JPH06267211A - Disk storage device - Google Patents
Disk storage deviceInfo
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- JPH06267211A JPH06267211A JP5576793A JP5576793A JPH06267211A JP H06267211 A JPH06267211 A JP H06267211A JP 5576793 A JP5576793 A JP 5576793A JP 5576793 A JP5576793 A JP 5576793A JP H06267211 A JPH06267211 A JP H06267211A
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- disturbance
- compensation signal
- disturbance compensation
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Landscapes
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置や光
ディスク装置等のディスク記憶装置に係り、特に、ヘッ
ド位置決め制御系に作用する外乱を打ち消す信号を演算
・記憶し、これを駆動回路への入力信号の一部とするこ
とで、外乱を抑制し、ヘッド位置決め精度の向上とヘッ
ド位置決め時間の短縮を図ることができるディスク記憶
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disk storage device such as a magnetic disk device or an optical disk device, and in particular, it calculates and stores a signal for canceling a disturbance acting on a head positioning control system, and supplies this signal to a drive circuit. The present invention relates to a disk storage device capable of suppressing disturbance, improving head positioning accuracy, and shortening head positioning time by making it a part of an input signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の磁気ディスク装置は、円板の回転
数の上昇に伴い、磁気ヘッドが浮上する方式が一般的で
あり、データ記憶エリアの保護のために、起動および停
止時には、ヘッドをデータエリアの外に位置付けする必
要がある。一般には、リトラクトバネと呼ばれるバネで
アクチュエータを一方向に押しつけたり、アクチュエー
タの自重でヘッドを非データエリアに退避させる方式が
採られている。このバネ力やアクチュエータ自身の自重
といった外乱は、ヘッド位置決め制御系に与える影響が
大きく、定常位置偏差や、移動方向の違いによる過渡応
答のばらつきをもたらす。2. Description of the Related Art In a conventional magnetic disk device, a magnetic head generally floats as the number of rotations of a disk rises. To protect the data storage area, the magnetic head is moved at start and stop. Must be located outside the data area. Generally, a method called a retract spring is used to push the actuator in one direction, or the head is retracted to a non-data area by the weight of the actuator. The disturbance such as the spring force and the self-weight of the actuator itself has a great influence on the head positioning control system, and causes a steady position deviation and a variation in transient response due to a difference in moving direction.
【０００３】また、円板の回転中心と重心が不一致のた
め、円板が回転周波数で振動し、この振動が位置信号に
外乱として作用し、位置決め精度を劣化させている。ま
た、ヘッドを目標トラックまで移動させる制御系として
速度制御系が用いられ、速度検出器として位置信号と駆
動信号から速度信号を推定する方式を用いている場合、
円板振動の外乱が検出誤差をもたらし、速度制御系の応
答にばらつきを発生させるという問題があった。Further, since the center of rotation and the center of gravity of the disc do not coincide with each other, the disc vibrates at the rotation frequency, and this vibration acts as a disturbance on the position signal, degrading the positioning accuracy. Further, when a speed control system is used as a control system for moving the head to the target track and a method of estimating the speed signal from the position signal and the drive signal is used as the speed detector,
There is a problem that the disturbance of the disk vibration causes a detection error and causes a variation in the response of the speed control system.
【０００４】また、従来の光ディスク装置では、ヘッド
を移動位置決めするために、大きな距離を移動させるた
めのコースアクチュエータと、コースアクチュエータの
先に微小な位置決めを行うためのファインアクチュエー
タが用意されており、ヘッドはファインアクチュエータ
上に搭載されている。微小な位置決めを行うには、ファ
インアクチュエータが動作している必要があるが、ファ
インアクチュエータのストロークに比べて円板の偏心が
大きい場合は、ファインアクチュエータによる位置決め
が不能になり、位置決め精度が低下するという問題があ
った。Further, in the conventional optical disk device, a coarse actuator for moving a large distance in order to move and position the head and a fine actuator for fine positioning at the tip of the coarse actuator are prepared. The head is mounted on the fine actuator. In order to perform minute positioning, the fine actuator must be operating, but if the disc eccentricity is large compared to the stroke of the fine actuator, the fine actuator will not be able to perform positioning and the positioning accuracy will decrease. There was a problem.
【０００５】従来の外乱補償方法としては、特公平１−
４３３７８号公報の記載のように、推定速度信号と速度
信号の誤差信号をフィードバックして、電力増幅器の入
力に外乱打ち消し信号として加算することにより補償す
る方法が提案されている。As a conventional disturbance compensation method, Japanese Patent Publication No. 1-
As described in Japanese Patent No. 43378, a method of compensating by feeding back an estimated speed signal and an error signal of the speed signal and adding it as a disturbance cancellation signal to the input of the power amplifier has been proposed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ディスク記憶装置の大
容量化と高速化に伴って、トラック間の狭小化、アクチ
ュエータの軽量化が著しいが、この結果、外乱の影響は
益々無視できなくなってきた。ディスク記憶装置では、
円板の回転中心と重心が一致していないとき、円板は偏
心する。そこで、外乱を抑制することが必要となる。こ
の外乱を従来の閉ループ系の応答周波数を増大すること
で抑制することは、ヘッド支持機構系の共振特性から限
界がある。With the increase in capacity and speed of disk storage devices, the space between tracks has become narrower and the weight of actuators has been significantly reduced. As a result, the influence of disturbances cannot be ignored. . In disk storage,
When the center of rotation of the disc does not coincide with the center of gravity, the disc is eccentric. Therefore, it is necessary to suppress the disturbance. There is a limit to suppressing this disturbance by increasing the response frequency of the conventional closed loop system due to the resonance characteristics of the head support mechanism system.
【０００７】外乱を推定し抑制する方法として、上記従
来技術である特公平１−４３３７８号公報は、検出速度
信号と推定速度信号の誤差を増幅してフィードバックす
る手法である。上記従来技術では、速度信号として、高
周波数のノイズを含んだ位置信号を微分した信号を用い
るため、速度信号のＳ／Ｎが低下する。このため、位置
微分回路の周波数帯域を高くすることができず、高周波
の外乱及び振動を抑制することができないという問題が
ある。また、上記従来技術のように、推定誤差をフィー
ドバックする手法で、外乱の抑圧効果を上げようとする
と、外乱推定器の推定帯域を上げるため、高周波数のノ
イズや振動に対する感度が高くなり不安定になるため、
必ずしも良好な外乱補償の効果が得られない。As a method for estimating and suppressing a disturbance, Japanese Patent Publication No. 1-43378, which is the conventional art, is a method for amplifying and feeding back an error between a detected speed signal and an estimated speed signal. In the above-mentioned prior art, since the signal obtained by differentiating the position signal containing high frequency noise is used as the speed signal, the S / N of the speed signal is lowered. Therefore, there is a problem that the frequency band of the position differentiating circuit cannot be increased, and high-frequency disturbance and vibration cannot be suppressed. Further, as in the above-mentioned conventional technique, if an attempt is made to increase the disturbance suppression effect by a method of feeding back an estimation error, the estimation band of the disturbance estimator is increased, so that the sensitivity to high-frequency noise and vibration becomes high and unstable. Because
A good effect of disturbance compensation cannot always be obtained.
