CN108630237A - 磁盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够使寻道控制稳定化的磁盘装置。VCM电阻推定部(9A)基于VCM电压处于饱和状态时的磁头的加速度和速度来推定音圈马达(4)的VCM电阻，等效电流力常数推定部(9B)基于VCM电压处于饱和状态时的磁头的加速度和速度来推定音圈马达(4)的等效电流力常数，寻道控制部(9C)基于音圈马达(4)的VCM电阻和等效电流力常数来进行寻道控制。

Description

磁盘装置

本申请享有以日本专利申请2017－52225号(申请日为2017年3月17日)为在先申请的优先权。本申请通过参照该在先申请而包含在先申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式总体上涉及磁盘装置。

背景技术

在磁盘装置中，当由于寻道中的发热而使VCM电阻变化、由于部件的特性偏差和/或环境变化而使等效电流常数变化时，有时寻道控制变得不稳定。

发明内容

本发明的一个实施方式提供能够使寻道控制稳定化的磁盘装置。

根据本发明的一个实施方式，具备磁盘、磁头、音圈马达、驱动电路、VCM电阻推定部和等效电流力常数推定部。磁头对所述磁盘进行访问。音圈马达在所述磁盘上驱动所述磁头。驱动电路向所述音圈马达施加VCM电流。VCM电阻推定部基于VCM电压处于饱和状态时的所述磁头的加速度和速度来推定所述音圈马达的VCM电阻。等效电流力常数推定部基于所述VCM电压处于饱和状态时的所述磁头的加速度和速度来推定所述音圈马达的等效电流力常数。

附图说明

图1(a)是表示实施方式涉及的磁盘上的磁头的寻道工作的俯视图，图1(b)是表示实施方式涉及的磁盘装置的概略构成的框图。

图2(a)是示意地表示图1的音圈马达的电流变化大时的等效电路的图，图2(b)是示意地表示图1的音圈马达的电流变化小时的等效电路的图。

图3(a)是表示饱和加速寻道中的VCM电流的波形的图，图3(b)是表示饱和加速寻道中的VCM电压的波形的图，图3(c)是表示饱和加速寻道中的磁头的加速度的时间变化的图，图3(d)是表示饱和加速寻道中的磁头的速度的时间变化的图，图3(e)是表示饱和加速寻道中的磁头的位置的时间变化的图。

图4是表示饱和加速寻道中的磁头的实际位置与推定位置的差的图。

图5是表示实施方式涉及的磁盘装置的饱和加速寻道处理的流程图。

图6是表示实施方式涉及的磁盘装置的饱和加速寻道中的每个取样处理的流程图。

图7(a)是表示实施方式涉及的磁盘装置的寻道处理系统的前台(foreground)侧的概略构成的框图，图7(b)是表示实施方式涉及的磁盘装置的寻道处理系统的后台(background)侧的概略构成的框图。

具体实施方式

以下，参照添加的附图，详细地说明实施方式涉及的磁盘装置。再者，本发明并非被这些实施方式所限定。

图1(a)是表示实施方式涉及的磁盘上的磁头的寻道工作的俯视图，图1(b)是表示实施方式涉及的磁盘装置的概略构成的框图。

在图1(a)和图1(b)中，在磁盘装置中设置有磁盘2，磁盘2经由主轴10支承于框体1。

另外，在磁盘装置中设置有头滑块(head slider)HM，在头滑块HM，作为磁头，设置有写入头HW和读取头HR。写入头HW和读取头HR以与磁盘2相向的方式配置。头滑块HM经由悬架(suspension)SU和滑架臂KA保持在磁盘2上。滑架臂KA在寻道时等能够使头滑块HM在水平面内滑动。悬架SU通过将对抗由磁盘2转动时的空气流产生的磁头的上浮力的下压力赋予给磁头，能够将磁盘2上的磁头的上浮量保持为一定。悬架SU能够使用板簧构成。

另外，在磁盘装置中设置驱动滑架臂KA的音圈马达4，并且设置有以主轴10为中心使磁盘2转动的主轴马达3。音圈马达4和主轴马达3固定于框体1。

另外，在磁盘装置中设置有控制磁盘装置的工作的控制部5。控制部5能够基于由读取头HR读取到的伺服数据来控制相对于磁盘2的写入头HW和读取头HR的位置。在控制部5中设置有头控制部6、功率控制部7、读取写入通道8以及硬盘控制部9。

