CN1357137A - Pq增强双级伺服控制器 - Google Patents

Abstract

一种伺服控制器(250)控制盘驱动器(110)中的伺服系统。比例－积分器部件(166)接收标识目标道的目标道信号和标识实际或测量数据头位置的测量道信号。在寻道模式期间,比例－积分器(166)依据测量道信号和目标道信号提供输出信号。增益分布生成器部件(170)依据比例－积分器(166)的输出信号提供增益分布信号。粗致动器依据增益分布信号而被驱动。滤波器部件(252)与增益分布生成器(170)相连,并且对增益分布信号进行滤波来提供滤波过的增益分布信号。微调致动器依据滤波过的增益分布信号而被驱动。

Description

PQ增强双级伺服控制器

技术领域

本发明通常涉及一种盘驱动器中的伺服系统。特别是，本发明涉及一种具有增强双级伺服控制系统的盘驱动器。

背景技术

传统的盘驱动器包括一个或更多的围绕中心或轴旋转的盘。传统的盘驱动器还包括一个或更多的由悬浮在每个盘上的空气垫支撑的变换器。变换器和空气垫共同被称为数据头。驱动控制器通常用来依照接收到的主系统指令来控制盘驱动系统。驱动控制器控制盘驱动器从盘上获得信息，并在盘上存储信息。

致动器通常在闭环伺服系统中运行。致动器通常包括依次用于支撑数据头的柔曲组件挠曲的致动器臂。致动器将数据头在盘表面上径向移动来进行寻道操作，并直接将变换器保持在盘表面上来进行道跟踪。当数据头邻近目标道，并且刚刚在开始道跟踪前而进行精细调整位置的时候，被称为道定位或寻道定位。

信息通常通过提供一个写信号给数据头来对代表存储数据的盘表面上的信息编码。在从盘上获得数据时，盘控制器控制伺服致动器，以便数据头能悬浮在盘上飞行，检测盘上的信息，并依照这个信息产生读信号。读信号随后通过盘控制器解码来恢复由存储在盘上的信息代表的数据，并且，随后表示在数据头提供的读信号中。

数据头在盘的道上的精确定位对在盘上写入数据和从盘上读出数据来说，是非常重要的。

在已有的系统中，伺服操作是依赖专用的伺服头来完成。在系统的专用伺服类型中，伺服信息都是被写入盘驱动器的盘中一个专用表面。所有的盘驱动器中的头都机械地与用来访问伺服信息的伺服头相连接。这样，所有的专用伺服盘驱动器中的头的定位就取决于从伺服表面上读取的伺服信息。这种类型的系统，允许盘驱动器方便地执行平行读和写操作。换句话说，通过使用盘控制器的适合电路，读和写操作能够通过使用多个放置在致动器上的数据头来并行执行，数据头的同时定位是依据从该专用伺服表面读取的伺服信息。

然而，许多年来，盘上的道密度不断增加。盘上增加的道密度需要更加精确和更高分辨率的定位。在专用伺服系统中，头之间的机械偏差可以超过一个道的宽度。因而，在工业领域有一种在某些应用中平移嵌入的伺服信息的趋势。

在嵌入伺服系统中，伺服信息被嵌入到每个盘的每个表面上的每个道上。因而，每个数据头与其他数据头相互独立地返回位置信号。因而，在特定的数据头访问盘表面上的信息的同时。伺服致动器被用来对各个独立的数据头定位，通过使用数据头将移动到其上的道的嵌入伺服数据来完成定位。

已有传统的伺服控制器包括比例-积分-微分(PID)控制器，该控制器由观察器和调节器两部分组成。观察器在每次跨过伺服扇区时，接收输入的位置信息，并且估计位置和速度。调节器随后在观察信号上提供反馈。在寻道模式中，调节器通常使参考速度轨迹和观察速度之间的误差减少到零。在道跟踪模式中，调节器将期望的道位置和观察道位置之间的误差减少到零。调节器根据PID控制技术来进行控制。

