JP2002251858A - Disk device - Google Patents

Disk device

Info

Publication number
JP2002251858A
JP2002251858A JP2001050897A JP2001050897A JP2002251858A JP 2002251858 A JP2002251858 A JP 2002251858A JP 2001050897 A JP2001050897 A JP 2001050897A JP 2001050897 A JP2001050897 A JP 2001050897A JP 2002251858 A JP2002251858 A JP 2002251858A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
load
speed
head
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001050897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Inaji
稲治  利夫
Hiroshi Takaso
高祖  洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001050897A priority Critical patent/JP2002251858A/en
Publication of JP2002251858A publication Critical patent/JP2002251858A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a disk device capable of performing stable positioning control even if the disk device is vibrated and impacted. SOLUTION: The disk device is provided with a means 10 for driving an actuator 9 of a magnetic head 2, a voltage detection means 11 for outputting a voltage signal Va generated in driving the actuator, a speed load estimation means 12 for outputting a speed estimation signal vest of the head and a load estimation signal τdest of the actuator from a driving signal u and the voltage signal Va, a speed control means 14 for generating a speed control signal cv, a position detection means 16 for generating an error signal ex corresponding to the present position of the head, a position control means 17 for generating a position control signal cx, a corrector 15 for outputting a driving signal u from the load estimation signal τdest and the control signal c, a selection means 18 for selecting either the speed control signal cv or the position selection signal cx, and a level detector 19 for outputting a change-over signal to the selection signal 19 for outputting the change-over signal to the selection means according to the size of the load estimation signal τddest .

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータに
よりヘッドをディスク面上にロードし、またディスク面
上からアンロードさせるロード・アンロード機構を有す
るディスク装置に関し、さらに磁気ヘッドなどの記録/
再生ヘッドをアクチュエータにより記録媒体であるディ
スクの目標トラックの所望の位置へ高精度に位置決めす
ることができ、かつ位置決め動作時において外部から加
わる衝撃や振動によりヘッドがディスクと衝突してヘッ
ドやディスクを損傷するのを防止するように構成されて
いるディスク装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disk drive having a load / unload mechanism for loading a head onto a disk surface by an actuator and unloading the disk from the disk surface.
The reproducing head can be positioned to a desired position of a target track of a disk as a recording medium with high accuracy by an actuator, and the head and the disk collide with the disk due to external impact or vibration during the positioning operation. The present invention relates to a disk device configured to prevent damage.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置は、小型化、大
容量化が急速に進んでいる。従来の磁気ディスク装置で
は、コンタクトスタート・ストップ(CSS)方式が採
用されている。これらCSS方式のディスク装置では、
ディスクが停止している非動作時には、ヘッドが搭載さ
れたヘッドスライダをディスク表面のデータ領域外に形
成された退避領域に着地させている。したがって、CS
S方式の磁気ディスク装置では、ヘッドスライダが衝撃
によりデータ領域に移動してディスク表面を傷つけた
り、ディスクデータ領域表面に吸着されたりする危険性
があった。
2. Description of the Related Art In recent years, the size and capacity of magnetic disk drives have been rapidly increasing. In a conventional magnetic disk drive, a contact start / stop (CSS) method is employed. In these CSS type disk devices,
When the disk is stopped and not operating, the head slider on which the head is mounted lands on a retreat area formed outside the data area on the disk surface. Therefore, CS
In the S-type magnetic disk drive, there is a danger that the head slider moves to the data area due to an impact, damaging the disk surface, or being attracted to the disk data area surface.

【0003】このような危険性を回避し、非動作時の信
頼性を高めることを目的として、ヘッドロード・アンロ
ード機構を有するディスク装置が開発されている。これ
は、ディスク外周縁の外側にランプブロックを配置して
おき、ディスク装置の動作を停止するときには、アーム
を回動させてアームのサスペンションタブをランプブロ
ックのタブ保持面に載せることにより、ヘッドスライダ
をアンロードさせるものである。また、ディスク装置が
動作を開始するときには、ヘッドアームを回動させてヘ
ッドスライダをランプブロックから回転するディスク上
にロードさせるように構成されている。
For the purpose of avoiding such danger and increasing the reliability during non-operation, a disk drive having a head load / unload mechanism has been developed. This is because a ramp block is arranged outside the outer peripheral edge of the disk, and when the operation of the disk device is stopped, the arm is rotated so that the suspension tab of the arm is placed on the tab holding surface of the ramp block. Is to be unloaded. When the disk drive starts operating, the head arm is rotated to load the head slider from the ramp block onto the rotating disk.

【0004】ロード・アンロード方式の磁気ディスク装
置の特徴としては、非動作時には、ヘッドスライダをラ
ンプブロック上に退避させるので、ディスク停止時にヘ
ッドスライダがディスクデータ領域表面に吸着されるこ
とがない。したがって、より平滑表面のディスクを使用
することができるため、より高密度記録を実現できる。
また、ヘッドをディスクから退避させるため、非動作時
の耐衝撃性を向上できるという特徴を有する。
A feature of the load / unload type magnetic disk device is that the head slider is retracted onto the ramp block when not operating, so that the head slider does not stick to the surface of the disk data area when the disk stops. Therefore, since a disk having a smoother surface can be used, higher density recording can be realized.
In addition, since the head is retracted from the disk, it is characterized in that the shock resistance during non-operation can be improved.

【0005】その反面、ロード・アンロード方式の磁気
ディスク装置では、ヘッドのローディング速度が速すぎ
るとヘッドスライダがディスクと衝突してディスクやヘ
ッドを損傷するため、緩やかな速度でヘッドスライダを
ディスク上に滑らかに浮上させる必要がある。そこで、
ヘッドをディスク上に滑らかにローディングさせるため
には、ランプブロック上でも安定な速度制御を行う必要
がある。
On the other hand, in a load / unload type magnetic disk drive, if the loading speed of the head is too high, the head slider collides with the disk and damages the disk or the head. It is necessary to ascend smoothly. Therefore,
In order to smoothly load the head on the disk, it is necessary to perform stable speed control even on the ramp block.

【0006】ロード・アンロードの信頼性を向上させる
ために、従来のロード・アンロード方式のディスク装置
では、ヘッドを駆動するアクチュエータとしてボイスコ
イルモータ(VCM)が使用され、VCMが回動したと
きにVCMコイル両端に発生する誘起電圧をブリッジ回
路で検出し、得られた検出電圧を速度信号としてフィー
ドバック速度制御を行っていた(例えば、特開平11−
25626号公報参照)。
In order to improve the reliability of load / unload, a conventional load / unload type disk device uses a voice coil motor (VCM) as an actuator for driving a head. In addition, an induced voltage generated at both ends of the VCM coil is detected by a bridge circuit, and feedback speed control is performed using the obtained detected voltage as a speed signal (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 25626).

【0007】磁気ディスク装置の大容量化については、
磁気ディスクのトラック密度の高密度化が進み、トラッ
クピッチはさらに狭くなる傾向にある。そのため、磁気
ディスクにデータを記録再生するため、狭いトラックピ
ッチで形成された目標トラックに磁気ヘッドを高い精度
で位置決めすることが必要になってきている。
[0007] To increase the capacity of the magnetic disk drive,
As the track density of the magnetic disk increases, the track pitch tends to be narrower. Therefore, in order to record / reproduce data on / from the magnetic disk, it has become necessary to position the magnetic head with high accuracy on a target track formed with a narrow track pitch.

【0008】従来の磁気ディスク装置においては、磁気
ヘッドを位置決めするために、磁気ディスクにサーボ情
報を予め形成しておき、このサーボ情報に従って磁気ヘ
ッドの位置決め制御が行われている。すなわち、サーボ
情報を磁気ヘッドで読み取ることにより、目標トラック
に対する磁気ヘッドの位置誤差を示す誤差信号を生成
し、この誤差信号が最小となるように磁気ヘッドは位置
決め制御されている。したがって、磁気ヘッドの位置決
め精度を高めるためには、磁気ヘッドの位置決め制御系
の制御周波数を高く設定して、磁気ヘッドを目標トラッ
クに迅速に位置決めし、必要な位置決め精度を確保して
いた。
In a conventional magnetic disk drive, servo information is previously formed on a magnetic disk in order to position the magnetic head, and the positioning of the magnetic head is controlled according to the servo information. That is, by reading the servo information with the magnetic head, an error signal indicating a position error of the magnetic head with respect to the target track is generated, and the positioning of the magnetic head is controlled so that the error signal is minimized. Therefore, in order to improve the positioning accuracy of the magnetic head, the control frequency of the positioning control system of the magnetic head is set to be high, and the magnetic head is quickly positioned on the target track to secure the necessary positioning accuracy.

【0009】しかし、位置決め機構のアクチュエータ自
体には高次の固有機械共振が存在する場合があり、位置
決め精度を高めるため制御周波数を高くすると、その固
有機械共振により位置決め制御系が不安定になってしま
うという問題がある。したがって、実際にはアクチュエ
ータ自体の固有機械共振により、制御周波数の帯域は制
限されるため、位置決め制御系の制御周波数を高めるこ
とには限界があった。そこで、磁気ヘッドの位置決め精
度を高めるために、位置決め精度を悪化させる要因であ
るアクチュエータに作用する外力を低減することが行わ
れている。
However, there are cases where a higher-order natural mechanical resonance exists in the actuator itself of the positioning mechanism. If the control frequency is increased to increase the positioning accuracy, the positioning control system becomes unstable due to the natural mechanical resonance. Problem. Therefore, the band of the control frequency is actually limited by the inherent mechanical resonance of the actuator itself, and there is a limit to increasing the control frequency of the positioning control system. Therefore, in order to increase the positioning accuracy of the magnetic head, an external force acting on the actuator, which is a factor that deteriorates the positioning accuracy, has been reduced.

【0010】また、近年のトラック密度の高密度化とア
クチュエータの小型軽量化により、アクチュエータに作
用する外力が位置決め制御系に与える影響は大きい。し
かも、磁気ディスク装置の小型化と高記録密度化に伴っ
て、磁気ヘッドの高精度位置決めの要求は厳しくなる一
方で、これら磁気ディスク装置では、フィードフォワー
ド制御により外力自体を補償することが行われている。
In addition, due to the recent increase in track density and reduction in the size and weight of the actuator, the external force acting on the actuator greatly affects the positioning control system. In addition, with the miniaturization and high recording density of magnetic disk drives, the demand for high-precision positioning of magnetic heads has become strict. On the other hand, in these magnetic disk drives, external forces themselves have been compensated by feedforward control. ing.

【0011】例えば、磁気ディスクに記録されたサーボ
情報からヘッド位置信号を得て、このヘッド位置信号と
アクチュエータであるVCM駆動信号を入力とする外力
推定手段により外力を補償する方法が提案されている
(例えば、特開平9−231701号公報参照)。
For example, a method has been proposed in which a head position signal is obtained from servo information recorded on a magnetic disk, and external force is compensated by external force estimating means which receives the head position signal and a VCM drive signal as an actuator as inputs. (See, for example, JP-A-9-231701).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、非動作時には、ヘッドをディスク
から退避させるため、非動作時の耐衝撃性を向上できる
が、動作時すなわち、磁気ヘッドがディスク上にあって
データの記録再生を行っているときに衝撃や振動が加わ
ると、磁気ヘッドがディスク面上でジャンプし磁気ヘッ
ドがディスクに衝突したとき、ヘッドやディスクを損傷
させるといった問題があった。
However, in the above-mentioned prior art, the head is retracted from the disk during non-operation, so that the shock resistance during non-operation can be improved. If a shock or vibration is applied during data recording / reproducing on the top, the magnetic head jumps on the disk surface, and when the magnetic head hits the disk, there is a problem that the head and the disk are damaged. .

【0013】また、上記の従来技術においては、ヘッド
移動速度のフィードバック速度制御を行うに必要な速度
信号として、ヘッドを駆動するアクチュエータであるV
CMが回動したときにVCMコイルに発生する誘起電圧
を利用する。その誘起電圧を検出するために一般にはV
CMコイルを一辺とするブリッジ回路を用いる。したが
って、回路構成は簡単であるが、一般にサスペンション
タブとランプブロック上のタブ保持面との摺動摩擦によ
る外乱負荷の変動が大きいため、ヘッド移動速度は大き
く変動するといった問題があった。したがって、いくら
ヘッド移動速度のフィードバック制御を施したところ
で、ヘッドローディング速度の変動が大きくスライダが
ディスクに衝突する危険性があるといった問題があっ
た。
In the above-mentioned prior art, the speed signal required for performing the feedback speed control of the head moving speed is represented by V, which is an actuator for driving the head.
The induced voltage generated in the VCM coil when the CM rotates is used. In order to detect the induced voltage, generally V
A bridge circuit having a CM coil on one side is used. Therefore, although the circuit configuration is simple, there is a problem in that the disturbance moving load generally fluctuates greatly due to the sliding friction between the suspension tab and the tab holding surface on the ramp block, so that the head moving speed fluctuates greatly. Therefore, there is a problem that the head loading speed is largely fluctuated when the feedback control of the head moving speed is performed, and there is a risk that the slider collides with the disk.

【0014】また、近年、磁気ディスク装置は、携帯型
のコンピュータなどに搭載されることが多く、このよう
な携帯型のものは外部からの振動や衝撃を受けやすい。
このような振動や衝撃に対して、磁気ディスク装置は高
精度な位置決め状態を保持して目標トラックに追従させ
ることや、外部から加わる衝撃や振動からヘッドとディ
スクの損傷を防止することは極めて困難であった。
In recent years, magnetic disk devices are often mounted on portable computers and the like, and such portable devices are susceptible to external vibrations and shocks.
It is extremely difficult for the magnetic disk drive to keep a high-precision positioning state and follow the target track against such vibrations and shocks, and to prevent damage to the head and disk from externally applied shocks and vibrations. Met.

【0015】本発明は、上記問題点に鑑み、ヘッドの移
動速度を正確に検出し、併せて、アクチュエータに作用
する摩擦などの外力を補償することにより、ランプブロ
ックなどのヘッド退避部材上の摩擦負荷の変動が大きく
ても、安定な速度制御が可能なディスク装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention accurately detects the moving speed of a head and, at the same time, compensates for an external force such as friction acting on an actuator to thereby reduce friction on a head retreating member such as a ramp block. It is an object of the present invention to provide a disk device capable of performing stable speed control even when load fluctuation is large.

【0016】また、本発明は、切換指令に応じてヘッド
の移動速度制御と目標トラックへの位置決め制御との全
く異なる制御を切り換えることにより、ディスク上にヘ
ッドを滑らかにローディングさせた後、狭いトラックピ
ッチで形成された目標トラックに対してヘッドを高い精
度で位置決め制御することが可能なディスク装置を提供
することを目的とする。
Further, according to the present invention, a head is smoothly loaded on a disk by switching completely different controls between a moving speed control of a head and a positioning control to a target track in response to a switching command, and then a narrow track is controlled. It is an object of the present invention to provide a disk device capable of performing high-accuracy positioning control of a head with respect to a target track formed at a pitch.

【0017】また、本発明は、非動作時だけでなく動作
時においてもディスク装置の外部から加わる振動や衝撃
に対して耐衝撃性を向上できる信頼性の高いディスク装
置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a highly reliable disk device capable of improving the shock resistance against vibration and shock applied from the outside of the disk device both during non-operation and during operation. I do.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、ヘッドのロー
ド・アンロードを行うアクチュエータ手段の速度制御の
ためにヘッドの移動速度を推定する。また、ヘッドがラ
ンプブロックなどのヘッド退避部材から受ける摩擦等に
よる外乱負荷を打ち消すために、その外乱負荷の大きさ
を推定する。このヘッド移動速度と外乱負荷の大きさの
推定に際して、2つの要素を用いる。1つは、アクチュ
エータ手段の駆動において発生する電圧を検出し、その
検出結果としての電圧信号を用いる。もう1つは、アク
チュエータ手段の駆動手段における駆動信号である。こ
こで、駆動手段における駆動信号としては、駆動手段に
入力する信号であってもよいし、あるいは、駆動手段か
ら出力される信号であってもよい。また、駆動手段にお
ける駆動信号に代えて、その駆動信号を生成するもとに
なる制御信号を用いてもよい。すなわち、ヘッド移動速
度と外乱負荷の大きさを推定するための速度負荷推定手
段を設け、この速度負荷推定手段をもって、電圧検出手
段が検出した電圧信号と駆動手段における駆動信号また
は速度制御信号とを入力として、速度推定信号と負荷推
定信号とを生成させる。2つの要素に基づいて生成した
負荷推定信号は、ヘッドに実際に加わる外乱負荷の大き
さを正確に推定したものとなる。外乱負荷の大きさの推
定の過程でヘッド移動速度の推定を並行して行うので、
ヘッド移動速度についても正確な推定となる。ヘッド移
動速度の推定に直接に関連付けて外乱負荷の大きさの推
定を行う点が重要である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention estimates the moving speed of a head for controlling the speed of actuator means for loading and unloading the head. Further, in order to cancel a disturbance load due to friction or the like that the head receives from a head retreat member such as a ramp block, the magnitude of the disturbance load is estimated. In estimating the head moving speed and the magnitude of the disturbance load, two factors are used. One is to detect a voltage generated in driving the actuator means and use a voltage signal as a result of the detection. The other is a drive signal in the drive means of the actuator means. Here, the drive signal in the drive unit may be a signal input to the drive unit or a signal output from the drive unit. Further, instead of the driving signal in the driving means, a control signal which is a source of generating the driving signal may be used. That is, a speed load estimating means for estimating the head moving speed and the magnitude of the disturbance load is provided, and the speed load estimating means converts a voltage signal detected by the voltage detecting means and a driving signal or a speed control signal in the driving means. As an input, a speed estimation signal and a load estimation signal are generated. The load estimation signal generated based on the two factors accurately estimates the magnitude of the disturbance load actually applied to the head. Since the head moving speed is estimated in parallel with the estimation of the disturbance load,
Accurate estimation is also made for the head moving speed. It is important to estimate the magnitude of the disturbance load directly in relation to the estimation of the head moving speed.

【0019】以上のようにして正確に推定した負荷推定
信号をもってヘッドに加わる外乱負荷を打ち消すよう
に、その負荷推定信号を制御信号に合成して駆動信号を
生成する。その駆動信号を用いてヘッドのアクチュエー
タ手段を駆動することにより、ヘッドに加わる外乱負荷
を良好に打ち消すことができる。さらに、負荷推定信号
に直接に関連付けて速度制御を行うので、ロード・アン
ロード時にランプブロックなどのヘッド退避部材での摩
擦負荷の変動が大きくても、速度制御を充分に安定に行
うことができる。すなわち、ヘッドロード・アンロード
動作の信頼性を向上させることができる。
A drive signal is generated by synthesizing the load estimation signal with a control signal so as to cancel the disturbance load applied to the head using the load estimation signal accurately estimated as described above. By driving the actuator means of the head using the drive signal, a disturbance load applied to the head can be effectively canceled. Further, since the speed control is performed directly in association with the load estimation signal, the speed control can be performed sufficiently stably even when the frictional load on the head retreating member such as the ramp block is large at the time of loading / unloading. . That is, the reliability of the head load / unload operation can be improved.

