JP2000011564A - Magnetic disk device and analyzing method therefor - Google Patents

Magnetic disk device and analyzing method therefor

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JP2000011564A
JP2000011564A JP10177097A JP17709798A JP2000011564A JP 2000011564 A JP2000011564 A JP 2000011564A JP 10177097 A JP10177097 A JP 10177097A JP 17709798 A JP17709798 A JP 17709798A JP 2000011564 A JP2000011564 A JP 2000011564A
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position information
magnetic disk
magnetic head
mode
vibration
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Japanese (ja)
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Hidehiko Numazato
英彦 沼里
Kiyotada Ito
清忠 伊藤
Shozo Saegusa
省三 三枝
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the reliability and developing efficiency of a magnetic disk device. SOLUTION: In this magnetic disk device, positioning error response waveforms at the time when a head is set in a target position are observed by a plurality of times (step 102), and averaging is performed (step 103). A mode identification is performed for an averaged settling response waveform (step 104), and the waveform is separated into a mechanism system response and a control system response based on a mode damping ratio as a part of the obtained identifying result (step 107). If the amplitude of a particular mode obtained as a result of the mode identification is equal to or lower than a specified value, or if the amplitude quantity of the mechanism system response or the control system response is equal to or higher than a specified value, damage generation prevention processing such as the changing of a seeking operation determination condition or the like is performed (step 112).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する利用分野】本発明は、磁気ヘッドの位置
決め特性を解析する磁気ディスク装置及びその解析装置
に係り、特に機構系及び回路系に起因する磁気ヘッドの
位置決め特性を解析する磁気ディスク装置及びその解析
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk drive for analyzing the positioning characteristics of a magnetic head and an analyzer therefor, and more particularly to a magnetic disk drive for analyzing the positioning characteristics of a magnetic head due to a mechanical system and a circuit system. It relates to the analysis device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に磁気ディスク装置は、磁気ディス
ク上に同心状に複数配置した記録単位をトラックと呼
び、この複数トラックを円周方向に区切った単位をセク
タと呼んでいる。この磁気ディスクは、前記セクタ単位
に磁気ヘッドの位置を示す位置情報を記録し、この位置
情報は、セクタサーボデータと呼ばれ、トラックの番号
を示す部分とトラック中心からのずれ量を示す部分から
構成され、磁気ディスクと磁気ヘッドとの相対変位を表
している。本明細書では、磁気ヘッドの位置決め目標位
置(目標トラック)と位置情報から得られるヘッド位置
との差を位置誤差と呼び、ヘッドの目標位置への移動を
シーク動作と呼び、シーク動作においてヘッドが目標位
置近傍に到達してから目標位置に整定する動作(セトリ
ング:目標トラック上に例えば振動しながら位置が収束
する動作)を特にセトリング動作と呼ぶ。
2. Description of the Related Art Generally, in a magnetic disk drive, a plurality of recording units concentrically arranged on a magnetic disk are called tracks, and a unit obtained by dividing the plurality of tracks in a circumferential direction is called a sector. The magnetic disk records position information indicating the position of the magnetic head in units of the sector, and this position information is called sector servo data, and includes a portion indicating a track number and a portion indicating a deviation amount from a track center. And the relative displacement between the magnetic disk and the magnetic head. In the present specification, the difference between the positioning target position (target track) of the magnetic head and the head position obtained from the position information is called a position error, and the movement of the head to the target position is called a seek operation. An operation of settling to the target position after reaching the vicinity of the target position (settling: an operation of converging the position while oscillating on the target track, for example) is particularly called a settling operation.

【0003】磁気ディスク装置は、前記位置情報を用い
て磁気ヘッドを目標位置まで移動及び目標位置(トラッ
ク)上に静止させる様に動作するものである。この動作
は、大別してシーク系,セトリング系,フォローイング
系の3動作に分けられ、シーク系はヘッドの現在位置か
ら目標位置までの距離に応じて磁気ヘッドの移動速度を
制御して目標位置近くまで高速移動させるものであり、
セトリング系は目標位置に近接した機構及び制御的要因
により振動を持つ磁気ヘッドを目標位置上に位置決めさ
せるものであり、フォローイング系は磁気ヘッドを目標
位置上に維持させるものである。
[0003] The magnetic disk device operates to move the magnetic head to a target position and stop at a target position (track) using the position information. This operation is roughly classified into three operations of a seek system, a settling system, and a following system. The seek system controls the moving speed of the magnetic head in accordance with the distance from the current position of the head to the target position, and approaches the target position. To move at high speed to
The settling system positions the magnetic head having vibrations on the target position due to a mechanism close to the target position and a control factor, and the following system keeps the magnetic head at the target position.

【0004】前記シーク系動作の終了の判定は、一般に
セトリング動作中の位置誤差を基に行われ、位置誤差が
所定値(誤差条件)以下である状態が所定時間(時間条
件)以上続くことを条件にすることが多い。このシーク
系動作の終了の判定は、シーク終了後に行う動作が書込
動作か再生動作か、或いはシーク動作の移動距離に応じ
てこれら誤差条件や時間条件を変更することが行われ
る。これは、データ再生を行うときの位置決め精度(低
精度)とデータ記録を行うときの磁気ヘッドの目標位置
に対する要求される位置決め精度(高精度)が異なるた
めである。このシーク動作が終了したと判定した後、位
置誤差がある所定値を超えた場合は、記録動作や再生動
作は位置決めエラーとして禁止されるのが一般的であ
る。
The end of the seek operation is generally determined based on the position error during the settling operation, and it is determined that the state where the position error is equal to or less than a predetermined value (error condition) continues for a predetermined time (time condition) for a predetermined time (time condition). It is often a condition. The end of the seek operation is determined by changing the error condition and the time condition according to whether the operation to be performed after the seek operation is the writing operation or the reproducing operation, or the moving distance of the seek operation. This is because the positioning accuracy (high accuracy) required for data reproduction is different from the positioning accuracy (high accuracy) required for the target position of the magnetic head when data recording is performed. If it is determined that the seek operation has been completed and the position error exceeds a certain value, the recording operation and the reproducing operation are generally prohibited as a positioning error.

【0005】一方、セトリング動作中の位置決め誤差の
評価や解析は、磁気ヘッドのオーバーシュート(目標に
対する行き過ぎ)量や振動量を指標値として用いて行う
のが一般的である。また、シーク動作終了直後の位置誤
差の平均、分散(標準偏差)等を指標値として用いるこ
とも多い。
On the other hand, the evaluation and analysis of the positioning error during the settling operation are generally performed using the amount of overshoot (overshoot with respect to the target) and the amount of vibration of the magnetic head as index values. In addition, the average and variance (standard deviation) of the position errors immediately after the end of the seek operation are often used as index values.

【0006】尚、磁気ヘッドの位置決めに関する一般的
技術が記載された文献としては、例えば特開平9−26
574号公報が挙げられる。
Incidentally, as a document describing a general technique relating to the positioning of a magnetic head, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-26 is disclosed.
574.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】近年の磁気ディスク装
置は、データ記憶容量の増加とデータアクセス性能の更
なる向上が要求されているため、磁気ヘッドを目標位置
に高速に移動させ、且つ高精度に整定させる必要があ
る。このとき問題となるのがセトリング動作時の位置誤
差の振動(以下、セトリング振動と呼ぶ)である。
In a recent magnetic disk drive, an increase in data storage capacity and a further improvement in data access performance are required. Therefore, a magnetic head can be moved to a target position at a high speed and a high precision can be achieved. Need to be settled. The problem at this time is the vibration of the position error during the settling operation (hereinafter referred to as settling vibration).

【0008】このセトリング振動の原因としては、ヘッ
ド駆動機構の共振、装置筐体振動、制御系異常等が考え
られ、これら原因による振動は、駆動力のパターン、即
ちシークスパンによって変化する。特に、装置筐体振動
に起因する振動は、磁気ディスク装置の固定状態にも依
存するので、対策が困難な場合が多い。
The cause of the settling vibration is considered to be resonance of the head drive mechanism, vibration of the device housing, abnormality of the control system, and the like. The vibration caused by these causes changes according to the driving force pattern, that is, the seek span. In particular, since the vibration caused by the vibration of the device housing also depends on the fixed state of the magnetic disk device, it is often difficult to take countermeasures.

