JP2007257586A - Control device and control program - Google Patents

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JP2007257586A JP2006084753A JP2006084753A JP2007257586A JP 2007257586 A JP2007257586 A JP 2007257586A JP 2006084753 A JP2006084753 A JP 2006084753A JP 2006084753 A JP2006084753 A JP 2006084753A JP 2007257586 A JP2007257586 A JP 2007257586A
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Yukio Hirai
由樹雄 平井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device and a control program enhanced in followability. <P>SOLUTION: Coefficient for each of sine wave functions for expressing each of components, comprising a fundamental wave and each of higher harmonic synchronized with the rotation of a rotating body for error waves in an error wave learning part 303 is obtained, from these coefficients, time variation of a phase of each of the sine wave functions is detected by a phase change detection part 305, when the time variation of the phase detected by an oscillation detection part 306 is rapid, it is decided to be in an oscillating state, and the phase is updated and corrected by a designated value in a phase adjustment part 307. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転体の回転に同期した同期エラーが発生する制御対象の制御目標値とその制御対象の制御達成値との差分からなるエラー波形に基づいてその制御対象を制御する制御装置、および回転体の回転に同期した同期エラーが発生する制御対象を制御するための制御用コンピュータ内で実行される制御プログラムに関する。   The present invention provides a control device that controls a control target based on an error waveform that is a difference between a control target value of the control target that generates a synchronization error synchronized with the rotation of the rotating body and a control achievement value of the control target, and The present invention relates to a control program executed in a control computer for controlling a control object in which a synchronization error occurs in synchronization with rotation of a rotating body.

近年、磁気ディスク装置や光ディスク装置等の記憶装置において記憶容量の益々の増加が要求されており、これに伴い、これらの記憶装置に使用される記憶媒体である磁気ディスクや光ディスク等の回転体のトラック密度も益々高密度化の傾向にある。このため、回転体をアクセスするヘッドの位置を、この回転体のトラックに精度よく追従させるためのトラッキング制御の技術は重要である。ここで、例えば、回転体の偏心による回転周波数およびその整数倍の周波数を持つ外乱(1つあるいは複数の、特定周波数付近の外乱)が、トラッキング制御の追従性能を悪化させる場合がある。このような外乱を抑制する手法の一つに、学習制御系による手法が知られている。   In recent years, a storage device such as a magnetic disk device or an optical disk device has been requested to increase in storage capacity. Accordingly, a rotating medium such as a magnetic disk or an optical disk, which is a storage medium used in these storage devices, has been requested. The track density is also increasing. For this reason, a tracking control technique for causing the position of the head accessing the rotating body to accurately follow the track of the rotating body is important. Here, for example, a disturbance (one or a plurality of disturbances in the vicinity of a specific frequency) having a rotation frequency due to eccentricity of the rotating body and a frequency that is an integral multiple thereof may deteriorate the tracking control tracking performance. A technique using a learning control system is known as one of techniques for suppressing such disturbance.

学習制御系による手法の一つに、特定周波数の外乱のモデルをsin関数,cos関数の加重合成によって表わし、それぞれの振幅(ゲイン)を逐次学習し同定することによって、対象周波数の外乱の振幅および位相を逐次同定し、同定した結果をフィードフォワードすることによって対象周波数の外乱を補償する手法が知られている。しかし、対象周波数の周波数帯域が高くなると、制御対象であるヘッドの位置を制御するための機構部の周波数特性を含めたフィードバック系の位相遅れを無視することができなくなる場合が生じる。そこで、この位相遅れの量をあらかじめ想定しておき、その位相遅れを補正するように位相進み補償を行なうとともに、学習制御系によってフィードフォワード制御を行なうことにより、上記問題を回避するということが行なわれている。   As one of the methods based on the learning control system, a disturbance model of a specific frequency is expressed by weighted synthesis of a sin function and a cos function, and each amplitude (gain) is sequentially learned and identified, whereby the disturbance amplitude of the target frequency and There is known a method of compensating for disturbance of a target frequency by sequentially identifying phases and feeding forward the identified results. However, when the frequency band of the target frequency becomes high, the phase delay of the feedback system including the frequency characteristic of the mechanism unit for controlling the position of the head that is the control target may not be ignored. Therefore, the amount of the phase delay is assumed in advance, phase advance compensation is performed so as to correct the phase delay, and feedforward control is performed by the learning control system to avoid the above problem. It is.

図8は、従来の、位相遅れを補正するとともに学習制御系によってフィードフォワード制御を行なう制御装置の構成を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a conventional control device that corrects phase delay and performs feedforward control by a learning control system.

図8に示す制御装置1000は、あるディスク装置におけるヘッド機構の追従制御を行なうための制御装置であり、制御対象2000としてはヘッド機構を構成するヘッドの位置である。このヘッド位置の制御は、ヘッド機構を構成するトラック機構部やフォーカスアクチュエータ等を制御することにより行なわれる。ここで、制御対象2000であるヘッドの位置は、ディスクの回転に同期した正弦波成分(高次の正弦波成分も含む)を含む外乱による影響を受ける。図8には、制御対象2000であるヘッドの位置が外乱により影響を受けることを明示するために、ヘッドの位置に外乱が加わることを、矢印Aで示す部分に模式的に示してある。   A control device 1000 shown in FIG. 8 is a control device for performing follow-up control of the head mechanism in a certain disk device, and the controlled object 2000 is the position of the head constituting the head mechanism. The head position is controlled by controlling a track mechanism unit, a focus actuator, and the like that constitute the head mechanism. Here, the position of the head, which is the controlled object 2000, is affected by disturbance including a sine wave component (including a high-order sine wave component) synchronized with the rotation of the disk. In FIG. 8, in order to clearly indicate that the position of the head that is the control target 2000 is affected by the disturbance, the fact that the disturbance is applied to the position of the head is schematically shown in the portion indicated by the arrow A.

図8に示す制御装置1000には、フィードバックエラー算出部1001と、エラー波形学習部1002と、フィードフォワード補正部1003と、フィードバック制御部1004と、初期位相記憶部1005とが備えられている。   The control apparatus 1000 shown in FIG. 8 includes a feedback error calculation unit 1001, an error waveform learning unit 1002, a feedforward correction unit 1003, a feedback control unit 1004, and an initial phase storage unit 1005.

フィードバックエラー算出部1001には、記憶媒体であるディスクの回転に同期した同期エラーが発生する制御対象2000の制御目標値を表わす信号(例えば、時間的に変化しないある一定値を表わす信号)が入力される。また、このフィードバックエラー算出部1001には、制御対象2000からの制御達成値を表わす制御達成信号が入力される。このフィードバックエラー算出部1001は、上述した信号で表わされる制御目標値と制御達成値との差分からなるエラー値の時間変化からなるエラー波形e(t)を求める。   The feedback error calculation unit 1001 receives a signal representing the control target value of the controlled object 2000 in which a synchronization error is generated in synchronization with the rotation of the disk serving as the storage medium (for example, a signal representing a certain value that does not change with time). Is done. Further, the feedback error calculation unit 1001 receives a control achievement signal representing a control achievement value from the control object 2000. The feedback error calculation unit 1001 obtains an error waveform e (t) that is a time change of an error value that is a difference between a control target value and a control achievement value that are represented by the above-described signal.

ここで、「制御達成値」とは、例えばヘッド位置検出センサが存在する場合におけるそのセンサで測定されたヘッド位置を表わす値など、ヘッドの実際の位置を表わす値をいう。この制御達成値は、通常は、ディスクの回転に同期した同期エラーを含み、時間的に変化する値である。   Here, the “control achievement value” refers to a value representing the actual position of the head, such as a value representing the head position measured by the head position detection sensor, for example. This control achievement value usually includes a synchronization error synchronized with the rotation of the disk, and is a value that changes with time.

エラー波形学習部1002は、フィードバックエラー算出部1001で求められたエラー波形e(t)と、後述する初期位相記憶部1005に記憶されている各正弦波関数の初期位相および振幅とに基づいて、そのエラー波形e(t)の、ディスクの回転に同期した基本波および各高調波からなる各成分を表わす各正弦波関数の係数を求めることにより、そのエラー波形e(t)を学習した学習波形Y(t)を求める。   The error waveform learning unit 1002 is based on the error waveform e (t) obtained by the feedback error calculation unit 1001 and the initial phase and amplitude of each sine wave function stored in the initial phase storage unit 1005 described later. A learning waveform obtained by learning the error waveform e (t) by obtaining the coefficient of each sine wave function representing each component composed of the fundamental wave and each harmonic wave synchronized with the rotation of the disk. Y (t) is obtained.

フィードフォワード補正部1003は、フィードバックエラー算出部1001で求められたエラー波形e(t)をエラー波形学習部1002で求められた学習波形Y(t)で補正する。   The feedforward correction unit 1003 corrects the error waveform e (t) obtained by the feedback error calculation unit 1001 with the learning waveform Y (t) obtained by the error waveform learning unit 1002.

フィードバック制御部1004は、フィードフォワード補正部1003で補正されたエラー波形e(t)に基づいて、制御対象2000を制御する。   The feedback control unit 1004 controls the controlled object 2000 based on the error waveform e (t) corrected by the feedforward correction unit 1003.

初期位相記憶部1005には、上記各正弦波関数の初期位相φhiおよび振幅が記憶されている。これら初期位相φhiおよび振幅は、上記制御目標値に対する、上記制御達成値の上記基本波および上記各高調波ごとの時間遅れ量に基づいて、あらかじめ決定されたものである。 The initial phase storage unit 1005 stores the initial phase φ hi and the amplitude of each sine wave function. The initial phase φ hi and the amplitude are determined in advance based on the amount of time delay for each fundamental wave and each harmonic of the control achievement value with respect to the control target value.

さらに、詳細に説明する。   Furthermore, it demonstrates in detail.

外乱を表わす正弦波信号は、sin関数とcos関数の加重合成で表わされる。   A sine wave signal representing a disturbance is expressed by weighted synthesis of a sin function and a cos function.

Figure 2007257586
Figure 2007257586

但し、添字は正弦波信号を表わす各正弦波関数を互いに区別する添字
は添字で表わされる正弦波関数の振幅
は、添字で表わされる正弦波関数の周波数
およびbは添字で表わされる正弦波関数の係数
φは各正弦波信号の位相
である。
However, the subscript i is the amplitude f i of the sinusoidal function represented by the subscript A i is the subscript i distinguishes each sinusoidal function together representing a sinusoidal signal, the sinusoidal function represented by the subscript i frequency a i and b i is the coefficient φ i of the sine wave function represented by the subscript i , and is the phase of each sine wave signal.

sin関数,cos関数の係数a,bは、エラー波形e(t)を構成する時間変化を表わすエラー値を用いて、以下の式を逐次積分することによって求められる。 The coefficients a i and b i of the sine function and the cosine function are obtained by sequentially integrating the following equations using an error value representing a time change constituting the error waveform e (t).

Figure 2007257586
Figure 2007257586

但し、kは学習ゲインである。   However, k is a learning gain.

即ち、係数a,bを、学習ゲインkを有する学習則(もしくは適応則)によって時間の変化とともに獲得する。これにより、エラー波形学習部1002から、以下に示す学習波形Y(t)が出力される。 That is, the coefficients a i and b i are acquired with a change in time by a learning rule (or an adaptive rule) having a learning gain k. As a result, a learning waveform Y (t) shown below is output from the error waveform learning unit 1002.

