CN1316496C - 计算磁盘驱动器中磁盘移位量的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种计算磁盘驱动器中磁盘移位量的装置和方法。主控制器，例如CPU(10)，使移位检测器(221)把磁盘(1-0，1-1)旋转时可能发生的磁盘移位的偏移分量的学习值用作初始值，来再学习偏移分量(S2)，其中学习值在磁盘驱动器的制造过程中获得。用作初始值的偏移分量的学习值保存于非易失性存储装置(11)上。主控制器基于通过再学习获得的偏移分量(也就是，再学习值)和在磁盘驱动器的制造过程中获得的并用作初始值的学习值来计算磁盘偏移分量(S3)。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁盘驱动器，其执行将磁头移到通过主轴马达旋转的磁盘上的目标位置的寻道控制，以及将磁头稳定于目标位置的目标范围内的轨道跟踪控制。特别地，本发明涉及一种计算磁盘驱动器中磁盘移位量的装置和方法，该装置和方法适合于计算当磁盘驱动器非活动时由外部冲击引起的磁盘移位的量。
背景技术
硬盘驱动器使用磁盘作为记录媒介是众所周知的。硬盘驱动器一般地包括执行将磁头定位于磁盘上目标位置的控制的磁头定位控制系统(伺服系统)。该控制系统控制着磁头装配于其上作为待控制目标(即对象)的传动装置。传动装置支撑着磁头，使得磁头可在磁盘的径向上移动。控制系统基于写入(嵌入)磁盘中的伺服信息来控制传动装置的驱动。控制系统执行将磁头移到目标轨道的寻道操作的寻道控制，以及将移到目标轨道的磁头稳定于目标轨道的目标范围内的轨道跟踪操作(跟踪操作)的轨道跟踪控制。
磁盘旋转时可能发生的磁盘偏移已知是使硬盘驱动器的轨道跟踪性能降低的因素。磁盘偏移可能由，例如硬盘驱动器中的装配误差引起。在本说明书中使用的术语“装配误差”指的是，在制造硬盘驱动器的过程中，当磁盘旋拧上主轴马达的中轴时可能发生的误差。由于轨道跟踪控制，磁盘偏移表现为轨道的偏移。因此，磁头必须可以跟踪偏移。磁盘偏移的分量(偏移分量)包含于当磁头允许跟踪目标轨道时可能发生的位置误差中。因此，日本专利申请公开发行号No.11-39814(文档1)公开了一种技术，其检测可能与磁盘的旋转同步发生的磁盘偏移的偏移分量，以从位置误差中消除偏移分量。文档1中所描述的技术能够抑制与磁盘的旋转同步的轨道偏移分量，以减小在磁头跟踪时可能发生的跟踪误差。
偏移分量通过自适应学习来检测。需要一个初始值以在短时间内进行自适应学习。因此，日本专利申请公开发行号No.2002-230928(文档2)公开了在硬盘驱动器的制造过程中磁盘上每个预先指定的径向位置的偏移分量的学习。文档2还公开一种技术，其使用在硬盘驱动器的制造过程中通过学习获得的磁盘上每个预先指定的径向位置的偏移分量(该偏移分量称作学习值)作为自适应学习的初始值。自适应学习的初始值保存于非易失性存储器中。文档2考虑了每个径向位置的偏移分量的时间变化。因此，文档2提出，用作自适应学习初始值的每个径向位置的偏移分量的学习值当硬盘驱动器激活时被修正。在该情况下，磁盘的特定径向位置的偏移分量被再学习。然后，磁盘的每个径向位置的偏移分量的学习值(初始值)使用从原始学习值到再学习值的改变率(或原始学习值与再学习值之间的差)来修正。使用文档2中所公开的技术(现有技术)，可以使磁头精确地跟踪目标轨道，而不受与磁盘的旋转同步的轨道偏移或偏移分量的时间变化所影响。
当硬盘驱动器受到过分的外部冲击时，磁盘驱动器中磁盘的中心可能移离主轴马达的旋转轴，也就是，所谓的磁盘移位可能发生。在该情况下，在硬盘驱动器的激活过程中进行的偏移分量学习的收敛需要非常长的时间。换句话说，激活磁盘驱动器所需的时间增加。但是，上述现有技术不能确定激活时间的增加是由磁盘移位还是由其他因素引起。例如，现有技术不能确定激活时间的增加是否由硬盘驱动器非活动时发生的冲击(例如，当磁盘驱动器掉落时发生的冲击)导致的磁盘移位所引起，其中冲击超过产品所规定的值。上面所提到的因素包括从外部施加到磁盘驱动器的振动或支撑着磁头使得磁头可移动的传动装置的缺陷。