【0009】前記セトリング振動によってデータの記録
再生に障害が生じるのを未然に防ぐには、セトリング振
動の発生を検出すると共に、セトリング振動がどのよう
な要因によって発生しているのかを検出することも非常
に重要である。例えば、ヘッド駆動系の共振に起因して
いるのであればノッチフィルタ(Notch Filter)の再調
整を行うか、あるいは装置を不合格品として排除する必
要があり、装置筐体振動に起因しているのであれば、装
置固定方法を変更する必要がある。また、両場合につい
て、それぞれの度合いに応じてシーク動作終了判定条件
や制御モードを変更する等の対策も考えられる。制御系
異常に起因しているならば、ゲイン調整等の制御系再調
整が必要になる。一方、位置決め精度の向上を図る上で
も、現在のセトリング振動が主に何に起因しているもの
なのかを定量的に解析する必要がある。この様に磁気デ
ィスク装置は、磁気ヘッドの位置決め動作時に発生する
セトリング振動を解析し、この解析結果に基づいて前述
の如き対策を講ずる必要があるが、従来技術による磁気
ディスク装置及びその解析装置では前記セトリング振動
を十分に解析することが困難であると言う不具合があっ
た。
[0009] In order to prevent data recording / reproducing failure due to the settling vibration, it is necessary to detect the occurrence of the settling vibration and also to detect the cause of the settling vibration. Very important. For example, if it is caused by resonance of the head drive system, it is necessary to re-adjust the notch filter or eliminate the device as a rejected product, which is caused by vibration of the device housing. If so, it is necessary to change the device fixing method. Further, in both cases, measures such as changing the seek operation end determination condition and the control mode according to the respective degrees are also conceivable. If it is caused by a control system abnormality, readjustment of the control system such as gain adjustment is required. On the other hand, in order to improve the positioning accuracy, it is necessary to quantitatively analyze what mainly causes the current settling vibration. As described above, the magnetic disk device needs to analyze the settling vibration generated at the time of the positioning operation of the magnetic head, and take the above-described countermeasures based on the analysis result. There is a problem that it is difficult to sufficiently analyze the settling vibration.

【0010】本発明の目的は、前述の従来技術による不
具合を除去することであり、セトリング振動を正確に解
析し、磁気ディスク装置の信頼性を向上させ、開発効率
を向上させることができる磁気ディスク装置及び解析装
置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages of the prior art, and to accurately analyze settling vibration, improve the reliability of a magnetic disk drive, and improve development efficiency. It is to provide a device and an analysis device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、位置情報を記録する位置情報記録領域とデー
タを記録再生するデータ記録領域とを持つ磁気ディスク
と、該磁気ディスクの位置情報記録領域から位置情報を
検出する磁気ヘッドと、該検出された該位置情報を復調
する復調部と、前記磁気ヘッドを磁気ディスクの任意の
位置に移動する駆動機構及び駆動回路とからなる駆動部
と、前記復調された位置情報に基づき駆動部に指令を与
えて磁気ヘッドの位置決めを制御する制御部とを備える
磁気ディスク装置において、前記制御部が、磁気ヘッド
が目標の位置に整定する際の位置決め誤差応答波形を測
定し、この測定した位置決め誤差応答波形の複数のモー
ドを同定し、該同定した複数のモードの内、特定のモー
ドの振幅が所定値以上か未満かを比較することにより磁
気ヘッドの位置決め特性を解析することを第1の特徴と
する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetic disk having a position information recording area for recording position information and a data recording area for recording and reproducing data, and a position information of the magnetic disk. A magnetic head for detecting position information from a recording area, a demodulation unit for demodulating the detected position information, and a drive unit including a drive mechanism and a drive circuit for moving the magnetic head to an arbitrary position on the magnetic disk; A control unit for giving a command to a drive unit based on the demodulated position information to control the positioning of the magnetic head, wherein the control unit performs positioning when the magnetic head is settled at a target position. The error response waveform is measured, a plurality of modes of the measured positioning error response waveform are identified, and the amplitude of a specific mode among the identified modes is a predetermined value. To analyze the positioning characteristics of the magnetic head by comparing less than or above or the first feature.

【0012】更に本発明は、位置情報を記録する位置情
報記録領域とデータを記録再生するデータ記録領域とを
持つ磁気ディスクと、該磁気ディスクの位置情報記録領
域から位置情報を検出する磁気ヘッドと、該検出された
該位置情報を復調する復調部と、前記磁気ヘッドを磁気
ディスクの任意の位置に移動する駆動機構及び駆動回路
とからなる駆動部と、前記復調された位置情報に基づき
駆動部に指令を与えて磁気ヘッドの位置決めを制御する
制御部とを備える磁気ディスク装置において、前記制御
部が、磁気ヘッドが目標位置に整定するときの位置決め
誤差応答波形を観測し、該位置決め誤差応答波形につい
てモード同定を行い、得られた同定結果の一部であるモ
ード減衰比を基準に該位置決め誤差応答波形を機構系応
答と制御系応答に分離し、該機構系応答もしくは該制御
系応答の振動量をあらかじめ定めた所定値と比較する機
能を有することを第2の特徴とする。
The present invention further provides a magnetic disk having a position information recording area for recording position information and a data recording area for recording and reproducing data, a magnetic head for detecting position information from the position information recording area of the magnetic disk. A demodulation unit for demodulating the detected position information; a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the magnetic head to an arbitrary position on the magnetic disk; and a driving unit based on the demodulated position information. And a control unit for controlling the positioning of the magnetic head by giving a command to the magnetic disk drive, wherein the control unit observes a positioning error response waveform when the magnetic head settles at a target position, and Mode identification, and the positioning error response waveform is converted into a mechanical system response and a control system response based on the mode damping ratio that is a part of the obtained identification result. Apart, the second, comprising a function of comparing the predetermined value with the vibration amount of the mechanical system response or the control system response.

【0013】また本発明は、位置情報を記録する位置情
報記録領域とデータを記録再生するデータ記録領域とを
持つ磁気ディスクと、該磁気ディスクの位置情報記録領
域から位置情報を検出する磁気ヘッドと、該検出された
該位置情報を復調する復調部と、前記磁気ヘッドを磁気
ディスクの任意の位置に移動する駆動機構及び駆動回路
とからなる駆動部と、前記復調された位置情報に基づき
駆動部に指令を与えて磁気ヘッドの位置決めを制御する
制御部とを備える磁気ディスク装置を解析対象とする解
析装置において、前記磁気ヘッドが目標位置に整定する
ときの位置決め誤差応答波形を複数回観測し、該位置決
め誤差応答波形を平均化処理し、該平均化応答波形につ
いてモード同定を行う機能を有することを第3の特徴と
する。
The present invention also provides a magnetic disk having a position information recording area for recording position information and a data recording area for recording and reproducing data, a magnetic head for detecting position information from the position information recording area of the magnetic disk. A demodulation unit for demodulating the detected position information; a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the magnetic head to an arbitrary position on the magnetic disk; and a driving unit based on the demodulated position information. In the analysis device to analyze a magnetic disk device having a control unit that gives a command to control the positioning of the magnetic head, the positioning error response waveform when the magnetic head settles to the target position is observed a plurality of times, A third feature is that it has a function of averaging the positioning error response waveform and performing mode identification on the averaged response waveform.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
磁気ディスク装置及び解析装置を図面を参照して詳細に
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a magnetic disk drive and an analyzer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明の一実施形態によるセトリン
グ応答解析手法の手順を示すフローチャート、図2は位
置決め制御系の構造の一例を示したブロック線図、図3
は目標位置への整定(セトリング動作)時の位置誤差応
答(セトリング応答)を模擬した疑似波形、 図4から
図7は図3の波形をProny法と呼ばれる方法を用いてモ
ート゛同定した結果を示す図、図4は振動モードの周波
数,振動振幅,減衰率を示す図、図5は過減衰モードの
減衰率と振動振幅を示す図、図6は振動モードのみを再
現した時間応答波形を示す図、図7は過減衰モードのみ
を再現した時間応答波形を示す図、図8は図3に示す疑
似波形に観測ノイズを加えた波形を示す図、図9から図
12は図8の波形をモード同定した結果わ示す図、図9
は振動モードの周波数,振動振幅,減衰率を示す図、図
10は過減衰モードの減衰率と振動振幅を示す図、図1
1は振動モードのみを再現した時間応答波形を示す図、
図12は過減衰モードのみを再現した時間応答波形を示
す図である。
FIG. 1 is a flowchart showing a procedure of a settling response analysis method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the structure of a positioning control system.
Is a pseudo waveform that simulates a position error response (settling response) at the time of settling to a target position (settling operation). FIGS. 4 to 7 show the results of moat identification of the waveform of FIG. 3 using a method called the Prony method. FIG. 4 is a diagram showing the frequency, vibration amplitude and damping rate of the vibration mode, FIG. 5 is a diagram showing the damping ratio and vibration amplitude of the over damping mode, and FIG. 6 is a diagram showing a time response waveform reproducing only the vibration mode. 7, FIG. 7 shows a time response waveform reproducing only the overdamped mode, FIG. 8 shows a waveform obtained by adding observation noise to the pseudo waveform shown in FIG. 3, and FIGS. 9 to 12 show the waveforms of FIG. FIG. 9 shows the results of identification.
FIG. 10 shows the frequency, vibration amplitude and damping rate of the vibration mode, FIG. 10 shows the damping rate and vibration amplitude of the over damping mode, FIG.
1 is a diagram showing a time response waveform reproducing only the vibration mode,
FIG. 12 is a diagram showing a time response waveform in which only the overdamping mode is reproduced.