Figure 2007257586
Figure 2007257586

ここで、位相遅れが影響する高周波数帯域では、位相を進めておく必要がある。どれだけ位相を進めてよいのかは、相補感度関数から算出する。相補感度関数とは、フィードバック系の周波数特性を表わす関数であり、低域では位相遅れが小さく、高域では位相遅れが増大する特性を有する。   Here, it is necessary to advance the phase in the high frequency band where the phase delay affects. How much the phase can be advanced is calculated from a complementary sensitivity function. The complementary sensitivity function is a function representing the frequency characteristic of the feedback system, and has a characteristic that the phase lag is small in the low frequency range and the phase lag increases in the high frequency range.

図9は、相補感度関数の一例を示すグラフである。   FIG. 9 is a graph showing an example of the complementary sensitivity function.

図9(a)には、周波数に対する振幅(ゲイン)のグラフが示されている。また、図9(b)には、周波数に対する位相のグラフが示されている。   FIG. 9A shows a graph of amplitude (gain) with respect to frequency. FIG. 9B shows a graph of phase with respect to frequency.

正弦波信号のゲインは、図9(a)に示すように、1KHz近傍の周波数を越えると減衰し始める。また、正弦波信号の位相は、図9(b)に示すように、100Hz近傍の周波数を越える時点から位相遅れが生じ、1KHz近傍の周波数を越えると急激に位相遅れが増大する。そこで、図9(a)のグラフを参照して正弦波信号の振幅を補正するための振幅(振幅補正値)を求めて初期位相記憶部1005に記憶しておくとともに、図9(b)のグラフを参照して位相遅れを補正するための位相補正値(初期位相φhi)を求めて初期位相記憶部1005に記憶しておき、エラー波形学習部1002で、この初期位相記憶部1005に記憶されている振幅補正値および位相補正値と、フィードバックエラー算出部1001からのエラー波形e(t)で表わされるエラー値とに基づいて学習波形Y(t)を求める。さらに、フィードフォワード補正部1003で、フィードバックエラー算出部1001で求められたエラー波形e(t)を、この学習波形Y(t)で補正することにより、高周波数帯域における位相遅れの影響を防止する。 As shown in FIG. 9A, the gain of the sine wave signal starts to attenuate when the frequency exceeds 1 KHz. Further, as shown in FIG. 9B, the phase of the sine wave signal has a phase delay from the time when it exceeds the frequency near 100 Hz, and the phase delay increases abruptly when it exceeds the frequency near 1 KHz. Therefore, an amplitude (amplitude correction value) for correcting the amplitude of the sine wave signal is obtained with reference to the graph of FIG. 9A and stored in the initial phase storage unit 1005, and also shown in FIG. 9B. A phase correction value (initial phase φ hi ) for correcting the phase lag is obtained with reference to the graph, stored in the initial phase storage unit 1005, and stored in the initial phase storage unit 1005 by the error waveform learning unit 1002. The learning waveform Y (t) is obtained based on the amplitude correction value and the phase correction value that have been set and the error value represented by the error waveform e (t) from the feedback error calculation unit 1001. Further, the feedforward correction unit 1003 corrects the error waveform e (t) obtained by the feedback error calculation unit 1001 with the learning waveform Y (t), thereby preventing the influence of the phase delay in the high frequency band. .

図10は、学習によるフィードフォワード制御効果と位相遅れの補正効果とを説明するための図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining a feedforward control effect and a phase delay correction effect by learning.

図10(a)には、正弦波信号の外乱成分のパワースペクトラムの一例が示されている。学習によるフィードフォワード制御を行なうことなくフィードバック制御のみを行なった場合は、図10(b)に示すように、外乱成分は殆ど圧縮されていない。ここで、図10(c)に示すように、エラー波形e(t)におけるエラー学習開始時間から、学習によるフィードフォワード制御および位相遅れの補正を開始する。すると、このエラー学習開始時間からエラー波形e(t)が収束し、図10(d)に示すように、外乱成分は殆ど圧縮されていることが分かる。   FIG. 10A shows an example of the power spectrum of the disturbance component of the sine wave signal. When only feedback control is performed without performing feedforward control by learning, the disturbance component is hardly compressed as shown in FIG. Here, as shown in FIG. 10C, the feedforward control by the learning and the correction of the phase delay are started from the error learning start time in the error waveform e (t). Then, the error waveform e (t) converges from this error learning start time, and it can be seen that the disturbance component is almost compressed as shown in FIG.

図11は、相補感度関数による位相遅れの補正が行なわれることなく、学習によるフィードフォワード制御のみが行なわれた場合のエラー波形を示す図である。   FIG. 11 is a diagram showing an error waveform when only feedforward control by learning is performed without correcting the phase delay by the complementary sensitivity function.

前述したように、対象周波数の周波数帯域が高くなると、制御対象であるヘッドの位置を制御するための機構部の周波数特性を含めたフィードバック系の位相遅れを無視することができなくなる場合が生じるため、学習によるフィードフォワード制御のみだけでなく、相補感度関数による位相遅れの補正も行なわれる。ここで、相補感度関数による位相遅れの補正が行なわれることなく、学習によるフィードフォワード制御のみが行なわれた場合は、この図11に示すように、エラー波形e(t)で表わされるエラー信号は発散することとなる。このような位相遅れの補正および学習によるフィードフォワード制御を行なう技術を採用したヘッド追従制御装置が特許文献1に提案されている。
国際公開WO2003/009290号公報
As described above, if the frequency band of the target frequency becomes high, the phase delay of the feedback system including the frequency characteristic of the mechanism unit for controlling the position of the head to be controlled may not be ignored. In addition to feed-forward control by learning, phase lag correction by a complementary sensitivity function is also performed. Here, when only the feedforward control by learning is performed without correcting the phase delay by the complementary sensitivity function, the error signal represented by the error waveform e (t) is as shown in FIG. It will diverge. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 proposes a head tracking control device that employs a technique for performing feedforward control by correcting and learning such a phase delay.
International Publication WO2003 / 009290

ここで、制御対象であるヘッドの位置を制御するための機構部の機械的な共振周波数がばらつく場合等に起因して、位相遅れの量が想定していた値より大きくずれる場合がある。その場合、学習制御により逐次同定するフィードフォワード量が確定せず、正確なフィードフォワード制御を行なうことが困難となり、逆に追従性能を悪化させる要因となる。以下、図12、図13を参照して説明する。   Here, the amount of phase lag may deviate more than the expected value due to the case where the mechanical resonance frequency of the mechanism unit for controlling the position of the head to be controlled varies. In this case, the feedforward amount to be sequentially identified by the learning control is not fixed, and it is difficult to perform accurate feedforward control, and conversely, the follow-up performance is deteriorated. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS.

図12は、制御対象であるヘッドの位置を制御するための機構部の機械的な共振周波数のノミナル値およびそのノミナル値の−10%におけるエラー波形と外乱成分のパワースペクトラムとの関係を示す図である。また、図13は、その共振周波数のノミナル値の+10%におけるエラー波形と外乱成分のパワースペクトラムとの関係、および相補感度関数を示す図である。   FIG. 12 is a diagram showing the nominal value of the mechanical resonance frequency of the mechanism unit for controlling the position of the head to be controlled, and the relationship between the error waveform at -10% of the nominal value and the power spectrum of the disturbance component. It is. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the error waveform and the power spectrum of the disturbance component at + 10% of the nominal value of the resonance frequency, and the complementary sensitivity function.

図12(a),図12(A)には、制御対象であるヘッドの位置を制御するための機構部の機械的な共振周波数のノミナル値におけるエラー波形e(t),外乱成分のパワースペクトラムが示されている。また、図12(b),図12(B)には、その共振周波数のノミナル値の−10%におけるエラー波形e(t),外乱成分のパワースペクトラムが示されている。   12A and 12A show an error waveform e (t) at the nominal value of the mechanical resonance frequency of the mechanism unit for controlling the position of the head to be controlled, and the power spectrum of the disturbance component. It is shown. FIGS. 12B and 12B show an error waveform e (t) and a power spectrum of disturbance components at −10% of the nominal value of the resonance frequency.

さらに、図13(a),図13(A)には、その共振周波数のノミナル値の+10%におけるエラー波形e(t),外乱成分のパワースペクトラムが示されている。また、図13(b),図13(c)には、上記3つの共振周波数(ノミナル値である1KHzの共振周波数,そのノミナル値の−10%である0.9KHzの共振周波数,そのノミナル値の+10%である1.1KHzの共振周波数)に対する振幅(ゲイン)のグラフ,それら共振周波数に対する位相のグラフが示されている。さらに、図13(B)には、図13(c)に示す位相部分を拡大したグラフが示されている。   Further, FIGS. 13A and 13A show an error waveform e (t) and a power spectrum of disturbance components at + 10% of the nominal value of the resonance frequency. 13 (b) and 13 (c) show the above three resonance frequencies (a resonance frequency of 1 KHz which is a nominal value, a resonance frequency of 0.9 KHz which is −10% of the nominal value, and its nominal value). A graph of amplitude (gain) with respect to (resonant frequency of 1.1 KHz which is + 10%) and a graph of phase with respect to these resonant frequencies are shown. Further, FIG. 13B shows a graph in which the phase portion shown in FIG. 13C is enlarged.

ここでは、図13(B)に示すように、各共振周波数(1KHz,0.9KHz,1.1KHzの共振周波数)を有する各正弦波信号N1,N2,N3について位相差にばらつきがあり、特に1KHzの共振周波数の正弦波信号N1に対する、10%高い側にずれた1.1KHzの共振周波数の正弦波信号N3の位相ずれは大きい。この場合、位相遅れの量は想定していた値より大きく、図13(a)に示すように、エラー波形e(t)で表わされるエラー信号が発散する。このようなエラー信号に基づいて制御対象を制御するのでは、記憶媒体である回転体をアクセスするヘッドの位置を、その回転体のトラックに精度よく追従させることは困難である。   Here, as shown in FIG. 13B, there is a variation in the phase difference for each sine wave signal N1, N2, N3 having each resonance frequency (resonance frequency of 1 KHz, 0.9 KHz, 1.1 KHz). The phase shift of the sine wave signal N3 having a resonance frequency of 1.1 KHz shifted to the higher side by 10% with respect to the sine wave signal N1 having a resonance frequency of 1 KHz is large. In this case, the amount of phase delay is larger than an assumed value, and an error signal represented by an error waveform e (t) diverges as shown in FIG. If the control target is controlled based on such an error signal, it is difficult to accurately follow the position of the head that accesses the rotating body serving as the storage medium on the track of the rotating body.

本発明は、上記事情に鑑み、追従性能が高められた制御装置および制御プログラムを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a control device and a control program with improved follow-up performance.

