FR2490857A1 - Systeme perfectionne de commande de position de transducteurs de donnees pour memoires de donnees a disques rotatifs - Google Patents

Abstract

SYSTEME PERFECTIONNE DE COMMANDE DE POSITION DE TRANSDUCTEURS DE DONNEES POUR MEMOIRES DE DONNEES A DISQUES ROTATIFS. DANS CE SYSTEME 10, L'ELEMENT MOBILE EST UNE STRUCTURE 24 DE SUPPORT DE TETE ET L'ELEMENT FIXE EST UN CHASSIS 100 SUPPORTANT DES DISQUES ROTATIFS 14, 16. A PARTIR D'INFORMATIONS EXTERIEURES DE SELECTION DE POSITION ET D'INFORMATIONS POLYPHASEES DE POSITION DETERMINEES INTERIEUREMENT, DES CHANGEMENTS DE POSITION EN BOUCLE OUVERTE SONT DETERMINES ET EFFECTUES EN CONFORMITE AVEC LES INFORMATIONS DE POSITION CREEES PENDANT LE DEPLACEMENT. LORSQU'UN POINT DE DESTINATION A ETE ATTEINT, UN OU PLUSIEURS SYSTEMES D'ASSERVISSEMENT FERMENT LEUR BOUCLE AFIN DE MAINTENIR L'ELEMENT MOBILE PRECISEMENT AU POINT NOUVELLEMENT REQUIS. UN ROTOR 26 ASSURE LE MOUVEMENT DE ROTATION. APPLICATIONS: NOTAMMENT AUX MEMOIRES A DISQUES ROTATIFS.

Description

2490857. l Système perfectionné de commande de position de transducteurs

de données pour mémoires de données à disques rotatifs.

La présente invention se rapporte aux systèmes et procédés de commande de position utilisés pour déplacer un é-

lément par rapport à un autre, et elle concerne plus particu-

lièrement les procédés et appareils utilisés pour déplacer un

élément de mémoire de données tel qu'un transducteur par rap-

port à un autre élément tel qu'une piste concentrique souhai-

tée d'un disque rotatif, et pour maintenir l'élément déplacé dans l'alignement souhaité de l'autre élément, par exemple

pour maintenir le transducteur dans l'axe de la piste.

Dans les dispositifs électromécaniques tels que les entraînements des mémoires rigides rotatives, connus dans l'art antérieur, deux solutions fondamentales ont été adoptées en vue du positionnement radial des transducteurs de données par rapport à la surface des disques magnétiques rotatifs. Une

première solution très coûteuse a consisté à utiliser un sys-

tème asservi spécialisé, avec une tête asservie et une surface asservie reproduite sur le disque pour constituer un système

de positionnement des transducteurs à lecture de piste et hau-

tement performant. D'autre part, une solution plus récente et économique a consisté à utiliser des positionneurs à moteurs

pas à pas à boucle complètement ouverte qui avaient pour fonc-

tion de placer les transducteurs dans l'alignement de pistes arbitrairement définies sans qu'aucune information sur leur position réelle soit renvoyée du disque au positionneur de la tête. Le principal inconvénient de la solution économique à

boucle ouverte suivant l'art antérieur résidait dans la néces-

sité d'un espacement suffisant des pistes pour tenir compte de

toutes les variables du système, parmi lesquelles les toléran-

ces mécaniques du dispositif de commande par moteur pas à pas, la dilatation thermique du disque et son temps de rotation. Le résultat était un dispositif d'entraînement des disques qui,

tout en étant efficace en tant qu'unité économique, ne possé-

dait pas la capacité de mémorisation des unités plus coûteuses et, en conséquence, le coût de mémorisation par bit stocké des dispositifs d'entraînement économiques était voisin du coût

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des mémoires antérieures plus chères.

La présente invention a pour objet de fournir un appareil nouveau pour le positionnement d'un élément tel qu'un transducteur de données, par rapport à un autre élément tel qu'un support rotatif de mémorisation des données.

Un autre objet de la présente invention est de four-

nir un système asservi de commande à boucle fermée et à faible

coût, qui combine les caractéristiques les meilleures des sys-

tèmes antérieurs, afin d'améliorer la précision du maintien

d'un transducteur dans l'alignement d'une piste d'enregistre-

ment de données pendant les opérations de lecture et (ou) d'é-

criture effectuées sur un disque à densité élevée de pistes

d'enregistrement de données.

La présente invention a encore pour objet de fournir un système perfectionné et encore plus fiable de recherche de

position à boucle ouverte, qui se substitue à une commande as-

servie de maintien de position à boucle fermée lors de la re-

cherche pour passer d'une position à une autre.

Un autre Objet de la présente invention est encore de fournir un portetransducteur léger, sensiblement linéaire et commandé par un couple pur afin de déplacer rapidement le transducteur radialement par rapport aux pistes de données pendant les opérations de recherche de piste, et maintenir le

transducteur dans l'alignement de la piste pendant les opéra-

tions de lecture et d.'écriture des données.

La présente invention a encore pour objet de fournir sur le disque rotatif un secteur asservi unique et inédit qui contient des données relatives aux axes des pistes, ces données

pouvant être lues par le transducteur et converties en une va-

leur de décalage, afin de fournir un réglage fin du porte-trans-

ducteur de manière à maintenir le transducteur dans l'axe de

la piste pendant les opérations de lecture et d'écriture.

Un autre objet de la présente invention est encore de fournir un mécanisme de translation perfectionné, néanmoins

simplifié, à grande vitesse et créant un couple pur pour pla-

cer un élément radialement par rapport à un autre.

La présente invention a encore pour objet de combiner

de manière unique des organes électriques et mécaniques, faci-

lement disponibles et peu coûteux, afin de fournir un système

perfectionné de commande de position qui occupe un faible vo-

lume physique, n'exige qu'une alimentation modérée, est de fabrication bon marché et fonctionne de manière fiable pendant une durée de vie longue.

Ces objets et d'autres encore de la présente inven-

tion sont réalisés par un équipement électromécanique tel que des systèmes de mémorisation des données, qui comprennent un châssis et un élément tel qu'une structure porte-tête montée folle sur le châssis et mobile par rapport à ce dernier de

manière à pouvoir occuper des positions disponibles présélec-

tionnées parmi un grand nombre de positions possibles telles

que les pistes concentriques d'un disque rotatif de mémorisa-

tion des données.

L'élément mobile comprend un organe moteur électro-

mécanique mobile dans les deux sens et supporté par le châssis.

Un dispositif de commande de l'organe moteur mobile dans les deux sens est relié à cet organe moteur afin de déplacer l'*lément pour le maintenir sans une position sélectionnée pendant le mode de fonctionnement "maintien de position", et pour le déplacer d'une position de départ à une position dearrivée pendant le

mode de fonctionnement "recherche d'une nouvelle position".

Un transducteur de position fournit un signal poly-

phasé, par exemple en quadrature, qui est créé en réponse à

la position, effectivement détectée à ce moment-là, de l'élé-

ment mobile par rapport au châssis.

Un système de commande de position est relié au

transducteur de position, au dispositif de commande de l'orga-

ne moteur, et à une source extérieure d'informations concernant la sélection d'une nouvelle position. Le système de commande enregistre la position, détectée à ce moment-là, de l'élément mobile par rapport au châssis; il calcule la commande de la recherche d'une nouvelle position en réponse à la position

connue à ce moment-là et à l'information concernant la sélec-

tion d'une nouvelle position; et il commande le déplacement de l'élément mobile depuis la position connue à ce moment-là jusqu'à une position d'arrivée demandée pendant le mode de

fonctionnement "recherche d'une nouvelle position", en comman-

dant à l'organe moteur une première progression spaciale d'ac-

célération maximale vers l'avant suivied'une progression spa-

ciale similaire e'accélération maximale vers l'arrière, et en appropri e

@ênft#ndar.t ensuite de manière / une vitesse de saut qui dé-

pend de l'information polyphasée de progression de position, transmise par le transducteur, jusqu'à ce que la position

d'arrivée soit atteinte.

de réglage Un dispositif d'asservissement à boucle fermée/de

position, est relié au transducteur de position et au disposi-

tif de commande de l'organe moteur, afin de commander opéra-

tionnellement ce dispositif de commande pour maintenir l'élé-

ment mobile dans une position sélectionnée pendant le mode de

fonctionnement "maintien de position", la boucle étant ouver-

te pendant les temps d'accélération du mode de fonctionnement

'recherche d'une nouvelle position".

Un autre aspect de la présente invention, particu-

lièrement applicable aux systèmes électromécaniques tels que les utilisent les mémoires à disques rotatifs, réside dans un dispositif asservi de commande à boucle fermée d'affinement de la position. Ce dispositif asservi est relié au-dispositif

de commande de l'organe moteur et fonctionne à partir d'infor-

mations préenregistrées sur un secteur unique asservi masqué de la surface d'enregistrement du disque rotatif. Ces données

sont lues par une tête supportée par l'élément mobile. Un cir-

cuit d'échantillonnage et de maintien est connecté à la tête pendant ses passages au-dessus du secteur et il maintient les

données de commande lues. Un générateur de signaux de correc-

tion, relié au circuit d'échantillonnage et de maintien et au dispositif de commande de l'organe moteur, crée et fournit

une valeur de décalage qui, lorsqu'elle est appliquée au dis-

positif de commande, réalise et maintient l'alignement de la tête dans l'axe de la piste pendant les opérations de lecture

et (ou) d'écriture de la mémoire à disque. La boucle de com-

mande d'affinement de la position est ouverte et ignorée pen-

dant les accélérations survenant dans le mode de fonctionne-

ment "recherche d'une nouvelle position".

Un rotor, constituant un autre aspect de la présente invention, comprend un nombre pair d'enroulements qui peuvent

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être enroulés successivement sur une bobine mobile à partir d'un seul brin de fil. Les enroulements sont montés dans un

disque mince et ils sont connectés pour créer un couple symé-

trique bidirectionnel. Un composé d'encapsulation enrobe la structure des enroulements et fournit une fréquence de réso- nance très élevée et une capacité d'absorption de l'énergie

des vibrations provenant de l'élément tournant.

