JP2003109331A - 回転記録装置およびその制御方法 - Google Patents
回転記録装置およびその制御方法Info
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- JP2003109331A JP2003109331A JP2001290030A JP2001290030A JP2003109331A JP 2003109331 A JP2003109331 A JP 2003109331A JP 2001290030 A JP2001290030 A JP 2001290030A JP 2001290030 A JP2001290030 A JP 2001290030A JP 2003109331 A JP2003109331 A JP 2003109331A
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
- G11B5/5526—Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
-
- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
- G11B5/59605—Circuits
Landscapes
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転記録装置のヘッド駆動を正弦波駆動する
場合のフィードフォワード量を適応的にかつ安定に更新
する。 【解決手段】 伝達関数がＧで表されるＶＣＭ系と伝達
関数がＨで表されるコントローラでフィードバックを構
成する回転記録装置において、シークコマンドごとの目
標位置軌跡をランプ関数と正弦波関数の合成関数を用い
て生成する。目標位置の正弦波成分は係数が適応的に更
新される適応フィルタＲに入力され、フィードフォワー
ド信号ｒとなる。係数を適応に更新するパラメータ適応
アルゴリズムＰＡＡには入力として、正弦波成分以外の
成分を取り除くフィルタ（１−１／ｚ）２を通過した信
号が入力される。
場合のフィードフォワード量を適応的にかつ安定に更新
する。 【解決手段】 伝達関数がＧで表されるＶＣＭ系と伝達
関数がＨで表されるコントローラでフィードバックを構
成する回転記録装置において、シークコマンドごとの目
標位置軌跡をランプ関数と正弦波関数の合成関数を用い
て生成する。目標位置の正弦波成分は係数が適応的に更
新される適応フィルタＲに入力され、フィードフォワー
ド信号ｒとなる。係数を適応に更新するパラメータ適応
アルゴリズムＰＡＡには入力として、正弦波成分以外の
成分を取り除くフィルタ（１−１／ｚ）２を通過した信
号が入力される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクド
ライブ装置（以下ＨＤＤという）等の回転記録装置およ
びその制御方法に関し、特にヘッドシークのための駆動
を正弦波駆動する場合のフィードフォワード制御に、適
応化アルゴリズムを適用する技術に関する。
ライブ装置（以下ＨＤＤという）等の回転記録装置およ
びその制御方法に関し、特にヘッドシークのための駆動
を正弦波駆動する場合のフィードフォワード制御に、適
応化アルゴリズムを適用する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転記録装置、特にＨＤＤでは、情報の
読み出しあるいは書き込みに用いられるヘッドの駆動に
ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）が用いられる。ＶＣＭ駆
動電流の入力によってアームがディスクの径方向に移動
し、その結果アーム先端に備えられたヘッドが駆動電流
の方向および値に応じて移動する。駆動電流はフィード
バック制御あるいはフィードバックおよびフィードフォ
ワード制御によって生成され、ヘッド位置が所定のトラ
ック上にあるように制御される。
読み出しあるいは書き込みに用いられるヘッドの駆動に
ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）が用いられる。ＶＣＭ駆
動電流の入力によってアームがディスクの径方向に移動
し、その結果アーム先端に備えられたヘッドが駆動電流
の方向および値に応じて移動する。駆動電流はフィード
バック制御あるいはフィードバックおよびフィードフォ
ワード制御によって生成され、ヘッド位置が所定のトラ
ック上にあるように制御される。
【０００３】目標トラック上への速やかなヘッド移動を
実現するため、通常複数の制御モードを組み合わせてヘ
ッド位置制御が行われる。すなわち、目標トラックまで
のシーク距離が十分に長い時には、ヘッド速度を状態量
として用いる速度制御モードで制御される。目標トラッ
クまでの距離が短くなるとヘッド位置を状態量として用
いる位置制御モードに切り換える。位置制御モードは、
目標トラックの範囲までヘッドを移動させるセトリング
モードと、目標トラック上でその中心位置にヘッド位置
を保つトラックフォロイングモードに別れる。
実現するため、通常複数の制御モードを組み合わせてヘ
ッド位置制御が行われる。すなわち、目標トラックまで
のシーク距離が十分に長い時には、ヘッド速度を状態量
として用いる速度制御モードで制御される。目標トラッ
クまでの距離が短くなるとヘッド位置を状態量として用
いる位置制御モードに切り換える。位置制御モードは、
目標トラックの範囲までヘッドを移動させるセトリング
モードと、目標トラック上でその中心位置にヘッド位置
を保つトラックフォロイングモードに別れる。
【０００４】これら制御モードを切り換えるとき、特に
速度制御モードから位置制御モードに切り換えるとき、
状態によっては、駆動電流が不連続に変化する場合があ
る。あるいはヘッド駆動の初期においても駆動電流が不
連続に変化する場合がある。このような不連続な駆動電
流の変化は、ＶＣＭからの音響ノイズを発生する場合が
ある。
速度制御モードから位置制御モードに切り換えるとき、
状態によっては、駆動電流が不連続に変化する場合があ
る。あるいはヘッド駆動の初期においても駆動電流が不
連続に変化する場合がある。このような不連続な駆動電
流の変化は、ＶＣＭからの音響ノイズを発生する場合が
ある。
【０００５】そこで、音響ノイズの低減を図るために、
駆動電流を正弦波状に変化させる技術がある。たとえ
ば、特開２０００−１２３５０２号公報には、シークル
ーチン（速度制御モード）の実行中に正弦波加速度軌跡
に応じてトランスデューサ（ヘッド）を移動させる技術
が記載されている。正弦波加速度軌跡にすることによっ
て駆動電流の高調波成分を減少させ、音響ノイズを最小
化させることができる。
駆動電流を正弦波状に変化させる技術がある。たとえ
ば、特開２０００−１２３５０２号公報には、シークル
ーチン（速度制御モード）の実行中に正弦波加速度軌跡
に応じてトランスデューサ（ヘッド）を移動させる技術
が記載されている。正弦波加速度軌跡にすることによっ
て駆動電流の高調波成分を減少させ、音響ノイズを最小
化させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＶＣＭ駆動電流を正弦
波状に変化させる場合、目標位置とヘッドの現位置との
差を検出し、この差をゼロにするように駆動電流に負帰
還をかけるフィードバック制御では、ヘッドは必ずしも
意図した軌跡を辿らない。図７は、本発明者が検討した
フィードバック制御の場合の目標位置と実際のヘッド位
置とを表した図である。縦軸はトラック（位置）を表
し、横軸はサンプルである。サンプルは任意のサンプリ
ング時点を表し、サンプリング時間（サンプリング周
期）Ｔを乗ずることによって時間の次元に変換される。
破線は目標位置の軌跡を示し、実線は実際のヘッド位置
の軌跡を示す。目標位置に対してヘッド位置の軌跡は遅
れを生じ、目標トラック（１トラック）の近傍でオーバ
ーシュートを生じている。結果として、目標トラック上
への到達時間も長くなってしまう。これはフィードバッ
クループの伝達関数に位相の遅れがあるためであり、フ
ィードバック制御のみでは高速なヘッド移動が困難であ
ることを示している。フィードバックループのゲインを
上げる対策も考え得るが、目標位置と現位置との差が小
さくなると駆動電流を計算できなくなるので、結局目標
に一致させることが困難になり、オーバーシュートが大
きくなるデメリットもある。
波状に変化させる場合、目標位置とヘッドの現位置との
差を検出し、この差をゼロにするように駆動電流に負帰
還をかけるフィードバック制御では、ヘッドは必ずしも
意図した軌跡を辿らない。図７は、本発明者が検討した
フィードバック制御の場合の目標位置と実際のヘッド位
置とを表した図である。縦軸はトラック（位置）を表
し、横軸はサンプルである。サンプルは任意のサンプリ
ング時点を表し、サンプリング時間（サンプリング周
期）Ｔを乗ずることによって時間の次元に変換される。
破線は目標位置の軌跡を示し、実線は実際のヘッド位置
の軌跡を示す。目標位置に対してヘッド位置の軌跡は遅
れを生じ、目標トラック（１トラック）の近傍でオーバ
ーシュートを生じている。結果として、目標トラック上
への到達時間も長くなってしまう。これはフィードバッ
クループの伝達関数に位相の遅れがあるためであり、フ
ィードバック制御のみでは高速なヘッド移動が困難であ
ることを示している。フィードバックループのゲインを
上げる対策も考え得るが、目標位置と現位置との差が小
さくなると駆動電流を計算できなくなるので、結局目標
に一致させることが困難になり、オーバーシュートが大
きくなるデメリットもある。
【０００７】よって、フィードフォワード制御を組み合
わせる方策が考えられる。ところが、フィードフォワー
ド制御の実現には、入力に対する系の応答、つまりどの
ような駆動電流を入力すれば、ヘッドはどのように動く
かを知っている必要がある。これは系のモデル化を要求
する。ところが系のモデル化は容易ではない。多数量産
される装置には、製品ばらつきが存在し、全製品につい
て妥当するモデルを予め求めることは困難である。ま
た、仮にある装置についてのモデルを実測により得たと
しても、全製品について個々のモデルを実測することは
実際上不可能である。
わせる方策が考えられる。ところが、フィードフォワー
ド制御の実現には、入力に対する系の応答、つまりどの
ような駆動電流を入力すれば、ヘッドはどのように動く
かを知っている必要がある。これは系のモデル化を要求
する。ところが系のモデル化は容易ではない。多数量産
される装置には、製品ばらつきが存在し、全製品につい
て妥当するモデルを予め求めることは困難である。ま
た、仮にある装置についてのモデルを実測により得たと
しても、全製品について個々のモデルを実測することは
実際上不可能である。
【０００８】そこで、適応アルゴリズムのように系のパ
ラメータを適応的に更新するアルゴリズムをフィードフ
ォワード系に適用することが考えられる。しかし、適応
アルゴリズムの系の安定性は、系を工夫しなければ保証
されるものではない。
ラメータを適応的に更新するアルゴリズムをフィードフ
ォワード系に適用することが考えられる。しかし、適応
アルゴリズムの系の安定性は、系を工夫しなければ保証
されるものではない。
【０００９】本発明の目的は、回転記録装置のヘッド駆
動を正弦波軌跡で駆動する場合のフィードフォワード量
を適応的にかつ安定に更新できる技術を提供することに
ある。これによりヘッド移動軌跡を所与の目標軌跡に一
致させ、駆動電流波形を正弦波に近づけて音響ノイズを
低減することにある。
動を正弦波軌跡で駆動する場合のフィードフォワード量
を適応的にかつ安定に更新できる技術を提供することに
ある。これによりヘッド移動軌跡を所与の目標軌跡に一
致させ、駆動電流波形を正弦波に近づけて音響ノイズを
低減することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願の発明の概略を説明
すれば、以下の通りである。すなわち、本発明の回転記
録装置は、回転駆動される記録媒体から少なくとも情報
の読出しを行うヘッドと、ヘッドを駆動するヘッド駆動
手段と、ヘッドの記録媒体における現位置データを出力
するヘッド位置検出手段と、現位置データと目標位置と
の差をその入力とし、ヘッド駆動手段へのフィードバッ
ク制御信号を生成する制御手段と、を有し、シークコマ
ンド受信時の現ヘッド位置からシークコマンドによって
指定されたシーク位置へのヘッド目標位置軌跡を、ラン
プ関数と正弦波関数との合成関数によって生成される軌
跡とする回転記録装置であって、ヘッド駆動手段へのフ
ィードフォワード制御信号を出力し、その係数が適応的
に変化する適応フィルタと、適応フィルタの各係数を算
出する適応アルゴリズム手段と、差および目標位置の正
弦波成分以外の成分を除去し、適応アルゴリズム手段へ
の入力を生成するフィルタと、を含む。
すれば、以下の通りである。すなわち、本発明の回転記
録装置は、回転駆動される記録媒体から少なくとも情報
の読出しを行うヘッドと、ヘッドを駆動するヘッド駆動
手段と、ヘッドの記録媒体における現位置データを出力
するヘッド位置検出手段と、現位置データと目標位置と
の差をその入力とし、ヘッド駆動手段へのフィードバッ
ク制御信号を生成する制御手段と、を有し、シークコマ
ンド受信時の現ヘッド位置からシークコマンドによって
指定されたシーク位置へのヘッド目標位置軌跡を、ラン
プ関数と正弦波関数との合成関数によって生成される軌
跡とする回転記録装置であって、ヘッド駆動手段へのフ
ィードフォワード制御信号を出力し、その係数が適応的
に変化する適応フィルタと、適応フィルタの各係数を算
出する適応アルゴリズム手段と、差および目標位置の正
弦波成分以外の成分を除去し、適応アルゴリズム手段へ
の入力を生成するフィルタと、を含む。
【００１１】このような回転記録装置によれば、フィー
ドフォワード制御系に適応アルゴリズムが適用されるの
で、系のモデル化が不完全であっても最適制御が実現で
きる。しかも、適応アルゴリズムに入力される信号から
は正弦波成分以外の成分は取り除かれるので、系を安定
に動作させることが可能である。
ドフォワード制御系に適応アルゴリズムが適用されるの
で、系のモデル化が不完全であっても最適制御が実現で
