JP2008070933A - 外乱抑圧機能を持つ位置制御方法、位置制御装置および媒体記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外乱抑圧制御のため、ループ特性が変化するフィードバックコントローラ(20)と、外乱周波数に応じた目標ゲインを格納するテーブル(32)と、開ループゲインの校正を行うゲイン校正部(34)とを有する。フィードバックコントローラのループ特性の変化に応じて、テーブルの目標ゲインを用いて、ゲイン校正する。外乱抑圧制御を中断しないで、開ループゲインを校正でき、開ループゲインを外乱に影響されず、正確に校正でき、正確な位置制御が可能となる。
【選択図】図4
Description
図1は、本発明の一実施の形態の位置決め装置の構成図、図2は、図1の磁気ディスクの位置信号の配置図、図3は、図1及び図2の磁気ディスクの位置信号の構成図である。
図4は、本発明の位置制御系の第1の実施の形態のブロック図であり、図1のMCU14が実行する外乱を抑圧する位置決め制御系のブロック図である。図5は、図4の目標ゲインテーブルの説明図、図6、図7は、図4の外乱適応制御の特性図である。
次に、ゲイン校正ブロック34の校正処理を説明する。図8は、ゲイン校正ブロック34が実行するゲイン校正処理フロー図、図9は、その正弦波外乱の説明図である。
図10は、本発明の位置制御系の第2の実施の形態のブロック図である。図中、図4で示したものと同一のものは、同一の記号で示してあり。
図12は、本発明の第3の実施の形態の位置制御系のブロック図、図13は、図12の制御系を現在オブザーバで構成した場合のブロック図、図14は、図13のパラメータテーブルの説明図である。
特に,外乱モデルを整形フィルタの形で設計する場合の極配置においてζ2の値が大きい場合、すなわち、周波数特性において、ノッチフィルタ状の抑圧域の幅が広い場合に、影響が大きい。従って、推定ゲインL1からL5まで,すべての推定ゲインを外乱周波数に応じて変化させる必要がある。この推定ゲインの値は、事前に、極配置法により計算して、テーブル30−2に格納しておく。
前述の外乱オブザーバの設計手順を説明する。先ず、アクチュエータ1を2重積分モデルとしたときの、オブザーバ制御系は、次式(7)のアナログ式で示される。
図19は、図1のMCU14が実行する外乱を抑圧する位置制御系の第4の実施の形態のブロック図である。この位置決め制御系は、外乱周波数を検出し、所定の周波数の正弦波状の外乱を抑圧するための制御系である。図19において、図4で説明したものと同一のものは、同一の記号で示してある。
図20は、図1のMCU14が実行する外乱を抑圧する位置制御系の第5の実施の形態のブロック図である。この位置制御系は、外乱周波数を検出し、所定の周波数の正弦波状の外乱を抑圧するための制御系である。図20において、図4、図12、図19と同一のものは、同一の記号で示してある。
前述の実施の形態では、位置制御装置を、磁気ディスク装置のヘッド位置決め装置の適用の例で説明したが、光ディスク装置等の他の媒体記憶装置や他の対象物を位置制御する装置にも適用できる。又、外乱周波数の数は、必要に応じて、適宜採用でき、それに応じて、外乱モデルの数も適宜採用できる。更に、2次フィルタで実施例を説明したが、1次フィルタや、1次フィルタと2次フィルタの組み合わせを、必要な抑圧周波数に応じて、使用することもできる。
2 スピンドルモータの回転軸
3 ヘッド
4 ディスク
5 スピンドルモータ
6 アクチュエータのVCM駆動回路
7 位置復調回路
8 スピンドルモータの駆動回路
9 バス
10 データの記録再生回路
11 ハード媒体記憶コントローラ
12 MCUのRAM
13 MCUのROM
14 マイクロコントローラユニット
15 ハード媒体記憶コントローラのRAM
16 位置信号
20 外乱抑圧コントローラ
22 プラント
24 位置誤差演算ブロック
26 ゲイン乗算ブロック
28 測定周波数信号加算ブロック
30 外乱抑圧補償ブロック
32 目標ゲインテーブル
34 ゲイン校正ブロック
Claims (10)
- 対象物をアクチュエータにより所定の位置に位置制御する位置制御方法において、