Le procédé qui fait l'objet de la présente invention, appliqué à un équipement électromécanique tel que les systèmes de mémorisation des données qui impliquent le déplacement d'un élément, tel qu'une structure porte-tête, par rapport à un châssis jusqu'à ce que cet élément atteigne des positions

présélectionnées telles que les pistes concentriques d'un dis-

que rotatif de mémorisation des données, comprend les stades Suivants: déplacement électromécanique de l'élément mobile

par rapport au châssis afin d'amener et de maintenir cet élé-

ment dans une position sélectionnée pendant le mode de fonc-

tionnement "maintien de position", et afin de déplacer cet

élément d'une position de départ à une position d'arrivée pen-

dant le mode de fonctionnement "recherche d'une nouvelle po-

sition"; production d'un signal polyphasé, par exemple en quadrature, en réponse à la position, détectée à ce moment-là,

de l'élément mobile par rapport au châssis; réception et mé-

morisation de l'information de sélection d'une nouvelle posi-

tion, venant d'une source extérieure de commande de position; enregistrement de la position détectée de l'élément mobile par rapport au châssis; calcul d'une commande de recherche d'une

nouvelle position en réponse à la position détectée et à l'in-

formation de sélection d'une nouvelle position; commande de l'élément mobile afin de le déplacer de la position connue, détectée à ce moment-là, à une position d'arrivée demandée pendant le mode de fonctionnement "recherche d'une nouvelle position", en commandant en premier une première progression Spatiale d'accélération maximale vers l'avant, en commandant

ensuite une progression spatiale similaire d'accélération ma-

ximale vers l'arrière, en commandant ensuite de manière appropriée une vitesse de saut transversalement à la position et dépendant de l'information polyphasée de progression de l'élément fournie par le stade de production du signal polyphasé, jusqu'à ce que la position d'arrivée soit atteinte, et ensuite en arrêtant

et en maintenant l'élément mobile dans cette position d'arri-

vée jusqu'à ce que le mouvement suivant de changement de posi-

tion soit commandé; et utiliser ce signal polyphasé produit pour maintenir sélectivement l'élément mobile placé dans une

position sélectionnée pendant le mode de fonctionnement "main-

tien de position", et ouvrir la boucle d'asservissement pendant les temps d'accélération du mode de fonctionnement "recherche

d'une nouvelle position".

Sous d'autres aspects présentés par le dispositif

de mémoire à disques, la présente invention comprend les sta-

des supplémentaires suivants: formation d'un secteur unique

asservi masqué à la surface d'enregistrement du disque; pré-

enregistrement, sur le secteur asservi, des données de la com-

mande asservie relatives aux axes des pistes; lecture des données d'asservissement par une tête passant au voisinage de

la surface du disque contenant le secteur de commande; échan-

tillonnage et maintien des données d'asservissement lues; production d'un signal de correction de décalage; application du signal de décalage pour déplacer l'élément mobile afin de

réaliser et maintenir l'alignement axial d'une tête de trans-

ducteur de données, supportée par cet élément mobile, avec

chaque piste concentrique sélectionnée d'enregistrement pen-

dant les opérations de lecture et (ou) d'écriture afin de fournir une boucle asservie de commande d'affinement de la

position; et ouverture de cette boucle pendant les temps d'ac-

célération des opérations de recherche de piste.

La présente invention sera bien comprise à la lectu-

re de la description suivante faite en relation avec les des-

sins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma de fonctionnement de l'ensemble du système illustrant les principes de la présente invention; - la figure 2 est une vue schématique en plan, à plus grande échelle, d'une partie du disque rigide en forme de coin,

illustrant le modèle de secteur asservi pour pistes intérieu-

res et extérieures, les pistes du milieu n'étant pas représen-

tées pour limiter les dimensions du dessin; - la figure 3 représente une série de diagrammes de

formes d'onde en fonction du temps, en relation avec le fonc-

tionnement du système en réponse à la détection des informa-

tions du secteur asservi pour pistes illustré à la figure 2;

- la figure 4 est un schéma de montage et de fonc-

tionnement de certains circuits du système illustré à la fi-

gure 1; - la figure 5 est une vue en coupe, à plus grande échelle, de l'ensemble détecteur de la position grossière de la tête du système illustré à la figure 1;

- la figure 6 représente une série de représenta-

tions graphiques des états opérationnels de l'ensemble détec-

teur illustré à la figure 5; - la figure 7 représente un diagramme de la forme

d'onde des signaux de commande créés par le système de la fi-

gure 1, en réponse au détecteur de la figure 4;

- la figure 8 représente un diagramme de formes d'on-

de illustrant le fonctionnement du système de la figure 1 pen-

dant une opération de recherche à travers 120 pistes environ dans le sens radial; - la figure 9 est une coupe verticale quelque peu

schématique d'un dispositif de commande de disque et d'un en-

semble support de tête, conçu conformément aux principes de la présente invention; - la figure 10 est une vue en plan du rotor hexagonal bobiné de l'ensemble support de tête illustré à la figure 9;

- la figure il est un schéma de câblage du rotor bo-

biné de l'ensemble support de tête illustré à la figure 9; et - la figure 12 est une vue en coupe suivant le plan

de coupe 12-12 d'une partie du rotor bobiné illustré à la fi-

gure 10.

On se reportera maintenant à la figure 1. Le systé-

me 10 de mémoire à disques durs illustré à la figure ci-dessus est du type dans lequel un arbre 12 d'entraînement et de un à quatre disques magnétiques d'environ 20,32 cm de diamètre (deux disques 14 et 16 sont représentés) sont entraînés dans un mouvement de rotation de manière classique autour de l'axe commun de l'arbre, à 50 Hz par exemple, par un moteur approprié 18 de commande des disques par l'intermédiaire de poulies et

d'une courroie 20 d'entraInement. Le système 10 peut compren-

dre quatre disques magnétiques ou davantage, avec des diamè- tres de 35, 46 cm ou 13,335 cm bien qu'un diamètre de 20,32 cm soit actuellement préféré. Les disques 14 et 16 peuvent être

formés de tôles minces d'aluminium dont les surfaces principa-

les sont revêtues d'une couche d'oxyde ferrique orienté ou

d'une autre couche magnétique appropriée. Bien que des dis-

ques à surfaces magnétiques soient décrits, la présente inven-

tion peut être effectivement utilisée avec d'autres genres de dispositifs de mémorisation des données, y compris des disques gravés au laser ou des mémoires optiques. Un repère 22 d'index prévu sur l'arbre (figure 9) est utilisé pour former un signal d'horloge d'index ou tachymètre qui est utilisé pour commander les opérations d'asservissement d'une manière qui sera décrite ci-après, et qui sert également à contrôler la rotation des

disques à la vitesse angulaire désirée de 50 Hz.

Un ensemble 24 support de tête comprend un rotor 26 qui crée un couple pur et sur lequel sont montés des bras 28 de support de tête qui peuvent se déplacer radialement par rapport aux disques 14 et 16. le rotor 26 sera décrit plus en

détail ci-après, en relation avec les figures 9 à 12. Des trans-

ducteurs (têtes) 30 de lecture et d'écriture sont fixés à la

périphérie des bras 28 de support qui peuvent être du type ba-

sé sur l'effet de coussin d'air suivant la technique de Win-

chester bien connue de l'homme de l'art.

Un transducteur électro-optique à positionnement gros-

sier de la tête comprend une source 32 constituée de diodes

électroluminescentes à courant commandé, une' échelle 34 pré-

sentant une série de lignes radiales microscopiques rapprochées et également espacées, et un dispositif 36 masqué à réticule,

photosensible et à circuit intégré, qui se combinent pour pro-

duire les ensembles polyphasés (par exemple en quadrature) clairs et obscurs représentés à la figure 6 et sont utilisés

pour créer la forme d'onde asservie en dents de scie représen-

tée à la figure 7.

Le dispositif photosensible 36 comporte cinq signaux de sortie. Quatre de ces signaux de sortie sont des signaux de

position de piste en quadrature qui sont traités par les am-

plificateurs différentiels 38 et 40. Le cinquième signal de sortie est un signal qui indique l'emplacement de la tête 30 au-dessus de la piste zéro (c'est-à-dire la piste enregistrée

utilisable qui se trouve le plus à l'extérieur dans le sens ra-

dial), et ce signal est amplifié et conformé par un amplifica-

teur 42. Les signaux en quadrature venant des amplificateurs différentiels 38 et 40, sont envoyés à un circuit détecteur 44 de commutation de la linéarité de position qui fournit les formes d'onde représentées aux figures 7B et 7C, et également

à un circuit 46 sélecteur des signaux de position dont le fonc-

tionnement est commandé par le circuit détecteur 44 de commu-

tation.

Comme on peut le voir schématiquement à la figure 1, structurellement à la figure 5, optiquement à la figure 6 et électriquement à la figure 7, l'échelle 34 tourne par rapport au châssis avec la structure 28 de support de la tête. Du fait

de cette rotation, les lignes microscopiques de l'échelle cou-

pent et interrompent les faisceaux lumineux allant de la sour-

ce 32 au dispositif détecteur 36. La géométrie du dispositif détecteur 36 étant conforme aux croquis de la figure 6, quatre pistes d'enregistrement peuvent être formées par chaque ligne

microscopique et espace.

La géométrie du dispositif photosensible 36 est il-

lustrée à la figure 6. En fait, il y a quatre paires de fenê-

tres de détection qui sont radialement décalées d'une distance égale à une demi-ligne microscopique. Chaque paire de fenêtres voit quatre phases de chaque ligne: la première moitié de la ligne, la ligne complète (obscurité complète), la dernière

moitié de la ligne et aucune ligne (clarté complète). Les pai-

res de fenêtres sont en outre appariées en diagonale. Par e-

xemple, la paire supérieure gauche de fenêtres et la paire

inférieure droite de fenêtres fournissent les deux signaux dif-

férentiels d'entrée à l'amplificateur 38, tandis que la paire inférieure gauche et la paire supérieure droite fournissent les signaux d'entrée à l'amplificateur 40. A la figure 6A, les

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zones claires et obscures, égales et en opposition de phase dans la paire supérieure gauche et dans la paire inférieure droite fournissent une sortie nulle définissant une piste. A

la figure 6B, l'échelle est passée à la phase suivante de sor-

te que des lignes complètes sont maintenant visibles dans les fenêtres supérieures gauches. Dans cette situation, les zones

inférieures gauches et supérieures droites sont égales et op-

posées, et l'amplificateur 42 est au point zéro définissant la piste enregistrée suivante. A la figure 6C, l'échelle s'est encore déplacée d'une largeur égale à une demi-ligne et la troisième combinaison de phases est identique à celle de la figure 6A, sauf que les phases sont inversées. A la figure 6D, l'échelle s'est encore déplacée d'une autre largeur égale à

une demi-ligne pour donner une quatrième combinaison de pha-

ses similaire à celle de la figure 6B, sauf que les phases

sont inversées.

Le signal de sortie du détecteur 44 de commutation

de la linéarité de position, est illustré par les formes d'on-

de des figures 7B et 7C. Le signal de sortie venant du sélec-

teur 46 des signaux de position est une valeur analogique qui

est fournie à un circuit totalisateur 48 et ensuite, par l'in-

termédiaire d'un réseau bouclé 50 de compensation (amortisse-

ment), à un amplificateur 52 de commande du déplacement bidi-

rectionnel des enroulements et, finalement, à l'induit du ro-

tor 26 par l'intermédiaire d'une ligne 54 de commande de rota-

tion bidirectionnelle. La valeur analogique produit un couple de correction qui maintient les têtes 30 dans les limites de chaque piste d'enregistrement définie par l'échelle 34 et le photodétecteur 36. La source lumineuse 32 constituée de diodes

électroluminescentes est alimentée par un circuit 56 de comman-

de qui comprend un réglage automatique du niveau lumineux ob-

tenu à partir d'un sixième photodétecteur du dispositif détec-

teur 36.

