DE19615964A1 - Geschwindigkeits/Positions-Schätzvorrichtung für Magnetköpfe in Magnetplattenlaufwerken - Google Patents

Geschwindigkeits/Positions-Schätzvorrichtung für Magnetköpfe in Magnetplattenlaufwerken

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Magnetplattenlaufwerke zum magnetischen Schreiben/Lesen von Digitalinformation und insbesondere auf eine Geschwindigkeits/Positions-Schätzvorrichtung für einen Magnetkopf (oder einen Datenwandler) während einer Spursuche.
Die vorliegende Anmeldung für eine Geschwindig­ keits/Positions-Schätzvorrichtung für einen Magnetkopf (oder einen Datenwandler) während einer Spursuche basiert auf der koreanischen Anmeldung Nr. 21904-A, 1995, die hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist.
Ein Magnetplattenlaufwerk zum magnetischen Schrei­ ben/Lesen von Daten auf einer rotierenden Magnetplatte kann mit hoher Geschwindigkeit auf eine große Datenmenge zugreifen und ist daher als Hilfsspeicher eines Computer­ systems weit verbreitet. Auf dem Magnetplattenlaufwerk sind die Daten in Spuren gespeichert, die sich radial längs der Magnetplattenoberfläche erstrecken. Auf diese Spuren wird mittels eines Magnetkopfes zugegriffen, um auf der Magnetplatte Daten zu lesen, zu schreiben und zu löschen.
Der Magnetkopf wird in Radialrichtung längs der Magnet­ plattenoberfläche bewegt und dabei von einer Kopfposi­ tion-Servovorrichtung gesteuert, die den Magnetkopf auf jeder beliebigen Spur positionieren kann. Um den Magnet­ kopf wahlweise über einer bestimmten Spur zu positionie­ ren, muß die aktuelle Spurposition des Magnetkopfes überwacht werden. Wie oben erwähnt ist, wird eine Servo- Information, die die Spurposition des Magnetkopfes an­ zeigt, geschaffen, indem ein bestimmtes Servomuster ver­ wendet wird, das mittels des Magnetkopfes von der Magnet­ plattenoberfläche gelesen wird. Das Servomuster wird nach dem Zusammenbau des Magnetplattenlaufwerks dauerhaft auf die Magnetplattenoberfläche geschrieben. Beim Zugriff auf die Daten auf der Magnetplattenoberfläche wird das Ser­ vomuster vom Magnetkopf erfaßt und als Spurpositionsin­ formation verwendet. Ein integriertes Servoverfahren ist ein Beispiel eines Verfahrens, das die Servopositionsin­ formation erzeugt. Bei den integrierten Servosystemen ist die Servoinformation wechselweise zwischen Dateninterval­ len auf der Magnetplattenoberfläche angeordnet. Jeder Abschnitt einer Servoinformation enthält eine Spurpositionsinformation, eine Spuradresse sowie eine Indexinformation usw.
