DE4000663C1 - - Google Patents
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- 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
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Moving Of Heads (AREA)
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstellen
eines Zugriffsarms eines Plattenspeichersystems,
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ferner
betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung zum
Durchführen des Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 37 23 280 A1 bekannt und wird z. B. bei der
Positioniersteuerung eines Magnetplattenspeichers ver
wendet. Die Zugriffsarme mehrerer Platten eines
Plattenstapels sind mechanisch zu einem Zugriffskamm
miteinander verbunden. Jeder Zugriffsarm trägt minde
stens einen Wandlerkopf, der als Schreib/Lesekopf oder
nur als Schreibkopf bzw. Lesekopf ausgeführt sein kann.
Die Wandlerköpfe eines Zugriffskamms sind so angeord
net, daß sie bei jeder Stellung des Zugriffskamms auf
Spuren gleicher radialer Position auf den verschiedenen
Plattenoberflächen zeigen.
Eine Speicheroberfläche einer Platte ist ausschließlich
mit einem Muster aus Positionsinformationen beschrie
ben, die Orte konzentrischer Spuren auf den Platten
oberflächen definieren. Ein speziell ausgebildeter
Lesekopf, der auch als Servokopf bezeichnet wird, ta
stet diese Positionsinformationen fortlaufend ab, und
eine Auswerteeinheit erzeugt aus diesen Informationen
ein Positionssignal, anhand dem festgestellt werden
kann, ob der Servokopf auf eine vorgegebene Spur zeigt
und ob eine Lageabweichung von der Zielspur besteht.
Zum Einstellen der Position des Servokopfes dient ein
Servoantrieb, der den Zugriffsarm bzw. den Zugriffskamm
in radialer Richtung quer zu den Spuren der Platten
oberflächen bewegt. Der Servoantrieb enthält als Stell
glied eine Antriebsspule, auf die ein statisches
Magnetfeld einwirkt. Wird die Antriebsspule von einem
Strom durchflossen, so wird sie infolge der Kraft
wirkung auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnet
feld in eine von der Stromrichtung abhängige Richtung
ausgelenkt und verstellt dabei den betreffenden Zu
griffsarm bzw. den gesamten Zugriffskamm.
Beim bekannten Verfahren wird die Antriebsspule mit
Stromimpulsen eines Pulsweitenmodulators beaufschlagt,
der von einem digital arbeitenden Regler angesteuert
wird. Eine solche Schaltungsanordnung zeigt, wenn sie
mit hoher Regelgeschwindigkeit betrieben wird, eine
hohe Neigung zur Instabilität. Derartige Instabilitäten
können zusätzlich durch die Positionsregelung angefacht
werden. Bei kritischen Störeinflüssen neigt der zum
Positionieren des Servokopfes dienende Regelkreis daher
zu Regelschwingungen, die nur durch ein Herabsetzen der
Regelgeschwindigkeit zu beherrschen sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Verfahren
zum Verstellen eines Zugriffsarms eines Platten
speichersystems anzugeben, bei dem die
Regelschwingungen unterdrückt sind.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die
diskontinuierliche oder digitale Verarbeitung von Grö
ßen in einem Regelkreis gegenüber einer kontinuier
lichen oder analogen Verarbeitung zu einer höheren Ge
nauigkeit und zu einer besseren Reproduzierbarkeit des
Regelergebnisses führen. Demgemäß wird bei der Erfin
dung der Regler nicht durch Widerstände, Kondensatoren
und Verstärker realisiert, sondern durch digital arbei
tende Baugruppen, die von einem Mikroprozessor steuer
bar sind. Das Ergebnis eines derartig arbeitenden Reg
lers ist unabhängig von kritischen Bauteileparametern
wie z. B. Temperatur und Bauteiletoleranz, so daß die
Störempfindlichkeit gegen äußere Störeinflüsse verrin
gert und die Schwingneigung des Regelkreises reduziert
wird.
