JP2009076159A - 制御装置、記憶装置および安定性判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドの位置決めを制御する機構を有する記憶装置の安定性を正確に判定すること。
【解決手段】サーボ制御部８１がヘッド１２をフォロイング制御している場合に、外乱印加部８２が、ＶＣＭ駆動部９０から出力されるＶＣＭ駆動電流に外乱電流を印加して、測定部８３が、外乱印加後ＶＣＭ駆動電流と回帰ＶＣＭ駆動電流とからゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性を測定し、それらの測定結果に基づいてナイキスト軌跡を描いたとした場合におけるナイキスト軌跡上の各周波数の点と、複素平面上の点（−１，０）との距離（ナイキスト距離）を測定し、判定部８４が、ナイキスト距離に基づいて記憶装置の安定性を判定する。
【選択図】 図８

Description

この発明は、ヘッドの位置決めを制御する機構の安定性を正確に判定することができる制御装置、記憶装置および安定性判定方法に関する。

従来、磁気ディスク装置は、装置全体のパフォーマンスを低下させないことを目的として、磁気ディスク装置内部の機構（例えば、アクチュエータアームなど）が共振しないように、設計・製造される（例えば、特許文献１および２）。

このように製造された磁気ディスク装置の中にも、磁気ディスク装置の個体差や製造不良等の原因により共振が生じてしまう不良品が存在するので、製造後の磁気ディスク装置は出荷前に検査される。具体的には、この検査は、ヘッドを目的トラックへオントラックさせるためのフィードバック回路へ正弦波等の外乱電流を印加しながら、このフィードバック回路のオープンループ周波数特性を測定することにより行われる。そして、特定の周波数におけるゲインが所定の閾値を超える磁気ディスク装置は、安定性に欠けると判定されて出荷対象外となる。

このように、ゲインのオープンループ周波数特性を用いて磁気ディスク装置の安定性を判定することで、磁気ディスク装置内部の機構が共振するおそれがあるか、共振が生じないまでも外乱等によってヘッドが正常に位置決めできなくなるおそれ（例えば、発振するおそれ）があるかを検査することができる。

特開２００６−２２１６８２号公報 特開平８−１７９８０２号公報

しかしながら、上述した検査手法は、磁気ディスク装置におけるゲインのオープンループ周波数特性のみを用いて磁気ディスク装置の安定性を判定していたので、本来は内部機構が安定している磁気ディスク装置まで不安定と判定することがあるという問題があった。このことは、内部機構が安定している磁気ディスク装置まで出荷対象外としてしまうので、磁気ディスク装置の歩留りが低下するという問題を招いていた。

このようなことから、磁気ディスク装置等の記憶装置の歩留りを向上させるために、記憶装置の内部機構の安定性をいかにして正確に判定するかが重要な課題となっている。

本発明は、上述した問題点（課題）を解消するためになされたものであり、内部機構の安定性を正確に判定することができる制御装置、記憶装置および安定性判定方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一つの態様では、記憶媒体に対して、情報の読み書き、もしくは、そのいずれか一方を行うヘッドの前記記憶媒体に対する相対位置を変化させるシーク機構を駆動する駆動部を制御する制御装置であって、前記ヘッドを記憶媒体上の目標位置に追従させるフォロイング制御を行うサーボ制御部と、前記サーボ制御部により前記ヘッドがフォロイング制御されている場合に、前記駆動部から出力される駆動電流に外乱電流を印加する外乱印加部と、前記外乱印加部により外乱電流が印加された外乱印加後駆動電流と、該外乱印加後駆動電流により前記ヘッドが位置決め制御された後にフォロイング制御を行うために前記駆動部から出力された駆動電流とに基づいて、ゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とを測定する測定部と、前記測定部により測定されたゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいて、前記シーク機構を含む記憶装置の安定性を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の他の態様では、上記の発明の態様において、前記測定部は、測定したゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいてナイキスト軌跡を描いたとした場合に、該ナイキスト軌跡上の点と、複素平面上における実数部の値が−１かつ虚数部の値が０の点との距離であるナイキスト距離を周波数毎に測定し、前記判定部は、前記測定部により測定されたナイキスト距離に基づいて、前記記憶装置の安定性を判定することを特徴とする。