Der Magnetkopf wird über einer bestimmten Spur positio­ niert, indem die Servoinformation in zwei Schritten verwendet wird, die als Spursuche und Spurverfolgung bekannt sind. Der Spursuchschritt wird durchgeführt, indem der Magnetkopf von der aktuellen Spur zur gewünsch­ ten Spur bewegt wird, d. h. indem die Spuradresse der gewünschten Spur gefunden und der Magnetkopf bewegt wird. Ferner wird der Spurverfolgungsschritt durchgeführt, indem der bestimmten Spur präzise gefolgt wird. Wenn somit der Magnetkopf über einer bestimmten Spur positio­ niert ist, ermöglicht der Spurverfolgungs-Schritt dem Magnetkopf, einer Mittellinie der speziellen Spur zu folgen und somit eine Lese/Schreib-Operation genau auszu­ führen. Für die Spurverfolgung in einem herkömmlichen Magnetplattenlaufwerk, das das integrierte Servoverfahren verwendet, werden z. B. pro Spur im voraus zwei Signal­ bündel als Spurpositionsinformation der Servoinformation auf jeweils eine Seite der Mittellinie einer Spur auf der Magnetoberfläche geschrieben. Somit können ein Abwei­ chungsmaß und ein Abweichungszustand, der die Magnetkopf­ position bezüglich der Spurmitte angibt, aus dem Diffe­ renzwert bestimmt werden. Ein Signal, das das Abwei­ chungsmaß und den Abweichungszustand des Magnetkopfes an­ zeigt, wird typischerweise als "Positionsfehlersignal" bezeichnet (im folgenden mit PES bezeichnet) . Das Magnet­ plattenlaufwerk steuert den Magnetkopf so, daß er der Mitte der Spur folgen kann, indem es das PES verwendet, das Werte aufweist, die von den Positionsabweichungen des Magnetkopfes bezüglich der Mitte der Spur abhängen.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines allgemeinen Magnetplattenlaufwerks zeigt, das zum Verste­ hen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Fig. 4 enthält eine Platte und zwei Köpfe, die den beiden Oberflächen der einen Platte zugeordnet sind. In Fig. 4 wird eine Magnetplatte 10 von einem Spindelmotor 40 gedreht. Ein Magnetkopf 12 wird auf einer Oberfläche der Magnetplatte 10 positioniert und ist an einem Ende eines Arms 14 eines Rotationsschwingspulen-Betätigungselements 34 befestigt. Während eines Datenlesevorgangs wird ein vom Magnetkopf 12 gelesenes Signal vom Vorverstärker 16 vorverstärkt, der während des Datenschreibvorgangs das Schreiben der codierten Schreibdaten (im folgenden mit EWD bezeichnet) auf die Oberfläche der Magnetplatte 10 mittels des Magnetkopfes 12 ermöglicht. Die EWD werden von einem Codierer/Decodierer 22 (im folgenden mit ENDEC bezeichnet) erzeugt und zur Verfügung gestellt. Ein Impuls/Servo-Detektor 18 erfaßt einen verstärkten Spit­ zenwert des im Vorverstärker 16 vorverstärkten Signals und erzeugt dabei einen Datenimpuls. Somit erfaßt der Impuls/Servo-Detektor 18 die Amplitude der zwei Signal­ bündel und erzeugt anschließend ein Signal, das die Differenz zwischen den Amplitudenpegeln anzeigt; d. h. der Impuls/Servo-Detektor 18 erzeugt das PES. Der vom Impuls/Servo-Detektor 18 erzeugte Datenimpuls wird an einen Datenseparator 20 weitergeleitet, wobei das PES an einen Analog/Digital-Umsetzer 26 (im folgenden mit ADC bezeichnet) angelegt wird. Der ADC 26 setzt das PES in einen Digitalschrittwert um, der dessen Pegel entspricht, und leitet den umgesetzten Wert an einen Mikrocontroller 28 weiter. Der Datenseparator 20 separiert die codierten Lesedaten (im folgenden mit ERD bezeichnet), die mit einem konstanten Takt vom Datenimpuls, der vom