記磁気ヘッドを追従させ
る追従制御モードとのいずれかのモードにより、ピボッ
ト部を有する揺動形のヘッド位置決め機構を制御してヘ
ッドアーム先端を目標位置に変位させる磁気ディスク装
置において、上記ヘッド位置決め機構でのヘッドアーム
を揺動させるピボット部の近傍における並進加速度信号
と上記ピボット部の回転角加速度信号とを上記ヘッド位
置決め制８系のフィードバック信号とすることを特徴と
する。Means for Solving the Problems> The configuration of the present invention that achieves the above-mentioned object includes a speed control mode in which the magnetic head is moved to a target track in a head positioning control system, and a tracking mode in which the magnetic head is caused to follow the target track. In a magnetic disk drive that controls a swing-type head positioning mechanism having a pivot portion to displace the tip of the head arm to a target position in either of the control modes and the control mode, the head arm of the head positioning mechanism is oscillated. A translational acceleration signal in the vicinity of the pivot section and a rotational angular acceleration signal of the pivot section are used as feedback signals for the head positioning system 8.
く実 施 例〉
ここで、第１図ないし第５図を参照して本発明の詳細な
説明する。第１図は磁気ディスク装置の揺動形アクチュ
エータの概略を示し、第２図はその断面を示す。第１図
、第２図において、揺動形アクチュエータは、磁気ヘッ
ド１、ヘッド支持機構ＩＢ、ヘッドアーム２、駆動コイ
ル３、コイルボビン３Ｂ、ロータリシリンダ４、ピボッ
ト軸５、とポット軸受６．７、磁石８、ヨーク９、磁気
回路ハウジング１０、サブベース１１などから構成され
る。Embodiments The present invention will now be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 schematically shows an oscillating actuator for a magnetic disk drive, and FIG. 2 shows a cross section thereof. 1 and 2, the swinging actuator includes a magnetic head 1, a head support mechanism IB, a head arm 2, a drive coil 3, a coil bobbin 3B, a rotary cylinder 4, a pivot shaft 5, and a pot bearing 6.7. It is composed of a magnet 8, a yoke 9, a magnetic circuit housing 10, a sub-base 11, etc.
このうち、ヘッドアーム２、駆動コイル３、ロータリシ
リンダ４にてロータリキャリッジ１２が構成され、可動
部はこのロータリキャリッジ１２に磁気ヘッド１及びヘ
ッド支持機構１Ｂを加えたものとなっている。また、コ
イル構造体は駆動コイル３とコイルボビン３Ｂとから構
成される。Of these, the head arm 2, drive coil 3, and rotary cylinder 4 constitute a rotary carriage 12, and the movable part is the rotary carriage 12 plus the magnetic head 1 and head support mechanism 1B. Further, the coil structure includes a drive coil 3 and a coil bobbin 3B.
ここで、ロータリシリンダ４は、とポット軸受６．７を
介してピボット軸５に揺動可能に支持され、このため磁
気ヘッド１を支持するヘッドアーム２がロータリシリン
ダ４の揺動に伴い揺動することになる。揺動は駆動コイ
ル３の励磁により行なわれる。ロータリシリンダ４には
複数のヘッドアーム２が積層固定されるので、ヘッドア
ーム２に固定された駆動コイル３により全ヘッドアーム
２すなわちロータリシリンダ４が揺動されることになる
。Ｓユで、ピボット軸５及び磁気回路ハウジングＩＯは
いずれもサブベース１１に固定される。Here, the rotary cylinder 4 is swingably supported by the pivot shaft 5 via a pot bearing 6.7, so that the head arm 2 supporting the magnetic head 1 swings as the rotary cylinder 4 swings. I will do it. Swinging is performed by excitation of the drive coil 3. Since a plurality of head arms 2 are stacked and fixed to the rotary cylinder 4, all the head arms 2, that is, the rotary cylinder 4, are swung by the drive coil 3 fixed to the head arm 2. In the S unit, both the pivot shaft 5 and the magnetic circuit housing IO are fixed to the sub-base 11.
本実施例では、更にロータリキャリッジ１２の側面に加
速度センサ１４が付設され、ピボットｌ１ｉｔｈ５と磁
気ヘッド１とを結ぶ線分に垂直方向の並進加速度を検出
する。一方、ピボットｌＮ１３及びロータリキャリッジ
１２の上部にはロータリキャリッジのピボット軸５まわ
り回転角速度を検出する電磁式タコゼネレータ１５が付
設されている。In this embodiment, an acceleration sensor 14 is further attached to the side surface of the rotary carriage 12 to detect translational acceleration in the direction perpendicular to the line segment connecting the pivot l1ith5 and the magnetic head 1. On the other hand, an electromagnetic tacho generator 15 is attached above the pivot IN13 and the rotary carriage 12 to detect the rotational angular velocity of the rotary carriage around the pivot shaft 5.