上記目的を達成する本発明の制御装置は、回転体の回転に同期した同期エラーが発生する制御対象の制御目標値とその制御対象の制御達成値との差分からなるエラー値の時間変化からなるエラー波形を求めるフィードバックエラー算出部と、そのフィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいてその制御対象を制御するフィードバック制御部とを備えた制御装置において、
上記フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいて、そのエラー波形の、上記回転体の回転に同期した基本波および各高調波からなる各成分を表わす各正弦波関数の係数を求めることにより、そのエラー波形を学習した学習波形を求めるエラー波形学習部と、
上記フィードバックエラー算出部と上記フィードバック制御部との間に配置され、そのフィードバックエラー算出部で求められたエラー波形を上記エラー波形学習部で求められた学習波形で補正するフィードフォワード補正部と、
上記エラー波形学習部で係数が求められた各正弦波関数の位相の時間変化を検出する位相変化検出部と、
上記位相変化検出部により検出された位相変化に基づいて、上記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出する発振検出部と、
上記各正弦波関数のうち、上記発振検出部で発振状態が検出された正弦波関数の位相を調整する位相調整部とを備えたことを特徴とする。
The control device of the present invention that achieves the above object comprises a time change of an error value that is a difference between a control target value of a controlled object in which a synchronization error synchronized with the rotation of a rotating body occurs and a control achieved value of the controlled object In a control device comprising a feedback error calculation unit for obtaining an error waveform, and a feedback control unit for controlling the control object based on the error waveform obtained by the feedback error calculation unit,
Based on the error waveform obtained by the feedback error calculation unit, by determining the coefficient of each sine wave function representing each component of the error waveform consisting of a fundamental wave and harmonics synchronized with the rotation of the rotating body An error waveform learning unit for obtaining a learning waveform obtained by learning the error waveform;
A feedforward correction unit that is arranged between the feedback error calculation unit and the feedback control unit and corrects the error waveform obtained by the feedback error calculation unit with the learning waveform obtained by the error waveform learning unit;
A phase change detection unit for detecting a time change of the phase of each sine wave function for which a coefficient has been obtained by the error waveform learning unit;
Based on the phase change detected by the phase change detection unit, an oscillation detection unit that detects whether the phase change amount of each sine wave function is in an oscillation state exceeding a predetermined threshold;
A phase adjustment unit that adjusts the phase of the sine wave function whose oscillation state is detected by the oscillation detection unit among the sine wave functions is provided.

従来の制御装置では、フィードバック系の位相遅れの量をあらかじめ想定しておき、その位相遅れを補正するとともに、学習によるフィードフォワード制御を行なうことにより、対象周波数の周波数帯域が高くなった場合であっても、制御対象であるヘッドの位置を回転体のトラックに追従させるためのトラッキング制御の追従性能を高めるということが行なわれている。しかし、例えば、ヘッドの位置を制御するための機構部の機械的な共振周波数がばらつく場合等に起因して、位相遅れの量が想定していた値より大きくずれる場合、学習制御により逐次同定するフィードフォワード量が確定せず、正確なフィードフォワード制御を行なうことが困難となり、追従性能を高めることは困難であるという問題を抱えている。   In the conventional control device, the amount of the phase delay of the feedback system is assumed in advance, the phase delay is corrected, and the feedforward control by learning is performed, so that the frequency band of the target frequency is increased. However, the tracking performance of tracking control for causing the position of the head to be controlled to follow the track of the rotating body is improved. However, for example, when the amount of phase lag shifts more than the expected value due to variations in the mechanical resonance frequency of the mechanism for controlling the position of the head, the identification is sequentially performed by learning control. Since the feedforward amount is not fixed, it is difficult to perform accurate feedforward control, and it is difficult to improve the follow-up performance.

本発明の制御装置は、エラー波形学習部で、エラー波形の、回転体の回転に同期した基本波および各高調波からなる各成分を表わす各正弦波関数の係数を求め、これらの係数から、各正弦波関数の位相の時間変化を位相変化検出部で検出する。さらに、発振検出部で、検出された位相の時間変化が急激である場合は発振状態であると判断して、位相調整部で位相を所定の値で更新して補正する。ここで、係数より求めた位相は、−180°〜+180°の値なので、発振していると急激な変化点が生じる。そこで、このことを利用し、それを各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出する判断基準とする。このようにすることにより、例えば、制御対象であるヘッドの位置を制御するための機構部の機械的な共振周波数がばらつく場合等に起因して、位相遅れの量が想定していた値より大きくずれる場合であっても、位相遅れの量を精度よく補正することができる。従って、追従性能が高められた制御装置を提供することができる。   In the error waveform learning unit, the control device of the present invention obtains coefficients of each sine wave function representing each component consisting of a fundamental wave and harmonics synchronized with the rotation of the rotating body of the error waveform, and from these coefficients, A phase change detector detects a time change of the phase of each sine wave function. Further, the oscillation detection unit determines that the oscillation is in an oscillating state when the temporal change of the detected phase is abrupt, and the phase adjustment unit updates and corrects the phase with a predetermined value. Here, since the phase obtained from the coefficient is a value between −180 ° and + 180 °, a sudden change point occurs when oscillation occurs. Therefore, using this, it is used as a judgment criterion for detecting whether or not the oscillation state in which the phase change amount of each sine wave function exceeds a predetermined threshold value. By doing so, for example, the amount of phase lag is larger than the expected value due to the case where the mechanical resonance frequency of the mechanism unit for controlling the position of the head to be controlled varies. Even in the case of deviation, the amount of phase delay can be accurately corrected. Therefore, it is possible to provide a control device with improved follow-up performance.

ここで、本発明の制御装置における上記発振検出部は、上記位相変化検出部により検出された位相変化に基づいて、上記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出するとともに、発振状態にある正弦波関数の位相変化の方向を検出するものであって、
上記位相調整部は、上記各正弦波関数のうち上記発振検出部で発振状態が検出された正弦波関数の位相を、その正弦波関数の位相変化の方向に応じて、発振が停止する位相領域に近づく方向に増減するものであることが好ましい。
Here, the oscillation detection unit in the control device of the present invention is in an oscillation state in which the phase change amount of each sine wave function exceeds a predetermined threshold based on the phase change detected by the phase change detection unit. And detecting the direction of the phase change of the sine wave function in the oscillation state,
The phase adjustment unit has a phase region in which oscillation stops in accordance with the direction of the phase change of the sine wave function with respect to the phase of the sine wave function detected by the oscillation detection unit among the sine wave functions. It is preferable to increase or decrease in the direction approaching.

このようにすると、正弦波関数の位相を効率よく調整することができる。   In this way, the phase of the sine wave function can be adjusted efficiently.

また、本発明の制御装置における上記回転体が、情報が記憶されたディスクであって、上記制御対象が上記ディスクをアクセスするヘッドの位置であることも好ましい。   Further, it is also preferable that the rotating body in the control device of the present invention is a disk in which information is stored, and the control target is a position of a head that accesses the disk.

このようにすると、磁気ディスクや光ディスク等をアクセスするヘッドの位置を、磁気ディスクや光ディスク等のトラックに精度よく追従させることができる。   In this way, the position of the head that accesses the magnetic disk, the optical disk or the like can accurately follow the track of the magnetic disk, the optical disk, or the like.

さらに、本発明の制御装置において上記各正弦波関数の初期位相を記憶する初期位相記憶部を備え、
上記位相調整部は、その初期位相記憶部から出力された初期位相のうちの、発振状態にある正弦波関数についての初期位相を増減することによりその正弦波関数を調整するものであることも好ましい態様である。
Furthermore, the control device of the present invention includes an initial phase storage unit that stores the initial phase of each sine wave function,
It is also preferable that the phase adjustment unit adjusts the sine wave function by increasing or decreasing the initial phase of the sine wave function in the oscillation state among the initial phases output from the initial phase storage unit. It is an aspect.

このように、初期値を記憶しておき、その初期値を増減することにより正弦関数を調整すると、位相を簡単に調整することができる。   Thus, the phase can be easily adjusted by storing the initial value and adjusting the sine function by increasing / decreasing the initial value.

また、本発明の制御装置において上記初期位相記憶部に記憶された初期位相は、上記制御目標値に対する、上記制御達成値の上記基本波および上記各高調波ごとの時間遅れ量に基づいて決定されたものであることも好ましい。   In the control device of the present invention, the initial phase stored in the initial phase storage unit is determined based on the time delay amount for each fundamental wave and each harmonic of the control achievement value with respect to the control target value. It is also preferable.

このように、初期位相を上記時間遅れ量に基づいて決定すると、位相を精度よく調整することができる。   Thus, when the initial phase is determined based on the time delay amount, the phase can be adjusted with high accuracy.

さらに、本発明の制御装置において、上記各正弦波関数を、   Furthermore, in the control device of the present invention, the above sine wave functions are

Figure 2007257586
Figure 2007257586

但し、添字は上記各正弦波関数を互いに区別する添字
は、添字で表わされる正弦波関数の周波数
′およびb′は添字で表わされる正弦波関数の係数
である。
で表わしたとき、
上記エラー波形学習部は、上記各正弦波関数の係数a′,b′を求めることにより、上記学習波形である
However, the subscript i is the distinguishing suffix f i each sinusoidal function with each other, the frequency a i 'and b i' of the sine wave function represented by the subscript i is the coefficient of the sine wave function represented by the subscript i.
When represented by
The error waveform learning unit obtains the learning waveform by obtaining the coefficients a i ′ and b i ′ of the sine wave functions.

Figure 2007257586
Figure 2007257586

を求めるものであり、
上記位相変化検出部は、各正弦波信号の位相をφ′としたとき、
Is what
When the phase of each sine wave signal is φ i ′,

Figure 2007257586
Figure 2007257586

に従って位相φ′を求めてその位相φ′の時間変化を求めるものであり
上記位相調整部は、発振状態にある正弦波関数について、位相調整前の位相φhiを所定の位相値Δφhiだけ増減して新たな位相を求めるものであることも好ましい。
It is intended to determine the time variation of the phase adjusting unit 'the phase phi i seeking' phase phi i according, for sine wave function in the oscillation state, the phase phi hi before phase adjustment predetermined phase value [Delta] [phi hi It is also preferable to obtain a new phase by increasing or decreasing only.

ここで、位相調整前の位相φhiとは、例えば相補感度関数より計算したノミナル値である位相補正値である。 Here, the phase φ hi before phase adjustment is, for example, a phase correction value that is a nominal value calculated from a complementary sensitivity function.

このようにすると、学習波形Y(t)、位相φ′の時間変化、および上記新たな位相を簡単な回路構成で求めることができる。 In this way, the learning waveform Y (t), the time change of the phase φ i ′, and the new phase can be obtained with a simple circuit configuration.

また、上記目的を達成する本発明の制御プログラムは、回転体の回転に同期した同期エラーが発生する制御対象を制御するための制御用コンピュータ内で実行され、その制御用コンピュータを、
上記制御対象の制御目標値とその制御対象の制御達成値との差分からなるエラー値の時間変化からなるエラー波形を求めるフィードバックエラー算出部と、
上記フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいてその制御対象を制御するフィードバック制御部と、
上記フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいて、そのエラー波形の、上記回転体の回転に同期した基本波および各高調波からなる各成分を表わす各正弦波関数の係数を求めることにより、そのエラー波形を学習した学習波形を求めるエラー波形学習部と、
上記フィードバックエラー算出部と上記フィードバック制御部との間に配置され、そのフィードバックエラー算出部で求められたエラー波形を上記エラー波形学習部で求められた学習波形で補正するフィードフォワード補正部と、
上記エラー波形学習部で係数が求められた各正弦波関数の位相の時間変化を検出する位相変化検出部と、
上記位相変化検出部により検出された位相変化に基づいて、上記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出する発振検出部と、
上記各正弦波関数のうち、上記発振検出部で発振状態が検出された正弦波関数の位相を調整する位相調整部とを備えた制御装置として動作させることを特徴とする。
Further, the control program of the present invention that achieves the above object is executed in a control computer for controlling a control target in which a synchronization error synchronized with the rotation of the rotating body occurs, and the control computer is
A feedback error calculation unit for obtaining an error waveform composed of a time change of an error value composed of a difference between the control target value of the control object and a control achievement value of the control object;
A feedback control unit for controlling the control object based on the error waveform obtained by the feedback error calculation unit;
Based on the error waveform obtained by the feedback error calculation unit, by determining the coefficient of each sine wave function representing each component of the error waveform consisting of a fundamental wave and harmonics synchronized with the rotation of the rotating body An error waveform learning unit for obtaining a learning waveform obtained by learning the error waveform;
A feedforward correction unit that is arranged between the feedback error calculation unit and the feedback control unit and corrects the error waveform obtained by the feedback error calculation unit with the learning waveform obtained by the error waveform learning unit;
A phase change detection unit for detecting a time change of the phase of each sine wave function for which a coefficient has been obtained by the error waveform learning unit;
Based on the phase change detected by the phase change detection unit, an oscillation detection unit that detects whether the phase change amount of each sine wave function is in an oscillation state exceeding a predetermined threshold;
Of the above sine wave functions, the control device is operated as a control device including a phase adjustment unit that adjusts the phase of the sine wave function whose oscillation state is detected by the oscillation detection unit.