Das digitale Regelungskonzept wird konsequenterweise
auch auf das Stellglied angewendet, indem die Antriebs
spule mit Spannungsimpulsen versorgt wird. Diese
Spannungsimpulse bewirken in der Antriebsspule einen
Stromfluß, so daß auf diese nach dem elektrodynamischen
Prinzip eine Kraft einwirkt, die den Zugriffsarm oder
den gesamten Zugriffskamm in eine radiale Richtung be
wegt, die vom Vorzeichen des Stroms und damit vom Vor
zeichen der Spannungsimpulse abhängt.
Eine Methode der Modulation der Spannungsimpulse be
steht darin, abwechselnd positive und negative Spannung
auf die Antriebsspule zu schalten. Das Tastverhältnis
der Spannungsimpulse wird abhängig vom Ausgangssignal
des Digitalreglers eingestellt, das wiederum von der
festgestellten Abweichung der Digitalwerte des
Positionssignals von einem digitalen Sollwert nach
einer vorgebbaren Übertragungsfunktion des Reglers ab
hängt. Das Tastverhältnis der Spannungsimpulse kann
zwischen den Werten 0 und 100% variiert werden, wobei
dem Wert 100% eine Gleichspannung ohne Impulswechsel
entspricht und beim Wert 0% die umgekehrte Gleich
spannung anliegt. Diese Art der Modulation der
Spannungsimpulse wird als Pulsweitenmodulation bezeich
net.
Eine andere Möglichkeit der Modulation der Spannungs
impulse besteht darin, jeweils nur Impulse einer
Polarität auf die Antriebsspule zu schalten, wobei die
Polarität von der Polarität des Ausgangssignals des
Digitalreglers abhängt, die Dauer hingegen von dem Be
trag. Der Aussteuerbereich ist hier ±100%, wobei 100%
wieder einer Gleichspannung entspricht, bei 0% fehlen
hingegen die Spannungsimpulse. Diese Modulationsart
kann als modifizierte Pulsweitenmodulation bezeichnet
werden.
Durch die Verwendung von Spannungsimpulsen wird die die
Antriebsspule mit elektrischer Leistung versorgende
Leistungsstufe nur in zwei Betriebszuständen betrieben,
im Durchschaltbetrieb und im Sperrbetrieb. In beiden
Zuständen ist die in der Endstufe entstehende Verlust
leistung geringer als beim kontinuierlichen Betrieb
nach dem bekannten Verfahren. Dies rührt daher, daß die
Endstufe im Durchschaltbetrieb zwar mit einem großen
Strom, jedoch mit einem kleinen Spannungsabfall
beaufschlagt wird. Im Sperrbetrieb der Endstufe ist da
gegen ihr Spannungsabfall groß, jedoch der Stromfluß
klein. Das jeweilige Produkt aus den beiden elektri
schen Größen, d. h. die elektrische Verlustleistung, ist
in beiden Fällen minimal. Bei dieser Betrachtung sind
die beim Umschalten zwischen den Betriebszuständen
Sperren und Durchschalten erzeugten dynamischen
Verlustleistungen vernachlässigt. Dies ist zulässig, da
diese Verlustleistungen im Verhältnis zur strom
bedingten statischen Verlustleistung der Endstufe nicht
ins Gewicht fallen.
Durch diese Art der Energiezuführung zur Antriebsspule
wird die einer Spannungsversorgung entnommene elektri
sche Leistung nahezu vollständig an die Antriebsspule
abgegeben, die diese in Bewegungsenergie umsetzt. Da
durch wird erreicht, daß der Servoantrieb mit einem
hohen Wirkungsgrad arbeitet und die in Wärme umgesetzte
elektrische Verlustleistung auf einen Minimalwert ver
ringert wird. Dadurch können aufwendige Kühlungs
maßnahmen für die Schaltungselektronik entfallen und
ihre Gehäuseabmessungen klein dimensioniert werden.