また、本発明の他の態様では、上記の発明の態様において、前記判定部は、前記測定部により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、周波数帯域毎に閾値を記憶する閾値記憶部に記憶されている該周波数に対応する閾値よりも常に長い場合に、前記記憶装置は安定であると判定し、前記測定部により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、前記閾値記憶部に記憶されている該周波数に対応する閾値よりも短くなることがある場合に、前記記憶装置は不安定であると判定することを特徴とする。

また、本発明の他の態様では、上記の発明の態様において、前記判定部は、前記ナイキスト軌跡が、複素平面上において実軸を第３象限から第２象限へ超える際の実数部の値が−１より大きい場合に、前記記憶装置は安定であると判定し、該実数部の値が−１以下である場合に、前記記憶装置は不安定であると判定することを特徴とする。

これらの発明の態様によれば、記憶装置の安定性を正確に判定することができる。すなわち、本来は安定している記憶装置まで不安定と判定してしまうことを低減することができ、その結果、記憶装置の歩留りを向上させることができる。

また、本発明の他の態様では、上記の発明の態様において、前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記シーク機構に入力される駆動電流の所定の周波数帯域が減衰するように、前記駆動部のフィルタ特性を変更させる適用フィルタ変更部をさらに備えることを特徴とする。

また、本発明の他の態様では、上記の発明の態様において、前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、当該の制御装置の帯域を下げる帯域可変部をさらに備えることを特徴とする。

これらの発明の態様によれば、不安定と判定された記憶装置を救済できる可能性があり、その結果、記憶装置の歩留りを向上させることができる。

また、本発明の他の態様では、上記の発明の態様において、前記適用フィルタ変更部は、アイドル中に前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記駆動部のフィルタ特性を変更させることを特徴とする。

また、本発明の他の態様では、上記の発明の態様において、前記帯域可変部は、アイドル中に前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、当該の制御装置の帯域を下げることを特徴とする。

これらの発明の態様によれば、出荷後の記憶装置が経年により周波数特性が変動して、共振や発振が生じるおそれがある場合でも、記憶装置の安定性を保つことができ、その結果、記憶装置の耐久年数を長くすることができる。

なお、本発明の構成要素、表現または構成要素の任意の組合せを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造などに適用したものも本発明の態様として有効である。

本発明の一つの態様によれば、記憶装置の安定性を正確に判定することができる。すなわち、本来は安定している記憶装置まで不安定と判定してしまうことを低減することができ、その結果、記憶装置の歩留りを向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明の一つの態様によれば、不安定と判定された記憶装置を救済できる可能性があり、その結果、記憶装置の歩留りを向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明の一つの態様によれば、出荷後の記憶装置が経年により周波数特性が変動して、共振や発振が生じるおそれがある場合でも、記憶装置の安定性を保つことができ、その結果、記憶装置の耐久年数を長くすることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る制御装置、記憶装置および安定性判定方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施例では、本発明を磁気ディスク装置に適用した場合を例にして説明するが、本発明は、熱磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置のような他の記憶装置においても有効である。また、以下では、一般的な磁気ディスク装置の構成、磁気ディスク装置のオープンループ周波数特性を測定する手法、比較例の磁気ディスク装置による安定性判定方法、実施例１に係る磁気ディスク装置による安定性判定方法を順に説明し、最後に、他の実施例について説明する。

まず、図１および図２を用いて、一般的な磁気ディスク装置の構成について説明する。図１は、一般的な磁気ディスク装置１００の断面図である。同図において、磁気ディスク１１は、各種データを記憶する記憶媒体であり、スピンドルモータ（以下、「ＳＰＭ」という）１６により回転駆動される。

磁気ディスク１１に記憶されているデータのリードやライトは、ヘッド支持機構であるアクチュエータアーム１７の一方の先端に設けられたヘッド１２によって行われる。ヘッド１２は、磁気ディスク１１の回転によって生じる揚力によって、磁気ディスク１１の表面からわずかに浮いた状態を維持してリードやライトを実行する。また、アクチュエータアーム１７のもう一方の端に設けられたヘッド駆動機構であるボイスコイルモータ（以下、「ＶＣＭ」という）１４の駆動により、アクチュエータアーム１７が軸１８を中心とする円弧上を回動し、ヘッド１２が磁気ディスク１１のトラック横断方向にシーク移動し、リードやライトを行う対象のトラックを変更する。