发明内容
本发明的一个目的在于允许磁盘移位量的计算，其可以用来判断磁盘驱动器已受到过分冲击。
根据本发明的一种实施方案，提供了一种磁盘驱动器，用于执行将磁头移到通过主轴马达旋转的磁盘上的目标位置的寻道控制、以及将磁头稳定于目标位置的目标范围内的轨道跟踪控制，该磁盘驱动器的特征在于包括：位置误差检测器，其配置来检测磁头的位置和目标位置之间的位置误差；自适应学习装置，其配置来通过自适应学习获得当磁盘旋转时可能发生的磁盘偏移的偏移分量，其中偏移分量包含于所检测到的位置误差中；非易失性存储装置，在磁盘驱动器的制造过程中由自适应学习装置通过自适应学习获得的偏移分量的学习值预先保存于其中；主控制器，其控制通过自适应学习装置的偏移分量的再学习，以在磁盘驱动器的激活过程中获得偏移分量的再学习值，其中保存于非易失性存储装置上的偏移分量的学习值在偏移分量的再学习过程中用作自适应学习的初始值；以及计算装置，其配置来基于再学习值和对应于再学习值的原始学习值来计算磁盘移位量，其中磁盘移位量表示磁盘的中心离主轴马达的旋转中心以及离磁盘驱动器制造过程中所设置的磁盘中心的移位，其中，学习值包含分离成正弦分量和余弦分量的偏移分量的第一阶分量；以及假设再学习值的第一阶正弦分量和余弦分量分别由ksin1和kcos1来定义，以及原始学习值的第一阶正弦分量和余弦分量分别由ksin0和kcos0来定义，并且α是比例系数，计算装置根据下面方程来计算磁盘移位量：d＝α((ksin1-ksin0)2+(kcos1-kcos0)2)1/2。
根据本发明的另一种实施方案，提供了一种供磁盘驱动器使用用于计算磁盘移位量的方法，其中磁盘驱动器执行将磁头移到通过主轴马达旋转的磁盘上的目标位置的寻道控制、以及将磁头稳定于目标位置的目标范围内的轨道跟踪控制，该方法的特征在于包括：在磁盘驱动器的激活过程中将磁头移到磁盘上的预先指定的目标位置；以有规律的采样间隔执行将移到目标位置的磁头稳定于目标位置的目标范围内的轨道跟踪控制；在磁盘驱动器的激活过程中所执行的轨道跟踪控制的时间里，在每个采样时间处，通过自适应学习，来获得当磁盘旋转时可能发生的磁盘移位的偏移分量，其中偏移分量包含于在每次采样时间处检测到的磁头位置和目标位置之间的位置误差中，自适应学习的初始值是在磁盘驱动器的制造过程中通过自适应学习获得的并预先保存于非易失性存储装置上的偏移分量的学习值；如果在磁盘驱动器的激活过程中所执行的轨道跟踪控制中，位置误差收敛于预先指定的范围内，那么将当前所获得的偏移分量确定为再学习值；以及基于再学习值和对应于再学习值的原始学习值，来计算表示磁盘的中心离主轴马达的旋转中心和离磁盘驱动器的制造过程中所设置的磁盘中心的位移的磁盘移位量，其中，学习值包含分离成正弦分量和余弦分量的偏移分量的第一阶分量；以及假设再学习值的第一阶正弦分量和余弦分量分别由ksin1和kcos1来定义，以及原始学习值的第一阶正弦分量和余弦分量分别由ksin0和kcos0来定义，并且α是比例系数，根据下面方程来计算磁盘移位量：
d＝α((ksin1-ksin0)2+(kcos1-kcos0)2)1/2。
附图说明
包含于本说明书中并构成其一部分的附图说明本发明的实施方案，并且与上面给出的一般描述以及下面给出的实施方案的详细描述一起，用来说明本发明的原理。
图1是显示根据本发明的实施方案的硬盘驱动器的配置的框图；
图2是说明由CPU 10通过执行控制过程而实现的伺服系统的概念的框图，其中CPU 10在图1中出现；
图3是显示分配给图1中出现的每个磁盘1-i(i＝0，1)的每个记录面的区的实例的图；
图4是显示图1中出现的FROM 11(RAM 12)的初始值区112(121)中的数据结构的实例的图；
图5是显示修正自适应学习初始值的过程的步骤的流程图，该过程在图1中的HDD的激活过程中执行；
图6是显示与磁盘移位量ds0，ds1和d相关联的磁盘移位的概念的图；以及
图7是显示冲击级与磁盘移位量之间的对应性的曲线。
具体实施方式