【0020】さらに、上記のロード・アンロード動作か
らシーク動作を経てフォローイング動作に移行するが、
このときに、次のような切り換えを行って目標トラック
に対するヘッドの位置制御を行うのが好ましい。ディス
クに予め記録されているサーボ情報を利用し、これをヘ
ッドで検出し、位置検出手段をもってヘッドの現在位置
に対応した誤差信号を生成する。位置制御手段は前記誤
差信号に対応した位置制御信号を生成する。そして、フ
ォローイング動作に移ると、選択手段が、ロード・アン
ロード動作時の速度制御信号から位置制御信号に切り換
える。アクチュエータ手段に対する駆動信号は選択手段
の出力する位置制御信号と負荷推定信号を合成して得
る。この結果、アクチュエータ手段の軸受摩擦やアクチ
ュエータ手段と電子回路基板とを接続するフレキシブル
プリント回路の弾性力やディスク装置に外部から加わる
衝撃や振動によりアクチュエータ手段の受ける慣性力等
の外乱負荷の大きさを正確に推定することができる。そ
の推定にかかわる外乱負荷が負荷推定信号となる。
Further, the load / unload operation shifts to a following operation through a seek operation.
At this time, it is preferable to control the position of the head with respect to the target track by performing the following switching. Using the servo information recorded in advance on the disk, this is detected by the head, and the position detecting means generates an error signal corresponding to the current position of the head. The position control means generates a position control signal corresponding to the error signal. Then, when proceeding to the following operation, the selecting means switches from the speed control signal at the time of the load / unload operation to the position control signal. The drive signal for the actuator means is obtained by combining the position control signal output from the selection means and the load estimation signal. As a result, the magnitude of disturbance loads such as bearing friction of the actuator means, elastic force of a flexible printed circuit connecting the actuator means and the electronic circuit board, and inertial force applied to the actuator means by external impact or vibration applied to the disk drive are reduced. It can be accurately estimated. The disturbance load involved in the estimation is a load estimation signal.

【0021】以上のようにして正確に推定された負荷推
定信号をもってアクチュエータ手段に加わる外乱負荷を
打ち消すように、その負荷推定信号を選択手段が出力す
る位置制御信号に合成して駆動信号を生成する。その駆
動信号を用いてヘッドのアクチュエータ手段を駆動する
ことにより、アクチュエータ手段に加わる軸受摩擦や弾
性力や慣性力などの外乱負荷を良好に打ち消すことがで
きる。すなわち、アクチュエータ手段に作用する軸受摩
擦や弾性力や慣性力などの外力に対する補償を行うこと
ができるので、目標トラックに向かうフォローイング動
作時に軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱負荷の変動
が大きくても、ヘッドの目標トラックへの位置決め制御
を充分に安定に行うことができる。すなわち、位置決め
精度を向上させることができる。また、その副次的効果
として、実質的に、トラック密度の向上を可能となし、
大容量のディスク装置の実現化を促すことができる。
A drive signal is generated by synthesizing the load estimation signal with the position control signal output by the selection means so as to cancel the disturbance load applied to the actuator means using the load estimation signal accurately estimated as described above. . By driving the actuator means of the head using the drive signal, disturbance loads such as bearing friction, elastic force, and inertia force applied to the actuator means can be effectively canceled. That is, it is possible to compensate for an external force such as a bearing friction, an elastic force, or an inertial force acting on the actuator means. Even if it is large, the positioning control of the head to the target track can be performed sufficiently stably. That is, the positioning accuracy can be improved. In addition, as a side effect, it is possible to substantially increase the track density,
Realization of a large-capacity disk device can be promoted.

【0022】さらには、ディスクへのデータの記録再生
時において、レベル検出手段は速度負荷推定手段で生成
される負荷推定信号の大きさを常に監視し、負荷推定信
号が所定値を超えた場合には、選択信号として、アンロ
ード指令を出力し、ヘッドをランプブロックなどのヘッ
ド退避部材まで瞬時に退避させるので、ディスク装置に
外部から加わる振動や衝撃の大きさが大きくても、ヘッ
ドがディスクに衝突することなく、ヘッドおよびディス
クを損傷させることを避けることができる。
Further, at the time of recording / reproducing data to / from the disk, the level detecting means always monitors the magnitude of the load estimation signal generated by the speed load estimating means, and when the load estimation signal exceeds a predetermined value. Outputs the unload command as a selection signal and instantaneously retracts the head to the head retracting member such as the ramp block. Damage to the head and disk can be avoided without collision.

【0023】以上のように、本発明によれば、外部から
振動や衝撃を受けやすい携帯型のコンピュータなどに搭
載されても、耐衝撃性に優れた信頼性の高いディスク装
置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a highly reliable disk device having excellent shock resistance even when mounted on a portable computer or the like which is easily subjected to external vibrations and shocks. it can.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を総括
的に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be generally described.

【0025】本願第1の発明のディスク装置は、ディス
クに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュ
エータ手段と、前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を
検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、前記駆動信
号と前記電圧信号からヘッド移動速度と前記ヘッドに加
わる外乱負荷の大きさを推定し速度推定信号と負荷推定
信号とを出力する速度負荷推定手段と、速度指令信号と
前記速度推定信号より速度制御信号を生成し出力する速
度制御手段と、前記ディスクに予め記録され前記ヘッド
により検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置
に対応した誤差信号を生成し出力する位置検出手段と、
前記誤差信号に対応した位置制御信号を生成し出力する
位置制御手段と、前記速度制御信号と前記位置制御信号
とが入力され切換指令に応じていずれかの制御信号が選
択され出力される選択手段と、前記負荷推定信号に応じ
て前記選択手段に前記切換信号を出力するレベル検出手
段とを具備し、前記駆動信号は前記制御信号と前記負荷
推定信号を合成して得られ、前記ディスク上へのデータ
の記録再生時に前記負荷推定信号が所定値を超えた場合
には前記ヘッドのアンロードを行うように構成されてい
る。なお、この構成において、駆動手段における駆動信
号としては、駆動手段に入力するものであってもよい
し、あるいは、駆動手段から出力するものであってもよ
く、この点は以下でも同様である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a disk drive comprising: an actuator for loading / unloading a head onto / from a disk; a drive for the actuator;
Voltage detection means for detecting a voltage generated in driving the actuator means and outputting a voltage signal; and a speed estimation signal for estimating a head moving speed and a magnitude of a disturbance load applied to the head from the drive signal and the voltage signal. Speed load estimating means for outputting a load estimating signal; speed controlling means for generating and outputting a speed control signal from a speed command signal and the speed estimating signal; and servo information prerecorded on the disk and detected by the head. Position detection means for generating and outputting an error signal corresponding to the current position of the head;
Position control means for generating and outputting a position control signal corresponding to the error signal, and selection means for receiving the speed control signal and the position control signal and selecting and outputting one of the control signals in response to a switching command And a level detecting means for outputting the switching signal to the selecting means in accordance with the load estimation signal, wherein the drive signal is obtained by synthesizing the control signal and the load estimation signal, and When the load estimation signal exceeds a predetermined value during recording and reproduction of the data, the head is unloaded. In this configuration, the drive signal in the drive unit may be input to the drive unit or output from the drive unit, and the same applies to the following.

【0026】この第1の発明による作用は次のとおりで
ある。速度負荷推定手段は、アクチュエータ手段を駆動
するための駆動手段における駆動信号とアクチュエータ
手段の駆動において検出した電圧信号とに基づいてヘッ
ド移動速度およびヘッドに加わる外乱負荷の大きさを正
確に推定することができる。その推定にかかわるヘッド
移動速度が速度推定信号であり、また、その推定にかか
わる外乱負荷が負荷推定信号である。ここで、特に、駆
動信号と電圧信号とからヘッドに加わる外乱負荷の大き
さを正確に推定できることが重要である。また、外乱負
荷の大きさの推定の過程でヘッド移動速度の推定を並行
して行えることも重要である。外乱負荷の推定の過程
で、ヘッド移動速度についても正確な推定を行うことが
でき、ヘッド移動速度の推定に直接に関連付けて外乱負
荷の大きさの推定を行うことができることが重要であ
る。
The operation of the first invention is as follows. The speed load estimating means accurately estimates a head moving speed and a magnitude of a disturbance load applied to the head based on a driving signal of the driving means for driving the actuator means and a voltage signal detected in driving the actuator means. Can be. The head moving speed related to the estimation is a speed estimation signal, and the disturbance load related to the estimation is a load estimation signal. Here, it is particularly important that the magnitude of the disturbance load applied to the head can be accurately estimated from the drive signal and the voltage signal. It is also important that the head moving speed can be estimated in parallel with the estimation of the magnitude of the disturbance load. In the process of estimating the disturbance load, it is important that the head moving speed can be accurately estimated, and the magnitude of the disturbance load can be estimated in direct connection with the estimation of the head moving speed.

【0027】以上のようにして正確に推定した負荷推定
信号をもってヘッドに加わる外乱負荷を打ち消すよう
に、その負荷推定信号を制御信号に合成して駆動信号を
生成し、その駆動信号を用いてヘッドのアクチュエータ
手段を駆動すれば、ヘッドに加わる外乱負荷を良好に打
ち消すことができる。すなわち、アクチュエータ手段に
作用するアクチュエータ手段の軸受摩擦やアクチュエー
タ手段と電子回路基板とを接続するフレキシブルプリン
ト回路の弾性力等の外乱負荷に対する補償を行うことが
でき、さらに、ロード・アンロード時にランプブロック
などのヘッド退避部材での摩擦負荷の変動が大きくて
も、速度制御を充分に安定に行うことができる。すなわ
ち、ヘッドロード・アンロード動作の信頼性を向上させ
ることができる。
A drive signal is generated by synthesizing the load estimation signal with a control signal so as to cancel a disturbance load applied to the head using the load estimation signal accurately estimated as described above, and the head signal is used by using the drive signal. By driving the above actuator means, a disturbance load applied to the head can be effectively canceled. That is, it is possible to compensate for disturbance loads such as bearing friction of the actuator means acting on the actuator means and elastic force of the flexible printed circuit connecting the actuator means and the electronic circuit board. Even if the fluctuation of the frictional load at the head retreat member is large, the speed control can be performed sufficiently stably. That is, the reliability of the head load / unload operation can be improved.

【0028】さらには、目標トラックへのヘッドの高精
度位置決め時についての、この第1の発明による作用は
次のとおりである。ヘッドがランプブロックなどのヘッ
ド退避部材からディスクにロードされた後の切換指令に
よって、目標トラックへのヘッドの位置決め動作に移
る。なお、必ずしも、ヘッドはヘッド退避部材からディ
スクへのロード・アンロード動作を行う必要性はなく、
ディスク上の退避領域からのシーク動作を行うものであ
ってもよい。選択手段は、位置制御手段からの位置制御
信号の入力に切り換える。速度負荷推定手段は、アクチ
ュエータ手段を駆動するための駆動手段に与える駆動信
号とアクチュエータ手段から検出した電圧信号とに基づ
いて、アクチュエータ手段の軸受摩擦やアクチュエータ
手段と電子回路基板とを接続するフレキシブルプリント
回路の弾性力等の外乱負荷の大きさやディスク装置に外
部から加わる衝撃や振動によりアクチュエータ手段の受
ける慣性力を正確に推定することができる。その推定に
かかわる外乱負荷が負荷推定信号である。ここで、特
に、目標トラックにヘッドを追従させるフォローイング
動作時において駆動信号と電圧信号とからアクチュエー
タ手段に加わる軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱負
荷の大きさを正確に推定できることが重要である。
Further, the operation of the first invention at the time of positioning the head with high precision on the target track is as follows. The switching operation after the head is loaded onto the disk from a head retreat member such as a ramp block shifts the operation to the positioning operation of the head to the target track. It is not always necessary for the head to perform loading / unloading operations from the head retracting member to the disk.
A seek operation from the save area on the disk may be performed. The selector switches to input of a position control signal from the position controller. The speed load estimating means is a flexible print for connecting the bearing means of the actuator means and the electronic circuit board based on a driving signal applied to the driving means for driving the actuator means and a voltage signal detected from the actuator means. It is possible to accurately estimate the magnitude of a disturbance load such as an elastic force of a circuit, and the inertial force applied to the actuator means due to an external impact or vibration applied to the disk device. The disturbance load involved in the estimation is a load estimation signal. Here, it is particularly important to be able to accurately estimate the magnitude of disturbance loads such as bearing friction, elastic force, and inertia force applied to the actuator means from the drive signal and the voltage signal during the following operation in which the head follows the target track. It is.

【0029】以上のようにして正確に推定した負荷推定
信号をもってアクチュエータ手段に加わる外乱負荷を打
ち消すように、その負荷推定信号を選択手段が出力する
位置制御信号に合成して駆動信号を生成する。その駆動
信号をもってヘッドのアクチュエータ手段を駆動すれ
ば、アクチュエータ手段に加わる軸受摩擦や弾性力や慣
性力などの外乱負荷を良好に打ち消すことができる。す
なわち、アクチュエータ手段に作用する軸受摩擦や弾性
力や慣性力などの外力に対する補償を行うことができる
ので、目標トラックに向かうフォローイング動作時に軸
受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱負荷の変動が大きく
ても、ヘッドの目標トラックへの位置決め制御を充分に
安定に行うことができる。すなわち、位置決め精度を向
上させることができる。
A drive signal is generated by synthesizing the load estimation signal with the position control signal output by the selection means so as to cancel the disturbance load applied to the actuator means using the load estimation signal accurately estimated as described above. If the actuator means of the head is driven by the drive signal, disturbance loads such as bearing friction, elastic force, and inertia force applied to the actuator means can be canceled well. That is, it is possible to compensate for an external force such as a bearing friction, an elastic force, or an inertial force acting on the actuator means. Even if it is large, the positioning control of the head to the target track can be performed sufficiently stably. That is, the positioning accuracy can be improved.

【0030】さらには、レベル検出手段は速度負荷推定
手段で生成される負荷推定信号の大きさを常に監視し、
ディスク装置に加わる振動や衝撃が大きくて負荷推定信
号が所定値を超えるときには、選択手段に対して切換信
号を出力して、選択手段を速度制御手段側に切り換え
る。このときの速度制御信号は結果として直ちにヘッド
をアンロードさせるように機能するので、ヘッドおよび
ディスクを損傷させることを避けることができる。すな
わち、振動や衝撃に対して耐衝撃性に優れた信頼性の高
いディスク装置を実現することができる。
Further, the level detecting means constantly monitors the magnitude of the load estimation signal generated by the speed load estimating means,
When the load estimation signal exceeds a predetermined value due to a large vibration or impact applied to the disk device, a switching signal is output to the selection unit, and the selection unit is switched to the speed control unit. Since the speed control signal at this time functions to immediately unload the head, damage to the head and the disk can be avoided. That is, it is possible to realize a highly reliable disk device having excellent shock resistance against vibration and shock.

【0031】本願第2の発明のディスク装置は、上記の
第1の発明において、前記速度負荷推定手段は、前記電
圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段
と、前記駆動信号に第1の係数を乗算する第1の乗算手
段と、前記比較手段の出力に第2の係数を乗算する第2
の乗算手段と、前記比較手段の出力を積分する第1の積
分手段と、前記第1の乗算手段の出力から前記第2の乗
算手段の出力と前記第1の積分手段の出力との加算値を
減算した値を積分する第2の積分手段とを具備し、前記
比較手段が前記電圧信号と前記第2の積分手段の出力と
を比較し、その結果を前記第2の乗算手段と前記第1の
積分手段へ出力するように構成されている。
According to a second aspect of the present invention, in the disk device according to the first aspect, the speed load estimating means includes a comparing means to which a voltage signal detected by the voltage detecting means is input, A first multiplying means for multiplying a coefficient of 1 and a second multiplying means for multiplying an output of the comparing means by a second coefficient.
Multiplying means, first integrating means for integrating the output of the comparing means, and the sum of the output of the second multiplying means and the output of the first integrating means from the output of the first multiplying means And a second integrating means for integrating a value obtained by subtracting the above-mentioned value. The comparing means compares the voltage signal with the output of the second integrating means, and compares the result with the second multiplying means and the second multiplying means. It is configured to output to one integrating means.

【0032】この第2の発明による作用は次のとおりで
ある。駆動信号を入力する第1の乗算手段の出力は、ア
クチュエータ手段に作用する駆動トルクに対応した駆動
トルク推定信号となる。第2の積分手段の出力は、電圧
検出手段から入力される電圧信号に対するフィードバッ
ク要素となる。電圧信号と第2の積分手段からのフィー
ドバック要素との差分をとる比較手段の出力は、第1の
積分手段と第2の乗算手段に与えられる。前記の差分を
積分する第1の積分手段の出力は、アクチュエータ手段
が軸受から受ける摩擦やフレキシブルプリント回路から
受ける弾性力や慣性力等の外乱負荷に対応した負荷推定
信号となる。その負荷推定信号に対して前記の差分に所
定の係数を乗算した第2の乗算手段の出力を加算する。
そして、前記駆動トルク推定信号から前記の加算値との
差分をとって第2の積分手段に与える。
The operation of the second invention is as follows. The output of the first multiplying means for inputting the drive signal becomes a drive torque estimation signal corresponding to the drive torque acting on the actuator means. The output of the second integrating means serves as a feedback element for the voltage signal input from the voltage detecting means. The output of the comparison means for calculating the difference between the voltage signal and the feedback element from the second integration means is provided to the first integration means and the second multiplication means. The output of the first integrating means for integrating the difference is a load estimation signal corresponding to a disturbance load such as friction received from the bearing by the actuator means, elastic force or inertia force received from the flexible printed circuit. The output of the second multiplying means obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient is added to the load estimation signal.
Then, a difference from the added value is obtained from the drive torque estimation signal, and is provided to the second integration means.

【0033】以上の結果として、第1の積分手段が出力
する負荷推定信号は、アクチュエータ手段が軸受やフレ
キシブルプリント回路から受ける外乱負荷や外部から加
わる衝撃や振動によりアクチュエータ手段の受ける慣性
力などの外乱負荷を正確に推定したものに相当してい
る。そして、このように正確に推定した負荷推定信号を
もってアクチュエータ手段に加わる外乱負荷を打ち消す
ようフィードフォワード制御を行うので、フォローイン
グ動作においてアクチュエータ手段に作用する外力に対
する補償を行うことができ、フォローイング動作時にア
クチュエータ手段での外乱負荷の変動が大きくても、目
標トラックに対するヘッドの位置決め制御を充分に安定
に行い、位置決め精度を向上させることができる。
As a result of the above, the load estimation signal output from the first integrator means that the actuator means receives a disturbance load received from a bearing or a flexible printed circuit, or a disturbance such as an inertia force received by the actuator means due to an external impact or vibration. This corresponds to an accurate estimation of the load. Then, since the feedforward control is performed to cancel the disturbance load applied to the actuator means using the load estimation signal accurately estimated as described above, it is possible to compensate for the external force acting on the actuator means in the following operation, and to perform the following operation. Even if the disturbance load in the actuator means fluctuates sometimes, the positioning control of the head with respect to the target track can be performed sufficiently stably, and the positioning accuracy can be improved.

【0034】本願第3の発明のディスク装置は、ディス
クに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュ
エータ手段と、前記アクチュエータ手段の駆動手段と、
前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を
検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、速度指令信
号と速度推定信号より速度制御信号を生成し出力する速
度制御手段と、前記ディスクに予め記録され前記ヘッド
により検出されるサーボ情報から前記ヘッドの現在位置
に対応した誤差信号を生成し出力する位置検出手段と、
前記誤差信号に対応した位置制御信号を生成し出力する
位置制御手段と、前記速度制御信号と前記位置制御信号
とが入力され切換指令に応じていずれかの制御信号が選
択され出力される選択手段と、前記電圧信号と前記選択
手段の出力する制御信号からヘッド移動速度と前記ヘッ
ドに加わる外乱負荷の大きさを推定し前記速度推定信号
と負荷推定信号とを出力する速度負荷推定手段と、前記
負荷推定信号に応じて前記切換信号を前記選択手段に出
力するレベル検出手段とを具備し、前記駆動信号は前記
選択手段の出力する制御信号と前記負荷推定信号を合成
して得られ、前記ディスク上へのデータの記録再生時に
前記負荷推定信号が所定値を超えた場合には前記ヘッド
のアンロードを行うように構成されている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a disk drive comprising: an actuator for loading and unloading a head onto and from a disk; a driving unit for the actuator;
Voltage detection means for detecting a voltage generated in driving the actuator means and outputting a voltage signal; speed control means for generating and outputting a speed control signal from a speed command signal and a speed estimation signal; and Position detection means for generating and outputting an error signal corresponding to the current position of the head from servo information detected by the head,
Position control means for generating and outputting a position control signal corresponding to the error signal, and selection means for receiving the speed control signal and the position control signal and selecting and outputting one of the control signals in response to a switching command Speed load estimating means for estimating a head moving speed and a magnitude of a disturbance load applied to the head from the voltage signal and the control signal output from the selecting means, and outputting the speed estimating signal and the load estimating signal; A level detection unit that outputs the switching signal to the selection unit in response to a load estimation signal, wherein the drive signal is obtained by synthesizing a control signal output from the selection unit and the load estimation signal; The head is unloaded when the load estimation signal exceeds a predetermined value at the time of recording / reproducing data on the head.