図２は、一般的な磁気ディスク装置１００の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、磁気ディスク装置１００は、磁気ディスク１１と、ヘッド１２と、ヘッドＩＣ（プリアンプＩＣ）１３と、ＶＣＭ１４と、共有バス１５と、ホストインタフェース制御部（以下「ホストＩＦ制御部」と略記する）２０と、バッファ制御部３０と、バッファメモリ３１と、ハードディスクコントローラ部４０と、リードチャネル部５０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）６０と、不揮発メモリ７０と、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）８０と、ＶＣＭ駆動部９０とを有している。

磁気ディスク１１は、金属またはガラス製の円盤（ディスク）状の基板に磁性膜を形成した円盤であり、サーボ制御用データ等を記憶するシステム領域とユーザデータを記憶するユーザ領域とを有する。ここで、サーボ制御用データとは、ヘッド１２の位置決め制御に利用されるデータのことであり、ユーザデータとは、ホストコンピュータ１における処理に利用されるデータのことである。

ヘッド１２は、磁気を電気信号に変換する素子で形成され、回転する磁気ディスク１１の上を浮上しながら、磁気ディスク１１に記憶されているデータのリードやライトを行う。例えば、ヘッド１２は、磁気ディスク１１に磁気で記憶されているサーボ制御用データおよびユーザデータをリードし、電気信号に変換したデータ信号をヘッドＩＣ（プリアンプＩＣ）１３へ送信する。ヘッドＩＣ１３は、ヘッド１２によってリードされたデータ信号を前置増幅し、リードチャネル部５０へ送信する。

ここで、ヘッド１２が、磁気ディスク１１上の所定の位置でユーザデータのリードやライトを行うためには、ヘッド１２が磁気ディスク１１上の所定の位置に位置決めされるように、位置決め制御が行われる必要がある。このようなヘッド１２の位置決め制御は、ＶＣＭ１４、ＭＰＵ８０およびＶＣＭ駆動部９０によって実現される。

ＶＣＭ１４は、ＶＣＭ駆動部９０によって駆動されるモータであり、モータを回転することで、図１に示したアクチュエータアーム１７を動作させて、ヘッド１２の位置決め制御を行う。共有バス１５は、磁気ディスク装置１００内の各処理部を接続し、処理部間における種々の情報の受け渡しを行う。

ホストＩＦ制御部２０は、磁気ディスク装置１００の上位装置であるホストコンピュータ１に接続され、ホストコンピュータ１との間の通信を制御する。バッファ制御部３０は、バッファメモリ３１を制御する。バッファメモリ３１は、ホストコンピュータ１と磁気ディスク装置１００との間でやり取りされる情報などを一時的に記憶する。

ハードディスクコントローラ部４０は、ホストコンピュータ１と磁気ディスク装置１００との間で転送されるデータのエラーチェックなどを行う。例えば、ハードディスクコントローラ部４０は、ホストＩＦ制御部２０を介して、ホストコンピュータ１からデータ（ユーザデータ）の入力を受け付け、データにエラー訂正コードを追加して、リードチャネル部５０へ送信する。また、例えば、ハードディスクコントローラ部４０は、リードチャネル部５０からデータ（サーボ制御用データまたはユーザデータ）の入力を受け付け、必要に応じてエラー訂正を行い、ＭＰＵ８０またはホストコンピュータ１へ送信する。

リードチャネル部５０は、ヘッド１２が磁気ディスク１１からデータをライトした時に、ヘッドＩＣ１３から出力されるデータ信号を増幅し、ＡＤ変換および復調などの所定の処理を行い、また、磁気ディスク１１にライトするデータのコード変調を行う。ＲＡＭ６０および不揮発メモリ７０は、ＭＰＵ８０において動作するファームウェアプログラムや種々の制御用のデータを格納する。

ＭＰＵ８０は、所定の制御プログラム（ファームウェアプログラム）により磁気ディスク装置１００の主制御や、ヘッド１２の位置決め制御を行う。すなわち、ＭＰＵ８０は、ホストコンピュータ１からのコマンドを解読して各処理部を制御し、磁気ディスク１１のデータのリードやライトを統括制御する。

ＶＣＭ駆動部９０は、ＭＰＵ８０からＶＣＭ制御信号の入力を受け付け、このＶＣＭ制御信号に基づいてＶＣＭ１４を駆動させるためのＶＣＭ駆動電流を生成し、生成したＶＣＭ駆動電流をＶＣＭ１４に入力する。