参考附图，本发明已应用于硬盘驱动器的实施方案的描述将在下面给出。图1中所示的硬盘驱动器(HDD)包括，例如数据磁性地记录于其上的两个磁盘(磁性盘)1-0和1-1。每个磁盘1-i(i＝0，1)具有两个磁盘面：顶和底表面。每个磁盘1-i的两个磁盘面的至少一个，例如两个磁盘面，用作数据记录于其上的记录面。磁头(磁性头)2-00和2-01与磁盘1-0的各个记录面相联系地配置。同样地，磁头2-10和2-11与磁盘1-1的各个记录面相联系地配置。每个磁头2-ij(i＝0，1，j＝0，1)用来从磁盘1-i中读出数据以及将数据写入到那里。在图1中，假设两个磁盘1-0和1-1层叠在HDD中。但是，HDD可以包括三个或更多磁盘或者单个磁盘。
许多同心轨道(没有显示)排列在每个磁盘1-i的记录面上。在每个轨道中，伺服信息记录于其中的伺服区以有规律的间隔离散地排列。换句话说，在本实施方案中，扇区伺服型格式应用于每个磁盘1-i。伺服信息包含执行将磁头2-ij定位于目标轨道的控制所需的位置信息。位置信息包含柱面码和突发数据。柱面码指示着相应伺服信息写入其中的磁盘1-i上的柱面(轨道)的位置。突发数据是指示相应伺服信息写入其中的柱面中磁头的相对位置(位置误差)的位置信息。
主轴马达(SPM)3以高速旋转每个磁盘1-i。传动装置4支撑着每个磁头2-ij，使得磁头可在磁盘1-i的径向上移动。传动装置4包括用作传动装置4的驱动源的音圈马达(VCM)5。SPM 3用SPM驱动器6A所供给的驱动电流(SPM电流)来驱动。VCM 5用VCM驱动器6B所供给的驱动电流(VCM电流)来驱动。在本实施方案，SPM驱动器6A和VCM驱动器6B通过由单芯片构成的驱动器IC 6来实现。
每个磁头2-ij连接到磁头IC(磁头放大器电路)7。磁头IC 7包括将磁头2-ij所读出的读出信号放大的读出放大器以及将写入数据转换成写入电流的写入放大器。磁头IC 7连接到读出/写入IC(读出/写入通道)8。读出/写入IC 8是用于执行各种信号处理，例如读出信号的模拟到数字转换、写入数据的编码、读出数据的解码等的信号处理装置。读出/写入IC 8也从伺服信息中提取柱面码和突发数据。然后，读出/写入IC 8将所提取的柱面码和分组数据发送到CPU 10。
读出/写入IC 8连接到磁盘控制器(HDC)9和CPU 10。HDC 9连接到主机(主机系统)和CPU 10。主机是使用图1中所示HDD的数字装置，例如个人计算机。HDC 9具有用于控制指令(读出/写入指令等)的接收，以及主机与HDC 9之间的数据传送的接口控制功能。HDC 9也具有用于控制磁盘1-i和HDC 9之间的数据传送的磁盘控制功能。
CPU 10是图1中所示HDD中的主控制器。CPU 10连接到闪速只读存储器(FROM)11和随机存取存储器(RAM)12。FROM 11是非易失性存储器，由CPU 10执行的控制程序111预先存储于其中。控制程序111包括伺服系统的控制过程。由CPU 10通过执行控制过程而实现的控制包括基于读出/写入通道8所传送的柱面码将磁头2移到目标轨道的寻道操作的寻道控制。由CPU 10通过执行控制过程而实现的控制也包括基于读出/写入通道8所传送的突发数据将磁头2-ij定位于目标轨道的目标范围内的轨道跟踪操作的轨道跟踪控制。FROM 11中的存储区一部分用作初始值区112。偏移分量的学习值预先保存于初始值区112中，作为自适应学习的初始值。偏移分量的学习值在图1中所示HDD的制造过程中，为每个磁盘1-i的每个记录面上每个预先指定的区而获得。RAM 12中的存储区一部分用作当图1中所示HDD激活时，FROM 11的初始值区112的内容复制到其上的初始值区121。初始值区121的内容在HDD的激活过程中被改变(修正)。保存于初始值区112和121中的偏移分量学习值的描述将随后给出。