Les données lues par l'un des transducteurs 30 sont

sélectionnées, préamplifiées et filtrées par un filtre passe-

bas dans les circuits représentés par la case 58 à la figure 1. Ensuite, les données reproduites et mises en forme M F M sont récupérées par un circuit 60 de récupération des données il et envoyées à l'ordinateur ou à tout autre appareil auquel est relié le système 10, en vue de leur stockage et de leur

extraction à accès sélectif.

Une face 14 de disque peut comporter un secteur é-

troit 62, d'une largeur de 200 multiplets, qui est illustré

schématiquement à la figure 2 et électriquement par les for-

mes d'onde de la figure 3. Chaque piste enregistrée, depuis la piste 00 jusqu'à la piste n (par exemple la piste 511),

* est pourvue des deux amplifications de fréquence préenregis-

trées en usine, une première amplification Bi apparaissant

sur la moitié extérieure des pistes de nombre impair par exem-

ple (et sur la moitié intérieure des pistes de nombre pair par exemple), tandis que la deuxième amplification B2 apparalt sur la moitié intérieure des pistes de nombre impair (et sur la

moitié extérieure des pistes de nombre pair). Les amplifica-

tions préenregistrées sur le secteur sont lues à chaque tour par la tête 30 et elles sont utilisées pour fournir au rotor 26 un signal de commande de la boucle asservie d'affinement

de la position de la tête, sous la forme d'une tension de déca-

lage, afin d'amener la tête 30 dans l'alignement de l'axe de la piste. Chaque amplification est lue à son tour et intégrée

par le détecteur 66 de pointes afin de fournir les amplitudes.

Ces amplitudes sont ensuite échantillonnées et maintenues par les circuits 68 et 70. Les valeurs maintenues sont comparées par un sélecteur analogique 72 de données, et une différence

analogique avec son signe est transformée en une valeur numé-

rique de huit bits par un convertisseur analogique-numérique 74. Cette valeur numérique est traitée dans un microprocesseur 76 de commande du système numériquetel que le type Intel 8048, qui contient une mémoire morte d'implantation de programme de

1000 multiplets préprogrammée en usine et une mémoire bloc-

notes à accès sélectif de 128 multiplets.

Un détecteur 78 détecte, à chaque tour, le repère

d'index prévu sur l'arbre 12 d'entraînement. Ce signal d'hor-

loge d'index est envoyé, par l'intermédiaire d'un amplifica-

teur 80, au microprocesseur 76 de manière à former un tachy-

mètre numérique qui permet de déterminer si les disques tour-

nent à une vitesse correcte et de marquer l'emplacement dans le temps du secteur asservi prévu sur le disque. Le signal

d'horloge d'index est traité également par un rythmeur asser-

vi 82 d'échantillonnage qui est utilisé pour valider et commu-

ter les circuits 68 et 70 d'échantillonnage et de maintien.

Les formes d'onde de la figure 3 illustrent le fonc- tionnement des éléments 30, 58, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78,

et 82 du circuit qui fournissent l'asservissement de la com-

mande d'affinement de la position. La forme d'onde A illustre

l'impulsion d'index I de 50 Hz créée par le détecteur 78 d'in-

dex. Les formes d'onde B et C illustrent respectivement l'ap-

parition de la première amplification Bi et de la deuxième am-

plification B2. La forme d'onde D illustre la fenêtre de dé-

tection des données du secteur asservi, qui suit immédiatement

chaque impulsion d'index. La forme d'onde E représente le si-

gnal de commande venant du rythmeur asservi 82 d'échantillon-

nage, lorsqu'il est appliqué aux circuits 68 et 70 d'échantil-

lonnage et de maintien: il divise le secteur en deux demi-

secteurs de 100 multiplets. La forme d'onde F représente l'am-

plitude d'une première amplification stockée dans le premier circuit 68 d'échantillonnage et de maintien. La forme d'onde G représente l'amplitude de la deuxième amplification B stockée

dans le deuxième circuit 70 d'échantillonnage et de maintien.

La forme d'onde H illustre l'équivalence des amplitudes obte-

nues lorsque la tête se trouve dans l'alignement correct d'u- ne piste enregistrée. Dans ce cas, aucune valeur de décalage

n'est nécessaire et aucune valeur ne sera fournie par le mi-

croprocesseur 76 au rotor 26. La forme d'onde I illustre une première amplification d'amplitude plus grande que celle de la deuxième amplification, ce qui indique que la tête n'est pas

centrée mais se trouve près d'un bord de la piste.

On doit bien se rendre compte, en examinant la figu-

re 2, que les amplifications d'asservissement sur les pistes intérieures n-3, n-2, n-i et n ont une amplitude beaucoup plus faible que celle des amplifications qui se trouvent sur les pistes extérieures 00, 01, 02, 03 et 04. En conséquence, afin

de calculer un signal de décalage valable pour la commande as-

servie d'affinement de la position, il est nécessaire de cal-

culer au moyen du microprocesseur 76 le pourcentage de la dif-

férence d'amplitude entre les amplifications. Ce calcul four-

nit automatiquement pour chaque piste un signal de réglage automatique de gain qui peut être appliqué au circuit 60 de récupération des données ou à d'autres circuits pour fournir une égalisation de gain pour les données récupérées. Un circuit 88 d'interface d'entraînement des disques reçoit de l'ordinateur principal, etc... des informations de

commandes et il fournit ces informations, y compris les don-

nées relatives à la recherche des pistes, au microprocesseur 76. Les informations relatives à la sélection de la tête et de la face enregistrée sont envoyées directement au circuit 58 de sélection de la tête. Le microprocesseur 76 est toujours

informé de l'endroit o se trouve la tête à ce moment-là, grâ-

ce à une ligne de transmission du signal en quadrature de deux bits venant du détecteur 44 de commutation. Le microprocesseur 76 détermine l'amplitude et la direction du déplacement de la tête (recherche) et il calcule ensuite un groupe de nombres placés suivant une séquence qui est fonction de la position

réelle de la tête pendant l'opération de recherche.

La figure 4 illustre certains des éléments principaux de l'asservissement à boucle fermée du positionnement grossier

et les circuits à commande numérique. Le verrou 84 est illus-

tré sous la forme d'un verrou classique T T L (circuit de lo-

gique transistor-transistor) du type 74 LS 374 qui reçoit une impulsion d'horloge par un signal d'entrée venant de la ligne

d'ECRITURE du microprocesseur 76. Le convertisseur numérique-

analogique 86 est illustré sous la forme d'un convertisseur

MC1408L8 de type Motorola et il reçoit du verrou 84 les nom-

bres de 8 bits des valeurs de décalage qu'il convertit en cou-

rants de commande. Un circuit 102 de référence de tension est utilisé pour comparer les tensions du convertisseur numérique analogique aux tensions du système. Un convertisseur 106 du courant de l'amplificateur opérationnel en tension amortit et évalue la tension de commande analogique résultante qui vient

du convertisseur numérique-analogique 86. Le circuit totalisa-

teur 48, dans l'exemple de réalisation décrit à la figure 4, se trouve à l'entrée de l'amplificateur 52 de commande qui est alimenté par les tensions de décalage analogiques venant du convertisseur numériqueanalogique 86 et par les tensions de la boucle asservie du réglage grossier venant du sélecteur 46

des signaux de position.

Le circuit de l'amplificateur 52 de commande bidi-

rectionnelle fonctionne de pair avec l'amplificateur de sor-

tie différentielle. A cet effet, le circuit comprend deux am-

plificateurs 108 et 110 connectés comme le représente la fi-

gure 4. Les commandes analogiques envoyées à l'amplificateur

52 de commande apparaissent à l'entrée de l'amplificateur o-

pérationnel 108, et les commandes numériques d'asservissement de la recherche sont appliquées directement aux entrées de deux circuits Darlington de commande 112 et 114 qui commandent

les deux enroulements A-B et B-C du rotor. (Voir description

de la figure 1i ci-après). L'amplificateur opérationnel 110 a

pour fonction de rendre les caractéristiques du circuit de com-

mande 114 opposées à et complémentaires de l'entrée du circuit

de commande 112.

Un amplificateur opérationnel 116 reçoit du sélecteur 46 des signaux de position, deux signaux complémentaires P et P de commande de la boucle asservie du réglage grossier. Ces

valeurs sont égales et opposées et d'amplitude minimale lors-

que le bras 28 de support de la tête se trouve dans l'aligne-

ment général d'une piste définie donnée. Les valeurs de P et P sont données par le sélecteur 46 des signaux de position à

partir des formes d'ondes numériques K et L en quadrature, il-

lustrées à la figure 7.

Un circuit 118 de logique combinatoire d'accélération et de décélération reçoit un mot de deux bits obtenu à partir du bit utile de poids fort synchronisé à partir du verrou 84, et une ligne de commande binaire venant du microprocesseur 75 et appelée ligne de validation de RECHERCHE. Le circuit 118 de logique fournit des signaux numériques de sortie qui sont mis en mémoire tampon et inversés pour être appliqués ensuite

à l'entrée de l'amplificateur 112 de puissance par l'intermé-

diaire d'une ligne 120, et à l'entrée inversée de l'amplifi-

cateur 114 par l'intermédiaire d'une ligne 122 (et de l'ampli-

ficateur opérationnel 110 d'inversion). Les amplificateurs 112 et 114 de puissance peuvent se présenter sous la forme de circuits Darlington du type TIP 140 qui sont thermiquement introduits dans un châssis 100 en aluminium coulé (figure 9) du système 10. Les amplificateurs opérationnels 106, 108, 110

et 116 peuvent être du type 741 ou équivalent.

Un interrupteur général 124 assure l'alimentation

de l'amplificateur 52, uniquement lorsqu'il reçoit simultané-

ment trois signaux de validation: un signal indiquant la pré-

sence des tensions requises d'alimentation, un signal de com-

mande PRET venant du microprocesseur 76 qui indique que les disques 14 et 16 tournent à la vitesse de fonctionnement, et un signal de ligne de blocage de la commande. En cas de chute de la vitesse de fonctionnement, de la tension d'alimentation, ou en cas de remise à zéro du système, l'amplificateur 52 de commande cesse d'être alimenté et le bras 28 de support de la tête est ramené automatiquement dans la zone intérieure de

repos en réponse à l'action d'un ressort de rappel 194 (figu-

re 9) qui fonctionne à défaut du rotor 26.