ここで、ＶＣＭ１４、ＭＰＵ８０およびＶＣＭ駆動部９０によって実行されるヘッド１２の位置決め制御について具体的に説明する。まず、ＭＰＵ８０は、ホストコンピュータ１からコマンドを受け付けると、コマンドを解読してデータをリードやライトをするための磁気ディスク上の目標位置を算出する。そして、ＭＰＵ８０は、ヘッドＩＣ１３とリードチャネル部５０とハードディスクコントローラ部４０とを介して、ヘッド１２によって磁気ディスク１１からリードされたサーボ制御用データを受け付け、サーボ制御用データを用いてヘッド１２の現在位置を算出する。

そして、ＭＰＵ８０は、ヘッド１２の現在位置から目標位置までの距離に基づいてＶＣＭ制御信号を生成し、生成したＶＣＭ制御信号をＶＣＭ駆動部９０に入力する。ＶＣＭ制御信号が入力されたＶＣＭ駆動部９０は、ＶＣＭ駆動電流をＶＣＭ１４に入力してＶＣＭ１４を駆動させる。このようにして、ヘッド１２の位置決め制御がなされる。

その後、ＭＰＵ８０は、ヘッド１２を磁気ディスク１１上にオントラックさせて追従させるフォロイング制御（オントラック制御またはトラック追従制御とも呼ばれる）を行う。具体的には、ＭＰＵ８０は、ヘッド１２が位置決め制御された後に、ヘッド１２によって磁気ディスク１１からリードされたサーボ制御用データを受け付ける。そして、ＭＰＵ８０は、ヘッド１２の現在位置を算出し、現在位置と目標位置との位置偏差がゼロになるようにＶＣＭ制御信号をＶＣＭ駆動部９０に入力する。かかるＶＣＭ制御信号を受け付けたＶＣＭ駆動部９０が、ＶＣＭ駆動電流をＶＣＭ１４に入力して、ＶＣＭ１４を駆動させることで、ヘッド１２が目標位置に移動する。

このように、ヘッド１２が位置決め制御されたされた後に、ヘッド１２の現在位置（サーボ制御用データ）をＭＰＵ８０にフィードバックすることで、振動などの外力による影響を受けてヘッド１２がアクチュエータアーム１７の可動方向に移動して目標位置からオフトラックした場合に、ヘッド１２が目標位置に復帰するようにＶＣＭ１４の駆動制御がなされる。

次に、磁気ディスク装置１００のオープンループ周波数特性を測定する手法について説明する。ここで言う「磁気ディスク装置１００のオープンループ周波数特性」とは、フォロイング制御を行う際にフィードバック制御を行う磁気ディスク装置１００の内部機構（図２に示した例では、ヘッド１２、ヘッドＩＣ１３、ＶＣＭ１４、リードチャネル部５０およびＶＣＭ駆動部９０）のオープンループ周波数特性を示す。

図３は、磁気ディスク装置１００のオープンループ周波数特性を測定する手法を説明するための図である。同図に示した例では、Ｃ（ｓ）は、コントローラと呼ばれる要素であり、図２に示したＶＣＭ駆動部９０に該当する。Ｐ（ｓ）は、制御対象であり、図２に示したＶＣＭ１４に該当する。ｒ（ｓ）は、ヘッド１２をシーク動作させる時にＭＰＵ８０から入力されるＶＣＭ制御信号である。

磁気ディスク装置１００のオープンループ周波数特性を測定する場合、ＭＰＵ８０は、ヘッド１２を磁気ディスク１１上の任意のトラックでフォロイング動作をさせる。フォロイング動作中であるので、ＶＣＭ駆動部９０（Ｃ（ｓ））は、ヘッド１２を目標位置に移動させるためのＶＣＭ駆動電流ｕ１（ｓ）を出力する。このとき、ＭＰＵ８０は、ＶＣＭ駆動電流ｕ１（ｓ）に、特性を測定したい周波数の外乱電流ｄ（ｓ）を印加する。外乱電流が印加されたＶＣＭ駆動電流（以下、外乱電流が印加されたＶＣＭ駆動電流を「外乱印加後ＶＣＭ駆動電流」という）ｕ２（ｓ）がＶＣＭ１４（Ｐ（ｓ））に入力されヘッド１２が位置決め制御される。