きる。しかも、適応アルゴリズムに入力される信号から
は正弦波成分以外の成分は取り除かれるので、系を安定
に動作させることが可能である。
【００１２】より具体的には、本発明は、回転駆動され
る記録媒体から少なくとも情報の読出しを行うヘッド
と、ヘッドを駆動するヘッド駆動手段と、ヘッドの記録
媒体における現位置データを出力するヘッド位置検出手
段と、現位置データと目標位置との差をその入力とし、
ヘッド駆動手段へのフィードバック制御信号を生成する
制御手段とを有する回転記録装置であって、シークコマ
ンドに含まれる目標トラックからシーク距離を計算する
手段と、シーク距離を参照して、シーク時間またはシー
クに要するサンプル数を計算または取得する手段と、シ
ーク距離とシーク時間またはサンプル数とから、サンプ
ル毎の目標位置を計算する手段と、目標位置の正弦波成
分にフィードバックループの利得および位相に相当する
補正を加えた第１の値を計算する手段と、現ヘッド位置
と目標位置との差から正弦波成分以外の成分を除去した
第２の値を計算する手段と、第１の値および第２の値か
ら、適応フィルタの係数を計算する手段と、差を入力と
するフィードバックコントローラの出力および目標位置
の正弦波成分を入力とする適応フィルタの出力から制御
出力を計算する手段と、を含む。
る記録媒体から少なくとも情報の読出しを行うヘッド
と、ヘッドを駆動するヘッド駆動手段と、ヘッドの記録
媒体における現位置データを出力するヘッド位置検出手
段と、現位置データと目標位置との差をその入力とし、
ヘッド駆動手段へのフィードバック制御信号を生成する
制御手段とを有する回転記録装置であって、シークコマ
ンドに含まれる目標トラックからシーク距離を計算する
手段と、シーク距離を参照して、シーク時間またはシー
クに要するサンプル数を計算または取得する手段と、シ
ーク距離とシーク時間またはサンプル数とから、サンプ
ル毎の目標位置を計算する手段と、目標位置の正弦波成
分にフィードバックループの利得および位相に相当する
補正を加えた第１の値を計算する手段と、現ヘッド位置
と目標位置との差から正弦波成分以外の成分を除去した
第２の値を計算する手段と、第１の値および第２の値か
ら、適応フィルタの係数を計算する手段と、差を入力と
するフィードバックコントローラの出力および目標位置
の正弦波成分を入力とする適応フィルタの出力から制御
出力を計算する手段と、を含む。
【００１３】また、適応フィルタの係数を記録する記憶
領域を備え、シークコマンドの受信後に、記録領域に記
録された係数を取得し、適応フィルタの初期値とする手
段をさらに有する。すなわち、先のシーク動作によっ
て、最適と思われる係数が既に得られている場合があ
る。この場合、適応フィルタの初期値として、このよう
な既に得られている係数を用いるものである。この場
合、記録領域は、シーク距離またはシーク距離を含む一
定の範囲ごとに設けられ、シーク距離に該当する領域に
記録された係数を取得するように実行しても良い。
領域を備え、シークコマンドの受信後に、記録領域に記
録された係数を取得し、適応フィルタの初期値とする手
段をさらに有する。すなわち、先のシーク動作によっ
て、最適と思われる係数が既に得られている場合があ
る。この場合、適応フィルタの初期値として、このよう
な既に得られている係数を用いるものである。この場
合、記録領域は、シーク距離またはシーク距離を含む一
定の範囲ごとに設けられ、シーク距離に該当する領域に
記録された係数を取得するように実行しても良い。
【００１４】なお、適応フィルタには、最小二乗法（Ｌ
ＭＳ）型の適応フィルタを例示できる。また、本発明
は、前記した装置によって実現される方法の発明として
把握することも可能である。
ＭＳ）型の適応フィルタを例示できる。また、本発明
は、前記した装置によって実現される方法の発明として
把握することも可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異な
る態様で実施することが可能であり、本実施の形態の記
載内容に限定して解釈すべきでない。なお、実施の形態
の全体を通して同じ要素には同じ符号を付与するものと
する。
基づいて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異な
る態様で実施することが可能であり、本実施の形態の記
載内容に限定して解釈すべきでない。なお、実施の形態
の全体を通して同じ要素には同じ符号を付与するものと
する。
【００１６】図１は、本発明の一実施の形態であるハー
ドディスク装置の一例を示したブロック図である。本実
施の形態のハードディスク装置１は、磁気記録媒体２、
ヘッド３、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４、アーム
５、ヘッドプリアンプ６、サーボチャネル７、ハードデ
ィスクコントローラ８、ＶＣＭドライバ９、バス１１、
ＲＡＭ（random access memory）１２、ＲＯＭ（read o
nly memory）１３、インタフェイス１４の各構成要素を
有する。
ドディスク装置の一例を示したブロック図である。本実
施の形態のハードディスク装置１は、磁気記録媒体２、
ヘッド３、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４、アーム
５、ヘッドプリアンプ６、サーボチャネル７、ハードデ
ィスクコントローラ８、ＶＣＭドライバ９、バス１１、
ＲＡＭ（random access memory）１２、ＲＯＭ（read o
nly memory）１３、インタフェイス１４の各構成要素を
有する。
【００１７】磁気記録媒体２は情報が磁気的に記録され
るディスク状の記録媒体であり、たとえばスピンドルモ
ータで回転駆動される。また、磁気記録媒体２には、予
め放射状に位置情報が記録されている。ヘッド３は、磁
気記録媒体２に情報を磁気的に記録し、あるいは記録さ
れた磁気的情報を読み出す機能を持つ。たとえば巨大磁
気抵抗（ＧＭＲ）効果を利用して磁気情報を電気信号に
変換する。ＶＣＭ４は電流駆動によりアーム５を駆動
し、アーム５の先端に設置されたヘッド３を磁気記録媒
体２の径方向に移動する。ＶＣＭ４とアーム５でアクチ
ュエータを構成する。ヘッドプリアンプ６は、ヘッド３
からのアナログ信号を増幅し、増幅信号をサーボチャネ
ル７に入力する。なお、アナログ信号はオートゲインコ
ントロールによって一定レベルに増幅される。ハードデ
ィスクコントローラ８は、ディスク装置全体を制御する
ものであり、たとえばサーボチャネル７からのサーボ信
号を受けてＶＣＭドライバ９にヘッド制御信号を出力す
る。ＶＣＭドライバ９はハードディスクコントローラ８
からのヘッド制御信号を受けてＶＣＭ４を駆動するため
の駆動電流を生成する。なお、一般に電源容量の関係か
らこの駆動電流には最大電流の制限がある。
るディスク状の記録媒体であり、たとえばスピンドルモ
ータで回転駆動される。また、磁気記録媒体２には、予
め放射状に位置情報が記録されている。ヘッド３は、磁
気記録媒体２に情報を磁気的に記録し、あるいは記録さ
れた磁気的情報を読み出す機能を持つ。たとえば巨大磁
