JP2003513401A

JP2003513401A - 最適なディスク・ドライブ用振動絶縁取付台を設計するための方法

Info

Publication number: JP2003513401A
Application number: JP2001534159A
Authority: JP
Inventors: サブラーマニヤン、プラディープ、ケイ
Original assignee: Seagate Technology LLC
Current assignee: Seagate Technology LLC
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2003-04-08
Also published as: GB2371917B; CN1408116A; DE10085136T1; KR20020041011A; GB0210728D0; WO2001031655A1; GB2371917A

Abstract

(57)【要約】ディスク・ドライブ（１００）の最適振動取付台（１３２）は、ディスク・ドライブの外部外乱モデルΞおよび内部外乱モデルΘを計算し、ディスク・ドライブの慣性行列Ｍを定義して設計する。カルマン・フィルタのような状態推定量を、慣性行列、外部外乱モデル、および内部外乱モデルに基づいて定義し、共分散行列Σを、フィルタ代数リカッチ式に基づいて導き出す。状態推定量利得Ｈは、Σ（Ｉ０）’Θ^-1から計算し、最適取付台の減衰Ｂおよび剛性Ｋのパラメータは、状態推定量利得および慣性行列、すなわちＨ＝（ａ）から導き出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の分野）本発明は、情報を格納するためのディスク・ドライブを対象とし、特に、外乱
の効果を最小限にするように、ディスク・ドライブの最適な受動減衰取付台の特
性を識別する方法を対象とする。本発明は、書込み振れを最小限にするように、
サーボ・トラック・ライタの取付台パラメータを識別することにも適用すること
ができる。

【０００２】（発明の背景）ディスク・ドライブの動作に影響を及ぼす２種類の外乱がある。すなわち、内
部外乱と外部外乱である。内部外乱の例には、いくつかを挙げると、回転するデ
ィスクのためヘッド／アーム・アセンブリが遭遇する風損、位置誤差信号（ＰＥ
Ｓ）の雑音、ディスク・ドライブの構造的な共鳴、アクチュエータ・アセンブリ
（ボイス・コイル・モータ、アクチュエータ・アームおよびサスペンションを含
む）の動き、ディスク・パック・アセンブリ（ディスク・パック、スピンドルお
よび駆動モータを含む）の不平衡、サーボ・パターン書込み中の外乱によるサー
ボ・パターンの書込み振れ、旋回軸受摩擦などモデル化されていない動力学およ
び非線形性が含まれる。外部外乱には、環境（地震による）の振動および内部外
乱に対する外部反応が含まれる。さらに、サーボ書込み中の環境振動は、サーボ
・パターンの配置に影響を及ぼして、ディスクに書き込まれるサーボ・パターン
の書込み振れを引き起こす。

【０００３】ディスク・ドライブが外乱を受ける時、向い合うディスクに対する読取り／書
込みヘッドの半径方向の位置は影響を受ける可能性がある。その結果、そのよう
な外乱はヘッド／ディスクのトラッキングに悪影響を与える。このために、ヘッ
ドおよびディスク上のデータ・トラックはある定義された幅を有し、この幅は、
外乱による予想される動きがディスク・ドライブの性能に重大な影響を及ぼさな
いことを保証するように十分に大きくなっている。その結果、外乱の効果は、デ
ィスクの最大面積データ密度に対する制限因子となっている。これらの外乱を減
衰させるために受動減衰取付台が使用されるが、内部および外部外乱減衰の競合
する必要条件に対処する際の不適切な妥協のために、それは全くうまくいってい
ない。

【０００４】本発明は、これらの問題および他の問題に対処し、内部外乱および外部外乱の
悪影響を最小限にするように、ディスク・ドライブの受動減衰取付台の最適な減
衰特性を識別する方法を提供して、従来技術に優る他の利点を提供する。