图2是说明由CPU 10通过执行控制过程而实现的伺服系统的概念的框图，其中CPU 10在图1中出现。图2中所示的伺服系统是用于将磁头2-ij定位于磁盘1-i上的目标位置的磁头定位控制系统。伺服系统包括反馈控制系统21和学习型前馈控制系统22。反馈控制系统21执行用于驱动对象23(在该情况下，传动装置或VCM 5)的控制。反馈控制系统21包括反馈控制器(Fb)211、位置误差检测器212，以及加法器213。前馈控制系统22抑制(压缩)可能与磁盘1-i的旋转同步发生的轨道偏移分量。前馈控制系统22包括偏移检测器(Ft)221和前馈控制器(Fw)222。
在反馈控制系统21中，位置误差检测器212检测磁盘1-i上的目标位置“r”与磁头2的位置(磁头位置)“y”之间的位置误差“e”。在寻道控制中，目标位置“r”是目标轨道。在轨道跟踪控制中，目标位置是，例如目标轨道的中心线。在轨道跟踪控制中，目标位置“r”和磁头位置“y”之间的位置误差“e”由读出/写入通道8所提取的突发数据(突发信号)的振幅的模拟到数字转换值来指示。基于位置误差检测器212所检测到的位置误差“e”，反馈控制器211计算抑制位置误差“e”所需的第一控制量(反馈值)Ub。
相反地，在前馈控制系统22中，偏移检测器221执行数字傅立叶变换(DFT)计算，以检测(计算)包含于位置误差“e”中的偏移分量(与磁盘1-j的旋转同步的偏移分量)。在根据本实施方案的HDD中，扇区伺服型格式应用于磁盘1-i。因此，伺服信息被离散地检测。从而，位置误差“e”在伺服信息被检测到时的每个采样时间处检测。这样，每当位置误差检测器212检测到位置误差“e”时，偏移检测器221基于位置误差“e”和偏移检测器221在一次采样前获得的检测结果(学习值)，来检测(计算)包含于位置误差“e”中的偏移分量。换句话说，偏移检测器221是通过自适应学习来确定包含于位置误差“e”中的偏移分量的自适应学习装置。在该情况下，当被确定时，偏移分量分离成正弦分量和余弦分量。偏移分量的学习值的初始值是保存于RAM 12的初始值区121中的学习值的一个，其对应于目标位置“r”所属于的记录面和区。
由偏移检测器221通过自适应学习而检测到(计算)的偏移分量输出到前馈控制器222。此外，在寻道控制过程中，偏移检测器221停用自适应学习功能，并且实际上将偏移分量的初始值(自适应学习值)输出到前馈控制器222。基于偏移检测器221所检测到的偏移分量，前馈控制器222计算抑制偏移分量(也就是，消除包含于位置误差“e”中的偏移分量)所需的第二控制量(前馈值)Uf。反馈控制系统21的加法器213将前馈控制器222所计算的控制量Uf加上反馈控制器211所计算的控制量Ub。反馈控制系统21使用加法器213的加法结果(Uf+Ub)作为控制对象23所需的第三控制量。特别地，加法器213用作产生第三控制量(Uf+Ub)的装置。
如先前所描述的，偏移分量的学习值预先保存于FROM 11的初始值区112上，与在图1中所示HDD的制造过程中所获得的每个磁盘1-i的每个记录面的每个区相关联。相反地，在HDD的激活过程中，FROM 11的初始值区112的内容被复制到RAM 12的初始值区121上。图3显示分配给每个磁盘1-i的每个记录面的区的实例。在该情况下，每个磁盘1-i的每个记录面划分成四个同心区Z0到Z3来管理。图4显示初始值区112(121)中的数据结构的实例。在图4中所示的实例中，偏移分量的学习值以表格形式保存于初始值区112(121)中。在图4中，磁头号指示着标识磁盘1-i的记录面的标识号。磁头号0，1，2和3分别标识对应于磁头2-00，2-01，2-10和2-11的记录面。区号0，1，2和3分别标识区Z0，Z1，Z2和Z3。