然而想要在所有的盘驱动器中都应用PID控制器是很困难的。例如，可能被期望在柔性组件和变换器或滑动组件或致动器臂上或悬架上或柔性组件之间提供微致动器。如果系统中有微致动器，伺服致动器系统可以从单输入单输出(SISO)系统，其中输入是误差信号而输出是音圈电流信号，改进为多输入多输出(MIMO)系统，该系统从微致动器接收多种输入，并且向音圈电机和每个微致动器提供位置输出信号。这样的系统也可以通过简单的非中心化的PID控制器来控制，因此，虽然只接收到一个目标道输入，但提供了两个输出，一个用于音圈电机，另一个用于微致动器。这样可能出现问题。例如，在道跟踪和寻道以及道定位期间，如果想要用单个控制器来控制两个致动器而又要维持期望的增益和两个控制回路的稳定，是很困难的。而Messner在Schroeck和Messner中，用于线性非时变双输入单输出系统的控制器设计(On Controller Design For Linear Time-InvariantDual-Input Single-Output Systems)，已经讨论过，它仅直接涉及用PQ控制器来调节道跟踪。

发明内容

伺服控制器对盘驱动器中的伺服系统进行控制。在寻道操作模式中，比例-积分部件接收到标识目标道的目标道信号以及标识测量或真实数据头位置的测量道信号。比例-积分器依据测量的道信号和目标道信号来提供输出信号。增益分布生成器部件依据目标道信号和从比例-积分器输出信号来提供一个增益分布信号。粗致动器依据该增益分布信号来驱动。滤波器部件与增益分布生成器连接，并且对增益分布信号进行滤波来提供过滤的增益分布信号。微调致动器依据过滤的增益分布信号来驱动。

附图说明

图1是说明根据本发明的第一实施例设计的盘驱动器。

图2是说明根据本发明的第一实施例设计的致动器组件。

图3是说明根据本发明的第一实施例设计的头万向架组件。

图4是说明一种伺服控制系统。

图5和6是说明对应于图4所示控制系统的部分示意图。

图7-1到7-6是对应于图4-6所示控制系统的伯德图和相位图。

图8是根据本发明的第一实施例设计的控制系统的框图。

图9、9A和9B是说明图8所示的控制系统的更详细框图。

图10-1到10-10是对应于图9所示控制系统单元的伯德图和相位图。

图11-1到11-4是说明增益分布生成器输出和音圈致动器的速度与电流相对于进入目标道的道数量的曲线图。

图12-1和12-2是根据本发明的第一实施例设计的延迟网络各自的伯德图和相位图。

图13-1和13-2是根据本发明的第一实施例设计的陷波部件的伯德图和相位图。

图14-1和14-2是误差函数的伯德图和相位图。

图15-20示出定位误差采样、道误差、速度分布、速度转速计输出、音圈电机电流和微致动器电压各自的曲线图。

具体实施方式

图1是盘驱动器110实施例的俯视图。盘驱动器110包括通过盘夹114安置在主轴电机(没有示出)的盘组112。盘组112，在一个实施例中，包括多个用于围绕中心轴115共同旋转而安置的独立盘。每个存储数据的盘表面具有一个相应的数据头或固定于盘驱动器110中的致动器组件118上的头万向架组件(HGA)116。如图1所示的致动器组件是一种被称为旋转动圈的类型，并且包括音圈电机(VCM)，一般示为120。音圈电机120在装配在盘驱动器110中的电路的控制下，随同它附带的HGAs116围绕旋转轴121旋转致动器组件118来将HGAs116定位在相应道表面的预期数据道上。

更特别地，致动器组件118通过在轴121上转动来旋转头万向架组件116，引起每个头万向架组件116定位在盘驱动器112表面的某一预期道上的圆弧119也伴随着头万向架组件116一起旋转。HGAs116可以从位于最内侧半径的道上移动到盘的最外侧半径的道上。在一个实施例中，每个头万向架组件116具有一个相对于负载杆能弹性支撑滑动器的万向架，因此，滑动器可以跟随盘的构形运动。滑动器依次包括在盘上移动时，可以对盘表面的信息进行编码和读取的变换器。注意信息可以用磁性编码或光性编码，等。