【0016】まず、本実施形態による磁気ディスク装置
の磁気ヘッドの位置決め制御系回路及びその動作を図2
を参照して説明する。
First, the positioning control system circuit of the magnetic head of the magnetic disk drive according to the present embodiment and its operation are shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0017】磁気ディスク装置は、上位からの書込又は
読出の指令を受けた場合、磁気ディスク上に位置した磁
気ヘッドの現在位置(トラック)から目標位置(トラッ
ク)までの距離に応じて磁気ヘッドの移動速度を制御し
て前述のシーク系の位置制御(前記距離に応じて磁気ヘ
ッドを加速/等速/減速)を行い、次いで目標位置近傍
に接近した時点で磁気ヘッドを目標位置上に位置決めさ
せるセトリング系の位置制御を行い、このセトリングが
所定範囲に収まった後に磁気ヘッドを目標位置上に維持
させるフォローイング系の位置制御を行うものであり、
これらの制御は図2に示した位置決め制御系によって行
われる。
When a magnetic disk drive receives a write or read command from a host, the magnetic head is driven in accordance with the distance from the current position (track) of the magnetic head positioned on the magnetic disk to the target position (track). Position control of the seek system (acceleration / constant speed / deceleration of the magnetic head according to the distance) by controlling the moving speed of the magnetic head, and then positioning the magnetic head on the target position when approaching the vicinity of the target position A position control of a following system for maintaining the magnetic head at a target position after the settling falls within a predetermined range, and
These controls are performed by the positioning control system shown in FIG.

【0018】この制御系は、位置目標201,位置外乱
203及び力外乱211を入力ファクターとして目標位
置201に対する制御対象212(磁気ヘッド)の位置
決め制御を行うものであり、後述する変位213をフィ
ードバックし、位置外乱203が加えられた前記位置目
標201を入力として出力を切り換えるスイッチ205
と、該スイッチ205の出力に対応した複数の制御モー
ド(コントローラ206〜208)を持つコントローラ
ブロック214と、該ブロック214の出力を前記スイ
ッチ205に応じて切り換えて出力するスイッチ209
と、該スイッチ209の出力である操作量210に力外
乱211を加えて入力する制御対象212と、該制御対
象212の出力を前記入力した目標位置201に戻すフ
ィードバック路とを備える。前記コントローラブロック
214は、前述のシーク系制御を行うコントローラ20
6と、セトリング系制御を行うコントローラ207と、
フォローイング系制御を行うコントローラ208とから
構成される。前記位置外乱203は、観測ノイズ等によ
る外乱成分であり、前記力外乱とはアンプノイズや機構
的に外部からの外乱成分である。
This control system performs positioning control of the control target 212 (magnetic head) with respect to the target position 201 using the position target 201, the position disturbance 203, and the force disturbance 211 as input factors, and feeds back a displacement 213 described later. A switch 205 for switching the output using the position target 201 to which the position disturbance 203 has been added as an input.
A controller block 214 having a plurality of control modes (controllers 206 to 208) corresponding to the output of the switch 205, and a switch 209 for switching and outputting the output of the block 214 in accordance with the switch 205
And a control target 212 that inputs the manipulated variable 210 output from the switch 209 by adding a force disturbance 211 thereto, and a feedback path that returns the output of the control target 212 to the input target position 201. The controller block 214 includes the controller 20 that performs the above-described seek control.
6, a controller 207 for performing settling control,
And a controller 208 for performing a following system control. The position disturbance 203 is a disturbance component due to observation noise or the like, and the force disturbance is an amplifier noise or a disturbance component from the outside mechanically.

【0019】この様に構成した位置決め制御系は、目標
位置201と制御対象212の出力である変位213と
の差を位置誤差202として出力し、この位置誤差20
2に位置外乱203を加えた位置誤差信号204をスイ
ッチ205を介してコントローラブロック214に入力
する。このときスイッチ205は、制御モードの選択に
応じて内部のスイッチを切り換えて該当のコントローラ
206〜208に位置誤差信号204を入力する様に制
御する。例えば、位置誤差信号204が大きい場合、即
ち目標位置までの距離が大きい場合は、コントローラ2
06を用いて速度制御を行って目標位置までヘッドを高
速に移動させ、位置誤差信号204が小さくなった時
点、即ちヘッドが目標位置近傍に到達した時点でコント
ローラ207に切り換えて目標位置への整定(セトリン
グ)を行い、さらにヘッドが目標位置に整定した以降は
目標位置への追従に適したコントローラ208に切り換
える様に動作する。
The positioning control system configured as described above outputs the difference between the target position 201 and the displacement 213 output from the control object 212 as a position error 202, and outputs this position error
A position error signal 204 obtained by adding the position disturbance 203 to 2 is input to the controller block 214 via the switch 205. At this time, the switch 205 switches the internal switch according to the selection of the control mode, and performs control so that the position error signal 204 is input to the corresponding controllers 206 to 208. For example, when the position error signal 204 is large, that is, when the distance to the target position is large, the controller 2
06, the head is moved at high speed to the target position by performing speed control, and when the position error signal 204 becomes small, that is, when the head reaches the vicinity of the target position, the controller is switched to the controller 207 to settle to the target position. (Settling) is performed, and after the head is settled at the target position, the operation is performed so as to switch to the controller 208 suitable for following the target position.

【0020】このコントローラブロック214の出力が
操作量210となり、操作量210に力外乱211が加
わって制御対象212に入力され、この制御結果(磁気
ヘッドの移動結果)による変位が目標位置にフィードバ
ックされる。
The output of the controller block 214 becomes an operation amount 210, and the operation amount 210 is input to a controlled object 212 by adding a force disturbance 211, and a displacement based on the control result (movement result of the magnetic head) is fed back to a target position. You.

【0021】この様に本実施形態の対象となる磁気ヘッ
ドの移動制御を行う位置決め制御系は、位置誤差信号2
04の大きさに応じてシーク系,セトリング系,フォロ
ーイング系の動作モードを切り換えることにより、磁気
ヘッドを高速且つ精度良く目標トラックに位置づけする
ものである。
As described above, the positioning control system for controlling the movement of the magnetic head, which is the object of the present embodiment, uses the position error signal 2
By switching operation modes of a seek system, a settling system, and a following system according to the size of the magnetic head 04, the magnetic head is positioned at a high speed and with high accuracy on the target track.

【0022】次に本実施形態による目標位置への整定
(セトリング動作)時の位置誤差応答(セトリング応
答)波形を基に制御系応答に隠れている機構系振動の応
答を明確に解析し、例えばオーバーシュートや振動が機
構系振動と制御系応答にそれぞれどの位の割合で起因し
ているのを定量化して解析する手法を説明する図3は、
前述の位置決め制御系による磁気ヘッドの目標位置への
整定(セトリング動作)時の位置誤差応答(セトリング
応答)を模擬した疑似波形であり、時間0の時点で位置
誤差が約1.7あったものが急激に減衰し、一度戻りな
がら徐々に目標位置に減衰して位置決めされる波形を示
している。
Next, based on the position error response (settling response) waveform at the time of settling to the target position (settling operation) according to the present embodiment, the response of the vibration of the mechanical system hidden in the response of the control system is clearly analyzed. FIG. 3 illustrates a method of quantifying and analyzing how much overshoot or vibration is caused by mechanical system vibration and control system response, respectively.
This is a simulated waveform simulating a position error response (settling response) when the magnetic head is set to a target position (settling operation) by the above-described positioning control system, and the position error was about 1.7 at time 0. Shows a waveform that abruptly attenuates, returns once, gradually attenuates to the target position, and is positioned.