第１図第２図は、ヘッド位置決め機構の概略構成を示し
たのであるが、第３図はヘッド位置決め制御系を示して
いる。このヘッド位置決め制御系では、目標トラック位
置Ｘｔｒが人力されてヘッドアーム先端変位Ｘｈが出力
される系となっており、その内部では位置信号再生回路
１６、ヘッド速度検出回路１７、速度基準発生回路１８
、ヘッド速度と速度基準との速度誤差検出回路１９、位
置誤差検出回路２０、速度制御モートと追従制御モード
とのモード切替制御回路２１、補償回路２２、パワーア
ンプ２３、ヘッド位置決め機構２４とを有する。ヘッド
位置決め機構２４の出力はヘッドアーム先端変位Ｘｈと
なって得られるが、この出力は入力端へフィードバック
される。1 and 2 show the schematic structure of the head positioning mechanism, and FIG. 3 shows the head positioning control system. In this head positioning control system, the target track position Xtr is manually input and the head arm tip displacement Xh is output.
, a speed error detection circuit 19 between the head speed and the speed reference, a position error detection circuit 20, a mode switching control circuit 21 between the speed control mode and the follow-up control mode, a compensation circuit 22, a power amplifier 23, and a head positioning mechanism 24. . The output of the head positioning mechanism 24 is obtained as head arm tip displacement Xh, and this output is fed back to the input end.
本実施例においては、更に、ヘッド位置決め機構２４の
タコゼネレータ１５（第１図、第２図参照）の出力であ
る回転角速度ｖｓを微分する微分回路２５とこの微分出
力に係数βトを掛ける補償回路２６とを有すると共に、
ヘッド位置決め機構２４の加速度センサ１４（第１図、
第２図参照）の出力である加速度α２を得る補償回路２
７を有する。そして補償回路２６．２７の各出力は加え
合わされて制御系の入力側にフィードバックされる。In this embodiment, furthermore, a differentiation circuit 25 that differentiates the rotational angular velocity vs which is the output of the tacho generator 15 (see FIGS. 1 and 2) of the head positioning mechanism 24, and a compensation circuit that multiplies this differential output by a coefficient β 26, and
Acceleration sensor 14 of head positioning mechanism 24 (Fig. 1,
Compensation circuit 2 that obtains the acceleration α2 which is the output of
It has 7. The outputs of the compensation circuits 26 and 27 are then added together and fed back to the input side of the control system.
つぎに、ピボット部の弾性変形に起因するロータリキャ
リッジ１２のｉ次（ｉ＝１．＝ｎ）の固有煽動モード形
を第４図にて示す。図で、ｋ、、 Ｇ、はそれぞれ１次
モードの等価剛性及び等価減衰を表す。また、ｒはピボ
ット軸心より駆動コイルによる力の作用点までの距離、
εｒはピボット軸心より重心ｍまでの距離、βｒはピボ
ット軸心よりヘッドアーム先端までの距離をそれぞれ示
す。ピボット軸５の曲げやピボット軸受６．７のヘルツ
変形（軸受の接触による変形）が連成する固有振動モー
ドにおいては、ロータリキャリッジ１２はほぼ剛体とし
て変位し、アクチュエータの機械伝達関数にはこれらの
振動モードに起因する共振と***振とが対となって現れ
る。弾性変形に起因する固有振動モードであるので、複
数のモード数を考えた場合、共振・***振の対もそれに
対応して複数現れる。Next, FIG. 4 shows the i-th order (i=1.=n) unique stirring mode shape of the rotary carriage 12 due to the elastic deformation of the pivot portion. In the figure, k, and G represent the equivalent stiffness and equivalent damping of the first mode, respectively. Also, r is the distance from the pivot axis to the point of application of force by the drive coil,
εr represents the distance from the pivot axis to the center of gravity m, and βr represents the distance from the pivot axis to the tip of the head arm. In the natural vibration mode in which the bending of the pivot shaft 5 and the Hertzian deformation (deformation due to bearing contact) of the pivot bearings 6 and 7 are coupled, the rotary carriage 12 is displaced almost as a rigid body, and the mechanical transfer function of the actuator includes these factors. Resonance and anti-resonance caused by vibration modes appear as a pair. Since this is a natural vibration mode caused by elastic deformation, if a plurality of modes are considered, a corresponding plurality of resonance/antiresonance pairs will appear.
第４図においては、磁気ヘッド２の取付は部であるヘッ
ドアーム２の先端の変位Ｘｈは次式で近似できる。ここ
で、θ、Ｘはそれぞれアクチュエータ可動部重心の回転
角及び並進変位を表わす。In FIG. 4, the displacement Xh of the tip of the head arm 2, where the magnetic head 2 is mounted, can be approximated by the following equation. Here, θ and X represent the rotational angle and translational displacement of the center of gravity of the actuator movable part, respectively.