Im­ puls/Servo-Detektor 18 erzeugt wird, synchronisiert sind, und legt die separierten Daten ERD an den ENDEC 22 an. Der ENDEC 22 decodiert die vom Datenseparator 20 empfan­ genen ERD und gibt das Ergebnis als Lesedaten (im folgen­ den mit RDATA bezeichnet) an einen Plattendatencontroller 24 (im folgenden mit DDC bezeichnet) weiter. Der ENDEC 22 codiert ferner Schreibdaten (im folgenden mit WDATA bezeichnet), die vom DDC 24 geliefert werden, und legt anschließend die codierten Daten EWD an den Vorverstärker 16 an. Der DDC 24 wird vom Mikrocontroller 28 gesteuert und schreibt die von einem Verarbeitungsrechner empfange­ nen Daten über den ENDEC 22 und den Vorverstärker 16 auf die Oberfläche der Magnetplatte 10. Ferner liest der DDC 24 Daten von der Magnetplatte 10 und sendet die über den ENDEC 22 empfangenen Lesedaten an den Verarbeitungsrech­ ner. Der DDC 24 wirkt ferner als Schnittstelle für die Kommunikation zwischen dem Verarbeitungsrechner und dem Mikrocontroller 28. Der Mikrocontroller 28 steuert den DDC 24 und kontrolliert die Spursuch- und Spurverfol­ gungsoperationen in Abhängigkeit von einer vom Verarbei­ tungsrechner empfangenen Lese/Schreib-Anweisung. Zu diesem Zeitpunkt kontrolliert der Mikrocontroller 28 die obenerwähnte Spurverfolgungsoperation, indem er den vom ADC 26 ausgegebenen PES-Wert verwendet. Der Digi­ tal/Analog-Umsetzer 30 (im folgenden mit DAG bezeichnet) setzt einen vom Mikrocontroller 28 erzeugten Steuerwert in ein Analogsignal um, um die Position des Magnetkopfes 12 zu steuern. Eine Servoantriebseinheit 32 erzeugt einen elektrischen Strom zum Antreiben des Betätigungselements 34 durch ein vom DAC 30 ausgegebenes Signal und legt den elektrischen Strom an die Schwingspule des Betätigungs­ elements 34 an. Das Betätigungselement 34 bewegt den Magnetkopf 12 längs der Oberfläche der Magnetplatte 10 in Abhängigkeit von einer Richtung oder einem Pegel des von der Servoantriebseinheit 32 angelegten elektrischen Stroms. Eine Motorsteuervorrichtung 36 steuert eine Spindelmotorantriebseinheit 38 in Abhängigkeit von einem vom Mikrocontroller 28 erzeugten Steuerwert, um die Rotation der Magnetplatte 10 zu steuern. Die Spindelmo­ torantriebseinheit 38 treibt den Spindelmotor 40 entspre­ chend der Steuerung der Motorsteuervorrichtung 36 an, um die Magnetplatte 10 zu drehen. Ein programmierbarer Nur- Lese-Speicher 42 (im folgenden mit PROM bezeichnet) speichert alle Arten von Daten für die Durchführung der Servosteueroperation des Mikrocontrollers 28.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das einen allgemeinen Spursuch-Steueralgorithmus zeigt, der zur Steuerung der Spursuchoperation in den obenbeschriebenen Magnetplatten­ laufwerken verwendet worden ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt eine Kopf-Platten-Baueinheit 54 (im folgenden mit HDA bezeichnet) die Magnetplatte 10, den Magnetkopf 12, den Arm 14 des Betätigungselements 34, den Vorverstärker 16, den DAC 30, die Servoantriebseinheit 32 sowie das Betätigungselement 34 der Fig. 4. Ferner enthält eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinheit 48 eine Nachschlagtabelle im PROM 42 und die übrigen Blöcke der Fig. 2, z. B. eine Geschwindigkeits/Positions-Schätzvor­ richtung 44, erste und zweite Subtraktionseinheiten 46 und 50, eine Geschwindigkeitssteuereinheit 52 sowie eine erste Verzögerungseinheit 56, die mit einem programmier­ ten Algorithmus im Mikrocontroller 28 