【0023】図4から図7は、図3の波形をProny法と
呼ばれる方法を用いてモート゛同定した結果である。尚、
一般にモート゛同定とは、過渡応答波形を指数減衰関数で
表される複数の減衰応答に分離するためのパラメータ同
定であり、本実施形態においては前記セトリング応答の
疑似波形を複数の振動モード及び過減衰モードに分離す
る為に、各モードのパラメータである周波数,振動振
幅,減衰率,初期位相等を同定することである。この図
4は振動モードについて周波数、振動振幅及び減衰率
を、図5は過減衰モードについて減衰率と振動振幅を示
している。ここで、図4と図5の同定結果は、真値と一
致している。図4に示した振動モードは機構系振動を模
擬しており、高い振動周波数成分(減衰率:σ=100
0)は駆動機構系の共振周波数、低い振動周波数成分
(減衰率:σ=−500)は位置決め装置(例えば、磁
気ディスク装置)の筐体振動を模擬し、各々の周波数が
約3000Hz,500Hzであることを表している。
FIGS. 4 to 7 show the results of moat identification of the waveform of FIG. 3 using a method called the Prony method. still,
Generally, moat identification is parameter identification for separating a transient response waveform into a plurality of damping responses represented by an exponential decay function. In the present embodiment, the pseudo waveform of the settling response is divided into a plurality of vibration modes and overdamping. In order to separate the modes, it is necessary to identify the parameters of each mode, such as frequency, vibration amplitude, damping rate, and initial phase. FIG. 4 shows the frequency, the vibration amplitude and the damping rate for the vibration mode, and FIG. 5 shows the damping rate and the vibration amplitude for the over damping mode. Here, the identification results in FIGS. 4 and 5 match the true values. The vibration mode shown in FIG. 4 simulates the vibration of the mechanical system and has a high vibration frequency component (attenuation rate: σ = 100).
0) simulates the resonance frequency of the drive mechanism system, and the low vibration frequency component (attenuation rate: σ = −500) simulates the housing vibration of the positioning device (for example, a magnetic disk device). It indicates that there is.

【0024】この高い振動周波数成分(σ=1000)
による駆動機構系共振は、事前の解析や実験によりその
周波数や減衰比が予測可能であり、同定されたどのモー
ドが駆動機構系共振に当たるか容易に判定することがで
きる。同様に低い振動周波数成分(σ=−500)によ
る筐体振動系共振はについても、周波数と減衰比がある
程度事前に推定できるため、同定されたどのモードが筐
体振動であるか特定することができる。但し、一般に、
駆動機構系共振は装置個体ばらつきや温度条件によっ
て、筐体振動は装置の固定条件によって振幅や周波数が
若干変化することに留意する必要がある。
This high vibration frequency component (σ = 1000)
The frequency and damping ratio of the drive mechanism system resonance can be predicted by prior analysis and experiments, and it is possible to easily determine which of the identified modes corresponds to the drive mechanism system resonance. Similarly, regarding the resonance of the housing vibration system due to the low vibration frequency component (σ = −500), since the frequency and the damping ratio can be estimated to some extent in advance, it is possible to specify which of the identified modes is the housing vibration. it can. However, in general,
It should be noted that the drive mechanism resonance slightly varies in amplitude and frequency depending on the individual device variation and temperature conditions, and the housing vibration slightly varies depending on the fixed conditions of the device.

【0025】図5に示す過減衰モードは、制御系応答を
模擬している。一般に、制御系の応答モードは機構系振
動モードと比べて減衰比が大きいため、過減衰でなくて
も減衰比が所定値より大きいモードを制御系応答として
分離することができる。この図5に示す過減衰モード
は、減衰率がそれぞれ約500rad/s,約1500
rad/s,2000rad/s,2500rad/
s,3000rad/sで減衰することが判る。
The overdamping mode shown in FIG. 5 simulates a control system response. In general, the response mode of the control system has a larger damping ratio than the vibration mode of the mechanical system. Therefore, even if the damping ratio is not overdamped, a mode in which the damping ratio is larger than a predetermined value can be separated as the control system response. In the over-attenuation mode shown in FIG. 5, the attenuation rates are about 500 rad / s and about 1500, respectively.
rad / s, 2000 rad / s, 2500 rad /
It turns out that it attenuates at s, 3000 rad / s.

【0026】図6及び図7は、前述の同定結果を振動モ
ード(機構系振動)と過減衰モード(制御系応答)に分
離した後、それぞれを再び時間応答に変換した振動モー
ド(機構系振動)と過減衰モード(制御系応答)を表す
図である。
FIGS. 6 and 7 show vibration modes (mechanical system vibration) obtained by separating the above-described results into a vibration mode (mechanical system vibration) and an overdamping mode (control system response), and then converting each of them into a time response again. FIG. 7 is a diagram illustrating an over-attenuation mode (control system response).

【0027】モード(機構系振動)は、図6を参照すれ
ば明らかな如く位置誤差に対して当初はオーバーシュー
トし時間経過に従って振動しながら徐々に減衰するモー
ドであることが判り、過減衰モード(制御系応答)は、
図7を参照すれば明らかな如く、時間0から徐々に減衰
するモードであることが判る。
Referring to FIG. 6, the mode (mechanism system vibration) is a mode in which the position error initially overshoots and gradually attenuates while oscillating with the passage of time. (Control system response)
As is clear from FIG. 7, it can be seen that the mode is a mode that gradually decreases from time 0.

【0028】この様に目標位置への整定(セトリング動
作)時の位置誤差応答(セトリング応答)波形をモード
同定し、振動モード(機構系振動)と過減衰モード(制
御系応答)に分離し、それぞれを再び時間応答に変換し
た振動モード(機構系振動)と過減衰モード(制御系応
答)に分離することにより、制御系応答に隠れていた機
構系振動の応答が明確にされていることが分かる。ま
た、両応答を分離することにより、例えばオーバーシュ
ートや振動が、機構系振動と制御系応答にそれぞれどの
位の割合で起因しているのを定量化することができる。
As described above, the mode of the position error response (settling response) waveform at the time of settling (settling operation) to the target position is identified and separated into a vibration mode (mechanical system vibration) and an overdamping mode (control system response). By separating each into the vibration mode (mechanical system vibration) and the overdamping mode (control system response), each of which has been converted into a time response again, the response of the mechanical system vibration hidden in the control system response has been clarified. I understand. Further, by separating the two responses, it is possible to quantify, for example, how much the overshoot or the vibration is caused by the mechanical system vibration and the control system response, respectively.

【0029】次に実際の磁気ディスク装置に前記解析を
適用する場合の1つの注意点を説明する。本実施形態に
よる解析手法においては、前述の図3に示す磁気ヘッド
の目標位置への整定(セトリング動作)時の位置誤差応
答(セトリング応答)の疑似波形に図2を参照して説明
した位置決め制御系に加わる(実装置における)観測ノ
イズ(位置外乱203)を加え、(セトリング動作)時
の位置誤差応答(セトリング応答)の波形を得る。この
波形は、図8に示す如く、図3に示した波形に比べて上
下に振れながら減衰することが判る。
Next, one point of caution when applying the above analysis to an actual magnetic disk drive will be described. In the analysis method according to the present embodiment, the positioning control described with reference to FIG. 2 is applied to the pseudo waveform of the position error response (settling response) when the magnetic head is set to the target position (settling operation) shown in FIG. The observation noise (position disturbance 203) (in the actual device) added to the system is added to obtain a waveform of a position error response (settling response) at the time of (settling operation). As shown in FIG. 8, this waveform attenuates while swinging up and down as compared to the waveform shown in FIG.