本発明の制御プログラムは、回転体の回転に同期した同期エラーが発生する制御対象を制御するための制御用コンピュータ内で実行され、その制御用コンピュータを、上述した本発明の制御装置として動作させるものであるため、制御装置の追従性能を高めることができる。   The control program of the present invention is executed in a control computer for controlling a control target in which a synchronization error is generated in synchronization with the rotation of the rotating body, and causes the control computer to operate as the above-described control device of the present invention. Therefore, the tracking performance of the control device can be improved.

ここで、本発明の制御プログラムにおける上記発振検出部は、上記位相変化検出部により検出された位相変化に基づいて、上記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出するとともに、発振状態にある正弦波関数の位相変化の方向を検出するものであって、
上記位相調整部は、上記各正弦波関数のうち上記発振検出部で発振状態が検出された正弦波関数の位相を、その正弦波関数の位相変化の方向に応じて、発振が停止する位相領域に近づく方向に増減するものであることが好ましい。
Here, the oscillation detection unit in the control program of the present invention is in an oscillation state in which the phase change amount of each sine wave function exceeds a predetermined threshold based on the phase change detected by the phase change detection unit. And detecting the direction of the phase change of the sine wave function in the oscillation state,
The phase adjustment unit has a phase region in which oscillation stops in accordance with the direction of the phase change of the sine wave function with respect to the phase of the sine wave function detected by the oscillation detection unit among the sine wave functions. It is preferable to increase or decrease in the direction approaching.

このようにすると、正弦波関数の位相を効率よく調整することができる。   In this way, the phase of the sine wave function can be adjusted efficiently.

また、本発明の制御プログラムにおいて、上記回転体が、情報が記憶されたディスクであって、上記制御対象が前記ディスクをアクセスするヘッドの位置であることも好ましい。   In the control program of the present invention, it is also preferable that the rotating body is a disk storing information, and the control target is a position of a head that accesses the disk.

このようにすると、磁気ディスクや光ディスク等をアクセスするヘッドの位置を、磁気ディスクや光ディスク等のトラックに精度よく追従させることができる。   In this way, the position of the head that accesses the magnetic disk, the optical disk or the like can accurately follow the track of the magnetic disk, the optical disk, or the like.

さらに、本発明の制御プログラムにおいて、上記各正弦波関数の初期位相を記憶する初期位相記憶部を備え、
上記位相調整部は、その初期位相記憶部から出力された初期位相のうちの、発振状態にある正弦波関数についての初期位相を増減することによりその正弦波関数を調整するものであることも好ましい態様である。
Furthermore, in the control program of the present invention, an initial phase storage unit for storing the initial phase of each sine wave function is provided,
It is also preferable that the phase adjustment unit adjusts the sine wave function by increasing or decreasing the initial phase of the sine wave function in the oscillation state among the initial phases output from the initial phase storage unit. It is an aspect.

このように、初期値を記憶しておき、その初期値を増減することにより正弦関数を調整すると、位相を簡単に調整することができる。   Thus, the phase can be easily adjusted by storing the initial value and adjusting the sine function by increasing / decreasing the initial value.

また、本発明の制御プログラムにおいて、上記初期位相記憶部に記憶された初期位相は、上記制御目標値に対する、上記制御達成値の上記基本波および上記各高調波ごとの時間遅れ量に基づいて決定されたものであることも好ましい。   In the control program of the present invention, the initial phase stored in the initial phase storage unit is determined based on a time delay amount for each fundamental wave and each harmonic of the control achievement value with respect to the control target value. It is also preferred that

このように、初期位相を上記時間遅れ量に基づいて決定すると、位相を精度よく調整することができる。   Thus, when the initial phase is determined based on the time delay amount, the phase can be adjusted with high accuracy.

さらに、本発明の制御プログラムにおいて、上記各正弦波関数を、   Furthermore, in the control program of the present invention, each sine wave function is

Figure 2007257586
Figure 2007257586

但し、添字は前記各正弦波関数を互いに区別する添字
は、添字で表わされる正弦波関数の周波数
′およびb′は添字で表わされる正弦波関数の係数
である。
で表わしたとき、
上記エラー波形学習部は、上記各正弦波関数の係数a′,b′を求めることにより、上記学習波形である
However, the subscript i is the distinguishing suffix f i each sinusoidal function with each other, the frequency a i 'and b i' of the sine wave function represented by the subscript i is the coefficient of the sine wave function represented by the subscript i.
When represented by
The error waveform learning unit obtains the learning waveform by obtaining the coefficients a i ′ and b i ′ of the sine wave functions.

Figure 2007257586
Figure 2007257586

を求めるものであり、
上記位相変化検出部は、各正弦波信号の位相をφ′としたとき、
Is what
When the phase of each sine wave signal is φ i ′,

Figure 2007257586
Figure 2007257586

に従って位相φ′を求めてその位相φ′の時間変化を求めるものであり
上記位相調整部は、発振状態にある正弦波関数について、位相調整前の位相φhiを所定の位相値Δφhiだけ増減して新たな位相を求めるものであることも好ましい。
It is intended to determine the time variation of the phase adjusting unit 'the phase phi i seeking' phase phi i according, for sine wave function in the oscillation state, the phase phi hi before phase adjustment predetermined phase value [Delta] [phi hi It is also preferable to obtain a new phase by increasing or decreasing only.

このようにすると、学習波形Y(t)、位相φ′の時間変化、および上記新たな位相を簡単な制御プログラムで求めることができる。 In this way, the learning waveform Y (t), the time change of the phase φ i ′, and the new phase can be obtained with a simple control program.

本発明によれば、追従性能が高められた制御装置および制御プログラムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a control device and a control program with improved follow-up performance.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

図1は、本発明の制御装置の一実施形態が組み込まれた光磁気ディスク装置の斜視図、図2は、図1に示す光磁気ディスク装置の断面図である。   FIG. 1 is a perspective view of a magneto-optical disk apparatus in which an embodiment of the control apparatus of the present invention is incorporated, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the magneto-optical disk apparatus shown in FIG.

図1,図2に示す光磁気ディスク装置1には、スピンドルモータ10が備えられている。このスピンドルモータ10の回転軸のハブに対しインレットドア(図示せず)よりMO(光磁気)カートリッジを挿入することで、そのMOカートリッジ内部のMO媒体2(本発明にいう回転体の一例に相当)がスピンドルモータ10の回転軸のハブに装着される。   The magneto-optical disk apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 is provided with a spindle motor 10. An MO (magneto-optical) cartridge is inserted into the hub of the spindle motor 10 through an inlet door (not shown), so that the MO medium 2 in the MO cartridge (corresponding to an example of a rotating body according to the present invention). ) Is mounted on the hub of the rotating shaft of the spindle motor 10.

また、光磁気ディスク装置1には、ヘッド機構を構成する、キャリッジ21、対物レンズ22、固定光学系23、および立上げミラー24が備えられている。さらに、光磁気ディスク装置1には、VCM(Voice Coil Motor)30と、フォーカスアクチュエータ40と、ガイドレール50とが備えられている。   Further, the magneto-optical disk device 1 is provided with a carriage 21, an objective lens 22, a fixed optical system 23, and a rising mirror 24 that constitute a head mechanism. Further, the magneto-optical disk device 1 is provided with a VCM (Voice Coil Motor) 30, a focus actuator 40, and a guide rail 50.

キャリッジ21は、ローディングされたMOカートリッジのMO媒体2の下側に設けられており、VCM30によりMO媒体2のトラックを横切る方向に自在に移動する。   The carriage 21 is provided below the MO medium 2 of the loaded MO cartridge, and is freely moved in a direction crossing the track of the MO medium 2 by the VCM 30.

対物レンズ22は、キャリッジ21の上部に搭載されており、フォーカスアクチュエータ40により光軸方向に移動制御されるとともに、VCM30によるキャリッジ21のリニア駆動によりMO媒体2のトラックを横切る半径方向に光ビームを移動する。この対物レンズ22は、固定光学系23に設けられているレーザダイオードからのビームを立上げミラー24を介して入射し、MO媒体2の媒体面にビームスポットを結像する。   The objective lens 22 is mounted on the upper part of the carriage 21 and is controlled to move in the optical axis direction by the focus actuator 40, and the light beam is emitted in the radial direction across the track of the MO medium 2 by linear driving of the carriage 21 by the VCM 30. Moving. The objective lens 22 receives a beam from a laser diode provided in the fixed optical system 23 via a rising mirror 24 and forms an image of a beam spot on the medium surface of the MO medium 2.

VCM30を構成する固定側の磁石31およびヨーク32は、キャリッジ21に設けられている。キャリッジ21は、固定配置された2本のガイドレール50に滑り軸受で支持され、VCM30により、光ビームを任意のトラック位置に移動させる粗制御であるシーク制御と、シークしたトラック位置で光ビームをトラックセンタに追従させる精制御であるトラッキング制御との双方を制御するための移動を行なう。   The fixed-side magnet 31 and the yoke 32 constituting the VCM 30 are provided on the carriage 21. The carriage 21 is supported by two guide rails 50 that are fixedly arranged by sliding bearings, and the VCM 30 performs seek control, which is coarse control for moving the light beam to an arbitrary track position, and the light beam at the seek track position. Movement is performed to control both tracking control, which is fine control to follow the track center.

図3は、図1,図2に示す光磁気ディスク装置の電気回路のブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram of an electric circuit of the magneto-optical disk apparatus shown in FIGS.

図3に示す光磁気ディスク装置1には、ROM101と、CPU102と、RAM103と、USB通信部104と、光磁気媒体I/F部105と、機構制御部106とが備えられている。   The magneto-optical disk apparatus 1 shown in FIG. 3 includes a ROM 101, a CPU 102, a RAM 103, a USB communication unit 104, a magneto-optical medium I / F unit 105, and a mechanism control unit 106.

ROM101には、この光磁気ディスク装置1全体の制御を行なうためのプログラムが格納されている。また、このROM101には、光磁気ディスク装置1に組み込まれた、後述する本発明の制御装置の一実施形態を実現するためのプログラムも格納されている。   The ROM 101 stores a program for controlling the entire magneto-optical disk device 1. The ROM 101 also stores a program incorporated in the magneto-optical disk device 1 for realizing an embodiment of a control device of the present invention described later.

CPU102は、ROM101に格納されているプログラムの手順にしたがって、この光磁気ディスク装置1全体の動作を制御する。   The CPU 102 controls the operation of the entire magneto-optical disk device 1 according to the procedure of the program stored in the ROM 101.

RAM103には、CPU102が種々の処理を実行するための作業領域等が備えられている。   The RAM 103 is provided with a work area for the CPU 102 to execute various processes.