【０００５】（発明の概要）本発明は、ディスク・ドライブの最適な振動取付台を設計する方法を対象とす
る。ディスク・ドライブについて内部外乱および外部外乱のモデルを計算して、
ディスク・ドライブの慣性行列を定義する。慣性行列、外部外乱、および内部外
乱のモデルに基づいて状態推定量を定義する。この状態推定量は、定義されたノ
ルム例えば２ノルムの状態推定誤差を最小限にする。フィルタ代数リカッチ式（
ｆｉｌｔｅｒａｌｇｅｂｒａｉｃＲｉｃｃａｔｉｅｑｕａｔｉｏｎ）に対
する解として、状態推定量の利得を計算し、この計算された状態推定量利得に基
づいて、最適な取付台のパラメータおよび減衰パラメータを導き出す。本発明の
好ましい形では、次式の形のフィルタ代数リカッチ式（ＦＡＲＥ）に対する一意
で対称な少なくとも正の半定符号の解として、共分散行列Σを計算して、状態推
定量の利得を計算する。

【数５】ここで、Ｍは慣性行列、Θは内部外乱強度行列、およびΞは外部外乱強度行列で
ある。

【０００６】本発明の他の好ましい形では、状態推定量はカルマン・フィルタ（Ｋａｌｍａ
ｎｆｉｌｔｅｒ）であり、その利得Ｈは、Ｈ＝Σ（Ｉ０）’Θ^-1から計算す
る。最適取付台減衰パラメータＢおよび最適取付台剛性パラメータＫは、次式か
ら導き出される。

【数６】

【０００７】（例示的な実施形態の詳細な説明）本発明は、磁気ディスク・ドライブに関連して説明するが、本発明の原理は、
光ディスク・ドライブ、サーボ・トラック・ライタ、およびスピン・スタンドに
応用可能である。したがって、磁気ディスク・ドライブの最適減衰の決定に関連
して、本発明を説明するが、本発明は、サーボ・トラック・ライタ、スピン・ス
タンド、および光ディスク・ドライブの最適な減衰要件を決定するように応用す
ることもできる。

【０００８】図１は、本発明が有用であるディスク・ドライブ１００の透視図である。ディ
スク・ドライブ１００は、ベース１０２と上部カバー（図示せず）を有するハウ
ジングを含む。ディスク・ドライブ１００は、さらに、ディスク・クランプ１０
８でスピンドル・モータ（図示せず）に取り付けられたディスク・パック１０６
を含む。ディスク・パック１０６は、複数の個別のディスクを含み、このディス
クはスピンドルの中心軸のまわりに一緒に回転するようにスピンドル１０９に取
り付けられている。各ディスク表面はそのディスクのヘッド・スライダ１１０を
有し、このヘッド・スライダは、向き合うディスク表面と情報を伝え合うように
ディスク１００に取り付けられている。ヘッド・スライダ１１０は、ディスク・
パック１０６の個別のディスクのそのディスク表面の上を飛ぶように構成された
スライダ構造、および向い合うディスク表面の同心のトラックにデータを書き込
むように、または、そこからデータを読み取るように構成された変換ヘッド含む
。図１の実施例では、ヘッド・スライダ１１０はサスペンション１１２で支持さ
れ、このサスペンション１１２は、アクチュエータ１１６のトラック・アクセス
・アーム１１４に取り付けられている。アクチュエータ１１６は、アクチュエー
タを回転させるボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１１８で駆動されて、そのア
クチュエータに取り付けられたヘッド１１０を旋回軸１２０の回りに回転させる
。アクチュエータ１１６の回転で、ヘッドは弓形の経路１２２に沿って動いて、
ディスクの内径１２４とディスクの外径１２６の間の所望のデータ・トラックの
上にヘッドが位置決めされる。ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１１８は、ヘ
ッド・スライダ１１０のヘッドとホスト・コンピュータ（図示せず）で生成され
る信号に基づいて、回路基板１３０に含まれるサーボ電子回路によって駆動され
る。また、読取りおよび書込み用電子回路が、回路基板１３０に含まれ、ヘッド
・スライダ１１０の読取りヘッドでディスク・パック１０６から読み出されたデ
ータに基づいて、ホスト・コンピュータに信号を供給し、また、書込み信号をヘ
ッド・スライダ１１０の書込みヘッドに供給して、データをディスクに書き込む
。