【0030】本実施形態による解析手法は、この図8に
示した位置誤差応答(セトリング応答)の波形を基に前
述した手法により各種モード同定を行い、図9に示した
同定振動モードに関する周波数,振動振幅,減衰率の波
形図、図10に示す同定過減衰モードに関する減衰率,
振動振幅の波形図、図11に示す振動モードに関する再
現時間応答波形図、図12に示す図10の過減衰モード
に関する再現時間応答波形図を得る。
In the analysis method according to the present embodiment, various modes are identified by the method described above based on the waveform of the position error response (settling response) shown in FIG. 8, and the frequency and the frequency related to the identified vibration mode shown in FIG. Waveform diagram of vibration amplitude and damping rate, damping rate for the identified overdamping mode shown in FIG.
A vibration amplitude waveform diagram, a reproduction time response waveform diagram for the vibration mode shown in FIG. 11, and a reproduction time response waveform diagram for the overdamping mode shown in FIG. 10 shown in FIG. 12 are obtained.

【0031】図9に示す実装置の減衰率は、図4の疑似
モデルに比べて駆動機構系の共振周波数(3000Hz
近傍)約が1/3に減少し、且つ該周波数より低周波数
領域に分散したことが判り、図10に示す過減衰モード
は、図5の疑似モデルに比べて低周波数領域に分散した
ことが判り、図11に示す振動モードに関する再現時間
応答は、図5の疑似モデルに比べて更に上下に振れなが
ら減衰し、且つ同定結果誤差も振動することが判り、図
12に示す過減衰モードに関する再現時間応答は、図7
の疑似モデルに比べて略同様に減衰するものの同定結果
誤差が当初に若干発生することが判る。
The damping rate of the actual device shown in FIG. 9 is higher than the resonance frequency (3000 Hz) of the driving mechanism system as compared with the pseudo model of FIG.
(Neighborhood) is reduced to about 1/3, and it is found that the frequency is dispersed in the lower frequency region than the frequency. The over-attenuation mode shown in FIG. 10 is dispersed in the lower frequency region as compared with the pseudo model in FIG. It can be seen that the reproduction time response for the vibration mode shown in FIG. 11 is attenuated while swinging up and down as compared to the pseudo model of FIG. 5, and that the identification result error also oscillates. The time response is shown in FIG.
It can be seen that, although the attenuation is substantially the same as that of the pseudo model, an identification result error occurs slightly at the beginning.

【0032】本実施形態による磁気ディスク装置は、磁
気ディスク装置そのものに前記解析手法を実行する機能
を持たせ、前記位置決め制御系における実装置の同定振
動モードに関する周波数,振動振幅,減衰率の波形、同
定過減衰モードに関する減衰率,振動振幅の波形、振動
モードに関する再現時間応答波形、過減衰モードに関す
る再現時間応答波形図を得る。また本実施形態による磁
気ディスク装置の解析装置は、同様に前記解析手法を実
行する機能を持ち、接続した磁気ディスク装置を駆動し
て位置決め制御を行い、同様に位置決め制御系における
実装置の同定振動モードに関する周波数,振動振幅,減
衰率の波形、同定過減衰モードに関する減衰率,振動振
幅の波形、振動モードに関する再現時間応答波形、過減
衰モードに関する再現時間応答波形図を得る。
The magnetic disk drive according to the present embodiment has a function of executing the above-described analysis method in the magnetic disk drive itself, and the frequency, the vibration amplitude, the damping rate waveform, and the like relating to the identification vibration mode of the real device in the positioning control system. A waveform of the damping rate and vibration amplitude for the identified overdamping mode, a reproduction time response waveform for the vibration mode, and a reproduction time response waveform diagram for the overdamping mode are obtained. The analyzer of the magnetic disk drive according to the present embodiment also has a function of executing the above-described analysis method, drives the connected magnetic disk drive to perform positioning control, and similarly performs the identification vibration of the real device in the positioning control system. A waveform of the frequency, vibration amplitude, and damping rate for the mode, a damping rate and vibration amplitude for the identified overdamping mode, a reproduction time response waveform for the vibration mode, and a reproduction time response waveform chart for the overdamping mode are obtained.

【0033】この解析を行った磁気ディスク装置及びそ
の解析装置からは、位置誤差信号には図2に示す様な位
置外乱(観測ノイズ)や、セトリング応答とは直接関係
のない同期振動や非同期振動のようなディスク振動成分
が含まれるので、モード同定がこれら成分に影響されて
図9から図12の様な誤った解析結果が得られる危険性
があり、これを避ける為にはセトリング応答波形を複数
回観測して波形の平均化処理を行い、セトリング応答と
は直接関係しない成分を除去する必要がある。
From the magnetic disk device and the analyzing device that have performed this analysis, the position error signal includes a position disturbance (observation noise) as shown in FIG. 2 and a synchronous or asynchronous vibration that is not directly related to the settling response. Therefore, there is a risk that the mode identification is affected by these components and erroneous analysis results as shown in FIGS. 9 to 12 are obtained. In order to avoid this, the settling response waveform must be changed. It is necessary to perform waveform averaging by observing a plurality of times to remove components that are not directly related to the settling response.

【0034】以上の一連の流れをフローチャートにまと
めると図1となる。測定対象である磁気ディスク装置1
01のセトリング応答波形を繰り返し観測し(ステップ
102)、平均化処理ステップを行う(ステップ10
3)。得られた平均化セトリング応答波形をProny法など
を用いてモード同定する(ステップ104)。同定結果と
しては、振動周波数、振動振幅、減衰率、減衰比、初期
位相の各値が得られる。同定結果と事前情報(105)を
比較して、特定の機構系共振や筐体振動モードなどと判
定されるモードの振動振幅が所定値より大きいか否かを
判定し(ステップ106)、大きい場合は磁気ディスク装
置に対して障害発生処理を実行する或いはその指示を磁
気ディスク装置に行う(ステップ112)。一方、モード
同定結果は、得られたモード減衰比を基準に機構系振動
(ステップ108)と制御系応答(ステップ110)に分離
され(ステップ107)、それぞれの振動量が所定値より
大きいか否か判定される(ステップ109,ステップ1
11)。振動量が所定値より大きな場合は、磁気ディス
ク装置に対して障害発生処理を実行する或いはその指示
を磁気ディスク装置に行う(ステップ112)。ここで、
機構系振動(ステップ108)と制御系応答(ステップ1
10)の振動量としては、離散信号の2ノルム等を用い
ることが考えられる。
FIG. 1 is a flowchart summarizing the above series of flows. Magnetic disk device 1 to be measured
01 is repeatedly observed (step 102), and an averaging process step is performed (step 10).
3). The mode of the obtained averaged settling response waveform is identified using the Prony method or the like (step 104). As the identification result, respective values of the vibration frequency, the vibration amplitude, the damping rate, the damping ratio, and the initial phase are obtained. By comparing the identification result and the prior information (105), it is determined whether or not the vibration amplitude of a mode determined as a specific mechanical system resonance or a housing vibration mode is larger than a predetermined value (step 106). Executes a failure occurrence process on the magnetic disk device or gives an instruction to the magnetic disk device (step 112). On the other hand, the mode identification result is based on the obtained system damping ratio
(Step 108) and the control system response (Step 110) (Step 107), and it is determined whether or not each vibration amount is larger than a predetermined value (Step 109, Step 1).
11). If the amount of vibration is larger than the predetermined value, a failure occurrence process is executed for the magnetic disk device or an instruction thereof is issued to the magnetic disk device (step 112). here,
Mechanical system vibration (Step 108) and control system response (Step 1)
As the vibration amount of 10), it is conceivable to use a 2-norm of a discrete signal or the like.