【0035】この第3の発明による作用は次のとおりで
ある。速度負荷推定手段は、選択手段における制御信号
とアクチュエータ手段の駆動において検出した電圧信号
とに基づいてヘッド移動速度およびヘッドに加わる外乱
負荷の大きさを正確に推定することができる。ここで、
特に、駆動信号と電圧信号とからヘッドに加わる外乱負
荷の大きさを正確に推定できることが重要である。ま
た、外乱負荷の大きさの推定の過程でヘッド移動速度の
推定を並行して行えることも重要である。外乱負荷の大
きさを正確に推定する過程で、ヘッド移動速度について
も正確な推定を行うことができ、ヘッド移動速度の推定
に直接に関連付けて外乱負荷の大きさの推定を行うこと
ができることが重要である。
The operation of the third invention is as follows. The speed load estimating means can accurately estimate the head moving speed and the magnitude of the disturbance load applied to the head based on the control signal from the selecting means and the voltage signal detected in driving the actuator means. here,
In particular, it is important that the magnitude of the disturbance load applied to the head can be accurately estimated from the drive signal and the voltage signal. It is also important that the head moving speed can be estimated in parallel with the estimation of the magnitude of the disturbance load. In the process of accurately estimating the magnitude of the disturbance load, it is also possible to accurately estimate the head movement speed, and to estimate the magnitude of the disturbance load directly in relation to the estimation of the head movement speed. is important.

【0036】以上のようにして正確に推定した負荷推定
信号をもってヘッドに加わる外乱負荷を打ち消すよう
に、その負荷推定信号を制御信号に合成して駆動信号を
生成する。その駆動信号を用いてヘッドのアクチュエー
タ手段を駆動すれば、ヘッドに加わる外乱負荷を良好に
打ち消すことができる。すなわち、アクチュエータ手段
に作用する軸受摩擦やアクチュエータ手段と電子回路基
板とを接続するフレキシブルプリント回路の弾性力など
の外乱負荷に対する補償を行うことができ、さらに、ロ
ード・アンロード時にランプブロックなどのヘッド退避
部材での摩擦負荷の変動が大きくても、速度制御を充分
に安定に行うことができる。すなわち、ヘッドロード・
アンロード動作の信頼性を向上させることができる。
A drive signal is generated by synthesizing the load estimation signal with a control signal so as to cancel the disturbance load applied to the head using the load estimation signal accurately estimated as described above. If the actuator means of the head is driven using the drive signal, the disturbance load applied to the head can be effectively canceled. That is, it is possible to compensate for disturbance loads such as bearing friction acting on the actuator means and elastic force of a flexible printed circuit connecting the actuator means and the electronic circuit board. The speed control can be performed sufficiently stably even if the fluctuation of the friction load in the retreat member is large. That is, the head load
The reliability of the unload operation can be improved.

【0037】さらには、目標トラックへのヘッドの高精
度位置決め時についての、この第3の発明による作用は
次のとおりである。ヘッドがランプブロックなどのヘッ
ド退避部材からディスクにロードされた後の切換指令に
よって、目標トラックへのヘッドの位置決め動作に移
る。なお、必ずしも、ヘッドはヘッド退避部材からディ
スクへのロード・アンロード動作を行う必要性はなく、
ディスク上の退避領域からのシーク動作を行うものであ
ってもよい。選択手段は、位置制御手段からの位置制御
信号の入力に切り換える。速度負荷推定手段は、アクチ
ュエータ手段を駆動するための駆動手段に与える駆動信
号とアクチュエータ手段から検出した電圧信号とに基づ
いて、アクチュエータ手段の軸受摩擦やアクチュエータ
手段と電子回路基板とを接続するフレキシブルプリント
回路の弾性力等の外乱負荷やディスク装置に外部から加
わる衝撃や振動によりアクチュエータ手段の受ける慣性
力を正確に推定することができる。その推定にかかわる
外乱負荷が負荷推定信号である。ここで、特に、目標ト
ラックにヘッドを追従させるフォローイング動作時にお
いて制御信号と電圧信号とからアクチュエータ手段に加
わる軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱負荷の大きさ
を正確に推定できることが重要である。
The operation according to the third aspect of the present invention at the time of positioning the head to the target track with high precision is as follows. The switching operation after the head is loaded onto the disk from a head retreat member such as a ramp block shifts the operation to the positioning operation of the head to the target track. It is not always necessary for the head to perform loading / unloading operations from the head retracting member to the disk.
A seek operation from the save area on the disk may be performed. The selector switches to input of a position control signal from the position controller. The speed load estimating means is a flexible print for connecting the bearing means of the actuator means and the electronic circuit board based on a driving signal applied to the driving means for driving the actuator means and a voltage signal detected from the actuator means. It is possible to accurately estimate an inertial force applied to the actuator means due to a disturbance load such as an elastic force of a circuit or an external shock or vibration applied to the disk device. The disturbance load involved in the estimation is a load estimation signal. Here, it is particularly important to be able to accurately estimate the magnitude of disturbance loads such as bearing friction, elastic force, and inertia force applied to the actuator means from the control signal and the voltage signal during the following operation in which the head follows the target track. It is.

【0038】以上のようにして正確に推定した負荷推定
信号をもってアクチュエータ手段に加わる外乱負荷を打
ち消すように、その負荷推定信号を選択手段が出力する
制御信号に合成して駆動信号を生成し、その駆動信号を
もってヘッドのアクチュエータ手段を駆動すれば、アク
チュエータ手段に加わる軸受摩擦やフレキシブルプリン
ト回路の弾性力や衝撃や振動によりアクチュエータ手段
の受ける慣性力などの外乱負荷を良好に打ち消すことが
できる。すなわち、アクチュエータ手段に作用する軸受
摩擦や弾性力や慣性力などの外力に対する補償を行うこ
とができるので、目標トラックに向かうフォローイング
動作時に軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱負荷の変
動が大きくても、ヘッドの目標トラックへの位置決め制
御を充分に安定に行うことができる。すなわち、位置決
め精度を向上させることができる。
A drive signal is generated by synthesizing the load estimation signal with the control signal output from the selection means so that the disturbance load applied to the actuator means is canceled with the load estimation signal accurately estimated as described above. If the actuator means of the head is driven by the drive signal, disturbance loads such as inertial force received by the actuator means due to bearing friction applied to the actuator means, elastic force of the flexible printed circuit, impact or vibration can be effectively canceled. That is, it is possible to compensate for an external force such as a bearing friction, an elastic force, or an inertial force acting on the actuator means. Even if it is large, the positioning control of the head to the target track can be performed sufficiently stably. That is, the positioning accuracy can be improved.

【0039】さらには、レベル検出手段は、速度負荷推
定手段で生成される負荷推定信号の大きさを常に監視
し、ディスク装置に加わる振動や衝撃が大きくて負荷推
定信号が所定値を超えるときには、選択手段に対して切
換信号を出力して、選択手段を速度制御手段側に切り換
える。このときの速度制御信号は結果として直ちにヘッ
ドをアンロードさせるように機能するので、ヘッドおよ
びディスクを損傷させることを避けることができる。す
なわち、振動や衝撃に対して耐衝撃性に優れた信頼性の
高いディスク装置を実現することができる。
Further, the level detecting means constantly monitors the magnitude of the load estimation signal generated by the speed load estimating means, and when the vibration or shock applied to the disk device is large and the load estimation signal exceeds a predetermined value. A switching signal is output to the selection means to switch the selection means to the speed control means. Since the speed control signal at this time functions to immediately unload the head, damage to the head and the disk can be avoided. That is, it is possible to realize a highly reliable disk device having excellent shock resistance against vibration and shock.

【0040】本願第4の発明のディスク装置は、上記の
第3の発明において、前記速度負荷推定手段は、前記電
圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段
と、前記制御信号に第1の係数を乗算する第1の乗算手
段と、前記比較手段の出力に第2の係数を乗算する第2
の乗算手段と、前記比較手段の出力を積分する第1の積
分手段と、前記第1の乗算手段の出力から前記第2の乗
算手段の出力を減算した値を積分する第2の積分手段と
を具備し、前記比較手段が前記電圧信号と前記第2の積
分手段の出力とを比較し、その結果を前記第2の乗算手
段と前記第1の積分手段へ出力するように構成されてい
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the disk device according to the third aspect, the speed load estimating means includes a comparing means to which the voltage signal detected by the voltage detecting means is inputted, A first multiplying means for multiplying a coefficient of 1 and a second multiplying means for multiplying an output of the comparing means by a second coefficient.
Multiplying means, first integrating means for integrating the output of the comparing means, and second integrating means for integrating a value obtained by subtracting the output of the second multiplying means from the output of the first multiplying means. Wherein the comparing means compares the voltage signal with the output of the second integrating means, and outputs the result to the second multiplying means and the first integrating means. .

【0041】この第4の発明による作用は次のとおりで
ある。選択手段からの制御信号を入力する第1の乗算手
段の出力は、アクチュエータ手段に作用する駆動トルク
に対応した駆動トルク推定信号となる。第2の積分手段
の出力は、電圧検出手段から入力される電圧信号に対す
るフィードバック要素となる。電圧信号と第2の積分手
段からのフィードバック要素との差分をとる比較手段の
出力は、第1の積分手段と第2の乗算手段に与えられ
る。前記の差分を積分する第1の積分手段の出力は、ア
クチュエータ手段が軸受から受ける摩擦やフレキシブル
プリント回路から受ける弾性力や慣性力等の外乱負荷に
対応した負荷推定信号となる。前記駆動トルク推定信号
から前記の差分に所定の係数を乗算した第2の乗算手段
の出力との差分をとって第2の積分手段に与える。第2
の積分手段の演算途中の値を速度推定信号とすることが
できる。
The operation according to the fourth aspect of the invention is as follows. The output of the first multiplying means, which receives the control signal from the selecting means, becomes a driving torque estimation signal corresponding to the driving torque acting on the actuator means. The output of the second integrating means serves as a feedback element for the voltage signal input from the voltage detecting means. The output of the comparison means for calculating the difference between the voltage signal and the feedback element from the second integration means is provided to the first integration means and the second multiplication means. The output of the first integrating means for integrating the difference is a load estimation signal corresponding to a disturbance load such as friction received from the bearing by the actuator means, elastic force or inertia force received from the flexible printed circuit. The difference from the output of the second multiplication means, which is obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient from the drive torque estimation signal, is provided to the second integration means. Second
Can be used as the speed estimation signal.

【0042】以上の結果として、第1の積分手段が出力
する負荷推定信号は、アクチュエータ手段が軸受やフレ
キシブルプリント回路から受ける弾性力や衝撃や振動に
よりアクチュエータ手段の受ける慣性力などの外乱負荷
を正確に推定したものに相当している。そして、このよ
うに正確に割り出した負荷推定信号をもってアクチュエ
ータ手段に加わる外乱負荷を打ち消すようフィードフォ
ワード制御を行うので、フォローイング動作においてア
クチュエータ手段に作用する外力に対する補償を行うこ
とができ、フォローイング動作時にアクチュエータ手段
での外乱負荷の変動が大きくても、目標トラックに対す
るヘッドの位置決め制御を充分に安定的に行い、位置決
め精度を向上させることができる。さらに、上記の第2
の発明で必要とした第1の積分手段と第2の乗算手段と
の加算を行う必要がなく、その加算のための手段を省略
することが可能で、構成の簡素化をもたらすことができ
る。
As a result, the load estimating signal output from the first integrating means accurately detects a disturbance load such as an elastic force received by the actuator means from a bearing or a flexible printed circuit or an inertial force received by the actuator means by impact or vibration. It is equivalent to that estimated. In addition, since the feedforward control is performed so as to cancel the disturbance load applied to the actuator means using the load estimation signal accurately determined as described above, it is possible to compensate for the external force acting on the actuator means in the following operation, and to perform the following operation. Even if the disturbance load in the actuator means fluctuates sometimes, the positioning control of the head with respect to the target track can be performed sufficiently stably, and the positioning accuracy can be improved. In addition, the second
It is not necessary to perform the addition of the first integrating means and the second multiplying means required in the invention of the third aspect, and the means for the addition can be omitted, and the configuration can be simplified.

【0043】本願第5の発明のディスク装置は、上記第
1〜第4の発明において、前記ディスク上へのデータの
記録時に前記負荷推定信号が所定値を超えた場合には前
記ヘッドによる記録を禁止し、前記ヘッドのアンロード
を行うように構成されている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the disk apparatus according to the first to fourth aspects, when the load estimation signal exceeds a predetermined value when recording data on the disk, the recording by the head is performed. Prohibiting and unloading the head.

【0044】この第5の発明による作用は次のとおりで
ある。上記の第1〜第4の発明においては、前記速度負
荷推定手段は、ディスク装置に外部から加わる衝撃や振
動によりアクチュエータ手段の受ける慣性力を前記負荷
推定信号として出力するように構成されている。したが
って、レベル検出手段で前記負荷推定信号の大きさを常
に監視し、負荷推定信号が所定値を超えた場合には、ヘ
ッドによるディスクへの記録を禁止するので、振動や衝
撃が大きくてヘッドを強制的にアンロードさせる場合に
ヘッドによりディスク上のデータを誤消去してしまうこ
とを避けることができる。
The operation of the fifth invention is as follows. In the first to fourth inventions, the speed load estimating means is configured to output an inertial force received by the actuator means due to an external impact or vibration applied to the disk device as the load estimation signal. Therefore, the level detection means always monitors the magnitude of the load estimation signal, and if the load estimation signal exceeds a predetermined value, the head is prohibited from recording on the disk. When forcibly unloading, it is possible to avoid erroneous erasure of data on the disk by the head.

【0045】本願第6の発明のディスク装置は、上記の
第1〜第5の発明において、前記速度負荷推定手段は,
高域周波数成分を遮断する状態で前記負荷推定信号を出
力するように構成されている。
The disk device of the sixth aspect of the present invention is the disk device according to the first to fifth aspects, wherein the speed load estimating means is:
It is configured to output the load estimation signal in a state where high frequency components are cut off.

【0046】この第6の発明による作用は次のとおりで
ある。上記の第1〜第5の発明においては、実際の摩擦
等による外乱負荷についての負荷推定信号を2次遅れ系
での推定で生成することになるが、この2次遅れ系で
は、その自然角周波数(推定角周波数)以下で優れた外
乱負荷抑制効果をもたらす低域遮断フィルタ特性をもっ
ている。したがって、自然角周波数およびダンピングフ
ァクタを適切に設定して高域周波数成分を遮断する状態
で負荷推定信号を生成するように速度負荷推定手段を構
成すれば、非常に優れた外乱負荷抑制効果を発揮させる
ことができる。
The operation according to the sixth aspect of the invention is as follows. In the first to fifth aspects of the present invention, a load estimation signal for a disturbance load due to actual friction or the like is generated by estimation using a secondary delay system. It has a low-frequency cutoff filter characteristic that provides an excellent disturbance load suppressing effect at a frequency (estimated angular frequency) or less. Therefore, if the speed load estimating means is configured to generate the load estimation signal in a state where the natural angular frequency and the damping factor are appropriately set and high frequency components are cut off, an extremely excellent disturbance load suppression effect is exhibited. Can be done.

【0047】本願第7の発明のディスク装置は、上記の
第1〜第6の発明において、前記速度負荷推定手段の制
御帯域が、前記位置制御手段または前記速度制御手段の
制御帯域よりも大きく設定されている。
In the disk device according to a seventh aspect of the present invention, in the first to sixth aspects, the control band of the speed load estimating means is set to be larger than the control band of the position control means or the speed control means. Have been.

【0048】この第7の発明による作用は次のとおりで
ある。位置決め制御系の制御帯域を広げることは比例の
ゲインを大きくすることであるが、ディスク装置のセク
タサーボのサンプリング周波数やアクチュエータ手段が
もつ固有機械共振周波数によって上限が存在することに
なる。これに対して、速度負荷推定手段ではディスク装
置のセクタサーボのサンプリング周波数の影響を受けな
い。したがって、速度負荷推定手段においては、その制
御帯域を位置決め制御系または速度制御系の制御帯域よ
りも高く設定することができる。その結果として、より
高い制御帯域にわたって、ヘッドを目標トラックに対し
て正確に追従させることができる。また、ディスク装置
に加わる振動や衝撃を高感度に検出することができるの
で、振動や衝撃に対してより信頼性を向上させることが
できる。
The operation of the seventh aspect is as follows. To extend the control band of the positioning control system is to increase the proportional gain, but there is an upper limit depending on the sampling frequency of the sector servo of the disk drive and the natural mechanical resonance frequency of the actuator means. On the other hand, the speed load estimating means is not affected by the sampling frequency of the sector servo of the disk device. Therefore, in the speed load estimating means, the control band can be set higher than the control band of the positioning control system or the speed control system. As a result, the head can accurately follow the target track over a higher control band. Further, since the vibration and the shock applied to the disk device can be detected with high sensitivity, the reliability against the vibration and the shock can be further improved.

【0049】なお、本発明は、磁気ディスク装置に適用
する場合に最も有利に作用するが、必ずしも磁気ディス
ク装置にのみ限定されるものではない。
The present invention operates most advantageously when applied to a magnetic disk drive, but is not necessarily limited to a magnetic disk drive.

【0050】(具体的な実施の形態)以下、本発明にか
かわるディスク装置の具体的な実施の形態を図面に基づ
いて詳細に説明する。なお、同様の機能を有するものに
は同一の符号を付けて説明する。
(Specific Embodiment) Hereinafter, a specific embodiment of a disk drive according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having similar functions are described with the same reference numerals.

【0051】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1にかかわる磁気ディスク装置の構成を示すブロック
図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a magnetic disk drive according to Embodiment 1 of the present invention.

【0052】図1において、符号の1は磁気ディスク
で、スピンドルモータ(図示せず)により回転される。
2は磁気ディスク1に対してデータを記録再生する磁気
ヘッド、3はアームで、一端に搭載された磁気ヘッド2
を軸受4の周りに回動させることにより、磁気ヘッド2
を磁気ディスク1における目標トラックへ移動させる。
5はアーム3の後端に設けられた駆動コイル、6は固定
子で、駆動コイル5に対向する面にはマグネット(図示
せず)が配置されている。固定子6に配置されたマグネ
ットが発生する磁束と駆動コイル5に通電される電流が
作る磁界との相互作用によりアーム3は回転力を受け
る。7は磁気ディスク1の占有領域の外側に配置された
ヘッド退避部材としてのランプブロック、8はアーム3
の先端部に設けられたサスペンションタブで、ランプブ
ロック7におけるランプ上にはタブ保持面が形成されて
いて、アーム3の回動に応じてサスペンションタブ8と
摺動する。磁気ヘッド2、アーム3、軸受4、駆動コイ
ル5、固定子6、ランプブロック7、サスペンションタ
ブ8によりアクチュエータ9を構成している。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a magnetic disk which is rotated by a spindle motor (not shown).
Reference numeral 2 denotes a magnetic head for recording and reproducing data on and from the magnetic disk 1. Reference numeral 3 denotes an arm, and a magnetic head 2 mounted at one end.
Is rotated around the bearing 4 so that the magnetic head 2
Is moved to a target track on the magnetic disk 1.
Reference numeral 5 denotes a driving coil provided at the rear end of the arm 3, and reference numeral 6 denotes a stator. A magnet (not shown) is disposed on a surface facing the driving coil 5. The arm 3 receives a rotational force due to the interaction between the magnetic flux generated by the magnet disposed on the stator 6 and the magnetic field generated by the current supplied to the drive coil 5. Reference numeral 7 denotes a ramp block serving as a head retracting member disposed outside the area occupied by the magnetic disk 1, and 8 denotes an arm 3.
A tab holding surface is formed on the ramp in the ramp block 7 and slides with the suspension tab 8 according to the rotation of the arm 3. An actuator 9 is constituted by the magnetic head 2, the arm 3, the bearing 4, the drive coil 5, the stator 6, the ramp block 7, and the suspension tab 8.