Les éléments individuels du circuit,illustrés à la

figure 4, sont connectés comme il est indiqué et on ne les dé-

crira pas davantage car les valeurs et les connexions sont fa-

cilement évaluées par l'homme de l'art.

On se reportera de nouveau à la figure 1. Un mot contenant des données de huit bits, venant du microprocesseur

76, est envoyé à un verrou 84 de données qui reçoit une impul-

Sion d'horloge par la ligne de validation d'ÉCRITURE du mi-

croprocesseur 76. Chaque nombre de huit bits maintenus dans

le verrou 84 est converti en une valeur analogique par le con-

vertisseur numérique-analogique 86. Le bit verrouillé de poids fort, de même qu'une autre ligne de commande venant directement

du microprocesseur 76, est appliqué directement à l'amplifica-

teur 52 de commande afin d'écarter le système asservi de ré-

glage grossier de position (éléments 24, 38, 40, 44, 46, 48,

) pendant les phases d'accélération et de décélération ma-

ximales d'une opération de recherche de piste. Pendant la pha-

se finale de la recherche de piste, une vitesse prédéterminée de saut est réalisée par des séries de nombres récurrents qui sont convertis en valeurs analogiques par le convertisseur 86 et appliqués au circuit totalisateur 48. Pendant la partie initiale d'accélération et de décélération maximales de la fonction échelon, la boucle asservie de réglage grossier de position est complètement ignorée. A environ huit pistes de la piste d'arrivée, la commande de décélération maximale est coupée juste avant que l'ensemble 24 support de tête ne cesse

de se déplacer. L'asservissement de réglage grossier est en-

suite commandé de manière à traverser chaque piste, par un signal échelonné, analogique et progressif qui est remis à

zéro pour chaque traversée détectée de piste. De cette manié-

re, l'asservissement de réglage grossier, commandé par le mi-

croprocesseur 76, fonctionne uniquement d'après les informa-

tions relatives à la position et reçues du transducteur 24, quelle que soit la vitesse instantanée réelle de l'ensemble

24 support de tête.

Si une traversée de piste se produit plus tôt que prévu, le signal échelonné de commande est remis à zéro avant

qu'une valeur maximale soit atteinte. Si une traversée de pis-

te est retardée, le signal échelonné de commande atteint alors et conserve sa valeur maximale jusqu'à ce que la traversée ait

lieu. Ces états sont illustrés à la figure 8A.

Enfin, une fonction échelon de courte décélération

peut être appliquée pour arrêter l'ensemble 24 support de tê-

te à la piste d'arrivée, dans le cas ou sa vitesse n'aurait pas alors atteint zéro. La figure 8A illustre la forme d'onde numérique et analogique utilisée pour commander une recherche

de piste à travers 120 pistes par exemple. La figure 8B illus-

tre la variation de la vitesse du support 24 de tête par rap-

port au déplacement radial à travers les 120 pistes.

Lorsque la piste d'arrivée a été atteinte, le systè-

me 10 entre dans un mode de commande d'extension de piste. Une

mise en oeuvre de ce mode réside dans la sélection de la mono-

Phase appropriée du signal et de l'asservissement en quadrature sur tout son cycle (c'est-à-dire une distance de plus ou moins

deux pistes). De cette manière, la portée radiale de la com-

mande de la boucle asservie couvre quatre pistes complètes et, dans le seul cas o le bras 28 de support de la tête reçoit un choc significatif ou est déplacé par une cause extérieure

de plus ou moins deux pistes, l'asservissement de réglage gros-

sier sera interrompu. Lors d'une interruption de la commande d'asservissement, le système 10 est remis à l'état initial et la tête 30 est ramenée dans l'alignement de la dernière piste sélectionnée. Le, microprocesseur 76 comporte essentiellement cinq

modes de fonctionnement ou taches: l'initialisation, la su-

pervision du décalage asservi de réglage fin, la recherche de

Piste, l'émulation d'autres produits d'entralnement des dis-

ques, et les auto-diagnostics. Dans le mode d'initialisation ou de mise en route, lorsque la puissance commence à être fournie, le microprocesseur 76 compte les impulsions d'index et les compare à un signal d'horloge interne pour s'assurer

que l'arbre 12 du disque tourne à la vitesse correcte (50 Hz).

La tête 30 est d'abord située dans une zone non abrasive L de repos (figure 2). Le microprocesseur 76 commande au départ une

recherche de la piste située le plus à l'extérieur (piste 00).

Lorsque la tête 30 atteint cette piste extérieure extrême, un signal spécial de sortie est envoyé par le transducteur 24

par l'intermédiaire de l'amplificateur 42 (figure 7J). Le mi-

croprocesseur 76 étalonne ensuite l'asservissement de réglage fin en mesurant, établissant et mémorisant les décalages des

quatre pistes extérieures extrêmes 00, 01, 02 et 03, et en-

suite des quatre pistes intérieures extrêmes n-3, n-2, n-l et

n. S'il y a une différence quelconque d'étalonnage initial en-

tre les pistes extérieures extrêmes et les pistes intérieures extrêmes, le microprocesseur répartit cette différence, par

exemple linéairement, sur le nombre total de pistes du système.

Le microprocesseur 76 commande ensuite le retour de la tête 30 dans l'alignement de la piste 00. L'initialisation est alors

terminée.

Pendant les opérations de lecture et d'écriture, le microprocesseur 76 lit de manière continue l'asservissement de réglage fin et met à jour le décalage, de manière à tenir compte

des erreurs de position telles que les erreurs dues à la dila-

tation thermique des disques 14 et 16 lorsque les températures

ambiantes intérieures augmentent.

Comme on l'a déjà expliqué, le microprocesseur 76 reçoit numériquement de l'ordinateur principal des ordres de

recherche, par l'intermédiaire de l'interface 88 d'entraîne-

ment des disques. Le microprocesseur 76 maintient les données concernant la position de la tête dans un registre qui compte les pistes à partir de l'information obtenue du transducteur 24 de position grossière. La différence entre la piste dans

l'alignement de laquelle se trouve placée la tête à ce moment-

là et la piste recherchée, ainsi que la valeur du signe de cet-

te différence qui indique le sens du déplacement de la tête

nécessaire pour effectuer la recherche, est utilisée pour cal-

culer la série d'ordres envoyées par le microprocesseur 76 au

rotor 26.

La fonction d'émulation du microprocesseur 76 permet

au système 10 d'imiter les caractéristiques d'autres entraîne-

ments des disques. Une émulation de ce type pourrait être cons-

tituée par le matériel d'entraînement SA 1000 pour disques de ,32 cm, fabriqué par Shugart Associates, une filiale de XEROX CORPORATION établie à Sunnyvale, Californie. Le matériel SA 1000 utilise deux têtes contiguës de lecture-écriture, et le microprocesseur 76 permet au système 10 d'apparaître à un utilisateur comme si deux têtes étaient, en fait, physiquement

présentes dans le système. Cette émulation est facilement ob-

tenue en redéfinissant, dans la structure de comptage des pis-

tes dans le microprocesseur 76, deux séries de pistes paires

et impaires imbriquées, et en lisant ensuite les pistes im-

paires comme si cette lecture était faite par l'une des têtes, et les pistes paires comme si leur lecture était faite par l'autre tête. D'autres matériels compétitifs d'entraînement de disques peuvent être imités par une programmation spéciale du

microprocesseur 76.

La fonction d'auto-diagnostic du microprocesseur 76

présente des aspects à court terme et à long terme. En fonc-

tionnement, le microprocesseur 76 surveille constamment la vitesse de rotation des disques et la position de la tête. En

cas de divergence dans l'un ou l'autre paramètre, le micropro-

cesseur retire le disque du service et informe l'ordinateur

principal de la détection d'une erreur. On peut inclure faci-

lement d'autres erreurs et messages d'erreur, y compris ceux qui sont particulièrement adaptés à une structure de données

ou à une utilisation finale. Les programmes de diagnostic peu-

vent être contenus dans la mémoire morte du microprocesseur 76 ou ils peuvent être enregistrés sur une ou plusieurs pistes du

disque 14 et appelés par le microprocesseur 76 selon les néces-

Sités.

On se reportera maintenant à la figure 5 qui re-

présente une vue en coupe, à plus grande échelle, du transduc-

teur 24 d'asservissement de la position grossière de la tête.

Ce transducteur 24 est un ensemble en forme d'U constitué d'un

élément supérieur 132 qui supporte le dispositif photodétec-

teur 36 à réticule, et un élément inférieur 134 qui est calé

pour maintenir la source lumineuse 32 à diodes électrolumines-

centes dans l'alignement vertical du photodétecteur 36. L'é-

chelle 34 est un élément en verre sur lequel sont déposées des lignes microscopiques en chrome, également espacées les unes des autres. Elle est fixée de manière précise et fiable sur

la structure 28 de support de tête, par exemple du rotor 26.

Le transducteur 24 est monté sur une tige 136 encastrée dans le chàssis 100 en aluminium coulé qui supporte fiablement tous

les organes du mécanisme d'entralnement des disques.

Une caractéristique de la présente invention réside

dans le fait que le transducteur est réglable dans deux dimen-

sions, tout en n'ayant qu'un seul point de fixation au châssis 100. Une vis verticale 138 de réglage de la hauteur et une rondelle de blocage 140 permettent de régler en hauteur les éléments 132 et 134, de sorte que le photodétecteur peut être placé à moins de 0,127 mm de l'échelle 34 afin d'obtenir la résolution désirée. Un ressort 142 pousse les éléments 132 et

134 de manière à les écarter du châssis 100.

On réalise l'alignement latéral du transducteur 24 par rapport à l'échelle 34, en faisant tourner les éléments 132 et 134 autour de l'axe de la tige 136. Un mécanisme à vis de blocage 144 bloque les éléments 132 et 134 sur la tige 136

dans l'alignement latéral désiré.

La forme structurelle du système 10 est illustrée

à la figure 9. Le moyeu 12 d'entraînement supporte quatre dis-

ques, un disque supérieur 14 contenant le secteur asservi et trois disques inférieurs 16. Le repère 22 d'index est prévu sur le rebord extérieur inférieur du moyeu 12, tandis que le détecteur 78 est fixé dans le châssis 100. Le moyeu 12 est monté sur un axe 152 au moyen d'une vis 154 et d'une rondelle 156. Des roulements à billes 158 et 160 sont montés dans une partie cylindrique du châssis 100 et ils sont maintenus écar- tés l'un de l'autre par un ressort 162. Un joint 164 à fluide magnétique est placé au-dessus du roulement 158 et il assure l'étanchéité des roulements par adhérence magnétique du fluide

étanche. Une vis inférieure 166 fixe sur l'arbre 152 une pou-

lie (non représentée) destinée à la courroie d'entraînement 20

venant du moteur 18.