implementiert sind. Die Geschwindigkeits/Positions-Schätzvorrichtung 24 schätzt eine Geschwindigkeit/Position des Magnetkopfes 12 anhand eines aktuellen Kopfpositions-Meßwerts y(k), die von der HDA 54 ausgegeben wird, eines aktuellen Geschwin­ digkeits-Steuerwerts u, der von der Geschwindigkeitssteu­ ereinheit 52 erzeugt wird, und eines von der ersten Ver­ zögerungseinheit 56 ausgegebenen Werts, um somit einen aktuellen Kopfgeschwindigkeits-Schätzwert νc und einen aktuellen Kopfpositions-Schätzwert Θc zu erzeugen. Hier­ bei werden der aktuelle Kopfpositionsmeßwert y(k) als Spuradresse und das vom Magnetkopf 12 der HDA 54 gelesene PES angezeigt. Die Spuradresse ist im allgemeinen ein auf die Oberfläche der Magnetplatte 10 geschriebener Gray- Code und wird, nachdem er von der Oberfläche der Magnet­ platte 10 gelesen worden ist, zum Decodieren an den Mikrocontroller 28 weitergeleitet. Die erste Subtrak­ tionseinheit 46 subtrahiert den aktuellen Kopfpositions- Schätzwert Θc von einem Positions-Sollwert und legt somit eine Differenz zwischen den obengenannten Werten, d. h. einen Positionsfehlerwert, an die Geschwindigkeitsan­ weisungs-Erzeugungseinheit 48 an. Die Geschwindigkeitsan­ weisungs-Erzeugungseinheit 48 erzeugt in Abhängigkeit vom Positionsfehlerwert einen Geschwindigkeitsanweisungswert νcmd aus mehreren in der Nachschlagtabelle gespeicherten Geschwindigkeitsanweisungswerten. Auf ähnliche Weise subtrahiert die zweite Subtraktionseinheit 50 den aktuel­ len Kopfgeschwindigkeits-Schätzwert νc vom Geschwindig­ keitsanweisungswert νcmd und legt somit eine Differenz zwischen den obengenannten Werten, d. h. einen Geschwin­ digkeitsfehlerwert, an die Geschwindigkeitssteuereinheit 52 an. Die Geschwindigkeitssteuereinheit 52 erzeugt den aktuellen Geschwindigkeitssteuerwert u in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitsfehlerwert und legt den erzeugten Wert an den DAC 30 der HDA 54 an. Die erste Verzögerungs­ einheit 56 verzögert den aktuellen Geschwindigkeitssteu­ erwert u um eine Abtastung und legt den verzögerten Wert an die Geschwindigkeits/Positions-Schätzvorrichtung 44 an.
Da bisher nur die aus dem PES erhaltene Positionsinforma­ tion als die bei der Spursuchoperation in der HDA meßbare Information vorliegt, führt dies inzwischen zu dem Pro­ blem, daß dann, wenn die zur Steuerung der Geschwindig­ keit während der Spursuchoperation erforderliche Ge­ schwindigkeitsinformation durch Differenzieren der Posi­ tionsinformation erhalten wird, die erhaltene Geschwin­ digkeitsinformation gegenüber äußeren Störungen empfind­ lich sein kann, wodurch die Genauigkeit der Geschwindig­ keitsinformation beeinträchtigt wird. Dementsprechend kann bei der Steuerung der Spursuchoperation der meisten Festplattenlaufwerke (im folgenden mit HDD bezeichnet) die Geschwindigkeits/Positions-Information erhalten werden, indem die Schätzvorrichtung unter Verwendung eines exakten Modells und der geschätzten Positionsinfor­ mation bezüglich der HDA-Vorrichtung gebildet wird.
Mit Bezug auf den Aufbau der Geschwindigkeits/Positions- Schätzvorrichtung 44 kann eine Dynamik der Vorrichtung der HDA 54 mit folgenden Ausdrücken (1) und (2) ausge­ drückt werden.
x(k+1) = Ax(k) + Bu(k) (1)
y(k) = Cx(k) (2)
In den obigen Ausdrücken (1) und (2) können A, B bzw. C mit den folgenden Ausdrücken (3), (4) und (5) ausgedrückt werden.
Ferner kann x(k) durch den folgenden Ausdruck (6) ausge­ drückt werden.