USB通信部104は、CPU102および光磁気媒体I/F部105を経由して、MO媒体2に記憶されている情報をUSB端子が備えられたパーソナルコンピュータ等に出力したり、あるいはこのようなパーソナルコンピュータ等からの情報をMO媒体2に記憶したりする。   The USB communication unit 104 outputs information stored in the MO medium 2 to a personal computer or the like equipped with a USB terminal via the CPU 102 and the magneto-optical medium I / F unit 105, or such a personal computer. Information from a computer or the like is stored in the MO medium 2.

光磁気媒体I/F部105は、MO媒体2とCPU102の間における情報のやり取りにあたり、光電変換や磁気変換を行なう。   The magneto-optical medium I / F unit 105 performs photoelectric conversion and magnetic conversion in exchanging information between the MO medium 2 and the CPU 102.

機構制御部106は、上述したヘッド機構等を制御する。   The mechanism control unit 106 controls the head mechanism and the like described above.

図4は、図3に示す光磁気ディスク装置に組み込まれた、本発明の制御装置の一実施形態を実現するための制御プログラムの構造を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing the structure of a control program for realizing an embodiment of the control device of the present invention incorporated in the magneto-optical disk device shown in FIG.

図4に示す制御プログラム200は、図3に示すROM101に格納されており、この制御プログラム200は、フィードバックエラー算出ルーチン部201、フィードバック制御ルーチン部202、エラー波形学習ルーチン部203、フィードフォワード補正ルーチン部204、位相変化検出ルーチン部205、発振検出ルーチン部206、および位相調整ルーチン部207で構成されている。制御プログラム200の各部の細部については、本発明の制御装置の一実施形態の各部の作用とあわせて説明する。   The control program 200 shown in FIG. 4 is stored in the ROM 101 shown in FIG. 3, and this control program 200 includes a feedback error calculation routine unit 201, a feedback control routine unit 202, an error waveform learning routine unit 203, and a feedforward correction routine. Section 204, phase change detection routine section 205, oscillation detection routine section 206, and phase adjustment routine section 207. Details of each part of the control program 200 will be described together with the operation of each part of the embodiment of the control device of the present invention.

図5は、図3に示す光磁気ディスク装置に組み込まれた、本発明の制御装置の一実施形態の構成を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the control apparatus of the present invention incorporated in the magneto-optical disk apparatus shown in FIG.

この図5に示す制御装置300は、図3に示すハードウェアと、その図3中のCPU102で実行される、図4に示す制御プログラムとにより構成される機能としての制御装置である。   The control device 300 shown in FIG. 5 is a control device as a function configured by the hardware shown in FIG. 3 and the control program shown in FIG. 4 executed by the CPU 102 in FIG.

尚、ここでは、図5に示す制御装置300を構成する各ブロックは、図3に示すハードウェアと図4に示す制御プログラムとの組合せで構成されるものとして説明するが、図4に示す各ブロックのうちの一部もしくは全部のブロックの構成をDSP(Digital Signal Processor)で構成してもよい。   Here, each block configuring the control device 300 illustrated in FIG. 5 is described as configured by a combination of the hardware illustrated in FIG. 3 and the control program illustrated in FIG. 4, but each block illustrated in FIG. The configuration of some or all of the blocks may be configured by a DSP (Digital Signal Processor).

図5に示す制御装置300には、フィードバックエラー算出部301と、フィードバック制御部302が備えられている。   The control device 300 illustrated in FIG. 5 includes a feedback error calculation unit 301 and a feedback control unit 302.

フィードバックエラー算出部301は、図4に示すフィードバックエラー算出ルーチン部201のプログラムの作用を受けて動作し、MO媒体2の回転に同期した同期エラーが発生する制御対象60の制御目標値とその制御対象60の制御達成値との差分からなるエラー値の時間変化からなるエラー波形e(t)を求める。ここでいう制御対象60は、MO媒体2をアクセスするヘッドの位置である。また、制御達成値とは、そのヘッドの実際の位置を表わす値であり、具体的には、MO媒体2の回転に同期した同期エラーを含み、時間的に変化する値である。   The feedback error calculation unit 301 operates under the action of the program of the feedback error calculation routine unit 201 shown in FIG. 4 and controls the control target value of the control target 60 that generates a synchronization error synchronized with the rotation of the MO medium 2 and its control. An error waveform e (t) that is a time change of an error value that is a difference from the control achievement value of the target 60 is obtained. The control target 60 here is the position of the head that accesses the MO medium 2. The control achievement value is a value representing the actual position of the head. Specifically, the control achievement value includes a synchronization error synchronized with the rotation of the MO medium 2 and changes with time.

フィードバック制御部302は、図4に示すフィードバック制御ルーチン部202のプログラムの作用を受けて動作し、フィードバックエラー算出部301で求められたエラー波形e(t)に基づいてその制御対象を制御する。   The feedback control unit 302 operates under the action of the program of the feedback control routine unit 202 shown in FIG. 4 and controls the control target based on the error waveform e (t) obtained by the feedback error calculation unit 301.

また、制御装置300には、エラー波形学習部303と、フィードフォワード補正部304と、位相変化検出部305と、発振検出部306と、位相調整部307とが備えられている。   Further, the control device 300 includes an error waveform learning unit 303, a feedforward correction unit 304, a phase change detection unit 305, an oscillation detection unit 306, and a phase adjustment unit 307.

エラー波形学習部303は、図4に示すエラー波形学習ルーチン部203のプログラムの作用を受けて動作し、フィードバックエラー算出部301で求められたエラー波形e(t)に基づいて、そのエラー波形e(t)の、MO媒体2の回転に同期した基本波および各高調波からなる各成分を表わす各正弦波関数の係数を求めることにより、そのエラー波形e(t)を学習した学習波形Y(t)を求める。   The error waveform learning unit 303 operates under the action of the program of the error waveform learning routine unit 203 shown in FIG. 4, and based on the error waveform e (t) obtained by the feedback error calculation unit 301, the error waveform e A learning waveform Y () in which the error waveform e (t) is learned by obtaining the coefficient of each sine wave function representing each component composed of the fundamental wave and each harmonic in synchronization with the rotation of the MO medium 2 in (t). t).

フィードフォワード補正部304は、フィードバックエラー算出部301とフィードバック制御部302との間に配置されており、図4に示すフィードフォワード補正ルーチン部204のプログラムの作用を受けて動作し、フィードバックエラー算出部301で求められたエラー波形e(t)をエラー波形学習部303で求められた学習波形Y(t)で補正する。   The feedforward correction unit 304 is disposed between the feedback error calculation unit 301 and the feedback control unit 302, operates under the action of the program of the feedforward correction routine unit 204 shown in FIG. The error waveform e (t) obtained in 301 is corrected with the learned waveform Y (t) obtained in the error waveform learning unit 303.

位相変化検出部305は、図4に示す位相変化検出ルーチン部205のプログラムの作用を受けて動作し、エラー波形学習部303で係数が求められた各正弦波関数の位相の時間変化を検出する。   The phase change detection unit 305 operates under the action of the program of the phase change detection routine unit 205 shown in FIG. 4, and detects the time change of the phase of each sine wave function whose coefficient is obtained by the error waveform learning unit 303. .

発振検出部306は、図4に示す発振検出ルーチン部206のプログラムの作用を受けて動作し、位相変化検出部305により検出された位相変化に基づいて、上記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出する。詳細には、この発振検出部306は、位相変化検出部305により検出された位相変化に基づいて、上記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出するとともに、発振状態にある正弦波関数の位相変化の方向を検出する。   The oscillation detection unit 306 operates under the action of the program of the oscillation detection routine unit 206 shown in FIG. 4, and the phase change amount of each sine wave function is determined based on the phase change detected by the phase change detection unit 305. It is detected whether or not the oscillation state exceeds a predetermined threshold value. Specifically, the oscillation detection unit 306 determines whether or not the phase change amount of each sine wave function exceeds the predetermined threshold based on the phase change detected by the phase change detection unit 305. While detecting, the direction of the phase change of the sine wave function in an oscillation state is detected.

位相調整部307は、図4に示す位相調整ルーチン部207のプログラムの作用を受けて動作し、上記各正弦波関数のうち、発振検出部306で発振状態が検出された正弦波関数の位相を調整する。詳細には、この位相調整部307は、上記各正弦波関数のうち発振検出部306で発振状態が検出された正弦波関数の位相を、その正弦波関数の位相変化の方向に応じて、発振が停止する位相領域に近づく方向に増減する。   The phase adjustment unit 307 operates under the action of the program of the phase adjustment routine unit 207 shown in FIG. 4, and among the above sine wave functions, the phase of the sine wave function whose oscillation state is detected by the oscillation detection unit 306 is obtained. adjust. Specifically, the phase adjustment unit 307 oscillates the phase of the sine wave function whose oscillation state is detected by the oscillation detection unit 306 among the sine wave functions according to the direction of the phase change of the sine wave function. Increases or decreases in the direction approaching the phase region where is stopped.

さらに、制御装置300には、上記各正弦波関数の初期位相φhiを記憶する初期位相記憶部308が備えられており、上述した位相調整部307は、初期位相記憶部308から出力された初期位相φhiのうちの、発振状態にある正弦波関数についての初期位相φhiを増減することによりその正弦波関数を調整する。 Further, the control device 300 includes an initial phase storage unit 308 that stores the initial phase φ hi of each sine wave function, and the phase adjustment unit 307 described above receives the initial phase output from the initial phase storage unit 308. of the phase phi hi, it adjusts its sinusoidal function by increasing or decreasing the initial phase phi hi for sinusoidal function in the oscillation state.

ここで、初期位相記憶部308に記憶された初期位相φhiは、上記制御目標値に対する、上記制御達成値の上記基本波および上記各高調波ごとの時間遅れ量に基づいて決定されたものである。さらに、詳細に説明する。 Here, the initial phase φ hi stored in the initial phase storage unit 308 is determined on the basis of the time delay amount for each fundamental wave and each harmonic of the control achievement value with respect to the control target value. is there. Furthermore, it demonstrates in detail.

上記各正弦波関数を、   Each sine wave function is

Figure 2007257586
Figure 2007257586

但し、添字は前記各正弦波関数を互いに区別する添字
は、添字で表わされる正弦波関数の周波数
′およびb′は添字で表わされる正弦波関数の係数
である。
で表わしたとき、
エラー波形学習部303は、上記各正弦波関数の係数a′,b′を求めることにより、上記学習波形である
However, the subscript i is the distinguishing suffix f i each sinusoidal function with each other, the frequency a i 'and b i' of the sine wave function represented by the subscript i is the coefficient of the sine wave function represented by the subscript i.
When represented by
The error waveform learning unit 303 obtains the learning waveform by obtaining the coefficients a i ′ and b i ′ of each sine wave function.

Figure 2007257586
Figure 2007257586

を求めるものである。 Is what you want.

また、位相変化検出部305は、各正弦波信号の位相をφ′としたとき、 Further, the phase change detection unit 305 has a phase of each sine wave signal as φ i ′,

Figure 2007257586
Figure 2007257586

に従って位相φ′を求めてその位相φ′の時間変化を求める。 'Searching for the phase phi i' phase phi i according seek time variation of.

さらに、位相調整部307は、発振状態にある正弦波関数について、位相調整前の位相φhiを所定の位相値Δφhiだけ増減して新たな位相を求めるものである。 Further, the phase adjustment unit 307 obtains a new phase by increasing or decreasing the phase φ hi before the phase adjustment by a predetermined phase value Δφ hi for the sine wave function in the oscillation state.