【０００８】本発明の目的は、これらの問題を改善し、
フィードバック補償に伴う遅れを低減化し、かつ、ノイ
ズを含んだ位置信号に対しても安定性を確保しながら、
外乱を抑制して高精度なヘッド位置決めとアクセス時間
の短縮を図り、さらに、外乱による位置決め動作のばら
つきを低減化することが可能なディスク記憶装置を提供
することにある。The object of the present invention is to remedy these problems,
While reducing the delay caused by feedback compensation and ensuring stability for position signals containing noise,
It is an object of the present invention to provide a disk storage device capable of suppressing disturbance, achieving high-accuracy head positioning, shortening access time, and reducing variations in positioning operation due to disturbance.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のディスク記憶装置は、円板上に記録された円
板の半径方向位置と周方向位置を表わすサーボ信号を読
みだすヘッドと、前記サーボ信号から前記ヘッドの位置
を表す位置信号を発生する位置検出器と、前記ヘッドが
固定されたアクチュエータを駆動する駆動信号を入力信
号に応じて出力する駆動回路と、前記位置信号を目標位
置に一致させるように位置決め補償信号を演算して前記
駆動回路に出力する位置決め補償器とを具備したディス
ク記憶装置において、前記ヘッドの位置決め制御系に加
わる周期的外乱を打ち消す第１の外乱補償信号を前記駆
動回路の入力信号に加算して補正する第１の補正手段
と、前記第１の外乱補償信号を記憶し、前記位置信号に
応じて出力する記憶手段と、前記第１の外乱補償信号で
打ち消せずに残った外乱を打ち消す第２の外乱補償信号
を前記位置決め補償信号に加算して補正する第２の補正
手段と、前記第２の補正手段の出力と前記位置信号の関
数として前記第２の外乱補償信号を推定する推定手段
と、前記第１の外乱補償信号と前記第２の外乱補償信号
を加算した信号を作成し、新たな第１の外乱補償信号と
して前記位置信号に応じて前記記憶手段に記憶する外乱
補償信号修正部とを設けたことを特徴とするものであ
る。In order to achieve the above object, a disk storage device of the present invention comprises a head for reading out a servo signal representing a radial position and a circumferential position of a disk recorded on the disk. A position detector for generating a position signal representing the position of the head from the servo signal, a drive circuit for outputting a drive signal for driving an actuator to which the head is fixed, in accordance with an input signal, and a target for the position signal A first disturbance compensation signal for canceling a periodic disturbance applied to a positioning control system of the head, in a disk storage device comprising a positioning compensator for calculating a positioning compensation signal so as to match the position and outputting it to the drive circuit. Correction means for adding and correcting to the input signal of the drive circuit, and storage for storing the first disturbance compensation signal and outputting it according to the position signal. A second disturbance compensating signal for compensating by adding a second disturbance compensating signal for canceling the disturbance remaining without being canceled by the first disturbance compensating signal to the positioning compensating signal, and the second compensating means. Of the first disturbance compensation signal and the second disturbance compensation signal, and an estimation means for estimating the second disturbance compensation signal as a function of the output of the And a disturbance compensation signal correction section for storing the disturbance compensation signal in the storage means in accordance with the position signal.
【００１０】また、前記駆動信号と前記位置信号の関数
として速度信号を推定する速度信号推定手段を有する位
置決め補償器から成るディスク記憶装置において、前記
駆動信号から第１の外乱補償信号に比例した信号を減算
する第３の補正手段を設け、駆動信号の代わりに、減算
した信号を速度推定手段に入力することにより、外乱に
よる速度推定誤差を低減化し、外乱による応答のばらつ
きを減らすことが可能になる。In a disk storage device comprising a positioning compensator having velocity signal estimating means for estimating a velocity signal as a function of the drive signal and the position signal, a signal proportional to the first disturbance compensation signal from the drive signal. It is possible to reduce the speed estimation error due to the disturbance and to reduce the variation of the response due to the disturbance by providing the third correction means for subtracting and inputting the subtracted signal to the speed estimation means instead of the drive signal. Become.
【００１１】[0011]
【作用】上記構成によれば、外乱を打ち消す第２の外乱
補償信号を推定する推定手段を、たとえば、ヘッドの推
定位置信号と推定速度信号を演算し、さらに、位置信号
と推定位置信号の誤差を増幅する部分から構成する。外
乱が、位置決め制御系に作用していないとき、位置信号
と推定位置信号は一致する。しかし、外乱が、位置決め
制御系に作用しているとき、位置信号と推定位置信号と
は誤差を生じる。この誤差が生じたのは、外乱が作用し
ているためであり、この位置信号と推定位置信号との差
である推定位置誤差信号を増幅した第２の外乱補償信号
は、外乱を打ち消すのに必要な信号を生成することがで
きる。According to the above arrangement, the estimating means for estimating the second disturbance compensation signal for canceling the disturbance calculates, for example, the estimated position signal and the estimated velocity signal of the head, and further calculates the error between the position signal and the estimated position signal. It is composed of a part for amplifying. When the disturbance does not act on the positioning control system, the position signal and the estimated position signal match. However, when the disturbance acts on the positioning control system, an error occurs between the position signal and the estimated position signal. This error is generated because the disturbance acts, and the second disturbance compensation signal obtained by amplifying the estimated position error signal, which is the difference between the position signal and the estimated position signal, cancels the disturbance. The required signal can be generated.
【００１２】電源投入直後、記憶手段に記憶されている
第１の外乱補償信号は、ゼロであるので、第２の外乱補
償信号は、ヘッド位置決め制御系に作用する外乱を打ち
消そうとする。また、このとき、外乱補償信号修正部
は、第１の外乱補償信号と第２の外乱補償信号を加算し
た信号を、円板面上のヘッド位置に応じて、記憶手段に
記憶する。この結果、記憶手段には、周期的外乱を低減
する新たな第１の外乱補償信号を作成することができ
る。（１度目の外乱補償テーブル修正）さらに、作成さ
れた第１の外乱補償信号を第１の補正手段により加算し
て、外乱を低減した状態で、第２の補正手段が、第２の
外乱補償信号を加算すると、低減された周期外乱をさら
に低減することができる。外乱補償信号修正部は、第１
の外乱補償信号と第２の外乱補償信号を加算した信号を
新たな第１の外乱補償信号として記憶手段に記憶する。
（２度目の外乱補償テーブル修正）２度目に作成された
外乱補償テーブルは、１度目の外乱補償テーブルに比
べ、外乱の抑制能力が２倍になる。この動作を繰り返す
と、外乱の抑制能力を次第に向上させることが可能にな
る。Immediately after the power is turned on, the first disturbance compensation signal stored in the storage means is zero, so that the second disturbance compensation signal tries to cancel the disturbance acting on the head positioning control system. Further, at this time, the disturbance compensation signal correction unit stores the signal obtained by adding the first disturbance compensation signal and the second disturbance compensation signal in the storage unit according to the head position on the disc surface. As a result, a new first disturbance compensation signal that reduces the periodic disturbance can be created in the storage means. (First disturbance compensation table correction) Furthermore, the first disturbance compensation signal created is added by the first compensation means to reduce the disturbance, and the second compensation means performs the second disturbance compensation. By adding the signals, the reduced periodic disturbance can be further reduced. The disturbance compensation signal correction unit is the first
The signal obtained by adding the second disturbance compensation signal and the second disturbance compensation signal is stored in the storage means as a new first disturbance compensation signal.
(Modification of the second disturbance compensation table) The disturbance compensation table created the second time has twice the disturbance suppression capability as the disturbance compensation table of the first time. By repeating this operation, it becomes possible to gradually improve the disturbance suppression capability.
【００１３】以上の動作を円板面上の代表トラックにお
いて複数回行った後、記憶手段に記憶された所定トラッ
クについての第１の外乱補償信号から、記憶されていな
いトラックの第１の外乱補償信号を補間することによっ
て、全トラックの第１の外乱補償信号を求め、記憶手段
に記憶する。After performing the above-mentioned operation a plurality of times on the representative track on the disk surface, the first disturbance compensation signal for the unstored track is calculated from the first disturbance compensation signal for the predetermined track stored in the storage means. By interpolating the signals, the first disturbance compensation signals of all tracks are obtained and stored in the storage means.
【００１４】その後の動作は、記憶手段は記憶された第
１の外乱補償信号を、円板面上のヘッド位置に応じて出
力し、第１の補正手段は、この信号を駆動回路の入力信
号に加算して補正することで、外乱を打ち消して、位置
決め精度の向上とアクセス時間の短縮を図ることができ
る。また、その後の動作として、第１の補正手段だけで
なく、第２の補正手段も動作させて、さらに位置決め精
度の向上を図ることもできる。In the subsequent operation, the storage means outputs the stored first disturbance compensation signal according to the head position on the disk surface, and the first correction means outputs this signal as the input signal of the drive circuit. Then, the disturbance can be canceled, the positioning accuracy can be improved, and the access time can be shortened. Further, as the subsequent operation, not only the first correction means but also the second correction means can be operated to further improve the positioning accuracy.
【００１５】上記動作は、ディスク記憶装置の電源投入
直後あるいは電源投入直後とその後の所定時間毎に外乱
補償信号修正部で得られた第１の外乱補償信号を記憶手
段に記憶し、記憶手段に記憶された外乱補償信号が更新
されるまでの間は、記憶された外乱補償信号を用いて補
正動作を行う。これにより、推定手段の演算速度が遅い
場合でも、安定な補正動作を行うことができる。補正動
作を行うことにより、外乱や振動を打ち消して、位置決
め精度の向上とアクセス時間の短縮を図ることができ
る。In the above operation, the first disturbance compensation signal obtained by the disturbance compensation signal correction section is stored in the storage means immediately after the power of the disk storage device is turned on, or immediately after the power is turned on, and every predetermined time thereafter, and the storage means stores the first disturbance compensation signal. Until the stored disturbance compensation signal is updated, a correction operation is performed using the stored disturbance compensation signal. As a result, a stable correction operation can be performed even when the calculation speed of the estimation means is slow. By performing the correction operation, it is possible to cancel disturbances and vibrations, improve positioning accuracy, and shorten access time.