そして、ＭＰＵ８０は、ヘッド１２からサーボ制御用データをフィードバック制御により受け付け、ヘッド１２の現在位置と目標位置との位置偏差がゼロになるようにＶＣＭ制御信号をＶＣＭ駆動部９０に入力する。かかるＶＣＭ制御信号を受け付けたＶＣＭ駆動部９０は、ＶＣＭ駆動電流（以下、外乱印加後ＶＣＭ駆動電流によりヘッド１２が位置決め制御された後に、再度位置決め制御をするためにＶＣＭ駆動部９０から出力されるＶＣＭ駆動電流を「回帰ＶＣＭ駆動電流」という）ｕ３（ｓ）を出力する。

このようにして、ＭＰＵ８０は、外乱電流ｄ（ｓ）の周波数を測定したい範囲で変化させて、その都度、外乱印加後ＶＣＭ駆動電流ｕ２（ｓ）と回帰ＶＣＭ駆動電流ｕ３（ｓ）を取得して、これらのｕ２（ｓ）およびｕ３（ｓ）に基づいて磁気ディスク装置１００のオープンループ周波数特性を測定する。

なお、Ｐ（ｓ）・Ｃ（ｓ）の伝達関数は以下のように求められる。
まず、ｕ３（ｓ）は、
ｕ３（ｓ）＝Ｃ（ｓ）・ｒ（ｓ）−Ｃ（ｓ）・Ｐ（ｓ）・ｕ２（ｓ）
と表され、フォロイング動作中であるため、ｒ（ｓ）＝０により、
ｕ３（ｓ）＝−（Ｃ（ｓ）・Ｐ（ｓ）・ｕ２（ｓ））
という式が得られる。したがって、オープンループ伝達関数Ｐ（ｓ）・Ｃ（ｓ）は、
Ｐ（ｓ）・Ｃ（ｓ） ＝ −（ｕ３（ｓ）／ｕ２（ｓ））
と求められる。

次に、比較例の磁気ディスク装置１００による安定性判定方法について説明する。なお、本明細書中で、「安定と判定」や「安定であると判定」等の記載をする場合、「安定性のマージンが十分あると判定」ということを示す。また、「不安定と判定」や「不安定であると判定」等の記載をする場合、「不安定または安定性のマージンが小さいと判定」ということを示す。磁気ディスク装置１００による安定性判定処理は、磁気ディスク装置１００が製造された後、検査工程において行われる。具体的には、検査工程において磁気ディスク装置１００の電源が入れられると、磁気ディスク装置１００内のＭＰＵ８０が不揮発メモリ７０に記憶されている安定性判定プログラムを読み出して実行する。

安定性判定プログラムが実行されると、まず、ＭＰＵ８０は、ヘッド１２をフォロイング動作させ、上述したオープンループ周波数特性の測定手法を用いて、磁気ディスク装置１００のゲインのオープンループ周波数特性（以下、ゲインのオープンループ周波数特性を「ゲイン周波数特性」という）を測定する。

そして、ＭＰＵ８０は、特定の周波数におけるゲインが、不揮発メモリ７０に記憶されている閾値を超えない場合、磁気ディスク装置１００の内部機構（例えば、ＶＣＭ駆動部９０やＶＣＭ１４など）に共振や発振が生じるおそれがないので、磁気ディスク装置１００は安定であると判定する。一方、ＭＰＵ８０は、特定の周波数におけるゲインが閾値を超える場合、磁気ディスク装置１００の内部機構に共振や発振が生じるおそれがあるので、磁気ディスク装置１００は不安定であると判定する。

図４は、磁気ディスク装置１００のゲイン周波数特性の測定結果の一例を示す図である。同図に示した例では、図中の（ａ）の周波数帯域において、ゲインが閾値を超えている。したがって、ＭＰＵ８０は、同図に示したようにゲイン周波数特性が測定された磁気ディスク装置は不安定であると判定する。

そして、ＭＰＵ８０は、磁気ディスク装置１００の安定性を判定した後、安定性判定結果を示すデータを磁気ディスク１１のシステム領域に書き込むようハードディスクコントローラ部４０に指示する。

このように、比較例の安定性判定方法では、磁気ディスク装置１００のゲイン周波数特性を測定し、測定したゲインが所定の閾値を超えるか否かを判定することで、磁気ディスク装置１００の安定性を判定していた。