図6は、従来の制御装置と本実施形態の制御装置とにおける各部の波形を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating waveforms of respective units in the conventional control device and the control device of the present embodiment.

図6(a)には、従来の制御装置における正弦波関数のsin係数a,cos係数bが示されている。また、図6(b)には、従来の制御装置における正弦波信号の、sin係数a,cos係数bより求めた位相φが示されている。さらに、図6(c)には、従来の制御装置におけるエラー波形e(t)が示されている。 FIG. 6A shows sin coefficients a i and cos coefficients b i of a sine wave function in a conventional control device. FIG. 6B shows the phase φ i obtained from the sin coefficient a i and the cos coefficient b i of the sine wave signal in the conventional control device. Further, FIG. 6C shows an error waveform e (t) in the conventional control device.

制御対象60であるヘッドの位置を制御するための機構部の機械的な共振周波数がばらつく場合等に起因して、位相遅れの量が想定していた値より大きくずれた場合、学習制御により逐次同定するフィードフォワード量が確定せず、図6(a)に示すように正弦波関数の係数a,bが徐々に発散していく。このため、正確なフィードフォワード制御を行なうことが困難となり、図6(c)に示すようにエラー波形e(t)で表わされるエラー信号が発散する。このようなエラー信号に基づいて制御対象を制御するのでは、記憶媒体である回転体をアクセスするヘッドの位置を、その回転体のトラックに精度よく追従させることは困難である。 When the mechanical resonance frequency of the mechanism unit for controlling the position of the head that is the controlled object 60 varies, the amount of phase delay deviates more than the expected value, and the learning control sequentially The feedforward amount to be identified is not fixed, and the coefficients a i and b i of the sine wave function gradually diverge as shown in FIG. For this reason, it is difficult to perform accurate feedforward control, and an error signal represented by an error waveform e (t) diverges as shown in FIG. If the control target is controlled based on such an error signal, it is difficult to accurately follow the position of the head that accesses the rotating body serving as the storage medium on the track of the rotating body.

一方、図6(A)には、本実施形態における正弦波関数のsin係数a′,cos係数b′が示されている。また、図6(B)には、本実施形態における正弦波信号の、sin係数a′,cos係数b′より求めた位相φ′が示されている。さらに、図6(C)には、本実施形態における、位相調整前の位相φhiを所定の位相値Δφhiだけ増減して新たに求めた位相φhiが示されている。また、図6(D)には、本実施形態におけるエラー波形e(t)が示されている。 On the other hand, FIG. 6A shows sin coefficients a i ′ and cos coefficients b i ′ of the sine wave function in the present embodiment. FIG. 6B shows the phase φ i ′ obtained from the sin coefficient a i ′ and the cos coefficient b i ′ of the sine wave signal in the present embodiment. Further, in FIG. 6 (C), in this embodiment, there is shown a newly obtained phase phi hi by increasing or decreasing the phase phi hi before phase adjustment by a predetermined phase value [Delta] [phi hi. FIG. 6D shows an error waveform e (t) in the present embodiment.

本実施形態では、エラー波形学習部303で、図6(A)に示す学習の係数であるsin係数a′,cos係数b′を求める。次いで、これらの係数a′b′から、その正弦波信号の位相の時間変化を位相変化検出部305で検出する。さらに、発振検出部306で、図6(B)に示すように、検出された位相の時間変化が急激である場合は発振状態であるとみなして、位相調整部307で位相を所定の値で更新して補正する。ここで、sin係数a′,cos係数b′より求めた位相φ′は、−180°〜+180°の値なので、発振していると急激な変化点が生じる。そこで、このことを利用し、それを判断基準として、初期の位相補正値φhi(位相調整前の位相φhi:相補感度関数より計算したノミナル値である位相補正値)を更新する。これにより、図6(C)に示す、位相調整前の位相φhiを所定の位相値Δφhiだけ減じた位相φhiを求める。 In the present embodiment, the error waveform learning unit 303 obtains sin coefficients a i ′ and cos coefficients b i ′, which are coefficients of learning shown in FIG. Next, the phase change detecting unit 305 detects the time change of the phase of the sine wave signal from these coefficients a i ′ b i ′. Further, as shown in FIG. 6B, the oscillation detection unit 306 considers that the detected phase is in an oscillating state if the change in time is abrupt, and the phase adjustment unit 307 sets the phase to a predetermined value. Update and correct. Here, since the phase φ i ′ obtained from the sin coefficient a i ′ and the cos coefficient b i ′ is a value of −180 ° to + 180 °, an abrupt change point occurs when oscillating. Therefore, using this fact, as a criterion it, initial phase correction value phi hi: Update (before phase adjustment phase phi hi phase correction value is a nominal value which is calculated from the complementary sensitivity function). As a result, the phase φ hi obtained by subtracting the phase φ hi before phase adjustment by a predetermined phase value Δφ hi shown in FIG. 6C is obtained.

尚、位相φ′が、ある基準値から大きくずれた場合を判断基準にしてもよい。また、ここでは、係数a′,b′より求めた位相φ′の例で説明したが、元の係数a,bより求めた位相φを判断基準にしてもよい。さらに、b/aもしくはb′/a′そのものを判断基準にしてもよい。 It should be noted that the case where the phase φ i ′ is largely deviated from a certain reference value may be used as a determination criterion. Here, the example of the phase φ i ′ obtained from the coefficients a i ′ and b i ′ has been described, but the phase φ i obtained from the original coefficients a i and b i may be used as a criterion. Further, b i / a i or b i ′ / a i ′ itself may be used as a criterion.

さらに詳細に説明する。ここでは、位相値Δφhiを求めるにあたり、今回の位相値φ′(z)と前回の位相値φ′(z−1)との差分(φ′(z)−φ′(z−1))を取ることにより求める。また、ここでは、所定の閾値を−180°未満とし、求めた位相値Δφhiを−50°とする。さらに、初期の位相補正値φhiを297°とし、この297°に対して50°を減じた247°の位相φhiを求める。 Further details will be described. Here, in obtaining the phase value Δφ hi , the difference (φ i ′ (z) −φ i ′ (z) between the current phase value φ i ′ (z) and the previous phase value φ i ′ (z−1). -1)). Here, the predetermined threshold is set to less than −180 °, and the obtained phase value Δφ hi is set to −50 °. Further, an initial phase correction value φ hi is set to 297 °, and a phase φ hi of 247 ° obtained by subtracting 50 ° from this 297 ° is obtained.

φhi=φhi−Δφhi=297°−50°=247°
このようにすることにより、図6(D)に示すようにエラー波形e(t)で表わされるエラー信号を収束することができる。本実施形態では、このようなエラー信号に基づいて制御対象を制御するものであるため、トラッキング制御の追従性能を高めることができる。尚、ここでは、所定の閾値を−180°未満の例で説明したが、所定の閾値が+180°を越える場合であってもよく、この場合は補正値である位相値Δφhiを+の値にすればよい。
φ hi = φ hi −Δφ hi = 297 ° −50 ° = 247 °
By doing so, the error signal represented by the error waveform e (t) can be converged as shown in FIG. In the present embodiment, since the control target is controlled based on such an error signal, the tracking control tracking performance can be improved. Although the example in which the predetermined threshold value is less than −180 ° has been described here, the predetermined threshold value may exceed + 180 °. In this case, the phase value Δφ hi that is a correction value is a positive value. You can do it.

図7は、制御対象であるヘッドの位置を制御するための機構部の機械的な共振周波数に対する位相の許容範囲を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing the allowable range of the phase with respect to the mechanical resonance frequency of the mechanism unit for controlling the position of the head to be controlled.

図7には、制御対象であるヘッドの位置を制御するための機構部の機械的な共振周波数が−10%ずれた場合に相当する点を中心とするように、エラー信号を収束可能にする位相の許容範囲が示されている。   In FIG. 7, the error signal can be converged so that the point corresponding to the case where the mechanical resonance frequency of the mechanism unit for controlling the position of the head to be controlled is shifted by −10% is the center. The phase tolerance is shown.

ここで、図7の黒丸で示すように、制御対象であるヘッドの位置を制御するための機構部の機械的な共振周波数が+10%ずれた場合は、位相の許容範囲を超えるため、エラー信号を収束することはできない。従って、この黒丸で示す位相値から位相値Δφhiを−50°程度補正することにより、エラー信号を収束することが可能である。尚、ある程度は学習によって許容範囲があるので、−50°に限定する必要もない。 Here, as indicated by the black circles in FIG. 7, when the mechanical resonance frequency of the mechanism for controlling the position of the head to be controlled is shifted by + 10%, the error signal is exceeded because the phase exceeds the allowable range. Cannot converge. Therefore, the error signal can be converged by correcting the phase value Δφ hi by about −50 ° from the phase value indicated by the black circle. In addition, since there is an allowable range by learning to some extent, it is not necessary to limit to −50 °.

また、例えば位相値Δφhiを−10°とし、エラー信号が1回目で収束しない場合は、さらに−10°にするというようにエラー信号が収束するまで補正を行なってもよい。 Further, for example, when the phase value Δφ hi is set to −10 ° and the error signal does not converge at the first time, correction may be performed until the error signal converges, for example, to −10 °.

尚、本実施形態では、本発明にいう制御対象として、MO媒体2をアクセスするヘッドの位置を例に取り上げて説明したが、これに限られるものではなく、本発明にいう制御対象は、回転体の回転に同期した同期エラーが発生する可能性があるものであればよく、また、本発明にいう制御達成値は、その制御対象の制御結果を表わす値であって、ヘッド位置に限られるものではなく回転体の回転に同期した同期エラーを含み、時間的に変化する値であればよい。   In the present embodiment, the position of the head that accesses the MO medium 2 has been described as an example of the control target according to the present invention. However, the present invention is not limited to this, and the control target according to the present invention is a rotation target. As long as there is a possibility that a synchronization error synchronized with the rotation of the body may occur, the control achievement value referred to in the present invention is a value representing the control result of the control object, and is limited to the head position. Any value may be used as long as it includes a synchronization error synchronized with the rotation of the rotating body and changes with time.

以下、本発明の各種形態を付記する。   Hereinafter, various embodiments of the present invention will be additionally described.

(付記1) 回転体の回転に同期した同期エラーが発生する制御対象の制御目標値と該制御対象の制御達成値との差分からなるエラー値の時間変化からなるエラー波形を求めるフィードバックエラー算出部と、該フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいて該制御対象を制御するフィードバック制御部とを備えた制御装置において、
前記フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいて、該エラー波形の、前記回転体の回転に同期した基本波および各高調波からなる各成分を表わす各正弦波関数の係数を求めることにより、該エラー波形を学習した学習波形を求めるエラー波形学習部と、
前記フィードバックエラー算出部と前記フィードバック制御部との間に配置され、該フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形を前記エラー波形学習部で求められた学習波形で補正するフィードフォワード補正部と、
前記エラー波形学習部で係数が求められた各正弦波関数の位相の時間変化を検出する位相変化検出部と、
前記位相変化検出部により検出された位相変化に基づいて、前記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出する発振検出部と、
前記各正弦波関数のうち、前記発振検出部で発振状態が検出された正弦波関数の位相を調整する位相調整部とを備えたことを特徴とする制御装置。
(Supplementary Note 1) A feedback error calculation unit that obtains an error waveform that is a time change of an error value that is a difference between a control target value of a control target that generates a synchronization error synchronized with the rotation of the rotating body and a control achievement value of the control target And a feedback control unit that controls the control object based on the error waveform obtained by the feedback error calculation unit,
Based on the error waveform obtained by the feedback error calculation unit, by obtaining the coefficient of each sine wave function representing each component of the error waveform consisting of a fundamental wave and harmonics synchronized with the rotation of the rotating body An error waveform learning unit for obtaining a learning waveform obtained by learning the error waveform;
A feedforward correction unit that is arranged between the feedback error calculation unit and the feedback control unit and corrects an error waveform obtained by the feedback error calculation unit with a learning waveform obtained by the error waveform learning unit;
A phase change detection unit for detecting a time change of the phase of each sine wave function for which a coefficient is obtained by the error waveform learning unit;
Based on the phase change detected by the phase change detection unit, an oscillation detection unit that detects whether the phase change amount of each sine wave function is in an oscillation state exceeding a predetermined threshold;
A control apparatus comprising: a phase adjusting unit that adjusts a phase of a sine wave function whose oscillation state is detected by the oscillation detecting unit among the sine wave functions.