【００１６】また、位置信号の微分信号にローパスフィ
ルタを通した信号と駆動信号の積分信号にハイパスフィ
ルタを通した信号を合成して速度信号を推定する速度推
定手段を有する位置決め補償器では、外乱により、位置
信号に外乱が含まれているため、速度推定結果も誤差を
生じる。本発明のディスク記憶装置では、第３の補正手
段を設け、速度推定手段に入力される駆動信号に代わっ
て、駆動信号から外乱補償信号を減算した信号を、速度
推定手段に入力する。この補正動作により、速度推定手
段は、外乱の影響を受けなくなり、位置決め制御系の応
答のばらつきを低減化することが可能になる。Further, in the positioning compensator having a speed estimation means for estimating a speed signal by synthesizing a signal passed through the low pass filter with the differential signal of the position signal and a signal passed through the high pass filter with the integrated signal of the drive signal Therefore, since the position signal includes disturbance, the velocity estimation result also has an error. In the disk storage device of the present invention, the third correcting means is provided, and instead of the drive signal input to the speed estimating means, a signal obtained by subtracting the disturbance compensation signal from the drive signal is input to the speed estimating means. By this correcting operation, the speed estimating means is not affected by the disturbance, and it is possible to reduce the variation in the response of the positioning control system.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例を、図面を
参照して説明する。 〈第１実施例〉請求項１〜４記載の本発明の一実施例
を、図面により詳細に説明する。図１は、本発明の一実
施例を示す磁気ディスク装置の位置決め制御系をディジ
タル制御系で実現したときのハードウェア構成を示した
ブロック線図である。図１では、アクチュエータとして
ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２を用いている。ＶＣＭ
２は、スピンドルモータ３により回転駆動される円板４
上の任意のトラックまでヘッド１を円板半径方向に移動
位置決めすることが可能である。これらの構成要素は、
全てベース５上に搭載されている。位置検出器６は、ア
ンプ７、復調回路８から構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <First Embodiment> An embodiment of the present invention described in claims 1 to 4 will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration when a positioning control system of a magnetic disk device according to an embodiment of the present invention is realized by a digital control system. In FIG. 1, a voice coil motor (VCM) 2 is used as an actuator. VCM
2 is a disk 4 which is driven to rotate by a spindle motor 3.
It is possible to move and position the head 1 in the radial direction of the disk to an arbitrary track above. These components are
All are mounted on the base 5. The position detector 6 is composed of an amplifier 7 and a demodulation circuit 8.
【００１８】円板４上には、サーボ信号が記録されてお
り、ヘッド１で読みだされたサーボ信号は、アンプ７で
増幅され、復調回路８に送られる。復調回路８は、位置
信号として、最近接トラック中心までの位置誤差を表す
位置誤差信号（ＰＥＳ）９ａと、半径方向位置信号（Ｔ
ＲＫ）９ｂと、周方向位置信号（ＳＥＣＴＯＲ）９ｃを
出力している。復調回路８では、主位置誤差信号ＰＥＳ
Ｎ（図示せず）と９０度位相の異なる副位置誤差信号Ｐ
ＥＳＱ（図示せず）を作成し、ＰＥＳＮとＰＥＳＱから
ヘッド位置に応じて極性の整った位置誤差信号（ＰＥ
Ｓ）９ａを作成し出力する。半径方向位置信号（ＴＲ
Ｋ）９ｂは、ヘッドの円板半径方向絶対位置を表すトラ
ック番号で表したディジタル信号である。これらの信号
ＰＥＳＮ、ＰＥＳＱ、ＰＥＳ、ＴＲＫの関係を図２に示
す。周方向位置信号９ｃは、ヘッドの円板周方向に対す
る位置をディジタル信号で表したセクタ番号である。半
径方向位置信号と周方向位置信号を解かりやすく表現す
ると、図３のようになる。Servo signals are recorded on the disk 4, and the servo signals read by the head 1 are amplified by an amplifier 7 and sent to a demodulation circuit 8. The demodulation circuit 8 uses a position error signal (PES) 9a representing a position error up to the center of the closest track and a radial direction position signal (T) as position signals.
RK) 9b and a circumferential position signal (SECTOR) 9c are output. In the demodulation circuit 8, the main position error signal PES
N (not shown) and 90 degree phase difference sub-position error signal P
An ESQ (not shown) is created, and a position error signal (PE
S) Create and output 9a. Radial position signal (TR
K) 9b is a digital signal represented by a track number indicating the absolute position of the head in the radial direction of the disk. The relationship between these signals PESN, PESQ, PES, and TRK is shown in FIG. The circumferential position signal 9c is a sector number that represents the position of the head in the circumferential direction of the disk as a digital signal. FIG. 3 shows the radial position signal and the circumferential position signal in an easily understandable manner.
【００１９】本発明を実現する手段は、たとえば、ＣＰ
Ｕ１０と、メモリーであるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ
Ｍｅｍｏｒｙ）１１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃ
ｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、それらを結合するた
めのバス１３から構成されるマイクロコンピュータシス
テム１４と、ディジタル操作信号を保持するためのディ
ジタル出力回路（ＤＯＣ）１５と、ディジタル操作信号
を操作信号に変換するためのＤＡ変換器（ＤＡＣ）１６
と、駆動信号１８をディジタル駆動信号に変換するため
の第１のＡＤ変換器（ＡＤＣ）１９と、位置誤差信号
（ＰＥＳ）９ａをディジタル位置誤差信号に変換するた
めの第２のＡＤ変換器（ＡＤＣ）２０と、半径方向位置
信号（ＴＲＫ）９ｂ、周方向位置信号（ＳＥＣＴＯＲ）
９ｃ及びディジタル駆動信号及びディジタル位置誤差信
号をマイクロコンピュータシステムに読み込むためのデ
ィジタル入力回路（ＤＩＣ）２１から構成される。Means for implementing the present invention are, for example, CP
U10 and ROM (Read Only)
Memory 11 and RAM (Random Ac)
access memory 12, a microcomputer system 14 including a bus 13 for connecting them, a digital output circuit (DOC) 15 for holding a digital operation signal, and a digital operation signal converted into an operation signal. DA converter (DAC) 16 for
A first AD converter (ADC) 19 for converting the drive signal 18 into a digital drive signal, and a second AD converter (Converting the position error signal (PES) 9a into a digital position error signal ( ADC) 20, radial position signal (TRK) 9b, circumferential position signal (SECTOR)
9c and a digital input circuit (DIC) 21 for reading the digital drive signal and the digital position error signal into the microcomputer system.
【００２０】図１のディジタル制御系では、位置誤差信
号（ＰＥＳ）９ａと半径方向位置信号（ＴＲＫ）９ｂか
ら位置信号Ｙを、マイクロコンピュータ内のソフトウェ
アで作成する。そこで、ソフトウェアにより、実現され
る信号処理の流れを説明するために、図４の制御系ブロ
ック線図を用いて説明する。ヘッド位置から位置誤差信
号（ＰＥＳ）９ａまでの検出ゲインをＫｐ、ヘッド位置
から半径方向位置信号（ＴＲＫ）９ｂまでの検出ゲイン
をＫｐ’とすると、位置信号Ｙは、数式（１）のように
計算される。In the digital control system of FIG. 1, the position signal Y is generated from the position error signal (PES) 9a and the radial position signal (TRK) 9b by software in the microcomputer. Therefore, in order to explain the flow of signal processing realized by software, description will be given using the control system block diagram of FIG. Assuming that the detection gain from the head position to the position error signal (PES) 9a is Kp and the detection gain from the head position to the radial position signal (TRK) 9b is Kp ', the position signal Y is represented by the formula (1). Calculated.