【0053】10は駆動器、11は駆動器10に含まれ
る電圧検出器で、駆動コイル5の両端に発生する電圧を
検出し、電圧信号Vaを出力する。12は速度負荷推定
器で、電圧検出器11の出力する電圧信号Vaと駆動器
10の入力である駆動信号uとからアーム3の移動速度
とアーム3に作用する負荷トルクとを推定し、速度推定
信号vestと負荷推定信号τdestとを出力する。13は
比較器で、速度指令信号vrと速度推定信号vestとの
誤差信号evを出力する。14は速度制御器で、比較器
13で得られた誤差信号evをもとに増幅および位相補
償を行った後、速度制御信号cvを生成する。速度制御
信号cvは切換器18の入力端子aに入力されている。
磁気ディスク1の各セクタには予めサーボ情報としてト
ラックの位置信号が記録されており、この位置信号は磁
気ヘッド2により読み込まれる。位置検出器16は、磁
気ヘッド2により読み込まれた位置信号により磁気ヘッ
ド2の現在位置を検出し、目標トラックの目標位置rと
の差を示す位置誤差信号exを生成する。位置制御器1
7は、位置検出器16で生成された位置誤差信号exが
入力されて、増幅および位相補償が行われ、位置制御信
号cxを生成する。位置制御信号cxは切換器18の入
力端子bに入力されている。速度負荷推定器12で生成
された負荷推定信号τdestは、補正器15とレベル検出
器19へ入力されている。補正器15には、切換器18
の出力する制御信号c(速度制御信号cvと位置制御信
号cxのいずれか)と速度負荷推定器12の負荷推定信
号τde stとが入力され、補正器15で補正演算を施した
後、駆動信号uを駆動器10へ出力する。駆動器10
は、入力された駆動信号uに応じて駆動コイル5に駆動
電流Iaを通電し、軸受4を中心に回動させ、アーム3
の先端に取り付けられた磁気ヘッド2を回転移動させ
る。切換器18は、指令端子20に入力されるロード・
アンロード指令とフォローイング指令との切換指令に応
じて速度制御器14の生成する速度制御信号cvと位置
制御器17の生成する位置制御信号cxのうちどちらか
を選択して補正器15へ制御信号cを出力する。レベル
検出器19は、入力された負荷推定信号τdestを監視し
所定値を超えたときに切換信号tを切換器18へ出力す
る。
Reference numeral 10 denotes a driver, and reference numeral 11 denotes a voltage detector included in the driver 10, which detects a voltage generated at both ends of the drive coil 5 and outputs a voltage signal Va. Reference numeral 12 denotes a speed load estimator which estimates the moving speed of the arm 3 and the load torque acting on the arm 3 from the voltage signal Va output from the voltage detector 11 and the drive signal u input to the driver 10. An estimated signal v est and a load estimated signal τd est are output. 13 is a comparator, outputs an error signal ev between the speed command signal vr and velocity estimation signal v est. A speed controller 14 performs amplification and phase compensation based on the error signal ev obtained by the comparator 13, and then generates a speed control signal cv. The speed control signal cv is input to the input terminal a of the switch 18.
In each sector of the magnetic disk 1, a track position signal is recorded in advance as servo information, and this position signal is read by the magnetic head 2. The position detector 16 detects the current position of the magnetic head 2 based on the position signal read by the magnetic head 2, and generates a position error signal ex indicating a difference from the target position r of the target track. Position controller 1
7 receives the position error signal ex generated by the position detector 16 and performs amplification and phase compensation to generate a position control signal cx. The position control signal cx is input to the input terminal b of the switch 18. Load estimation signal generated by the speed load estimator 12 .tau.d est is inputted to the correction circuit 15 and the level detector 19. The compensator 15 includes a switch 18
Is an output control signal c (either the position control signal cx a speed control signal cv) and load estimated signal .tau.d e st speed load estimator 12 is input, after performing correction calculation by the correction circuit 15, the driving The signal u is output to the driver 10. Driver 10
Supplies a drive current Ia to the drive coil 5 in accordance with the input drive signal u, rotates the drive coil 5 around the bearing 4,
The magnetic head 2 attached to the tip of the disk is rotated. The switch 18 is connected to the load terminal input to the command terminal 20.
Selects one of the speed control signal cv generated by the speed controller 14 and the position control signal cx generated by the position controller 17 in response to the switching command between the unload command and the following command, and controls the compensator 15. The signal c is output. Level detector 19 outputs a switching signal t to the selector 18 when monitoring the input load estimated signal .tau.d est exceeds a predetermined value.

【0054】この結果、切換器18の指令端子20に切
換指令としてロード・アンロード指令が入力されると、
切換器18のスイッチ60は端子a側に接続され、磁気
ヘッド2を磁気ディスク1上の目標トラックまで滑らか
な速度で移動させる。また、アーム3を磁気ディスク1
の外周側に回動させたときに、ヘッドアーム3のサスペ
ンションタブ8をランプブロック7のタブ保持面に載せ
ることにより、磁気ヘッド2を磁気ディスク1からラン
プブロック7へ滑らかに退避させることができる。ま
た、切換器18の指令端子20に切換指令としてフォロ
ーイング指令が入力されると、切換器18のスイッチ6
0は端子b側に接続され、磁気ディスク1にデータを記
録再生するために磁気ヘッド2を狭いトラックピッチで
形成された目標トラックに高い精度で位置決めさせるよ
うに構成されている。
As a result, when a load / unload command is input to the command terminal 20 of the switch 18 as a switching command,
The switch 60 of the switch 18 is connected to the terminal a to move the magnetic head 2 to a target track on the magnetic disk 1 at a smooth speed. The arm 3 is connected to the magnetic disk 1
The magnetic head 2 can be smoothly retracted from the magnetic disk 1 to the ramp block 7 by placing the suspension tab 8 of the head arm 3 on the tab holding surface of the ramp block 7 when the magnetic head 2 is rotated to the outer peripheral side. . When a following command is input to the command terminal 20 of the switch 18 as a switch command, the switch 6 of the switch 18
Numeral 0 is connected to the terminal b so that the magnetic head 2 is positioned with high accuracy on a target track formed with a narrow track pitch in order to record and reproduce data on the magnetic disk 1.

【0055】本実施の形態1の磁気ディスク装置は、切
換器18に対する切換指令に応じて磁気ヘッドの移動速
度制御と目標トラックへの位置決め制御との全く異なる
制御を切り換えることができる。そして、レベル検出器
19は、負荷推定信号τdestを監視し所定値を超えたと
きに切換信号tを切換器18へ出力するので、磁気ディ
スク装置は、目標トラックへの位置決め制御から磁気ヘ
ッドの移動速度制御に切り換えることができ、振動や衝
撃の大きいときには、直ちに磁気ヘッドをアンロードさ
せるので、ヘッドやディスクを損傷させることを避ける
ことができる。
The magnetic disk drive of the first embodiment can switch between completely different control between the moving speed control of the magnetic head and the positioning control to the target track in accordance with the switching command to the switch 18. Then, level detector 19, so outputs a switching signal t to the selector 18 when the load estimating signal .tau.d est exceeds a monitoring predetermined value, the magnetic disk device, from the positioning control to the target track of the magnetic head The control can be switched to the moving speed control, and when the vibration or impact is large, the magnetic head is immediately unloaded, so that damage to the head and the disk can be avoided.

【0056】ここで、特許請求の範囲の記載との対照を
行うと、駆動器10が駆動手段に相当し、電圧検出器1
1が電圧検出手段に相当し、速度負荷推定器12が速度
負荷推定手段に相当し、速度制御器14が速度制御手段
に相当し、位置検出器16が位置検出手段に相当し、位
置制御器17が位置制御手段に相当し、切換器18が選
択手段に相当し、レベル検出器19がレベル検出手段に
相当している。
Here, in contrast to the description in the claims, the driver 10 corresponds to the driving means and the voltage detector 1
1 corresponds to the voltage detecting means, the speed load estimator 12 corresponds to the speed load estimating means, the speed controller 14 corresponds to the speed controlling means, the position detector 16 corresponds to the position detecting means, Reference numeral 17 corresponds to position control means, switch 18 corresponds to selection means, and level detector 19 corresponds to level detection means.

【0057】次に、実施の形態1の磁気ディスク装置の
速度制御系の動作について図2を用いて説明する。図2
は、実施の形態1の磁気ディスク装置において、切換器
18のスイッチ60が端子a側に接続された場合の速度
制御系の全体構成を示すブロック線図である。なお、図
2において、sはラプラス演算子を表すものである。
Next, the operation of the speed control system of the magnetic disk drive according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing an overall configuration of a speed control system when the switch 60 of the switch 18 is connected to the terminal a in the magnetic disk device of the first embodiment. In FIG. 2, s represents the Laplace operator.

【0058】図2において、磁気ヘッド2の移動速度を
vとし、移動速度vをブロック30で示す速度負荷推定
器12が推定した結果の速度推定信号をvestとすれ
ば、速度指令信号vrに対する誤差信号evは、
In FIG. 2, if the moving speed of the magnetic head 2 is denoted by v, and the moving speed v is denoted by vest , the speed estimation signal obtained by the speed load estimator 12 indicated by the block 30 is represented by vest, the speed command signal vr The error signal ev is

【0059】[0059]

【数1】 で表わされ、この誤差信号evは比較器13で得られ
る。ブロック21で表わされる速度制御器14は、誤差
信号evに伝達関数Gv(s)のフィルタ処理を施し、
速度制御信号cvを生成して切換器18へ出力する。速
度制御信号cvは加算器46を経由して駆動信号uとな
る。駆動信号uは、ブロック22(伝達関数はgm)の
駆動器10において、電圧信号からgm倍の電流信号に
変換され、駆動電流Iaを出力する。ブロック23で表
されるアクチュエータ9において、駆動コイル5に通電
される駆動電流Iaは、それが作る磁界と前述した固定
子6のマグネットの磁束との相互作用により伝達関数K
tで駆動トルクτに変換される。ここで、伝達関数Ktは
アクチュエータ9のトルク定数である。ブロック24の
伝達関数(Lb/J・s)は、アーム3に作用する駆動
トルクτから磁気ヘッド2の移動速度vへの伝達特性を
表わす。ここで、Jはアーム3の慣性モーメントを示
し、Lbはアーム3の軸受4から磁気ヘッド2までの距
離を示している。ブロック26とブロック27で表され
る電圧検出器11において、ブロック26はアクチュエ
ータ9が回動することにより駆動コイル5の両端に発生
する誘起電圧Eaを出力し、ブロック27は駆動コイル
5に駆動電流Iaが通電されることにより発生する電圧
降下分(Ra+La・s)・Iaを出力し、加算器28で
それぞれを加算することによりアクチュエータ9の端子
電圧を電圧信号Vaとして出力する。すなわち、
(Equation 1) The error signal ev is obtained by the comparator 13. The speed controller 14 represented by the block 21 filters the error signal ev with the transfer function Gv (s),
A speed control signal cv is generated and output to the switch 18. The speed control signal cv becomes the drive signal u via the adder 46. The drive signal u is converted from the voltage signal into a gm-times current signal in the driver 10 of the block 22 (the transfer function is gm), and the drive signal Ia is output. In the actuator 9 represented by the block 23, the drive current Ia supplied to the drive coil 5 has a transfer function Ka due to the interaction between the magnetic field generated by the drive coil 5 and the magnetic flux of the magnet of the stator 6 described above.
At t, it is converted to drive torque τ. Here, the transfer function Kt is a torque constant of the actuator 9. The transfer function (Lb / J · s) of the block 24 represents a transfer characteristic from the drive torque τ acting on the arm 3 to the moving speed v of the magnetic head 2. Here, J indicates the moment of inertia of the arm 3, and Lb indicates the distance from the bearing 4 of the arm 3 to the magnetic head 2. In the voltage detector 11 represented by the blocks 26 and 27, the block 26 outputs an induced voltage Ea generated at both ends of the drive coil 5 when the actuator 9 rotates, and the block 27 supplies a drive current to the drive coil 5. The voltage drop (Ra + La · s) · Ia generated by the conduction of Ia is output, and the adder 28 adds them to output the terminal voltage of the actuator 9 as a voltage signal Va. That is,

【0060】[0060]

【数2】 の関係がある。ここで、Raは、駆動コイル5のコイル
抵抗、Laは駆動コイル5のインダクタンスを示す。
(Equation 2) There is a relationship. Here, Ra indicates the coil resistance of the drive coil 5, and La indicates the inductance of the drive coil 5.

【0061】ランプブロック7上のタブ保持面とサスペ
ンションタブ8との摺動摩擦などのアーム3に作用する
外乱負荷τdは、比較器25でブロック24の前段に入
力される形に表現できる。
The disturbance load τd acting on the arm 3, such as the sliding friction between the tab holding surface on the ramp block 7 and the suspension tab 8, can be expressed by the comparator 25 as input to the stage preceding the block 24.

【0062】図2の一点鎖線で囲んだ部分のブロック3
0は、速度負荷推定器12のブロック線図を示すもの
で、このブロック30は、駆動器10であるブロック2
2の伝達関数と同じ伝達関数をもつブロック32と、ア
クチュエータ9であるブロック23の伝達関数と同じ伝
達関数をもつブロック33と、ブロック24の伝達関数
と同じ伝達関数をもつブロック34と、電圧検出器11
であるブロック26の伝達関数と同じ伝達関数をもつブ
ロック35と、ブロック27の伝達関数と同じ伝達関数
をもつブロック39を含んでいる。ブロック32とブロ
ック33を合わせたブロック41が第1の乗算器、ブロ
ック44が第2の乗算器、ブロック43が第1の積分
器、ブロック34とブロック35を合わせたブロック4
2が第2の積分器をそれぞれ構成している。ここで、ブ
ロック30の各定数のサフィックス“n”は公称値を示
し、“est”を付した変数は推定値を示す。ここで、
特許請求の範囲の記載との対照を行うと、第1の乗算器
が第1の乗算手段に相当し、第2の乗算器が第2の乗算
手段に相当し、第1の積分器が第1の積分手段に相当
し、第2の積分器が第2の積分手段に相当し、比較器3
7が比較手段に相当している。
Block 3 in a portion surrounded by a dashed line in FIG.
0 is a block diagram of the speed load estimator 12, and this block 30 is a block 2 of the driver 10.
2, a block 33 having the same transfer function as the transfer function of the block 23 that is the actuator 9, a block 34 having the same transfer function as the transfer function of the block 24, Table 11
And a block 39 having the same transfer function as the transfer function of the block 26 and a block 39 having the same transfer function as the transfer function of the block 27. Block 41 combining block 32 and block 33 is a first multiplier, block 44 is a second multiplier, block 43 is a first integrator, and block 4 is a combination of block 34 and block 35.
Reference numeral 2 denotes a second integrator. Here, the suffix “n” of each constant in the block 30 indicates a nominal value, and the variable with “est” indicates an estimated value. here,
In contrast to the claims, the first multiplier corresponds to the first multiplying means, the second multiplier corresponds to the second multiplying means, and the first integrator corresponds to the second integrator. 1 integrator, the second integrator corresponds to the second integrator, and the comparator 3
7 corresponds to the comparison means.

【0063】ブロック22に入力される駆動信号uは、
速度負荷推定器12を構成するブロック32にも入力さ
れ、ブロック32とブロック33とで(gmn・Ktn)倍
することによりヘッドアーム3に作用する駆動トルクτ
と同一の駆動トルク推定信号τestが得られる。
The drive signal u input to the block 22 is
The driving torque τ acting on the head arm 3 is also input to the block 32 constituting the speed load estimator 12 and multiplied by (gmn · Ktn) between the block 32 and the block 33.
And the same drive torque estimation signal τ est is obtained.

【0064】図2において、ブロック34から出力され
る速度推定信号vestは、磁気ヘッド2の移動速度vと
して比較器13にフィードバックされる。ブロック35
で、速度推定信号vestをKvn倍することにより得られ
た誘起電圧推定信号Eaestと、アクチュエータ9に推定
電流Iaestが通電されることにより発生する電圧降下分
(Ran+Lan・s)・Iaestとが加算器36で加算さ
れ、加算器36からは、電圧推定信号Vaestが出力され
る。電圧推定信号Vaestは、比較器37に入力され、実
際に検出された電圧信号Vaと比較され、その結果の誤
差信号α(=Va−Vaest)がブロック43で表される
第1の積分器とブロック44で表される第2の乗算器と
に入力される。第1の積分器43は、誤差信号αを積分
し、外乱負荷についての負荷推定信号τdestを出力す
る。ブロック44で表される第2の乗算器には誤差信号
αが入力され、g1倍されて加算器38に加えられる。
加算器38の出力は減算器31に入力され、ブロック3
3の出力する駆動トルク推定信号τestから加算器38
の出力を減算した結果γをブロック34に出力する。
In FIG. 2, the speed estimation signal vest output from the block 34 is fed back to the comparator 13 as the moving speed v of the magnetic head 2. Block 35
In the voltage drop of the induced voltage estimation signal Ea est obtained by multiplying Kvn velocity estimation signal v est, the estimated current Ia est to the actuator 9 generated by being energized (Ran + Lan · s) · Ia est bets are added by the adder 36, the adder 36, the voltage estimation signal Va est is outputted. The voltage estimation signal Va est is input to the comparator 37 and compared with the actually detected voltage signal Va, and the resulting error signal α (= Va−V a est ) is represented by the first integration represented by the block 43. And a second multiplier, represented by block 44. The first integrator 43 integrates the error signal alpha, and outputs the load estimated signal .tau.d est for disturbance load. The error signal α is input to the second multiplier represented by the block 44, multiplied by g 1 and added to the adder 38.
The output of the adder 38 is input to the subtractor 31 and the block 3
3 from the drive torque estimation signal τ est output from
Is output to the block 34.

【0065】なお、ブロック44の係数g1とブロック
43の係数g2は、速度負荷推定器12の動作を安定化
するための定数であり、その詳細については後述する。
The coefficient g1 of the block 44 and the coefficient g2 of the block 43 are constants for stabilizing the operation of the speed load estimator 12, and the details will be described later.

【0066】図2において、一点鎖線で囲んで示したブ
ロック47は、補正器15のブロック線図である。この
補正器15に含まれるブロック45は、負荷推定信号τ
destを1/(gmn・Ktn)倍することにより、ヘッドア
ーム3に負荷推定信号τdestに相当する大きさの駆動力
を発生させるのに必要な駆動器10への補正信号βを生
成する。補正信号βは加算器47において速度制御信号
cvに加算される。
In FIG. 2, a block 47 surrounded by a dashed line is a block diagram of the corrector 15. The block 45 included in the corrector 15 includes a load estimation signal τ
By multiplying 1 / (gmn · Ktn) to d est, and generates a correction signal β to the driver 10 required to generate the driving force of the magnitude corresponding to the load estimating signal .tau.d est to the head arm 3 . The correction signal β is added to the speed control signal cv in the adder 47.

【0067】次に、ブロック30の速度負荷推定器12
の動作について図3を参照して詳細に説明する。
Next, the speed load estimator 12 in block 30
Will be described in detail with reference to FIG.