图2是致动器组件118的俯视图。致动器组件118包括基件122、多个致动器臂126、多个微致动器127(可以安置在滑动器与悬架之间、数据头和滑动器之间或其他地方)、多个负载杆128和多个头万向架组件或悬架116。基件122包括在一个实施例中用于沿轴121作枢轴运动而连接的孔。致动器臂126从基件延伸出来，并且每个都和一个或两个负载杆128的第一端相连。每个负载杆128都有与头万向架组件116相连的第二端。

图3是说明该头万向架组件116实施例的详细放大视图，而很多其他的实施例也可以被使用。头万向架组件116包括具有一对支杆132和134的万向架130，以及万向架连接舌簧136。头万向架组件116也包括具有上表面140和空气垫下表面142的滑动器138。传感器144也直观地安置在滑动器138前缘上。滑动器138和万向架130之间的特殊连接，和微致动器127与组件的连接来移动传感器一样，可以按任意预期的方式完成。简单地，在一个实施例中，在滑动器138的上表面140和万向架连接舌簧136下表面之间用粘合剂连接有合适的弧层。合适的弧层允许滑动器138和万向架连接舌簧136之间相对的横向运动。合适的弧层是具有厚度约为150微米的聚酯薄膜。而万向架连接舌簧136用装配接头146接在滑动器138的后缘上，装配接头146提供了滑动器138附属于万向架连接舌簧136的表面。

图4是说明伺服控制系统150的框图。系统150展示的是对应于音圈电机120和微致动器127的控制装置152。在一个说明实施例中，微致动器127是PZT元件。虽然很多其他的实施例也可以实现，本讨论还是参照使用PZT元件实现微致动器的实例来继续讨论。

系统150也包括PZT驱动器154、VCM驱动器156、陷波滤波器158、微分器160、加法节点162和164、比例-积分器(PI)166、加法节点168和增益分布生成器170。位置误差采样(PES)信号172是基于从盘读取的信息，并代表对应于目标道中心的数据头的位置。

PES信号172提供给陷波滤波器158来以预期的频率过滤陷波，并提供陷波PES信号174。陷波PES信号174提供给微分器160，比例-积分器(PI)166和加法节点164。

提供了一种被指令的道信号(或目标道信号)176，并且标识了盘驱动器的道上要被访问的道。被指令的道信号176提供给加法节点164和加法节点168。比例-积分器166依照陷波PES信号174和加法节点164的输出提供输出信号178。PI166的输出信号与被指令的道信号相加，并提供给增益分布生成器170。陷波PES信号174也提供给微分器160来提供微分的输出信号162。

增益分布生成器170依照数据头与目标道的距离来产生音圈电机电流增益分布(或速度分布)。当数据头与目标道的距离很长时，增益分布生成器170产生非线性分布来很快地使数据头向目标道的运动加速。当数据头到达目标道时，增益分布生成器170提供了对应于从目标道到数据头之间距离的线性增益。这就允许数据头在到达目标道时，减慢数据头的速度。增益分布生成器170的输出提供给PZT驱动器154和加法节点162。

加法节点162的输出依次提供给音圈电机驱动器(VCM驱动器)156。PZT驱动器154向装置152中的PZT微致动器提供输出信号(举例：电压)来驱动微致动器。类似地，VCM驱动器156向装置152中的音圈电机提供输出信号(举例：电流)来驱动音圈电机的转动。

当从不同的视角来看控制系统150时，例如PZT驱动器154、VCM驱动器156、装置152以及微分器160都被看作是一种“新”装置的部件，控制系统150的部分可以通过图5示出的框图来说明。该电路包括微分器160、加法节点180、182和184，增益模块186、188、190、192和194，以及积分器196、198、200和202。可以看见，到VCM通路的输入被定义为I_VCM，并提供给加法节点180。模块186代表在电路中找到的扭矩常数等，而模块196和198是对信号进行两次积分，并提供给加法节点182的积分器。模块194代表解调常数等，并提供了输出信号Y。信号Y通过微分器160反馈给加法节点180。

PZT通路由反馈给模块188的输入电压V_PZT代表，它同时也代表了扭矩常数。模块188的输出提供给加法节点184，该节点通过积分器200和202依次被两次积分。其输出通过加法节点182被反馈。代表反馈信号的速度的积分器200的输出也通过模块190反馈给加法节点184。代表位置反馈的积分器202输出也通过模块192提供给加法节点184。