Ｘｈ”（β−ε）ｒθ−Ｘ −−−−（１）すなわ
ち、アーム先端と重心との距離差による変位に並進変位
を加味したものがＸｈとなる。Xh''(β-ε)rθ-X (1) That is, Xh is the displacement due to the distance difference between the arm tip and the center of gravity plus the translational displacement.
そして、このｘｈは次式（２）にも書ける。This xh can also be written in the following equation (2).
ｘｈ＝βｒθ−（Ｘ＋εｒθ） −−−−（２）この（
２）式のくＸ＋εドθ）はピボット部の並進方向の変位
である。xh=βrθ−(X+εrθ) −−−−(2) This (
2) In the equation, X+ε and θ) is the displacement of the pivot portion in the translational direction.
よって、ピボット部のタコゼネレータから得られる回転
角速度を面述のＶ、とし、とポット部の並進方向の加速
度をα２とすれば、このように、ヘッド１の取り付は部
であるヘッドアーム２の先端の加速度は、タコゼネレー
タＩ５の出力の微分として得られる回転角加速度及びピ
ボット並進加速度の両者を用いて合成することができる
。なお、（３）式のα２の符号は負となっているか、加
速度センサ１４はロータリキャリッジ１２の何れの側面
にも付設可能であるから、符号の反転は極めて容易であ
る。こうして、（３）式に基づいて両加速度信号に一定
の利得を乗じて符号も含めて一制御系にフィードバック
してやれば、ヘッドアーム２の先端の加速度を適当な利
得を乗して直接フィードバックした場合と等価になる。Therefore, if the rotational angular velocity obtained from the tacho generator of the pivot part is V in the surface description, and the acceleration in the translational direction of the pot part is α2, then the attachment of the head 1 is as follows: The acceleration of the tip can be synthesized using both the rotational angular acceleration and the pivot translational acceleration obtained as the differential of the output of the tacho generator I5. Note that the sign of α2 in equation (3) is negative, and since the acceleration sensor 14 can be attached to either side of the rotary carriage 12, reversing the sign is extremely easy. In this way, if both acceleration signals are multiplied by a certain gain based on equation (3) and fed back to one control system including the sign, then the acceleration at the tip of the head arm 2 is multiplied by an appropriate gain and fed back directly. is equivalent to
第５図は、加速度フィードバックを施した場合の追従制
ＯＩＩ系の一巡伝達関数を、加速度フィードバックがな
い場合の一巡伝達関数とともに示す。加速度フィードバ
ックを行うことにより、ピボット部の弾性変位に起因す
る共振が大きく抑圧されることがわかる。この結果、追
従制御系のカットオフ周波数を高域に移行せしめること
ができ、高精度なヘッド位置決めが可能となる。また、
速度制御モードにおいても振動が抑圧されることから高
速なヘッド移動動作が可能になる。FIG. 5 shows the open-loop transfer function of the tracking system OII system when acceleration feedback is applied, together with the open-loop transfer function when there is no acceleration feedback. It can be seen that by performing acceleration feedback, the resonance caused by the elastic displacement of the pivot portion is largely suppressed. As a result, the cutoff frequency of the follow-up control system can be shifted to a high frequency range, and highly accurate head positioning becomes possible. Also,
Since vibrations are suppressed even in the speed control mode, high-speed head movement becomes possible.
本発明においては加速度センサ１４をロータリキャリッ
ジ１２に付設することから、かなり大形の加速度センサ
１４を付設してもアクチュエータのピボットまわりの回
転慣性モーメントを大きく増加させることはない。また
、タコゼネレータと加速度センサを付加するのみで、従
来の磁気ディスク装置の性能をも大きく向上させること
が可能である。In the present invention, since the acceleration sensor 14 is attached to the rotary carriage 12, even if a fairly large acceleration sensor 14 is attached, the rotational moment of inertia around the pivot of the actuator will not be significantly increased. Furthermore, the performance of conventional magnetic disk drives can be greatly improved by simply adding a tacho generator and an acceleration sensor.
なお、本実施例におけるアクチュエータはピボット軸を
固定とする外輪回転形の軸受構成であるか、とポット軸
が回転可能な内輪回転形のアクチュエータを用いること
も可能である。また、本実施例では回転角加速度を電磁
式タコゼネレータの出力を微分することにより得ている
が、本発明では回転角加速度を得ることか重要であるこ
とから、ピホット部に付設可能なセンサであれば、角加
速度センサによって直接、あるいは他の状態量を検知す
るセンサの信号を微分・積分することによって間接的に
角加速度を得てもよい。The actuator in this embodiment may have an outer ring rotating type bearing configuration in which the pivot shaft is fixed, or it is also possible to use an inner ring rotating type actuator in which the pot shaft is rotatable. Furthermore, in this embodiment, the rotational angular acceleration is obtained by differentiating the output of the electromagnetic tacho generator, but since it is important in the present invention to obtain the rotational angular acceleration, any sensor that can be attached to the pihot part may be used. For example, the angular acceleration may be obtained directly by an angular acceleration sensor, or indirectly by differentiating and integrating signals from a sensor that detects other state quantities.