気抵抗（ＧＭＲ）効果を利用して磁気情報を電気信号に
変換する。ＶＣＭ４は電流駆動によりアーム５を駆動
し、アーム５の先端に設置されたヘッド３を磁気記録媒
体２の径方向に移動する。ＶＣＭ４とアーム５でアクチ
ュエータを構成する。ヘッドプリアンプ６は、ヘッド３
からのアナログ信号を増幅し、増幅信号をサーボチャネ
ル７に入力する。なお、アナログ信号はオートゲインコ
ントロールによって一定レベルに増幅される。ハードデ
ィスクコントローラ８は、ディスク装置全体を制御する
ものであり、たとえばサーボチャネル７からのサーボ信
号を受けてＶＣＭドライバ９にヘッド制御信号を出力す
る。ＶＣＭドライバ９はハードディスクコントローラ８
からのヘッド制御信号を受けてＶＣＭ４を駆動するため
の駆動電流を生成する。なお、一般に電源容量の関係か
らこの駆動電流には最大電流の制限がある。
【００１８】ハードディスクコントローラ８は、ＲＡＭ
１２、ＲＯＭ１３、インタフェイス１４とバス１１を介
して接続される。インタフェイス１４はホスト装置１５
とインタフェイスする。ＲＯＭ１３には、ハードディス
クコントローラ８内のＭＰＵで処理されるプログラムが
格納され、ＲＡＭ１２には、たとえば前記プログラムが
ＲＯＭ１３からロードされる。あるいはＲＡＭ１２は、
ホスト装置１５に入出力されるデータのバッファとして
機能する。なお、ここでは、ＲＡＭ１２およびＲＯＭ１
３がインタフェイス１４と同一のバスに接続されている
例を示しているが、別途バス１１より高速なバスを設
け、この高速バスに接続されるように構成されても良
い。
１２、ＲＯＭ１３、インタフェイス１４とバス１１を介
して接続される。インタフェイス１４はホスト装置１５
とインタフェイスする。ＲＯＭ１３には、ハードディス
クコントローラ８内のＭＰＵで処理されるプログラムが
格納され、ＲＡＭ１２には、たとえば前記プログラムが
ＲＯＭ１３からロードされる。あるいはＲＡＭ１２は、
ホスト装置１５に入出力されるデータのバッファとして
機能する。なお、ここでは、ＲＡＭ１２およびＲＯＭ１
３がインタフェイス１４と同一のバスに接続されている
例を示しているが、別途バス１１より高速なバスを設
け、この高速バスに接続されるように構成されても良
い。
【００１９】図２は、前記したハードディスクコントロ
ーラ８の部分とその周辺の部材をさらに詳しく示したブ
ロック図である。前記した部材あるいは手段のほかに、
以下の部材あるいは手段を有する。すなわち、サーボロ
ジック手段１６、位置生成手段１７、サーボコントロー
ラ１８、ＭＰＵ１９を有する。なお、多くの部材あるい
は手段は、１チップの素子としてハードディスクコント
ローラ８内に構成されるが、これに限られず、ディスク
リート素子として構成されてもよい。
ーラ８の部分とその周辺の部材をさらに詳しく示したブ
ロック図である。前記した部材あるいは手段のほかに、
以下の部材あるいは手段を有する。すなわち、サーボロ
ジック手段１６、位置生成手段１７、サーボコントロー
ラ１８、ＭＰＵ１９を有する。なお、多くの部材あるい
は手段は、１チップの素子としてハードディスクコント
ローラ８内に構成されるが、これに限られず、ディスク
リート素子として構成されてもよい。
【００２０】磁気記録媒体２には、前記したとおり放射
状に位置情報が記録されている。位置情報はサーボアド
レスマーク（ＳＡＭ）、グレイコード、バーストからな
る。位置情報を含む媒体２上のデータはヘッドにより読
み出され、ヘッドプリアンプ６で増幅されてサーボチャ
ネル７に入力される。ＳＡＭは主にヘッドの現トラック
位置の検出に利用され、グレイコードはヘッドのトラッ
ク内におけるトラック中心からの偏位の検出に利用され
る。
状に位置情報が記録されている。位置情報はサーボアド
レスマーク（ＳＡＭ）、グレイコード、バーストからな
る。位置情報を含む媒体２上のデータはヘッドにより読
み出され、ヘッドプリアンプ６で増幅されてサーボチャ
ネル７に入力される。ＳＡＭは主にヘッドの現トラック
位置の検出に利用され、グレイコードはヘッドのトラッ
ク内におけるトラック中心からの偏位の検出に利用され
る。
【００２１】サーボチャネル７は、ヘッドプリアンプ６
のアナログ波形からＳＡＭを検出し、ＳＡＭを検出した
時にはそのタイミングでｓｍｆ（servo address mark f
ound）信号をサーボロジック手段１６に送る。また、Ｓ
ＡＭに続くグレイコードをデコードし、バースト信号を
Ａ／Ｄ変換する。これらデータはサーボデータラインを
介してサーボロジック手段１６にシリアル転送される。
サーボチャネル７は、サーボゲート信号によりアクティ
ブにされる。
のアナログ波形からＳＡＭを検出し、ＳＡＭを検出した
時にはそのタイミングでｓｍｆ（servo address mark f
ound）信号をサーボロジック手段１６に送る。また、Ｓ
ＡＭに続くグレイコードをデコードし、バースト信号を
Ａ／Ｄ変換する。これらデータはサーボデータラインを
介してサーボロジック手段１６にシリアル転送される。
サーボチャネル７は、サーボゲート信号によりアクティ
ブにされる。
【００２２】サーボロジック手段１６は、設計されたサ
ンプリング間隔（制御周期）で媒体２に書込まれたサー
ボパターン（位置情報）を読み込むために、サーボチャ
ネル７をアクティブにするタイミング制御を行う。サー
ボチャネル７から得た情報は、位置生成手段１７に転送
する。また、位置情報を取得したタイミングでＭＰＵ１
９に対してサーボ割り込みを発生する。同時にサーボロ
ックのステータスを生成する。なお、サーボロジック手
段１６には、サーボチャネルでのＳＡＭの検出状況をモ
ニタし、定められた時間ウィンドウ内でＳＡＭが検出さ
れない時にはダミーＳＡＭを生成する機能を持たせても
良い。
ンプリング間隔（制御周期）で媒体２に書込まれたサー
ボパターン（位置情報）を読み込むために、サーボチャ
ネル７をアクティブにするタイミング制御を行う。サー
ボチャネル７から得た情報は、位置生成手段１７に転送
する。また、位置情報を取得したタイミングでＭＰＵ１
９に対してサーボ割り込みを発生する。同時にサーボロ
ックのステータスを生成する。なお、サーボロジック手
段１６には、サーボチャネルでのＳＡＭの検出状況をモ
ニタし、定められた時間ウィンドウ内でＳＡＭが検出さ
れない時にはダミーＳＡＭを生成する機能を持たせても
良い。
【００２３】位置生成手段１７は、サーボパターンから
現在の位置を生成する。また、位置生成手段は、生成し
た現在位置と目標位置とに基づいて制御に必要な位置偏
差情報を算出する。なお、この位置情報や偏差の生成は
サーボロジック手段１６で行っても良い。
現在の位置を生成する。また、位置生成手段は、生成し
た現在位置と目標位置とに基づいて制御に必要な位置偏
差情報を算出する。なお、この位置情報や偏差の生成は
サーボロジック手段１６で行っても良い。
【００２４】サーボコントローラ１８は、ヘッドの現位
置と目標位置との偏差に基づいて、ＶＣＭドライバ９に
入力する制御信号を生成する。制御信号は、後に説明す
るようにフィードバック制御信号とフィードフォワード
制御信号である。サーボコントローラ１８は、制御信号