Die Versorgung der Antriebsspule mit Spannungsimpulsen
hat zur Folge, daß auf das Regelungssystem eine Stör
größe mit einer Störfrequenz einwirkt, die gleich der
Pulsfrequenz der Impulse ist. Dies kann dazu führen,
daß der Regelkreis im ungünstigen Fall instabil wird,
falls keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Daher wer
den gemäß der Erfindung die Pulsfrequenz, die Abtast
frequenz und die Arbeitsfrequenz so gewählt, daß sie in
jeweils einem ganzzahligen Verhältnis zueinander ste
hen. Ist dies der Fall, so bestehen zwischen den Signa
len der verschiedenen Baugruppen, z. B. beim Abtasten
des Positionssignals, beim Regeln und bei der Antriebs
spulenansteuerung, auch feste Phasenbeziehungen. Beim
Abtasten des Positionssignals mit der Abtastfrequenz
werden diejenigen Spektralanteile im Positionssignal
ausgeblendet, deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfa
ches der Abtastfrequenz ist. Die mit der Pulsfrequenz
oder ihren Oberwellen behafteten Störamplituden gelan
gen somit nicht zum Digitalregler, so daß kein
Mitkopplungseffekt entstehen kann, der den Regelkreis
zum Schwingen anregt. Durch diese Maßnahme wird er
reicht, daß der Regelkreis sehr stabil arbeitet und
Regelschwingungen wirksam unterdrückt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung be
trägt die Pulsfrequenz der Spannungsimpulse ein
ganzzahliges Vielfaches der Abtastfrequenz mit der das
Positionssignal abgetastet wird. Damit wird sicherge
stellt, daß auch bei niedriger Abtastfrequenz die An
triebsspule mit hochfrequenten Spannungsimpulsen ver
sorgt wird, so daß in ihr ein durch die Induktivität
geglätteter Strom fließt, der eine glatte, ruckfreie
Bewegung des Zugriffsarms bewirkt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 ein Plattenspeichersystem mit einem
durch einen Servoantrieb betätigten
Zugriffskamm,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des
Regelkreises zur digitalen Regelung
der Position eines Servokopfes in
einer Blockdarstellung,
Fig. 3 eine Schaltungsanordnung zur An
steuerung einer Antriebsspule mit
Spannungsimpulsen, und
Fig. 4 Verläufe der Spannung und des Stroms
der Antriebsspule sowie des
Positionssignals über der Zeit.
In Fig. 1 ist schematisch ein Plattenspeichersystem
mit mehreren Platten 10, 12, 14 dargestellt, die sich
um eine Spindelachse 16 drehen. Auf einem ringförmigen
Abschnitt der jeweiligen Platte 10, 12, 14 sind mehrere
Spuren vorgesehen, in denen Informationen magnetisch
aufgezeichnet werden können. Diese Informationen werden
von auf Zugriffsarmen angeordneten Schreib/Leseköpfen
30, 32 geschrieben oder gelesen. Die Zugriffsarme sind
zu einem Zugriffskamm 18 mechanisch fest verbunden. Da
durch wird erreicht, daß sämtliche Schreib/Leseköpfe
30, 32 in einem einzigen Positioniervorgang auf die
gleiche Spur der jeweiligen Platte 10, 12, 14
positioniert werden können.
Der Zugriffskamm 18 ist drehbar auf Lagern 20, 22 gela
gert und kann um die Schwenkachse 24 Schwenkbewegungen
ausführen. Mit Hilfe dieser Schwenkbewegungen werden
die Schreib/Leseköpfe 30, 32 radial zu den Platten
oberflächen 10, 12, 14 und quer zu den Spuren bewegt.
Die Schwenkbewegung wird durch einen Servoantrieb 36
hervorgerufen, der als Antriebsspule eine Tauchspule 40
enthält, die von einem elektrischen Strom I mit wech
selndem Vorzeichen durchflossen ist. Die Tauchspule 40
befindet sich in einem Magnetfeld eines Dauermagneten
38. Abhängig von der Stärke des Stroms I sowie von sei
ner Richtung wird die Spule 40 und damit der Zugriffs
kamm 18 durch die Kraftwirkung auf einen
stromdurchflossenen Leiter geschwenkt.