Le rotor 26 est illustré aux figures 9, 10, 11 et 12.

Sur la vue en coupe verticale représentée à la figure 9, le

rotor 26 comprend un moyeu 172 sur lequel est montée la struc-

ture 28 de support de la tête. Un ensemble 174 d'enroulements plats est fixé par un moyen tel qu'un adhésif à la base du

moyeu 172. Immédiatement en dessous de l'ensemble 174 d'enrou-

lements, se trouve un aimant permanent 176 en ferro-céramique qui est constitué d'une structure unitaire et aimanté ensuite

de manière à former un nombre pair d'éléments magnétiques con-

tigus de champs opposés dans lesquels les pôles nord et sud se trouvent alternativement à la partie supérieure et à la partie inférieure de l'aimant 176. Le nombre d'éléments séparés qui constituent l'aimant 176, correspond au nombre d'enroulements de l'ensemble 174. Comme le représentent les figures 10 et 11, il y a par exemple six enroulements lorsqu'il y a six éléments

magnétiques séparés constituant l'aimant 176. Une plaque annu-

laire 178 en acier à bas carbone et servant au retour du flux

magnétique, forme un support de l'aimant 176. Lors de la fa-

brication, un disque de céramique est collé à la plaque 178 de support et la structure résultante est ensuite aimantée de façon permanente. Un arbre fixe 180 se prolonge à partir d'une partie nervurée du châssis 100. Le moyeu 172 est monté sur l'arbre 180 par l'intermédiaire de roulements à billes 182 et 184 qui sont initialement maintenus en place par un ressort axial 186 de charge préalable et par une entretoise 188, un

adhésif bloquant les roulements 182 et 184 sur le moyeu 172.

Une plaque supérieure 192 de retour du flux magnétique est fixée au châssis 100. Un ressort 194 de rappel, disposé entre un support d'écartement fixé sur la plaque supérieure

192 et l'ensemble 28 de support de la tête, rappelle cet en-

semble 28 vers la zone intérieure de repos des disques lors-

que l'alimentation du rotor 26 est coupée. Des butées protec- trices peuvent être formées sur la plaque supérieure 192 afin de limiter la longueur du déplacement de la structure de

support de la tête.

D'autres éléments illustrés à la figure 9 compren-

nent une plaquette 196 de circuit imprimé qui comporte les cir-

cuits immédiatement associés au transducteur optique 24, y compris les éléments 38, 40, 42 et 56 illustrés à la figure

1, et également le câblage de connexion des têtes 30. Une pla-

quette principale 198 de circuit imprimé comportant le reste des circuits de la figure 1, est enfichée dans la plaquette

196 par une fiche 200. Un couvercle 202 en plastique corres-

pondant au châssis 100, constitue sur toute sa longueur un

joint étanche à l'air qui est nécessaire pour le fonctionne-

ment fiable suivant la technique de Winchester de commande

flottante des têtes. Un filtre à air 203 est monté dans un dé-

crochement du châssis et des ailettes 204 partant de l'épaule-

ment à la base de l'arbre 12, obligent l'air qui se trouve à l'intérieur du couvercle 202 en plastique à passer à travers le filtre. Un filtre 206 de respiration permet d'équilibrer

les pressions intérieure et extérieure.

Pour réaliser un couple équilibré ou couple dit "pur", ce qui réduit au minimum la charge des roulements 182, 184 et permet d'utiliser des roulements à très bas prix, on a mis au point un ensemble 174 comprenant six enroulements séparés 212, 214, 216, 218, 220, 222, ayant chacun une forme généralement triangulaire comme le représente la vue en plan de la figure et qui peuvent être tous bobinés à partir d'un seul brin de fil continu, comme le représente schématiquement la figure 11. Trois enroulements 212, 214 et 216 sont connectés en série suivant le schéma de la figure il (A à B), tandis que les trois autres enroulements 218, 220 et 222 sont connectés en série

* (B à C) en opposition de phase avec les trois premiers enroule-

ments. On doit bien se rendre compte que le rotor 26 doit tour-

ner dans les deux sens. L'utilisation de deux groupes d'enrou-

lements symétriques et géométriquement opposés permet cette rotation dans les deux sens, grâce à une simple commutation

de l'alimentation d'un groupe d'enroulements à l'autre groupe.

Chaque enroulement peut être bobiné sur une bobine générale- ment triangulaire, les trois connexions A, B, C sont établies

et les conducteurs sont ensuite reliés et prolongés vers l'ex-

térieur. Comme le représente la vue en coupe de la figure 12, chaque enroulement comprend approximativement neuf spires en largeur sur vingtdeux spires en hauteur, en fil de cuivre de calibre 29. L'ensemble 174 d'enroulements est disposé ensuite

dans un moule de formage, puis un composé époxyde 224 d'encap-

sulation est placé et comprimé dans le moule pour former l'en-

Semble 174 (figure 12). On utilise un adhésif pour fixer l'en-

semble 174 d'enroulements au moyeu 172. En utilisant le com-

posé 224 d'encapsulation pour former l'ensemble 174, on obtient une fréquence mécanique de résonance très élevée et l'ensemble

174 amortit les vibrations de résonance qui, sinon, se produi-

raient dans la structure 28 support de tête, augmentant de ce fait la largeur de bande de fréquences mécaniques de la boucle

asservie de réglage grossier.

L'ensemble 174 d'enroulements a une forme telle que

les enroulements contigus produiront des forces égales et op-

posées ayant pour résultante un couple pur uniformément appli-

qué autour de l'axe de rotation du rotor 26. Si des courants

égaux sont présents des deux côtés de l'ensemble 174 d'enrou-

lements (de A à B, et de C à B), ces forces s'annuleront et

il n'y aura aucun couple résultant produit. Pendant l'opéra-

tion de recherche, en cas d'une erreur quelconque de position

ou de perturbation se produisant lorsque le système 10 fonc-

tionne selon le mode de saut ou de recherche de piste à boucle

fermée, le courant passant dans les enroulements devient désé-

quilibré et cet état crée un couple de rétablissement qui dé-

place la structure de support de la tête jusqu'à ce qu'une po-

sition créant l'équilibre du courant soit de nouveau atteinte.

Des contrepoids, non représentés, sont ajoutés au moyeu 172 du rotor afin de placer le centre de masse de la structure 28 de support de la tête dans l'alignement de l'axe de rotation du rotor 26. De cette manière, aucune force de déséquilibre ne passe par les roulements 182 et 184 du rotor

lorsque ce dernier tourne autour de son axe.

Il apparaîtra à l'homme de l'art que la présente in-

vention peut être réalisée physiquement de nombreuses manières et avec de nombreux éléments et composants différents. Par

exemple, le transducteur optique 24 peut être réalisé magnéti-

quement. En variante, l'information transmise par le transduc-

teur peut être prévue dans le secteur asservi 62 et lue à cha-

que rotation du disque 14. Le rotor 26 peut être remplacé par

un moteur pas-à-pas à détente électrique, fournissant des mi-

cropas, et la combinaison de ce moteur pas-à-pas avec la bou-

cle asservie de réglage fin à échantillonnage dans le temps, améliorera considérablement les performances de lecture de

l'axe de la piste dans le dispositif d'entraînement des dis-

ques. Les systèmes à boucle asservie qui font partie de la

présente invention sont avantageusement, mais non nécessaire-

ment, réalisés dans des mémoires à disques magnétiques rota-

tifs. D'autres applications d'asservissement, telles que dans les spectrophotomètres et autres appareils caractérisés par des éléments mécaniques à interaction importante, se trouvent

dans les limites de la présente invention.

L'appréciation des valeurs de mesure indiquées ci-

dessus doit tenir compte du fait qu'elles proviennent de la

conversion d'unités anglo-saxonnes en unités métriques.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples

de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au con-

traire susceptible de variantes et de modifications qui appa-

raîtront à l'homme de l'art.

Claims (24)

REVENDICATIONS

1. Système perfectionné de commande de position dans un équipement électromécanique comportant un châssis et un élément monté sur ce châssis et électromécaniquement mobile par rapport à ce châssis afin de pouvoir prendre des positions présélectionnées parmi une multiplicité de positions possibles, ce système perfectionné étant caractérisé en ce qu'il comprend

cet élément mobile qui comporte un organe moteur électroméca-

nique mobile dans les deux sens et supporté par le châssis; 1o un dispositif de commande de l'organe moteur mobile dans les

deux sens, relié à cet organe moteur afin de déplacer l'élé-

ment pour le maintenir dans une position sélectionnée pendant le mode de fonctionnement "maintien de position", et pour le déplacer d'une position de départ à une position d'arrivée pendant le mode de fonctionnement "recherche d'une nouvelle position"; un transducteur de position fournissant un signal polyphasé en réponse à la position de l'élément par rapport

au châssis; un système de commande de position relié au trans-

ducteur de position, au dispositif de commande de l'organe mo-

teur et à une source extérieure d'informations concernant la

sélection d'une nouvelle position, afin d'enregistrer la po-

sition de l'élément mobile par rapport au châssis, calculer la commande de la recherche d'une nouvelle position en réponse

à la position connue et à l'information concernant la sélec-

tion d'une nouvelle position, et commander le déplacement de l'élément depuis cette position connue jusqu'à une position d'arrivée requise pendant le mode de fonctionnement "recherche

d'une nouvelle position", en commandant à l'organe moteur une-

première progression spatiale d'accélération maximale vers

l'avant, suivie d'une progression spatiale similaire d'accélé-

ration maximale vers l'arrière, et en commandant ensuite de

manière appropriée une vitesse de saut qui dépend de l'infor-

mation polyphasée de progression de position de l'élément, transmise par le transducteur de position, jusqu'à ce que la

position d'arrivée soit atteinte; et un dispositif d'asservis-

sement à boucle fermée de réglage de position relié au trans-

ducteur de position et au dispositif de commande de l'organe moteur afin de commander opérationnellement ce dispositif de

commande pour maintenir l'élément dans une position sélection-

née pendant le mode de fonctionnement "maintien de position", la boucle étant ouverte pendant les modes de fonctionnement

"recherche d'une nouvelle position".