しかしながら、比較例の安定性判定方法は、磁気ディスク装置１００のゲイン周波数特性のみを用いて磁気ディスク装置１００の安定性を判定していたので、本来は安定している磁気ディスク装置１００まで不安定と判定することがあるという問題があった。このことは、安定している磁気ディスク装置１００まで出荷対象外としてしまうので、磁気ディスク装置の歩留りが低下するという問題を招いていた。

次に、実施例１に係る磁気ディスク装置による安定性判定方法の概要について説明する。実施例１に係る磁気ディスク装置による安定性判定処理では、ゲイン周波数特性に加えて、磁気ディスク装置１００の位相のオープンループ周波数特性（以下、位相のオープンループ周波数特性を「位相周波数特性」という）を測定し、「ナイキストの安定判別法」を用いて磁気ディスク装置の安定性を判定する。なお、磁気ディスク装置のオープンループ周波数特性の測定手法は、上述した測定手法と同様である。

図５は、図４に示したゲイン周波数特性が測定された磁気ディスク装置から測定された位相周波数特性を示す図である。図６は、図４および図５に示した測定結果に基づいて描いたナイキスト軌跡を示す図である。図６に示したナイキスト軌跡は、複素平面上の実軸を第３象限から第２象限へ超える際に、（実数部の値，虚数部の値）＝（−１，０）の点の右側を通るので、「ナイキストの安定判別法」によれば、このナイキスト軌跡を描く制御系システムは安定していると判定できる。すなわち、図４および図５に示した測定結果が得られた磁気ディスク装置は安定していることを示す。

上述したように、比較例の安定性判定方法を用いると、図４に示した測定結果が得られた磁気ディスク装置は不安定であると判定されるが、「ナイキストの安定判別法」を用いて判定すれば、安定であると判定される。実施例１に係る磁気ディスク装置は、この「ナイキストの安定判別法」に着目して、磁気ディスク装置の安定性を判定する。

実施例１に係る磁気ディスク装置の安定性判定方法について具体的に説明する。実施例１に係る磁気ディスク装置は、実際には、図６に示したようなナイキスト軌跡を描いて磁気ディスク装置の安定性を判定するのではなく、ゲイン周波数特性と位相周波数特性の測定結果に基づいてナイキスト軌跡を描いたとした場合におけるナイキスト軌跡上の各周波数の点と、複素平面上の点（−１，０）との距離（以下、ナイキスト軌跡上の点と、複素平面状の点（−１，０）との距離を「ナイキスト距離」という）が所定の閾値を超えるか否かを判定することにより磁気ディスク装置の安定性を判定する。

具体的には、実施例１に係る磁気ディスク装置は、各周波数におけるナイキスト距離が所定の閾値よりも常に長い場合、ナイキスト軌跡が複素平面上において実軸を第３象限から第２象限へ超える際の実数部の値（以下、ナイキスト軌跡が複素平面上において実軸を第３象限から第２象限へ超える際の実数部の値を「判定用実数値」という）を測定する。

そして、実施例１に係る磁気ディスク装置は、判定用実数値が「−１」より大きい場合に、磁気ディスク装置は安定であると判定し、判定用実数値が「−１」以下である場合に、磁気ディスク装置は不安定であると判定する。一方、実施例１に係る磁気ディスク装置は、各周波数におけるナイキスト距離が所定の閾値よりも短くなることがある場合に、磁気ディスク装置は不安定であると判定する。

なお、判定用実数値を測定する理由は、ナイキスト軌跡が複素平面上の点（−１，０）より実軸のマイナス側を通る場合は、「ナイキストの安定判別法」によれば、不安定である制御系システムと判定されるが、ナイキスト距離のみによって安定性を判定すると、このことが判定できないからである。

このように、各周波数におけるナイキスト距離と、判定用実数値とを測定することで、どのようなナイキスト軌跡を描くかが特定でき、その結果、「ナイキストの安定判別法」を用いて磁気ディスク装置の安定性を判定することができる。

図７は、図６に示したナイキスト軌跡におけるナイキスト距離の測定結果を示す図である。同図に示した例では、ナイキスト距離が閾値よりも短くなる周波数が存在しないため、同図に示したようにナイキスト距離が測定された磁気ディスク装置は安定であると判定される。

以上のように、実施例１に係る磁気ディスク装置は、ゲイン周波数特性と位相周波数特性を測定し、制御系システムの安定性を判定する手法である「ナイキストの安定判別法」を用いて磁気ディスク装置の安定性を判定するので、比較例の安定性判定方法と比較して、磁気ディスク装置の安定性を正確に判定することができる。すなわち、本来は安定しているディスク装置まで不安定であると判定してしまうことを低減することができ、その結果、磁気ディスク装置の歩留りを向上させることができる。