【００２１】[0021]
【数１】 [Equation 1]
【００２２】コントローラ２２が移動コマンド２３を位
置決め補償器２４に発行すると、位置決め補償器２４
は、位置信号Ｙをコントローラから与えられた目標位置
信号に一致させるように位置決め補償信号Ｖを演算し出
力する。位置決め補償信号Ｖの演算方法は、たとえば、
ＭＥＥ ＆ ＤＡＮＩＥＬ の ＭＡＧＮＥＴＩＣ Ｒ
ＥＣＯＲＤＩＮＧ Ｖｏｌ．２（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌ
ｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙ）の５３頁〜８４頁記載
のように、位置誤差信号９ａ、半径方向位置信号９ｂと
駆動信号１８をもとに、ヘッド１が目標トラックの近く
に到達するまでは速度制御系により演算し、目標トラッ
クの近くになってからは位置制御系により演算する方法
がある。一般に、磁気ディスク装置では、位置偏差が大
きいときに大きな距離を移動する動作をシーク動作、位
置偏差の小さいときに位置制御する動作をフォロイング
動作という。また、位置決め補償器を実現する手段は、
アナログ制御系であってもよいし、ディジタル制御系で
あってもかまわない。以下、本発明の動作は、ディジタ
ル制御系を用いた場合の説明である。When the controller 22 issues the movement command 23 to the positioning compensator 24, the positioning compensator 24
Calculates and outputs the positioning compensation signal V so that the position signal Y coincides with the target position signal given by the controller. The method of calculating the positioning compensation signal V is, for example,
MEE &DANIEL's MAGNETIC R
ECORDING Vol. 2 (McGraw-Hil
As described in p. 53 to 84 of the (l Book Company), the speed control system uses the position error signal 9a, the radial position signal 9b and the drive signal 18 until the head 1 reaches near the target track. There is a method in which the position is calculated and then calculated by the position control system after the target track is approached. Generally, in a magnetic disk device, an operation of moving a large distance when the positional deviation is large is called a seek operation, and an operation of controlling the position when the positional deviation is small is called a following operation. Further, the means for realizing the positioning compensator is
It may be an analog control system or a digital control system. The operation of the present invention will be described below when a digital control system is used.
【００２３】図４のブロック線図は、マイクロコンピュ
ータシステム内の信号の流れを表した離散時間系のブロ
ック線図である。ただし、制御対象の部分は、連続時間
系の伝達関数として表現した。ｓはラプラス演算子、Ｔ
はディジタル制御系のサンプル周期（秒）を表す。ま
た、ＤＡ変換器（ＤＡＣ）１６のモデルをゼロ次ホール
ダ特性（数式（２））と、ゲインＫDA（Ｖ／カウント）
で表している。The block diagram of FIG. 4 is a block diagram of a discrete time system showing the flow of signals in the microcomputer system. However, the part to be controlled is expressed as a transfer function in a continuous time system. s is the Laplace operator, T
Represents the sampling period (seconds) of the digital control system. In addition, the model of the DA converter (DAC) 16 has a zero-order holder characteristic (equation (2)) and a gain KDA (V / count).
It is represented by.
【００２４】[0024]
【数２】 [Equation 2]
【００２５】駆動回路１７の電圧電流変換ゲインをＫA
（Ａ／Ｖ）、ＶＣＭ２の力定数をＫF（Ｎ／Ａ）、ヘッ
ド１を搭載した可動部の質量をＭ（ｋｇ）、また、外乱
として、加速度外乱Ｄ1と位置外乱（振動）Ｄ2が加わっ
ているものとしている。The voltage-current conversion gain of the drive circuit 17 is set to KA
(A / V), the force constant of VCM2 is KF (N / A), the mass of the movable part on which the head 1 is mounted is M (kg), and acceleration disturbance D 1 and position disturbance (vibration) D 2 are external disturbances. Is assumed to have been added.
【００２６】本実施例の記憶手段３０、外乱補償信号修
正部３１、推定手段３２、第１の補正手段３３、第２の
補正手段３４は、電源投入直後、以下のように動作す
る。The storage unit 30, the disturbance compensation signal correction unit 31, the estimation unit 32, the first correction unit 33, and the second correction unit 34 of this embodiment operate as follows immediately after the power is turned on.
【００２７】ある代表トラックにヘッドを移動させ、フ
ォロイングさせた後、記憶手段３０に記憶されている第
１の外乱補償信号を出力する。同時に、第１の補正手段
３３と推定手段３２の動作も行う。電源投入直後は、記
憶手段３０に記憶されている第１の外乱補償信号はゼロ
である。すなわち、推定手段３２で推定される第２の外
乱補償信号は、制御対象に作用する外乱そのものを打ち
消そうとする。このとき、外乱補償信号修正部３１は、
第１の外乱補償信号と第２の外乱補償信号を加算した信
号を、円板面ヘッド位置（ＴＲＫ、ＳＥＣＴＯＲ）に応
じて記憶手段３０に記憶する。記憶する際は、第１の外
乱補償信号と第２の外乱補償信号を加算した信号をその
まま記憶手段３０に記憶してもよいが、ローパスフィル
タを通し、非再現なノイズや振動の影響を低減してか
ら、記憶手段３０に記憶したほうが、より効果的であ
る。外乱補償信号修正部３１による第１の外乱補償信号
の更新が終了したら、推定手段３２と外乱補償信号修正
部３１の動作をやめる（ステップ１）。After moving the head to a representative track and following it, the first disturbance compensation signal stored in the storage means 30 is output. At the same time, the operations of the first correction means 33 and the estimation means 32 are also performed. Immediately after the power is turned on, the first disturbance compensation signal stored in the storage means 30 is zero. That is, the second disturbance compensation signal estimated by the estimation means 32 tries to cancel the disturbance itself that acts on the controlled object. At this time, the disturbance compensation signal correction unit 31
A signal obtained by adding the first disturbance compensation signal and the second disturbance compensation signal is stored in the storage means 30 according to the disk surface head position (TRK, SECTOR). When storing, the signal obtained by adding the first disturbance compensation signal and the second disturbance compensation signal may be stored as it is in the storage means 30, but it is passed through a low-pass filter to reduce the influence of non-reproducible noise or vibration. Then, it is more effective to store it in the storage means 30. When the update of the first disturbance compensation signal by the disturbance compensation signal correction section 31 is completed, the operations of the estimating means 32 and the disturbance compensation signal correction section 31 are stopped (step 1).
【００２８】次に、記憶手段３０に記憶された第１の外
乱補償信号を円板面上ヘッド位置（ＴＲＫ、ＳＥＣＴＯ
Ｒ）に応じて記憶手段３０から出力し、第１の補正手段
３３で補正動作を行い、制御対象に作用している周期的
外乱を打ち消す。この結果、ディスク偏心による回転同
期振動を低減できる。この状態で、推定手段３２を動作
させると、第１の外乱補償信号により、制御対象に作用
している外乱が、見かけ上、小さくなっているため、推
定手段３２では、第１の外乱補償信号で補償しきれなか
った外乱を打ち消そうと動作する。このとき、外乱補償
信号修正部３１は、第１の外乱補償信号と第２の外乱補
償信号を加算した信号を、円板面上ヘッド位置（ＴＲ
Ｋ、ＳＥＣＴＯＲ）に応じて記憶手段３０に記憶する。
記憶する際は、第１の外乱補償信号と第２の外乱補償信
号を加算した信号をそのまま記憶手段３０に記憶しても
よいが、ローパスフィルタを通し、非再現なノイズや振
動を低減してから、記憶手段３０に記憶したほうが、よ
り効果的である。外乱補償信号修正部３１による第１の
外乱補償信号の更新が終了したら、推定手段３２と外乱
補償信号修正部３１の動作をやめる（ステップ２）。Next, the first disturbance compensation signal stored in the storage means 30 is transferred to the head position (TRK, SECTO) on the disk surface.
R) is output from the storage means 30 and the first correction means 33 performs a correction operation to cancel the periodic disturbance acting on the controlled object. As a result, it is possible to reduce rotation-synchronous vibration due to disk eccentricity. When the estimating means 32 is operated in this state, the disturbance acting on the controlled object is apparently reduced by the first disturbance compensation signal, and therefore the estimating means 32 causes the first disturbance compensation signal to be generated. It works to cancel the disturbance that could not be compensated by. At this time, the disturbance compensation signal correction unit 31 adds the signal obtained by adding the first disturbance compensation signal and the second disturbance compensation signal to the head position (TR) on the disc surface.
K, SECTOR).
When storing, the signal obtained by adding the first disturbance compensation signal and the second disturbance compensation signal may be stored in the storage means 30 as it is, but it is passed through a low pass filter to reduce non-reproducible noise and vibration. Therefore, it is more effective to store it in the storage means 30. When the update of the first disturbance compensation signal by the disturbance compensation signal correction section 31 is completed, the operations of the estimating means 32 and the disturbance compensation signal correction section 31 are stopped (step 2).