【0035】図13は、以上のセトリング応答解析を行
う解析装置の一例を示す図である。本実施形態による解
析装置1308は、解析対象である磁気ディスク装置1
301のセトリング応答波形、即ちセトリング動作中の
位置誤差信号1302をデータ入力部1303により収
集し、収集したデータを記憶装置1305に保存し、デ
ータ収集が終了したことを演算処理部1304に知ら
せ、演算処理部1304により記憶装置1305に保存
されているセトリング応答波形をモード同定し、同じく
記憶装置1305に保存されている事前情報を利用して
モード同定結果を判定し、必要に応じて磁気ディスクに
対して障害発生処理を実行する或いはその指示を磁気デ
ィスク装置に行う。前記演算処理部1304は、セトリ
ング応答波形を測定するためのシーク動作命令を磁気デ
ィスクに、測定開始命令をデータ入力部1303に発行
する。同定結果は、表示部1306に表示される。
FIG. 13 is a diagram showing an example of an analyzer for performing the above settling response analysis. The analysis device 1308 according to the present embodiment is a magnetic disk device 1 to be analyzed.
The settling response waveform of 301, that is, the position error signal 1302 during the settling operation is collected by the data input unit 1303, the collected data is stored in the storage device 1305, and the completion of the data collection is notified to the arithmetic processing unit 1304. The processing unit 1304 identifies the mode of the settling response waveform stored in the storage device 1305, determines the mode identification result using the advance information also stored in the storage device 1305, and determines the mode identification result for the magnetic disk as necessary. To execute the failure occurrence processing or instruct the magnetic disk device to issue the instruction. The arithmetic processing unit 1304 issues a seek operation command for measuring the settling response waveform to the magnetic disk, and issues a measurement start command to the data input unit 1303. The identification result is displayed on the display unit 1306.

【0036】本実施形態による磁気ディスク装置及びそ
の解析装置は、セトリング応答波形に基づく各種応答波
形の測定を複数回行い、この波形の平均化処理を行い、
この解析結果に基づき磁気ディスク装置の位置決め制御
系の各種パラメータ(例えば図2に示すセトリング系コ
ントローラ207のゲイン他のパラメータ)の設定を調
整すると共に、磁気ヘッド乃至磁気ヘッド駆動系乃至筐
体の材質/構造等の変更を行うことにより、図9〜図1
2に示した各種応答特性が所定のマージンに収めること
ができ、しいては磁気ディスク装置の位置決め特性を向
上することができる。
The magnetic disk drive and the analyzer according to the present embodiment measure various response waveforms based on the settling response waveform a plurality of times, and perform averaging processing of the waveforms.
Based on the analysis results, the setting of various parameters of the positioning control system of the magnetic disk drive (for example, other parameters such as the gain of the settling system controller 207 shown in FIG. 2) is adjusted, and the material of the magnetic head, the magnetic head drive system, and the housing 9 to 1 by changing the structure and the like.
The various response characteristics shown in FIG. 2 can be kept within a predetermined margin, and the positioning characteristics of the magnetic disk drive can be improved.

【0037】この様に本実施形態による磁気ディスク装
置及びその解析装置は、磁気ヘッドが目標位置に整定す
るときの位置決め誤差応答波形(セトリング応答波形)
を観測し、セトリング応答波形についてモード同定を行
い、得られた同定結果の一部であるモード減衰比を基準
に該位置決め誤差応答波形を機構系応答と制御系応答に
分離し、機構系応答もしくは制御系応答の振動量をあら
かじめ定めた所定値と比較することにより、セトリング
異常か否かを検出する。また、得られた同定結果の一部
であるモード周波数とモード減衰比を基にヘッド駆動系
共振或いは筐体振動を検出し、その振動振幅が許容範囲
か否かを判定する。この判定結果に従って、シーク動作
終了判定条件を変更する等の処理を行うことにより、磁
気ディスク装置の信頼性を向上することができる。ま
た、上記モード同定を行うことでセトリング振動の要因
分離、定量的な評価が可能になり、開発効率を向上する
ことができる。
As described above, the magnetic disk drive and the analyzer according to the present embodiment provide a positioning error response waveform (settling response waveform) when the magnetic head is settled at the target position.
Is observed, mode identification is performed on the settling response waveform, and the positioning error response waveform is separated into a mechanical response and a control response based on the modal damping ratio that is a part of the obtained identification result. By comparing the amount of vibration of the control system response with a predetermined value, it is detected whether or not settling is abnormal. Further, based on the mode frequency and the mode attenuation ratio, which are part of the obtained identification result, head drive system resonance or housing vibration is detected, and it is determined whether or not the vibration amplitude is within an allowable range. The reliability of the magnetic disk device can be improved by performing processing such as changing the seek operation end determination condition according to the determination result. Further, by performing the mode identification, it becomes possible to separate the factors of the settling vibration and quantitatively evaluate it, thereby improving the development efficiency.

【0038】尚、本発明は次に述べる実施形態としても
表すことができる。 <実施形態1>位置情報記録領域とデータ記録領域が設
けられたディスクと、該ディスクを回転させるスピンド
ルモータと、該位置情報記録領域に記録された位置情報
と、該位置情報を検出するヘッドと、検出された該位置
情報を復調する復調部と、該ヘッドを該ディスクの任意
の位置に移動させるための駆動機構と駆動回路からなる
駆動部と、復調された該位置情報に基づき該駆動部に指
令を与える位置決め制御演算部を有する磁気デスク装置
を対象とし、該ヘッドが目標位置に整定するときの位置
決め誤差応答波形を複数回観測し、該位置決め誤差応答
波形を平均化処理し、該平均化応答波形についてモード
同定を行う機能を有することを特徴とする磁気ディスク
装置の解析装置。
The present invention can be represented by the following embodiments. <First Embodiment> A disk provided with a position information recording area and a data recording area, a spindle motor for rotating the disk, position information recorded in the position information recording area, and a head for detecting the position information A demodulation unit for demodulating the detected position information, a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the head to an arbitrary position on the disk, and a driving unit based on the demodulated position information. For a magnetic desk device having a positioning control operation unit that gives a command to the head, a positioning error response waveform when the head is settled at a target position is observed a plurality of times, and the positioning error response waveform is averaged. An analysis apparatus for a magnetic disk drive, having a function of performing mode identification on a normalized response waveform.

【0039】<実施形態2>位置情報記録領域とデータ
記録領域が設けられたディスクと、該ディスクを回転さ
せるスピンドルモータと、該位置情報記録領域に記録さ
れた位置情報と、該位置情報を検出するヘッドと、検出
された該位置情報を復調する復調部と、該ヘッドを該デ
ィスクの任意の位置に移動させるための駆動機構と駆動
回路からなる駆動部と、復調された該位置情報に基づき
該駆動部に指令を与える位置決め制御演算部を有する磁
気デスク装置を対象とし、該ヘッドが目標位置に整定す
るときの位置決め誤差応答波形を観測し、該位置決め誤
差応答波形についてモード同定を行い、得られた同定結
果の一部であるモード減衰比を基準に該位置決め誤差応
答波形を機構系応答と制御系応答に分離する機能を有す
ることを特徴とする磁気ディスク装置の解析装置。
<Embodiment 2> A disk provided with a position information recording area and a data recording area, a spindle motor for rotating the disk, position information recorded in the position information recording area, and detection of the position information Based on the demodulated position information, a demodulation unit for demodulating the detected position information, a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the head to an arbitrary position on the disk, Targeting a magnetic desk device having a positioning control operation unit for giving a command to the drive unit, observing a positioning error response waveform when the head settles to a target position, performing mode identification on the positioning error response waveform, and A function of separating the positioning error response waveform into a mechanical system response and a control system response based on a mode damping ratio which is a part of the obtained identification result. Analysis apparatus of the magnetic disk drive.

【0040】<実施形態3>位置情報記録領域とデータ
記録領域が設けられたディスクと、該ディスクを回転さ
せるスピンドルモータと、該位置情報記録領域に記録さ
れた位置情報と、該位置情報を検出するヘッドと、検出
された該位置情報を復調する復調部と、該ヘッドを該デ
ィスクの任意の位置に移動させるための駆動機構と駆動
回路からなる駆動部と、復調された該位置情報に基づき
該駆動部に指令を与える位置決め制御演算部を有する磁
気デスク装置を対象とし、該ヘッドが目標位置に整定す
るときの位置決め誤差応答波形を観測し、該位置決め誤
差応答波形についてモード同定を行い、得られた同定結
果に従い、磁気ディスク装置に障害発生回避処理の設定
を行う或いはその指示行う機能を有することを特徴とす
る磁気ディスク装置の解析装置。
<Embodiment 3> A disk provided with a position information recording area and a data recording area, a spindle motor for rotating the disk, position information recorded in the position information recording area, and detection of the position information Based on the demodulated position information, a demodulation unit for demodulating the detected position information, a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the head to an arbitrary position on the disk, Targeting a magnetic desk device having a positioning control operation unit for giving a command to the drive unit, observing a positioning error response waveform when the head settles to a target position, performing mode identification on the positioning error response waveform, and A magnetic disk drive having a function of setting or instructing a failure occurrence avoidance process in the magnetic disk drive according to the identification result obtained. Of the analysis apparatus.