2.,Dispositif perfectionné de mémorisation de don-

nées comprenant un châssis, un disque de mémorisation des don-

nées supporté par le châssis et entraîné par un moyen formant moteur dans un mouvement de rotation à vitesse constante et

sur les faces principales duquel sont formées plusieurs pis-

tes concentriques de données, et au moins une structure de

support de tête de transducteur de données au voisinage immé-

diat des faces du disque, ce dispositif perfectionné étant

caractérisé en ce qu'il comprend un rotor électromécanique mo-

bile dans les deux sens et fixé sur le châssis à c8té du dis-

que; une structure de support de la tête maintenant cette tête à une de ses extrémités et fixée au rotor à son autre extrémité afin de déplacer cette tête transversalement aux

pistes concentriques de données; un moyen de commande du ro-

tor dans les deux sens, relié à ce rotor afin de faire tourner la structure de support de tête pour la maintenir dans une

piste sélectionnée de données pendant les opérations de lectu-

re et (ou) d'écriture, et pour déplacer cette structure d'une piste de départ à une piste d'arrivée pendant les opérations

de recherche de piste; un transducteur de position de la tê-

te fournissant un signal polyphasé de position en réponse à la position réelle détectée de la structure de support de la tête par rapport au châssis; un moyen de commande de la tête relié au transducteur de position de la tête, au dispositif de commande du rotor et à une source extérieure d'informations

de sélection de piste, afin d'enregistrer la posi-

tion réelle de la structure de support de la tête, calculer la

commande de la recherche de piste en réponse à la position con-

nue de la tête et à l'information de sélection de piste, et commander le déplacement de la tête depuis une piste de départ connue jusqu'à une piste d'arrivée requise pendant le mode de fonctionnement "recherche de piste", en commandant

au rotor une première progression spatiale d'accélération ma-

ximale de la position de la tête vers l'avant, suivie d'une progression spatiale similaire d'accélération maximale de la position de la tête vers l'arrière, et en commandant ensuite

de manière appropriée une vitesse de saut qui dépend de l'in-

formation polyphasée de progression de la position de la tête, transmise par le transducteur de position de la tête, jusqu'à ce que la piste d'arrivée soit atteinte; et un dispositif

d'asservissement à boucle fermée dépendant de la position, re-

lié au transducteur de position de la tête et au dispositif de commande du rotor afin de commander opérationnellement ce dispositif de commande pour maintenir la tête positionnée dans une piste sélectionnée de données pendant les opérations de lecture et (ou) d'écriture, cette boucle étant ouverte pendant les opérations de recherche de piste jusqu'à ce que le saut

commandé de manière appropriée ait lieu.

3. Dispositif de mémorisation de données suivant la

revendications 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre

un dispositif d'asservissement à boucle fermée d'affinement de la position, relié au dispositif de commande et comportant en outre un secteur unique asservi masqué de données sur la surface d'enregistrement du disque, contenant des données de commande d'asservissement à l'axe de piste qui peuvent être lues par une tête de la structure contiguê à cette surface; un circuit d'échantillonnage et de maintien connecté à la

tête pendant ses passages au-dessus du secteur afin de main-

tenir les données de commande lues; et un moyen générateur de signaux de correction pour créer un signal de décalage afin

de l'appliquer au dispositif de commande pour réaliser et main-

tenir l'alignement de la tête dans l'axe de la piste pendant les opérations de lecture et d'écriture, la boucle de commande

d'affinement de la position étant ouverte pendant les opéra-

tions de recherche de piste.

4. Dispositif perfectionné de mémorisation de données comprenant un châssis, un disque d'enregistrement de données monté sur le châssis et entralné dans un mouvement de rotation

à vitesse constante par le moyen moteur, plusieurs pistes con-

centriques de données formées sur les faces principales du disque et au moins une structure porte-tête du transducteur de données à proximité immédiate de ces faces du disque, ce dispositif perfectionné étant caractérisé en ce qu'il comprend un organe moteur électromécanique mobile dans les deux sens, supporté par le châssis au voisinage du disque, pouvant être déplacé et stabilisé dans une position par rapport à chaque piste de données; une structure porte-tête à une extrémité de laquelle est fixée une tête de transducteur de données et dont l'autre extrémité est fixée à l'organe moteur afin de

pouvoir déplacer la tête transversalement aux différentes pis-

tes concentriques de données; un moyen de commande de l'orga-

ne moteur mobile dans les deux sens, relié à cet organe moteur

afin de pouvoir déplacer la structure porte-tête vers une pis-

te sélectionnée parmi les pistes concentriques de données con-

formément à une information reçue de l'extérieur et concernant la position de la piste, et pouvoir maintenir cette structure sensiblement dans l'alignement de cette piste sélectionnée de données pendant les opérations de lecture et (ou) d'écriture

par rapport au châssis; un dispositif d'asservissement à bou-

cle fermée d'affinement de la position, échantillonné dans le temps, relié au dispositif de commande et comportant un secteur

unique asservi masqué de données sur la surface d'enregistre-

ment du disque, contenant des données de commande d'asservis-

sement de l'axe de piste qui peuvent être lues par la tête; un circuit d'échantillonnage et de maintien connecté à cette

tête pendant ses passages au-dessus du secteur afin de mainte-

nir les données de commande lues; et un moyen générateur de signaux de correction pour créer un signal de décalage afin de l'appliquer au moyen de commande pour réaliser et maintenir

l'alignement de la tête dans l'axe de la piste pendant les o-

pérations de -lecture et d'écriture, la boucle de commande d'af-

finement de la position étant ouverte pendant les opérations

de recherche de piste.

5. Rotor électromécanique bidirectionnel créant un couple pur, monté fou sur un châssis et imprimant à un élément, de rotation

par rapport à ce châssis, un mouvement/couvrant un lieu géomé-

trique qui forme un secteur de cercle inférieur à 90 degrés,

ce rotor étant caractérisé en ce qu'il comprend une plaque in-

férieure de retour du flux; une plaque supérieure de retour du flux; un aimant permanent généralement annulaire fixé à l'une des plaques inférieure ou supérieure de retour du flux

et comportant un nombre pair d'éléments dont les champs magné-

tiques opposés sont contigus et sur les faces principales des-

quels les pôles nord et sud sont en alternance; un ensemble rotatif et généralement annulaire d'enroulements placés à fai- ble distance entre l'aimant permanent et l'autre des plaques

inférieure ou supérieure de retour du flux, cet ensemble d'en-

roulements comprenant un nombre pair d'enroulements égal au nombre pair d'éléments de l'aimant permanent, ces enroulements étant alignés au voisinage des éléments magnétiques en au moins un point de rotation de cet ensemble et étant connectés en deux séries d'enroulements opposés situés à égale distance de et symétriquement à cet ensemble; et un élément mobile fixé à cet ensemble et passant en tournant par l'une au moins des plaques inférieure et supérieure, cet élément étant entraîne& dans un mouvement de rotation suivant ce lieu géométrique par le passage d'un courant dans l'une des séries d'enroulements,

le couple provenant de ces enroulements étant appliqué unifor-

mément à l'élément mobile autour de son axe de rotation.

6. Rotor électromécanique suivant la revendication , caractérisé en ce qu'il se trouve aligné par rapport à

l'aimant pendant sa rotation afin de rendre linéaire l'ampli-

tude du couple sur toute l'étendue du lieu géométrique du dé-

placement.

7. Dispositif perfectionné de mémorisation de données comprenant un châssis, un moteur d'entralnement du disque fixé sur le châssis et relié à une source d'électricité, un disque

magnétique de mémorisation des données entraîné dans un mou-

vement de rotation à vitesse constante par ce moteur d'entrai-

nement, plusieurs pistes concentriques de données formées sur

les faces principales du disque, une tête de lecture et d'écri-

ture maintenueau voisinage immédiat de l'une des faces du dis-

que par un effet de coussin d'air, ce dispositif perfectionné

étant caractérisé en ce qu'il comprend un rotor électroméca-

nique pouvant tourner dans les deux sens, supporté par le châssis au voisinage du disque et dont l'axe de rotation est parallèle à l'axe du disque; un bras à une extrémité duquel

est fixée la tête et dont l'autre extrémité équilibrée est fi-

xée au rotor afin de pouvoir déplacer la tête en arc de cer-

cle transversalement aux différentes pistes concentriques de données; un moyen d'entraînement du moteur mobile dans les deux sens, relié au rotor afin de pouvoir faire tourner le bras pour maintenir la tête dans l'alignement d'une piste sé- lectionnée de données pendant les opérations de lecture et (ou) d'écriture et pour déplacer la tête depuis une piste de départ jusqu'à une piste d'arrivée pendant les opérations de recherche de piste; un transducteur de position de la tête, relié mécaniquement au bras et sensible à la position réelle de la tête par rapport au chassis et fournissant deux signaux

de position de piste et leurs inverses en quadrature; un mo-

yen de commande de la tête relié au transducteur de position de la tête, au moyen de commande du moteur et à une source

extérieure d'informations de sélection de piste, afin d'enre-

gistrer la position de la tête au-dessus d'une piste, calculer une commande de recherche de piste en réponse à la position connue de la tête et à l'information de sélection de piste,

et commander le déplacement de la tête depuis une position con-

nue de départ jusqu'à une position désirée de destination pen-

dant une opération de recherche de piste en commandant au ro-

tor une première progression spatiale d'accélération maximale

de la position de la tête vers l'avant, suivie d'une progres-

sion spatiale similaire d'accélération maximale de la position

de la tête vers l'arrière, et en commandant ensuite de maniè-

re appropriée une vitesse de saut qui dépend de l'information

de progression de la position de la tête en quadrature, trans-

mise par le transducteur, jusqu'à ce que la piste d'arrivée soit atteinte; et un dispositif d'asservissement à boucle

fermée dépendant de la position, relié au transducteur de po-

sition de la tête et au dispositif de commande du rotor afin de commander opérationnellement ce dispositif de commande pour maintenir la tête positionnée dans une piste sélectionnée de -données pendant les opérations de lecture et (ou) d'écriture, cette boucle étant ouverte pendant les opérations de recherche

de piste.

8. Dispositif de mémorisation de données suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif d'asservissement à boucle fermée d'affinement de la position, relié au dispositif de commande et comportant en outre un secteur unique asservi masqué de données sur le disque, contenant des données de commande d'asservissement à l'axe de piste qui peuvent être lues par la tête; un circuit d'échantillonnage et de maintien connecté à cette tête pendant

ses passages au-dessus du secteur afin de maintenir les don-

nées de commande lues; et un moyen générateur de signaux de

correction pour créer un signal de décalage afin de l'appli-

quer au dispositif de commande pour réaliser et maintenir l'alignement de la tête dans l'axe de la piste pendant les opérations de lecture et d'écriture, la boucle de commande

d'affinement de la position étant ouverte pendant les opéra-

tions de recherche de piste.

9. Dispositif de mémorisation de données suivant

l'une des revendications 2 ou 7, caractérisé en ce que le moyen

de commande de la tête comprend un microprocesseur programmé

dont la connection d'entrée des données de position de la tê-

te vient du transducteur de position de la tête; un verrou de données binaires pour recevoir et maintenir la commande de recherche de piste, le microprocesseur envoyant des impulsions d'horloge au verrou conformément aux informations de position

obtenues depuis le transducteur et la source extérieure d'in-

formations de sélection de piste; une connexion de données reliant le verrou directement au moyen d'entraInement pour permettre au moyen de commande de commander directement les progressions d'accélération dans les opérations de recherche de piste; et un convertisseur numériqueanalogique connecté au verrou pour convertir en valeurs analogiques les commandes de saut introduites dans le verrou et appliquer ces valeurs analogiques au dispositif d'asservissement à boucle fermée de réglage de position afin de commander le moyen d'entraînement pour faire déplacer la structure support de tête à la vitesse

de saut adaptée à sa position.