【０００９】受動振動取付台１３２は、ディスク・ドライブ１００のベース１０２を支持す
る。取付台１３２は、矢印１３４で図示される地震振動からディスク・ドライブ
を絶縁する。取付台１３２の剛性が小さくなるにつれて、地震振動の減衰はよく
なる。例えば、サーボ・トラック・ライタおよびスピン・スタンドは、２Ｈｚ程
度の低い絶縁固有周波数を有する空気取付台で絶縁されることが多い。そのよう
な柔らかい絶縁取付台は、非常に低い周波数にある地震外乱による外部振動を減
衰させる。しかし、柔らかい絶縁取付台は、ボイス・コイル・モータ１１８で生
成される反力（ＶＣＭトルク）１３６およびスピンドル１０９の不平衡で生成さ
れる反力１３８など、内部で生成される外乱による誤った運動を減衰させること
はできない。通常、これらの外乱による誤った運動は、硬い取付台１３２で減衰
する。したがって、外部振動源および内部振動源は、ディスク・ドライブの誤っ
た運動に対して相反する効果を有するので、受動取付台により一方の振動源を減
衰させると、他方の振動源を拡大することになる。

【００１０】図２は、ディスク・ドライブ１００のような質量Ｍを絶縁する原理を示すばね
ダンパーのモデルである。まとめてｘ₀で表す地震の動きのような外部外乱１３
４が、質量Ｍを支える台Ｐに加えられる。さらに、まとめてｆ_dで表す内部外乱
１３６、１３８が質量Ｍに対して直接に作用する。６次元の外乱力ベクトルｆ_d
で、ディスク・パック不平衡１３８およびＶＣＭトルク１３６のような内部外乱
をモデル化する。６次元の外部外乱ベクトルｘ₀で、ディスク・ドライブが受け
る地震振動１３４をモデル化する。個別の絶縁装置で支持された剛性体の運動の
式は、次のように書くことができる。

【数７】ここで、ｘは剛性体の６自由度から成る６次元ベクトルであり、Ｍは質量／慣性
行列であり、Ｂは減衰行列であり、Ｋは剛性行列であり、Ｘ₀は外部外乱の６次
元ベクトルであり、ｆ_dは内部外乱の６次元ベクトルである。ラプラス変換およ
び他の代数的な操作を行うと、伝達関数

【数８】は次式で表すことができる。

【数９】ここで、帰還制御の専門用語と一致して、Ｐ（ｓ）は感度関数であり、Ｑ（ｓ）
は相補感度関数である。これらの伝達関数行列の合計が単位行列Ｉになるので、Ｐ（ｓ）＋Ｑ（ｓ）＝Ｉ（３）となる。この関係は、基本的なトレードオフを明らかにしている。すなわち、外部外乱と
内部外乱の両方を完全に減衰させることはできない。図３は、単一自由度のシス
テムに関するＰ（ｓ）およびＱ（ｓ）の伝達関数のボーデ・プロットであり、外
部外乱の減衰の改良は内部外乱の減衰を犠牲にして得られ、またその逆もまた真
であることを実証している。このことは、受動振動絶縁による基本的なトレード
オフである。本発明は、トレードオフを最適化して受動減衰取付台の最適な剛性
および減衰を識別することである。本発明は、カルマン・フィルタのような状態推定量を使用する。このカルマン・
フィルタは、方法外乱およびセンサ雑音を受けるシステムの２ノルムの状態推定
誤差を最小にするために使用される最適な状態推定量である。これらの外乱源お
よび雑音源が白色雑音方法として作用するとき、カルマン・フィルタは状態推定
問題に最適解を与える。本発明は、内部外乱および外部外乱を白色雑音方法とし
てモデル化することができる場合に、受動取付台のパラメータ（すなわち、剛性
と減衰）の設計をカルマン・フィルタ処理の問題として取り扱う。ディスク・ド
ライブのための最適受動取付台の総合は、その機械装置（ディスク・ドライブ１
００）を次式の形の２重積分器として表すことで、一般的なカルマン・フィルタ
処理の問題の形となる。