Im obigen Ausdruck (6) stellt Θ(k) eine Position dar, während ν(k) eine Geschwindigkeit und ω(k) eine Vorspan­ nung darstellen.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das den Algorithmus einer allgemeinen Geschwindigkeits/Positions-Schätzvorrichtung zeigt und in der die Geschwindigkeits/Positions-Schätz­ vorrichtung 44 einen Vorhersageabschnitt 58 und einen Aktualisierungsabschnitt 60 umfaßt. In Fig. 3 sind die Signalleitungen 100, 102, 104, 106 und 108 die gleichen wie die in Fig. 2. Der Vorhersageabschnitt 58 empfängt Ausgänge von zweiten und dritten Verzögerungseinheiten 62 und 64 und Ausgänge der Geschwindigkeitssteuereinheit 52 und der ersten Verzögerungseinheit 56, um einen vorherge­ sagten Zustandswert xp(k) bzw. einen vorhergesagten Ausgangswert yp(k) zu erhalten, wie durch die folgenden Ausdrücke (7) und (8) gezeigt ist.
xp(k) = Ax(k-1) + Bu(k-1) (7)
yp(k) = Cxp(k) (8)
Der Aktualisierungsabschnitt 60 erzeugt den von der HDA 54 angelegten aktuellen Kopfpositionsmeßwert y(k), den vom Vorhersageabschnitt 58 angelegten aktuellen Kopfge­ schwindigkeitsschätzwert νp sowie den aktuellen Kopfge­ schwindigkeitsschätzwert νc und den aktuellen Kopfposi­ tionsschätzwert Θc anhand des aktuellen Kopfpositions- Voraussagewerts Θp. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Aktuali­ sierungszustandswert xc(k) des Aktualisierungsabschnitts 60 durch folgenden Ausdruck (9) dargestellt werden.
xc = xp(k) + (-L) [y(k) - Yp(k)] (9)
Da hierbei aufgrund einer digitalen Ausführung eine Zeitverzögerung vorliegt, wird der Vorspannungswert ω(k) der Schätzwerte entfernt, um somit die folgenden Endaus­ drücke (10) und (11) für jeweils den Voraussageabschnitt 58 und den Aktualisierungsabschnitt 60 zu erhalten.
Im obigen Ausdruck (11) stellt Θc den aktuellen Kopfposi­ tionsschätzwert dar, während νc den aktuellen Kopfge­ schwindigkeitsschätzwert und Θp den aktuellen Kopfposi­ tions-Voraussagewert, νp den aktuellen Kopfgeschwindig­ keits-Voraussagewert, L1 den Kopfpositionsschätzungsge­ winnwert, L2 den Kopfgeschwindigkeitsschätzungsgewinn­ wert, y(k) den aktuellen Kopfpositionsmeßwert und Θp(k) den aktuellen Kopfpositions-Voraussagewert darstellt. Somit zeigt [y(k) - Θp(k)] einen aktuellen Fehlerschätz­ wert an.