图5说明的电路可以如图6所示那样重写。注意Kps模块移动到了加法节点180的左边。由模块204代表。这个电路在反馈通路上去掉了微分器160，并且也去掉了一个积分器。也要注意模块186也经过了稍微的修改，其中包括了增益常数Kp。

用于VCM通路和PZT通路的传递函数如下面的公式1和2所述： $\frac{Y}{1_{\mathrm{VCM}}}=\frac{1}{K_{D}s}\[\frac{\frac{14283{44}^{*}0.10938K_D}{s}}{1+\frac{{1428344}^{*}0.10938K_D}{s}}\]$ eq.1 $=\frac{1}{K_{D}s}\[\frac{1}{1+s/{1428344}^{*}0.10938K_D}\]$ $\frac{Y}{V_1}=\[\frac{1428344}{1+\frac{{1428344}^{*}0.10938K_D}{s}}\]$ eq.2 $=\[\frac{\frac{s}{0.10938K_D}}{1+\frac{s}{{1428344}^{*}0.10938K_D}}\]$

这可以从图6中重写的电路看出，并且，即使假定到VCM通路的输入电流是0，从Y到加法节点180的反馈通路，通过积分器198，传递函数影响了PZT信号。换句话说，通常以低通滤波器形式出现的PZT通路现在是作为微分器。用于PZT的反馈通路中的积分器使得通路以微分器的形式出现，因此如果输入信号没有变化(例如在远距离寻道操作期间)，PZT信号将退回，更加紧密地聚集在靠近把微致动器设置在与粗致动器相关的中心位置上，因而消除了由于微致动器在寻道方向上的充分延伸而引起的减少寻道时间所带来的效益。

这可以通过参照图7-1到7-6来更好地说明。图7-1和7-2分别示出的是微分器160的伯德图和相图。可以看见微分器160从有限增益中的非常低频率到大约7×10⁴弧度/秒的范围导入每十倍频有20dB的增益。图7-3和7-4分别示出的是包含有微分器反馈的VCM通路的伯德图和相位图。可以从这些图表中看出含有反馈的VCM通路在大约到20,000弧度/秒具有每十倍频-20dB的增益的输出，曲线的斜率在每十倍频-20dB到大约每十倍频-40dB之间转换。这个斜率的改变取决于微分器。

图7-5和7-6示出PZT通路的伯德图和相图。可以看出，以每十倍频+20dB的斜率一直延续到大约20,000弧度/秒。

因为如图7-5所示的传递函数的对数幅度以每十倍频20dB的速率一直继续到大约20,000弧度/秒的频率，这样在长寻道操作期间，输入频率将降低到传递函数退回到如图7-5所示曲线的地方的那点，并且即使继续寻道操作，也将提供减少了的增益。对PZT致动器上的影响就是当长寻道操作一开始，PZT致动器就将被移动到寻道操作方向上其最远的延伸。然而，如果寻道操作继续的话，输入频率将降低到由PZT传递函数提供的增益将减少的地方的那点，并且PZT致动器将逐渐向与微致动器相关的中心位置退缩。这是不符合要求的，因为这将消除或减少在微致动器移动过程中所赢得的减少寻道时间所带来的效益。

图8说明的是根据本发明的一个方面设计的另一个伺服控制系统电路250的框图。许多模块和图4中所示的模块相类似，并且也类似编号。而电路250也包括PZT通路中所提供的延迟网络252。延迟网络252被配置来改变由移动如图7-5所示伯德图的断点到更加低的频率所引起的微致动器的响应性，以便通过PZT通路的增益在更低的频率上保持恒定。延迟网络252通过实质上作为具有低转角频率的带通滤波器部件，通过提高低频分量以及导入相位损耗来实现。这样，控制电路可以在长寻道操作期间更好的运行。

图9、9A和9B示出如图8所示的控制系统250的更加详尽的框图。相应的模块具有相似的编码。

增益分布生成器170包括非线性增益级256、增益元件258和开关260。延迟网络252包括增益元件262、加法节点264、饱和限幅电路266、延迟单元268、增益元件270、加法节点272和增益元件274。剩下的元件不是构成本发明的部分，因此在以后的应用中只简要说明。