在头控制部6中设置有写入电流控制部6A和再现信号检测部6B。在功率控制部7中设置有主轴马达控制部7A和音圈马达控制部7B。

头控制部6对记录再现时的信号进行放大、检测。写入电流控制部6A控制在写入头HW中流动的写入电流。再现信号检测部6B检测由读取头HR读出了的信号。

功率控制部7驱动音圈马达4和主轴马达3。主轴马达控制部7A控制主轴马达3的转动。音圈马达控制部7B控制音圈马达4的驱动。此时，音圈马达控制部7B能够对在音圈马达4的线圈中流动的VCM(Voice Coil Motor：音圈马达)电流进行控制。

读取写入通道8在头控制部6与硬盘控制部9之间进行数据的授受。再者，数据包含读取数据、写入数据以及伺服数据。例如，读取写入通道8将由读取头HR再现的信号转换为能被主机HS处理的数据形式、将从主机HS输出的数据转换为能由写入头HW记录的信号形式。作为这样的形式转换，包含DA转换、编码、AD转换、以及解码。另外，读取写入通道8进行由读取头HR再现了的信号的解码处理、对从主机HS输出的数据进行编码调制。

硬盘控制部9基于来自磁盘装置的外部(例如主机HS)的指令来进行记录再现控制、在外部与读取写入通道8之间进行数据的授受。在硬盘控制部9中设置有VCM电阻推定部9A、等效电流力常数推定部9B以及寻道控制部9C。再者，VCM电阻推定部9A、等效电流力常数推定部9B以及寻道控制部9C能够通过固件来实现。

VCM电阻推定部9A能够基于VCM电压处于饱和状态时的磁头的加速度和速度来推定音圈马达4的VCM电阻。VCM电阻是音圈马达4的线圈电阻。等效电流力常数推定部9B能够基于VCM电压处于饱和状态时的磁头的加速度和速度来推定音圈马达4的等效电流力常数。等效电流力常数是在从旋转运动系统进行了等效变换所得的平移运动系统中与旋转运动系统的电流转矩常数等效地使用的值。寻道控制部9C能够基于音圈马达4的VCM电阻和等效电流力常数来进行寻道控制。

在硬盘控制部9中，也可以分别地设置进行记录再现控制的处理器、和在主机HS与读取写入通道8之间进行数据的授受的控制的处理器。对于记录再现控制和数据的授受的控制，也可以使用同一处理器。作为处理器，可以使用CPU。

控制部5连接在主机HS上。作为主机HS，可以是向磁盘装置发布写入指令、读取指令等的个人电子计算机，也可以是可连接于服务器等的网络。即，磁盘装置能够作为主机HS的外部存储装置来使用。磁盘装置可以外置于主机HS，也可以内置于主机HS中。

并且，一边通过主轴马达3使得磁盘2转动，一边经由磁头从磁盘2读出信号，由再现信号检测部6B进行检测。由再现信号检测部6B检测出的信号在由读取写入通道8进行了数据转换后被送到硬盘控制部9。然后，在硬盘控制部9中，基于由再现信号检测部6B检测出的信号所含的突发模式(burst pattern)来进行磁头的跟踪控制。

另外，通过基于由再现信号检测部6B检测出的信号所含的扇区/柱面信息来算出磁头的解调位置，来预测磁头的当前位置，进行寻道控制以使得磁头接近目标位置。

在寻道控制中，能够设定寻道时的VCM电流的配置文件(profile)，以使磁头能够从当前位置到达寻道目的地的目标位置。在寻道目的地的目标位置，能够将寻道时的磁头的加速度和速度设为0。对于VCM电流的配置文件的设定，能够使用由VCM电阻推定部9A推定出的VCM电阻和由等效电流力常数推定部9B推定出的等效电流力常数。

在此，基于VCM电压处于饱和状态时的磁头的加速度和速度来推定音圈马达4的VCM电阻和等效电流力常数，由此能够基于向音圈马达4可施加的最大可施加VCM电压来推定音圈马达4的VCM电阻。因此，不测定音圈马达4的端子间电压，就能够推定音圈马达4的VCM电阻，能够不用对音圈马达4安装电压传感器。