の生成に必要な系やフィルタのモデル、パラメータ等を
内蔵する。
置と目標位置との偏差に基づいて、ＶＣＭドライバ９に
入力する制御信号を生成する。制御信号は、後に説明す
るようにフィードバック制御信号とフィードフォワード
制御信号である。サーボコントローラ１８は、制御信号
の生成に必要な系やフィルタのモデル、パラメータ等を
内蔵する。
【００２５】なお、サーボコントローラ１８の前段に、
位置生成手段１７の出力情報を検査し、サーボコントロ
ーラ１８が不連続な出力を行わないようにする機能を持
つ入力最適化手段を設けてもよい。また、サーボコント
ローラ１８の後段に、機構系の共振を抑制するノッチフ
ィルタ等デジタルフィルタを備えても良い。前記した位
置生成手段１７はサーボコントローラ１８で実現されて
も良い。
位置生成手段１７の出力情報を検査し、サーボコントロ
ーラ１８が不連続な出力を行わないようにする機能を持
つ入力最適化手段を設けてもよい。また、サーボコント
ローラ１８の後段に、機構系の共振を抑制するノッチフ
ィルタ等デジタルフィルタを備えても良い。前記した位
置生成手段１７はサーボコントローラ１８で実現されて
も良い。
【００２６】ＭＰＵ１９は、ＲＡＭ１２あるいはＲＯＭ
１３に記録されたマイクロコードに従い各種制御を行
う。本実施の形態で特に重要な制御機能として、サーボ
ロジックからの割り込み信号に応じてサーボ制御を行う
機能を持つ。
１３に記録されたマイクロコードに従い各種制御を行
う。本実施の形態で特に重要な制御機能として、サーボ
ロジックからの割り込み信号に応じてサーボ制御を行う
機能を持つ。
【００２７】図３は、本実施の形態の制御系をモデル化
して例示したブロック図である。ＶＣＭドライバ９の入
力からヘッド位置検出（ヘッド現位置ｘ）までをＶＣＭ
系の伝達関数Ｇとしてモデル化し、現ヘッド位置ｘから
コントローラを介したフィードバック制御信号の生成ま
でをコントローラの伝達関数Ｈとしてモデル化する。
して例示したブロック図である。ＶＣＭドライバ９の入
力からヘッド位置検出（ヘッド現位置ｘ）までをＶＣＭ
系の伝達関数Ｇとしてモデル化し、現ヘッド位置ｘから
コントローラを介したフィードバック制御信号の生成ま
でをコントローラの伝達関数Ｈとしてモデル化する。
【００２８】イナーシャをＪ、トルク定数をＫ、トラッ
クピッチをＰ、ヘッドからアクチュエータの回転中心ま
でをＬ、サンプル時間をＴ、位置情報をヘッドが読んで
からＶＣＭ駆動電流をＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバータ）にセ
ットするまでの時間をｑＴとすると、定電流駆動したＶ
ＣＭ系の離散化した運動方程式は数１のようになる。な
お、以下の説明において、時間の要素はサンプルｎで表
す。ｎ＝ｎ０からｎ＝ｎ１までの時間は（ｎ１−ｎ０）
Ｔである。
クピッチをＰ、ヘッドからアクチュエータの回転中心ま
でをＬ、サンプル時間をＴ、位置情報をヘッドが読んで
からＶＣＭ駆動電流をＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバータ）にセ
ットするまでの時間をｑＴとすると、定電流駆動したＶ
ＣＭ系の離散化した運動方程式は数１のようになる。な
お、以下の説明において、時間の要素はサンプルｎで表
す。ｎ＝ｎ０からｎ＝ｎ１までの時間は（ｎ１−ｎ０）
Ｔである。
【００２９】
【数１】
ここで、Ｘｐ（ｎ）は数２のとおりである。
【００３０】
【数２】
ただし、ｘ（ｎ）はｎ時点でのヘッド位置（トラッ
ク）、ν（ｎ）はｎ時点のヘッド速度（トラック／サン
プル時間）、ｕ（ｎ）はｎ時点のＶＣＭ電流（Ａ）であ
る。またＡ、Ｂは数３、４のとおりである。
ク）、ν（ｎ）はｎ時点のヘッド速度（トラック／サン
プル時間）、ｕ（ｎ）はｎ時点のＶＣＭ電流（Ａ）であ
る。またＡ、Ｂは数３、４のとおりである。
【００３１】
【数３】
【００３２】
【数４】
ただし、Ｃ＝Ｋｔ／Ｊ、θｔ＝Ｐ／Ｌである。
【００３３】代表的なＨＤＤについて具体的な数値を例
示すれば、Ｋ＝０．００２Ｎｍ／Ａ、Ｊ＝０．１×１０
−７Ｋｇｍ２、Ｐ＝１．３３７×１０−６ｍ、Ｌ＝０．
０１６１ｍ、Ｔ＝２．３８０９５×１０−４ｓ、ｑ＝
０．１３となる。
示すれば、Ｋ＝０．００２Ｎｍ／Ａ、Ｊ＝０．１×１０
−７Ｋｇｍ２、Ｐ＝１．３３７×１０−６ｍ、Ｌ＝０．
０１６１ｍ、Ｔ＝２．３８０９５×１０−４ｓ、ｑ＝
０．１３となる。
【００３４】このようなＶＣＭ系に対して安定に制御が
可能なコントローラを数５のように表されるとする。
可能なコントローラを数５のように表されるとする。
【００３５】
【数５】
ただし、ｔ（ｎ）はｎ時点での位置ターゲット、Ｘ
ｃ（ｎ）はコントローラの状態変数である。状態変数の
第１項は積分器、第２項はｎ−１での位置、第３項はｎ
−１でのＶＣＭ電流、第４項はｎ−２でのＶＣＭ電流に
相当する。
ｃ（ｎ）はコントローラの状態変数である。状態変数の
第１項は積分器、第２項はｎ−１での位置、第３項はｎ
−１でのＶＣＭ電流、第４項はｎ−２でのＶＣＭ電流に
相当する。
【００３６】前記した具体的な数値を例示した場合の各
パラメータを数５に適用すると、Ａ ｃ、Ｂｃ、Ｃｃ、Ｄ
ｃは数６〜数９のようになる。
パラメータを数５に適用すると、Ａ ｃ、Ｂｃ、Ｃｃ、Ｄ
ｃは数６〜数９のようになる。
【００３７】
【数６】
【００３８】
【数７】
【００３９】
【数８】
【００４０】
【数９】
【００４１】このようなＶＣＭ系（伝達関数Ｇ）、コン
トローラ（伝達関数Ｈ）からなるフィードバック系に、
ｎ時点の目標位置ｔ（ｎ）として数１０に示すような軌
跡が与えられる場合を考える。
トローラ（伝達関数Ｈ）からなるフィードバック系に、
ｎ時点の目標位置ｔ（ｎ）として数１０に示すような軌
跡が与えられる場合を考える。
【００４２】
【数１０】
【００４３】ただし、Ｗはシーク距離、Ｍはシーク距離
Ｗの間でサンプルされるサンプル数である。サンプル時
間Ｔを用いれば、シーク時間はＭＴとなる。目標位置ｔ
（ｎ）の第１項（Ｗ／Ｍ・ｓ（ｎ））はランプ成分であ
り、第２項（ν（ｎ））は正弦波成分である。たとえば
シーク距離Ｗを１トラック、サンプル数Ｍを１０とした
場合のｔ（ｎ）は、図７に示す破線で表される。なお、
本実施の形態では、ランプ関数として、ｎに対して直線
的に（ｎに比例して）増加または減少する関数ｓ（ｎ）
を例示している。しかし、実質的にランプ関数として作
用するような単調増加関数あるいは単調減少関数（たと
えばｎ２、ｌｏｇ（αｎ）、１−ｅαｎ、等）、極大点
と極小点との差が第２項の振幅（Ｗ／２π）に比較して
十分に小さな多項関数であっても良い。すなわち、ｔ
（ｎ）の変曲が主に第２項の正弦波関数によって与えら
れ、シークの出発点から終局点への移動が第１項によっ
て与えられる場合は第１項の関数は任意である。制音効
果に実質的な差異がない限り任意の関数を第１項に適用
できる。本明細書では、このようなランプ関数的な軌跡
を生じる関数をもランプ関数に含めるものとする。
Ｗの間でサンプルされるサンプル数である。サンプル時
間Ｔを用いれば、シーク時間はＭＴとなる。目標位置ｔ
（ｎ）の第１項（Ｗ／Ｍ・ｓ（ｎ））はランプ成分であ