【0041】<実施形態4>位置情報記録領域とデータ
記録領域が設けられたディスクと、該ディスクを回転さ
せるスピンドルモータと、該位置情報記録領域に記録さ
れた位置情報と、該位置情報を検出するヘッドと、検出
された該位置情報を復調する復調部と、該ヘッドを該デ
ィスクの任意の位置に移動させるための駆動機構と駆動
回路からなる駆動部と、復調された該位置情報に基づき
該駆動部に指令を与える位置決め制御演算部を有する磁
気デスク装置において、該ヘッドが目標位置に整定する
ときの位置決め誤差応答波形を観測し、該位置決め誤差
応答波形についてモード同定を行い、その結果として得
られる特定モードの振幅があらかじめ定めた所定値以上
か未満かを比較する機能を有することを特徴とする磁気
ディスク装置。
<Embodiment 4> A disk provided with a position information recording area and a data recording area, a spindle motor for rotating the disk, position information recorded in the position information recording area, and detection of the position information Based on the demodulated position information, a demodulation unit for demodulating the detected position information, a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the head to an arbitrary position on the disk, In a magnetic desk device having a positioning control operation unit that gives a command to the drive unit, a positioning error response waveform when the head is settled at a target position is observed, mode identification is performed on the positioning error response waveform, and as a result, A magnetic disk drive having a function of comparing whether the obtained amplitude of a specific mode is equal to or larger than a predetermined value.

【0042】<実施形態5>位置情報記録領域とデータ
記録領域が設けられたディスクと、該ディスクを回転さ
せるスピンドルモータと、該位置情報記録領域に記録さ
れた位置情報と、該位置情報を検出するヘッドと、検出
された該位置情報を復調する復調部と、該ヘッドを該デ
ィスクの任意の位置に移動させるための駆動機構と駆動
回路からなる駆動部と、復調された該位置情報に基づき
該駆動部に指令を与える位置決め制御演算部を有する磁
気デスク装置において、該ヘッドが目標位置に整定する
ときの位置決め誤差応答波形を観測し、該位置決め誤差
応答波形についてモード同定を行い、得られた同定結果
の一部であるモード減衰比を基準に該位置決め誤差応答
波形を機構系応答と制御系応答に分離し、該機構系応答
もしくは該制御系応答の振動量をあらかじめ定めた所定
値と比較する機能を有することを特徴とする磁気ディス
ク装置。
<Embodiment 5> A disk provided with a position information recording area and a data recording area, a spindle motor for rotating the disk, position information recorded in the position information recording area, and detection of the position information Based on the demodulated position information, a demodulation unit for demodulating the detected position information, a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the head to an arbitrary position on the disk, In a magnetic desk device having a positioning control operation unit for giving a command to the drive unit, a positioning error response waveform when the head settles to a target position is observed, and mode identification is performed on the positioning error response waveform. The positioning error response waveform is separated into a mechanical system response and a control system response based on a mode damping ratio which is a part of the identification result, and the mechanical system response or the control system response is separated. Magnetic disk apparatus characterized by having a function of comparing the predetermined value with the vibration amount of answers.

【0043】<実施形態6>位置情報記録領域とデータ
記録領域が設けられたディスクと、該ディスクを回転さ
せるスピンドルモータと、該位置情報記録領域に記録さ
れた位置情報と、該位置情報を検出するヘッドと、検出
された該位置情報を復調する復調部と、該ヘッドを該デ
ィスクの任意の位置に移動させるための駆動機構と駆動
回路からなる駆動部と、復調された該位置情報に基づき
該駆動部に指令を与える位置決め制御演算部を有する磁
気デスク装置において、該ヘッドが目標位置に整定する
ときの位置決め誤差応答波形を観測し、該位置決め誤差
応答波形についてモード同定を行い、その結果として得
られる特定モードの振幅を基準として、シーク動作終了
判定条件を変更する等の障害発生回避処理を行う機能を
有することを特徴とする磁気ディスク装置。
<Embodiment 6> A disk provided with a position information recording area and a data recording area, a spindle motor for rotating the disk, position information recorded in the position information recording area, and detection of the position information Based on the demodulated position information, a demodulation unit for demodulating the detected position information, a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the head to an arbitrary position on the disk, In a magnetic desk device having a positioning control operation unit that gives a command to the drive unit, a positioning error response waveform when the head is settled at a target position is observed, mode identification is performed on the positioning error response waveform, and as a result, It has a function of performing a failure occurrence avoidance process such as changing the seek operation end determination condition based on the obtained amplitude of the specific mode. The magnetic disk device that.

【0044】<実施形態7>位置情報記録領域とデータ
記録領域が設けられたディスクと、該ディスクを回転さ
せるスピンドルモータと、該位置情報記録領域に記録さ
れた位置情報と、該位置情報を検出するヘッドと、検出
された該位置情報を復調する復調部と、該ヘッドを該デ
ィスクの任意の位置に移動させるための駆動機構と駆動
回路からなる駆動部と、復調された該位置情報に基づき
該駆動部に指令を与える位置決め制御演算部を有する磁
気デスク装置において、該ヘッドが目標位置に整定する
ときの位置決め誤差応答波形を観測し、該位置決め誤差
応答波形についてモード同定を行い、得られた同定結果
の一部であるモード減衰比を基準に該位置決め誤差応答
波形を機構系応答と制御系応答に分離し、該機構系応答
もしくは該制御系応答の振動量を基準として、シーク動
作終了判定条件を変更する等の障害発生回避処理を行う
機能を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
<Embodiment 7> A disk provided with a position information recording area and a data recording area, a spindle motor for rotating the disk, position information recorded in the position information recording area, and detection of the position information Based on the demodulated position information, a demodulation unit for demodulating the detected position information, a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the head to an arbitrary position on the disk, In a magnetic desk device having a positioning control operation unit for giving a command to the drive unit, a positioning error response waveform when the head settles to a target position is observed, and mode identification is performed on the positioning error response waveform. The positioning error response waveform is separated into a mechanical system response and a control system response based on a mode damping ratio which is a part of the identification result, and the mechanical system response or the control system response is separated. Based on the vibration amount of the answer, a magnetic disk apparatus characterized by having a function of a failure avoidance processing such as changing the seek operation end determination condition.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、磁気ディスク装置のヘ
ッド位置決めセトリング応答解析から、装置がデータの
記録再生エラーの発生につながる状態か否かを検出で
き、これに基づいて事前に障害発生回避処理が行うこと
により、装置の信頼性を高めることが出来る。また、セ
トリング応答解析から、セトリング応答における問題点
を定量化でき、開発効率を高めることができる。
According to the present invention, it is possible to detect from the head positioning settling response analysis of a magnetic disk drive whether or not the apparatus is in a state that will lead to the occurrence of a data recording / reproducing error. By performing the processing, the reliability of the device can be improved. Further, from the settling response analysis, problems in the settling response can be quantified, and the development efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるセトリング応答解析手法の手順を
示すフローチャートの一実施形態を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a flowchart showing a procedure of a settling response analysis method according to the present invention.

【図2】本発明の対象となる磁気ディスク装置の位置決
め制御系の構造の一例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the structure of a positioning control system of a magnetic disk device to which the present invention is applied.

【図3】セトリング応答波形を模擬した疑似波形の一例
を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a pseudo waveform simulating a settling response waveform.

【図4】図3に対する同定振動モードに関する周波数、
振動振幅、減衰率の一表示例を示す図。
FIG. 4 shows the frequency for the identified vibration mode for FIG. 3,
The figure which shows the example of a display of a vibration amplitude and a damping rate.

【図5】図3に対する同定過減衰モードに関する減衰
率、振動振幅の一表示例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a display example of a damping rate and a vibration amplitude related to the identified overdamping mode with respect to FIG. 3;

【図6】図4の振動モードに関する再現時間応答波形の
一例を示す図。
FIG. 6 is a view showing an example of a reproduction time response waveform relating to the vibration mode of FIG. 4;

【図7】図5の過減衰モードに関する再現時間応答波形
の一例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a reproduction time response waveform relating to the over-attenuation mode of FIG. 5;

【図8】図3に示す疑似波形に観測ノイズを加えた場合
の一例を示す図。
8 is a diagram illustrating an example of a case where observation noise is added to the pseudo waveform illustrated in FIG. 3;

【図9】図8に対する同定振動モードに関する周波数、
振動振幅、減衰率の一表示例を示す図。
FIG. 9 shows the frequency for the identified vibration mode for FIG. 8,
The figure which shows the example of a display of a vibration amplitude and a damping rate.