现在，将给出在图1中所示HDD的制造过程中进行的偏移分量的学习的简单描述。在HDD的制造过程中，HDD响应于来自主机的指令而设置于学习偏移分量的模式。然后，CPU 10执行控制程序111中的控制过程，以开始学习偏移分量。特别地，CPU 10使用图2中所示的系统来开始学习偏移分量。在该学习中，对于每个记录面的每个区，CPU 10指定区中的一条几乎中心的轨道作为目标轨道。然后，CPU 10使用图2中所示的系统来执行将磁头2-ij移到目标轨道的寻道控制，以及将移到目标轨道的磁头2-ij稳定于目标轨道的目标范围内的轨道跟踪控制。在轨道跟踪控制中，每当位置误差检测器212检测到位置误差“e”，偏移检测器221确定包含于位置误差“e”中的偏移分量。在该情况下，数字傅立叶变换计算用来基于位置误差“e”和偏移检测器221在一次采样前所获得的检测结果(学习值)，通过自适应学习来检测(计算)偏移分量。更特别地，当被确定时，从第一到第n阶(n是大于1的整数)的每阶偏移分量被分离成正弦分量和余弦分量。例如，零用作偏移检测器221的自适应学习的初始值。然后，在磁头2-ij稳定于目标轨道的目标范围内时检测到的偏移分量被确定为相应记录面的相应区的偏移分量的学习值。如上所述确定的每个记录面的每个区的学习值保存到FROM 11的初始值区112上作为自适应学习的初始值，如图4中所示。
现在，参考图5中的流程图，将给出修正自适应学习的初始值的过程的描述，该过程在图1中所示HDD的激活过程中执行。该过程其特征在于包括基于自适应学习的初始值的改变来计算磁盘移位量的步骤。首先，在图1中所示HDD的激活过程中，CPU 10将保存于FROM 11的初始值区112的学习值(初始值)复制到RAM 12的初始值区121上(步骤S1)。然后，CPU 10使用图2中所示的系统来执行再学习偏移分量的控制(步骤S2)。这里，由特定磁头号(例如，磁头号0)指定的记录面上的特定区Zk(例如，区Z2)的偏移分量被再学习。步骤S2中所执行的控制的细节如下。
首先，CPU 10执行将磁头2-ij移到作为目标轨道的特定轨道TRs的寻道操作的控制(寻道控制)(步骤S2a)。特别地，为了再学习轨道TRs的偏移分量，CPU 10执行将磁头2-ij(在该情况下，磁头2-00)移到轨道TRs的寻道控制。轨道TRs属于由特定磁头号指定的记录面上的区Zk。轨道TRs优选地在HDD的制造过程中用来学习特定磁头号所指定的记录面上的区Zk的偏移分量。
当磁头2-ij移到轨道TRs时，CPU 10使用图2中所示的系统来开始将磁头2-ij稳定于轨道TRs的预选确定范围内的轨道跟踪控制(步骤S2d)。在轨道跟踪控制中，位置误差检测器212在每个采样时间处检测位置误差“e”。每当位置误差检测器212检测到位置误差“e”，偏移检测器221通过自适应学习来检测包含于位置误差“e”中的偏移分量。特别地，偏移检测器221基于位置误差“e”和偏移检测器221在一次采样前获得的检测结果(学习值)来检测包含于位置误差“e”中的偏移分量。在该情况下，自适应学习的初始值是保存于(复制到)RAM12的初始值区121中的学习值的一个，其对应于特定记录面上的区Zk。特定记录面由特定磁头号来指定。
基于偏移检测器221所检测到的偏移分量，前馈控制器222计算抑制偏移分量所需的控制量Uf。相反地，基于位置误差检测器212所检测到的位置误差“e”，反馈控制器211计算抑制位置误差“e”所需的控制量Ub。加法器213将控制量Uf和Ub加起来。加法器213的加法结果(Uf+Ub)用作控制对象23所需的控制量(第三控制量)。在该情况下，CPU 10为驱动器IC 6的VCM驱动器6B提供控制量，即加法器213的加法结果。VCM驱动器6B通过为VCM 5供给对应于CPU10所提供的控制量的VCM电流来驱动VCM 5。这样，轨道跟踪控制(步骤S2b)被执行，以将磁头2-ij稳定于轨道TRs的目标范围内。
CPU 10通过轨道跟踪控制来确定位置误差“e”是否已收敛于指定范围内(步骤S2c)。如果位置误差“e”不处于指定范围内，CPU 10继续轨道跟踪控制(步骤S2b)。相反地，如果位置误差“e”处于指定范围内，CPU 10确定磁头2-ij已稳定于轨道TRs的目标范围内。在该情况下，CPU 10确定偏移分量已完全被再学习。CPU 10也把偏移检测器221当前所检测到偏移分量确定为偏移分量的再学习值(步骤S2d)。