【数１０】ここで、Ｍはディスク・ドライブ質量の慣性行列であり、ｆ_d（ｔ）およびｘ₀（
ｔ）は、独立したガウスのゼロ平均値白色雑音方法であると想定する。上記の式
（４）を一般的なカルマン・フィルタ処理の問題の形で表すと、

【数１１】ｙ（ｔ）＝Ｃｘ（ｔ）＋ｘ₀（ｔ）（５）となる。ここで、Ａは行列

【数１２】であり、Ｌは行列

【数１３】であり、また、Ｃは行列（Ｉ０）である。したがって、［Ａ，Ｌ］が安定化可
能であること（または、制御可能であること）および［Ａ，Ｃ］が検出可能であ
ること（または、観察可能であること）というカルマン・フィルタの要件は満た
される。

【００１１】外部外乱の共分散は、外部外乱強度行列Ξとディラック・デルタ（Ｄｉｒａｃ
ｄｅｌｔａ）関数δ（ｔ−τ）の積である。また、内部外乱の共分散は、内部
外乱強度行列Θとディラック・デルタ関数δ（ｔ−τ）の積である。すなわち、Ｅ｛ｆ_d（ｔ）ｆ_d’（ｔ）＝Ξ∂（ｔ−τ）、ただし、Ξ＝Ξ’＞０Ｅ｛ｘ₀（ｔ）ｘ₀’（ｔ）＝Θ∂（ｔ−τ）、ただし、Θ＝Θ’＞０（６）

【００１２】カルマン・フィルタ処理の問題において、状態推定誤差分散

【数１４】の合計である費用汎関数Ｊは最小になる。

【数１５】ディスク・ドライブの最適取付台パラメータを決定する問題にカルマン・フィル
タ処理のアルゴリズムを適用して、誤った運動状態のベクトル（ディスク・ドラ
イブ１００の質量の変位および速度）を最小化する。

【００１３】 Σが状態運動誤差の定常共分散行列、すなわち

【数１６】を示す場合、式（７）の費用汎関数ＪはＪ＝ｔｒ［Σ］として表すことができる
。

【００１４】カルマン・フィルタは、外部外乱ｘ₀および内部外乱ｆ_dを受けるシステムにつ
いて、最小２ノルムの状態運動誤差

【数１７】を予測する。カルマン・フィルタの式は、次式で与えられる。

【数１８】ここで、Ｈはカルマン・フィルタの利得である。Ｈ＝ΣＣ’Θ^-1 （９）共分散行列Σは、フィルタ代数リカッチ式（ＦＡＲＥ）に対する唯一の対称な、
かつ少なくとも正の半定符号の解として得られる。ＡΣ＋ΣＡ’＋ＬΞＬ’−ΣＣ’Θ^-1ＣΣ＝０（１０）受動取付台総合の問題について、カルマン利得Ｈは次式のようにパラメータ化す
ることができる。

【数１９】ここで、ＢおよびＫは、最適取付台の減衰行列および剛性行列である。

【００１５】本発明の方法は、図４の流れ図に従って実行される。ディスク・ドライブ１０
０の慣性行列Ｍは、ステップ２００で得られる。ステップ２０２で、内部外乱ｘ ₀ を強度行列Ξを持つ白色雑音方法としてモデル化し、また、外部外乱ｆ_dを強度
行列Θを持つ独立した白色雑音方法としてモデル化する。ここで、ΞおよびΘは
、Ξ＝Ｅ｛ｆ_d・ｆ_d’｝およびΘ＝Ｅ｛ｘ₀・ｘ₀’｝として表される。