【0068】図3(a)は、図2のブロック30を書き
直したブロック線図で、駆動信号uの入力から負荷推定
信号τdestの出力までの伝達を示す。図3(b)は、図
3(a)のブロック線図において、(数2)をもとに電
圧信号Vaの入力位置(比較器37)を等価的に変換移
動することにより、図3(a)のブロック線図を変形し
たブロック線図である。ここで、説明を簡単にするた
め、図2のブロック22のgmとブロック32のgmnの
値とが等しく、
[0068] FIGS. 3 (a) is a block diagram rewritten block 30 of FIG. 2 shows the transfer from the input of the drive signal u to the output of the load estimator signal .tau.d est. FIG. 3B is a block diagram of FIG. 3A in which the input position (comparator 37) of the voltage signal Va is equivalently converted and moved based on (Equation 2). It is a block diagram which transformed the block diagram of a). Here, for the sake of simplicity, the value of gm in block 22 in FIG.

【0069】[0069]

【数3】 と仮定し、駆動電流Ia(=gm・u)と推定電流Iaest
(=gmn・u)とが等しいものとした。
(Equation 3) , The drive current Ia (= gmu) and the estimated current Ia est
(= Gmn · u).

【0070】(数2)の第1項と第2項に着目して、第
1項のEaは、大きさを(Jn・s)/(Lbn・Kvn)倍
すれば、図3(a)の比較器37の入力位置を図3
(b)に示す減算器48の入力位置に等価的に移動する
ことができる。また、(数2)の第2項の(Ra+La・
s)・Iaは、図3(a)のブロック39に含めて、図
3(b)のブロック49のように表現することができ
る。
Focusing on the first and second terms of (Equation 2), Ea of the first term can be obtained by multiplying the magnitude by (Jn · s) / (Lbn · Kvn) as shown in FIG. The input position of the comparator 37 of FIG.
It can be equivalently moved to the input position of the subtractor 48 shown in FIG. Also, (Ra + La ·) in the second term of (Equation 2)
s) · Ia can be included as a block 39 in FIG. 3A and expressed as a block 49 in FIG. 3B.

【0071】図3(b)の減算器48に着目すると、減
算器48の出力であるδは(数4)のように表される。
Focusing on the subtractor 48 in FIG. 3B, δ, which is the output of the subtractor 48, is expressed as (Equation 4).

【0072】[0072]

【数4】 次に、図2の比較器25、ブロック24,26に着目す
ると、(数5)の関係がある。
(Equation 4) Next, focusing on the comparator 25 and the blocks 24 and 26 in FIG.

【0073】[0073]

【数5】 ここで、簡単のために、(Equation 5) Here, for simplicity,

【0074】[0074]

【数6】 (Equation 6)

【0075】[0075]

【数7】 と仮定し、(数5)を(数4)に代入すると、(数4)
は、(数8)のように変形される。
(Equation 7) Assuming that (Equation 5) is substituted into (Equation 4), (Equation 4)
Is transformed as shown in (Equation 8).

【0076】[0076]

【数8】 すなわち、減算器48の出力であるδは、アーム3に加
わる外乱負荷τdに等しい。したがって、図3(b)の
ブロック線図より、アーム3に加わる摩擦等による外乱
負荷τdから負荷推定信号τdestまでの伝達関数を求め
ると、(数9)に示すようになる。
(Equation 8) That is, the output δ of the subtractor 48 is equal to the disturbance load τd applied to the arm 3. Therefore, from the block diagram in FIG. 3 (b), when obtaining the transfer function from the disturbance load .tau.d due to friction or the like applied to the arm 3 to the load estimating signal .tau.d est, as shown in equation (9).

【0077】[0077]

【数9】 (数9)から、速度負荷推定器12は、図2の一点鎖線
で囲んだブロック30内のループによって、駆動信号u
と電圧信号Vaとから実際の摩擦などによる外乱負荷τd
を2次遅れ系で推定できることが分かる。
(Equation 9) From (Equation 9), the speed load estimator 12 uses the loop in the block 30 surrounded by the dashed line in FIG.
From the voltage signal Va and the disturbance load τd due to actual friction, etc.
Can be estimated by a second-order delay system.

【0078】ここで、2次遅れ系の自然角周波数(推定
角周波数)をωo、ダンピングファクタをζoとすれば、
速度負荷推定器12の動作を安定化する定数g1および
g2はそれぞれ下記の(数10)および(数11)で表
される。
Here, if the natural angular frequency (estimated angular frequency) of the second-order delay system is ωo and the damping factor is ζo,
The constants g1 and g2 for stabilizing the operation of the speed load estimator 12 are expressed by the following (Equation 10) and (Equation 11), respectively.

【0079】[0079]

【数10】 (Equation 10)

【0080】[0080]

【数11】 ここで、推定角周波数ωoを速度制御帯域fcより十分高
く設定し、ダンピングファクタζoを0.7〜1に選べ
ば、速度負荷推定器12により摩擦等による外乱負荷τ
dを正確に推定することができる。
[Equation 11] Here, if the estimated angular frequency ωo is set sufficiently higher than the speed control band fc and the damping factor ζo is selected from 0.7 to 1, the speed load estimator 12 causes the disturbance load τ
d can be accurately estimated.

【0081】(数9)を(数10),(数11)を用い
て変形すると、
By transforming (Equation 9) using (Equation 10) and (Equation 11),

【0082】[0082]

【数12】 となる。すなわち、図3(a)の速度負荷推定器12の
ブロック線図は、図3(c)のブロック52に示すよう
に簡略化することができる。
(Equation 12) Becomes That is, the block diagram of the speed load estimator 12 in FIG. 3A can be simplified as shown by a block 52 in FIG. 3C.

【0083】次に、ブロック47で示す補正器15の動
作について図4を参照して詳細に説明する。
Next, the operation of the corrector 15 indicated by the block 47 will be described in detail with reference to FIG.

【0084】図2の一点鎖線で囲んだ部分のブロック4
7は、補正器15のブロック線図を示す。ブロック45
は、負荷推定信号τdestを1/(gmn・Ktn)倍した補
正信号βを加算器46へ出力する。すなわち、負荷推定
信号τdestを1/(gmn・Ktn)倍することにより、ア
クチュエータ9に負荷推定信号τdestに相当する大きさ
の駆動力を発生させるに必要な補正信号βを加算器46
へ出力させる。さらにいうと、補正信号βは、ブロック
22とブロック23とによりgmn・Ktn倍されることか
ら、大きさを合わせるために前もって、負荷推定信号τ
destを1/(gmn・Ktn)倍している。
Block 4 in a portion surrounded by a chain line in FIG.
7 shows a block diagram of the corrector 15. Block 45
Outputs the load estimated signal τd est 1 / (gmn · Ktn ) multiplied by the correction signal β to the adder 46. That is, the load estimating signal by multiplying 1 / (gmn · Ktn) the .tau.d est, the adder 46 a correction signal β required to generate a driving force of the magnitude corresponding to the load estimating signal .tau.d est to the actuator 9
Output to In addition, since the correction signal β is multiplied by gmn · Ktn by the block 22 and the block 23, the load estimation signal τ is previously set in order to match the magnitude.
d est is multiplied by 1 / (gmn · Ktn).

【0085】以上をまとめると、実施の形態1の磁気デ
ィスク装置は、摩擦等による外乱負荷τdを打ち消すよ
うに、負荷推定信号τdestをアクチュエータ9に作用さ
せるように構成されているということができる。
[0085] In summary, the magnetic disk apparatus of the first embodiment, so as to cancel the disturbance load .tau.d due to friction or the like, it is possible that the load estimation signal .tau.d est is configured to act on the actuator 9 .

【0086】図4(a)は、図2のブロック線図におい
て、補正器15の動作に関連する加算器46から比較器
25、ブロック24までの部分を抜き出したブロック線
図である。図4(b)は、比較器25に加わる外乱負荷
τdとブロック52に加わる外乱負荷τdとを、1つのτ
dにまとめたブロック線図である。なお、図2のブロッ
ク線図と同一の機能を有するものについては同一の符号
を付して重複した説明は省略する。
FIG. 4A is a block diagram of the block diagram of FIG. 2, in which the portions from the adder 46 to the comparator 25 and the block 24 related to the operation of the corrector 15 are extracted. FIG. 4B shows that the disturbance load τd applied to the comparator 25 and the disturbance load τd applied to the block 52 are represented by one τ.
It is the block diagram put together in d. Components having the same functions as those in the block diagram of FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0087】図4(a)のブロック線図において、ブロ
ック52は図3(c)のブロック52に相当し、(数1
2)で表わされる伝達関数を有する。
In the block diagram of FIG. 4A, the block 52 corresponds to the block 52 of FIG.
It has a transfer function represented by 2).

【0088】したがって、図4(b)よりアーム3に外
部から加わる摩擦等による外乱負荷τdは、(数13)
の伝達関数で表されるフィルタを通して速度制御系に加
わるものと考えることができる。
Therefore, from FIG. 4B, the disturbance load τd due to friction or the like applied to the arm 3 from the outside is given by (Equation 13)
Can be considered to be added to the speed control system through a filter expressed by the following transfer function.

【0089】[0089]

【数13】 図5は、(数13)で表される伝達関数Gd(s)の周
波数特性を折れ線近似で示したものである。図5に示す
伝達関数Gd(s)の周波数特性から角周波数ωoより低
い角周波数では、ゲインは0dB以下であり、角周波数
ωの下降に伴って、−20dB/dec(ディケード)
の減衰比で減衰している。decは10倍を意味する。
すなわち、伝達関数Gd(s)は、図5より、角周波数
ωoより低い周波数を抑制することができる低域遮断フ
ィルタ特性を有している。
(Equation 13) FIG. 5 shows the frequency characteristic of the transfer function Gd (s) represented by (Equation 13) by a polygonal line approximation. From the frequency characteristics of the transfer function Gd (s) shown in FIG. 5, at an angular frequency lower than the angular frequency ωo, the gain is 0 dB or less, and −20 dB / dec (decade) as the angular frequency ω falls.
At the attenuation ratio of dec means 10 times.
That is, as shown in FIG. 5, the transfer function Gd (s) has a low-frequency cutoff filter characteristic capable of suppressing frequencies lower than the angular frequency ωo.

【0090】すなわち、本発明の実施の形態1の磁気デ
ィスク装置は、アーム3に摩擦等による外乱負荷τdが
作用しても、この外乱負荷τdを速度負荷推定器12に
より推定し、負荷推定信号τdestでもって外部から加わ
った外乱負荷τdを打ち消すように制御するように構成
されている。したがって、外部から加わった外乱負荷τ
dが、あたかも(数13)および図5の遮断周波数特性
を有するフィルタを通して速度制御系に加わったように
作用する。したがって、本発明の実施の形態1の磁気デ
ィスク装置では角周波数ωo以下の周波数においては、
1次の低域遮断特性で摩擦等による外乱負荷を抑制する
ことができる。
That is, in the magnetic disk drive according to the first embodiment of the present invention, even if a disturbance load τd due to friction or the like acts on the arm 3, the disturbance load τd is estimated by the speed load estimator 12, and the load estimation signal is obtained. It is configured to control so as to cancel the externally applied disturbance load τd by τd est . Therefore, the externally applied disturbance load τ
d acts as if it were added to the speed control system through the filter having the cutoff frequency characteristic of (Equation 13) and FIG. Therefore, in the magnetic disk drive according to the first embodiment of the present invention, at a frequency equal to or lower than the angular frequency ωo,
Disturbance load due to friction or the like can be suppressed by the first-order low-frequency cutoff characteristics.

【0091】図6は、本発明の実施の形態1の磁気ディ
スク装置の速度負荷推定器12の外乱負荷抑制効果につ
いて、さらに詳しく説明するための時間応答波形図であ
る。図6(a)は、アーム3に図の54に示すようなス
テップ状の外乱負荷τdが加わったときに、速度負荷推
定器12が出力する負荷推定信号τdestの波形55を示
す。
FIG. 6 is a time response waveform diagram for describing in more detail the disturbance load suppressing effect of the speed load estimator 12 of the magnetic disk drive according to the first embodiment of the present invention. 6 (a) is, when the step-like disturbance load .tau.d as shown in 54 of FIG joined to the arm 3, showing the load estimation signal .tau.d est waveform 55 the speed load estimator 12 outputs.

【0092】ここで、(数10)および(数11)の制
御パラメータを決定する推定周波数fo(ωo=2πf
o)とダンピングファクタζoの値をそれぞれ、3kHz
および1に選び、速度制御系の制御帯域を300Hzに
設定してシミュレーションを行った。図6(b)は、速
度負荷推定器12の出力する負荷推定信号τdestを補正
器15に入力しない場合のヘッド移動速度vのシミュレ
ーション結果を示す。
Here, the estimated frequency fo (ωo = 2πf) for determining the control parameters of (Equation 10) and (Equation 11)
o) and the value of the damping factor ζo are each 3 kHz
The simulation was performed by setting the control band of the speed control system to 300 Hz. 6 (b) shows the simulation result of the head moving speed v when you do not enter a load estimated signal .tau.d est outputted by the speed load estimator 12 in the corrector 15.

【0093】図6(b)の点線で示した直線56は速度
指令信号vrを示し、実線57はヘッド移動速度vの時
間波形を示す。ステップ状の外乱負荷の変動が発生した
時点でヘッド移動速度vは大きく変動する。
A dotted line 56 in FIG. 6B shows the speed command signal vr, and a solid line 57 shows a time waveform of the head moving speed v. The head moving speed v greatly fluctuates when a step-like disturbance load fluctuation occurs.

【0094】図6(c)は、速度負荷推定器12の出力
する負荷推定信号τdestを補正器15に入力して外乱負
荷の変動を打ち消すように負荷推定信号τdestをアクチ
ュエータ9に作用させた場合のヘッド移動速度vのシミ
ュレーション結果を示す。図6(c)の点線で示した直
線58は速度指令信号vrを示し、実線59はヘッド移
動速度vの時間波形を示す。ステップ状の外乱負荷の変
動が加わっても、ヘッド移動速度vはほとんど変動せ
ず、図6(b)の場合と比較して外乱負荷抑制効果が大
幅に改善されている。
[0094] FIG. 6 (c), the load estimator signal .tau.d est outputted by the speed load estimator 12 is input to the corrector 15 by the action of the load estimation signal .tau.d est so as to cancel the fluctuation of the disturbance load to the actuator 9 4 shows a simulation result of the head moving speed v in the case of the above. 6C shows a speed command signal vr, and a solid line 59 shows a time waveform of the head moving speed v. Even if a step-like disturbance load fluctuation is applied, the head moving speed v hardly fluctuates, and the disturbance load suppression effect is greatly improved as compared with the case of FIG.

【0095】その結果、本発明の実施の形態1の磁気デ
ィスク装置は、速度負荷推定器によりヘッドの移動速度
とともに摩擦などによる外乱負荷を正確に検出すること
ができ、ランプブロック上の摩擦負荷の変動が大きくて
も、安定な速度制御が可能で、ヘッドロード・アンロー
ド動作の信頼性を向上させることができる。
As a result, in the magnetic disk drive of the first embodiment of the present invention, the speed load estimator can accurately detect the moving load of the head and the disturbance load due to friction and the like, and the friction load on the ramp block can be detected. Even if the fluctuation is large, stable speed control is possible, and the reliability of the head load / unload operation can be improved.

【0096】なお、上述した本発明の実施の形態1の磁
気ディスク装置では、速度負荷推定器12に対する一方
の入力信号としてブロック47から出力される駆動信号
uを入力するように構成したが、駆動信号uの代わりに
ブロック22から出力されるところの駆動器の出力する
駆動電流Iaを用いても同様の効果を得ることができる
ことはいうまでもない。
In the magnetic disk drive according to the first embodiment of the present invention, the drive signal u output from the block 47 is input as one input signal to the speed load estimator 12. It goes without saying that the same effect can be obtained by using the drive current Ia output from the driver output from the block 22 instead of the signal u.

【0097】次に、実施の形態1の磁気ディスク装置に
おいて、スイッチ60が端子b側に接続された場合の位
置決め制御系の動作について図7を用いて説明する。図
7は、位置決め制御系の全体構成を示すブロック線図で
ある。図中の一点鎖線で囲んだ部分30が速度負荷推定
器12のブロックであり、図2のブロック30と同じブ
ロック線図である。同じく一点鎖線で囲んだ部分47が
補正器15のブロックである。なお、図7において、s
はラプラス演算子を表すものである。磁気ディスクに記
録されたサーボ情報は、一定のサンプリング周期をもつ
離散的な状態でディスクに記録されているため、一般に
磁気ディスク装置ではヘッドの位置決め制御にセクタサ
ーボ方式が採用されている。図7において、セクタサー
ボのサンプリングによるホールド要素については、説明
を簡単にするため、これを省略してある。
Next, the operation of the positioning control system when the switch 60 is connected to the terminal b in the magnetic disk drive of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration of the positioning control system. A portion 30 surrounded by a dashed line in the drawing is a block of the speed load estimator 12, and is the same block diagram as the block 30 in FIG. Similarly, a portion 47 surrounded by an alternate long and short dash line is a block of the compensator 15. In FIG. 7, s
Represents the Laplace operator. Since servo information recorded on a magnetic disk is recorded on the disk in a discrete state having a fixed sampling period, a magnetic disk device generally employs a sector servo method for head positioning control. In FIG. 7, the hold element by sampling the sector servo is omitted for simplicity of description.

【0098】図7において、磁気ヘッド2の検出した現
在トラック位置をxとすれば、目標トラック位置rに対
する位置誤差exは、(数14)で表され、この位置誤
差信号exは比較器71で得られる。
In FIG. 7, if the current track position detected by the magnetic head 2 is x, the position error ex with respect to the target track position r is expressed by (Equation 14). can get.

【0099】[0099]

【数14】 図7のブロック61で表される位置制御器17は、比較
器71から出力される位置誤差信号exに伝達関数Gx
(z)のディジタルフィルタ処理を施し、位置制御信号
cxを生成して、ブロック47で表される補正器15へ
出力される。位置決め制御系は、通常のPID制御が施
され、位置制御器17の伝達関数は、(数15)で表現
できる。
[Equation 14] The position controller 17 represented by the block 61 in FIG. 7 adds the transfer function Gx to the position error signal ex output from the comparator 71.
The digital filter processing of (z) is performed to generate a position control signal cx, which is output to the corrector 15 represented by a block 47. The positioning control system is subjected to ordinary PID control, and the transfer function of the position controller 17 can be expressed by (Equation 15).