【００２９】ステップ２の動作を繰り返す。この結果、
周期的外乱を打ち消す効果が次第に増してくる。ステッ
プ２では、ステップ１での外乱の打ち消しの効果の倍の
効果が得られ、ステップ２を繰り返すと、それが、３
倍、４倍と打ち消しの効果が向上していく。そして、ス
テップ２の繰り返しを適当な回数のところでやめる（ス
テップ３）。The operation of step 2 is repeated. As a result,
The effect of canceling the periodic disturbance gradually increases. In Step 2, the effect of canceling the disturbance in Step 1 is doubled, and when Step 2 is repeated, it becomes 3
Double and quadruple, the effect of cancellation improves. Then, the repetition of step 2 is stopped at an appropriate number of times (step 3).
【００３０】新たな代表トラックにヘッドを移動させ、
ステップ１からステップ３を繰り返す（ステップ４）。The head is moved to a new representative track,
Steps 1 to 3 are repeated (step 4).
【００３１】代表トラックとして選択されなかったトラ
ックの第１の外乱補償信号を、代表トラックについての
第１の外乱補償信号データから補間して求める。補間方
法は、代表トラックのうち、近いものを２つ選んで、１
次補間したり、近いものを３つ選んで、２次補間して計
算で求める方法が考えられる。もっとも簡単な補間方法
は、０次補間、すなわち、１つの代表トラックの第１の
外乱補償信号データを、他のトラックについても、その
まま用いる方式である（ステップ５）。The first disturbance compensation signal of the track not selected as the representative track is obtained by interpolating from the first disturbance compensation signal data of the representative track. The interpolation method is to select two closest tracks from the representative tracks and
A method of performing a second interpolation or selecting three close ones and performing a second interpolation to obtain them by calculation can be considered. The simplest interpolation method is zero-order interpolation, that is, the method of using the first disturbance compensation signal data of one representative track for other tracks as it is (step 5).
【００３２】第１の補正手段３３を動作させながら、シ
ーク制御およびフォロイング制御を行う。これにより、
回転に同期した周期的外乱を低減することが可能にな
る。また、このとき、推定手段３２と第２の補正手段３
４も動作させることにより、回転とは非同期な振動等の
外乱も打ち消すことも可能である（ステップ６）。The seek control and the following control are performed while operating the first correction means 33. This allows
It becomes possible to reduce the periodic disturbance synchronized with the rotation. At this time, the estimating means 32 and the second correcting means 3
By operating 4 as well, it is possible to cancel a disturbance such as vibration that is asynchronous with the rotation (step 6).
【００３３】次に、推定手段３２の動作を図５のブロッ
ク線図を用いて、より詳細に説明する。推定手段３２の
出力信号である第２の外乱補償信号Ｗ2は、外乱を打ち
消そうとする信号であるが、このＷ2の導出方法を説明
する。Next, the operation of the estimating means 32 will be described in more detail with reference to the block diagram of FIG. The second disturbance compensation signal W 2 which is the output signal of the estimation means 32 is a signal for canceling the disturbance. A method of deriving this W 2 will be described.
【００３４】数式（３）に示すように、数式（１）で示
した位置信号を表す変数Ｙから推定位置信号を表す変数
〈Ｙ〉を差し引いた値を計算し、この値を推定位置誤差
信号を表す変数〈〈Ｙ〉〉に記憶する。As shown in equation (3), a value obtained by subtracting the variable <Y> representing the estimated position signal from the variable Y representing the position signal shown in equation (1) is calculated, and this value is calculated. Is stored in the variable 〈〈 Y 〉〉 which represents
【００３５】[0035]
【数３】 [Equation 3]
【００３６】さらに、数式（４）で示されるように、デ
ィジタル推定誤差信号〈〈Ｙ〉〉にゲインＨを乗じた値
を、第２の外乱補償信号Ｗ2に記憶し、出力する。Further, as shown in equation (4), the value obtained by multiplying the digital estimation error signal 〈〈 Y 〉〉 by the gain H is stored in the second disturbance compensation signal W 2 and output.
【００３７】[0037]
【数４】 [Equation 4]
【００３８】さらに、次のサンプルに備え、数式（５）
で表される推定位置信号を計算し、変数〈Ｘ１〉に記憶
する。Further, in preparation for the next sample, equation (5)
The estimated position signal represented by is calculated and stored in the variable <X1>.
【００３９】[0039]
【数５】 [Equation 5]
【００４０】さらに、数式（６）で表される推定速度信
号を計算し、変数〈Ｘ２〉に記憶する。Further, the estimated velocity signal represented by the equation (6) is calculated and stored in the variable <X2>.
【００４１】[0041]
【数６】 [Equation 6]
【００４２】さらに、数式（７）で表される推定位置信
号を計算し、変数〈Ｙ〉に記憶する。Further, the estimated position signal represented by the equation (7) is calculated and stored in the variable <Y>.
【００４３】[0043]
【数７】 [Equation 7]
【００４４】推定手段３２は、以上の数式（３）から数
式（７）の処理演算をＴ秒間隔で繰り返し行う。The estimating means 32 repeats the processing operations of the above equations (3) to (7) at intervals of T seconds.
【００４５】図５の中で、ゲインｇ1 、ｇ2 、ｌ1 、ｌ
2 、ｈは、信号Ｕから、位置信号Ｙまでの伝達関数モデ
ルから作られた離散時間系の同一次元オブザーバのゲイ
ンであり、数式（８）、数式（９）、数式（１０）、数
式（１１）、数式（１２）のように決定される。In FIG. 5, the gains g 1 , g 2 , l 1 , l
2 , h are the gains of the same-dimensional observer of the discrete time system created from the transfer function model from the signal U to the position signal Y, and are represented by the formulas (8), (9), (10), and ( 11) and is determined as in Expression (12).
【００４６】[0046]
【数８】 [Equation 8]
【００４７】[0047]
【数９】 [Equation 9]
【００４８】[0048]
【数１０】 [Equation 10]
【００４９】[0049]
【数１１】 [Equation 11]
【００５０】[0050]
【数１２】 [Equation 12]
【００５１】図５は、ディジタル制御系において実現さ
れる推定手段３２を示すためのブロック線図であるが、
理想的なアナログ制御系における推定手段は、図６のよ
うに表される。図６のアナログ制御系において、Ｌ1 、
Ｌ2 、Ｈを数式（１３）、数式（１４）、数式（１５）
とおくと、第２の外乱補償信号までの伝達特性は、数式
（１６）となり、ωを十分大きくとると、外乱を打ち消
すための信号となることがわかる。FIG. 5 is a block diagram showing the estimating means 32 implemented in the digital control system.
The estimation means in an ideal analog control system is expressed as shown in FIG. In the analog control system of FIG. 6, L 1 ,
L 2 and H are represented by Formula (13), Formula (14), and Formula (15)
In other words, the transfer characteristic up to the second disturbance compensation signal is given by equation (16), and it can be seen that when ω is set to be sufficiently large, it becomes a signal for canceling the disturbance.
【００５２】[0052]
【数１３】 [Equation 13]
【００５３】[0053]
【数１４】 [Equation 14]
【００５４】[0054]
【数１５】 [Equation 15]
【００５５】[0055]
【数１６】 [Equation 16]
【００５６】図５のｇ1 、ｇ2 、ｌ1 、ｌ2 は、図６の
アナログで実現された同一次元オブザーバを離散化して
得られる。また、ディジタル制御系では、ゼロ次ホール
ダの直流ゲインがＴであるため、アナログで設計された
Ｈの値に対して、ディジタル制御系のｈは、Ｔで割った
値となっている。The g 1 , g 2 , l 1 , and l 2 in FIG. 5 are obtained by discretizing the same-dimensional observer realized by the analog in FIG. Further, in the digital control system, since the DC gain of the zero-order holder is T, h of the digital control system is a value obtained by dividing T by the value of H designed by analog.
【００５７】ここで、フォロイング制御系が動作してい
るときで、従来制御系と本発明の制御系でその応答を比
較する。図７のように従来フォロイング中に生じていた
振動を、図８のように低減化し、位置決め精度の向上を
図ることができる。Here, the responses of the conventional control system and the control system of the present invention are compared when the following control system is operating. As shown in FIG. 8, it is possible to reduce the vibration that has been conventionally generated during following as shown in FIG. 7 and improve the positioning accuracy.