【００１６】ステップ２０４で、カルマン・フィルタ処理の問題は、フィルタの式（４）に
より、次式のように定義される。

【数２０】

【００１７】カルマン・フィルタに対する共分散行列Σは、ステップ２０６で次式から計算
する。

【数２１】カルマン・フィルタの利得Ｈは、ステップ２０８で、式（９）およびステップ２
０２と２０６で定義したΣとΘの値を使用して、Ｈ＝Σ（Ｉ０）’Θ^-1の形で
計算する。ステップ２１０で、取付台の減衰行列Ｂおよび剛性行列Ｋの値を求め
て、式（１１）を解き、それによって、ディスク・ドライブの最適な振動絶縁取
付台システムを定義する。

【００１８】実施例本発明の方法は、ＳｅａｇａｔｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．のＭｏｄ
ｅｌｘ１５Ｃｈｅｅｔａｈ（登録商標）９ＬＰディスク・ドライブに適用さ
れた。ディスク・ドライブの回転の慣性は、２．４７ｇｍ−ｉｎ²（１５．９ｇ
−ｃｍ²）で測定された。ボイス・コイル・モータの運動およびスピンドル不平
衡による内部外乱は、白色雑音方法を使用してモデル化した。外部外乱は、コン
ピュータ装置の地震振動および他の動きに関する国際標準化機構（Ｉｎｔｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌＳｔａｎｄａｒｄｓＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ、ＩＳＯ）の
標準を使用して近似した。

【００１９】スピンドル１０９（図１）の不平衡による内部外乱は、高次高調波を有する単
一の周波数に対応し、駆動装置の設計および性能から直接にモデル化することが
できる。ボイス・コイル・モータ１１８の運動は広い範囲の周波数を励起するが
、本実施例の目的のために、ボイス・コイルの運動から生じる励起だけを考慮す
る。ボイス・コイル・モータ１１８で生成されるトルク外乱のプロファイルは、
次式で与えられる一次のマルコフ過程であるようにモデル化する。

【数２２】より詳細には、典型的なシーク中のボイス・コイルのトルク・プロファイルのパ
ワー・スペクトル密度（ＰＳＤ）を決定し、ＰＳＤプロファイルにぴったり一致
する一次マルコフ過程を見出す。図５は、これを示す。β＝２００Ｈｚおよびσ
＝１０ｎｍのマルコフ・パラメータが、シーク・プロファイルのＰＳＤへの良好
な適合をもたらすことが分かった。

【００２０】外部外乱（すなわち、地震振動およびシャーシ内の他の部品の動き）は、コン
ピュータ装置に関するＩＳＯ標準を近似することでモデル化した。図６に示すよ
うに、一次マルコフ過程のパワー・スペクトル密度を、外部外乱のパワー・スペ
クトル密度のプロットに一致させる。マルコフ・パラメータβ＝１０Ｈｚおよび
σ＝１５００×１０^-9ｒａｄを選んで、ＩＳＯ条件に対する良好な適合が達成さ
れた。

【００２１】この実施例のために、ボイス・コイル・モータのトルク外乱および外部振動の
パワー・スペクトル密度表現について周波数整形は無視した。実際には、カルマ
ン・フィルタの式を導出する際に白色雑音方法で整形フィルタを使用して、周波
数整形を考慮してもよいし、または無視してもよい。両者は同様な周波数プロフ
ァイルを有するので（帯域限定白色雑音）、この実施例に関してパワー・スペク
トル密度表現の周波数整形を無視することで、精度が著しく損なわれることには
ならない。

【００２２】カルマン利得をディスク・ドライブについて計算し（ステップ２０８、図４）
、その結果を、質量で規格化された形で、すなわち、回転のθ_z方向でのディス
ク・ドライブの固有周波数および減衰の状態で導き出す。図７は、θ_z方向にお
けるディスク・ドライブ１００の動きの分散の表面プロットを示し、最適化問題
の凸性を図示する。図８は、最適取付台パラメータを識別することができる等高
線プロットを示す。図８から、傾斜の中心より、３２５ＫＨｚの最適固有周波数
および