次に、実施例１に係る磁気ディスク装置２００の要部構成について説明する。なお、磁気ディスク装置２００の概略構成は、図２に示した磁気ディスク装置１００の概略構成と同様である。図８は、実施例１に係る磁気ディスク装置２００の要部構成を示す図である。同図に示すように、磁気ディスク１１は、システム領域１１ａと、ユーザ領域１１ｂとを有する。システム領域１１ａは、サーボ制御用データや安定性判定結果を記憶する。ユーザ領域１１ｂは、ユーザデータを記憶する。

不揮発メモリ７０は、閾値テーブル７１を有する。閾値テーブル７１は、安定性を有するナイキスト距離の閾値を記憶する。この閾値には、複数台の安定である磁気ディスク装置からナイキスト距離を測定し、それらの測定結果の平均値を設定してもよい。なお、閾値は、すべての周波数において同一の値としてもよいし、所定の周波数帯域毎に異なる値としてもよい。また、実施例１では、ナイキスト距離の閾値を不揮発メモリ７０に記憶する例を示すが、システム領域１１ａに記憶してもよい。

ＭＰＵ８０は、サーボ制御部８１と、外乱印加部８２と、測定部８３と、判定部８４と、判定結果書込部８５とを有する。なお、ＭＰＵ８０は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）やＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。

サーボ制御部８１は、磁気ディスク１１上の所定の位置にヘッド１２を位置決め制御する処理部である。具体的には、サーボ制御部８１は、ヘッド１２がリードしたサーボ制御用データを用いて、ヘッド１２の現在位置を算出して、ヘッド１２の現在位置から目標位置までの距離に基づいてＶＣＭ制御信号を生成し、生成したＶＣＭ制御信号をＶＣＭ駆動部９０に入力する。また、サーボ制御部８１は、フォロイング制御時に、ヘッド１２の現在位置と目標位置との位置偏差がゼロになるようにＶＣＭ制御信号をＶＣＭ駆動部９０に入力する。

外乱印加部８２は、ＶＣＭ駆動部９０が出力するＶＣＭ駆動電流に、特性を測定したい周波数の正弦波等の外乱電流を印加する処理部である。測定部８３は、外乱印加後ＶＣＭ駆動電流と回帰ＶＣＭ駆動電流とを取得して、ゲイン周波数特性と位相周波数特性とを測定し、それらの測定結果からナイキスト距離を測定する処理部である。

判定部８４は、磁気ディスク装置２００の安定性を判定し、安定性判定結果を判定結果書込部８５へ出力する処理部である。具体的には、判定部８４は、測定部８３により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、閾値テーブル７１に記憶されている閾値よりも常に長い場合、判定用実数値を測定する。そして、判定部８４は、判定用実数値が「−１」より大きい場合に、磁気ディスク装置２００は安定であると判定し、判定用実数値が「−１」以下である場合に、磁気ディスク装置２００は不安定であると判定する。

一方、判定部８４は、測定部８３により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、閾値テーブル７１に記憶されている閾値よりも短くなることがある場合に、磁気ディスク装置２００は不安定であると判定する。

判定結果書込部８５は、判定部８４から安定性判定結果を受け付けて、ハードディスクコントローラ部４０に対して、安定性判定結果をシステム領域１１ａにライトするように指示する処理部である。

また、ＶＣＭ駆動部９０は、ノッチフィルタ９１と、ディジタルアナログコンバータ（以下、「ＤＡＣ」という）９２とを有する。ノッチフィルタ９１は、サーボ制御部８１から入力されるＶＣＭ制御信号の一部の周波数帯域を急激に減衰させ、ＤＡＣ９２へ出力する。ＤＡＣ９２は、ノッチフィルタ９１から入力されたＶＣＭ制御信号（ディジタル信号）をＶＣＭ駆動電流（アナログ信号）に変換してＶＣＭ１４へ出力する。

次に、実施例１に係る磁気ディスク装置２００による安定性判定処理について説明する。図９は、実施例１に係る磁気ディスク装置２００による安定性判定処理手順を示すフローチャートである。