另外，基于VCM电压处于饱和状态时的磁头的加速度和速度来推定音圈马达4的VCM电阻，从而与基于由磁盘装置的SoC(System on Chip：片上系统)、IC(IntegratedCircuit：集成电路)的温度传感器测定出的温度来修正VCM电阻的温度依赖性的方法相比，能够使VCM电阻的计算精度提高。

另外，基于音圈马达4的VCM电阻和等效电流力常数来设定寻道时的VCM电流的配置文件，由此，能够使从当前位置到达寻道目的地的期间的磁头的加速度和速度高精度化。因此，能够减少从当前位置到寻道目的地的磁头的到达时间的余裕，能够缩短寻道时间。

以下，使用式子对实施方式涉及的磁盘的VCM电阻和等效电流力常数的推定方法详细地进行说明。

在以下的说明中，使用将图1(a)的旋转运动系统等效转换为平移运动系统所得的模型。在此，当将臂Arm的转动角设为θ时，从在音圈马达4中流动的VCM电流I_VCM到臂Arm的角加速度θ”的关系可以由以下的(1)式给出。

θ”＝K_t/J·I_VCM···(1)

其中，K_t[N·m/A]是电流转矩常数，J[kg·m²]是臂Arm的惯性力矩。臂Arm可以包含图1(a)的头滑块HM、悬架SU以及滑架臂KA。

近似为磁头在磁盘2的半径方向上进行平移运动，考虑与电流转矩常数K_t、臂Arm的惯性力矩J等效的等效电流力常数K_f[N/A]、质量m[kg]。此时，等效电流力常数K_f和质量m能够由以下的(2)式和(3)式给出。

K_f≡K_t/r_arm···(2)

m≡J/r² _arm···(3)

其中，r_arm是臂长，设为磁头与枢轴PV间的距离。

从在音圈马达4中流动的VCM电流I_VCM到臂Arm的加速度a的关系可以由以下的(4)式给出。

a＝K_f/m·I_VCM···(4)

图2(a)是示意地表示图1的音圈马达的电流变化大时的等效电路的图，图2(b)是示意地表示图1的音圈马达的电流变化小时的等效电路的图。

在图2(a)中，音圈马达4的等效电路能够用VCM电阻R_VCM和电感L_VCM的串联电路来表示。此时，当向音圈马达4施加电源电压V_sup且流过VCM电流I_VCM时，产生反电动势BEMF(BackElectro Motive Force)，由臂Arm的速度v产生反电动势电压V_bemf。

反电动势电压V_bemf能够由以下的(5)式给出。

V_bemf＝K_f·v···(5)

此时，VCM电路方程式能够由以下的(6)式给出。

V_sup＝V_drop+I_VCM·R_VCM+L_VCM·dI_VCM/dt+V_bemf···(6)

其中，V_drop是由放大器导通电阻等的电路电阻引起的公知的电压下降。

另一方面，在音圈马达4的电流变化小时，如图2(b)所示，能够省略电感L_VCM。在该等效电路中，能够假定饱和加速。

在此，在未考虑反电动势电压V_bemf和电感L_VCM的情况下，音圈马达4的最大可施加VCM电压V_{VCM_lim}能够由以下的(7)式给出。

V_{VCM_lim}＝V_sup－V_drop···(7)

从(7)式可以明确，关于最大可施加VCM电压V_{VCM_lim}，当设由电路电阻引起的电压下降V_drop为固定值时，与音圈马达4的电流变化的大小无关，而仅与电源电压V_sup相关而变化。

在此，即使在由于臂Arm的速度v而在音圈马达4产生了反电动势电压V_bemf的情况下，只要在最大可施加VCM电压V_VCM＿lim的范围内，则恒流驱动电路进行工作，使得所指示的电流值在音圈马达4中流动。

将在寻道加速区间中VCM电压处于饱和状态的寻道称为饱和加速寻道。将在饱和加速寻道中流动的电流称为饱和电流，将饱和加速寻道中的加速度称为饱和加速度。另外，设VCM电压处于饱和状态时每单位时间的电流变化率小、能够忽略(6)式的电感项。