在本实施方案中，偏移检测器221执行数字傅立叶变换转换，以确定从第一到第n阶的每阶的偏移分量(学习值)。更特别地，当被确定时，每阶的偏移分量分离成正弦分量和余弦分量。一般地，磁盘移位出现在第一阶分量中。相反地，偏移检测器221所检测到的偏移分量(也就是，自适应学习的学习值)对应于不顾反馈控制器211所执行的反馈控制而仍然存在的位置误差。反馈控制被执行，以抑制目标位置“r”与磁头位置“y”之间的位置误差“e”。因此，当偏移分量的再学习值在步骤S2d中被确定时，再学习值(也就是，剩余位置误差)可以用来估计实际目标位置的轨道。特别地，实际目标位置的轨道可以通过将再学习值乘以当位置误差通过反馈控制器211所执行的反馈控制来抑制时使用的抑制率的倒数来估计。轨道表示磁盘1-i的偏移本身。因此，CPU 10可以通过检测轨道的改变来确定磁盘移位量已经改变。
磁盘1-i的中心O1离SPM 3的旋转中心(旋转轴)O的当前移位称作磁盘移位量ds1。SPM 3的旋转中心O是如果磁盘1-i的中心O1的移位被考虑时所使用的绝对中心。磁盘移位量ds1可以基于步骤S2d中所确定的偏移分量的再学习值的第一阶分量(第一阶正弦和余弦分量)来计算。特别地，磁盘移位量ds1可以根据下面所示的方程来计算，假设再学习值的第一阶正弦和余弦分量分别由ksin1和kcos1来表示。
ds1＝α{(ksin1)2+(kcos1)2}1/2 (1)
在该情况下，α表示反映抑制率的比例系数。
接着，磁盘1-i的中心O0离SPM 3的旋转中心O的移位，该移位可能在HDD的制造过程中发生，被称作磁盘移位量ds0。磁盘移位量ds0可以基于在HDD的制造过程中获得的并对应于再学习值的学习值(原始学习值)的第一阶分量(第一阶正弦和余弦分量)来计算。在HDD的制造过程中获得的学习值保存到FROM 11的初始值区112上。特别地，磁盘移位量ds0可以根据下面所示的方程来计算，假设在HDD的制造过程中获得的学习值的第一阶正弦和余弦分量分别由ksin0和kcos0来表示。
ds0=α{(ksin0)2+(kcos0)2}1/2 (2)
HDD的产品规格包括抗冲击性。HDD的抗冲击性的规定值(允许级别)Gs一般地设置为大约几百伽。这里，假设HDD受到基本上超过允许级Gs的冲击，例如当掉落时。在这种情况下，旋拧上SPM 3的中轴的每个磁盘1-i的一部分可能变松。因此，磁盘1-i的中心可能移离SPM 3的旋转中心。CPU 10可以通过将磁盘移位量ds1和ds0彼此比较来确定移位的程度。也就是，通过将磁盘移位量ds1和ds0彼此比较，CPU 10可以确定磁盘偏移的状态已因在HDD的制造之后从外部产生的过分冲击而改变。
因此，CPU 10计算从HDD的制造过程中所设置的磁盘1-i的中心O0到磁盘1-i的当前中心O1的移位，也就是，从HDD制造时到现时的磁盘移位量d(步骤S3)。磁盘移位量d可以基于再学习值ksin1和kcos1以及在HDD的制造过程中获得的学习值ksin0和kcos0来计算。这里，磁盘移位量d如下计算：
d＝α{(ksin1-ksin0)2+(ksin1-kcos0)2}1/2 (3)
在方程(3)中，d可以通过选择适当的α值来转换成实际距离(μm)。
图6显示与磁盘移位量ds0，ds1和d相关联的上述磁盘移位的概念。在磁盘移位量和施加于HDD上的外部冲击的级别(冲击级)之间存在修正。通过在大量HDD中预先测量这种修正，有可能获得冲击级-磁盘移位量特性曲线，例如图7中所示的曲线。该特性曲线可以用来从磁盘移位量估计施加于HDD上的冲击的幅度。因此，在本实施方案中，FROM 11的存储区的一部分用作磁盘-移位特性区113(参见图1)。磁盘移位特性信息预先保存于区113上。磁盘移位特性信息表示图7中所示的冲击级和磁盘移位量之间的关系。在该情况下，磁盘移位量的上限是磁盘1-i的内径和中轴的外径之间的差。