【００５８】〈第２実施例〉請求項５〜８記載の本発明
の一実施例を図４の制御系ブロック線図を用いて説明す
る。位置信号の微分信号にローパスフィルタを通した信
号と駆動信号１８の積分信号にハイパスフィルタを通し
た信号を合成して速度信号を推定する速度推定手段を有
する位置決め補償器では、外乱により、位置信号に外乱
が含まれていたため、速度推定結果も誤差を生じる。円
板４が偏心するディスク装置で、従来制御系で、一定ト
ラック数を繰り返しシーク、フォロイングさせると、図
９のように、シークからフォロイングに切り替わる際に
位置誤差信号の応答にばらつきを生じるという問題があ
った。これは、速度推定手段として、位置信号の微分
値、すなわち、ヘッド・ディスク間の相対速度信号と、
ＶＣＭ電源の積分値、すなわち、ヘッド絶対速度信号を
周波数帯域を分割して使用しているため、ディスクが偏
心している場合、速度推定結果が誤差を生じ、図９のよ
うなばらつきを生じていた。<Second Embodiment> An embodiment of the present invention as defined in claims 5 to 8 will be described with reference to the control system block diagram of FIG. In a positioning compensator having a speed estimation means for estimating a speed signal by synthesizing a signal passed through a low-pass filter with a differential signal of the position signal and a signal passed through a high-pass filter with an integrated signal of the drive signal 18, the position compensator has a position signal due to disturbance. Since the disturbance is included in, the velocity estimation result also has an error. In a disk device in which the disk 4 is eccentric, if a conventional control system repeatedly seeks and follows a fixed number of tracks, the response of the position error signal varies when switching from seek to following as shown in FIG. was there. This is, as a speed estimation means, a differential value of the position signal, that is, a relative speed signal between the head and the disk,
Since the integrated value of the VCM power supply, that is, the head absolute speed signal is used by dividing the frequency band, when the disk is eccentric, an error occurs in the speed estimation result, resulting in variation as shown in FIG. .
【００５９】しかし、第１の実施例と同様にして作成さ
れた第１の外乱補償信号を第３の補正手段４０に入力し
て、外乱の影響を低減することが可能である。駆動信号
１８から第１の外乱補償信号に比例した信号を減算した
信号を積分することで、速度推定手段の積分項が、ディ
スク・ヘッド間相対速度信号を再生できるようにしてい
る。この第３の補正手段４０による補正動作補正と第１
の補正手段３３による補正動作を行いながら、シーク制
御およびフォロイング制御を行う。これにより、速度推
定手段は、外乱が存在していても、位置決め制御系の応
答のばらつきを低減することが可能になる。このとき
の、繰り返しシーク、フォロイングさせたときの応答波
形を図１０に示す。円板が偏心することにより、外乱が
作用しているにもかかわらず、応答にばらつきは生じな
いことが、本発明では、可能なことがわかる。However, it is possible to reduce the influence of disturbance by inputting the first disturbance compensation signal created in the same manner as in the first embodiment to the third correction means 40. By integrating the signal obtained by subtracting the signal proportional to the first disturbance compensation signal from the drive signal 18, the integral term of the speed estimating means can reproduce the disk-head relative speed signal. Correction operation correction by the third correction means 40 and the first
The seek control and the following control are performed while performing the correction operation by the correction unit 33. As a result, the speed estimating means can reduce the variation in the response of the positioning control system even when there is a disturbance. FIG. 10 shows response waveforms at the time of repeatedly seeking and following. It is understood that the present invention allows that the response does not vary due to the eccentricity of the disk even though the disturbance acts.
【００６０】また、シーク制御およびフォロイング制御
を行っている間、推定手段３２と第２の補正手段３４も
動作させることにより、回転とは非同期な振動等の外乱
も打ち消すことも可能である。Further, by operating the estimating means 32 and the second correcting means 34 during the seek control and the following control, it is possible to cancel a disturbance such as a vibration asynchronous with the rotation.
【００６１】[0061]
【発明の効果】本発明によれば、外乱や振動が位置決め
制御系に作用した場合でも、その影響を打ち消すことが
できるので、位置決め精度の向上とアクセス時間の短縮
を図ることが可能になる。According to the present invention, even if a disturbance or vibration acts on the positioning control system, the influence thereof can be canceled, so that the positioning accuracy can be improved and the access time can be shortened.
【図１】本発明を適用した磁気ディスク装置の位置決め
制御系のハードウェア構成を示すブロック線図である。FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a positioning control system of a magnetic disk device to which the present invention is applied.
【図２】磁気ディスク装置における位置信号の説明図で
ある。FIG. 2 is an explanatory diagram of a position signal in the magnetic disk device.
【図３】磁気ディスク装置における位置信号の説明図で
ある。FIG. 3 is an explanatory diagram of a position signal in the magnetic disk device.
【図４】本発明を適用した磁気ディスク装置の位置決め
制御系のソフトウェア構成を示すブロック線図である。FIG. 4 is a block diagram showing a software configuration of a positioning control system of a magnetic disk device to which the present invention is applied.
【図５】ディジタル系の実施例の場合の推定手段３２を
説明するためのブロック線図である。5 is a block diagram for explaining an estimation means 32 in the case of a digital system embodiment. FIG.
【図６】アナログ系の実施例の場合の推定手段３２を説
明するためのブロック線図である。FIG. 6 is a block diagram for explaining an estimating means 32 in the case of an analog system.
【図７】従来のヘッド位置決め制御系の応答波形例を示
す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a response waveform of a conventional head positioning control system.
【図８】本発明のヘッド位置決め制御系の応答波形例を
示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a response waveform of the head positioning control system of the present invention.
【図９】従来のヘッド位置決め制御系の応答波形例を示
す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a response waveform of a conventional head positioning control system.
【図１０】本発明のヘッド位置決め制御系の応答波形例
を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a response waveform of the head positioning control system of the present invention.
１ ヘッド ２ ボイスコイルモータ ３ スピンドルモータ ４ 円板 ５ ベース ６ 位置検出器 ７ アンプ ８ 復調回路 ９ａ 位置誤差信号 ９ｂ 半径方向位置信号 ９ｃ 周方向位置信号 １０ ＣＰＵ １１ ＲＯＭ １２ ＲＡＭ １３ バス １４ マイクロコンピュータシステム １５ ディジタル出力回路 １６ ＤＡ変換器 １７ 駆動回路 １８ 駆動信号 １９ 第１のＡＤ変換器 ２０ 第２のＡＤ変換器 ２１ ディジタル入力回路 ２２ コントローラ ２３ コマンド ２４ 位置決め補償器 ３０ 記憶手段 ３１ 外乱補償信号修正部 ３２ 推定手段 ３３ 第１の補正手段 ３４ 第２の補正手段 ４０ 第３の補正手段 1 head 2 voice coil motor 3 spindle motor 4 disk 5 base 6 position detector 7 amplifier 8 demodulation circuit 9a position error signal 9b radial direction position signal 9c circumferential direction position signal 10 CPU 11 ROM 12 RAM 13 bus 14 microcomputer system 15 Digital output circuit 16 DA converter 17 Drive circuit 18 Drive signal 19 First AD converter 20 Second AD converter 21 Digital input circuit 22 Controller 23 Command 24 Positioning compensator 30 Storage means 31 Disturbance compensation signal correction section 32 Estimate Means 33 First correction means 34 Second correction means 40 Third correction means
Claims (7)
と周方向位置を表わすサーボ信号を読みだすヘッドと、
前記サーボ信号から前記ヘッドの位置を表す位置信号を
発生する位置検出器と、前記ヘッドが固定されたアクチ
ュエータを駆動する駆動信号を入力信号に応じて出力す
る駆動回路と、前記位置信号を目標位置に一致させるよ
うに位置決め補償信号を演算して前記駆動回路に出力す
る位置決め補償器とを具備したディスク記憶装置におい
て、 前記ヘッドの位置決め制御系に加わる周期的外乱を打ち
消す第１の外乱補償信号を前記駆動回路の入力信号に加
算して補正する第１の補正手段と、前記第１の外乱補償
信号を記憶し、前記位置信号に応じて出力する記憶手段
と、前記第１の外乱補償信号で打ち消せずに残った外乱
を打ち消す第２の外乱補償信号を前記位置決め補償信号
に加算して補正する第２の補正手段と、前記第２の補正
手段の出力と前記位置信号の関数として前記第２の外乱
補償信号を推定する推定手段と、前記第１の外乱補償信
号と前記第２の外乱補償信号を加算した信号を作成し、
新たな第１の外乱補償信号として前記位置信号に応じて
前記記憶手段に記憶する外乱補償信号修正部とを設けた
ことを特徴とするディスク記憶装置。1. A head for reading a servo signal recorded on a disk, the servo signal representing a radial position and a circumferential position of the disk,
A position detector that generates a position signal representing the position of the head from the servo signal, a drive circuit that outputs a drive signal that drives an actuator to which the head is fixed, in accordance with an input signal, and the position signal that is a target position. In a disk storage device including a positioning compensator that calculates a positioning compensation signal so as to match with the above, and outputs it to the drive circuit, a first disturbance compensation signal that cancels a periodic disturbance applied to the positioning control system of the head is provided. First correction means for adding to the input signal of the drive circuit for correction, storage means for storing the first disturbance compensation signal and outputting it according to the position signal, and the first disturbance compensation signal Second correcting means for adding and correcting a second disturbance compensating signal for canceling the remaining disturbance which is not canceled, and an output of the second correcting means Estimating means for estimating the second disturbance compensation signal as a function of the position signal; and a signal obtained by adding the first disturbance compensation signal and the second disturbance compensation signal,
A disk storage device, further comprising: a disturbance compensation signal correction unit that stores the new first disturbance compensation signal in the storage unit according to the position signal.
