CN106033675B9 - 磁盘装置以及在磁盘装置执行的控制方法 - Google Patents

磁盘装置以及在磁盘装置执行的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106033675B9
CN106033675B9 CN201510106503.1A CN201510106503A CN106033675B9 CN 106033675 B9 CN106033675 B9 CN 106033675B9 CN 201510106503 A CN201510106503 A CN 201510106503A CN 106033675 B9 CN106033675 B9 CN 106033675B9
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic head
characteristic
actuator
resonance
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510106503.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106033675A (zh
CN106033675B (zh
Inventor
野岛雄亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN106033675A publication Critical patent/CN106033675A/zh
Publication of CN106033675B publication Critical patent/CN106033675B/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106033675B9 publication Critical patent/CN106033675B9/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • 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
    • G11B5/54—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 into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5552—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • 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
    • G11B5/59605—Circuits
    • G11B5/59622—Gain control; Filters

Landscapes

  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

根据实施方式，提供一种磁盘装置以及在磁盘装置执行的控制方法，该磁盘装置对经由第2系统传输的第1信号实施滤波处理，该滤波处理是利用传递函数的和来消除经由第1系统传输的第1信号到第1磁头响应为止的第1传递特性所包含的1个以上的谐振，该传递函数是表示经由第2系统传输的第1信号到第1磁头响应为止的第2传递特性所包含的各谐振的函数。