Obwohl hierbei die aktuellen Gewinnwerte L1 und L2 der Geschwindigkeits/Positions-Schätzvorrichtung wie oben erwähnt grundsätzlich ein polares Anordnungsverfahren verwenden, sollte jedoch ein optimaler Wert in Abhängig­ keit von der Genauigkeit des aktuellen Kopfpositionsmeß­ werts y(k) verändert werden. Wie aus dem obigen Ausdruck (11) deutlich wird, sind z. B. die aktuellen Gewinnwerte L1 und L2 des Standes der Technik konstant. Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Magnetkopfes hoch wird, weist somit der aktuelle Kopfpositionsmeßwert y(k) eine Störung auf. Dies führt eventuell zu dem Problem, daß die Störung verstärkt werden kann und der aktuelle Kopfposi­ tionsschätzwert Θc und der aktuelle Kopfgeschwindigkeits­ schätzwert νc Fehler erzeugen können.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Geschwindigkeits/Positions-Schätzvorrichtung für einen Magnetkopf zu schaffen, die die Nachteile des obenerwähn­ ten Standes der Technik beseitigt und in der ein Gewinn automatisch in Abhängigkeit von einer Bewegungsgeschwin­ digkeit des Magnetkopfes eingestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Geschwindigkeits/Positions-Schätzvorrichtung für einen Magnetkopf zur Steuerung einer Spursuchoperation in einem Magnetplattenlaufwerk, die die in den Ansprüchen 1, 2 oder 3 angegebenen Merkmale besitzt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Bauelemente bezeichnen; es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das den Algorithmus einer Zustandsschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 das bereits erwähnte Blockschaltbild, das einen allgemeinen Spursuch-Steueralgorithmus zeigt;
Fig. 3 das bereits erwähnte Blockschaltbild, das den Algorithmus einer allgemeinen Geschwindig­ keits/Positions-Schätzvorrichtung zeigt; und
Fig. 4 das bereits erwähnte Blockschaltbild, das den Aufbau eines allgemeinen Magnetplattenlaufwerks zeigt;
Es ist zu beachten, daß in den Zeichnungen gleiche Be­ zugszeichen verwendet werden, um ähnliche oder gleiche Elemente mit gleicher Funktion zu bezeichnen. In der folgenden Beschreibung sind verschiedene bestimmte De­ tails wie z. B. Bauteile, die eine konkrete Schaltung bilden, und Ausdrücke weiter ausgeführt, um ein umfassen­ deres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermögli­ chen. Es ist jedoch klar, daß Fachleute die vorliegende Erfindung ohne ihre spezifischen Details ausführen kön­ nen. Im folgenden werden genaue Beschreibungen bekannter Funktionen und Konstruktionen weggelassen, die den Gegen­ stand der vorliegenden Erfindung unnötig verschleiern.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das den Algorithmus einer Zustandsschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung zeigt. In Fig. 1 sind die Signalleitungen 100, 102, 104, 106 und 108 die gleichen wie die in Fig. 2. Hierbei empfängt ein Vorhersageabschnitt 66 Ausgänge von zweiten und dritten Verzögerungseinheiten 70 und 72 um einen aktuellen Kopfgeschwindigkeitsschätzwert νc sowie einen aktuellen Kopfpositionsschätzwert Θc um eine Abtastung zu verzögern, und Ausgänge einer Geschwindigkeitssteuerein­ heit 52 und einer ersten Verzögerungseinheit 56, erzeugt einen aktuellen Kopfgeschwindigkeitsvorhersagewert νp und einen aktuellen Kopfpositionsvorhersagewert Θp und legt das Ergebnis an den Aktualisierungsabschnitt 68 an, wie mit dem obigen Ausdruck (10) gezeigt ist. Eine Subtrak­ tionseinheit 74 subtrahiert einen Geschwindigkeitsanwei­ sungswert νcmd einer Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeu­ gungseinheit 48 aus Gewinnwerten L1 und L2 und legt das Ergebnis an den Aktualisierungsabschnitt 68 an. Somit erzeugt der Aktualisierungsabschnitt 68 den aktuellen Kopfgeschwindigkeitsschätzwert νc und den aktuellen Kopf­ positionsschätzwert Θc, wie durch den folgenden Ausdruck (12) gezeigt ist, anhand eines von einer HDA 54 angeleg­ ten aktuellen Kopfpositionsschätzwerts y(k), des aktuel­ len Kopfgeschwindigkeitsvorhersagewerts up und des vom Vorhersageabschnitt 66 angelegten aktuellen Kopfposi­ tionsvorhersagewerts Θp sowie der Ausgabe der Subtrak­ tionseinheit 74.