【数２３】の最適減衰が定められる。極が複素Ｓ平面内のバターワース・パターン（Ｂｕｔ
ｔｅｒｗｏｒｔｈｐａｔｔｅｒｎ）にある場合に、最適減衰はカルマン・フィ
ルタ処理方法に特有のものであるから、最適減衰は特に興味がある。

【００２３】図８の等高線プロットは、回転振動による誤った運動を最小限にする際に、減
衰が重要な役割を演じることを実証する。シャーシにしっかりと取り付けられた
ディスク・ドライブは、固有周波数が高くなり、減衰が無視できるほどでありな
がら、トラック位置決めに関する問題をまねく。そのようなディスク・ドライブ
の動作点は、図８の左上角にあるかもしれない。そこでは、等高線プロットの線
が接近していることで立証されるように傾斜が非常に大きい。本発明によって定
められる高い減衰比を達成する効率の良い減衰機構は、クーロン摩擦（Ｃｏｕｌ
ｏｍｂｆｒｉｃｔｉｏｎ）のような非線形減衰の原理をおそらく含むであろう
。

【００２４】このように、本発明は、ディスク・ドライブ１００の最適な振動取付台１３２
を設計する方法を提供する。ステップ２０２で、デイスク・ドライブに関する外
部外乱１３４のモデルΞを計算し、さらに、ディスク・ドライブ内の内部外乱１
３６、１３８のモデルΣを計算する。ステップ２００で、ディスク・ドライブの
慣性行列Ｍを定義する。ステップ２０４で、慣性行列Ｍ、外部外乱行列モデルΞ
、および内部外乱行列モデルΘとに基づいて、状態推定量を定義する。状態推定
量は、２ノルムの状態推定量誤差を最小にするように選ばれる。ステップ２０８
で、ゼロ行列誤差（ステップ２０６）に基づいて状態推定量の利得を計算する。
ステップ２１０で、計算された利得および慣性行列から、最適な取付台の減衰Ｂ
および剛性Ｋのパラメータを導き出す。

【００２５】好ましい実施形態では、先ず、次式（１５）のフィルタ代数リカッチ式（ＦＡ
ＲＥ）に対する解に基づいてステップ２０６で共分散行列Σを計算し、

【数２４】さらに、ステップ２０８で、共分散行列Σ、外部外乱行列モデルΞ、および内部
外乱行列モデルΘに基づいて状態推定量利得を計算することで、状態推定量の利
得Ｈを導き出す。最適取付台の減衰Ｂおよび剛性Ｋのパラメータは、ステップ２
１０で、関係

【数２５】から導き出す。他の好ましい実施形態では、状態推定量はカルマン・フィルタで
ある。

【００２６】磁気ディスク・ドライブの受動振動絶縁取付台システムの設計に関連して、本
発明を説明したが、本発明は受動振動絶縁取付台システムが必要な他の環境で実
施できることを、当業者は認めるであろう。より詳細には、本発明を使用して、
光ディスク・ドライブの最適な減衰および剛性のパラメータを設計することがで
きる。さらに、複数のディスク表面を有するディスク・ドライブに関連して、本
発明を説明したが、本発明は、単一のディスクだけが内部外乱に寄与する場合に
実施することができる。

【００２７】前述の説明で、本発明の様々な実施形態の機能の詳細とともに、本発明の様々
な実施形態の数多くの特徴および利点を示したが、この開示は例証に過ぎず、添
付の特許請求の範囲を表現する用語の広い一般的な意味で示される全範囲までの
本発明の原理の範囲内で、細部において、特に、部品の構造および配列の問題に
おいて、変更を行うことができる。例えば、本明細書で説明したフィルタ代数リ
カッチ式（ＦＡＲＥ）は、異なるノルムを最小化するための追加の項を有するこ
とができる。本発明の範囲および精神から逸脱することなく特定の用途に依存し
て、最適取付台を決定するために、カルマン・フィルタ以外の他の状態推定量を
使用することができる。また、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、
他の修正も行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の態様を実施することができるディスク・ドライブの透視図である。

