JPWO2008142727A1 - 位置制御装置及びこれを用いたディスク装置 - Google Patents
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
- G11B5/59627—Aligning for runout, eccentricity or offset compensation
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
2 スピンドルモータの回転軸
3 ヘッド
4 ディスク
5 スピンドルモータ
6 アクチュエータのVCM駆動回路
7 位置復調回路
8 スピンドルモータの駆動回路
9 バス
10 データの記録再生回路
11 ハードディスクコントローラ
12 MCUのRAM
13 MCUのROM
14 マイクロコントローラユニット(MCU)
15 ハードディスクコントローラのRAM
16 位置信号
20 位置誤差計算ブロック
21 コントローラ
22 プラント(ヘッド、アクチュエータ)
23 外乱抑圧補償器
27 sin(ωT/2)推定ブロック
28 テーブル(定数補正ブロック)
26 加算ブロック
図1は、本発明の一実施の形態のディスク装置の構成図、図2は、図1の磁気ディスクの位置信号の配置図、図3は、図1及び図2の磁気ディスクの位置信号の構成図、図4は、図1のヘッド位置制御の説明図である。
図5は、本発明の位置制御系(サーボ制御系)の第1の実施の形態のブロック図、図6は、図5のsin(ωT/2)推定の説明図、図7は、振動周波数と推定値sin(ωT)との関係図、図8は、図5の振動周波数と推定値sin(ωT/2)との関係図である。
図9は、本発明の第2の実施の形態の位置制御系のブロック図、図10は、図9の制御定数テーブルの説明図である。図9は、コントローラ21、補償器23を、一体の現在オブザーバで構成した例である。又、sinωT/2演算部27を、第1の適応制御の計算方法を適用した例である。
図12は、本発明の第3の実施の形態の位置制御系のブロック図である。図12は、コントローラ21、補償器23を、一体の現在オブザーバで構成した例である。又、sin(ωT/2)演算部27Aに、第2の適応制御の計算方法を適用した例である。
図14は、本発明の第4の実施の形態の位置制御系のブロック図である。図14は、コントローラ21と、補償器23を、分離した現在オブザーバで構成した例である。又、sin(ωT/2)演算部27に、第1の適応制御の計算方法を適用した例である。
図15は、本発明の第5の実施の形態の位置制御系のブロック図である。図15は、コントローラ21と、補償器23を、分離した現在オブザーバで構成した例である。又、sin(ωT/2)演算部27Aに、第2の適応制御の計算方法を適用した例である。
図16は、本発明の位置制御系(サーボ制御系)の第6の実施の形態のブロック図、図17は、図16のタイムチャート図である。
以上の説明では、補償器23に、オブザーバの構成で説明した。しかしながら、図5の補償器23にフィルタを使用する場合にも、適用できる。以下に、その適応則を説明する。先ず、フィルタを使用する場合には、入力ゲインLを補正するフィルタを使用し、元となる式は、式(8)、(9)の予測オブザーバの式と同じである。又、0.5サンプル戻すz1[k+0.5]、z2[k+0.5],z1[k+1],z2[k+1]の関係式は、式(27)と同一である。
Claims (20)
- 対象物の位置に応じて、アクチュエータにより、前記対象物を位置制御する位置制御装置において、
目標位置と前記対象物の現在位置との位置誤差に応じて、内部制御定数を使用して、外乱適応制御を含む位置制御を、所定のサンプル周期で実行するデジタル制御ブロックと、
前記外乱の角周波数ωとし、前記サンプル周期をTとした場合に、sin(ωT/2)の値に応じた前記内部制御定数を格納するテーブルとを有し、
前記デジタル制御ブロックは、前記位置誤差に従い、前記アクチュエータの制御値を求めるとともに、前記位置誤差を基準にした信号から、適応則に従い、前記sin(ωT/2)の値を計算し、前記計算したsin(ωT/2)の値で、前記テーブルから対応する前記内部制御定数を読み出し、前記内部制御定数を更新して、前記外乱適応制御を含む位置制御を行う
ことを特徴とする位置制御装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、オブザーバ制御により、前記外乱適応制御を含む位置制御を行う
ことを特徴とする請求項1の位置制御装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、前記オブザーバの状態変数と、推定ゲインと、推定位置誤差とから誤差を計算し、前記sin(ωT/2)に加算して、前記sin(ωT/2)を逐次更新する
ことを特徴とする請求項2の位置制御装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、前記オブザーバの現サンプルの状態変数と、次のサンプルの状態変数とから誤差を計算し、前記sin(ωT/2)を逐次更新する