Description

磁盘装置以及在磁盘装置执行的控制方法
技术领域
本发明的实施方式通常涉及磁盘装置以及在磁盘装置执行的控制方 法。
背景技术
存在一种磁盘装置，其具有安装有磁头悬架装置的臂，该磁头悬架装 置包括使多个磁头各自微动的致动器(所谓的微致动器(Micro Actuator、 MA))。存在这样的技术：在致动器中，使与磁盘下表面对应的磁头(以 下称作UP磁头)和与磁盘上表面对应的磁头(以下称作DN磁头)各自 的致动器的驱动方向反相或同相，由此来消除臂的共振。
然而，使UP磁头以及DN磁头各自的致动器的驱动方向反相的技术 和使UP磁头以及DN磁头各自的致动器的驱动方向同相的技术均具有无 法消除的共振。两技术之所以具有无法消除的共振，是由于受到臂的频率 响应特性的制约。
发明内容
本发明的实施方式提供能够改善从输入信号到控制对象磁头响应的传 递特性、并且能够提高磁头的能够定位的伺服带宽的磁盘装置以及在磁盘 装置执行的控制方法。
根据本实施方式，提供一种磁盘装置，该磁盘装置包括磁盘上的多个 记录面、第1磁头、第2磁头、第1致动器、第2致动器、第3致动器、 第1系统、第2系统以及滤波器。第1磁头在多个记录面中的第1记录面 上被定位控制。第2磁头在多个记录面中的第1记录面以外的第2记录面 上被定位控制。第1致动器基于第1信号驱动第1磁头，该第1信号是将 第1磁头置于第1记录面上的该第1磁头的目标位置的信号。第2致动器 基于第1信号驱动第2磁头。第3致动器支承第1致动器以及第2致动器， 驱动第1磁头以及第2磁头。第1系统向第1致动器传输第1信号。第2 系统向第2致动器传输第1信号。滤波器设置于第2系统，对第1信号实 施滤波处理，所述滤波处理是利用传递函数的和来消除经由第1系统传输 的第1信号到第1磁头响应为止的第1传递特性所包含的1个以上的谐振， 所述传递函数是表示经由第2系统传输的第1信号到第1磁头响应为止的 第2传递特性所包含的各谐振的函数。
附图说明
图1是表示第1实施方式的磁盘装置的硬件结构的一例的框图。
图2是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的磁头悬架装置的一例的 图。
图3是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的磁头臂组件(Head Stack Assembly、HSA)的一例的图。
图4是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的控制系统的概略结构的 一例的图。
图5是用于说明第1实施方式的磁盘装置的从输入信号到控制对象磁 头响应为止的传递特性的例示图。
图6A是表示第1实施方式的磁盘装置的传递特性P(s)的相位特性 的一例的图。
图6B是表示第1实施方式的磁盘装置的传递特性P(s)的增益特性 的一例的图。
图7A是表示第1实施方式的磁盘装置的传递特性Paa(s)的相位特 性的一例的图。
图7B是表示第1实施方式的磁盘装置的传递特性Paa(s)的增益特性 的一例的图。
图8A是表示第1实施方式的磁盘装置的2阶滞后系统传递函数Gan (s)的相位特性的一例的图。
图8B是表示第1实施方式的磁盘装置的2阶滞后系统传递函数Gan (s)的增益特性的一例的图。
图9A是表示第1实施方式的磁盘装置的传递特性Pba(s)的相位特 性的一例的图。
图9B是表示第1实施方式的磁盘装置的传递特性Pba(s)的增益特 性的一例的图。
图10A是表示第1实施方式的磁盘装置的2阶滞后系统传递函数Gbn (s)的相位特性的一例的图。
图10B是表示第1实施方式的磁盘装置的2阶滞后系统传递函数Gbn (s)的增益特性的一例的图。
图11A是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的滤波特性Fn(s)的 相位特性的一例的图。
图11B是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的滤波特性Fn(s)的 增益特性的一例的图。
图12A是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的滤波器的滤波特性的 相位特性的一例的图。
图12B是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的滤波器的滤波特性的 增益特性的一例的图。
图13A是表示第2实施方式的磁盘装置所具有的滤波器的滤波特性Fn (s)的相位特性的一例的图。
图13B是表示第2实施方式的磁盘装置所具有的滤波器的滤波特性Fn (s)的增益特性的一例的图。
图14A是表示第2实施方式的磁盘装置的传递特性P(s)的相位特性 的一例的图。
图14B是表示第2实施方式的磁盘装置的传递特性P(s)的增益特性 的一例的图。
图15是表示第3实施方式的磁盘装置所具有的控制系统的概略结构的 一例的图。
图16是用于说明第3实施方式的磁盘装置的从输入信号到控制对象磁 头响应为止的传递特性的例示图。
图17是表示万向悬挂支架(gimbal)驱动型的致动器的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明实施方式的磁盘装置以及控制方法。而 且，本发明不限于这些实施方式。
(第1实施方式)
图1是表示第1实施方式的磁盘装置的硬件结构的一例的框图。如图 1所示，本实施方式的磁盘装置具有多个磁盘101，该磁盘101通过主轴电 动机102固定而进行旋转运动，且具有记录数据的记录面S。另外，磁盘 装置具有多个磁头H，该多个磁头H在该磁盘101的每个记录面S分别设 置，并相对于该记录面S被定位控制。另外，磁盘装置具有作为与多个磁 头H分别对应设置的、驱动磁头H的致动器的一例的多个磁头悬架装置1 (第1致动器以及第2致动器的一例)。而且，磁盘装置具有磁头臂组件 (Head Stack Assembly，简称HSA)2，该HSA2支承多个磁头悬架装置 1，驱动多个磁头H。在本实施方式中，各磁盘101具有第1记录面和在该 第1记录面的相反侧的第2记录面。