从加法节点168来的输出提供给非线性增益级256。这个信号指示出从读头(或数据头)到目标道的距离。当读头和目标道的距离很远时，开关260转换到如图9所示的位置，并且输出用于加速移向目标道的读头的非线性速度分布。当读头到达目标道，并且是到达目标道的预定阈值道内时，开关260被转换，以便选中恒定增益元件258。这在数据头接近目标道时对增益分布生成器170提供了恒定的增益。图11-1和11-2示出根据两个不同尺度的非线性增益级256的响应。每个都是输出计数对比于输入计数，其中一个计数等于一个道。增益分布生成器的输出170同时提供给增益元件262和延迟网络252以及加法节点162。加法节点162也通过其倒相输入接收微分器160的输出，并且向VCM通路提供输出。

在延迟网络252中，增益元件262向加法节点264提供恒定增益K，该节点向饱和电路266提供输出信号。在一个说明实施例中，饱和电路266被作为抗振荡电路(anti-windup circuit)。作为例证，饱和电路266是一个简单的限幅电路，将从加法节点264接收到的信号电平限制在刚好低于PZT驱动器154饱和的电平水平上。饱和电路266的限幅输出提供给延迟电路268和加法节点272。延迟单元268通过恒定增益元件270向加法节点264提供反馈输出。延迟单元268的输出也通过恒定增益元件270提供给加法节点272的倒相输入。加法节点272的输出提供给PZT驱动器电路154。

图10-1和10-2分别是延迟网络252的伯德图和相图。这些图表说明延迟网络252的传递函数的对数振幅在感兴趣的频率下，具有-20dB/10倍频的斜率。

图10-3和10-4是说明含有微分器160的从增益元件262的输出(例如向延迟网络252的输入)到陷波PES滤波器158的反馈通路的传递函数伯德图和相位图，并且假设陷波滤波器158的传递函数仅仅取消了PZT微致动器中的摆动模式。可以从图中看出传递函数的对数幅度恒定在一个允许微致动器在感兴趣的频率下更少响应的更低频率上，以使增益维持在低频率上。

当PZT微致动器达到饱和时，剩余的电路仅仅是VCM通路。图10-5和10-6分别是VCM通路的开环伯德图和相位图。图10-5所示的伯德图示出这个通路是稳定的。因而，即使PZT致动器是饱和的，控制器还是稳定的。

如在说明书背景中所提到的，Mesner提出对于双级致动器，为了让两个通路相长干涉，它们必须在两个通路具有大致相等的增益的那点上具有相差小于120度的相位。根据本电路，可以注意到开关260输出具有两个通路，一个通过PZT通路，而另一个通过VCM通路。在低频率下，VCM通路占主导地位。在中间频率(大约2500弧度/秒)时，每个通路都具有大致相同的增益。在这点上，两个通路之间的相位差应该大约小于120度，来获得相长干涉。在这个角频率之上，PZT通路占主导地位。图10-7和10-8说明了从开关260输出到陷波滤波器158输出的传递函数的伯德图和相位图。每个通路同时被驱动，并且可获得适合的相位余量。

电路252整个开环伯德图如图10-9所示，并且相位图在图10-10中说明。可以看出，在0dB交叉点上，有很多相位余量。这样，本发明提供了抑制PZT驱动器的振荡(或饱和)，修改了PZT通路的响应性来调节长寻道操作，并且在0dB交叉点(在那每个通路都具有对输出大致相同的影响)上，VCM和PZT通路之间提供远小于120度的相位差。

剩下的电路元件现在将简要描述。图9说明微分器160包括加法节点300和302、增益元件304和306以及延迟单元308。微分器160的伯德图和相位图已经在前面展示和讨论过。

PZT驱动器154包括量化器310、数-模(DAC)增益级312、零阶保持电路314和实际驱动器电路316。量化器310将对从延迟电路252来的输入量化，并且通过增益级312和零阶保持电路314提供给驱动器316。驱动器316将数字输入信号转换为模拟电压输出信号，并且提供给PZT微致动器。VCM驱动器156包括量化器318、DAC增益元件320、零阶保持电路322和实际驱动器324。这些元件以相似于元件310、312和314的方式运行，并且把模拟信号加到VCM。