此时，饱和电流I能够由(6)式到以下的(8)式给出。

I＝(V_VCM＿lim－V_bemf)/R_VCM···(8)

饱和加速度a能够由(4)式以及(8)式到以下的(9)式给出。

a＝K_f/m·(V_VCM＿lim－V_bemf)/R_VCM···(9)

从(8)式以及(9)式可以判断出，饱和电流I和饱和加速度a被最大可施加VCM电压V_VCM＿lim所限制，由相关于磁头的速度的反电动势电压V_bemf决定。在选择了饱和加速寻道的情况下，在加速区间中设置赋予恒流驱动电路工作的电流指示值的区间，以使电源电压V_sup超过最大可施加VCM电压V_VCM＿lim。

以下，对饱和加速寻道进行具体说明。

图3(a)是表示饱和加速寻道中的VCM电流的波形的图，图3(b)是表示饱和加速寻道中的VCM电压的波形的图，图3(c)是表示饱和加速寻道中的磁头的加速度的时间变化的图，图3(d)是表示饱和加速寻道中的磁头的速度的时间变化的图，图3(e)是表示饱和加速寻道中的磁头的位置的时间变化的图。

在图3(a)和图3(b)中，VCM电流I₁和VCM电压V₁是未考虑VCM电压V_VCM的饱和以及反电动势电压V_bemf的情况。VCM电流I₂和VCM电压V₂是考虑了VCM电压V_VCM的饱和但未考虑反电动势电压V_bemf的情况。VCM电流I₃和VCM电压V₃是未考虑VCM电压V_VCM的饱和但考虑了反电动势电压V_bemf的情况。VCM电流I₄和VCM电压V₄是考虑了VCM电压V_VCM的饱和和反电动势电压V_bemf的情况。

在饱和加速区间中，未考虑VCM电压V_VCM的饱和的情况下，VCM电压V₁、V₃能够超出最大可施加VCM电压V_VCM＿lim。在考虑了VCM电压V_VCM的饱和的情况下，即使赋予电源电压V_sup以使超过最大可施加VCM电压V_VCM＿lim，VCM电压V₂、V₄也被限制为最大可施加VCM电压V_VCM＿lim。随着VCM电压V₂、V₄受到最大可施加VCM电压V_VCM＿lim的限制，VCM电流I₂、I₄也被限制。

在饱和加速区间，未考虑反电动势电压V_bemf的情况下，VCM电压V₁、V₂不会发生由反电动势电压V_bemf引起的电压下降。在考虑了反电动势电压V_bemf的情况下，VCM电压V₃、V₄会发生由反电动势电压V_bemf引起的电压下降。随着由反电动势电压V_bemf引起的VCM电压V₃、V₄的电压下降，VCM电流I₃、I₄也减少。

在此，在饱和加速寻道中，饱和加速区间能够设定于从VCM电压V_VCM超过最大可施加VCM电压V_VCM＿lim的时刻t_sat1起到低于最大可施加VCM电压V_VCM＿lim的时刻t_sat2之间。当VCM电压V_VCM超过最大可施加VCM电压V_VCM＿lim时，VCM电压V_VCM变为饱和状态，当VCM电压V_VCM低于最大可施加VCM电压V_VCM＿lim时，VCM电压V_VCM变为不饱和状态。

在饱和加速寻道中，能够赋予音圈马达4的恒流驱动电路工作的电流指示值，以使电源电压V_sup超过最大可施加VCM电压V_VCM＿lim。此时，能够赋予VCM电流I₁来作为电流指示值。

另外，在图3(c)中，在饱和加速区间中，磁头的实际加速度a_real和后续取样的推定加速度a_esti背离。此时，在饱和加速寻道中，后续取样状态推定器能够施加反馈，以使得磁头的当前位置p_dm与后续取样的推定位置p_esti之间的推定位置误差p_err收敛于某值。

例如，在不进行饱和加速控制以及后续取样状态推定器的反馈的情况下，推定加速度a_esti、推定速度v_esti以及推定位置p_esti相对于实际加速度a_real、实际速度v_real以及当前位置p_dm分别随着时间的推移而背离增大。