10. Dispositif de mémorisation de données suivant

l'une des revendications 4 ou 8, caractérisé en ce que le dis-

positif d'asservissement à boucle fermée d'affinement de la position comprend deux signaux préenregistrés de repérage de piste dans le secteur asservi pour chaque piste déterminée, le premier signal de repérage étant décalé radialement dans un sens à partir de l'axe de la piste tandis que le deuxième signal de repérage est décalé radialement dans l'autre sens à partir de l'axe de la piste; un premier moyen d'échantil-

lonnage et de maintien pour échantillonner et maintenir l'am-

plitude du premier signal de repérage à chaque tour du disque;

un deuxième moyen d'échantillonnage et de maintien pour échan-

tillonner et maintenir l'amplitude du deuxième signal de re-

pérage à chaque tour du disque; et un moyen formant compara-

teur différentiel connecté au premier et au deuxième moyens d'échantillonnage et de maintien afin de pouvoir comparer les

amplitudes retenues, créer un signal de correction de la po-

sition de la tête qui soit proportionnel à la différence des amplitudes retenues, et appliquer ce signal de correction au

rotor par l'intermédiaire du moyen d'entraînement.

11. Dispositif de mémorisation de données suivant

la revendication 10, caractérisé en ce que le comparateur dif-

férentiel crée un signal de réglage automatique de gain pour régler automatiquement les amplitudes des données récupérées

pendant les opérations de lecture du disque, en réglant opé-

rationnellement les circuits de récupération des données du

dispositif de mémorisation de données.

12. Dispositif perfertionné de mémorisation de don-

nées comprenant un disque rotatif de mémorisation des données constituant un support magnétique rigide, une tête de lecture et d'écriture maintenue à proximité immédiate de la face du

disque par un effet de coussin d'air, et un mécanisme de sup-

port de tête pour placer celle-ci dans l'alignement de l'une des nombreuses pistes concentriques de données pendant les opérations de lecture et (ou) d'écriture dans une structure de

données sensiblement illimitée dans chaque piste et pour dé-

placer la tête de piste en piste pendant les opérations de re-

cherche de piste du dispositif, ce dernier étant caractérisé

en ce qu'il comprend un moyen d'entraînement relié au mécanis-

me de support de la tête pour déplacer la tête en arc de cer-

cle depuis une piste jusqu'à une autre piste sélectionnée si-

tuée au-delà d'une distance radiale minimale prédéterminée pendant un mouvement de recherche de piste asservi à boucle

ouverte, ce mouvement comportant une première progression spa-

tiale d'accélération maximale du mécanisme de support de tête vers l'avant, sur environ la moitié de la distance qui sépare les pistes, et une deuxième progression spatiale d'accéléra-

tion maximale vers l'arrière jusqu'à ce que le mécanisme at-

teigne le voisinage de l'autre piste sélectionnée, pour ensui-

te déplacer le mécanisme par micropas à vitesse généralement

constante et à boucle fermée dans un espace minimum radial a-

fin de réaliser de faibles progressions radiales de piste à piste jusqu'à ce que la piste d'arrivée soit atteinte, et pour enfin maintenir la tête avec précision dans l'alignement d'une

piste sélectionnée pendant les opérations de lecture et d'é-

criture des données; un circuit totalisateur connecté pour

commander le moyen d'entraînement; un moyen à boucle de com-

mande d'asservissement du réglage grossier comprenant un moyen

détecteur de position grossière relié mécaniquement au méca-

nisme de support de tête afin de détecter la position radiale de la tête par rapport aux pistes, et un moyen à boucle de

régulation de la position grossière relié au moyen d'entraine-

ment par l'intermédiaire du circuit totalisateur afin de com-

mander ce moyen d'entraînement pour maintenir la tête dans

l'alignement de chaque piste sélectionnée pendant les opéra-

tions de lecture et d'écriture; un moyen détecteur d'index électromécaniquement couplé au disque pour détecter chacune

de ses rotations et créer un signal d'index; un moyen à bou-

cle de commande d'asservissement d'affinement de la position comprenant un secteur unique asservi masqué de données sur la surface du disque contenant les informations d'asservissement, un moyen d'échantillonnage et de maintien connecté à la tête

pour échantillonner et maintenir les informations d'asservis-

sement lues dans le secteur d'asservissement à chaque tour du disque, un moyen générateur de signaux de correction connecté

au moyen d'échantillonnage et de maintien pour créer des si-

gnaux de décalage, et un convertisseur analogique-numérique connecté au moyen générateur de signaux de correction pour convertir ces signaux de correction en valeurs numériques; et

un microprocesseur numérique programmé connecté au convertis-

seur analogique-numérique, au moyen détecteur d'index, au mo-

yen à boucle de commande d'asservissement du réglage grossier et à une source extérieure de signaux numériques de commande de sélection de piste, et comprenant un moyen formant verrou recevant des impulsions d'horloge, et un convertisseur numé-

rique-analogique opérationnellement connecté au moyen d'en-

traInement par l'intermédiaire du circuit totalisateur afin de calculer et fournir directement au moyen d'entraînement un signal numérique de positionnement de la tête pour déplacer celle-ci depuis une piste prédéterminée de départ jusqu'à une piste prédéterminée d'arrivée, ce signal de positionnement de la tête commandant le circuit totalisateur pendant les phases d'accélération des opérations de recherche de piste afin de calculer et fournir un signal de positionnement de la tête au moyen d'entraînement par l'intermédiaire du convertisseur numériqueanalogique et du circuit totalisateur pendant la

recherche de piste par micropas, et afin de calculer et appli-

quer un signal de correction de réglage fin de position au moyen d'entraînement par l'intermédiaire du convertisseur numérique-analogique et du circuit totalisateur pour maintenir

la tête dans l'alignement de l'axe de la piste pendant les o-

pérations de lecture et (ou) d'écriture en interaction avec le moyen à boucle de commande d'asservissement du réglage grossier.

13. Dispositif de mémorisation de données suivant

l'une des revendications 1, 2 ou 7, caractérisé en ce que le

transducteur de position comprend une échelle présentant des lignes microscopiques également espacées et d'égale largeur,

fixée au châssis ou à l'élément mobile par rapport à ce chRs-

sis; une structure en forme générale d'U comportant deux bras parallèles écartés l'un de l'autre d'une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de l'échelle et montée, à l'inverse

de l'échelle, sur le châssis ou sur l'élément mobile par rap-

port à ce châssis de manière telle que l'échelle puisse passer

librement entre les bras, cette structure comprenant une sour-

ce lumineuse dans un des bras pour envoyer de la lumière à travers l'échelle dans la direction de l'autre bras, et un ensemble de détecteurs photosensibles et un réticule déterminant une combinaison lumineuse placé dans l'autre bras entre les détecteurs et l'échelle, ce réticule formant des fenêtres pour les détecteurs qui sont espacés de manière à fournir le signal polyphasé en quadrature lorsque l'échelle se déplace entre les bras.

14. Dispositif de mémorisation de données suivant la revendication 13, caractérisé en ce que l'échelle est fixée sur l'élément mobile par rapport au châssis; et en ce que la

structure en U est fixée au châssis en un seul point de fixa-

tion et est réglable dans deux dimensions de l'espace par rap-

port au châssis.

15. Dispositif perfectionné de mémorisation de don-

nées suivant l'une des revendications 2 ou 7, comprenant un

rotor électromécanique bidirectionnel créant un couple pur,

monté fou sur un châssis et imprimant à un élément, par rap-

port à ce châssis, un mouvement de rotation couvrant un lieu

géométrique qui forme un secteur de cercle inférieur à 90 de-

grés, ce dispositif de mémorisation étant caractérisé en ce que le rotor comprend une plaque inférieure de retour du flux; une plaque supérieure de retour du flux; un aimant permanent généralement annulaire fixé à l'une des plaques inférieure ou supérieure de retour du flux et comportant un nombre pair d'éléments dont les champs magnétiques opposés sont contigus et sur les faces principales desquels les pôles nord et sud

sont en alternance; un ensemble rotatif et généralement an-

nulaire d'enroulements placés à faible distance entre l'aimant permanent et l'autre des plaques inférieure ou supérieure de

retour du flux, cet ensemble d'enroulements comprenant un nom-

bre pair d'enroulements égal au nombre pair d'éléments de

l'aimant permanent, ces enroulements étant alignés au voisina-

ge des éléments magnétiques en au moins un point de rotation

de cet ensemble et étant connectés en deux séries d'enroule-

ments opposés situés à égale distance de et symétriquement à cet ensemble; et un élément mobile fixé à cet ensemble et passant en tournant par l'une au moins des plaques inférieure et supérieure, cet élément étant entratné dans un mouvement de rotation suivant ce lieu géométrique par le passage d'un

courant dans l'une des séries d'enroulement, le couple prove-

nant de ces enroulements étant appliqué uniformément à l'élé-

ment mobile autour de son axe de rotation.

16. Rotor électromécanique suivant la revendication , caractérisé en ce qu'il se trouve aligné par rapport à l'aimant pendant sa rotation afin de rendre linéaire l'ampli-

tude du couple sur toute l'étendue du lieu géométrique du dé-

placement.