比例-积分器166包括开关330、加法节点332、334和336、多个阶跃输入电路338、340和342，开关350和352、增益元件354和延迟元件356。

图11-3和11-4说明速度和电流相对于从目标道到读头的距离相对的图。在比例-积分器166中，开关330、350和352被配置用来调节三个用于道搜索、道定位和道跟随的不同回路。对于道跟随模式，在增益分布生成器170中的开关260选择恒定增益元件258。开关352选择增益元件354输出，开关350关闭单位延迟356周围的反馈回路，而开关330选择加法节点164的输出。比例-积分器166的伯德图和相位图分别由图12-1和12-2说明。

在道定位模式中，开关260选择恒定增益元件258的输出，开关352选择零输入，而开关350也选择零输入。开关330强制一个偏差值输入延迟单元356。偏差值用电缆偏差对比例-积分器166进行初始化，因此使其在道跟随模式期间已经准备好被应用。

在道搜索模式中，除了开关260选择非线性增益级256的输出替代了原来选择恒定增益模块258外，其他开关的设置与道定位模式中的设置相同。也要注意的是阶跃输入342和343是等同的，并且在如图9所示的图表中，代表期望道位置(或目标道信号)。剩下的两个阶跃函数340和338将比例-积分器155放置于上述的寻道、定位和道跟随的配置中。

陷波滤波器158以已知的方式运作，并且从PES信号中过滤某些频率(举例如那些和微致动器横摆动相关的频率)。图13-1和13-2说明用于陷波滤波器158的伯德图和相位图。

图14-1和14-2说明误差函数的伯德图和相位图。可以看出误差函数的对数幅度十分平滑地从大约2000弧度/秒过渡到10,000弧度/秒，并且实际上逗留在负值直到大约17,000-18,000弧度/秒，并且在大约30,000弧度/秒时穿过零。这样的性能明显强于已有的系统。

图15-20是示范例100道搜索操作的时域图。所有的图15-20中的步长初始为一毫秒。图15示出道中以毫秒时间标绘的位置误差采样(PES)。图16说明道增量中以毫秒时间标绘的道误差。图17说明在道中以毫秒时间标绘的数据头每秒的速度分布。图18说明在道中以毫秒时间标绘的每秒速度转速计的输出。图19示出以毫秒时间标绘的音圈电机电流，而图20说明以毫秒时间标绘的PZT电压。可以从图20中看出，PZT电压饱和意味着微致动器充分延伸。这样，微致动器首先到达道，并且随后在目标道的中心上慢慢地推动粗致动器的剩余部分。

在本发明中，伺服控制器250控制盘驱动器110中的伺服系统。伺服系统250具有一个粗致动器120和至少一个微调致动器127。致动器和数据头116相连来将数据头116(或相关的变换器)移动到相关的盘112表面。伺服控制器包括比例-积分器166，比例-积分器166用于接收目标道信号和误差信号，并且在某些操作模式下，依据误差信号和目标道信号来提供输出信号。增益分布生成器170提供依据目标道信号和某些操作模式下的实际或测量道信号以及比例-积分器166的输出来提供增益分布信号。粗致动器120依据增益分布信号而被驱动。滤波器部件252域增益分布生成器170连接，并且对增益分布信号滤波来提供滤波过的增益分布信号。微调致动器127依据滤波过的增益分布信号而被驱动。

陷波滤波器158接收标识头位置和目标道中心之间误差的位置误差信号，并且对陷波频率进行滤波来提供误差信号。微分器部件160与陷波滤波器158相连，并对误差信号进行微分。粗致动器依据增益分布信号和微分信号的结合来被驱动。

在一个实施例中，滤波器部件被配置用于偏置与微分器有关的在移动频率范围中的增益。在一个实施例中，频率范围大约小于20,000弧度/秒，并且可能在大约7000弧度/秒到大约12,000弧度/秒之间。

在一个实施例中，微分器160在移动频率范围上具有大约为20dB/10倍程弧度/秒的斜率，并且滤波器部件252在移动频率范围上具有大约为-20dB/10倍程弧度/秒的斜率。