り、第２項（ν（ｎ））は正弦波成分である。たとえば
シーク距離Ｗを１トラック、サンプル数Ｍを１０とした
場合のｔ（ｎ）は、図７に示す破線で表される。なお、
本実施の形態では、ランプ関数として、ｎに対して直線
的に（ｎに比例して）増加または減少する関数ｓ（ｎ）
を例示している。しかし、実質的にランプ関数として作
用するような単調増加関数あるいは単調減少関数（たと
えばｎ２、ｌｏｇ（αｎ）、１−ｅαｎ、等）、極大点
と極小点との差が第２項の振幅（Ｗ／２π）に比較して
十分に小さな多項関数であっても良い。すなわち、ｔ
（ｎ）の変曲が主に第２項の正弦波関数によって与えら
れ、シークの出発点から終局点への移動が第１項によっ
て与えられる場合は第１項の関数は任意である。制音効
果に実質的な差異がない限り任意の関数を第１項に適用
できる。本明細書では、このようなランプ関数的な軌跡
を生じる関数をもランプ関数に含めるものとする。
【００４４】このような目標位置ｔ（ｎ）が与えられて
もフィードバックループのみでは図７に示したようにヘ
ッド位置軌跡は遅れを生じる。
もフィードバックループのみでは図７に示したようにヘ
ッド位置軌跡は遅れを生じる。
【００４５】そこでフィードフォワード系を加える。フ
ィードフォワード制御には前記本発明の課題の項で説明
した通りモデルの妥当なパラメータが必要であるため、
予め妥当なパラメータが不明であっても最適な制御が実
現できるようにパラメータを更新する適応アルゴリズム
を適用する。すなわち、フィードフォワード系を適応フ
ィルタＲで構成する。適応フィルタＲのパラメータはパ
ラメータ適応アルゴリズムＰＡＡによって更新される。
ィードフォワード制御には前記本発明の課題の項で説明
した通りモデルの妥当なパラメータが必要であるため、
予め妥当なパラメータが不明であっても最適な制御が実
現できるようにパラメータを更新する適応アルゴリズム
を適用する。すなわち、フィードフォワード系を適応フ
ィルタＲで構成する。適応フィルタＲのパラメータはパ
ラメータ適応アルゴリズムＰＡＡによって更新される。
【００４６】ここで、ＰＡＡへの入力が正弦波関数であ
る場合は系は安定に動作する。しかし、本実施の形態の
場合、ＰＡＡの入力となる目標位置ｔと現位置ｘの差ｄ
は正弦波ではない。よって、以下の工夫を加える。
る場合は系は安定に動作する。しかし、本実施の形態の
場合、ＰＡＡの入力となる目標位置ｔと現位置ｘの差ｄ
は正弦波ではない。よって、以下の工夫を加える。
【００４７】すなわち、適応フィルタＲへの入力を目標
位置ｔの正弦波関数成分とし、ＰＡＡへの入力を正弦波
関数成分以外の成分を除くフィルタ（１−１／ｚ）２を
通して入力する。このようなフィルタ（１−１／ｚ）２
を介した入力を用いることによりパラメータ適応アルゴ
リズムＰＡＡに入力される信号は正弦波成分のみとな
り、安定な動作が保証される。なお、ここでｚは、Ｚ変
換における複素変数ｚである。
位置ｔの正弦波関数成分とし、ＰＡＡへの入力を正弦波
関数成分以外の成分を除くフィルタ（１−１／ｚ）２を
通して入力する。このようなフィルタ（１−１／ｚ）２
を介した入力を用いることによりパラメータ適応アルゴ
リズムＰＡＡに入力される信号は正弦波成分のみとな
り、安定な動作が保証される。なお、ここでｚは、Ｚ変
換における複素変数ｚである。
【００４８】なお、フィルタＦは、ループ伝達関数Ｇ／
（１＋ＧＨ）を近似したものであり、ＰＡＡの入力点と
動作点の位相差を補償するためのフィルタである。
（１＋ＧＨ）を近似したものであり、ＰＡＡの入力点と
動作点の位相差を補償するためのフィルタである。
【００４９】図４は、本実施の形態の制御方法の一例を
示したフローチャートである。図４に示す手順は、シー
クコマンドの受信によって開始される（ステップ２
０）。
示したフローチャートである。図４に示す手順は、シー
クコマンドの受信によって開始される（ステップ２
０）。
【００５０】シークコマンドに含まれるシーク位置と現
在のヘッド位置の差をとってシーク距離Ｗを算出する。
また、シーク距離Ｗからシーク時間（サンプル数Ｍ）を
取得する（ステップ２１）。シーク時間つまりシーク完
了までのサンプル数Ｍは、予めテーブルとして記録する
こことができる。また、全てのシーク距離Ｗについてサ
ンプル数Ｍを記録する必要は無く、たとえば１０トラッ
ク毎にサンプル数Ｍを記録することができる。なお、サ
ンプル数Ｍはコマンド受信の度に計算によって求めるこ
とも可能である。
在のヘッド位置の差をとってシーク距離Ｗを算出する。
また、シーク距離Ｗからシーク時間（サンプル数Ｍ）を
取得する（ステップ２１）。シーク時間つまりシーク完
了までのサンプル数Ｍは、予めテーブルとして記録する
こことができる。また、全てのシーク距離Ｗについてサ
ンプル数Ｍを記録する必要は無く、たとえば１０トラッ
ク毎にサンプル数Ｍを記録することができる。なお、サ
ンプル数Ｍはコマンド受信の度に計算によって求めるこ
とも可能である。
【００５１】次に、適応フィルタＲの係数（ｒ０、
ｒ１）を取得し、セットする（ステップ２２）。ここで
は適応フィルタとして２次のＬＭＳ（最小二乗法）フィ
ルタを例示するので、係数はｒ０とｒ１の２つになる。
なお、係数ｒ０，ｒ１は、予めテーブルに記録し、この
値を読み取ることによって取得する。テーブルに記録さ
れる係数ｒ０，ｒ１は、前回シーク動作を行ったときに
求められた値を記録し、これを新たなシーク動作時の初
期値として用いる。係数ｒ０，ｒ１はシーク距離Ｗごと
に記録し、現シーク時のシーク距離Ｗに該当する係数ｒ
０，ｒ１を読み取ることができる。係数ｒ０，ｒ１がシ
ーク距離Ｗごとに記録される必要は無く、１０トラック
毎等、ある範囲のＷごとに保持されても良いことはサン
プル数Ｍの場合と同様である。
ｒ１）を取得し、セットする（ステップ２２）。ここで
は適応フィルタとして２次のＬＭＳ（最小二乗法）フィ
ルタを例示するので、係数はｒ０とｒ１の２つになる。
なお、係数ｒ０，ｒ１は、予めテーブルに記録し、この
値を読み取ることによって取得する。テーブルに記録さ
れる係数ｒ０，ｒ１は、前回シーク動作を行ったときに
求められた値を記録し、これを新たなシーク動作時の初
期値として用いる。係数ｒ０，ｒ１はシーク距離Ｗごと
に記録し、現シーク時のシーク距離Ｗに該当する係数ｒ
０，ｒ１を読み取ることができる。係数ｒ０，ｒ１がシ
ーク距離Ｗごとに記録される必要は無く、１０トラック
毎等、ある範囲のＷごとに保持されても良いことはサン
プル数Ｍの場合と同様である。
【００５２】次に、カウンタ変数ｎに０をセットし、ラ
ンプ関数ｓ（０）に０をセットして初期化する（ステッ
プ２３）。
ンプ関数ｓ（０）に０をセットして初期化する（ステッ
プ２３）。
【００５３】次に、ｎがＭより小さいかを判断する（ス
テップ２４）。ｎがＭより小さい場合（つまり現サンプ
ルが現コマンドのサンプル数より小さい場合）、ステッ
プ２５に進んでｎ時点の目標位置ｔ（ｎ）の計算を行う
（ステップ２５）。ｔ（ｎ）の計算には、数１０を用い
る。
テップ２４）。ｎがＭより小さい場合（つまり現サンプ
ルが現コマンドのサンプル数より小さい場合）、ステッ
プ２５に進んでｎ時点の目標位置ｔ（ｎ）の計算を行う