另一方面，在进行饱和加速控制以及后续取样状态推定器的反馈的情况下，如图3(e)和图4所示，能够防止饱和加速寻道中的磁头的实际位置与推定位置的背离的增大，如图3(d)所示，能够防止饱和加速寻道中的磁头的实际速度v_real与推定速度v_esti的背离的增大。

此时，如图3(c)到图3(e)所示，能够基于在饱和加速区间中不同的时刻t₁、t₂的磁头的位置x₁、x₂处的加速度a₁、a₂以及速度v₁、v₂来求出VCM电阻R_VCM和等效电流力常数K_f。

该VCM电阻R_VCM和等效电流力常数K_f能够由以下的(10)式和(11)式给出。

R_VCM＝(a₁－a₂)(v₁－v₂)/(a₁v₂－a₂v₁)²·V² _{VCM_lim}/m···(10)

K_f＝(a₁－a₂)/(a₁v₂－a₂v₁)·V_{VCM_lim}···(11)

图4是表示饱和加速寻道中的磁头的实际位置与推定位置的差的图。

在图4中，在饱和加速寻道中，能够施加反馈，以使得磁头的当前位置p_dm与后续取样的推定位置p_esti之间的推定位置误差p_err收敛于某值。即使在施加了该反馈时，推定位置误差p_err也不会变为0。因此，通过监视在加速寻道中推定位置误差p_err是否位于阈值±th的范围内，检测推定位置误差p_err与阈值－th一致的时刻t_sat1、t_sat2，就能够求出饱和加速区间。

在此，通过在饱和加速寻道中施加反馈，能够减小磁头的当前位置p_dm与后续取样的推定位置p_esti的背离。因此，能够使推定位置误差p_err的精度提高，能够根据推定位置误差p_err求出饱和加速区间。

再者，在用于求出饱和加速区间的实际状态与推定状态的背离的检测中，可以使用加速度、速度以及位置中的任一个量纲，在背离的检测中，可以使用各个量纲的差量、差量的平方值、差量的累积值、差量的平方值的累积值等。

另外，关于饱和加速区间，可以使用事先确定的饱和加速区间，也可以由以下背离来决定，该背离是：通过使用设计标准值或者前一次推定出的VCM电阻和等效电流力常数而由后续取样状态推定器所算出的磁头的推定加速度、推定速度或推定位置与实际加速度、实际速度或实际位置的背离。

图5是表示实施方式涉及的磁盘装置的饱和加速寻道处理的流程图。

在图5中，在饱和加速寻道中，设置有加速区间、定速区间以及减速区间。在加速区间设置有饱和加速区间。

在饱和加速区间执行推定头速度·加速度取得处理(S1)。在推定头速度·加速度取得处理中，通过使用观测器，取得磁头的饱和加速时的推定速度v_esti和推定加速度a_esti。这些推定速度v_esti和推定加速度a_esti能够按每个取样算出。

接着，执行等效电流力常数·VCM电阻推定处理(S2)。在等效电流力常数·VCM电阻推定处理中，在饱和加速区间的不同的2个以上的取样时刻，将推定速度v_esti和推定加速度a_esti保持在存储器上。

并且，在饱和加速中或者其以后，基于由磁头的位置推定出的2个以上的取样时刻下的推定速度v_esti和推定加速度a_esti，推定VCM电阻R_VCM和等效电流力常数K_f。

接着，基于所推定出的VCM电阻R_VCM和等效电流力常数K_f来进行寻道控制。再者，关于该寻道控制，可以使用从饱和加速区间推定出的VCM电阻和等效电流力常数，也可以使用从减速区间推定出的VCM电阻和等效电流力常数。另外，也可以使用在不同的寻道中推定出的VCM电阻和等效电流力常数。

例如，在饱和加速寻道中，能够基于所推定的VCM电阻R_VCM和等效电流力常数K_f，执行加速区间结束定时决定处理(S3)、定速控制配置文件制作处理(S4)、减速控制配置文件制作处理(S5)中的任一个，以使得能够到达寻道目的地的目标位置。

在加速区间结束定时决定处理中，决定为了经过加速区间后的定速区间和减速区间而成为所指定的目标状态(目标位置p_tgt、目标速度v_tgt以及目标加速度a_tgt)所需要的加速区间结束定时。