【図２】本発明の原理を示すばね減衰モデルの図である。

【図３】受動振動絶縁の基本的なトレードオフを示すボード・プロットである。

【図４】ディスク・ドライブの最適受動取付台システムを識別する際に行われるステッ
プを示す流れ図である。

【図５】本発明のある特定の態様を説明する際に有用な、ボイス・コイル・モータのト
ルクおよび外部地震外乱についての一次のマルコフ過程（Ｍａｒｋｏｖｐｒｏ
ｃｅｓｓ）表現のパワー・スペクトル密度を示すグラフである。

【図６】本発明のある特定の態様を説明する際に有用な、ボイス・コイル・モータのト
ルクおよび外部地震外乱についての一次のマルコフ過程（Ｍａｒｋｏｖｐｒｏ
ｃｅｓｓ）表現のパワー・スペクトル密度を示すグラフである。

【図７】本発明のある特定の態様を説明するのに有用な、取付台パラメータに応じたデ
ィスク・ドライブの動きのそれぞれ表面プロットおよび等高線プロットである。

【図８】本発明のある特定の態様を説明するのに有用な、取付台パラメータに応じたデ
ィスク・ドライブの動きのそれぞれ表面プロットおよび等高線プロットである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスク・ドライブの最適な振動取付台を設計する方法であ
って、ａ）前記ディスク・ドライブの外部外乱モデルを計算するステップと、ｂ）前記ディスク・ドライブの内部外乱モデルを計算するステップと、ｃ）前記ディスク・ドライブの慣性行列を定義するステップと、ｄ）前記慣性行列、外部外乱モデル、および内部外乱モデルに基づいて状態推
定量を定義して、状態推定量誤差の定義されたノルムを最小にするステップと、ｅ）フィルタ代数リカッチ式に対する解として前記状態推定量の利得を計算す
るステップと、ｆ）前記計算された状態推定量の利得に基づいて、最適取付台の減衰パラメー
タおよび剛性パラメータを定義するステップとを含む方法。
【請求項２】ステップ（ｅ）が、ｅ１）フィルタ代数リカッチ式に対する前記解に基づいて、共分散行列を計算
すること、およびｅ２）前記共分散行列に基づいて前記状態推定量利得を計算することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】ステップ（ｅ）が、（ｅ１）共分散行列Σを、【数１】の形のフィルタ代数リカッチ式の解から計算し、ただし、Ｍは前記慣性行列、Θ
は前記内部外乱行列、また、Ξは前記外部外乱行列であること、および、（ｅ２）Ｈ＝Σ（Ｉ０）’Θ^-1から前記状態推定量利得Ｈを計算することに
よって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】ステップ（ｆ）が、ｆ１）【数２】を解いてＢおよびＫを求めること、およびｆ２）前記最適取付台の減衰行列をＢに、前記最適取付台の剛性行列をＫに定
めることによって行われる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】前記状態推定量がカルマン・フィルタである、請求項１に記
載の方法。
【請求項６】ステップｅ）が、ｅ１）フィルタ代数リカッチ式に対する前記解に基づいて、共分散行列を計算
すること、およびｅ２）前記共分散行列および前記慣性行列に基づいて前記カルマン・フィルタ
の利得を計算することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】ステップ（ｅ）が、（ｅ１）共分散行列Σを、【数３】の形のフィルタ代数リカッチ式の解から計算し、ただし、Ｍは前記慣性行列、Θ
は前記内部外乱行列、また、Ξは前記外部外乱行列であること、および、（ｅ２）Ｈ＝Σ（Ｉ０）’Θ^-1から前記カルマン・フィルタの利得Ｈを計算
することによって行われる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】ステップ（ｆ）が、ｆ１）【数４】を解いてＢおよびＫを求めること、およびｆ２）前記最適取付台の減衰行列をＢに、前記最適取付台の剛性行列をＫに定
めることによって行われる、請求項７に記載の方法。