【0100】[0100]

【数15】 ここで、z-1は1サンプル遅延を示し、Kxは位置決め
制御系の比例ゲインを示す。係数ad、aiは周波数特性
を表す定数を示し、係数adは微分係数、係数aiは積分
係数である。位置決め制御系の制御帯域を広げること
は、比例ゲインKxを大きくすることであるが、これ
は、磁気ディスク装置のセクタサーボのサンプリング周
波数やアクチュエータ機構の持つ固有機械共振周波数に
より上限がある。それに対して、図2のブロック30と
同じように構成された速度負荷推定器12においては磁
気ディスク装置のセクタサーボのサンプリング周波数の
影響を受けない。したがって、速度負荷推定器12の制
御帯域は、位置決め制御系の制御帯域よりも高く設定す
ることができる。位置制御信号cxは加算器46を経由
して駆動信号uとなる。駆動信号uは、ブロック22
(伝達関数はgm)の駆動器10において、電圧信号か
らgm倍の電流信号に変換され、駆動電流Iaを出力す
る。ブロック23で表されるアクチュエータ9におい
て、駆動コイル5に通電される駆動電流Iaは、それが
作る磁界と前述した固定子6のマグネットの磁束との相
互作用により伝達関数Ktで駆動トルクτに変換され
る。ここで、伝達関数Ktはアクチュエータ9のトルク
定数である。ブロック24の伝達関数(Lb/J・s)
は、アーム3に作用する駆動トルクτから磁気ヘッド2
の移動速度vへの伝達特性を表わす。ここで、Jはアー
ム3の慣性モーメントを示し、Lbはアーム3の軸受4
から磁気ヘッド2までの距離を示している。ブロック6
2は積分器で、伝達関数は1/sで表され、磁気ヘッド
2の移動速度vを現在トラック位置xに変換する。ブロ
ック26とブロック27で表される電圧検出器11にお
いて、ブロック26はアクチュエータ9が回動すること
により駆動コイル5の両端に発生する誘起電圧Eaを出
力し、ブロック27は駆動コイル5に駆動電流Iaが通
電されることにより発生する電圧降下分(Ra+La・
s)・Iaを出力し、加算器28でそれぞれを加算する
ことによりアクチュエータ9の端子電圧を電圧信号Va
として出力する。
(Equation 15) Here, z −1 indicates one sample delay, and Kx indicates a proportional gain of the positioning control system. Coefficients ad and ai indicate constants representing frequency characteristics, coefficient ad is a differential coefficient, and coefficient ai is an integral coefficient. To extend the control band of the positioning control system is to increase the proportional gain Kx, but this has an upper limit due to the sampling frequency of the sector servo of the magnetic disk drive and the natural mechanical resonance frequency of the actuator mechanism. On the other hand, the speed load estimator 12 configured in the same manner as the block 30 in FIG. 2 is not affected by the sampling frequency of the sector servo of the magnetic disk drive. Therefore, the control band of the speed load estimator 12 can be set higher than the control band of the positioning control system. The position control signal cx becomes a drive signal u via the adder 46. The drive signal u is supplied to the block 22
In the driver 10 (the transfer function is gm), the voltage signal is converted into a gm-fold current signal, and the driving current Ia is output. In the actuator 9 represented by the block 23, the drive current Ia applied to the drive coil 5 is converted into the drive torque τ by the transfer function Kt by the interaction between the magnetic field generated by the drive coil 5 and the magnetic flux of the magnet of the stator 6 described above. Is done. Here, the transfer function Kt is a torque constant of the actuator 9. Transfer function of block 24 (Lb / Js)
Is calculated from the drive torque τ acting on the arm 3
Represents the transfer characteristic of the moving speed to the moving speed v. Here, J indicates the moment of inertia of the arm 3, and Lb indicates the bearing 4 of the arm 3.
2 shows the distance from the magnetic head 2 to the magnetic head 2. Block 6
Reference numeral 2 denotes an integrator whose transfer function is represented by 1 / s, and converts the moving speed v of the magnetic head 2 into a current track position x. In the voltage detector 11 represented by the blocks 26 and 27, the block 26 outputs an induced voltage Ea generated at both ends of the drive coil 5 when the actuator 9 rotates, and the block 27 supplies a drive current to the drive coil 5. The voltage drop (Ra + La ·
s) · Ia is output, and the terminal voltage of the actuator 9 is added to the voltage signal Va
Output as

【0101】アクチュエータ9の軸受摩擦やアクチュエ
ータ9と電子回路基板とを接続するフレキシブルプリン
ト回路の弾性力や磁気ディスク装置に外部から加わる衝
撃や振動によりアクチュエータ9の受ける慣性力などの
アーム3に作用する外乱τdは、比較器25でブロック
24の前段に入力される形に表現できる。図7の一点鎖
線で囲んだ部分のブロック30は、速度負荷推定器12
のブロック線図を示すもので、補正器15を構成するブ
ロック47に負荷推定信号τdestを出力する。
Acting on the arm 3 such as the bearing friction of the actuator 9, the elastic force of the flexible printed circuit connecting the actuator 9 and the electronic circuit board, and the inertial force received by the actuator 9 due to shock or vibration applied to the magnetic disk device from outside. The disturbance τd can be expressed in a form that is input to the comparator 25 before the block 24. The block 30 surrounded by the one-dot chain line in FIG.
Shows a block diagram, and outputs the load estimated signal .tau.d est in block 47 constituting the corrector 15.

【0102】ブロック61から出力される位置制御信号
cxは、補正器15を構成する加算器46を経由して駆
動信号uとなり、ブロック22で表される駆動器10へ
入力される。ブロック47の補正器15は、入力された
位置制御信号cxに、速度負荷推定器12の生成する負
荷推定信号τdestを1/(gmn・Ktn)倍して補正信号
βを加算器46で加算し駆動信号uを出力する。すなわ
ち、負荷推定信号τde stを1/(gmn・Ktn)倍するこ
とによりアクチュエータ9に負荷推定信号τde stに相当
する大きさの駆動力を発生させるに必要な補正信号βを
加算器46へ出力させる。したがって、実施の形態1の
磁気ディスク装置は、軸受4の軸受摩擦とアクチュエー
タ9と電子回路基板とを接続するフレキシブルプリント
回路の弾性力などの外乱負荷τdを打ち消すように負荷
推定信号τdestをアクチュエータ9に作用させるように
構成されている。
The position control signal cx output from the block 61 becomes the drive signal u via the adder 46 constituting the corrector 15 and is input to the driver 10 represented by the block 22. Block 47 corrector 15, the input position control signals cx, adder 46 a correction signal β load estimation signal .tau.d est generated by the speed load estimator 12 1 / (gmn · Ktn) times to And outputs a drive signal u. That is, the load estimating signal .tau.d e st to 1 / (gmn · Ktn) the actuator 9 by multiplying the load estimating signal .tau.d e st required to generate a driving force of the magnitude corresponding to the correction signal β adder 46 Output to Therefore, the magnetic disk drive of the first embodiment uses the actuator with the load estimation signal τd est to cancel the disturbance load τd such as the bearing friction of the bearing 4 and the elastic force of the flexible printed circuit connecting the actuator 9 and the electronic circuit board. 9.

【0103】すなわち、本発明の実施の形態1の磁気デ
ィスク装置は、アーム3に軸受摩擦や弾性力や慣性力な
どによる外乱τdが作用しても、この外乱τdを速度負荷
推定器12により推定し、負荷推定信号τdestでもって
外部から加わった外乱τdを打ち消すように制御するよ
うに構成されている。したがって、外部から加わった外
乱τdが、あたかも(数13)および図5の遮断周波数
特性を有するフィルタを通してヘッド位置決め制御系に
加わったように作用する。したがって、本発明の実施の
形態1の磁気ディスク装置では角周波数ωo以下の周波
数においては、1次の低域遮断特性でアクチュエータ9
の軸受摩擦やアクチュエータ9と電子回路基板とを接続
するフレキシブルプリント回路の弾性力や磁気ディスク
装置に外部から加わる衝撃や振動によりアクチュエータ
9の受ける慣性力などによる外乱を抑制することができ
る。
That is, in the magnetic disk drive according to the first embodiment of the present invention, even when a disturbance τd due to bearing friction, elastic force, inertia force or the like acts on the arm 3, the disturbance τd is estimated by the speed load estimator 12. and it is configured to control so as to cancel the disturbance .tau.d of externally applied with the load estimating signal .tau.d est. Therefore, the externally applied disturbance .tau.d acts as if it were added to the head positioning control system through the filter having the cut-off frequency characteristic of (Equation 13) and FIG. Therefore, in the magnetic disk drive according to the first embodiment of the present invention, at frequencies lower than the angular frequency ωo, the actuator 9 has the primary low-frequency cutoff characteristic.
Disturbance due to the bearing friction of the actuator 9, the elastic force of the flexible printed circuit connecting the actuator 9 and the electronic circuit board, and the inertial force received by the actuator 9 due to the shock or vibration applied to the magnetic disk drive from the outside.

【0104】本発明の実施の形態1の磁気ディスク装置
は、速度負荷推定器12により、外部から加わる振動や
衝撃によりアクチュエータ9の受ける慣性力などによる
外乱を正確に検出することができ、この負荷推定信号τ
destを補正器15に入力することにより外乱によるトラ
ックずれを抑制することができる。その結果、磁気ヘッ
ド2は目標トラックに高精度に位置決め制御される。し
たがって、本発明の実施の形態1の磁気ディスク装置
は、振動や衝撃に対して安定なトラッキング制御が可能
で、ディスク装置の信頼性を向上させることができる。
In the magnetic disk drive according to the first embodiment of the present invention, the speed load estimator 12 can accurately detect a disturbance due to an inertia force applied to the actuator 9 due to externally applied vibration or impact. Estimated signal τ
By inputting d est to the corrector 15, a track shift due to disturbance can be suppressed. As a result, the positioning of the magnetic head 2 on the target track is controlled with high precision. Therefore, the magnetic disk device according to the first embodiment of the present invention can perform stable tracking control against vibration and impact, and can improve the reliability of the disk device.

【0105】図8は、本発明の実施の形態1の磁気ディ
スク装置の速度負荷推定器12の外乱抑制効果につい
て、さらに詳しく説明するための時間応答波形図であ
る。
FIG. 8 is a time response waveform diagram for explaining in more detail the disturbance suppressing effect of the speed load estimator 12 of the magnetic disk drive according to the first embodiment of the present invention.

【0106】図8(a)は、外部から最大角加速度(d
ωo/dt)が1000Rad/s2(ラジアン/秒2
の半正弦波状の回転衝撃が磁気ディスク装置に加わった
ときに、アクチュエータ9が受ける慣性力の外乱τdの
波形63(破線で示す)と、速度負荷推定器12が出力
する負荷推定信号τdestの波形64を示す。アクチュエ
ータ9の軸受4の回りの慣性モーメントJを1g・cm
2とすれば、外乱τdの最大値は、
FIG. 8A shows the case where the maximum angular acceleration (d
ωo / dt) is 1000 Rad / s 2 (radian / second 2 )
Is applied to the magnetic disk drive, a waveform 63 (indicated by a broken line) of a disturbance τd of the inertial force applied to the actuator 9 and a load estimation signal τd est output from the speed load estimator 12. A waveform 64 is shown. The moment of inertia J around the bearing 4 of the actuator 9 is 1 g · cm.
Assuming 2 , the maximum value of the disturbance τd is

【0107】[0107]

【数16】 となる。(Equation 16) Becomes

【0108】ここで、(数10)および(数11)の制
御パラメータを決定する推定周波数fo(ωo=2πf
o)とダンピングファクタζoの値をそれぞれ、3kHz
および1に選び、位置制御系の制御帯域を400Hzに
設定してシミュレーションを行った。
Here, the estimated frequency fo (ωo = 2πf) for determining the control parameters of (Equation 10) and (Equation 11)
o) and the value of the damping factor ζo are each 3 kHz
The simulation was performed by setting the control band of the position control system to 400 Hz.

【0109】速度負荷推定器12は、駆動器10の入力
である駆動信号uと電圧検出器11の出力する電圧信号
Vaからアクチュエータ9に作用する外乱トルクτdを推
定し、わずかの時間遅れは存在するが、実際の外乱τd
とほぼ相似の負荷推定信号τd estを出力する。
The speed load estimator 12 receives the input of the driver 10
And the voltage signal output from the voltage detector 11
The disturbance torque τd acting on the actuator 9 is estimated from Va.
And there is a slight time delay, but the actual disturbance τd
Load estimation signal τd almost similar to estIs output.

【0110】図8(b)は、速度負荷推定器12の出力
する負荷推定信号τdestを補正器15に入力して外乱τ
dによる変動を打ち消すように負荷推定信号τdestをア
クチュエータ9に作用させた場合の駆動電流Iaの波形
66と、負荷推定信号τdestを補正器15に入力しない
場合の駆動電流Iaの波形65のシミュレーション結果
を示す。なお、アクチュエータ9のトルク定数Ktは、
23dyn・cm/mAである。磁気ディスクに記録されたサー
ボ情報は、一定のサンプリング周期をもつ離散的な状態
でディスクに記録されているため、ヘッド位置信号は連
続信号ではない。したがって、ディジタル処理の行われ
る位置制御器17の位置制御信号cxは、階段状に変化
する。その結果、負荷推定信号τdestを補正器15に入
力しない場合のアクチュエータ9の駆動電流Iaの波形
は、位置制御信号cxの波形と同じになり、図6(b)
の波形65に示すように階段状に変化する(Ia=gm・
c=gm・u)。負荷推定信号τdestを補正器15に入
力した場合のアクチュエータ9の駆動電流Iaの波形6
6は、位置制御器17の位置制御信号cxに速度負荷推
定器12の負荷推定信号τdestを補正器15により加算
されて生成されるため、磁気ディスク装置に回転衝撃が
加わった時点(t=0)からの時間遅れが、図6(b)
の波形65に比べて少ない。
[0110] FIG. 8 (b), the disturbance τ enter the load estimation signal .tau.d est outputted by the speed load estimator 12 in the corrector 15
a waveform 66 of the drive current Ia when the load estimating signal .tau.d est allowed to act on the actuator 9 so as to cancel the variation due to d, of the waveform 65 of the drive current Ia when no load estimation signal .tau.d est input to the corrector 15 The simulation result is shown. Note that the torque constant Kt of the actuator 9 is
23 dyn · cm / mA. Since the servo information recorded on the magnetic disk is recorded on the disk in a discrete state having a fixed sampling period, the head position signal is not a continuous signal. Therefore, the position control signal cx of the position controller 17 where the digital processing is performed changes stepwise. As a result, the waveform of the drive current Ia of the actuator 9 when no load estimation signal .tau.d est input to the corrector 15, the same as the waveform of the position control signal cx, FIG 6 (b)
(Ia = gm ·)
c = gm · u). Waveform 6 of the drive current Ia of the actuator 9 when a load estimating signal .tau.d est inputted to the correction circuit 15
6, because it is generated by adding the corrector 15 the load estimation signal .tau.d est speed load estimator 12 on the position control signal cx of the position controller 17, when the rotary impact is applied to the magnetic disk device (t = The time delay from 0) is shown in FIG.
Is smaller than the waveform 65 of FIG.

【0111】図6(c)は、速度負荷推定器12の出力
する負荷推定信号τdestを補正器15に入力して負荷の
変動を打ち消すように負荷推定信号τdestをアクチュエ
ータ9に作用させた場合の位置誤差信号eの波形68
と、速度負荷推定器12を適用しない場合の位置誤差信
号eの波形67のシミュレーション結果を示す。外部か
ら半正弦波状の回転衝撃が磁気ディスク装置に加わって
も、速度負荷推定器12を適用すれば、波形68のよう
にトラック誤差信号eは大きく変動せず、速度負荷推定
器12を適用しない場合の波形67と比較して外乱抑制
効果が改善されている。
[0111] FIG. 6 (c), and the load estimating signal .tau.d est to the load estimation signal .tau.d est outputted by the speed load estimator 12 is input to the corrector 15 cancel the variation of the load to act on the actuator 9 Waveform 68 of position error signal e in case
7 shows a simulation result of the waveform 67 of the position error signal e when the speed load estimator 12 is not applied. Even if a half-sinusoidal rotational shock is applied to the magnetic disk drive from the outside, if the speed load estimator 12 is applied, the track error signal e does not fluctuate greatly like the waveform 68 and the speed load estimator 12 is not applied. The disturbance suppressing effect is improved as compared with the waveform 67 in the case.

【0112】磁気ディスク装置は、携帯型のコンピュー
タなどに搭載されることが多く、このような携帯型のも
のは外部から振動や衝撃を受けやすい。このような振動
や衝撃に対しても、本発明の実施の形態1の磁気ディス
ク装置は、これら外部から加わる外乱τdを速度負荷推
定器12により推定し、負荷推定信号τdestでもって、
外乱τdを打ち消すように制御する。
The magnetic disk device is often mounted on a portable computer or the like, and such a portable disk device is susceptible to external vibrations and shocks. Also for such vibration or shock magnetic disk apparatus of the first embodiment of the present invention, the disturbance .tau.d applied from These externally estimated by velocity load estimator 12, with in loading estimation signals .tau.d est,
Control is performed to cancel the disturbance τd.

【0113】磁気ディスク装置の動作時、すなわち、磁
気ヘッドがディスク上にあってデータの記録再生を行っ
ている状態で、大きな振動や衝撃が加わらない通常のと
きは、切換器18のスイッチ60は端子b側に接続され
ている。したがって、磁気ヘッド2により目標トラック
にデータが記録再生される。レベル検出器19では、速
度負荷推定器12で生成される負荷推定信号τdestの絶
対値がしきい値レベルより高いときにはレベル検出器1
9より“H”レベルの切換信号tが出力される。ここ
で、しきい値レベルは、磁気ヘッド2が目標トラックか
ら大きくずれる程度の振動や衝撃に対応する値である。
レベル検出器19の出力する切換信号tは、切換器18
に入力されている。切換信号tが“H”レベルのときに
切換器18のスイッチ60は端子b側から端子a側に切
り換えられるので、磁気ディスク装置は、目標トラック
への位置決め制御から磁気ヘッドの移動速度制御に切り
換えることができる。したがって、振動や衝撃の大きい
ときには、直ちに磁気ヘッドをアンロードさせる。
During operation of the magnetic disk device, that is, in a state where a magnetic head is on the disk and data is recorded / reproduced, and a normal vibration and a large shock are not applied, the switch 60 of the switch 18 is turned on. It is connected to the terminal b. Therefore, data is recorded and reproduced on the target track by the magnetic head 2. The level detector 19, the speed load estimator 12 is generated by the load estimated signal .tau.d est absolute value level detector when higher than the threshold level 1
9 outputs an "H" level switching signal t. Here, the threshold level is a value corresponding to a vibration or an impact that causes the magnetic head 2 to largely deviate from the target track.
The switching signal t output from the level detector 19 is
Has been entered. When the switching signal t is at the "H" level, the switch 60 of the switch 18 is switched from the terminal b to the terminal a, so that the magnetic disk device switches from the positioning control to the target track to the moving speed control of the magnetic head. be able to. Therefore, when the vibration or impact is large, the magnetic head is immediately unloaded.

【0114】このように構成することにより、大きな振
動や衝撃が加わりヘッドおよびディスクを損傷させる恐
れのあるときには、直ちに磁気ヘッド2をランプブロッ
ク7まで退避させることができるので、ヘッドおよびデ
ィスクを損傷させることを避けることができる。記録再
生できなかったデータは、その後、再度記録再生を行え
ばよい。
With this structure, when a large vibration or impact is likely to damage the head and the disk, the magnetic head 2 can be immediately retracted to the ramp block 7, so that the head and the disk are damaged. Can be avoided. Data that could not be recorded and reproduced may then be recorded and reproduced again.

【0115】その結果、本発明の実施の形態1の磁気デ
ィスク装置は、図1の切換器18の指令端子20に切換
指令としてロード・アンロード指令が入力されると、切
換器18のスイッチ60は端子a側に接続され、磁気ヘ
ッド2を磁気ディスク1上の目標トラックまで滑らかな
速度で移動させる。また、磁気ヘッド2を磁気ディスク
1からランプブロック7へ滑らかに退避させることがで
きる。また、切換器18の指令端子20に切換指令とし
てフォローイング指令が入力されると、切換器18のス
イッチ60は端子b側に接続され、磁気ヘッド2は目標
トラックに高精度に位置決め制御される。磁気ヘッド2
がディスク1上にあってデータの記録再生を行っている
状態で、大きな振動や衝撃が加わったときには、レベル
検出器19は、“H”レベルの切換信号tを切換器18
へ出力するので、切換器18のスイッチ60は端子b側
から端子a側に切り換えられ、直ちに磁気ヘッド2をア
ンロードさせる。
As a result, in the magnetic disk drive according to the first embodiment of the present invention, when a load / unload command is input to the command terminal 20 of the switch 18 in FIG. Is connected to the terminal a and moves the magnetic head 2 to a target track on the magnetic disk 1 at a smooth speed. Further, the magnetic head 2 can be smoothly retracted from the magnetic disk 1 to the ramp block 7. When a following command is input to the command terminal 20 of the switch 18 as a switching command, the switch 60 of the switch 18 is connected to the terminal b, and the magnetic head 2 is positioned and controlled with high accuracy on the target track. . Magnetic head 2
When a large vibration or a shock is applied while data is recorded on or reproduced from the disk 1 and the data is reproduced, the level detector 19 outputs the "H" level switch signal t to the switch 18.
Therefore, the switch 60 of the switch 18 is switched from the terminal b to the terminal a, and the magnetic head 2 is immediately unloaded.