(付記2) 前記発振検出部は、前記位相変化検出部により検出された位相変化に基づいて、前記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出するとともに、発振状態にある正弦波関数の位相変化の方向を検出するものであって、
前記位相調整部は、前記各正弦波関数のうち前記発振検出部で発振状態が検出された正弦波関数の位相を、該正弦波関数の位相変化の方向に応じて、発振が停止する位相領域に近づく方向に増減するものであることを特徴とする付記1記載の制御装置。
(Additional remark 2) The said oscillation detection part detects whether the phase variation | change_quantity of each said sine wave function exceeds the predetermined | prescribed threshold value based on the phase change detected by the said phase change detection part. And detecting the direction of phase change of the sine wave function in the oscillation state,
The phase adjustment unit is configured to change a phase of the sine wave function whose oscillation state is detected by the oscillation detection unit among the sine wave functions to a phase region where the oscillation stops according to a phase change direction of the sine wave function. The control device according to appendix 1, wherein the control device increases or decreases in a direction approaching.

(付記3) 前記回転体が、情報が記憶されたディスクであって、前記制御対象が前記ディスクをアクセスするヘッドの位置であることを特徴とする付記1記載の制御装置。   (Supplementary note 3) The control device according to supplementary note 1, wherein the rotating body is a disk storing information, and the control target is a position of a head that accesses the disk.

(付記4) 前記各正弦波関数の初期位相を記憶する初期位相記憶部を備え、
前記位相調整部は、該初期位相記憶部から出力された初期位相のうちの、発振状態にある正弦波関数についての初期位相を増減することにより該正弦波関数を調整するものであることを特徴とする付記1記載の制御装置。
(Supplementary Note 4) An initial phase storage unit that stores an initial phase of each sine wave function is provided,
The phase adjustment unit adjusts the sine wave function by increasing / decreasing an initial phase of the sine wave function in an oscillation state among the initial phases output from the initial phase storage unit. The control device according to appendix 1.

(付記5) 前記初期位相記憶部に記憶された初期位相は、前記制御目標値に対する、前記制御達成値の前記基本波および前記各高調波ごとの時間遅れ量に基づいて決定されたものであることを特徴とする付記1記載の制御装置。   (Additional remark 5) The initial phase memorize | stored in the said initial phase memory | storage part is determined based on the time delay amount for every said fundamental wave and each said harmonic of the said control achievement value with respect to the said control target value. The control apparatus according to supplementary note 1, wherein:

(付記6) 前記各正弦波関数を、   (Supplementary Note 6) Each sine wave function is

Figure 2007257586
Figure 2007257586

但し、添字は前記各正弦波関数を互いに区別する添字
は、添字で表わされる正弦波関数の周波数
′およびb′は添字で表わされる正弦波関数の係数
である。
で表わしたとき、
前記エラー波形学習部は、前記各正弦波関数の係数a′,b′を求めることにより、前記学習波形である
However, the subscript i is the distinguishing suffix f i each sinusoidal function with each other, the frequency a i 'and b i' of the sine wave function represented by the subscript i is the coefficient of the sine wave function represented by the subscript i.
When represented by
The error waveform learning unit obtains the learning waveform by obtaining coefficients a i ′ and b i ′ of the sine wave functions.

Figure 2007257586
Figure 2007257586

を求めるものであり、
前記位相変化検出部は、各正弦波信号の位相をφ′としたとき、
Is what
The phase change detection unit has a phase of each sine wave signal as φ i ′,

Figure 2007257586
Figure 2007257586

に従って位相φ′を求めて該位相φ′の時間変化を求めるものであり
前記位相調整部は、発振状態にある正弦波関数について、位相調整前の位相φhiを所定の位相値Δφhiだけ増減して新たな位相を求めるものであることを特徴とする付記1記載の制御装置。
Phase 'seeking the phase phi i' phi i is intended to determine the time variation of the phase adjustment unit in accordance with, for sine wave function in the oscillation state, the phase phi hi before phase adjustment predetermined phase value [Delta] [phi hi The control apparatus according to appendix 1, wherein a new phase is obtained by increasing or decreasing only.

(付記7) 回転体の回転に同期した同期エラーが発生する制御対象を制御するための制御用コンピュータ内で実行され、該制御用コンピュータを、
前記制御対象の制御目標値と該制御対象の制御達成値との差分からなるエラー値の時間変化からなるエラー波形を求めるフィードバックエラー算出部と、
前記フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいて該制御対象を制御するフィードバック制御部と、
前記フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいて、該エラー波形の、前記回転体の回転に同期した基本波および各高調波からなる各成分を表わす各正弦波関数の係数を求めることにより、該エラー波形を学習した学習波形を求めるエラー波形学習部と、
前記フィードバックエラー算出部と前記フィードバック制御部との間に配置され、該フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形を前記エラー波形学習部で求められた学習波形で補正するフィードフォワード補正部と、
前記エラー波形学習部で係数が求められた各正弦波関数の位相の時間変化を検出する位相変化検出部と、
前記位相変化検出部により検出された位相変化に基づいて、前記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出する発振検出部と、
前記各正弦波関数のうち、前記発振検出部で発振状態が検出された正弦波関数の位相を調整する位相調整部とを備えた制御装置として動作させることを特徴とする制御プログラム。
(Supplementary Note 7) The control computer is executed in a control computer for controlling a control target in which a synchronization error occurs in synchronization with the rotation of the rotating body.
A feedback error calculation unit for obtaining an error waveform composed of a time change of an error value composed of a difference between a control target value of the control object and a control achievement value of the control object;
A feedback control unit that controls the control object based on the error waveform obtained by the feedback error calculation unit;
Based on the error waveform obtained by the feedback error calculation unit, by obtaining the coefficient of each sine wave function representing each component of the error waveform consisting of a fundamental wave and harmonics synchronized with the rotation of the rotating body An error waveform learning unit for obtaining a learning waveform obtained by learning the error waveform;
A feedforward correction unit that is arranged between the feedback error calculation unit and the feedback control unit and corrects an error waveform obtained by the feedback error calculation unit with a learning waveform obtained by the error waveform learning unit;
A phase change detection unit for detecting a time change of the phase of each sine wave function for which a coefficient is obtained by the error waveform learning unit;
Based on the phase change detected by the phase change detection unit, an oscillation detection unit that detects whether the phase change amount of each sine wave function is in an oscillation state exceeding a predetermined threshold;
A control program that operates as a control device including a phase adjustment unit that adjusts a phase of a sine wave function whose oscillation state is detected by the oscillation detection unit among the sine wave functions.

(付記8) 前記発振検出部は、前記位相変化検出部により検出された位相変化に基づいて、前記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出するとともに、発振状態にある正弦波関数の位相変化の方向を検出するものであって、
前記位相調整部は、前記各正弦波関数のうち前記発振検出部で発振状態が検出された正弦波関数の位相を、該正弦波関数の位相変化の方向に応じて、発振が停止する位相領域に近づく方向に増減するものであることを特徴とする付記7記載の制御プログラム。
(Additional remark 8) The said oscillation detection part detects whether the phase change amount of each said sine wave function has exceeded the predetermined | prescribed threshold value based on the phase change detected by the said phase change detection part. And detecting the direction of phase change of the sine wave function in the oscillation state,
The phase adjustment unit is configured to change a phase of the sine wave function whose oscillation state is detected by the oscillation detection unit among the sine wave functions to a phase region where the oscillation stops according to a phase change direction of the sine wave function. The control program according to appendix 7, wherein the control program increases or decreases in a direction approaching.

(付記9) 前記回転体が、情報が記憶されたディスクであって、前記制御対象が前記ディスクをアクセスするヘッドの位置であることを特徴とする付記7記載の制御プログラム。   (Supplementary note 9) The control program according to supplementary note 7, wherein the rotating body is a disk storing information, and the control target is a position of a head that accesses the disk.

(付記10) 前記各正弦波関数の初期位相を記憶する初期位相記憶部を備え、
前記位相調整部は、該初期位相記憶部から出力された初期位相のうちの、発振状態にある正弦波関数についての初期位相を増減することにより該正弦波関数を調整するものであ52ることを特徴とする付記7記載の制御プログラム。
(Supplementary Note 10) An initial phase storage unit that stores an initial phase of each sine wave function is provided,
The phase adjusting unit adjusts the sine wave function by increasing / decreasing the initial phase of the sine wave function in the oscillation state among the initial phases output from the initial phase storage unit. The control program according to appendix 7, characterized by:

(付記11) 前記初期位相記憶部に記憶された初期位相は、前記制御目標値に対する、前記制御達成値の前記基本波および前記各高調波ごとの時間遅れ量に基づいて決定されたものであることを特徴とする付記7記載の制御プログラム。   (Additional remark 11) The initial phase memorize | stored in the said initial phase memory | storage part is determined based on the time delay amount for every said fundamental wave and each said harmonic of the said control achievement value with respect to the said control target value. The control program according to appendix 7, wherein

(付記12) 前記各正弦波関数を、   (Supplementary note 12) Each sine wave function is

Figure 2007257586
Figure 2007257586

但し、添字は前記各正弦波関数を互いに区別する添字
は、添字で表わされる正弦波関数の周波数
′およびb′は添字で表わされる正弦波関数の係数
である。
で表わしたとき、
前記エラー波形学習部は、前記各正弦波関数の係数a′,b′を求めることにより、前記学習波形である
However, the subscript i is the distinguishing suffix f i each sinusoidal function with each other, the frequency a i 'and b i' of the sine wave function represented by the subscript i is the coefficient of the sine wave function represented by the subscript i.
When represented by
The error waveform learning unit obtains the learning waveform by obtaining coefficients a i ′ and b i ′ of the sine wave functions.

Figure 2007257586
Figure 2007257586

を求めるものであり、
前記位相変化検出部は、各正弦波信号の位相をφ′としたとき、
Is what
The phase change detection unit has a phase of each sine wave signal as φ i ′,

Figure 2007257586
Figure 2007257586

に従って位相φ′を求めて該位相φ′の時間変化を求めるものであり
前記位相調整部は、発振状態にある正弦波関数について、位相調整前の位相φhiを所定の位相値Δφhiだけ増減して新たな位相を求めるものであることを特徴とする付記7記載の制御プログラム。
Phase 'seeking the phase phi i' phi i is intended to determine the time variation of the phase adjustment unit in accordance with, for sine wave function in the oscillation state, the phase phi hi before phase adjustment predetermined phase value [Delta] [phi hi The control program according to appendix 7, wherein a new phase is obtained by increasing or decreasing only.