（ステップ２５）。ｔ（ｎ）の計算には、数１０を用い
る。
【００５４】次に、フィルタＦおよびフィルタ（１−１
／ｚ）２の出力を計算する（ステップ２６）。フィルタ
Ｆは実際に構成しても良いが、（１−１／ｚ）２Ｆへの
入力は正弦波関数であるから、そのゲインおよび位相は
計算によって求めることができる。ゲインをＸ、位相を
Ｙとすると、
／ｚ）２の出力を計算する（ステップ２６）。フィルタ
Ｆは実際に構成しても良いが、（１−１／ｚ）２Ｆへの
入力は正弦波関数であるから、そのゲインおよび位相は
計算によって求めることができる。ゲインをＸ、位相を
Ｙとすると、
【００５５】
【数１１】
となる。これを正弦波関数成分に適用すれば、
【００５６】
【数１２】
として、（１−１／ｚ）２Ｆの出力が求まる。
【００５７】次に、適応フィルタの係数計算を行う（ス
テップ２７）。ｎ時点の現ヘッド位置ｘ（ｎ）と目標位
置ｔ（ｎ）の差をｄ（ｎ）とすると、 ｄ（ｎ）＝ｘ（ｎ）−ｔ（ｎ） となる。
テップ２７）。ｎ時点の現ヘッド位置ｘ（ｎ）と目標位
置ｔ（ｎ）の差をｄ（ｎ）とすると、 ｄ（ｎ）＝ｘ（ｎ）−ｔ（ｎ） となる。
【００５８】ｄ（ｎ）から正弦波成分ｆ（ｎ）のみを取
り出せば、 ｆ（ｎ）＝ｄ（ｎ）−２ｄ（ｎ−１）＋ｄ（ｎ−２） となる。
り出せば、 ｆ（ｎ）＝ｄ（ｎ）−２ｄ（ｎ−１）＋ｄ（ｎ−２） となる。
【００５９】よって、適応フィルタＲの係数ｒ０および
ｒ１は、数１３のようになる。
ｒ１は、数１３のようになる。
【数１３】
ただし、α＝０．０００１とした。
【００６０】上記したフィードバック系の出力に適応フ
ィルタの出力を加えて、コントローラ出力を求める（ス
テップ２８）。数１４のようになる。
ィルタの出力を加えて、コントローラ出力を求める（ス
テップ２８）。数１４のようになる。
【数１４】
【００６１】ＶＣＭ電流ｕ（ｎ）をＶＣＭにセットし、
ｎ＝ｎ＋１とし、ステップ２４に戻る（ステップ２
９）。
ｎ＝ｎ＋１とし、ステップ２４に戻る（ステップ２
９）。
【００６２】ステップ２４の判断が偽のとき、つまり現
シークのサンプル数Ｍに達した場合は、適応フィルタＲ
の係数ｒ０、ｒ１をテーブルに保存し（ステップ３
０）、セトリングモードに入る（ステップ３１）。セト
リングモードが完了し、トラックフォロイング状態にな
ると、シークを完了する（ステップ３２）。
シークのサンプル数Ｍに達した場合は、適応フィルタＲ
の係数ｒ０、ｒ１をテーブルに保存し（ステップ３
０）、セトリングモードに入る（ステップ３１）。セト
リングモードが完了し、トラックフォロイング状態にな
ると、シークを完了する（ステップ３２）。
【００６３】図５は、本実施の形態において、１トラッ
クシークをし、その後、ターゲットを一定値にして適応
フィルタ出力ｒをゼロにしたセトリングを２０サンプル
実行する、という動作を繰り返した時の結果である。図
５の縦軸はトラック（位置）、横軸はサンプル（時間）
である。サンプルは図７の説明と同様である。破線が目
標位置、実線が実際のヘッド位置である。サンプル時間
を経る毎にヘッド位置が目標値に一致してゆく状況がわ
かる。
クシークをし、その後、ターゲットを一定値にして適応
フィルタ出力ｒをゼロにしたセトリングを２０サンプル
実行する、という動作を繰り返した時の結果である。図
５の縦軸はトラック（位置）、横軸はサンプル（時間）
である。サンプルは図７の説明と同様である。破線が目
標位置、実線が実際のヘッド位置である。サンプル時間
を経る毎にヘッド位置が目標値に一致してゆく状況がわ
かる。
【００６４】また、図６は、図５の場合のＶＣＭ駆動電
流を示す。縦軸はＶＣＭ電流、横軸はサンプル（時間）
である。ほぼ正弦波の駆動電流となっていることがわか
る。
流を示す。縦軸はＶＣＭ電流、横軸はサンプル（時間）
である。ほぼ正弦波の駆動電流となっていることがわか
る。
【００６５】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
【００６６】たとえば、適応フィルタの次数は２次には
限られない。さらに高次のフィルタを用いることが可能
である。
限られない。さらに高次のフィルタを用いることが可能
である。
【００６７】また、適応フィルタはＬＭＳには限られな
い。その他学習効果によって適応的にパラメータを変更
するフィルタを適用できる。
い。その他学習効果によって適応的にパラメータを変更
するフィルタを適用できる。
【００６８】また、前記実施の形態では、主にＨＤＤに
本発明を適用した例を示したが、ＨＤＤに限らず、ＣＤ
（compact disk）、ＤＶＤ（digital video disk）、光
磁気ディスク等その他の回転型の記録媒体を有する記録
装置に適用できる。
本発明を適用した例を示したが、ＨＤＤに限らず、ＣＤ
（compact disk）、ＤＶＤ（digital video disk）、光
磁気ディスク等その他の回転型の記録媒体を有する記録
装置に適用できる。
【００６９】
【発明の効果】本発明で開示される発明のうち、代表的
なものによって得られる効果は、以下の通りである。す
なわち、回転記録装置のヘッド駆動を正弦波駆動する場
合のフィードフォワード量を適応的にかつ安定に更新で
きる。これによりヘッド移動軌跡を所与の目標軌跡に一
致させ、駆動電流波形を正弦波に近づけて音響ノイズを
低減できる。
なものによって得られる効果は、以下の通りである。す
なわち、回転記録装置のヘッド駆動を正弦波駆動する場
合のフィードフォワード量を適応的にかつ安定に更新で
きる。これによりヘッド移動軌跡を所与の目標軌跡に一
致させ、駆動電流波形を正弦波に近づけて音響ノイズを
低減できる。
【図１】本発明の一実施の形態であるハードディスク装
置の一例を示したブロック図である。
置の一例を示したブロック図である。
【図２】ハードディスクコントローラ８の部分とその周
辺の部材をさらに詳しく示したブロック図である。
辺の部材をさらに詳しく示したブロック図である。
【図３】本実施の形態の制御系をモデル化して例示した
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】本実施の形態の制御方法の一例を示したフロー
チャートである。
チャートである。
【図５】本実施の形態の制御方法を適用した場合のステ
ップレスポンスの一例をヘッド位置と目標位置を対比し
て示した図である。
ップレスポンスの一例をヘッド位置と目標位置を対比し
て示した図である。
【図６】本実施の形態の制御方法を適用した場合のＶＣ
Ｍ制御電流の一例を示した図である。
Ｍ制御電流の一例を示した図である。
【図７】本発明者が検討したフィードバック制御の場合
の目標位置と実際のヘッド位置とを表した図である。
の目標位置と実際のヘッド位置とを表した図である。
１…ハードディスク装置、２…磁気記録媒体、３…ヘッ
ド、４…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、５…アーム、
６…ヘッドプリアンプ、７…サーボチャネル、８…ハー
ドディスクコントローラ、９…ＶＣＭドライバ、１１…
バス、１２…ＲＡＭ、１３…ＲＯＭ、１４…インタフェ