磁头H搭载于HSA2，设置为能够在磁盘101的记录面S的径向上移 动。HSA2由音圈马达(Voice Coil Motor，简称作VCM)23旋转驱动， 在磁盘101的记录面S上移动磁头H。另外，磁头H具有用于向磁盘101 写入数据的写入磁头和用于从磁盘101读出数据的读取磁头。
另外，磁盘装置具有前置放大器集成电路(以下称作前置放大器IC) 111、读/写通道(以下称作R/W通道)112、硬盘控制器(Hard Disk Controller，简称作HDC)113以及作为处理器的一例的中央处理器 (Central Processing Unit，简称作CPU)114。在本实施方式中，R/W 通道112、HDC113以及CPU114组装于1个芯片的集成电路115。
前置放大器IC111使与从R/W通道112输入的写入数据相应的写入 信号(电流)流入磁头H。另外，前置放大器IC111放大从磁头H输出的 读取信号(由磁头H从磁盘1读出的数据)，并向R/W通道112传输。
R/W通道112是信号处理电路。在本实施方式中，R/W通道112 将从HDC113输入的写入数据编码(代码调制)而输出到前置放大器 IC111。另外，R/W通道112根据从前置放大器IC111传输的读取信号 将读取数据译码(代码解调)而向HDC113输出。
HDC113是能够与未图示的主机系统(例如个人计算机等)进行通信 的通信接口。具体而言，HDC113在其与未图示的主机系统之间交换写入 数据以及读取数据。
CPU114是磁盘装置的主控制器，执行通过磁头H实现的读取或写入 的控制处理、控制磁头H在磁盘101的记录面S上的位置的伺服控制处理 等各种控制处理。CPU114通过读出并执行存储于ROM(只读存储器： Read Only Memory)等存储介质的程序来执行各种控制处理。
图2是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的磁头悬架装置的一例的 图。如上述那样，本实施方式的磁盘装置的磁头悬架装置1与磁头H分别 对应地设置，基于从输出部30(参照图4)输入的输入信号驱动磁头H。 在此，输入信号是将多个磁头H中的在记录面S上被定位控制的磁头H 即控制对象磁头(第1磁头的一例)置于该控制对象磁头的目标位置的信 号(第1信号的一例)。具体而言，输入信号是根据控制对象磁头的目标 位置和位置误差所决定的信号。在此，位置误差是控制对象磁头的目标位 置与该控制对象磁头的控制位置的差。
如图2所示，磁头悬架装置1具有基板11、柔性件12、载置梁13以 及作为仅驱动磁头H的所谓的微致动器(Micro Actuator，简称作MA) 的1个或多个压电元件10。压电元件10在每个磁头H分别设置，是基于 从输出部30(参照图4)输入的输入信号来驱动磁头H，从而将控制对象 磁头置于目标位置的致动器(第1致动器的一例)。压电元件10在两阶段 驱动磁头H的两阶段致动器(Dual Stage Actuator，简称作DSA)中仅驱 动磁头H。
另外，压电元件10设于基板11(支承板)与载置梁13之间，根据经 由柔性件12(配线构件)施加的输入信号(电压V或电流I)进行驱动(伸 缩)。压电元件10根据输入信号使载置梁13在磁盘101的记录面S上沿 磁道方向变位。由此，压电元件10将安装于载置梁13的磁头H置于磁盘 101的记录面S上的目标位置。柔性件12经由挠性印刷电路板(Flexible Printed Circuits，简称作FPC)24而与输出部30连接。
图3是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的HSA的一例的图。如图 3所示，在本实施方式中，HSA2包括多个磁头悬架装置1。各磁头悬架装 置1经由支承该多个磁头悬架装置1的支承臂20而安装于滑架21。HSA2 包括VCM23，该VCM23具有线圈23a、未图示的磁铁以及未图示的磁轭。 VCM23经由滑架21和支承臂20，使磁头悬架装置1整体以枢轴轴承22 为中心旋转。VCM23在两阶段驱动磁头H的DSA中驱动磁头悬架装置1 整体。在本实施方式中，HSA2经由支承臂20支承多个磁头悬架装置1， 作为驱动多个磁头H的第3致动器的一例发挥作用。
HSA2是所谓的粗致动器，是驱动磁头悬架装置1整体的致动器。HSA2 用于通过磁头H实现的在记录面S上的广范围的寻道工作。磁头悬架装置 1是所谓的细致动器，是仅驱动磁头H的致动器。磁头悬架装置1用于基 于输入信号在磁盘101的记录面S上将控制对象磁头定位于目标位置。
图4是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的控制系统的概略结构的 一例的图。图5是用于说明第1实施方式的磁盘装置的从输入信号到控制 对象磁头响应为止的传递特性的例示图。如图4所示，在本实施方式中， 多个磁头H具有设置在磁盘101所具有的一方的记录面(以下，称作第1 记录面S1)侧的UP磁头H0、H2、H4、以及设置在磁盘101所具有的第 1记录面S1的相反侧的记录面(以下，称作第2记录面S2)侧的DN磁头 H1、H3、H5。
另外，在本实施方式中，磁盘装置具有控制信号系统A(第1系统的 一例)，该控制信号系统A与作为在第1记录面S1被定位控制的第1磁 头的一例的UP磁头H0、H2、H4的压电元件10连接，向该压电元件10 传输输入信号。另外，磁盘装置具有控制信号系统B(第2系统的一例)， 该控制信号系统B与作为在第2记录面S2被定位控制的第2磁头的一例 的DN磁头H1、H3、H5的压电元件10连接，向该压电元件10传输输入 信号。即，在本实施方式中，由彼此不同的控制信号系统(系统的一例) 向UP磁头H0、H2、H4的压电元件10以及DN磁头H1、H3、H5的压 电元件10(3个以上的致动器的一例)分别单独传输输入信号。