本発明の制御装置の一実施形態が組み込まれた光磁気ディスク装置の斜視図である。1 is a perspective view of a magneto-optical disk device in which an embodiment of a control device of the present invention is incorporated. FIG. 図1に示す光磁気ディスク装置の断面図である。It is sectional drawing of the magneto-optical disc apparatus shown in FIG. 図1,図2に示す光磁気ディスク装置の電気回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an electric circuit of the magneto-optical disk apparatus shown in FIGS. 1 and 2. 図3に示す光磁気ディスク装置に組み込まれた、本発明の制御装置の一実施形態を実現するための制御プログラムの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control program for implement | achieving one Embodiment of the control apparatus of this invention incorporated in the magneto-optical disk apparatus shown in FIG. 図3に示す光磁気ディスク装置に組み込まれた、本発明の制御装置の一実施形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of one Embodiment of the control apparatus of this invention incorporated in the magneto-optical disk apparatus shown in FIG. 従来の制御装置と本実施形態の制御装置とにおける各部の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of each part in the conventional control apparatus and the control apparatus of this embodiment. 制御対象であるヘッドの位置を制御するための機構部の機械的な共振周波数に対する位相の許容範囲を示す図である。It is a figure which shows the allowable range of the phase with respect to the mechanical resonance frequency of the mechanism part for controlling the position of the head which is a control object. 従来の、位相遅れを補正するとともに学習制御系によってフィードフォワード制御を行なう制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional control apparatus which correct | amends phase delay and performs feedforward control by a learning control system. 相補感度関数の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of a complementary sensitivity function. 学習によるフィードフォワード制御効果と位相遅れの補正効果とを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the feedforward control effect and the correction effect of a phase delay by learning. 相補感度関数による位相遅れの補正が行なわれることなく、学習によるフィードフォワード制御のみが行なわれた場合のエラー波形を示す図である。It is a figure which shows an error waveform at the time of performing only feedforward control by learning, without correcting the phase delay by a complementary sensitivity function. 制御対象であるヘッドの位置を制御するための機構部の機械的な共振周波数のノミナル値およびそのノミナル値の−10%におけるエラー波形と外乱成分のパワースペクトラムとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the error waveform in -10% of the nominal value of the mechanical resonance frequency of the mechanism part for controlling the position of the head which is a control object, and the nominal value, and the power spectrum of a disturbance component. 共振周波数のノミナル値の+10%におけるエラー波形と外乱成分のパワースペクトラムとの関係、および相補感度関数を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the error waveform in + 10% of the nominal value of a resonant frequency, and the power spectrum of a disturbance component, and a complementary sensitivity function.

符号の説明Explanation of symbols

1 光磁気ディスク装置
2 MO媒体
10 スピンドルモータ
21 キャリッジ
22 対物レンズ
23 固定光学系
24 立上げミラー
30 VCM
40 フォーカスアクチュエータ
50 ガイドレール
60 制御対象
101 ROM
102 CPU
103 RAM
104 USB通信部
105 光磁気媒体I/F部
106 機構制御部
200 制御プログラム
201 フィードバックエラー算出ルーチン部
202 フィードバック制御ルーチン部
203 エラー波形学習ルーチン部
204 フィードフォワード補正ルーチン部
205 位相変化検出ルーチン部
206 発振検出ルーチン部
207 位相調整ルーチン部
300 制御装置
301 フィードバックエラー算出部
302 フィードバック制御部
303 エラー波形学習部
304 フィードフォワード補正部
305 位相変化検出部
306 発振検出部
307 位相調整部
308 初期位相記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magneto-optical disk apparatus 2 MO medium 10 Spindle motor 21 Carriage 22 Objective lens 23 Fixed optical system 24 Rising mirror 30 VCM
40 Focus actuator 50 Guide rail 60 Control target 101 ROM
102 CPU
103 RAM
104 USB communication unit 105 Magneto-optical medium I / F unit 106 Mechanism control unit 200 Control program 201 Feedback error calculation routine unit 202 Feedback control routine unit 203 Error waveform learning routine unit 204 Feed forward correction routine unit 205 Phase change detection routine unit 206 Oscillation Detection routine unit 207 Phase adjustment routine unit 300 Control device 301 Feedback error calculation unit 302 Feedback control unit 303 Error waveform learning unit 304 Feedforward correction unit 305 Phase change detection unit 306 Oscillation detection unit 307 Phase adjustment unit 308 Initial phase storage unit

Claims (5)

回転体の回転に同期した同期エラーが発生する制御対象の制御目標値と該制御対象の制御達成値との差分からなるエラー値の時間変化からなるエラー波形を求めるフィードバックエラー算出部と、該フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいて該制御対象を制御するフィードバック制御部とを備えた制御装置において、
前記フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいて、該エラー波形の、前記回転体の回転に同期した基本波および各高調波からなる各成分を表わす各正弦波関数の係数を求めることにより、該エラー波形を学習した学習波形を求めるエラー波形学習部と、
前記フィードバックエラー算出部と前記フィードバック制御部との間に配置され、該フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形を前記エラー波形学習部で求められた学習波形で補正するフィードフォワード補正部と、
前記エラー波形学習部で係数が求められた各正弦波関数の位相の時間変化を検出する位相変化検出部と、
前記位相変化検出部により検出された位相変化に基づいて、前記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出する発振検出部と、
前記各正弦波関数のうち、前記発振検出部で発振状態が検出された正弦波関数の位相を調整する位相調整部とを備えたことを特徴とする制御装置。
A feedback error calculation unit for obtaining an error waveform composed of a time change of an error value consisting of a difference between a control target value of a controlled object in which a synchronization error synchronized with the rotation of the rotating body occurs and a control achievement value of the controlled object; and the feedback In a control device including a feedback control unit that controls the control target based on an error waveform obtained by an error calculation unit,
Based on the error waveform obtained by the feedback error calculation unit, by obtaining the coefficient of each sine wave function representing each component of the error waveform consisting of a fundamental wave and harmonics synchronized with the rotation of the rotating body An error waveform learning unit for obtaining a learning waveform obtained by learning the error waveform;
A feedforward correction unit that is arranged between the feedback error calculation unit and the feedback control unit and corrects an error waveform obtained by the feedback error calculation unit with a learning waveform obtained by the error waveform learning unit;
A phase change detection unit for detecting a time change of the phase of each sine wave function for which a coefficient is obtained by the error waveform learning unit;
Based on the phase change detected by the phase change detection unit, an oscillation detection unit that detects whether the phase change amount of each sine wave function is in an oscillation state exceeding a predetermined threshold;
A control apparatus comprising: a phase adjusting unit that adjusts a phase of a sine wave function whose oscillation state is detected by the oscillation detecting unit among the sine wave functions.
前記発振検出部は、前記位相変化検出部により検出された位相変化に基づいて、前記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出するとともに、発振状態にある正弦波関数の位相変化の方向を検出するものであって、
前記位相調整部は、前記各正弦波関数のうち前記発振検出部で発振状態が検出された正弦波関数の位相を、該正弦波関数の位相変化の方向に応じて、発振が停止する位相領域に近づく方向に増減するものであることを特徴とする請求項1記載の制御装置。
The oscillation detection unit detects whether the phase change amount of each sine wave function is in an oscillation state exceeding a predetermined threshold based on the phase change detected by the phase change detection unit, and oscillates. Detecting the direction of phase change of a sinusoidal function in a state,
The phase adjustment unit is configured to change a phase of the sine wave function whose oscillation state is detected by the oscillation detection unit among the sine wave functions to a phase region where the oscillation stops according to a phase change direction of the sine wave function. The control device according to claim 1, wherein the control device increases or decreases in a direction approaching.
前記回転体が、情報が記憶されたディスクであって、前記制御対象が前記ディスクをアクセスするヘッドの位置であることを特徴とする請求項1記載の制御装置。   The control apparatus according to claim 1, wherein the rotating body is a disk storing information, and the control target is a position of a head that accesses the disk. 前記各正弦波関数の初期位相を記憶する初期位相記憶部を備え、
前記位相調整部は、該初期位相記憶部から出力された初期位相のうちの、発振状態にある正弦波関数についての初期位相を増減することにより該正弦波関数を調整するものであることを特徴とする請求項1記載の制御装置。
An initial phase storage unit for storing an initial phase of each sine wave function;
The phase adjustment unit adjusts the sine wave function by increasing / decreasing an initial phase of the sine wave function in an oscillation state among the initial phases output from the initial phase storage unit. The control device according to claim 1.
回転体の回転に同期した同期エラーが発生する制御対象を制御するための制御用コンピュータ内で実行され、該制御用コンピュータを、
前記制御対象の制御目標値と該制御対象の制御達成値との差分からなるエラー値の時間変化からなるエラー波形を求めるフィードバックエラー算出部と、
前記フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいて該制御対象を制御するフィードバック制御部と、
前記フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形に基づいて、該エラー波形の、前記回転体の回転に同期した基本波および各高調波からなる各成分を表わす各正弦波関数の係数を求めることにより、該エラー波形を学習した学習波形を求めるエラー波形学習部と、
前記フィードバックエラー算出部と前記フィードバック制御部との間に配置され、該フィードバックエラー算出部で求められたエラー波形を前記エラー波形学習部で求められた学習波形で補正するフィードフォワード補正部と、
前記エラー波形学習部で係数が求められた各正弦波関数の位相の時間変化を検出する位相変化検出部と、
前記位相変化検出部により検出された位相変化に基づいて、前記各正弦波関数の位相変化量が所定の閾値を越えた発振状態にあるか否かを検出する発振検出部と、
前記各正弦波関数のうち、前記発振検出部で発振状態が検出された正弦波関数の位相を調整する位相調整部とを備えた制御装置として動作させることを特徴とする制御プログラム。
The control computer is executed in a control computer for controlling a control target in which a synchronization error is generated in synchronization with the rotation of the rotating body.
A feedback error calculation unit for obtaining an error waveform composed of a time change of an error value composed of a difference between a control target value of the control object and a control achievement value of the control object;
A feedback control unit that controls the control object based on the error waveform obtained by the feedback error calculation unit;
Based on the error waveform obtained by the feedback error calculation unit, by obtaining the coefficient of each sine wave function representing each component of the error waveform consisting of a fundamental wave and harmonics synchronized with the rotation of the rotating body An error waveform learning unit for obtaining a learning waveform obtained by learning the error waveform;
A feedforward correction unit that is arranged between the feedback error calculation unit and the feedback control unit and corrects an error waveform obtained by the feedback error calculation unit with a learning waveform obtained by the error waveform learning unit;
A phase change detection unit for detecting a time change of the phase of each sine wave function for which a coefficient is obtained by the error waveform learning unit;
Based on the phase change detected by the phase change detection unit, an oscillation detection unit that detects whether the phase change amount of each sine wave function is in an oscillation state exceeding a predetermined threshold;
A control program that operates as a control device including a phase adjustment unit that adjusts a phase of a sine wave function whose oscillation state is detected by the oscillation detection unit among the sine wave functions.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS56132602A (en) * 1980-03-19 1981-10-17 Hitachi Ltd Oscillation suppressing method in feedback control system
WO2003009290A1 (en) * 2001-07-17 2003-01-30 Fujitsu Limited Head follow-up control method, head follow-up control device, and storage device comprising the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56132602A (en) * 1980-03-19 1981-10-17 Hitachi Ltd Oscillation suppressing method in feedback control system
WO2003009290A1 (en) * 2001-07-17 2003-01-30 Fujitsu Limited Head follow-up control method, head follow-up control device, and storage device comprising the same

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