Bei der obenbeschriebenen Geschwindigkeits/Positions- Schätzvorrichtung wird ihr Gewinn automatisch in Abhän­ gigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Magnetkopfes eingestellt. Das heißt, in dem Fall, in dem die Bewe­ gungsgeschwindigkeit des Magnetkopfes hoch ist, ist in der Spurpositionsinformation oder in den Signalbündelwer­ ten, die über den Magnetkopf erhalten werden, mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Schätzfehler enthalten. Somit kann der ihr Gewinn gesenkt werden, wodurch die Größe des Schätzfehlers zunimmt. In dem Fall, in dem die Genauig­ keit des Schätzwertes aufgrund einer verringerten Bewe­ gungsgeschwindigkeit des Magnetkopfes hoch ist, kann jedoch der Gewinn derselben erhöht werden, um somit eine Schätzfähigkeit zu erhöhen. Wenn nun z. B. in dem Fall, in dem die Bewegungsgeschwindigkeit des Magnetkopfes hoch wird, der Geschwindigkeitsanweisungswert νcmd groß wird, wird der von der Subtraktionseinheit 74 an den Aktuali­ sierungsabschnitt 68 angelegte und eingestellte Gewinn­ wert, d. h. L1 - νcmd und L2 - νcmd im obigen Ausdruck 12 niedrig. Da nun andererseits der Geschwindigkeitsanwei­ sungswert νcmd in dem Fall, in dem die Bewegungsgeschwin­ digkeit des Magnetkopfes niedrig wird, klein wird, wird der von der Subtraktionseinheit 74 an den Aktualisie­ rungsabschnitt 68 angelegte und eingestellte Gewinnwert, d. h. L1 - νcmd und L2 - νcmd im obigen Ausdruck 12 hoch. Wie oben erwähnt, kann somit gemäß der vorliegenden Erfindung der Gewinn der Geschwindigkeits/Positions- Schätzvorrichtung in Abhängigkeit von der Bewegungsge­ schwindigkeit des Magnetkopfes automatisch auf dem Opti­ mum gehalten werden.
Das heißt, während die aktuellen Kopfpositions/Geschwin­ digkeits-Schätzungsgewinnwerte L1 und L2 im Stand der Technik, die wie im obigen Ausdruck (11) gezeigt konstant sind, unverändert an den Aktualisierungsabschnitt 60 angelegt werden, werden die aktuellen Kopfpositions/ Geschwindigkeits-Schätzungsgewinnwerte L1 und L2 in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitsanweisungswert νcmd eingestellt, wie im obigen Ausdruck (12) gemäß der vor­ liegenden Erfindung gezeigt ist.
Obwohl hier die vorliegende Erfindung für den Fall be­ schrieben worden ist, in dem die aktuellen Kopfposi­ tions/-Geschwindigkeits-Schätzungsgewinnwerte L1 und L2 in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitsanweisungswert νcmd im Vergleich mit dem aktuellen Kopfpositionsschätzwert Θc und dem aktuellen Kopfgeschwindigkeitsschätzwert νc eingestellt werden, kann jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung bei Bedarf nur die Kopfgeschwindigkeit oder die Kopfposition eingestellt werden.
Wie oben ausgeführt worden ist, hat die vorliegende Erfindung den Vorteil, daß der Gewinn der Geschwindig­ keits/Positions-Schätzvorrichtung in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Magnetkopfes automatisch auf dem Optimum gehalten werden kann.