在定速控制配置文件制作处理中，制作为了经过加速区间后的定速区间和减速区间而成为所指定的目标状态(目标位置p_tgt、目标速度v_tgt以及目标加速度a_tgt)所需要的定速控制配置文件。

在减速控制配置文件制作处理中，制作为了经过加速区间后的定速区间和减速区间而成为所指定的目标状态(目标位置p_tgt、目标速度v_tgt以及目标加速度a_tgt)所需要的减速控制配置文件。

再者，加速结束定时的决定、定速控制配置文件的制作以及减速控制配置文件的制作，能够使用例如日本特开平5－89613号公报所公开的方法。

接着，在定速区间执行定速控制处理(S6)。在定速控制处理中，通过使VCM电流I_VCM为0，从而能够不进行磁头的加减速，而使磁头朝着寻道目的地定速地移动。此时，能够按照在S4中制作的定速控制配置文件来控制使VCM电流I_VCM为0的定时。

接着，在减速区间执行减速控制处理(S7)。在减速控制处理中，通过使VCM电流I_VCM向负方向流动，从而能够使磁头朝着寻道目的地减速。再者，这里所说的VCM电流I_VCM的正负表示在音圈马达4的线圈中VCM电流I_VCM流动的方向。此时，能够按照在S5中制作的减速控制配置文件，控制VCM电流I_VCM的值和流过VCM电流I_VCM的定时。

再者，可以根据寻道距离，省略定速控制处理。例如，在长程寻道中能够进行加速控制处理、定速控制处理以及减速控制处理，在短程寻道中能够进行加速控制处理和减速控制处理。

另外，在长程寻道中可以采用饱和加速寻道控制，在短程寻道中可以具有使用了反馈和前馈的2自由度。此时，在短程寻道中，能够采用在恒流驱动电路中不施加变成超过电源电压V_sup的电压的VCM电流I_VCM的寻道控制。并且，可以基于以长程寻道的饱和加速而推定出的VCM电阻R_VCM来执行改变短程寻道的寻道时间的寻道控制。

图6是表示实施方式涉及的磁盘装置的饱和加速寻道中的每个取样处理的流程图。再者，在图6中示出了按每个寻道求出饱和加速区间的方法。

在图6中，执行头位置算出处理(S11)。在头位置算出处理中，使用读取头HR读出记录于磁盘2的伺服模式。并且，通过从该伺服模式解调磁头的位置，求出磁盘2上的磁头的当前位置。

接着，执行头速度·加速度推定处理(S12)。在头速度·加速度推定处理中，根据前一次取样与本次取样中的磁头的当前位置的差量来求出速度。另外，根据前一次取样与本次取样中的磁头的速度的差量来求出加速度。对于速度的推定，可以利用在寻道控制中所使用的线性状态观测器。

接着，执行饱和加速区间检测处理(S13)。在饱和加速区间检测处理中，比较在前一次取样中推定出的本次取样的头状态(磁头的位置、速度以及加速度)、与根据前一次取样和本次取样中的磁头的当前位置而求出的头状态(磁头的位置、速度以及加速度)。并且，基于这些头状态有无背离，检测是否为饱和加速。此时，能够按每个寻道来检测饱和加速区间。

接着，执行电流指示值决定处理(S14)。在电流指示值决定处理中，基于在下一次取样中的目标状态(磁头的目标位置、目标速度以及目标加速度)和在本次取样中的头状态(磁头的位置、速度以及加速度)等信息，来决定在本次取样中向音圈马达4施加的电流指示值。

接着，执行电流指示值施加处理(S15)。在电流指示值施加处理中，将在S14中求出的电流指示值设定给马达驱动器。马达驱动器基于电流指示值向音圈马达4的线圈施加VCM电流I_VCM。

接着，执行后续取样状态推定处理(S16)。在后续取样状态推定处理中，根据本次取样中的磁头的位置、速度以及加速度、和电流指示值，来推定下一次取样中的头状态(磁头的位置、速度以及加速度)。该推定出的头状态(磁头的位置、速度以及加速度)能够在S13的饱和加速区间检测处理中使用。