另外，本实施方式的磁盘装置具有输出部30，该输出部30将由CPU114 (控制部)决定的输入信号向控制信号系统A以及控制信号系统B这两者 输出。另外，磁盘装置具有滤波器31，该滤波器31设置在控制信号系统A 以及控制信号系统B中的向控制对象磁头以外的磁头H(以下，称作控制 对象以外磁头)的压电元件10传输输入信号的系统。在以下的说明中，对 UP磁头H0为控制对象磁头、在控制信号系统B设置有滤波器31的情况 进行说明，但在DN磁头H1、H3、H5中任一者为控制对象磁头的情况下， 在控制信号系统A设置滤波器31。
滤波器31对经由控制信号系统B传输的输入信号实施滤波处理，该 滤波处理是用于通过经由控制信号系统B传输的输入信号到控制对象磁头 响应为止的传递特性(第2传递特性的一例)来消除经由控制信号系统A 传输的输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特性(第1传递特性的一 例)所包含的1个以上的谐振(以下，称作谐振峰值)。因而，在控制信 号系统B中，将在从输出部30输出的输入信号乘以了滤波器31的特性(滤 波特性)的信号传输到DN磁头H1、H3、H5的磁头悬架装置1。
因此，如图5所示，从输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特性 P(s)由经由控制信号系统A传输的输入信号到控制对象磁头响应为止的 传递特性(频率响应特性)Paa(s)与乘以滤波器31的滤波特性F(s)的、 经由控制信号系统B传输的输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特性 (频率响应特性)Pba(s)的和表示。
在此，在将消除传递特性Paa(s)所包含的谐振波峰的特性设为P′aa (s)的情况下，P′aa(s)由以下的式(1)表示。
P′aa(s)＝1-Paa(s)···(1)
将滤波器31的滤波特性F(s)设为以下的式(2)时，传递特性P(s) 由式(3)表示。
F(s)＝P′aa(s)/Pba(s)＝{1-Paa(s)}/Pba(s)···(2)
P(s)＝Paa(s)+F(s)·Pba(s)＝Paa(s)+[{1-Paa(s)}/Pba (s)]·Pba(s)＝Paa(s)+1-Paa(s)＝1···(3)
图6A是表示第1实施方式的磁盘装置的传递特性P(s)的相位特性 的一例的图。在图6A中，纵轴表示相位，横轴表示频率。另外，图6B表 示第1实施方式的磁盘装置的传递特性P(s)的增益特性的一例的图。在 图6B中，纵轴表示增益，横轴表示频率。
如式(3)所示，传递特性P(s)通过从传递特性Paa(s)减去P′aa (s)而成为“1”。由此，如图6A以及图6B所示，在理想的情况下，传 递特性P(s)的相位特性以及增益特性为一定，输入信号到控制对象磁头 响应为止的传递特性得到改善，能够提高控制对象磁头的能够定位的伺服 带宽。
接下来，对本实施方式的磁盘装置所具有的滤波器31的滤波特性F(s) 的求法进行详细说明。
如下述的式(4)、(6)所示，传递特性Paa(s)由作为每个谐振波 峰的传递函数的一例的2阶滞后系统传递函数Gan(s)的和表示。另外， 如下述的式(5)、(7)所示，传递特性Pba(s)由作为每个谐振波峰的 传递函数的一例的2阶滞后系统传递函数Gbn(s)的和表示。
Paa(s)＝Ga1(s)+Ga2(s)+···Gan(s)···(4)
Pba(s)＝Gb1(s)+Gb2(s)+···Gbn(s)···(5)
Gan(s)＝(1/Kan)·(ωan 2/s2+2ζanωans+ωan 2)···(6)
Gbn(s)＝(1/Kbn)·(ωbn 2/s2+2ζbnωbns+ωbn 2)···(7)
在此，ωan是传递特性Paa(s)的谐振频率，ωbn是传递特性Pba(s) 的谐振频率，ζan是传递特性Paa的衰减率，ζbn是传递特性Pba的衰减率， Kan是在频率为“0”的情况下的传递特性Paa的振幅，Kbn是在为频率“0” 的情况下的传递特性Pba的振幅。n为1以上的整数。
图7A是表示第1实施方式的磁盘装置的传递特性Paa(s)的相位特 性的一例的图。图7B是表示第1实施方式的磁盘装置的传递特性Paa(s) 的增益特性的一例的图。图8A是表示第1实施方式的磁盘装置的2阶滞 后系统传递函数Gan(s)的相位特性的一例的图。图8B是表示第1实施 方式的磁盘装置的2阶滞后系统传递函数Gan(s)的增益特性的一例的图。 图9A是表示第1实施方式的磁盘装置的传递特性Pba(s)的相位特性的 一例的图。图9B是表示第1实施方式的磁盘装置的传递特性Pba(s)的 增益特性的一例的图。图10A是表示第1实施方式的磁盘装置的2阶滞后 系统传递函数Gbn(s)的相位特性的一例的图。图10B是表示第1实施方 式的磁盘装置的2阶滞后系统传递函数Gbn(s)的增益特性的一例的图。 图7A、图8A、图9A以及图10A中，纵轴表示相位，横轴表示频率。另 外，图7B、图8B、图9B以及图10B中，纵轴表示增益，横轴表示频率。
如图7A、图7B、图8A、图8B、图9A、图9B、图10A以及图10B 所示，2阶滞后系统传递函数Gan(s)的振动系统与2阶滞后系统传递函 数Gbn(s)的振动系统类似，因此以下的式(8)以及式(9)所示的近似 成为可能。
ωan＝ωbn(＝ωn)···(8)
ζan＝ζbn(＝ζn)···(9)