Auf der Unterseite der Magnetplatte 14 sind Positions
informationen in Form magnetischer Flußwechsel gespei
chert, die von einem speziellen Lesekopf oder Servokopf
32 gelesen werden. Mit Hilfe dieser Positions
informationen können einzelne Spuren auf der Platte 14
identifiziert werden. Der Servoantrieb 36 wird nun so
verstellt, daß der Servokopf 32 auf eine gewünschte
Zielspur positioniert wird, so daß auf den Spuren der
Platten 10 und 12 mit gleichen radialen Positionen
Daten geschrieben und gelesen werden können.
Die zur Positionierung des Servokopfes 32 erforderliche
Regelung ist schematisch in einem Blockschaltbild in
Fig. 2 dargestellt. Die vom Servokopf 32 fortlaufend
gelesene Positionsinformation auf der Magnetplatte 14
wird einem Signalerzeugungsbaustein 42 zugeführt, der
aus dieser Information ein Positionssignal erzeugt, das
die aktuelle Position oder Ist-Position des Servokopfes
32 angibt.
Die Spur mit einer bestimmten Spurnummer, auf die der
Servokopf 32 positioniert werden soll, wird durch Ab
zählen der vom Servokopf in radialer Richtung
überstrichenen Spuren beginnend bei einer Anfangsspur
ermittelt. Eine andere Möglichkeit, das Erreichen einer
gewünschten Spur festzustellen, besteht darin, in der
jeweiligen Spur als Positionsinformation eine sie kenn
zeichnende Absolutadresse abzuspeichern und diese
Adresse für die Spurpositionierung auszuwerten.
Nach der erfolgten Positionierung auf die gewünschte
Spur, die auch als Grobpositionierung bezeichnet wird,
ist eine Feinpositionierung der Schreib/Leseköpfe der
Speicherplatten auf die Mitte der jeweiligen Datenspur
durchzuführen. Hierzu werden nach dem bekannten 4-
Servosignal-Verfahren auf der Servooberfläche magneti
sche Positionsmarken nach einem bestimmten Muster ge
speichert. Die Lage der Positionsmarken zueinander de
finieren Mittellinien von Datenspuren. Beim Lesen die
ser Positionsmarken durch den Servokopf 32 werden
Spannungsimpulse erzeugt, die im Signalerzeugungsbau
stein 42 ausgewertet werden. Eine Abweichung von dieser
Mittellinie äußert sich im vom Signalerzeugungsbaustein
42 erzeugten Positionssignal 43.
Das Positionssignal 43 wird von einem Analog/Digital-
Wandler 44 mit einer konstanten Abtastfrequenz fa abge
tastet und in Digitalwerte gewandelt. Diese werden
einem Digitalregler 48 zugeführt, der ein digitales
Ausgangssignal erzeugt, das einen Pulsweitenmodulator
52 steuert. Der Digitalregler 48 hat PID-Verhalten und
ist für optimale Regelgeschwindigkeit und minimale
Regelabweichung ausgelegt. Er arbeitet mit einer festen
Arbeitsfrequenz fr, d. h. die Regelabweichung wird nur
zu bestimmten Zeitpunkten festgestellt und sein Aus
gangssignal kann ebenfalls nur zu solchen Zeitpunkten
verändert werden.
Dem Digitalregler 48 wird ein Signal 50 zugeführt, in
dem als Sollwert die Nummer der Zielspur digital ver
schlüsselt ist. Ein weiteres Signal 51 enthält als In
formation den Sollwert zur Feinpositionierung auf die
Mittellinie einer Datenspur. Die Signale 50 und 51 wer
den von einer übergeordneten Steuerung (nicht darge
stellt) bereitgestellt.