图7(a)是表示实施方式涉及的磁盘装置的寻道处理系统的前台侧的概略构成的框图，图7(b)是表示实施方式涉及的磁盘装置的寻道处理系统的后台侧的概略构成的框图。

再者，在前台侧，能够在加速寻道中按每个取样来执行。在后台侧，能够在加速寻道中跨多个取样来执行。

在图7(a)中，在寻道处理系统的前台侧，设置有状态推定部12、推定速度·加速度取得部13、饱和加速区间检测部14、电流指示值决定部15、电流施加部16以及减法器E1～E3。在电流施加部16设置有恒流驱动电路16A。电流施加部16能够设置在图1(b)的音圈马达控制部7B中。

在图7(b)中，在寻道处理系统的后台侧，设置有电源电压测定部17、最大电压算出部18、等效电流力常数·VCM电阻推定部19、加速区间结束定时决定部20、定速控制配置文件制作部21以及减速控制配置文件制作部22。

状态推定部12、推定速度·加速度取得部13、饱和加速区间检测部14、电流指示值决定部15、最大电压算出部18、等效电流力常数·VCM电阻推定部19、加速区间结束定时决定部20、定速控制配置文件制作部21、减速控制配置文件制作部22以及减法器E1～E3，能够设置在图1(b)的硬盘控制部9中。

机械设备(plant)11能够对应于图1(b)的主轴马达3、磁盘2、磁头、头控制部6以及读取写入通道8。在机械设备11设置有头位置解调部11A。

并且，在图1(b)的硬盘控制部9中，当由主机HS指定读取目的地或写入目的地的扇区时，设定用于到达寻道目的地的目标位置p_tgt、目标速度v_tgt以及目标加速度a_tgt。在图7(a)中，目标加速度a_tgt被输入到电流指示值决定部15。目标速度v_tgt被输入到减法器E1。另外，从状态推定部12向减法器E1输入推定速度v_esti。并且，在减法器E1中，从目标速度v_tgt减去推定速度v_esti，目标速度v_tgt与推定速度v_esti的差量被输入到电流指示值决定部15。

目标位置p_tgt被输入到减法器E2。另外，从状态推定部12向减法器E2输入推定位置p_esti。并且，在减法器E2中，从目标位置p_tgt减去推定位置p_esti，目标位置p_tgt与推定位置p_esti的差量被输入到电流指示值决定部15。

在电流指示值决定部15中，根据目标加速度a_tgt、目标速度v_tgt与推定速度v_esti的差量、目标位置p_tgt与推定位置p_esti的差量，来决定电流指示值I_tgt。电流指示值I_tgt被输入到状态推定部12以及电流施加部16。

当电流指示值I_tgt被输入到电流施加部16时，从恒流驱动电路16A向音圈马达4的线圈施加与电流指示值I_tgt对应的VCM电流I_VCM。此时，在机械设备11中，磁头能够在磁盘2上寻道。然后，记录于磁盘2的伺服模式经由读取头HR读出。然后，在头位置解调部11A中，通过由该伺服模式解调磁头的位置，算出磁头的当前位置p_dm。

磁头的当前位置p_dm被输入到减法器E3。另外，从状态推定部12向减法器E3输入推定位置p_esti。然后，在减法器E3中，通过从当前位置p_dm减去推定位置p_esti来算出推定位置误差p_err，向状态推定部12和饱和加速区间检测部14输入推定位置误差p_err。

在状态推定部12中，基于电流指示值I_tgt和推定位置误差p_err，算出磁头的推定位置p_esti、推定速度v_esti以及推定加速度a_esti。推定位置p_esti被输入到减法器E3。推定速度v_esti被输入到减法器E1和推定速度·加速度取得部13。推定加速度a_esti被输入到推定速度·加速度取得部13。

在饱和加速区间检测部14中，将推定位置误差p_err与阈值进行比较。然后，根据推定位置误差p_err与阈值一致的时刻检测饱和加速区间。然后，向推定速度·加速度取得部13发送：通知为饱和加速区间这一情况的标志f_SatuAcc。

在推定速度·加速度取得部13中，当从饱和加速区间检测部14接收标志f_SatuAcc时，取得饱和加速区间内的时刻t₁、t₂的磁头的位置x₁、x₂处的加速度a₁、a₂以及速度v₁、v₂。如图7(b)所示，加速度a₁、a₂和速度v₁、v₂被输入到等效电流力常数·VCM电阻推定部19。