【0116】したがって、本発明の実施の形態1の磁気
ディスク装置によれば、速度負荷推定器12によりヘッ
ドの移動速度を正確に検出することができ、ランプブロ
ック7上の摩擦負荷の変動が大きくても、安定な速度制
御が可能で、磁気ヘッド2のロード・アンロード動作の
信頼性を向上させることができる。また、磁気ヘッド2
のフォローイング動作では、アクチュエータ9に軸受4
の軸受摩擦とフレキシブルプリント回路などの弾性力が
作用しても、これら外乱負荷の影響を速度負荷推定器1
2と補正器15により打ち消すことができるので、磁気
ヘッド2の位置決め精度を向上させることができる。ま
た、磁気ディスク装置に加わる振動や衝撃を速度負荷推
定器12で高感度に検出することができ、大きな振動や
衝撃が加わったときには磁気ヘッド2をアンロードさせ
ることができるので、振動や衝撃によりヘッドおよびデ
ィスクを損傷させることがなく、磁気ディスク装置の耐
衝撃性を向上させることができる。
Therefore, according to the magnetic disk drive of the first embodiment of the present invention, the moving speed of the head can be accurately detected by the speed load estimator 12, and the fluctuation of the friction load on the ramp block 7 is large. However, stable speed control is possible, and the reliability of the load / unload operation of the magnetic head 2 can be improved. The magnetic head 2
In the following operation, the bearing 4 is attached to the actuator 9.
Even if the bearing friction and the elastic force of the flexible printed circuit, etc. act on the speed load estimator 1
2 and the compensator 15, the positioning accuracy of the magnetic head 2 can be improved. Further, the vibration and shock applied to the magnetic disk drive can be detected with high sensitivity by the speed load estimator 12, and the magnetic head 2 can be unloaded when a large vibration or shock is applied. The impact resistance of the magnetic disk device can be improved without damaging the head and the disk.

【0117】(実施の形態2)図9は本発明の実施の形
態2にかかわる磁気ディスク装置の構成を示すブロック
図である。図10は、実施の形態2の磁気ディスク装置
において、切換器18のスイッチ60が端子a側に接続
された場合の速度制御系の全体構成を示すブロック線図
である。なお、前述の実施の形態1と同一の機能を有す
るものについては同一の参照符号を付して重複した説明
は省略する。
(Embodiment 2) FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a magnetic disk drive according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 10 is a block diagram showing the overall configuration of the speed control system when the switch 60 of the switch 18 is connected to the terminal a in the magnetic disk drive of the second embodiment. Note that components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0118】図9に示す実施の形態2の磁気ディスク装
置において、図1の実施の形態1と異なるところは、速
度負荷推定器に入力される信号である。すなわち、図1
の実施の形態1では、電圧検出器11の生成する電圧信
号Vaと駆動信号uとが速度負荷推定器12へ入力され
る構成であったが、図9の実施の形態2では、電圧検出
器11の生成する電圧信号Vaと切換器18の出力する
制御信号cとが速度負荷推定器70に入力されるように
構成されている。
In the magnetic disk drive according to the second embodiment shown in FIG. 9, the difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is a signal input to the speed load estimator. That is, FIG.
In the first embodiment, the voltage signal Va generated by the voltage detector 11 and the drive signal u are input to the speed load estimator 12, but in the second embodiment shown in FIG. The voltage signal Va generated by the switch 11 and the control signal c output from the switch 18 are input to the speed load estimator 70.

【0119】図9の速度負荷推定器70で生成された負
荷推定信号τdestは、補正器15とレベル検出器19へ
入力されている。補正器15には、切換器18の出力す
る制御信号cと速度負荷推定器70の負荷推定信号τd
estとが入力され、補正器15で補正演算を施した後、
駆動信号uを駆動器10へ出力する。
[0119] load estimated signal .tau.d est generated by the speed load estimator 70 of Figure 9 is inputted to the correction circuit 15 and the level detector 19. The compensator 15 includes a control signal c output from the switch 18 and a load estimation signal τd of the speed load estimator 70.
est is input, and after performing a correction operation in the corrector 15,
The drive signal u is output to the driver 10.

【0120】図10の一点鎖線で囲んだ部分のブロック
40が速度負荷推定器70のブロック線図である。速度
負荷推定器70には、加算器28の出力である電圧検出
器11の生成する電圧信号Vaとブロック21で表され
る速度制御器17の生成する速度制御信号cvとが入力
される。前述の実施の形態1の速度負荷推定器12で
は、次のようにしていた。第1の積分器のブロック43
の係数(g2/s)を乗算して得られた信号と第2の乗
算器のブロック44の係数(g1)を乗算して得られた
信号とを加算器38で加算する。その加算結果で得られ
た信号と、第1の乗算器のブロック41の係数(gmn・
Ktn)を乗算して得られた駆動トルク推定信号τest
が減算器31に入力される。減算器31で減算して得ら
れた信号γを第2の積分器のブロック42に入力してい
た。すなわち、補正信号βが加算された駆動信号uを速
度負荷推定器12に入力しているために、図2の加算器
38を必要としていた。しかし、実施の形態2の速度負
荷推定器70では、補正信号βが加算される前の速度制
御信号cvを入力する構成であるため、図2に示すよう
な加算器38は不要である。
FIG. 10 is a block diagram of the speed load estimator 70 in the block 40 surrounded by the dashed line. The speed load estimator 70 receives as input the voltage signal Va generated by the voltage detector 11 which is the output of the adder 28 and the speed control signal cv generated by the speed controller 17 represented by the block 21. In the speed load estimator 12 according to the first embodiment, the following is performed. First integrator block 43
The signal obtained by multiplying the signal obtained by multiplying the coefficient (g2 / s) by the coefficient (g1) of the block 44 of the second multiplier is added by the adder 38. The signal obtained as a result of the addition and the coefficient (gmn ·
Ktn) a drive torque estimation signal tau est obtained by multiplying is input to the subtracter 31. The signal γ obtained by the subtractor 31 was input to the block 42 of the second integrator. That is, since the drive signal u to which the correction signal β is added is input to the speed load estimator 12, the adder 38 in FIG. 2 is required. However, since the speed load estimator 70 according to the second embodiment has a configuration in which the speed control signal cv before the addition of the correction signal β is input, the adder 38 as shown in FIG. 2 is unnecessary.

【0121】なお、図10において、ブロック32とブ
ロック33を合わせたブロック41が第1の乗算器、ブ
ロック44が第2の乗算器を構成し、ブロック43が第
1の積分器、ブロック34とブロック35を合わせたブ
ロック42が第2の積分器を構成している。
In FIG. 10, a block 41 that combines the blocks 32 and 33 constitutes a first multiplier, a block 44 constitutes a second multiplier, a block 43 constitutes a first integrator, and a block 34 constitutes a first multiplier. A block 42 including the block 35 constitutes a second integrator.

【0122】このように構成された実施の形態2の磁気
ディスク装置における速度負荷推定器70の動作につい
て、前述の実施の形態1の速度負荷推定器12の動作と
比較して図2および図10を参照しつつ説明する。
The operation of the speed load estimator 70 in the magnetic disk device of the second embodiment configured as described above is compared with the operation of the speed load estimator 12 of the first embodiment described above with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG.

【0123】まず、図2において、実施の形態1の速度
負荷推定器12を構成する第2の積分器42の入力をγ
とすれば、信号γは、減算器31に着目して、
First, in FIG. 2, the input of the second integrator 42 constituting the speed load estimator 12 of the first embodiment is represented by γ.
Then, the signal γ is focused on the subtractor 31,

【0124】[0124]

【数17】 ところが、駆動信号uは、図2の加算器46に着目して
(数18)で表わされる。
[Equation 17] However, the drive signal u is represented by (Equation 18) focusing on the adder 46 of FIG.

【0125】[0125]

【数18】 したがって、(数17)および(数18)より、信号γ
は、(数19)で表わすことができる。
(Equation 18) Therefore, from (Equation 17) and (Equation 18), the signal γ
Can be expressed by (Equation 19).

【0126】[0126]

【数19】 (数19)をもとにして、図2に示す実施の形態1の速
度負荷推定器12のブロック線図30を書き換えると、
図10に示す速度負荷推定器70のブロック線図40の
ようになる。図10に示すように、速度制御器17(ブ
ロック21)の生成する速度制御信号cvがブロック3
2の乗算器に入力され、ブロック32の出力はブロック
33の乗算器に入力されている。このため、速度制御信
号cvに係数(gmn・Ktn)を乗算することにより駆動
トルク推定信号τestを求めることができる。
[Equation 19] Rewriting the block diagram 30 of the speed load estimator 12 of the first embodiment shown in FIG. 2 based on (Equation 19),
A block diagram 40 of the speed load estimator 70 shown in FIG. 10 is obtained. As shown in FIG. 10, the speed control signal cv generated by the speed controller 17 (block 21) is
2 and the output of block 32 is input to the multiplier of block 33. Therefore, the drive torque estimation signal τ est can be obtained by multiplying the speed control signal cv by the coefficient (gmn · Ktn).

【0127】前述の実施の形態1と同様に実施の形態2
の磁気ディスク装置は、速度負荷推定器70の働きによ
り、電圧検出器11の生成する電圧信号Vaと速度制御
器17の生成する速度制御信号cvとからアーム3に作
用する外乱トルクを推定し、負荷推定信号τdestを出力
する。負荷推定信号τdestは、軸受摩擦や弾性力や慣性
力などのアーム3に作用する外乱τdを打ち消すように
補正器15に入力される。
Embodiment 2 Similar to Embodiment 1 described above.
The magnetic disk device estimates the disturbance torque acting on the arm 3 from the voltage signal Va generated by the voltage detector 11 and the speed control signal cv generated by the speed controller 17 by the function of the speed load estimator 70. and outputs the load estimated signal .tau.d est. Load estimation signal .tau.d est are input to the corrector 15 so as to cancel the disturbances .tau.d acting on the arm 3, such as a bearing friction and elastic force and inertial force.

【0128】図11は、実施の形態2の磁気ディスク装
置において、切換器18のスイッチ60が端子b側に接
続された場合の位置制御系の全体構成を示すブロック線
図である。なお、前述の実施の形態1と同一の機能を有
するものについては同一の参照符号を付して重複した説
明は省略する。
FIG. 11 is a block diagram showing the entire configuration of the position control system when the switch 60 of the switch 18 is connected to the terminal b in the magnetic disk drive of the second embodiment. Note that components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0129】実施の形態2の磁気ディスク装置は、前述
の実施の形態1と同様に、速度負荷推定器70により、
外部から加わる振動や衝撃によりアクチュエータ9の受
ける慣性力などによる外乱を正確に検出することがで
き、この負荷推定信号τdestを補正器15に入力するこ
とにより外乱によるトラックずれを抑制することができ
る。その結果、磁気ヘッド2は目標トラックに高精度に
位置決め制御される。実施の形態1と同様、実施の形態
2の磁気ディスク装置は、外部から加わった外乱τd
が、あたかも(数13)および図5の遮断周波数特性を
有するフィルタを通して位置決め制御系に加わったよう
に作用し、角周波数ωo以下の周波数においては、1次
の低域遮断特性で外乱を抑制することができる。外乱に
よるトラックずれを抑制することができ、磁気ヘッド2
は目標トラックに高精度に位置決め制御される。その結
果、本発明の実施の形態2の磁気ディスク装置は、図9
の切換器18の指令端子20に切換指令としてロード・
アンロード指令が入力されると、切換器18のスイッチ
60は端子a側に接続され、磁気ヘッド2を磁気ディス
ク1上の目標トラックまで滑らかな速度で移動させる。
また、磁気ヘッド2を磁気ディスク1からランプブロッ
ク7へ滑らかに退避させることができる。また、切換器
18の指令端子20に切換指令としてフォローイング指
令が入力されると、切換器18のスイッチ60は端子b
側に接続され、磁気ヘッド2は目標トラックに高精度に
位置決め制御される。磁気ヘッドがディスク上にあって
データの記録再生を行っているときに、大きな振動や衝
撃が加わったときには、レベル検出器19は、“H”レ
ベルの切換信号tを切換器18へ出力するので、切換器
18のスイッチ60は端子b側から端子a側に切り換え
られ、直ちに磁気ヘッド2をアンロードさせる。
The magnetic disk drive according to the second embodiment uses the speed load estimator 70 as in the first embodiment.
The disturbance caused by the inertial force experienced by the actuator 9 can be accurately detected by the vibration or shock applied from the outside, it is possible to suppress the track deviation due to disturbance by inputting this load estimation signal .tau.d est in corrector 15 . As a result, the positioning of the magnetic head 2 on the target track is controlled with high precision. As in the first embodiment, the magnetic disk drive according to the second embodiment includes an externally applied disturbance τd
Acts as if it were added to the positioning control system through the filter having the cut-off frequency characteristic of (Equation 13) and FIG. 5, and suppresses disturbance with the first-order low-frequency cut-off characteristic at frequencies lower than the angular frequency ωo. be able to. Track displacement due to disturbance can be suppressed, and the magnetic head 2
Is precisely positioned on the target track. As a result, the magnetic disk drive according to the second embodiment of the present invention
Load as a switch command to the command terminal 20 of the switch 18
When the unload command is input, the switch 60 of the switch 18 is connected to the terminal a, and moves the magnetic head 2 to a target track on the magnetic disk 1 at a smooth speed.
Further, the magnetic head 2 can be smoothly retracted from the magnetic disk 1 to the ramp block 7. When a following command is input to the command terminal 20 of the switch 18 as a switching command, the switch 60 of the switch 18 is switched to the terminal b.
And the magnetic head 2 is positioned and controlled with high precision on the target track. When a large vibration or shock is applied while the magnetic head is on the disk and recording or reproducing data, the level detector 19 outputs the "H" level switching signal t to the switching unit 18. The switch 60 of the switch 18 is switched from the terminal b to the terminal a, and the magnetic head 2 is immediately unloaded.

【0130】したがって、本発明の実施の形態2の磁気
ディスク装置によれば、速度負荷推定器70によりヘッ
ドの移動速度を正確に検出することができ、ランプブロ
ック上の摩擦負荷の変動が大きくても、安定な速度制御
が可能で、磁気ヘッドのロード・アンロード動作の信頼
性を向上させることができる。また、磁気ヘッドのフォ
ローイング動作では、アクチュエータ9に軸受4の軸受
摩擦とフレキシブルプリント回路などの弾性力が作用し
ても、これら外乱負荷の影響を速度負荷推定器70と補
正器15により打ち消すことができるので、磁気ヘッド
の位置決め精度を向上させることができる。また、磁気
ディスク装置に加わる振動や衝撃を速度負荷推定器70
で高感度に検出することができ、磁気ヘッド2をアンロ
ードさせることができるので、振動や衝撃により磁気ヘ
ッドや磁気ディスク表面を損傷させることがなく、磁気
ディスク装置の信頼性を向上させることができる。
Therefore, according to the magnetic disk drive of the second embodiment of the present invention, the speed movement of the head can be accurately detected by the speed load estimator 70, and the fluctuation of the friction load on the ramp block is large. In addition, stable speed control is possible, and the reliability of the load / unload operation of the magnetic head can be improved. In the following operation of the magnetic head, even if the bearing friction of the bearing 4 and the elastic force of the flexible printed circuit or the like act on the actuator 9, the influence of the disturbance load is canceled by the speed load estimator 70 and the corrector 15. Therefore, the positioning accuracy of the magnetic head can be improved. In addition, the vibration and shock applied to the magnetic disk drive are measured by a speed load estimator 70.
And the magnetic head 2 can be unloaded, so that the magnetic head and the surface of the magnetic disk are not damaged by vibration or impact, and the reliability of the magnetic disk device can be improved. it can.

【0131】図2のブロック30と同じように構成され
た速度負荷推定器70においては磁気ディスク装置のセ
クタサーボのサンプリング周波数の影響を受けない。し
たがって、速度負荷推定器70の制御帯域は、位置決め
制御系の制御帯域よりも高く設定することができる。
The speed load estimator 70 constructed in the same manner as the block 30 in FIG. 2 is not affected by the sampling frequency of the sector servo of the magnetic disk drive. Therefore, the control band of the speed load estimator 70 can be set higher than the control band of the positioning control system.

【0132】さらに、実施の形態2の磁気ディスク装置
においては、速度負荷推定器70と補正器15を構成す
る加算器の数を削減できるので、制御系をアナログ回路
などのハードウェアで実現する場合には、回路の調整を
簡単化できる。また、制御系をソフトウェアで実現する
場合には、演算処理による演算時間遅れを短縮すること
が可能となり、より制御帯域を高めることが可能とな
る。
Further, in the magnetic disk drive according to the second embodiment, the number of adders forming the speed load estimator 70 and the compensator 15 can be reduced, so that the control system is realized by hardware such as an analog circuit. Can simplify the adjustment of the circuit. Further, when the control system is realized by software, it is possible to reduce the operation time delay due to the operation processing, and it is possible to further increase the control band.

【0133】なお、上述してきた各実施の形態では、乗
算器や積分器はアナログ・フィルタで構成するもので説
明したが、ディジタル・フィルタで構成することも可能
である。さらに、各実施の形態の速度制御系を構成する
各部についてはマイクロコンピュータによるソフトウェ
アにより実現するようにしてもよい。
In each of the embodiments described above, the multipliers and integrators are described as being constituted by analog filters. However, the multipliers and integrators may be constituted by digital filters. Further, each part constituting the speed control system of each embodiment may be realized by software by a microcomputer.

【0134】なお、上述した本発明の実施の形態1およ
び実施の形態2の磁気ディスク装置では、速度負荷推定
器12,70により生成された負荷推定信号τdestを用
いて、アクチュエータに実際に作用する摩擦等による外
乱負荷τdを打ち消すように構成したが、ランプブロッ
クでの摩擦負荷の変動が小さい場合には、速度負荷推定
器12,70の生成する速度推定信号vestのみをヘッ
ドの速度制御に用いて、負荷推定信号τdestは用いない
ように構成してもよい。この場合には、補正器15が不
要となり磁気ディスク装置の構成が簡単になる。
[0134] In the magnetic disk apparatus of Embodiment 1 and Embodiment 2 of the present invention described above, by using the load estimator signal .tau.d est generated by the speed load estimator 12,70, actually acting on the actuator is constituted so as to cancel the disturbance load τd due to friction or the like which, when the fluctuation of the frictional load on the ramp block is small, the speed estimation signal v est only head speed control for generating a speed load estimator 12,70 using the load estimation signal .tau.d est may be configured not used. In this case, the compensator 15 is not required, and the configuration of the magnetic disk device is simplified.

【0135】また、上述した本発明の実施の形態1およ
び実施の形態2の磁気ディスク装置は、切換指令に応じ
て、ロード・アンロードにおける磁気ヘッドの速度制御
モードとフォローイングにおける磁気ヘッドの位置決め
制御モードとを切り換えて制御を行うが、速度負荷推定
器12および速度負荷推定器70の制御パラメータは各
モードに応じて特に変更する必要はない。したがって、
本発明のディスク装置は、簡単な構成にて制御系を構成
することができる。
Further, in the magnetic disk devices according to the first and second embodiments of the present invention, the speed control mode of the magnetic head in loading / unloading and the positioning of the magnetic head in following are performed in response to the switching command. The control is performed by switching between the control mode and the control mode, but the control parameters of the speed load estimator 12 and the speed load estimator 70 do not need to be particularly changed according to each mode. Therefore,
The disk device of the present invention can form a control system with a simple configuration.

【0136】なお、以上説明した各実施の形態では磁気
ディスク装置で説明したが、本発明は、これに限定され
るものではない。
In each of the embodiments described above, the magnetic disk device has been described, but the present invention is not limited to this.