假设CPU 10已根据方程(3)来计算磁盘移位量d(步骤S3)。然后，CPU 1O估计已造成磁盘移位量d的磁盘移位的冲击的级别(冲击级)G(步骤S4)。冲击级G基于保存于FROM 11的磁盘-移位特性区113上的磁盘移位特性信息所指示的磁盘移位特性曲线以及在步骤S3中计算的磁盘移位量d来估计。CPU 10将所估计的冲击级G与抗冲击性的允许级Gs相比较。因此，CPU 10确定HDD是否在非活动时已受到超过值Gs的冲击(步骤S5)。当HDD受到级别Gs的冲击时所获得的磁盘移位量定义为dds。那么，磁盘移位量dds可以从图7中所示的特性曲线来预测。因此，有可能将指示磁盘移位量dds的信息保存于例如FROM 11中，并且检查在步骤S3中计算的磁盘移位量d是否大于信息所指示的磁盘移位dds。这使得如果d＞dds，可以确定(估计)HDD已受到超过允许级别Gs的冲击。
如果HDD被估计已受到超过抗冲击性的允许级别Gs的过分冲击，那么HDD的可靠性不能保证。在该情况下，CPU 10通过主机向主机的用户(维护人员)报告HDD已受到过分冲击(步骤S6)。这样，用户可以通过，例如执行把保存于HDD的数据备份的操作来处理事态。此外，即使基本上超过值dds的磁盘移位显著地增加激活HDD所需的时间，用户可以立即确定异常状态的原因。同样地，即使基本上超过值dds的磁盘移位导致数据不能正常地从HDD读出或备份的异常状态，用户可以立即确定异常状态的原因。如果HDD在运行时受到外部冲击，那么例如，冲击传感器可以检测到该冲击。
然后，基于在步骤S2d中确定的偏移分量的再学习值和再学习之前所使用的原始学习值(也就是，在HDD的制造过程中获得的学习值)，CPU 10修正在HDD的制造过程中获得的并保存于(复制到)RAM 12的初始值区121的所有学习值(步骤S7)。该修正可以通过，例如将再学习值与原始值之间的差加上在HDD的制造过程中获得的每个学习值来实现。可选地，在HDD的制造过程中获得的每个学习值可以通过确定从原始学习值到再学习值的改变率并将在HDD的制造过程中获得的每个学习值乘以该改变率来修正。
上面实施方案应用其中偏移分量的再学习为特定磁盘的特定记录面而设计的配置。但是，偏移分量可以为每个磁盘1-i(或每个磁盘1-i的每个记录面)而再学习。在该情况下，在HDD的制造过程中获得的每个学习值可以使用相应的再学习值为每个磁盘1-i(或每个磁盘1-i的每个记录面)而修正。这使得总是可能将用作自适应学习的初始值的偏移分量的学习值修正成最优值，即使偏移分量的时间变化在每个磁盘1-i(或每个磁盘1-i的每个记录面)中不同。在该情况下，磁盘移位量d可以为每个磁盘1-i(或每个磁盘1-i的每个记录面)而计算。因此，可以使用所计算的磁盘移位量中具有最大值的一个，来确定HDD是否已受到超过级别Gs的冲击。从而，即使磁盘移位量在每个磁盘1-i(或每个磁盘1-i的每个记录面)中不同，假若磁盘移位量的至少一个超过值dds，可以向用户给予警报。CPU 10也可以在下面情况下向用户给予警报：CPU 10为所计算的每个磁盘移位量d确定HDD是否已受到超过级别Gs的冲击，以及HDD已受到超过级别Gs的冲击的磁盘移位量的个数是否大于预先指定的值。此外，在上面实施方案中，本发明应用于硬盘驱动器(HDD)。但是，本发明可应用于硬盘驱动器以外的磁盘驱动器，例如磁光磁盘驱动器，只要磁盘驱动器执行寻道控制和轨道跟踪控制。
另外的优点和修改将容易被本领域技术人员想到。因此，本发明在其更广泛方面并不局限于在这里所显示和描述的特定细节和典型实施方案。因此，可以不背离由权利要求书及其等价物定义的一般发明概念的本质或范围而做各种修改。
Claims (8)
1.一种磁盘驱动器，用于执行将磁头移到通过主轴马达旋转的磁盘上的目标位置的寻道控制、以及将磁头稳定于目标位置的目标范围内的轨道跟踪控制，该磁盘驱动器的特征在于包括：
位置误差检测器，其配置来检测磁头的位置和目标位置之间的位置误差；
自适应学习装置，其配置来通过自适应学习获得当磁盘旋转时可能发生的磁盘偏移的偏移分量，其中偏移分量包含于所检测到的位置误差中；
非易失性存储装置，在磁盘驱动器的制造过程中由自适应学习装置通过自适应学习获得的偏移分量的学习值预先保存于其中；
主控制器，其控制通过自适应学习装置的偏移分量的再学习，以在磁盘驱动器的激活过程中获得偏移分量的再学习值，其中保存于非易失性存储装置上的偏移分量的学习值在偏移分量的再学习过程中用作自适应学习的初始值；以及