另一方面，在图7(b)中，在电源电压测定部17中，测定电源电压V_sup，并输入到最大电压算出部18。在最大电压算出部18中，基于电源电压V_sup来算出最大可施加VCM电压V_VCM＿lim，并输入到等效电流力常数·VCM电阻推定部19。

然后，在等效电流力常数·VCM电阻推定部19中，基于加速度a₁、a₂、速度v₁、v₂以及最大可施加VCM电压V_VCM＿lim，来算出VCM电阻R_VCM和等效电流力常数K_f。对于VCM电阻R_VCM和等效电流力常数K_f的计算，能够使用(10)式和(11)式。

VCM电阻R_VCM和等效电流力常数K_f被输入到加速区间结束定时决定部20、定速控制配置文件制作部21以及减速控制配置文件制作部22。

在加速区间结束定时决定部20中，基于VCM电阻R_VCM和等效电流力常数K_f，决定为了经过加速区间后的定速区间和减速区间而成为所指定的目标位置p_tgt、目标速度v_tgt以及目标加速度a_tgt所需要的加速区间结束定时。

在定速控制配置文件制作部21中，基于VCM电阻R_VCM和等效电流力常数K_f，制作为了经过加速区间后的定速区间和减速区间而成为所指定的目标位置p_tgt、目标速度v_tgt以及目标加速度a_tgt所需要的定速控制配置文件。

在减速控制配置文件制作部22中，基于VCM电阻R_VCM和等效电流力常数K_f，制作为了经过加速区间后的定速区间和减速区间而成为所指定的目标位置p_tgt、目标速度v_tgt以及目标加速度a_tgt所需要的减速控制配置文件。

在此，基于音圈马达4的VCM电阻和等效电流力常数来设定寻道时的VCM电流的配置文件，从而，能够降低起因于寻道时的自发热引起的VCM电阻的变化、部件偏差和/或环境变化引起的等效电流力常数的变化的寻道控制的不稳定性，并且能够使音圈马达4的施加电流设计有效化，能够缩短寻道时间。

虽然说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式只是例示，而不是用于限定发明的范围。这些新实施方式能够以其他各种方式来实施，在不超出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在发明的范围和/或主旨内，也包含在技术方案所记载的发明以及与其等同的范围内。

Claims (5)

1.一种磁盘装置，具备：

磁盘；

磁头，其对所述磁盘进行访问；

音圈马达，其在所述磁盘上对所述磁头进行驱动；

驱动电路，其向所述音圈马达施加VCM电流；

VCM电阻推定部，其基于VCM电压处于饱和状态时的所述磁头的加速度和速度来推定所述音圈马达的VCM电阻；以及

等效电流力常数推定部，其基于所述VCM电压处于饱和状态时的所述磁头的加速度和速度来推定所述音圈马达的等效电流力常数。

2.根据权利要求1所述的磁盘装置，

当将所述VCM电阻设为R_VCM、将所述等效电流力常数设为K_f、将搭载有所述磁头的臂的等效质量设为m、将所述VCM电压处于饱和状态时的最大可施加VCM电压设为V_{VCM_lim}、将各取样时刻t₁、t₂的所述磁头的加速度设为a₁、a₂且将各取样时刻t₁、t₂的所述磁头的速度设为v₁、v₂时，所述VCM电阻R_VCM和所述等效电流力常数K_f由以下的式子给出：

R_VCM＝(a₁－a₂)(v₁－v₂)/(a₁v₂－a₂v₁)²·V² _{VCM_lim}/m

K_f＝(a₁－a₂)/(a₁v₂－a₂v₁)·V_{VCM_lim}。

3.根据权利要求2所述的磁盘装置，

以使得电源电压超过所述最大可施加VCM电压的方式，赋予所述驱动电路进行工作的电流指示值。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的磁盘装置，

还具备寻道控制部，所述寻道控制部基于所述音圈马达的VCM电阻和等效电流力常数来进行寻道控制。

5.根据权利要求4所述的磁盘装置，

所述寻道控制部在饱和加速寻道中，基于所述音圈马达的VCM电阻和等效电流力常数来进行加速结束定时的决定处理、定速控制配置文件的制作处理以及减速控制配置文件的制作处理中的至少任一个处理，以使得能够到达寻道目的地的目标位置。