而且，传递特性Paa(s)所包含的谐振波峰中消除的谐振波峰的2阶 滞后系统传递函数Gan(s)、2阶滞后系统传递函数Gbn(s)以及滤波特 性Fn(s)之间的关系由下述的式(10)表示。
Gan(s)+Gbn(s)·Fn(s)＝1/Kan···(10)
然后，将式(6)～(9)代入式(10)，能够获得由下述的式(11)所 示的滤波特性Fn(s)。
Fn(s)＝Kbn/(Kanωn 2)·(s2+2ζnωns)···(11)
图11A是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的滤波特性Fn(s)的 相位特性的一例的图。图11B是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的滤 波特性Fn(s)的增益特性的一例的图。如图8A、图8B、图10A、图10B、 图11A以及图11B所示，式(11)所示的滤波特性Fn(s)具有消除以2 阶滞后系统传递函数Gan(s)为基准的2阶滞后系统传递函数Gbn(s)的 偏差的特性。
例如，如图8A以及图10A所示，谐振频率ω5的2阶滞后系统传递函 数Gb5(s)的相位特性相对于谐振频率ω5的2阶滞后系统传递函数Ga5 (s)的相位特性错开约180°。因此，如图11A所示，谐振频率ω5的滤 波特性F5(s)具有消除以2阶滞后系统传递函数Ga5(s)的相位特性为 基准的2阶滞后系统传递函数Gb5(s)的相位特性的偏差的特性。
因而，经由控制信号系统B传输的输入信号到控制对象磁头响应为止 的传递特性Pba(s)由下述的式(12)表示。
F1(s)·Gb1(s)+F2(s)·Gb2(s)+···+Fn(s)·Gbn(s)＝F (s)·Pba(s)···(12)
进而，通过将式(5)代入式(12)所示的传递特性Pba(s)，滤波特 性F(s)由下述的式(13)表示。即，如下述的式(13)所示，滤波器31 具有通过各谐振波峰ωn的2阶滞后系统传递函数Gbn(s)的和来消除传 递特性Paa(s)所包含的谐振波峰的滤波特性Fn。
F(s)＝{F1(s)·Gb1(s)+F2(s)·Gb2(s)+···+Fn(s)·Gbn (s)}/{Gb1(s)+Gb2(s)+···+Gbn(s)}···(13)
图12A是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的滤波器的滤波特性的 相位特性的一例的图。在图12A中，纵轴表示相位，横轴表示频率。图12B 是表示第1实施方式的磁盘装置所具有的滤波器的滤波特性的增益特性的 一例的图。在图12B中，纵轴表示增益，横轴表示频率。如图12A以及图 12B所示，式(13)所示的滤波特性F(s)成为消除以传递特性Paa(s) 为基准的传递特性Pba(s)的偏差的特性。
由此，能够使经由控制信号系统B传输的输入信号到控制对象磁头响 应为止的传递特性具有消除从由控制信号系统A传输的输入信号到控制对 象磁头响应为止的传递特性所包含的谐振波峰的特性。由此，能够改善从 输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特性，能够提高磁头H的能够定 位的伺服带宽。
在以上的说明中，对控制对象磁头为UP磁头H0的情况下消除从输 入信号到UP磁头H0响应为止的传递特性所包含的谐振波峰的处理进行 了说明，但在控制对象磁头为UP磁头H0以外的磁头H的情况下也同样 地，能够消除从输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特性所包含的谐 振波峰。
根据第1实施方式，对由控制信号系统B传输的输入信号实施滤波处 理，该滤波处理是利用传递函数的和来消除从由控制对象磁头的控制信号 系统A传输的输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特性所包含的1个 以上的谐振波峰，上述传递函数是表示从由控制对象以外的磁头的控制信 号系统B传输的输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特性所包含的各 谐振波峰的函数。结果，能够起到如下效果：能够改善从输入信号到控制 对象磁头响应为止的传递特性，且能够提高磁头H的能够定位的伺服带宽。
(第2实施方式)
本第2实施方式是实施如下滤波处理的例子，该滤波处理是消除从由 控制对象磁头的控制信号系统传输的输入信号到控制对象磁头响应为止的 传递特性所包含的谐振波峰中的一部分的谐振波峰的处理。在以下的说明 中，对与第1实施方式同样的地方省略说明。
在第1实施方式中，滤波器31是实施消除从由控制信号系统A传输 的输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特性Paa(s)所包含的全部的 谐振波峰的滤波处理，但并不限于此。例如，也可以是，滤波器31根据在 对控制对象磁头进行定位控制时用于滤波处理的时间的制约而实施消除从 由控制信号系统A传输的输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特性 Paa(s)所包含的一部分的谐振波峰的滤波处理。
具体而言，滤波器31在实施消除传递特性Paa(s)所包含的谐振波峰 中谐振频率为ω1、ω2的谐振波峰的滤波处理的情况下，如下述的式(14) 所示，将上述的式(13)所示的各谐振频率ωn的滤波特性Fn(s)中的谐 振频率为ω1、ω2的滤波特性F1(s)、F2(s)以外的滤波特性Fn(s)设 为“1”。
F(s)＝{F1(s)·Gb1(s)+F2(s)·Gb2(s)+Gb3(s)+···+Gbn (s)}/{Gb1(s)+Gb2(s)+···+Gbn(s)}···(14)