Der Pulsweitenmodulator 52 erzeugt impulsförmige
Steuersignale S1, S2 mit konstanter Pulsfrequenz fp,
deren jeweiliges Tastverhältnis zwischen 0% und 100%
variiert werden kann. Unter dem Tastverhältnis ist hier
das Verhältnis der Impulsdauer tp zur Zeit T zwischen
zwei Impulsen zu verstehen. Die Steuersignale S1, S2
werden einer Leistungsendstufe 54 zugeführt, die
Spannungsimpulse U definierter Höhe mit unterschiedli
chem Vorzeichen erzeugt. Wie noch näher erläutert wird,
dienen die vom Steuersignal S1 abhängigen Spannungs
impulse dazu, eine Tauchspule in eine vorgegebene Weg
richtung zu beschleunigen, während die vom Steuersignal
S2 abhängigen Spannungsimpulse diese Tauchspule in die
entgegengesetzte Richtung beschleunigen.
Die Spannungsimpulse U werden einem Servoantrieb 36 zu
geführt, der eine Tauchspule enthält, die durch den von
den Spannungsimpulsen hervorgerufenen Strom in der
Spule in radialer Richtung x ausgelenkt wird und dabei
den Servokopf 32 verstellt. Die Verstellrichtung hängt
von der Stromrichtung und damit vom Vorzeichen der
Spannungsimpulse U ab, mit der die Spule beaufschlagt
wird.
Ein Taktgenerator 46 erzeugt synchrone Taktimpulse mit
der Frequenz fa sowie der dazu doppelten Frequenz fp.
Diese Taktimpulse werden durch Frequenzteilung aus
Mutterimpulsen mit höherer Frequenz abgeleitet. Die Im
pulse mit der Frequenz fa werden dem Digitalregler 48
sowie dem Analog/Digital-Wandler 44 zugeführt und be
stimmen den Arbeitstakt dieser Bausteine. Der
Pulsweitenmodulator 52 wird mit Taktimpulsen der höhe
ren Frequenz fp angesteuert.
Im folgenden wird die Funktionsweise des Regelkreises
nach der Fig. 2 erläutert. Die vom Servokopf 32 anzu
fahrende Zielposition wird dem Digitalregler 48 über
die Signale 50, 51 mitgeteilt. Wenn die im Positions
signal 43 abgebildete Istposition des Servokopfes 32
von diesem Sollwert abweicht, so erzeugt der
Digitalregler 48 ein Ausgangssignal, das den
Pulsweitenmodulator 52 und folglich die
Leistungsendstufe 54 so ansteuert, daß die an den
Servoantrieb 36 abgegebenen Spannungsimpulse U den
Servokopf 32 in Richtung der Zielspur bewegen. Bei Er
reichen der Zielspur, dem ein Abbremsvorgang mit
Spannungsimpulsen entgegengesetzter Polarität voran
geht, schaltet der Digitalregler 48 auf die Betriebsart
Feinpositionierung um und regelt die Lage des
Servokopfes 32 genau auf die Mittellinie der Datenspur.