微调致动器127包括接收滤波过的信号以及依据滤波过的信号来驱动微调致动器127的微调致动器驱动器154。滤波器部件252包括配置用来依据微调致动器驱动器154饱和电平来对滤波过的增益分布信号电平箝位的箝位部件266。

虽然本发明是参照较佳实施例来描述的，本领域的熟练技术人员可以认识到自不背离本发明的精神和范畴的情况下，可以对其形式以及细节进行变化。

Claims (10)

1、一种控制盘驱动器中伺服系统的伺服控制器，其特征在于，所述伺服系统具有一个粗致动器和至少一个微调致动器，所述致动器与数据头相耦合以相对于盘驱动器中盘的表面移动数据头，所述伺服控制器包括：

比例-积分器(PI)部件，用来接收表示目标道的目标道信号、表示实际头位置的测量道信号和表示头位置相对于目标道的误差信号，并且在寻道模式期间，依据所述测量道信号和所述目标道信号提供PI输出信号，并且在定位模式期间，依据所述目标道信号、所述误差信号和积分偏差信号提供PI输出信号；

依据所述PI输出信号来提供增益分布信号的增益分布生成器部件，所述粗致动器依据所述增益分布信号而被驱动；和

与所述增益分布生成器相耦连，并且对所述增益分布信号进行滤波来提供滤波过的具有降低的低转角频率的增益分布信号的滤波器部件，依据滤波过的增益分布信号驱动的所述微调致动器。

2、如权利要求1所述的伺服控制器，其特征在于，进一步包括：

一种用来接收表示所述头位置和所述目标道之间误差的位置误差信号以及对陷波频率进行滤波来提供误差信号的陷波滤波器；和

一种与所述陷波滤波器相耦连的微分器部件，对误差信号进行微分来提供微分信号，依据所述增益分布信号和微分信号的组驱动所述粗致动器。

3、如权利要求2所述的伺服控制器，其特征在于，所述滤波部件被配置来通过移动频率范围偏移与所述微分器关联的增益。

4、如权利要求3所述的伺服控制器，其特征在于，所述移动频率范围大约小于20,000弧度/秒。

5、如权利要求4所述的伺服控制器，其特征在于，所述移动频率范围大约在7000弧度/秒到大约12000弧度/秒。

6、如权利要求1所述的伺服控制器，其特征在于，所述微调致动器包括接收所述滤波过的增益分布信号以及依据所述滤波过的增益分布信号驱动所述微调致动器的微调致动器驱动器，所述滤波部件包括配置用来依据所述微调致动器驱动器的饱和电平来对滤波过的增益分布信号进行箝位的箝位部件。

7、如权利要求3所述的伺服控制器，其特征在于，所述微分器在移动频率范围上具有大约为20分贝(dB)/10倍程弧度/秒的斜率，并且所述滤波器部件在移动频率范围上具有大约为-20dB/10倍程弧度/秒的斜率。

8、如权利要求8所述的伺服控制器，其特征在于，所述滤波部件包括延迟网络。

9、一种控制数据头相对于盘驱动器中盘的表面定位的伺服系统，其特征在于，所述伺服系统包括：

与所述数据头耦连来移动所述数据头的粗致动器；

与所述数据头耦连以相对于所述粗致动器移动数据头的微调致动器；

一种具有微调致动器控制部件和粗致动器控制部件的控制系统，其中，所述微调致动器控制部件和粗致动器控制部件配置成在所述微调致动器控制部件和粗致动器控制部件具有大致相同增益的频率下，所述微调和粗致动器控制部件输出之间的相位差对于道搜索操作来说，大约小于120度。

10、如权利要求9所述的伺服系统，其特征在于，所述控制系统包括：

比例-积分器(PI)部件，用来接收表示目标道的目标道信号、表示对应于目前头位置的实际道的测量道信号，并且在道搜索期间，依据所述测量道信号和所述目标道信号提供PI输出信号；

依据所述PI输出信号来提供增益分布信号的增益分布生成器部件，依据所述增益分布信号驱动所述粗致动器；和

与所述增益分布生成器耦连，并且对所述增益分布信号进行滤波来提供滤波过的增益分布信号的滤波器部件，依据滤波过的增益分布信号驱动所述微调致动器。

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