17. Procédé perfectionné de mémorisation de données comprenant les stades de rotation à vitesse constante d'un

disque de mémorisation de données, formation de plusieurs pis-

tes concentrées de données sur les faces principales du dis-

que, lecture et (ou) écriture de données sur ces pistes à

l'aide d'au moins une structure support de tête de transduc-

teur de données à proximité immédiate des faces du disque, et

déplacement de cette structure depuis une piste de départ jus-

qu'à une piste d'arrivée pendant les opérations de recherche de piste, ce procédé perfectionné étant caractérisé en ce qu'il comprend les stades de déplacement de la structure support de tête transversalement auxdifférentes pistes concentriques de données à l'aide d'un rotor électromécanique pouvant tourner dans les deux sens et fixé sur le châssis à côté du disque,

la structure étant fixée au rotor à son autre extrémité; rota-

tion de la structure par un moyen d'entraînement du rotor dans les deux sens, ce moyen étant relié au rotor pour maintenir la tête dans l'alignement d'une piste sélectionnée de données pendant les opérations de lecture et (ou) d'écriture, et pour déplacer cette tête depuis une piste de départ jusqu'à une piste d'arrivée pendant les opérations de recherche de piste;

par un transducteur de position de la tête, d'un signal poly-

phasé sensible à la position de la structure support de tête

par rapport au châssis; fourniture d'une information de sé-

* lection de piste au moyen de commande de la tête relié au

transducteur de position de la tête, au dispositif d'entraine-

ment du rotor et à une source extérieure d'information de pis-

te; enregistrement de la position de piste de la structure support de tête; calcul d'une commande de recherche de piste en réponse à la position connue de la tête et à l'information de sélection de piste; commande du déplacement de la tête depuis une piste de départ connue jusqu'à une piste d'arrivée

demandée, pendant une opération de recherche de piste, en ap-

pliquant au rotor une première progression spatiale de la po-

sition de la tête d'accélération maximale vers l'avant, suivie d'une progression spatiale similaire de la tête d'accélération maximale vers l'arrière et en commandant ensuite de manière appropriée une vitesse de saut qui dépend de l'information

relative à la position de la structure support de tête, trans-

mise par le transducteur de position de la tête, jusqu'à ce

que la piste d'arrivée soit atteinte; et commande opération-

nelle du dispositif d'entraînement afin de maintenir la tête dans l'alignement d'une piste sélectionnée de données pendant les opérations de lecture et (ou) d'écriture au moyen d'un

dispositif d'asservissement à boucle fermée de réglage gros-

sier de position, dépendant de la position, relié au trans-

ducteur de position de la tête et au dispositif d'entraInement

du rotor, et commande de la boucle de réglage grossier de po-

sition afin de la maintenir ouverte pendant les opérations de

recherche de piste.

18. Procédé de mémorisation de données suivant la

revendication 17, comprenant le stade de fourniture d'un dis-

positif d'asservissement à boucle fermée d'affinement de la position connecté au dispositif d'entralnement, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les stades de formation d'un

secteur unique asservi masqué de données sur une face d'enre-

gistrement du disque; préenregistrement des données de com-

mande d'asservissement de l'axe de piste dans ce secteur as-

servi; lecture de ces données au moyen d'une tête de la struc-

ture support de tête voisine de cette face; échantillonnage

et maintien des données lues par cette tête pendant ses pas-

sages au-dessus du secteur et création d'un signal de correc-

tion; application de ce signal de correction au dispositif d'entraînement pour réaliser et maintenir l'alignement de la tète dans l'axe de la piste pendant les opérations de lecture et d'écriture; et ouverture de la boucle d'asservissement d'affinement de la position pendant les opérations de recherche

de piste.

19. Procédé de mémorisation de données suivant la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les stades de formation de deux signaux de repérage de piste

préenregistrés dans le secteur asservi pour chaque piste dé-

terminée, le premier de ces signaux de repérage étant décalé radialement dans un sens à partir de l'axe de la piste tandis que le deuxième signal de repérage est décalé radialement

dans l'autre sens à partir de l'axe de la piste; échantillon-

nage et maintien séparés des amplitudes des premier et deuxiè-

me signaux de repérage; comparaison des amplitudes maintenues

et création d'un signal de correction de position proportion-

nel à la différence des amplitudes maintenues des signaux de

repérage; et application de ce signal de correction pour cor-

riger la position de la tête jusqu'à ce qu'elle coïncide avec

l'axe de la piste.

20. Procédé de mémorisation de données suivant la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend en outre

le stade d'utilisation de la comparaison des amplitudes main-

tenues pour créer un signal de commande automatique de gain

pour commander et réguler automatiquement l'amplitude des don-

nées récupérées.

21. Dispositif perfectionné de mémorisation de don-

nées comprenant un châssis, un disque de mémorisation des

données supporté par le châssis et entralné par un moyen for-

mant moteur dans un mouvement de rotation à vitesse constante et sur les faces principales duquel sont formées plusieurs pistes concentriques de données, et au moins une structure de

support de tête de transducteur de données au voisinage immé-

diat des faces du disque, ce dispositif perfectionné étant ca-

ractérisé en ce qu'il comprend un organe moteur électromécani-

que mobile dans les deux sens et fixé sur le châssis à cÈté du disque; une structure de support de la tête maintenant

cette tête à l'une de ses extrémités et fixée à l'organe mo-

teur à son autre extrémité afin de déplacer cette tête trans-

versalement aux pistes concentriques de données; un moyen de commande de l'organe moteur dans les deux sens, relié à cet organe moteur afin de déplacer la structure de support de tête

pour la maintenir dans une piste sélectionnée de données pen-

dant les opérations de lecture et (ou) d'écriture, et pour dé-

placer cette structure d'une piste de départ à une piste d'ar-

rivée pendant les opérations de recherche de piste; un trans-

ducteur de position de la tete fournissant un signal polyphasé de position en réponse à la position réelle détectée de la structure de support de la tête par rapport au châssis; un moyen de commande de la tête relié au transducteur de position de la tête, au moyen de commande de l'organe moteur et à une source extérieure d'informations de sélection de piste, afin d'enregistrer la position réelle de la structure de support de la tête, calculer la commande de la recherche de piste en réponse à la position connue de la tête et à l'information de sélection de piste, et commander le déplacement de la tête depuis une piste de départ connue jusqu'à une piste d'arrivée requise pendant le mode de fonctionnement "recherche de piste",

en commandant à l'organe moteur une première progression spa-

tiale d'accélération maximale de la position de la tête vers

l'avant, suivie d'une progression spatiale similaire d'accé-

lération maximale de la position de la tête vers l'arrière, et en commandant ensuite de manière appropriée une vitesse de saut qui dépend de l'information polyphasée de progression de

la position de la tête, transmise par le transducteur de po-

sition de la tête, jusqu'à ce que la piste d'arrivée soit at-

teinte; un dispositif d'asservissement à boucle fermée dépen-

dant de la position, relié au transducteur de position de la tête et au dispositif d'entrainement de l'organe moteur afin de commander opérationnellement ce dispositif d'entraInement pour maintenir la tête positionnée dans une piste sélectionnée

de données pendant les opérations de lecture et (ou) d'écritu-

re, cette boucle étant ouverte pendant les opérations de recher-

che de piste jusqu'à ce que le saut commandé de manière appro-

priée ait lieu; un dispositif d'asservissement à boucle fer-

mée d'affinement de la position, échantillonné dans le temps, relié au dispositif d'entraînement et comportant un secteur

unique asservi masqué de données sur la surface d'enregistre-

ment du disque, contenant des données de commande d'asservis-

sement de l'axe de piste qui peuvent être lues une fois par tour du disque par une tête de la structure au voisinage de

la surface; un circuit d'échantillonnage et de maintien con-

necté à cette tête pendant ses passages au-dessus du secteur afin de maintenir les données de commande échantillonnées lues et un moyen générateur de signaux de correction pour créer un signal de décalage afin de l'appliquer au moyen d'entraînement, par l'intermédiaire du dispositif d'asservissement à boucle fermée dépendant de la position, pour réaliser et maintenir l'alignement de la tête dans l'axe de la piste pendant les opérations de lecture et d'écriture, la boucle de commande

d'affinement de la position étant ouverte pendant les opéra-

tions de recherche de piste.

22. Dispositif perfectionné de mémorisation de don-

nées comprenant un châssis, un disque de mémorisation des don-

nées supporté par le châssis et entraîné par un moyen formant moteur dans un mouvement de rotation à vitesse constante et

sur les faces principales duquel sont formées plusieurs pis-

tes concentriques de données, et au moins une structure de

support de tête de transducteur de données au voisinage immé-

diat des faces du disque, ce dispositif perfectionné étant

caractérisé en ce qu'il comprend un organe moteur électroméca-

nique mobile dans les deux sens et fixé sur le châssis à côté du disque; une structure de support de la tête maintenant

cette tête à l'une de ses extrémités et fixée à l'organe mo-

teur à son autre extrémité afin de déplacer cette tête trans-

versalement aux pistes concentriques de données; un moyen de commande de l'organe moteur dans les deux sens, relié à cet organe moteur afin de déplacer la structure de support de tête

pour la maintenir dans une piste sélectionnée de données pen-

dant les opérations de lecture et (ou). d'écriture, et pour dé-

placer cette structure d'une piste de départ à une piste d'ar-

rivée pendant les opérations de recherche de piste; un moyen de commande de la tête relié au moyen de commande de l'organe moteur et à une source extérieure d'informations de sélection et de position de piste, afin de commander le déplacement de la tête depuis une piste de départ connue jusqu'à une piste

d'arrivée requise pendant le mode de fonctionnement en recher-

che de piste, jusqu'à ce que la piste d'arrivée soit atteinte; un dispositif d'asservissement à boucle fermée d'affinement de la position, échantillonné dans le temps, relié au dispositif d'entraînement et comportant un secteur unique asservi masqué

de données sur la surface d'enregistrement du disque, conte-

nant des données de commande d'asservissement de l'axe de pis-

te qui peuvent être lues une fois par tour du disque par une tête de la structure au voisinage de la surface; un circuit d'échantillonnage et de maintien connecté à cette tête pendant

ses passages au-dessus du secteur afin de maintenir les don-

nées de commande échantillonnées lues; et un moyen générateur de signaux de correction pour créer un signal de décalage afin de l'appliquer au moyen d'entraînement, par l'intermédiaire du dispositif d'asservissement à boucle ferméedépendant de la position, pour réaliser et maintenir l'alignement de la tête dans l'axe de la piste pendant les opérations de lecture et d'écriture, la boucle de commande d'affinement de la position

étant ouverte pendant les opérations de recherche de piste.

23. Dispositif de mémorisation de données suivant la revendication 22, caractérisé en ce que l'asservissement

à boucle fermée d'affinement de la position comprend deux si-

gnaux de repérage de piste préenregistrés dans le secteur as-

servi pour chaque piste déterminée, le premier de ces signaux de repérage étant décalé radialement dans un sens à partir de l'axe de la piste tandis que le deuxième signal de repérage est décalé radialement dans l'autre sens à partir de l'axe de la piste; un premier moyen pour échantillonner et maintenir l'amplitude du premier signal de repérage à chaque tour du disque; un deuxième moyen pour échantillonner et maintenir l'amplitude du deuxième signal de repérage à chaque tour du disque; et un moyen formant un comparateur différentiel relié

au premier et au deuxième moyens d'échantillonnage et de main-

tien afin de comparer les amplitudes maintenues, créer un si-

gnal de correction de la position de la tête, proportionnel à

la différence des amplitudes maintenues, et appliquer ce si-

gnal de correction à l'organe moteur par l'intermédiaire du

moyen d'entraînement.

24. Dispositif de mémorisation de données suivant

la revendication 23, caractérisé en ce que le comparateur dif-

- férentiel crée un signal de réglage automatique de gain pour régler automatiquement les amplitudes de données récupérées

pendant les opérations de lecture du disque, en réglant opé-

rationnellement les circuits de récupération des données du

dispositif de mémorisation de données.