記位置信号の関数として速度信号を推定する速度信号推
定手段を備えるとともに、前記駆動信号から前記第１の
外乱補償信号に比例した信号を減算する第３の補正手段
を設け、前記駆動信号の代わりに前記減算した信号を前
記速度信号推定手段に入力することを特徴とする請求項
１記載のディスク記憶装置。2. The positioning compensator comprises velocity signal estimating means for estimating a velocity signal as a function of the drive signal and the position signal, and subtracts a signal proportional to the first disturbance compensation signal from the drive signal. 3. The disk storage device according to claim 1, further comprising a third correction means for inputting the subtracted signal instead of the drive signal to the speed signal estimation means.
上に記録された円板の半径方向位置と周方向位置を表わ
すサーボ信号を読みだすヘッドと、前記サーボ信号から
前記ヘッドの位置を表す位置信号を発生する位置検出器
と、前記ヘッドが固定されたアクチュエータと、前記ア
クチュエータを駆動する駆動信号を入力信号に応じて出
力する駆動回路と、前記位置信号を目標位置に一致させ
るように位置決め補償信号を演算して前記駆動回路に出
力する位置決め補償器とからなるヘッド位置決めサーボ
機構と、前記サーボ機構を制御するコントローラとを具
備したディスク記憶装置において、 前記ヘッドの位置決め制御系に加わる周期的外乱を打ち
消す第１の外乱補償信号を前記駆動回路の入力信号に加
算して補正する第１の補正手段と、前記第１の外乱補償
信号を記憶し、前記位置信号に応じて出力する記憶手段
と、前記第１の外乱補償信号で打ち消せずに残った外乱
を打ち消す第２の外乱補償信号を前記位置決め補償信号
に加算して補正する第２の補正手段と、前記第２の補正
手段の出力と前記位置信号の関数として前記第２の外乱
補償信号を推定する推定手段と、前記第１の外乱補償信
号と前記第２の外乱補償信号を加算した信号を作成し、
新たな第１の外乱補償信号として前記位置信号に応じて
前記記憶手段に記憶する外乱補償信号修正部とを設け、 前記外乱補償信号修正部は、所定時に、所定トラックに
ヘッドが位置決めされているときに、前記記憶手段に記
憶されている前記第１の外乱補償信号を更新し、この更
新した第１の外乱補償信号を用いて前記第１の補正手段
が補正動作を行うことを特徴とするディスク記憶装置。3. A plurality of discs that are driven to rotate, a head that reads out servo signals that represent the radial and circumferential positions of the discs recorded on the discs, and the heads that read the servo signals from the servo signals. A position detector that generates a position signal indicating a position, an actuator to which the head is fixed, a drive circuit that outputs a drive signal that drives the actuator according to an input signal, and the position signal matches the target position. In a disk storage device including a head positioning servo mechanism including a positioning compensator that calculates a positioning compensation signal and outputs the position compensation signal to the drive circuit, a head positioning control system includes: First compensation means for compensating by adding a first disturbance compensation signal for canceling the added periodic disturbance to the input signal of the drive circuit; A storage means for storing a first disturbance compensation signal and outputting it according to the position signal, and a second disturbance compensation signal for canceling the disturbance remaining without being canceled by the first disturbance compensation signal by the positioning compensation signal. And a second disturbance compensation signal for estimating the second disturbance compensation signal as a function of the output of the second compensation means and the position signal, and the first disturbance compensation signal. Creating a signal in which the second disturbance compensation signal is added,
A disturbance compensation signal correction unit for storing the new first disturbance compensation signal in the storage unit according to the position signal is provided, and the disturbance compensation signal correction unit has a head positioned on a predetermined track at a predetermined time. At this time, the first disturbance compensation signal stored in the storage means is updated, and the first correction means performs a correction operation using the updated first disturbance compensation signal. Disk storage device.
上に記録された円板の半径方向位置と周方向位置を表わ
すサーボ信号を読みだすヘッドと、前記サーボ信号から
前記ヘッドの位置を表す位置信号を発生する位置検出器
と、前記ヘッドが固定されたアクチュエータと、前記ア
クチュエータを駆動する駆動信号を入力信号に応じて出
力する駆動回路と、前記位置信号を目標位置に一致させ
るように位置決め補償信号を演算して前記駆動回路に出
力する位置決め補償器とからなるヘッド位置決めサーボ
機構と、前記サーボ機構を制御するコントローラとを具
備したディスク記憶装置において、 前記ヘッドの位置決め制御系に加わる周期的外乱を打ち
消す第１の外乱補償信号を前記駆動回路の入力信号に加
算して補正する第１の補正手段と、前記第１の外乱補償
信号を記憶し、前記位置信号に応じて出力する記憶手段
と、前記第１の外乱補償信号で打ち消せずに残った外乱
を打ち消す第２の外乱補償信号を前記位置決め補償信号
に加算して補正する第２の補正手段と、前記第２の補正
手段の出力と前記位置信号の関数として前記第２の外乱
補償信号を推定する推定手段と、前記第１の外乱補償信
号と前記第２の外乱補償信号を加算した信号を作成し、
新たな第１の外乱補償信号として前記位置信号に応じて
前記記憶手段に記憶する外乱補償信号修正部とを設け、 前記外乱補償信号修正部は、所定時に、所定トラックに
ヘッドが位置決めされているときに、前記記憶手段に記
憶されている前記第１の外乱補償信号を更新し、この更
新した第１の外乱補償信号を用いて前記第１の補正手段
が補正動作を行うとともに、前記第２の補正手段が前記
第２の外乱補償信号を用いて補正動作を行うことを特徴
とするディスク記憶装置。4. A plurality of discs that are rotationally driven, a head that reads servo signals that represent the radial position and the circumferential position of the discs recorded on the discs, and the heads that read the servo signals from the servo signals. A position detector that generates a position signal indicating a position, an actuator to which the head is fixed, a drive circuit that outputs a drive signal that drives the actuator according to an input signal, and the position signal matches the target position. In a disk storage device including a head positioning servo mechanism including a positioning compensator that calculates a positioning compensation signal and outputs the position compensation signal to the drive circuit, a head positioning control system includes: First compensation means for compensating by adding a first disturbance compensation signal for canceling the added periodic disturbance to the input signal of the drive circuit; A storage means for storing a first disturbance compensation signal and outputting it according to the position signal, and a second disturbance compensation signal for canceling the disturbance remaining without being canceled by the first disturbance compensation signal by the positioning compensation signal. And a second disturbance compensation signal for estimating the second disturbance compensation signal as a function of the output of the second compensation means and the position signal, and the first disturbance compensation signal. Creating a signal in which the second disturbance compensation signal is added,
A disturbance compensation signal correction unit for storing the new first disturbance compensation signal in the storage unit according to the position signal is provided, and the disturbance compensation signal correction unit has a head positioned on a predetermined track at a predetermined time. At this time, the first disturbance compensation signal stored in the storage means is updated, and the first correction means performs a correction operation using the updated first disturbance compensation signal, and the second disturbance compensation signal is stored in the second disturbance compensation signal. 2. The disk storage device according to claim 1, wherein the correction means performs a correction operation using the second disturbance compensation signal.