图13A是表示第2实施方式的磁盘装置所具有的滤波器的滤波特性Fn (s)的相位特性的一例的图。图13B是表示第2实施方式的磁盘装置所具 有的滤波器的滤波特性Fn(s)的增益特性的一例的图。图14A是表示第2 实施方式的磁盘装置的传递特性P(s)的相位特性的一例的图。图14B是 表示第2实施方式的磁盘装置的传递特性P(s)的增益特性的一例的图。 在图13A以及图14A中，纵轴为相位，横轴为频率。在图13B以及图14B 中，纵轴为增益，横轴为频率。
如图13A以及图13B所示，在本实施方式中，滤波特性F(s)具有 仅在谐振频率为ω1、ω2处消除传递函数Paa(s)所包含的谐振波峰的特 性，无需在全部的谐振频率ωn处实施消除传递特性Paa(s)所包含的谐振 波峰的滤波处理，因此，能够缩短对控制对象磁头进行定位控制时的滤波 处理所需的时间。
另外，如图14A以及图14B所示，在对控制对象磁头(例如，UP磁 头H0)和控制对象以外的磁头(例如，DN磁头H1)进行同相驱动的情 况下的从输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特性Px(s)的相位特性 以及增益特性中，谐振频率ω2的谐振波峰被消除，但谐振频率ω1的谐振 波峰未被消除。另外，在对控制对象磁头和控制对象以外的磁头进行反相 驱动的情况下的从输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特性Py(s)的 相位特性以及增益特性中，谐振频率ω1的谐振波峰被消除，但谐振频率ω2的谐振波峰未被消除。相对于此，对于本实施方式的磁盘装置的传递特性 P(s)，谐振频率ω1、ω2的谐振波峰均被消除。
根据第2实施方式，实施消除从由控制信号系统A传输的输入信号到 控制对象磁头响应为止的传递特性所包含的谐振波峰中的一部分的谐振波 峰的滤波处理。结果，能够获得能够缩短滤波处理所需的时间这样的效果。
(第3实施方式)
本第3实施方式是具有向多个磁盘悬架装置1分别单独传输输入信号 的控制信号系统的例子。在以下的说明中，对与第1实施方式同样的地方 省略说明。
图15是表示第3实施方式的磁盘装置所具有的控制系统的结构的一例 的图。图16是用于说明第3实施方式的磁盘装置的从输入信号到控制对象 磁头响应为止的传递特性的例示图。如图15所示，在本实施方式中，磁盘 装置具有向多个磁盘悬架装置1的压电元件10分别单独传输输入信号的控 制信号系统x0、x1、…、x5。
而且，在控制信号系统x0、x1、…、x5中的控制对象磁头(例如， UP磁头H0)的压电元件10的控制信号系统x0上未设有滤波器31。另一 方面，分别在控制信号系统x0、x1、…、x5中的控制对象以外的磁头(例 如，UP磁头H2、H4、DN磁头H1、H3、H5)的压电元件10的控制信 号系统x1、…、x5上设有滤波器31。
在本实施方式中，对于磁盘装置，控制对象以外的每个磁头的压电元 件10的控制信号系统x1、…、x5分别设置有滤波器31。
因此，在本实施方式中，传递特性P(s)由下述的式(15)表示。
P(s)＝Paa(S)+Fb(s)·Pba(s)+Fc(s)·Pca(s)+···+Fn (s)·Pna(s)···(15)
在此，Paa(s)、Pba(s)、Pca(s)、…、Pna(s)是经由各控制信 号系统x0、x1、…、x5传输的输入信号到控制对象磁头响应为止的传递特 性。Fb(s)、Fc(s)、…、Fn(s)分别是控制信号系统x1、…、x5各自 的滤波器31的滤波特性。
而且，控制信号系统x1、…、x5各自的滤波器31的滤波特性Fb(s)、 Fc(s)、…、Fn(s)以满足下述的式(16)的方式确定。
Fb(s)·Pba(s)+Fc(s)·Pca(s)+···+Fn(s)·Pna(s)＝Paa ′(s)＝1-Paa(s)···(16)
根据第3实施方式，能够得到与第1实施方式同样的效果。
在本第1～第3实施方式中，作为驱动磁头H的第1致动器以及第2 致动器的一例，对使用通过仅驱动磁头悬架装置1所具有的载置梁13来驱 动磁头H的载置梁驱动型的致动器的例子进行了说明，但并不限于此，例 如，也可以是，相比于载置梁驱动型的致动器，将在磁头H的附近搭载有 压电元件的万向悬挂支架驱动型的致动器应用于用于驱动磁头H的第1致 动器以及第2致动器。
图17是表示万向悬挂支架驱动型的致动器的一例的图。如图17所示， 万向悬挂支架驱动型的致动器具有从支承臂20延伸出来的悬架装置1601， 在该悬架装置1601的顶端支承磁头H。
悬架装置1601具有基板1602以及与该基板1602接合的载置梁1603。 进而，万向悬挂支架驱动型的致动器具有一对压电元件1604以及用于向该 压电元件1604施加电压的柔性件1605。
位于载置梁1603的顶端的柔性件1605的顶端构成万向悬挂支架部 1606，在该万向悬挂支架部1606上搭载有磁头H以及压电元件1604。
压电元件1604设置在载置梁1603上，根据经由柔性件1605(配线构 件)施加的输入信号(电压V或电流I)而进行驱动(伸缩)。压电元件 1604根据输入信号使载置梁1603在磁盘101的记录面上沿磁道方向变位。 由此，压电元件1604将安装于载置梁1603的磁头H置于磁盘101的记录 面上的目标位置。柔性件1605经由FPC24而与输出部30连接。
虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例 子而提出来的，目的不在于限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其 他各种实施方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、 置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、主旨，并且包含 于与权利要求的范围所记载的发明及其均等的范围。