Die von der Leistungsendstufe 54 abgegebenen Spannungs
impulse U stellen regelungstechnisch eine Störgröße mit
einer Störfrequenz gleich der Pulsfrequenz fp dar, mit
der der Regelkreis beaufschlagt wird. Wenn diese Stör
größe im Regelkreis so rückgekoppelt wird, daß sie nach
Phase und Amplitude die Schwingbedingungen für Regel
kreise erfüllt, so kann dieser instabil werden.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Abtast
frequenz fa sowie die Regelfrequenz fr halb so groß wie
die Pulsfrequenz fp, d. h. die Frequenzen stehen jeweils
in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander. Bei der
diskontinuierlichen Abtastung des Positionssignals 43
und bei der diskontinuierlichen Verarbeitung der Si
gnale im Regelkreis mit jeweils einer konstanten Fre
quenz werden bekanntlich diejenigen Spektralanteile in
den Signalen ausgeblendet, die mit der Grundfrequenz
oder mit einem ganzzahligen Vielfachen dieser Frequenz
schwingen. Dies bedeutet, daß die Anplitudenwerte der
artiger Schwingungen im Regelkreis nicht verstärkt wer
den und somit auch keinen Mitkopplungseffekt auslösen
können, der den Regelkreis in Schwingungen versetzen
könnte. Die durch die Spannungsimpulse U hervorgeru
fene Störgröße hat also keinen negativen Einfluß auf
die Stabilität des gesamten Regelkreises.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der
Leistungsendstufe 54 dargestellt, die die Spannungs
impulse U mit verschiedenen Vorzeichen an eine Tauch
spule 62 abgibt. Vier Feldeffekttransistoren 64, 66,
68, 60 sind in einer Brückenschaltung verschaltet und
werden aus einer Spannungsquelle mit der positiven
Versorgungsspannung V gespeist. Die Tauchspule 62 ist
in der Brückendiagonale angeordnet. Wenn die diagonal
einander gegenüberstehenden Feldeffekttransistoren 66
und 60 in den Sperrzustand geschaltet sind und die
Transistoren 64 und 68 mit der impulsförmigen Steuer
spannung Sl an ihren Gate-Elektroden angesteuert wer
den, so werden der Tauchspule 62 über den Strompfad be
stehend aus Versorgungsspannung V, Feldeffekttransistor
64, Tauchspule 62, Feldeffekttransistor 68,
Meßwiderstand 63 und Masse, negative Spannungsimpulse
zugeführt. Diese Impulse lassen in der Tauchspule 62
einen Strom I in negativer Richtung fließen, so daß die
Tauchspule 62 in einer durch die Stromrichtung vorgege
benen Richtung beschleunigt wird. Soll nun diese Rich
tung umgekehrt werden, beispielsweise um die Tauchspule
62 abzubremsen oder in die entgegengesetzte Richtung zu
bewegen, so sind die Transistoren 64 und 68 in den
Sperrzustand zu schalten und die Feldeffekttransistoren
60 und 66 an ihren Gate-Elektroden mit der
impulsförmigen Steuerspannung S2 anzusteuern. Durch
diese Art der Schaltungsanordnung wird es möglich,
Spannungsimpulse U mit verschiedenen Vorzeichen aus
einer Spannungsquelle mit nur einer Spannung V zu er
zeugen.
Am Meßwiderstand 63 fällt eine dem Strom I durch die
Tauchspule 62 proportionale Spannung U3 ab. Diese Span
nung U3 kann zur Verbesserung des Zeitverhaltens des
Regelkreises verwendet werden, indem sie ebenfalls vom
Digitalregler abgetastet wird und der Positionsregelung
in an sich bekannter Weise ein Stromregelkreis unter
lagert wird. Dadurch ist es möglich, Störeinflüsse auf
dem Regelkreis noch früher zu erfassen und die
Positioniergeschwindigkeit für den Servokopf 32 zu er
höhen.
In Fig. 4 sind Verläufe der Signale S1, S2, sowie des
Stromes I, ausgedrückt durch die Spannung U3, und des
Positionssignals 43 über der Zeit t für einen
Positioniervorgang auf Sollspuren n wiedergegeben. Die
Größen S1, S2, U3 stimmen mit den in Fig. 3 angegebenen
Größen überein. Gemäß dem Bildteil d ist zwischen einer
Sollposition 65 und der Istposition, wiedergegeben
durch das aktuelle Positionssignal 43, zum Zeitpunkt
t=0 eine Regelabweichung 76 vorhanden. Der Regelkreis
ist nun bestrebt, diese Regelabweichung 76 auf den Wert
0 auszuregeln. Hierzu wird die Leistungsendstufe 54 so
angesteuert, daß sie positive Spannungsimpulse U mit
dem Steuersignal S1 dem Tastverhältnis 100% an die
Tauchspule 62 abgibt. Diese wird in radialer Richtung
ausgelenkt, so daß die Regelabweichung 76′ nach einer
Zeit t1 deutlich verringert ist. Der Regelkreis rea
giert daraufhin mit einer Zurücknahme des
Tastverhältnisses tp/T.