上に記録された円板の半径方向位置と周方向位置を表わ
すサーボ信号を読みだすヘッドと、前記サーボ信号から
前記ヘッドの位置を表す位置信号を発生する位置検出器
と、前記ヘッドが固定されたアクチュエータと、前記ア
クチュエータを駆動する駆動信号を入力信号に応じて出
力する駆動回路と、前記駆動信号と前記位置信号の関数
として前記ヘッドの速度信号を推定する速度信号推定手
段を有し、前記位置信号を目標位置に一致させるように
位置決め補償信号を演算して前記駆動回路に出力する位
置決め補償器とからなるヘッド位置決めサーボ機構と、
前記サーボ機構を制御するコントローラとを具備したデ
ィスク記憶装置において、 前記ヘッドの位置決め制御系に加わる周期的外乱を打ち
消す第１の外乱補償信号を前記駆動回路の入力信号に加
算して補正する第１の補正手段と、前記第１の外乱補償
信号を記憶し、前記位置信号に応じて出力する記憶手段
と、前記第１の外乱補償信号で打ち消せずに残った外乱
を打ち消す第２の外乱補償信号を前記位置決め補償信号
に加算して補正する第２の補正手段と、前記第２の補正
手段の出力と前記位置信号の関数として前記第２の外乱
補償信号を推定する推定手段と、前記第１の外乱補償信
号と前記第２の外乱補償信号を加算した信号を作成し、
新たな第１の外乱補償信号として前記位置信号に応じて
前記記憶手段に記憶する外乱補償信号修正部と、前記駆
動信号から前記新たな第１の外乱補償信号を減算して補
正する第３の補正手段とを設け、 前記外乱補償信号修正部は、所定時に、所定トラックに
ヘッドが位置決めされているときに、前記記憶手段に記
憶されている前記第１の外乱補償信号を更新し、この更
新した第１の外乱補償信号を用いて前記第１の補正手段
が補正動作を行うとともに、前記駆動信号の代わりに、
前記第３の補正手段の出力信号を前記速度信号推定手段
への入力信号として入力して補正することを特徴とする
ディスク記憶装置。5. A plurality of discs that are rotationally driven, a head that reads servo signals that represent the radial position and the circumferential position of the discs recorded on the discs, and the heads that read the servo signals from the servo signals. A position detector that generates a position signal indicating a position, an actuator to which the head is fixed, a drive circuit that outputs a drive signal that drives the actuator according to an input signal, and a function of the drive signal and the position signal. As a head positioning servo having a speed signal estimating means for estimating a speed signal of the head, and calculating a positioning compensation signal so as to match the position signal with a target position and outputting the position compensation signal to the drive circuit. Mechanism,
In a disk storage device including a controller that controls the servo mechanism, a first disturbance compensation signal that cancels a periodic disturbance applied to a positioning control system of the head is added to an input signal of the drive circuit and is corrected. Correction means, storage means for storing the first disturbance compensation signal and outputting it according to the position signal, and second disturbance compensation for canceling the disturbance remaining without being canceled by the first disturbance compensation signal. Second correction means for adding and correcting a signal to the positioning compensation signal; estimating means for estimating the second disturbance compensation signal as a function of the output of the second correction means and the position signal; A signal obtained by adding the disturbance compensation signal of 1 and the second disturbance compensation signal,
A disturbance compensation signal correction unit that stores the new first disturbance compensation signal in the storage unit according to the position signal, and a third compensation unit that corrects by subtracting the new first disturbance compensation signal from the drive signal. Correction means is provided, and the disturbance compensation signal correction section updates the first disturbance compensation signal stored in the storage means at a predetermined time when the head is positioned on a predetermined track, and this update is performed. The first correction means performs a correction operation using the first disturbance compensation signal, and instead of the drive signal,
A disk storage device, wherein the output signal of the third correction means is input as an input signal to the speed signal estimation means and corrected.
上に記録された円板の半径方向位置と周方向位置を表わ
すサーボ信号を読みだすヘッドと、前記サーボ信号から
前記ヘッドの位置を表す位置信号を発生する位置検出器
と、前記ヘッドが固定されたアクチュエータと、前記ア
クチュエータを駆動する駆動信号を入力信号に応じて出
力する駆動回路と、前記駆動信号と前記位置信号の関数
として前記ヘッドの速度信号を推定する速度信号推定手
段を有し、前記位置信号を目標位置に一致させるように
位置決め補償信号を演算して前記駆動回路に出力する位
置決め補償器とからなるヘッド位置決めサーボ機構と、
前記サーボ機構を制御するコントローラとを具備したデ
ィスク記憶装置において、 前記ヘッドの位置決め制御系に加わる周期的外乱を打ち
消す第１の外乱補償信号を前記駆動回路の入力信号に加
算して補正する第１の補正手段と、前記第１の外乱補償
信号を記憶し、前記位置信号に応じて出力する記憶手段
と、前記第１の外乱補償信号で打ち消せずに残った外乱
を打ち消す第２の外乱補償信号を前記位置決め補償信号
に加算して補正する第２の補正手段と、前記第２の補正
手段の出力と前記位置信号の関数として前記第２の外乱
補償信号を推定する推定手段と、前記第１の外乱補償信
号と前記第２の外乱補償信号を加算した信号を作成し、
新たな第１の外乱補償信号として前記位置信号に応じて
前記記憶手段に記憶する外乱補償信号修正部と、前記駆
動信号から前記新たな第１の外乱補償信号を減算して補
正する第３の補正手段とを設け、 前記外乱補償信号修正部は、所定時に、所定トラックに
ヘッドが位置決めされているときに、前記記憶手段に記
憶されている前記第１の外乱補償信号を更新し、この更
新した第１の外乱補償信号を用いて前記第１の補正手段
が補正動作を行うとともに、前記第２の補正手段が前記
第２の外乱補償信号を用いて補正動作を行い、かつ、前
記駆動信号の代わりに、前記第３の補正手段の出力信号
を前記速度信号推定手段への入力信号として入力して補
正することを特徴とするディスク記憶装置。6. A plurality of circularly driven disks, a head for reading out servo signals representing the radial and circumferential positions of the disks recorded on the disk, and a head for the head based on the servo signals. A position detector that generates a position signal indicating a position, an actuator to which the head is fixed, a drive circuit that outputs a drive signal that drives the actuator according to an input signal, and a function of the drive signal and the position signal. As a head positioning servo having a speed signal estimating means for estimating a speed signal of the head, and calculating a positioning compensation signal so as to match the position signal with a target position and outputting the position compensation signal to the drive circuit. Mechanism,
In a disk storage device including a controller that controls the servo mechanism, a first disturbance compensation signal that cancels a periodic disturbance applied to a positioning control system of the head is added to an input signal of the drive circuit and is corrected. Correction means, storage means for storing the first disturbance compensation signal and outputting it according to the position signal, and second disturbance compensation for canceling the disturbance remaining without being canceled by the first disturbance compensation signal. Second correction means for adding and correcting a signal to the positioning compensation signal; estimating means for estimating the second disturbance compensation signal as a function of the output of the second correction means and the position signal; A signal obtained by adding the disturbance compensation signal of 1 and the second disturbance compensation signal,
A disturbance compensation signal correction unit that stores the new first disturbance compensation signal in the storage unit according to the position signal, and a third compensation unit that corrects by subtracting the new first disturbance compensation signal from the drive signal. Correction means is provided, and the disturbance compensation signal correction section updates the first disturbance compensation signal stored in the storage means at a predetermined time when the head is positioned on a predetermined track, and this update is performed. The first correction means performs the correction operation using the first disturbance compensation signal, the second correction means performs the correction operation using the second disturbance compensation signal, and the drive signal In place of, the output signal of the third correction means is input as an input signal to the speed signal estimation means and corrected.
外乱補償信号の更新を複数回行うことを特徴とする請求
項３、４、５、又は６記載のディスク記憶装置。7. The disk storage device according to claim 3, wherein the disturbance compensation signal correction unit updates the first disturbance compensation signal a plurality of times.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05055767A JP3089517B2 (en) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | Disk storage device |
| US08/109,593 US5402400A (en) | 1992-09-04 | 1993-08-20 | Method and apparatus for eliminating external disturbances in a disk drive device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05055767A JP3089517B2 (en) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | Disk storage device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267211A true JPH06267211A (en) | 1994-09-22 |
| JP3089517B2 JP3089517B2 (en) | 2000-09-18 |
Family
ID=13008022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05055767A Expired - Lifetime JP3089517B2 (en) | 1992-09-04 | 1993-03-16 | Disk storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089517B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6891692B2 (en) | 2001-02-28 | 2005-05-10 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Disk drive apparatus, head position control method, and hard disk drive |
| US7120101B2 (en) | 2001-07-17 | 2006-10-10 | Fujitsu Limited | Head follow-up control method, head follow-up control device and storage device thereof |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP05055767A patent/JP3089517B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6891692B2 (en) | 2001-02-28 | 2005-05-10 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Disk drive apparatus, head position control method, and hard disk drive |
| US7120101B2 (en) | 2001-07-17 | 2006-10-10 | Fujitsu Limited | Head follow-up control method, head follow-up control device and storage device thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3089517B2 (en) | 2000-09-18 |
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