イス、１５…ホスト装置、１６…サーボロジック手段、
１７…位置生成手段、１８…サーボコントローラ、１９
…ＭＰＵ、Ｍ…サンプル数、ＰＡＡ…適応アルゴリズ
ム、Ｒ…適応フィルタ、Ｔ…サンプル時間、Ｗ…シーク
距離、ｄ…差、ｆ…正弦波成分、ｒ…フィードフォワー
ド信号（適応フィルタ出力）、ｓ…ランプ関数、ｔ…目
標位置、ｕ…フィードバック制御信号、ｘ…現ヘッド位
置。
ド、４…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、５…アーム、
６…ヘッドプリアンプ、７…サーボチャネル、８…ハー
ドディスクコントローラ、９…ＶＣＭドライバ、１１…
バス、１２…ＲＡＭ、１３…ＲＯＭ、１４…インタフェ
イス、１５…ホスト装置、１６…サーボロジック手段、
１７…位置生成手段、１８…サーボコントローラ、１９
…ＭＰＵ、Ｍ…サンプル数、ＰＡＡ…適応アルゴリズ
ム、Ｒ…適応フィルタ、Ｔ…サンプル時間、Ｗ…シーク
距離、ｄ…差、ｆ…正弦波成分、ｒ…フィードフォワー
ド信号（適応フィルタ出力）、ｓ…ランプ関数、ｔ…目
標位置、ｕ…フィードバック制御信号、ｘ…現ヘッド位
置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 木坂 正志
神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・
ビー・エム株式会社 藤沢事業所内
Ｆターム(参考） 5D088 PP01 SS11 TT03 UU01 UU07
5D096 AA02 EE02 GG07 HH01 HH18
5H303 AA22 BB01 BB06 BB11 DD04
EE03 FF07 GG23 HH01 KK11
KK17 KK22 KK25 KK28 KK31
KK35
Claims (9)
- 【請求項１】 回転駆動される記録媒体から少なくとも
情報の読出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動するヘ
ッド駆動手段と、前記ヘッドの前記記録媒体における現
位置データを出力するヘッド位置検出手段と、前記現位
置データと目標位置との差をその入力とし、前記ヘッド
駆動手段へのフィードバック制御信号を生成する制御手
段と、を有し、 シークコマンド受信時の現ヘッド位置から前記シークコ
マンドによって指定されたシーク位置へのヘッド目標位
置軌跡を、ランプ関数と正弦波関数との合成関数によっ
て生成される軌跡とする回転記録装置であって、 前記ヘッド駆動手段へのフィードフォワード制御信号を
出力し、その係数が適応的に変化する適応フィルタと、 前記適応フィルタの各係数を算出する適応アルゴリズム
手段と、 前記差および目標位置の正弦波成分以外の成分を除去
し、前記適応アルゴリズム手段への入力を生成するフィ
ルタと、 を含む回転記録装置。 - 【請求項２】 回転駆動される記録媒体から少なくとも
情報の読出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動するヘ
ッド駆動手段と、前記ヘッドの前記記録媒体における現
位置データを出力するヘッド位置検出手段と、前記現位
置データと目標位置との差をその入力とし、前記ヘッド
駆動手段へのフィードバック制御信号を生成する制御手
段と、を有する回転記録装置であって、 前記シークコマンドに含まれる目標トラックからシーク
距離を計算する手段と、 前記シーク距離を参照して、シーク時間またはシークに
要するサンプル数を計算または取得する手段と、 前記シーク距離と前記シーク時間またはサンプル数とか
ら、サンプル毎の目標位置を計算する手段と、 前記目標位置の正弦波成分にフィードバックループの利
得および位相に相当する補正を加えた第１の値を計算す
る手段と、 現ヘッド位置と前記目標位置との差から正弦波成分以外
の成分を除去した第２の値を計算する手段と、 前記第１の値および第２の値から、適応フィルタの係数
を計算する手段と、 前記差を入力とするフィードバックコントローラの出
力、および、前記目標位置の正弦波成分を入力とする前
記適応フィルタの出力、から制御出力を計算する手段
と、 を含む回転記録装置。 - 【請求項３】 前記適応フィルタの係数を記録する記憶
領域を備え、 前記シークコマンドの受信後に、前記記録領域に記録さ
れた前記係数を取得し、前記適応フィルタの初期値とす
る手段をさらに有する請求項２記載の回転記録装置。 - 【請求項４】 前記記録領域は、前記シーク距離または
前記シーク距離を含む一定の範囲ごとに設けられ、 前記係数の取得は、前記シーク距離に該当する領域に記
録された係数を取得するように実行される請求項３記載
の回転記録装置。 - 【請求項５】 前記適応フィルタは、最小二乗法（ＬＭ
Ｓ）型の適応フィルタである請求項１または２記載の回
転記録装置。 - 【請求項６】 回転駆動される記録媒体から少なくとも
情報の読出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動するヘ
ッド駆動手段と、前記ヘッドの前記記録媒体における現
位置データを出力するヘッド位置検出手段と、前記現位
置データと目標位置との差をその入力とし、前記ヘッド
駆動手段へのフィードバック制御信号を生成する制御手
段と、を有する回転記録装置の制御方法であって、 シークコマンドに含まれる目標トラックからシーク距離
を計算するステップと、 前記シーク距離を参照して、シーク時間またはシークに
要するサンプル数を計算または取得するステップと、 前記シーク距離と前記シーク時間またはサンプル数とか
ら、サンプル毎の目標位置を計算するステップと、 前記目標位置の正弦波成分にフィードバックループの利
得および位相に相当する補正を加えた第１の値を計算す
るステップと、 現ヘッド位置と前記目標位置との差から正弦波成分以外
の成分を除去した第２の値を計算するステップと、 前記第１の値および第２の値から、適応フィルタの係数
を計算するステップと、 前記差を入力とするフィードバックコントローラの出力
を計算するステップと、 前記目標位置の正弦波成分を入力とする前記適応フィル
タの出力を計算するステップと、 前記フィードバックコントローラの出力および適応フィ
ルタの出力から制御出力を計算するステップと、 を含む制御方法。 - 【請求項７】 前記シークコマンドによるサンプリング
の終了により、前記適応フィルタの係数を記憶領域に記
録するステップと、 その後のシークコマンドの受信後に、前記記録領域に記
録された前記係数を取得し、前記適応フィルタの初期値
とするステップと、 をさらに有する請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 前記適応フィルタの係数は、前記シーク
距離または前記シーク距離を含む一定の範囲に関連付け
て記録する請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 前記適応フィルタは、最小二乗法（ＬＭ
Ｓ）型の適応フィルタである請求項６記載の方法。
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