Um den Servokopf 32 auf die Sollspur 65 einschwingen zu
lassen, werden beginnend mit dem Zeitpunkt t2 Steuer
impulse S1 auf die Leistungsendestufe 54 und damit
Spannungsimpulse U mit negativem Vorzeichen an die
Tauchspule 62 abgegeben. Infolge der negativen Be
schleunigung wird der Servokopf 32 abgebremst und er
reicht zum Zeitpunkt t3 die Zielspur 65. Der
Grobpositioniervorgang ist damit abgeschlossen und der
Digitalregler schaltet auf die Betriebsart
Feinpositionierung um. In dieser Betriebsart sind nur
noch kleine Lageabweichungen auszuregeln, die im Bild
teil d) der Fig. 4 stark überhöht dargestellt sind.
Demgemäß haben die hierzu erforderlichen Steuerimpulse
70, 72, 74 entsprechend kleine Tastverhältnisse tp/T.
Claims (8)
1. Verfahren zum Verstellen eines Zugriffsarms eines
Plattenspeichersystems mit mindestens einer Spei
cherplatte, auf der längs einer Vielzahl von Spuren
Daten gespeichert sind, wobei der Zugriffsarm min
destens einen Wandler trägt, der aus fortlaufend
gelesenen Positionsdaten ein Positionssignal er
zeugt und der auf die jeweilige Spur positioniert
wird, indem er durch einen Servoantrieb betätigt
wird, der eine Antriebsspule enthält, welcher Span
nungsimpulse zugeführt werden, deren Polarität
und/oder Dauer abhängig vom Ausgangssignal eines
digital arbeitenden Reglers eingestellt werden, der
die Abweichung des Positionssignals von einem die
Zielposition angebenden Sollwert feststellt und sie
ausregelt, wobei das Positionssignal in Digitalwer
te gewandelt wird, die dem Regler zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß das Positionssignal
(43) mit einer konstanten Abtastfrequenz (fa) abge
tastet wird, daß der Regler (4S) mit einer konstan
ten Arbeitsfrequenz (fr) arbeitet, daß die Span
nungsimpulse (U) konstante Pulsfrequenz (fp) haben
und daß die Pulsfrequenz (fp), die Abtastfrequenz
(fa) und die Arbeitsfrequenz (fr) in jeweils einem
ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Pulsfrequenz (fp) ein ganzzahliges Vielfa
ches der Abtastfrequenz (fa) beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Arbeitsfrequenz (fr) des Reglers
(48) ein ganzzahliges Vielfaches der Abtastfrequenz
(fa) beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Arbeitsfrequenz (fr) gleich
der Abtastfrequenz (fa) ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastfrequenz
(fa), die Arbeitsfrequenz (fr) und die Pulsfrequenz
(fp) aus gemeinsamen Mutterimpulsen höherer Fre
quenz abgeleitet werden.
6. Schaltungsanordnung zum Durchführen des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Taktim
pulse erzeugenden Taktgenerator, einem Digitalreg
ler, der digitale Regelsignale von einem Ana
log/Digital-Wandler erhält und durch sein Ausgangs
signal einen Pulsweitenmodulator steuert, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Analog/Digital-Wandler (44)
Taktimpulse mit einer konstanten Abtastfrequenz
(fa), dem Digitalregler (48) Taktimpulse mit einer
konstanten Arbeitsfreguenz (fr) und dem Pulsweiten
modulator (52) Taktimpulse mit einer konstanten
Pulsfrequenz (fp) zugeführt werden und daß die
Pulsfrequenz (fp), die Abtastfrequenz (fa) und die
Arbeitsfrequenz (fr) in jeweils einem ganzzahligen
Verhältnis zueinander stehen.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Pulsfrequenz (fp) das Doppel
te der Abtastfrequenz (fa) beträgt.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Taktimpulse des Taktgenera
tors (46) durch Frequenzteilung aus Mutterimpulsen
mit höherer Frequenz abgeleitet werden.
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