前記対象物の目標位置と前記対象物の現在位置とから位置誤差を演算するステップと、
前記位置誤差から所定のフィードバックループにより、外乱周波数成分を抑圧した制御値を演算し、且つループゲインを乗じて、前記アクチュエータの駆動値を演算する演算ステップと、
前記外乱周波数に応じた目標ループゲインをテーブルから引き出すステップと、
前記フィードバックループに測定周波数の外乱を加え、前記フィードバックループのループゲインを測定するステップと、
前記測定したループゲインと前記目標ループゲインとから、前記制御値演算ステップのループゲインを校正するステップとを有する
ことを特徴とする外乱抑圧機能を持つ位置制御方法。 - 前記目標ループゲインを引き出すステップは、前記外乱周波数に応じた測定周波数を引き出すステップを含み、
前記測定ステップは、前記フィードバックループに引き出した測定周波数の外乱を加え、前記フィードバックループのループゲインを測定するステップからなる
ことを特徴とする請求項1の位置制御方法。 - 前記測定周波数を引き出すステップは、前記外乱周波数と重ならない測定周波数を引き出すステップからなる
ことを特徴とする請求項1の位置制御方法。 - 対象物をアクチュエータにより所定の位置に位置制御する位置制御装置において、
前記対象物の目標位置と前記対象物の現在位置とから位置誤差を演算し、前記位置誤差から所定のフィードバックループにより、外乱周波数成分を抑圧した制御値を演算し、且つループゲインを乗じて、前記アクチュエータの駆動値を演算する制御部と、
前記外乱周波数に応じた目標ループゲインを格納するテーブルとを有し、
前記制御部は、前記外乱周波数に応じた前記目標ループゲインを、前記テーブルから引き出し、前記フィードバックループに測定周波数の外乱を加え、前記フィードバックループのループゲインを測定し、前記測定したループゲインと前記目標ループゲインとから、前記制御値演算ステップのループゲインを校正する
ことを特徴とする位置制御装置。 - 前記制御部は、前記テーブルから、前記外乱周波数に応じた測定周波数を引き出し、前記フィードバックループに引き出した測定周波数の外乱を加え、前記フィードバックループのループゲインを測定する
ことを特徴とする請求項4の位置制御装置。 - 前記制御部は、前記テーブルから、前記外乱周波数と重ならない測定周波数を引き出す
ことを特徴とする請求項4の位置制御装置。 - 前記制御部は、適応制御により、前記位置誤差に従い、前記外乱周波数を推定し、前記推定した外乱周波数に応じて、前記外乱周波数成分を抑圧した制御値を演算し、且つループゲインを乗じて、前記アクチュエータの駆動値を演算する
ことを特徴とする請求項4の位置制御装置。 - 記憶媒体のデータを少なくとも読み取るヘッドと、
前記記憶媒体の所定位置に、前記ヘッドを位置決めするアクチュエータと、
前記ヘッドの目標位置と前記ヘッドから得た現在位置とから位置誤差を演算し、前記位置誤差から所定のフィードバックループにより、外乱周波数成分を抑圧した制御値を演算し、且つループゲインを乗じて、前記アクチュエータの駆動値を演算する制御部と、
前記外乱周波数に応じた目標ループゲインを格納するテーブルとを有し、
前記制御部は、前記外乱周波数に応じた前記目標ループゲインを、前記テーブルから引き出し、前記フィードバックループに測定周波数の外乱を加え、前記フィードバックループのループゲインを測定し、前記測定したループゲインと前記目標ループゲインとから、前記制御値演算ステップのループゲインを校正する
ことを特徴とする媒体記憶装置。 - 前記制御部は、前記テーブルから、前記外乱周波数に応じた測定周波数を引き出し、前記フィードバックループに引き出した測定周波数の外乱を加え、前記フィードバックループのループゲインを測定する
ことを特徴とする請求項8の媒体記憶装置。 - 前記制御部は、適応制御により、前記位置誤差に従い、前記外乱周波数を推定し、前記推定した外乱周波数に応じて、前記外乱周波数成分を抑圧した制御値を演算し、且つループゲインを乗じて、前記アクチュエータの駆動値を演算する
ことを特徴とする請求項8の媒体記憶装置。
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