【0137】[0137]

【発明の効果】以上のように本発明のディスク装置によ
れば、速度負荷推定手段によりヘッド移動速度の検出お
よびロード・アンロード動作時にランプブロックなどの
ヘッド退避部材から受ける摩擦等による外乱負荷の検出
を正確に行うことができるので、その摩擦負荷の変動が
大きくても、速度制御を安定に行うことができる。すな
わち、ヘッドロード・アンロード動作の信頼性を向上さ
せることができる。
As described above, according to the disk drive of the present invention, the speed load estimating means detects the head moving speed and the disturbance load due to the friction or the like received from the head retreating member such as the ramp block during the load / unload operation. Since the detection can be accurately performed, the speed control can be stably performed even if the fluctuation of the friction load is large. That is, the reliability of the head load / unload operation can be improved.

【0138】また、本発明のディスク装置によれば、切
換指令に応じてヘッドの移動速度制御と目標トラックへ
の位置決め制御とを切り換えることができ、ディスク上
にヘッドを滑らかにローディングさせた後も速度負荷推
定手段の機能により、アクチュエータ手段に加わる軸受
摩擦やフレキシブルプリント回路の弾性力やディスク装
置に外部から加わる衝撃や振動によりアクチュエータ手
段の受ける慣性力などの外乱負荷の変動を補償できるの
で、目標トラックに対するヘッドの位置決め精度を向上
させることできる。併せて、ディスク装置に外部から加
わる衝撃や振動によりアクチュエータ手段の受ける慣性
力を打ち消すことで、ディスク装置の耐振特性を向上さ
せることができる。
Further, according to the disk apparatus of the present invention, it is possible to switch between the moving speed control of the head and the control of the positioning to the target track in accordance with the switching command, and even after the head is smoothly loaded on the disk. The function of the speed load estimating means can compensate for fluctuations in disturbance loads such as bearing friction applied to the actuator means, elastic force of the flexible printed circuit, and inertial force applied to the actuator means due to external shock or vibration applied to the disk drive. The positioning accuracy of the head with respect to the track can be improved. At the same time, the vibration resistance of the disk device can be improved by canceling out the inertial force received by the actuator means due to external shock or vibration applied to the disk device.

【0139】したがって、アクチュエータ手段の小型軽
量化によりアクチュエータ手段に作用する外力が位置決
め制御系に与える影響が大きくなったときに、本発明の
ディスク装置によればヘッドの位置決め精度を向上させ
て対応することが可能であり、トラック密度を従来より
高めることができるので大容量のディスク装置を実現す
ることができる。
Therefore, according to the disk apparatus of the present invention, when the external force acting on the actuator means greatly affects the positioning control system due to the reduction in size and weight of the actuator means, the positioning accuracy of the head can be improved. Since the track density can be increased as compared with the related art, a large-capacity disk device can be realized.

【0140】さらには、ディスクへのデータの記録再生
時において、レベル検出手段は速度負荷推定手段で生成
される負荷推定信号の大きさを常に監視し、負荷推定信
号が所定値を超えた場合には、切換信号としてアンロー
ド指令を出力し、ヘッドをランプブロックなどのヘッド
退避部材まで瞬時に退避させるので、ディスク装置に外
部から加わる振動や衝撃の大きさが大きくても、ヘッド
がディスクに衝突することなく、ヘッドおよびディスク
を損傷させることを避けることができる。したがって、
本発明によれば、外部から振動や衝撃を受けやすい携帯
型のコンピュータなどに搭載されても、振動や衝撃に対
して信頼性の高いディスク装置を実現することができ
る。
Further, at the time of recording / reproducing data to / from the disk, the level detecting means always monitors the magnitude of the load estimation signal generated by the speed load estimating means, and when the load estimation signal exceeds a predetermined value. Outputs an unload command as a switching signal and instantaneously retracts the head to the head retraction member such as a ramp block, so even if the magnitude of vibration or shock applied to the disk device from outside is large, the head collides with the disk Without damaging the head and the disk. Therefore,
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it mounts in a portable computer etc. which are easily susceptible to vibrations and shocks from the outside, it is possible to realize a disk device having high reliability against vibrations and shocks.

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

【図1】 本発明の実施の形態1にかかわる磁気ディス
ク装置の構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a magnetic disk drive according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 本発明の実施の形態1の速度制御系の全体構
成を示すブロック線図
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of a speed control system according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態1の速度負荷推定器の外
乱負荷推定動作を説明するためのブロック線図(a)
と、(a)のブロック線図を等価変換したブロック線図
(b)と、(a)のブロック線図をまとめて表現したブ
ロック線図
FIG. 3 is a block diagram for explaining a disturbance load estimation operation of the speed load estimator according to the first embodiment of the present invention;
And a block diagram (b) obtained by equivalently converting the block diagram of (a) and a block diagram expressing the block diagram of (a) collectively

【図4】 本発明の実施の形態1のディスク装置に加わ
る外乱負荷を抑制する動作を説明するためのブロック線
図(a)と、(a)のブロック線図を等価変換したブロ
ック線図(b)
FIG. 4 is a block diagram for explaining an operation of suppressing a disturbance load applied to the disk device according to the first embodiment of the present invention, and a block diagram obtained by equivalently converting the block diagram of FIG. b)

【図5】 本発明の実施の形態1のディスク装置に加わ
る外乱負荷に対する遮断周波数特性図
FIG. 5 is a cutoff frequency characteristic diagram with respect to a disturbance load applied to the disk device according to the first embodiment of the present invention;

【図6】 本発明の実施の形態1のディスク装置に加わ
る外乱負荷の変動と速度負荷推定器が出力する負荷推定
信号の時間波形図(a)と、速度負荷推定器の出力する
負荷推定信号を補正器に入力しない場合のヘッド移動速
度の時間波形図(b)と、速度負荷推定器の出力する負
荷推定信号を補正器に入力して外乱負荷の変動を打ち消
した場合のヘッド移動速度の時間波形図(c)
FIG. 6A is a time waveform diagram of a fluctuation of a disturbance load applied to the disk device according to the first embodiment of the present invention and a load estimation signal output by a speed load estimator, and FIG. (B) is a time waveform diagram of the head moving speed when no is input to the corrector, and the head moving speed when the load estimation signal output from the speed load estimator is input to the corrector to cancel the fluctuation of the disturbance load. Time waveform chart (c)

【図7】 本発明の実施の形態1の位置制御系の全体構
成を示すブロック線図
FIG. 7 is a block diagram showing an overall configuration of a position control system according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態1のディスク装置に加わ
る外乱の変動と速度負荷推定器が出力する負荷推定信号
の時間波形図(a)と、速度負荷推定器の出力する負荷
推定信号を補正器に入力した場合と負荷推定信号を補正
器に入力しない場合の違いを示す駆動電流時間波形図
(b)と、速度負荷推定器の出力する負荷推定信号を補
正器に入力して外乱の変動を打ち消した場合と外乱の変
動を打ち消さなかった場合の違いを示すトラック誤差の
時間波形図(c)
FIG. 8 (a) is a diagram showing a fluctuation of disturbance applied to the disk device according to the first embodiment of the present invention, a time waveform diagram of a load estimation signal output by the speed load estimator, and a load estimation signal output by the speed load estimator. A drive current time waveform diagram (b) showing a difference between a case where the load estimation signal is inputted to the compensator and a case where the load estimation signal is not inputted to the compensator; Time waveform diagram of a track error showing a difference between a case where the fluctuation is canceled and a case where the fluctuation of the disturbance is not canceled (c).

【図9】 本発明の実施の形態2にかかわる磁気ディス
ク装置の構成を示すブロック図
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a magnetic disk drive according to a second embodiment of the present invention;

【図10】 本発明の実施の形態2の速度制御系の全体
構成を示すブロック線図
FIG. 10 is a block diagram showing an overall configuration of a speed control system according to a second embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施の形態2の位置制御系の全体
構成を示すブロック線図
FIG. 11 is a block diagram showing an overall configuration of a position control system according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁気ディスク 2 磁気ヘッド 3 アーム 4 軸受 5 駆動コイル 6 固定子 7 ランプブロック(ヘッド退避部材) 8 サスペンションタブ 9 アクチュエータ(アクチュエータ手段) 10 駆動器(駆動手段) 11 電圧検出器(電圧検出手段) 12,70 速度負荷推定器(速度負荷推定手段) 13 比較器(比較手段) 14 速度制御器(速度制御手段) 15 補正器(補正手段) 16 位置検出器(位置検出手段) 17 位置制御器(位置制御手段) 18 切換器(選択手段) 19 レベル検出器(レベル検出手段) 32,33 第1の乗算器(第1の乗算手段) 43 第1の積分器(第1の積分手段) 44 第2の乗算器(第2の乗算手段) 34,35 第2の積分器(第2の積分手段) 37 比較器(比較手段) u 駆動信号 vr 速度指令信号 Va 電圧信号 v ヘッド移動速度 vest 速度推定信号 τ 駆動トルク τd 外乱負荷 τdest 負荷推定信号 Ia 駆動電流 Iaest 推定電流 Ea 誘起電圧 Eaest 誘起電圧推定信号 Vaest 電圧推定信号 β 補正信号 cv 速度制御信号 ex 位置誤差信号 cx 位置制御信号 c 制御信号DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic disk 2 Magnetic head 3 Arm 4 Bearing 5 Drive coil 6 Stator 7 Ramp block (head retracting member) 8 Suspension tab 9 Actuator (Actuator means) 10 Driver (Drive means) 11 Voltage detector (Voltage detector) 12 , 70 Speed load estimator (speed load estimating means) 13 Comparator (comparing means) 14 Speed controller (speed controlling means) 15 Corrector (correcting means) 16 Position detector (position detecting means) 17 Position controller (position) Control means) 18 switch (selection means) 19 level detector (level detection means) 32, 33 first multiplier (first multiplication means) 43 first integrator (first integration means) 44 second (Second multiplying means) 34, 35 Second integrator (second integrating means) 37 Comparator (comparing means) u drive signal vr speed command signal Va voltage signal v head moving speed v est rate estimate signal τ drive torque .tau.d disturbance load .tau.d est load estimated signal Ia drive current Ia est estimated current Ea induced voltage Ea est induced voltage estimation signal Va est voltage estimation signal β correction signal cv speed control Signal ex Position error signal cx Position control signal c Control signal

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディスクに対するヘッドのロード・アン
ロードを行うアクチュエータ手段と、前記アクチュエー
タ手段の駆動手段と、前記アクチュエータ手段の駆動に
おいて発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検
出手段と、前記駆動信号と前記電圧信号からヘッド移動
速度と前記ヘッドに加わる外乱負荷の大きさを推定し速
度推定信号と負荷推定信号とを出力する速度負荷推定手
段と、速度指令信号と前記速度推定信号より速度制御信
号を生成し出力する速度制御手段と、前記ディスクに予
め記録され前記ヘッドにより検出されるサーボ情報から
前記ヘッドの現在位置に対応した誤差信号を生成し出力
する位置検出手段と、前記誤差信号に対応した位置制御
信号を生成し出力する位置制御手段と、前記速度制御信
号と前記位置制御信号とが入力され切換指令に応じてい
ずれかの制御信号が選択され出力される選択手段と、前
記負荷推定信号に応じて前記選択手段に前記切換信号を
出力するレベル検出手段とを具備し、 前記駆動信号は前記制御信号と前記負荷推定信号を合成
して得られ、前記ディスク上へのデータの記録再生時に
前記負荷推定信号が所定値を超えた場合には前記ヘッド
のアンロードを行うように構成されていることを特徴と
するディスク装置。
An actuator for loading / unloading a head from / to a disk; a drive for the actuator; a voltage detector for detecting a voltage generated in driving the actuator and outputting a voltage signal; Speed load estimating means for estimating a head moving speed and a magnitude of a disturbance load applied to the head from the driving signal and the voltage signal, and outputting a speed estimation signal and a load estimation signal; and a speed command signal and a speed based on the speed estimation signal. Speed control means for generating and outputting a control signal; position detection means for generating and outputting an error signal corresponding to the current position of the head from servo information prerecorded on the disk and detected by the head; and the error signal Position control means for generating and outputting a position control signal corresponding to the speed control signal and the position control signal. Signal means is selected and any of the control signals is selected and output in response to a switching command, and a level detecting means that outputs the switching signal to the selecting means in response to the load estimation signal, The drive signal is obtained by synthesizing the control signal and the load estimation signal, and unloads the head when the load estimation signal exceeds a predetermined value at the time of recording and reproducing data on the disk. A disk drive characterized in that:
【請求項2】 前記速度負荷推定手段は、前記電圧検出
手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、前記
駆動信号に第1の係数を乗算する第1の乗算手段と、前
記比較手段の出力に第2の係数を乗算する第2の乗算手
段と、前記比較手段の出力を積分する第1の積分手段
と、前記第1の乗算手段の出力から前記第2の乗算手段
の出力と前記第1の積分手段の出力との加算値を減算し
た値を積分する第2の積分手段とを具備し、前記比較手
段が前記電圧信号と前記第2の積分手段の出力とを比較
し、その結果を前記第2の乗算手段と前記第1の積分手
段へ出力するように構成されていることを特徴とする請
求項1に記載のディスク装置。
2. The speed load estimating means includes: comparing means to which a voltage signal detected by the voltage detecting means is input; first multiplying means for multiplying the driving signal by a first coefficient; A second multiplication means for multiplying the output of the first multiplication means by a second coefficient, a first integration means for integrating the output of the comparison means, and an output of the second multiplication means from the output of the first multiplication means. A second integrating means for integrating a value obtained by subtracting an added value with an output of the first integrating means, wherein the comparing means compares the voltage signal with an output of the second integrating means, 2. The disk drive according to claim 1, wherein the result is output to the second multiplying means and the first integrating means.
【請求項3】 ディスクに対するヘッドのロード・アン
ロードを行うアクチュエータ手段と、前記アクチュエー
タ手段の駆動手段と、前記アクチュエータ手段の駆動に
おいて発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検
出手段と、速度指令信号と速度推定信号より速度制御信
号を生成し出力する速度制御手段と、前記ディスクに予
め記録され前記ヘッドにより検出されるサーボ情報から
前記ヘッドの現在位置に対応した誤差信号を生成し出力
する位置検出手段と、前記誤差信号に対応した位置制御
信号を生成し出力する位置制御手段と、前記速度制御信
号と前記位置制御信号とが入力され切換指令に応じてい
ずれかの制御信号が選択され出力される選択手段と、前
記電圧信号と前記選択手段の出力する制御信号からヘッ
ド移動速度と前記ヘッドに加わる外乱負荷の大きさを推
定し前記速度推定信号と負荷推定信号とを出力する速度
負荷推定手段と、前記負荷推定信号に応じて前記切換信
号を前記選択手段に出力するレベル検出手段とを具備
し、 前記駆動信号は前記選択手段の出力する制御信号と前記
負荷推定信号を合成して得られ、前記ディスク上へのデ
ータの記録再生時に前記負荷推定信号が所定値を超えた
場合には前記ヘッドのアンロードを行うように構成され
ていることを特徴とするディスク装置。
3. An actuator for loading and unloading a head onto and from a disk, a driving unit for the actuator, a voltage detection unit for detecting a voltage generated in driving the actuator and outputting a voltage signal, and a speed. Speed control means for generating and outputting a speed control signal from a command signal and a speed estimation signal; and generating and outputting an error signal corresponding to the current position of the head from servo information prerecorded on the disk and detected by the head. A position detection unit, a position control unit that generates and outputs a position control signal corresponding to the error signal, and the speed control signal and the position control signal are input, and one of the control signals is selected according to a switching command. The head moving speed and the head speed based on the output selection means, the voltage signal and the control signal output from the selection means. Speed load estimating means for estimating the magnitude of a disturbance load applied to the load and outputting the speed estimating signal and the load estimating signal; and level detecting means for outputting the switching signal to the selecting means in response to the load estimating signal. The drive signal is obtained by synthesizing the control signal output from the selection means and the load estimation signal, and when the load estimation signal exceeds a predetermined value at the time of recording / reproducing data on the disk. Wherein the head is configured to unload the head.
【請求項4】 前記速度負荷推定手段は、前記電圧検出
手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、前記
制御信号に第1の係数を乗算する第1の乗算手段と、前
記比較手段の出力に第2の係数を乗算する第2の乗算手
段と、前記比較手段の出力を積分する第1の積分手段
と、前記第1の乗算手段の出力から前記第2の乗算手段
の出力を減算した値を積分する第2の積分手段とを具備
し、前記比較手段が前記電圧信号と前記第2の積分手段
の出力とを比較し、その結果を前記第2の乗算手段と前
記第1の積分手段へ出力するように構成されていること
を特徴とする請求項3に記載のディスク装置。
4. The speed load estimating means includes: comparing means to which the voltage signal detected by the voltage detecting means is input; first multiplying means for multiplying the control signal by a first coefficient; A second multiplication means for multiplying the output of the second multiplication means by a second coefficient, a first integration means for integrating the output of the comparison means, and an output of the second multiplication means from the output of the first multiplication means. Second integrating means for integrating the subtracted value, wherein the comparing means compares the voltage signal with the output of the second integrating means, and compares the result with the second multiplying means and the first 4. The disk device according to claim 3, wherein the signal is output to the integrating means.
【請求項5】 前記ディスク上へのデータの記録時に前
記負荷推定信号が所定値を超えた場合には前記ヘッドに
よる記録を禁止し、前記ヘッドのアンロードを行うよう
に構成されていることを特徴とする請求項1から請求項
4までのいずれかに記載のディスク装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein when the load estimation signal exceeds a predetermined value when recording data on the disk, the recording by the head is prohibited and the head is unloaded. The disk drive according to claim 1, wherein
【請求項6】 前記速度負荷推定手段は,高域周波数成
分を遮断する状態で前記負荷推定信号を出力するように
構成されていることを特徴とする請求項1から請求項5
までのいずれかに記載のディスク装置。
6. The speed load estimating means is configured to output the load estimation signal in a state where high frequency components are cut off.
The disk device according to any of the above.
【請求項7】 前記速度負荷推定手段の制御帯域が、前
記位置制御手段または前記速度制御手段の制御帯域より
も大きく設定されていることを特徴とする請求項1から
請求項6までのいずれかに記載のディスク装置。
7. The control band of the speed load estimating means is set to be larger than the control band of the position control means or the speed control means. The disk device according to 1.
JP2001050897A 2001-02-26 2001-02-26 Disk device Pending JP2002251858A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001050897A JP2002251858A (en) 2001-02-26 2001-02-26 Disk device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001050897A JP2002251858A (en) 2001-02-26 2001-02-26 Disk device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002251858A true JP2002251858A (en) 2002-09-06

Family

ID=18911786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001050897A Pending JP2002251858A (en) 2001-02-26 2001-02-26 Disk device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002251858A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7019938B2 (en) Head positioning method, and disk apparatus using the same
US7203028B2 (en) Settling servo control method and apparatus for hard disc drive and method and apparatus for estimating acceleration constant of voice coil motor actuator suitable for the settling servo control method and apparatus
EP1152400A1 (en) Head speed control method, head position detection method and disk unit
US6950274B2 (en) Disk storage apparatus and disk storage apparatus control method
EP1406246A2 (en) Disk drive and disk drive control method
JP2002042434A (en) Disk device
US6982848B2 (en) Disk apparatus and head positioning method
JP4807496B2 (en) Hard disk drive track search control method, recording medium, and hard disk drive
EP1237152B1 (en) Head positioning in a disk storage apparatus
US6903896B2 (en) Head positioning method, and disk apparatus using the same
JP4378456B2 (en) Magnetic disk unit
JP2002251858A (en) Disk device
JP2002251851A (en) Disk device
JP4109812B2 (en) Positioning control device
JP2002269939A (en) Disk device
JP2002251850A (en) Disk device
JP4097062B2 (en) Disk unit
JP4072138B2 (en) Disk device and head positioning control method
JP4024195B2 (en) Disk device and control method thereof
JP2004171736A (en) Method for controlling positioning of head and disk unit using the same
JP3089517B2 (en) Disk storage device
JP2000311454A (en) Disk device
JP2004087091A (en) Method for controlling head positioning and disk drive using the same
JP2002124049A (en) Disk unit
JP2000163895A (en) Magnet disk drive