Obwohl hier bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist klar, daß Fach­ leute verschiedene Änderungen und Abwandlungen sowie Ersetzungen von Elementen vornehmen können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vor­ liegende Erfindung soll daher nicht auf die speziellen Ausführungsformen beschränkt sein, die zur Ausführung der vorliegenden Erfindung am günstigsten erscheinen, viel­ mehr umfaßt die vorliegende Erfindung alle Ausführungs­ formen, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (3)

1. Magnetplattenlaufwerk, gekennzeichnet durch
eine Positionsschätzvorrichtung zum Erzeugen eines aktuellen Kopfpositionsschätzwertes Θc aus einem aktuellen Kopfpositionsvoraussagewert Θp, einem aktuellen Fehlerschätzwert [y(k) - Θp(k)] sowie einem aktuellen Kopfpositions-Schätzungsgewinnwert L und zum Durchführen einer Spursuchoperation, wobei der aktuelle Kopfpositi­ onsschätzwert Θc in Abhängigkeit vom Fehlerschätzwert [y(k) - Θp(k)] und vom Ausgang einer Subtraktionseinheit bestimmt wird, die einen Geschwindigkeitsanweisungswert νcmd, der in Abhängigkeit von einem Positionsfehler gesetzt wird, vom aktuellen Kopfpositions-Schätzungsge­ winnwert L gemäß dem folgenden Ausdruck subtrahiert, [Θc] = [Θp] + [L - νcmd] [y(k) - Θp(k)]wobei y(k) den aktuellen Kopfpositionsmeßwert und Θp(k) den aktuellen Kopfpositionsvoraussagewert darstellen.
2. Magnetplattenlaufwerk, gekennzeichnet durch
eine Geschwindigkeitsschätzvorrichtung zum Erzeu­ gen eines aktuellen Kopfgeschwindigkeitsschätzwerts νc aus einem aktuellen Kopfgeschwindigkeitsvorhersagewert νp, einem aktuellen Fehlerschätzwert [y(k) - Θp(k)] und einem aktuellen Kopfgeschwindigkeits-Schätzungsgewinnwert L, wobei der aktuelle Kopfgeschwindigkeitsschätzwert νc in Abhängigkeit vom aktuellen Fehlerschätzwert [y(k) - Θp(k)] und der Ausgabe einer Subtraktionseinheit bestimmt wird, die einen Geschwindigkeitsanweisungswert νcmd, der entsprechend einem Positionsfehler gesetzt wird, vom aktuellen Kopfgeschwindigkeits-Schätzungsge­ winnwert L entsprechend dem folgenden Ausdruck subtra­ hiert, [νc] = [νp] + [L - νcmd] [y(k) - Θp(k)],wobei y(k) den aktuellen Kopfpositionsmeßwert und Θp(k) den aktuellen Kopfpositionsvorhersagewert darstellen.
3. Magnetplattenlaufwerk, gekennzeichnet durch
eine Geschwindigkeits/Positions-Schätzvorrichtung zum Erzeugen eines aktuellen Kopfgeschwindigkeitsschätz­ werts νc und eines aktuellen Kopfpositionsschätzwerts Θc aus einem aktuellen Kopfpositionsvoraussagewert Θp, einem aktuellen Kopfgeschwindigkeitsvoraussagewert νp, einem aktuellen Fehlerschätzwert [y(k) - Θp(k)], einem aktuel­ len Kopfpositions-Schätzungsgewinnwert L1 sowie einem aktuellen Kopfgeschwindigkeits-Schätzungsgewinnwert L2, wobei der aktuelle Kopfgeschwindigkeitsschätzwert νc und der aktuelle Kopfpositionsschätzwert Θc jeweils in Abhän­ gigkeit vom aktuellen Fehlerschätzwert [y(k) - Θp(k)] und von Ausgangssignalen einer Subtraktionseinheit bestimmt werden, die einen Geschwindigkeitsanweisungswert νcmd, der entsprechend einem Positionsfehler gesetzt ist, vom aktuellen Kopfpositions-Schätzungsgewinnwert L1 subtra­ hiert, und einen Geschwindigkeitsanweisungswert νcmd entsprechend dem folgenden Ausdruck vom aktuellen Kopfge­ schwindigkeits-Schätzungsgewinnwert L2 subtrahiert, wobei y(k) den aktuellen Kopfpositionsmeßwert und Θp(k) den aktuellen Kopfpositionsvoraussagewert darstellen.
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