ことを特徴とする請求項2の位置制御装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、前記計算した前記sin(ωT/2)の値を、所定の範囲に収めるためにクリップする
ことを特徴とする請求項1の位置制御装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、
前記位置誤差に応じて、前記アクチュエータの制御値を演算するコントロールブロックと、
前記適応則に従い、前記sin(ωT/2)を計算し、前記計算されたsin(ωT/2)の値により、前記テーブルから読み出された内部制御定数を使用して、外乱適応制御値を計算する外乱適応制御ブロックとを有し、
前記コントロールブロックの制御値と前記外乱適応制御値とで、前記アクチュエータを駆動する
ことを特徴とする請求項1の位置制御装置。 - 前記テーブルは、前記推定した前記sin(ωT/2)の値に対応した前記オブザーバの状態推定ゲインを格納し、
前記デジタル制御ブロックは、前記内部制御定数として、前記オブザーバの状態推定ゲインを、前記テーブルから読み出された状態推定ゲインで更新する
ことを特徴とする請求項2の位置制御装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、前記オブザーバの(k+1)サンプル時の状態変数z1[k+1],z2[k+1]から、0.5サンプル戻った(k+0.5)サンプル時の状態変数z1[k+0.5],z2[k+0.5]を計算し、前記オブザーバの推定位置誤差とから誤差を計算し、前記sin(ωT/2)に加算して、前記sin(ωT/2)を逐次更新する
ことを特徴とする請求項3乃至4のいずれかの位置制御装置。 - ディスクから情報を読み取るヘッドと、
前記ヘッドを前記ディスクのトラック横断方向に移動するアクチュエータと、
目標位置と前記ヘッドの現在位置との位置誤差に応じて、内部制御定数を使用して、外乱適応制御を含む位置制御を、所定のサンプル周期で実行するデジタル制御ブロックと、
前記外乱の角周波数ωとし、前記サンプル周期をTとした場合に、sin(ωT/2)の値に応じた前記内部制御定数を格納するテーブルとを有し、
前記デジタル制御ブロックは、前記位置誤差に従い、前記アクチュエータの制御値を求めるとともに、前記位置誤差を基準にした信号から、適応則に従い、前記sin(ωT/2)の値を計算し、前記計算したsin(ωT/2)の値で、前記テーブルから対応する前記内部制御定数を読み出し、前記内部制御定数を更新して、前記外乱適応制御を含む位置制御を行う
ことを特徴とするディスク装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、オブザーバ制御により、前記外乱適応制御を含む位置制御を行う
ことを特徴とする請求項11のディスク装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、前記オブザーバの状態変数と、推定ゲインと、推定位置誤差とから誤差を計算し、前記sin(ωT/2)に加算して、前記sin(ωT/2)を逐次更新する
ことを特徴とする請求項12のディスク装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、前記オブザーバの現サンプルの状態変数と、次のサンプルの状態変数とから誤差を計算し、前記sin(ωT/2)を逐次更新する
ことを特徴とする請求項12のディスク装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、前記計算した前記sin(ωT/2)の値を、所定の範囲に収めるためにクリップする
ことを特徴とする請求項11のディスク装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、
前記位置誤差に応じて、前記アクチュエータの制御値を演算するコントロールブロックと、
前記適応則に従い、前記sin(ωT/2)を計算し、前記計算されたsin(ωT/2)の値により、前記テーブルから読み出された内部制御定数を使用して、外乱適応制御値を計算する外乱適応制御ブロックとを有し、
前記コントロールブロックの制御値と前記外乱適応制御値とで、前記アクチュエータを駆動する
ことを特徴とする請求項11のディスク装置。 - 前記テーブルは、前記推定した前記sin(ωT/2)の値に対応した前記オブザーバの状態推定ゲインを格納し、
前記デジタル制御ブロックは、前記内部制御定数として、前記オブザーバの状態推定ゲインを、前記テーブルから読み出された状態推定ゲインで更新する
ことを特徴とする請求項12のディスク装置。 - 前記デジタル制御ブロックは、前記オブザーバの(k+1)サンプル時の状態変数z1[k+1],z2[k+1]から、0.5サンプル戻った(k+0.5)サンプル時の状態変数z1[k+0.5],z2[k+0.5]を計算し、前記オブザーバの推定位置誤差とから誤差を計算し、前記sin(ωT/2)に加算して、前記sin(ωT/2)を逐次更新する
ことを特徴とする請求項13乃至14のいずれかのディスク装置。
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