Claims (12)

1.一种磁盘装置，具备：
磁盘上的多个记录面；
第1磁头，其在所述多个记录面中的第1记录面被定位控制；
第2磁头，其在所述多个记录面中的所述第1记录面以外的第2记录 面被定位控制；
第1致动器，其基于第1信号驱动所述第1磁头，该第1信号是将该 第1磁头置于所述第1记录面上的所述第1磁头的目标位置的信号；
第2致动器，其基于所述第1信号驱动所述第2磁头；
第3致动器，其支承所述第1致动器以及所述第2致动器，驱动所述 第1磁头以及所述第2磁头；
第1系统，其向所述第1致动器传输所述第1信号；
第2系统，其向所述第2致动器传输所述第1信号；以及
滤波器，其设置于所述第2系统，对所述第1信号实施滤波处理，该 滤波处理是利用传递函数的和来消除经由所述第1系统传输的所述第1信 号到所述第1磁头响应为止的第1传递特性所包含的1个以上的谐振，该 传递函数是表示经由所述第2系统传输的所述第1信号到所述第1磁头响 应为止的第2传递特性所包含的各谐振的函数，
所述滤波器的滤波特性由以下的式(17)表示，即
F(s)＝{F1(s)·Gb1(s)+F2(s)·Gb2(s)+···+Fn(s)·Gbn (s)}/{Gb1(s)+Gb2(s)+···+Gbn(s)}···(17)
在此，F(s)为所述滤波器的滤波特性，Fn(s)为所述第1传递特性 所包含的每个谐振的滤波特性，Gbn(s)为所述第2传递特性所包含的每 个谐振的传递函数，n为1以上的整数。
2.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述滤波器实施消除所述第1传递特性所包含的全部的谐振的滤波处 理。
3.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述滤波器实施消除所述第1传递特性所包含的一部分的谐振的滤波 处理。
4.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述第2记录面是在具有所述第1记录面的磁盘中所述第1记录面的 相反侧的记录面。
5.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述第1致动器以及所述第2致动器均为3个以上的致动器，
所述第1系统以及所述第2系统均为向所述3个以上的致动器分别单 独传输所述第1信号的3个以上的系统。
6.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述第1传递特性所包含的每个谐振的滤波特性Fn(s)之中的被消 除的谐振的滤波特性Fn(s)设为“1”。
7.一种控制方法，在磁盘装置中执行，该方法包括以下步骤：
对与第1致动器连接的第1系统和与第2致动器连接的第2系统输出 第1信号的步骤，该第1致动器是驱动在磁盘上的多个记录面中的第1记 录面被定位控制的第1磁头的致动器，该第2致动器是驱动在所述多个记 录面中的所述第1记录面以外的第2记录面被定位控制的第2磁头的致动 器，所述第1信号是将所述第1磁头置于所述第1记录面上的所述第1磁 头的目标位置的信号；
对经由所述第2系统传输的所述第1信号实施滤波处理的步骤，该滤 波处理是利用传递函数的和来消除经由所述第1系统传输的所述第1信号 到所述第1磁头响应为止的第1传递特性所包含的1个以上的谐振，该传 递函数是表示经由所述第2系统传输的所述第1信号到所述第1磁头响应 为止的第2传递特性所包含的各谐振的函数，
所述滤波器的滤波特性由以下的式(18)表示，
F(s)＝{F1(s)·Gb1(s)+F2(s)·Gb2(s)+···+Fn(s)·Gbn (s)}/{Gb1(s)+Gb2(s)+···+Gbn(s)}···(18)
在此，F(s)为所述滤波器的滤波特性，Fn(s)为所述第1传递特性 所包含的每个谐振的滤波特性，Gbn(s)为所述第2传递特性所包含的每 个谐振的传递函数，n为1以上的整数。
8.根据权利要求7所述的控制方法，
对经由所述第2系统传输的所述第1信号实施消除所述第1传递特性 所包含的全部的谐振的滤波处理。
9.根据权利要求7所述的控制方法，
对经由所述第2系统传输的所述第1信号实施消除所述第1传递特性 所包含的一部分的谐振的滤波处理。
10.根据权利要求7所述的控制方法，
所述第2记录面是在具有所述第1记录面的磁盘中设置在所述第1记 录面的相反侧的记录面。
11.根据权利要求7所述的控制方法，
所述第1致动器以及所述第2致动器均为3个以上的致动器，
所述第1系统以及所述第2系统均为向所述3个以上的致动器分别单 独传输所述第1信号的3个以上的系统。
12.根据权利要求7所述的控制方法，
所述第1传递特性所包含的每个谐振的滤波特性Fn(s)之中的被消 除的谐振的滤波特性Fn(s)设为“1”。
CN201510106503.1A 2014-12-24 2015-03-11 磁盘装置以及在磁盘装置执行的控制方法 Active CN106033675B9 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462096696P 2014-12-24 2014-12-24
US62/096696 2014-12-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
CN106033675A CN106033675A (zh) 2016-10-19
CN106033675B CN106033675B (zh) 2019-01-25
CN106033675B9 true CN106033675B9 (zh) 2019-04-26