【図10】図8に対する同定過減衰モードに関する減衰
率、振動振幅の一表示例を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a display example of a damping rate and a vibration amplitude regarding the identified over-damping mode with respect to FIG. 8;

【図11】図9の振動モードに関する再現時間応答波形
の一例を示す図。
FIG. 11 is a view showing an example of a reproduction time response waveform relating to the vibration mode of FIG. 9;

【図12】図10の過減衰モードに関する再現時間応答
波形の一例を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a reproduction time response waveform relating to the over-attenuation mode of FIG. 10;

【図13】本発明の一実施形態による解析装置構成の一
例を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of an analyzer according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101・・・磁気ディスク装置、102・・・セトリン
グ応答波形観測、103・・平均化処理、104・・・
モード同定、105・・・事前情報、106・・・特定
モード振幅判定、107・・・セトリング応答分離、1
08・・・機構系振動、109・・・振動量判定、11
0・・・制御系応答、111・・・振動量判定、112
・・・障害回避処理実行、113・・・セトリング応答
解析手法手順、114・・・終了処理、201・・・目
標位置、202・・・位置誤差、203位置外乱、20
4・・・位置誤差信号、205・・・スイッチ、206
・・・コントローラ、207・・・コントローラ、20
8・・・コントローラ、209・・・スイッチ、210
操作量、211・・・力外乱、212・・・制御対象、
213・・・変位、214・・・コントローラブロッ
ク、1301・・・解析対象、1302・・・位置誤差
信号、1303・・・データ入力部、1304・・・演
算処理部、1305・・・記憶装置、1306・・・表
示部、1307・・・シーク命令・障害回避処理、13
08・・・解析装置
101: magnetic disk drive, 102: settling response waveform observation, 103: averaging process, 104:
Mode identification, 105: prior information, 106: specific mode amplitude determination, 107: settling response separation, 1
08 ... mechanical system vibration, 109 ... vibration amount judgment, 11
0: control system response, 111: vibration amount determination, 112
... execution of obstacle avoidance processing, 113 ... settling response analysis procedure, 114 ... end processing, 201 ... target position, 202 ... position error, 203 position disturbance, 20
4 ... Position error signal, 205 ... Switch, 206
... Controller, 207 ... Controller, 20
8 ... controller, 209 ... switch, 210
Manipulated variable, 211: force disturbance, 212: controlled object,
213: displacement, 214: controller block, 1301: analysis target, 1302: position error signal, 1303: data input unit, 1304: arithmetic processing unit, 1305: storage device 1306: display unit, 1307: seek command / failure avoidance process, 13
08 Analysis device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三枝 省三 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業所内 Fターム(参考) 5D096 AA02 BB01 DD05 EE03 GG10 HH11 KK11 KK12 RR01 RR02 RR09 RR12  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Shozo Saegusa 2880 Kozu, Odawara-shi, Kanagawa F-term in Hitachi, Ltd. Storage System Works (Reference) 5D096 AA02 BB01 DD05 EE03 GG10 HH11 KK11 KK12 RR01 RR02 RR09 RR12

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位置情報を記録する位置情報記録領域と
データを記録再生するデータ記録領域とを持つ磁気ディ
スクと、該磁気ディスクの位置情報記録領域から位置情
報を検出する磁気ヘッドと、該検出された該位置情報を
復調する復調部と、前記磁気ヘッドを磁気ディスクの任
意の位置に移動する駆動機構及び駆動回路とからなる駆
動部と、前記復調された位置情報に基づき駆動部に指令
を与えて磁気ヘッドの位置決めを制御する制御部とを備
える磁気ディスク装置において、 前記制御部が、磁気ヘッドが目標の位置に整定する際の
位置決め誤差応答波形を測定し、この測定した位置決め
誤差応答波形の複数のモードを同定し、該同定した複数
のモードの内、特定のモードの振幅が所定値以上か未満
かを比較することにより磁気ヘッドの位置決め特性を解
析することを特徴とする磁気ディスク装置。
A magnetic disk having a position information recording area for recording position information and a data recording area for recording and reproducing data; a magnetic head for detecting position information from the position information recording area of the magnetic disk; A demodulation unit for demodulating the position information, a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the magnetic head to an arbitrary position on the magnetic disk, and a command to the driving unit based on the demodulated position information. And a control unit for controlling the positioning of the magnetic head by providing the control unit, the control unit measures a positioning error response waveform when the magnetic head is settled at a target position, and the measured positioning error response waveform. Of the magnetic head by identifying whether the amplitude of a specific mode among the identified modes is equal to or larger than a predetermined value. Magnetic disk apparatus characterized by analyzing the determined characteristics.
【請求項2】 位置情報を記録する位置情報記録領域と
データを記録再生するデータ記録領域とを持つ磁気ディ
スクと、該磁気ディスクの位置情報記録領域から位置情
報を検出する磁気ヘッドと、該検出された該位置情報を
復調する復調部と、前記磁気ヘッドを磁気ディスクの任
意の位置に移動する駆動機構及び駆動回路とからなる駆
動部と、前記復調された位置情報に基づき駆動部に指令
を与えて磁気ヘッドの位置決めを制御する制御部とを備
える磁気ディスク装置において、 前記制御部が、磁気ヘッドが目標位置に整定するときの
位置決め誤差応答波形を観測し、該位置決め誤差応答波
形についてモード同定を行い、得られた同定結果の一部
であるモード減衰比を基準に該位置決め誤差応答波形を
機構系応答と制御系応答に分離し、該機構系応答もしく
は該制御系応答の振動量をあらかじめ定めた所定値と比
較する機能を有することを特徴とする磁気ディスク装
置。
2. A magnetic disk having a position information recording area for recording position information and a data recording area for recording and reproducing data, a magnetic head for detecting position information from the position information recording area of the magnetic disk, A demodulation unit for demodulating the position information, a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the magnetic head to an arbitrary position on the magnetic disk, and a command to the driving unit based on the demodulated position information. And a control unit for controlling the positioning of the magnetic head by providing the control unit, wherein the control unit observes a positioning error response waveform when the magnetic head settles at a target position, and identifies a mode with respect to the positioning error response waveform. The positioning error response waveform is separated into a mechanical system response and a control system response based on the modal damping ratio which is a part of the obtained identification result. Magnetic disk apparatus characterized by having a system response or function of comparing with a predetermined value amount of vibration of the control system response.
【請求項3】 位置情報を記録する位置情報記録領域と
データを記録再生するデータ記録領域とを持つ磁気ディ
スクと、該磁気ディスクの位置情報記録領域から位置情
報を検出する磁気ヘッドと、該検出された該位置情報を
復調する復調部と、前記磁気ヘッドを磁気ディスクの任
意の位置に移動する駆動機構及び駆動回路とからなる駆
動部と、前記復調された位置情報に基づき駆動部に指令
を与えて磁気ヘッドの位置決めを制御する制御部とを備
える磁気ディスク装置を解析対象とする解析装置であっ
て、 前記磁気ヘッドが目標位置に整定するときの位置決め誤
差応答波形を複数回観測し、該位置決め誤差応答波形を
平均化処理し、該平均化応答波形についてモード同定を
行う機能を有することを特徴とする磁気ディスク装置の
解析装置。
3. A magnetic disk having a position information recording area for recording position information and a data recording area for recording and reproducing data, a magnetic head for detecting position information from the position information recording area of the magnetic disk, A demodulation unit for demodulating the position information, a driving unit including a driving mechanism and a driving circuit for moving the magnetic head to an arbitrary position on the magnetic disk, and a command to the driving unit based on the demodulated position information. And a control unit for controlling the positioning of the magnetic head to provide a magnetic disk device for analysis, the positioning error response waveform when the magnetic head settles to the target position is observed a plurality of times, An analysis apparatus for a magnetic disk drive, having a function of averaging a positioning error response waveform and performing mode identification on the averaged response waveform.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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