计算装置，其配置来基于再学习值和对应于再学习值的原始学习值来计算磁盘移位量，其中磁盘移位量表示磁盘的中心离主轴马达的旋转中心以及离磁盘驱动器制造过程中所设置的磁盘中心的移位，
其中，学习值包含分离成正弦分量和余弦分量的偏移分量的第一阶分量；以及
假设再学习值的第一阶正弦分量和余弦分量分别由ksin1和kcos1来定义，以及原始学习值的第一阶正弦分量和余弦分量分别由ksin0和kcos0来定义，并且α是比例系数，计算装置根据下面方程来计算磁盘移位量：
d＝α((ksin1-ksin0)2+(kcos1-kcos0)2)1/2。
2.根据权利要求1的磁盘驱动器，其特征在于还包括冲击估计装置，其配置来基于计算装置所计算的磁盘移位量，估计磁盘驱动器是否已受到超过在抗冲击性的产品规格中定义的允许级别的冲击。
3.根据权利要求2的磁盘驱动器，其特征在于：
指示施加到磁盘驱动器上的冲击的级别与磁盘移位量之间的关系的特性信息预先保存于非易失性存储装置上；以及
冲击估计装置包括：
冲击级估计装置，其配置来基于计算装置所计算的磁盘移位量和特性信息，来估计引起所计算磁盘移位量的磁盘移位的冲击级；以及
确定装置，其配置来确定冲击级估计装置所估计的冲击级是否超过允许级别。
4.根据权利要求2的磁盘驱动器，其特征在于：
指示着为磁盘驱动器受到等于允许级别的冲击的情况而预测的磁盘移位量的信息被预先保存于非易失性存储装置上；以及
基于计算装置所计算的磁盘移位量和保存于非易失性存储装置上并指示磁盘移位量的信息，冲击估计装置估计引起所计算磁盘移位量的磁盘移位的冲击级是否超过允许级别。
5.根据权利要求2的磁盘驱动器，其特征在于还包括报告装置，其配置来向使用磁盘驱动器的主机报告冲击估计装置已估计磁盘驱动器已受到超过允许级别的冲击。
6.根据权利要求1的磁盘驱动器，其特征在于还包括：
反馈控制器，其配置来计算抑制位置误差所需的第一控制量；
前馈控制器，其配置来计算抑制自适应学习装置所获得的偏移分量所需的第二控制量；以及
产生装置，其配置来基于第一和第二控制量产生使磁头稳定于目标位置的目标范围内所需的第三控制量。
7.一种供磁盘驱动器使用用于计算磁盘移位量的方法，其中磁盘驱动器执行将磁头移到通过主轴马达旋转的磁盘上的目标位置的寻道控制、以及将磁头稳定于目标位置的目标范围内的轨道跟踪控制，该方法的特征在于包括：
在磁盘驱动器的激活过程中将磁头移到磁盘上的预先指定的目标位置；
以有规律的采样间隔执行将移到目标位置的磁头稳定于目标位置的目标范围内的轨道跟踪控制；
在磁盘驱动器的激活过程中所执行的轨道跟踪控制的时间里，在每个采样时间处，通过自适应学习，来获得当磁盘旋转时可能发生的磁盘移位的偏移分量，其中偏移分量包含于在每次采样时间处检测到的磁头位置和目标位置之间的位置误差中，自适应学习的初始值是在磁盘驱动器的制造过程中通过自适应学习获得的并预先保存于非易失性存储装置上的偏移分量的学习值；
如果在磁盘驱动器的激活过程中所执行的轨道跟踪控制中，位置误差收敛于预先指定的范围内，那么将当前所获得的偏移分量确定为再学习值；以及
基于再学习值和对应于再学习值的原始学习值，来计算表示磁盘的中心离主轴马达的旋转中心和离磁盘驱动器的制造过程中所设置的磁盘中心的位移的磁盘移位量，
其中，学习值包含分离成正弦分量和余弦分量的偏移分量的第一阶分量；以及
假设再学习值的第一阶正弦分量和余弦分量分别由ksin1和kcos1来定义，以及原始学习值的第一阶正弦分量和余弦分量分别由ksin0和kcos0来定义，并且α是比例系数，根据下面方程来计算磁盘移位量：
d＝α((ksin1-ksin0)2+(kcos1-kcos0)2)1/2。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于还包括，基于所计算的磁盘移位量，来估计磁盘驱动器是否已受到超过在抗冲击性的产品规格中所定义的允许级别的冲击。
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