Family

ID=54939263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510106503.1A Active CN106033675B9 (zh) 2014-12-24 2015-03-11 磁盘装置以及在磁盘装置执行的控制方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9230583B1 (zh)
CN (1) CN106033675B9 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106887242B (zh) * 2015-12-15 2019-07-30 株式会社东芝 盘装置、驱动电路和控制方法
JP7199310B2 (ja) * 2019-06-13 2023-01-05 株式会社東芝 磁気ディスク装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1237763A (zh) * 1998-03-13 1999-12-08 三星电子株式会社 提供伺服环路增益校准的方法和装置
CN101025927A (zh) * 2006-02-07 2007-08-29 日立环球储存科技荷兰有限公司 使用用于扰动频率识别和抑制的扰动传感器的盘驱动器
CN101118774A (zh) * 2006-08-03 2008-02-06 富士通株式会社 读写头位置控制方法、读写头位置控制装置和盘装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6101058A (en) 1997-08-07 2000-08-08 Seagate Technology, Inc. Method of implementing a linear discrete-time state-space servo control system on a fixed-point digital signal processor in a disc drive
JP3771076B2 (ja) 1999-03-09 2006-04-26 Ｔｄｋ株式会社 磁気ヘッド位置決め機構及びその駆動方式
KR20020040757A (ko) 1999-07-23 2002-05-30 추후 적응형 피드포워드 서보를 사용하는 이중 엑추에이터디스크 드라이브를 위한 기계적 상호작용의 방해 배제
WO2001022409A1 (en) 1999-09-23 2001-03-29 Seagate Technology Llc Method and control scheme for compensating the coarse actuators undesired transients in dual stage control systems
JP2001266517A (ja) 2000-03-24 2001-09-28 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置
JP3771122B2 (ja) 2000-09-05 2006-04-26 富士通株式会社 ヘッド移動装置および記憶ディスク駆動装置
JP2002124049A (ja) 2000-10-19 2002-04-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd ディスク装置
US6972924B1 (en) 2004-04-02 2005-12-06 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive attenuating excitation of arm vibration mode by simultaneously driving secondary actuator for non-active head
US7009803B2 (en) * 2004-07-06 2006-03-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus of dual stage servo control for track following in a hard disk drive
JP5473126B2 (ja) 2009-12-11 2014-04-16 エイチジーエスティーネザーランドビーブイ 磁気ヘッド駆動装置およびそれを用いた磁気ディスク装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1237763A (zh) * 1998-03-13 1999-12-08 三星电子株式会社 提供伺服环路增益校准的方法和装置
CN101025927A (zh) * 2006-02-07 2007-08-29 日立环球储存科技荷兰有限公司 使用用于扰动频率识别和抑制的扰动传感器的盘驱动器
CN101118774A (zh) * 2006-08-03 2008-02-06 富士通株式会社 读写头位置控制方法、读写头位置控制装置和盘装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
滑模控制方法在硬盘磁头定位控制中的应用;苏子漪, 肖玲斐, 苏宏业, 褚 健;《计算机测量与控制》;20080229;全文

Also Published As

Publication number Publication date
CN106033675A (zh) 2016-10-19
CN106033675B (zh) 2019-01-25
US9230583B1 (en) 2016-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9911442B1 (en) Feedforward compensation for multi-actuator hard drives
US6972924B1 (en) Disk drive attenuating excitation of arm vibration mode by simultaneously driving secondary actuator for non-active head
US9613642B1 (en) Read/write head with a switching element coupled to read or write transducers
US9792938B1 (en) Data storage device communicating servo information between servo channels of multiple actuators
JP7145771B2 (ja) ハードディスクドライブサスペンション用多層マイクロアクチュエータ
CN100426381C (zh) 悬架挠性电缆和头组部件挠性电路之间的改进电连接
US8797690B2 (en) Mass balanced flexure gimbal for head gimbal assembly sway mode control
US10964345B1 (en) Parallel servo control in a data storage device
US9824707B2 (en) Disk apparatus, driver circuit, and control method
CN104867500B (zh) 磁头万向节组件以及具备该磁头万向节组件的盘装置
CN110415731B (zh) 具有附加微致动器对的两级头部悬置组件
CN106033675B9 (zh) 磁盘装置以及在磁盘装置执行的控制方法
US9053724B1 (en) Disk drive actuating first head microactuator while sensing signal from second head microactuator
US7027253B1 (en) Microactuator servo control during self writing of servo data
JP2015156246A (ja) ヘッドジンバルアッセンブリおよびこれを備えたディスク装置
US8737014B2 (en) Rotational and linear vibration sensing
KR20080067279A (ko) 기억 장치 및 제어 방법
JP2009123270A (ja) 磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路の設計方法、同設計方法により設計されたフィードフォワード制御回路を有する磁気ディスク装置及び同設計方法により設計されたフィードフォワード制御回路
US20130152695A1 (en) Methods and devices for extracting off-track motion using microactuators
US8223461B2 (en) Pure rotary microactuator
JP4551884B2 (ja) 双方向に通信する機能を持ったディスク装置
CN114730578A (zh) 包括双通道前置放大器电路的数据存储设备
US12100422B2 (en) Multiple-actuator HDD assembly utilizing multiple-preamp architecture with single point termination
US11482254B2 (en) Data storage device independently driving outer and inner fine actuators
JP4332535B2 (ja) ヘッド位置決め制御方法及びヘッド位置決め制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CI03 Correction of invention patent

Correction item: Description

Correct: A, b, n are lower corners

False: A, b, n are letters

Number: 04-02

Page: full text

Volume: 35

CI03 Correction of invention patent