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明の磁気ディスク装置は、ロ
ータリキャリッジのピボット部近傍における並進方向加
速度信号と、ロータリキャリッジのピボット回りの回転
角加速度信号とをヘッド位置決め制御系にフィードバッ
クするため、アクチュエータの主要な機構共振を抑圧し
、高速かつ高精度なヘッド位置決めが可能な磁気ディス
ク装置を実現できるという利点がある。<Effects of the Invention> As explained above, the magnetic disk drive of the present invention feeds back the translation direction acceleration signal near the pivot portion of the rotary carriage and the rotational angular acceleration signal around the pivot of the rotary carriage to the head positioning control system. Therefore, there is an advantage that it is possible to suppress the main mechanical resonance of the actuator and realize a magnetic disk device that can perform high-speed and highly accurate head positioning.
第１図ないし第５図は本発明の一実施例で、第１図は揺
動形アクチュエータの概略構成図、第２図は第１図の断
面図、第３図はヘッド位置決め制御系のブロック図、第
４図はピボット部の弾性変形に起因するロータリキャリ
ッジの固体抛動モード形の説明図、第５図は追従制御系
の一巡伝達関数のグラフである。
図 中、
１４は加速度センサ、
１５は電磁式タコゼネレータ、
２５は微分回路、
２６、２７は補償回路である。Figures 1 to 5 show an embodiment of the present invention, in which Figure 1 is a schematic diagram of a swing type actuator, Figure 2 is a sectional view of Figure 1, and Figure 3 is a block diagram of a head positioning control system. 4 is an explanatory diagram of the solid-state vibration mode of the rotary carriage caused by the elastic deformation of the pivot portion, and FIG. 5 is a graph of the open-loop transfer function of the tracking control system. In the figure, 14 is an acceleration sensor, 15 is an electromagnetic tacho generator, 25 is a differential circuit, and 26 and 27 are compensation circuits.
Claims (1)
に上記磁気ヘッドを追従させる追従制御モードとのいず
れかのモードにより、ピボット部を有する揺動形のヘッ
ド位置決め機構を制御してヘッドアーム先端を目標位置
に変化させる磁気ディスク装置において、上記ヘッド位
置決め機構でのヘッドアームを揺動させるピボット部の
近傍における並進加速度信号と上記ピボット部の回転角
加速度信号とを上記ヘッド位置決め制御系のフィードバ
ック信号とすることを特徴とする磁気ディスク装置。[Claims] A swinging device having a pivot portion can be controlled by either a speed control mode in which the magnetic head is moved to a target track in a head positioning control system or a follow-up control mode in which the magnetic head is caused to follow the target track. In a magnetic disk device that controls a shaped head positioning mechanism to change the tip of the head arm to a target position, a translational acceleration signal near a pivot section that swings the head arm in the head positioning mechanism and a rotation angle of the pivot section are provided. A magnetic disk device characterized in that the acceleration signal is used as a feedback signal for the head positioning control system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18528286A JPS6342073A (en) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | Magnetic disk device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18528286A JPS6342073A (en) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | Magnetic disk device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6342073A true JPS6342073A (en) | 1988-02-23 |
Family
ID=16168109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18528286A Pending JPS6342073A (en) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | Magnetic disk device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6342073A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335845B1 (en) | 1996-01-22 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Magnetic disk apparatus having an accelerometer for detecting acceleration in the positioning direction of the magnetic head |
| US6407876B1 (en) | 1996-01-22 | 2002-06-18 | Hitachi, Ltd. | Magnetic disk apparatus having an accelerometer for detecting acceleration in the positioning direction of the magnetic head |
| JP2008171519A (en) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Fujitsu Ltd | Storage device and control method |
-
1986
- 1986-08-08 JP JP18528286A patent/JPS6342073A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335845B1 (en) | 1996-01-22 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Magnetic disk apparatus having an accelerometer for detecting acceleration in the positioning direction of the magnetic head |
| US6407876B1 (en) | 1996-01-22 | 2002-06-18 | Hitachi, Ltd. | Magnetic disk apparatus having an accelerometer for detecting acceleration in the positioning direction of the magnetic head |
| JP2008171519A (en) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Fujitsu Ltd | Storage device and control method |
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