磁気ディスク装置２００は、検査工程において電源が入れられると、ＭＰＵ８０が不揮発メモリ７０に記憶されている安定性判定プログラムを読み出して実行する。すると、同図に示すように、ＭＰＵ８０は、ヘッド１２を磁気ディスク１１上の任意のトラックでフォロイング動作をさせる（ステップＳ１０１）。

そして、外乱印加部８２は、ＶＣＭ駆動部９０から出力されるＶＣＭ駆動電流に、特性を測定したい周波数の外乱電流を印加する（ステップＳ１０２）。その後、外乱印加後ＶＣＭ駆動電流がＶＣＭ１４に入力されヘッド１２が位置決め制御されると、サーボ制御部８１は、ヘッド１２によってシステム領域１１ａからリードされたサーボ制御用データを受け付け、目標位置との位置偏差がゼロになるようにＶＣＭ制御信号をＶＣＭ駆動部９０に入力する。そして、ＶＣＭ駆動部９０から回帰ＶＣＭ駆動電流が出力される。

測定部８３は、外乱印加後ＶＣＭ駆動電流と回帰ＶＣＭ駆動電流とを取得して、ゲイン周波数特性と位相周波数特性とを測定して（ステップＳ１０３）、それらの測定結果からナイキスト距離を測定する（ステップＳ１０４）。

外乱印加部８２は、特性を測定したいすべての周波数の外乱電流を印加し終えるまで（ステップＳ１０５否定）、ＶＣＭ駆動部９０から出力されるＶＣＭ駆動電流に、特性を測定したい周波数に変更した外乱電流を印加する（ステップＳ１０２）。そして、測定部８３は、ゲイン周波数特性と位相周波数特性とを測定して（ステップＳ１０３）、それらの測定結果からナイキスト距離を測定する（ステップＳ１０４）。

特性を測定したいすべての周波数の外乱電流を印加した場合（ステップＳ１０５肯定）、判定部８４は、測定部８３により測定された各周波数におけるナイキスト距離に基づいて磁気ディスク装置２００の安定性を判定する。

具体的には、判定部８４は、ナイキスト距離が閾値テーブル７１に記憶されている閾値よりも常に長い場合（ステップＳ１０６否定）、判定用実数値を測定する。そして、判定部８４は、判定用実数値が「−１」より大きければ（ステップＳ１０７否定）、磁気ディスク装置２００は安定であると判定し、安定性判定結果を判定結果書込部８５へ出力する。

かかる安定性判定結果を受け付けた判定結果書込部８５は、磁気ディスク装置２００が安定であることを示すデータを、ハードディスクコントローラ部４０とリードチャネル部５０とヘッドＩＣ１３のライトドライバとヘッド１２とを介して、システム領域１１ａにライトする（ステップＳ１０８）。

一方、測定部８３により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、閾値テーブル７１に記憶されている閾値よりも短くなることがある場合（ステップＳ１０６肯定）、または、ナイキスト距離が閾値よりも常に長い場合であっても（ステップＳ１０６否定）、判定用実数値が「−１」以下である場合（ステップＳ１０７肯定）、判定部８４は、磁気ディスク装置２００は不安定であると判定し、安定性判定結果を判定結果書込部８５へ出力する。

かかる安定性判定結果を受け付けた判定結果書込部８５は、磁気ディスク装置２００が不安定であることを示すデータを、ハードディスクコントローラ部４０とリードチャネル部５０とヘッドＩＣ１３のライトドライバとヘッド１２とを介して、システム領域１１ａにライトする（ステップＳ１０９）。

上述してきたように、実施例１に係る磁気ディスク装置２００は、磁気ディスク装置２００のゲイン周波数特性と位相周波数特性を測定し、「ナイキストの安定判別法」を用いて磁気ディスク装置２００の安定性を判定するように構成したので、磁気ディスク装置２００の安定性を正確に判定することができる。

上記実施例１では、磁気ディスク装置２００が不安定であると判定された場合、磁気ディスク装置２００が不安定であることを示すデータをシステム領域１１ａにライトする例を示したが、実施例２では、磁気ディスク装置が不安定であると判定された場合、ノッチフィルタ９１のフィルタ特性を変更し、再度安定性判定処理を行う例を示す。

図１０は、実施例２に係る磁気ディスク装置３００の要部構成を示す図である。なお、磁気ディスク装置３００の概略構成は、図２に示した磁気ディスク装置１００の概略構成と同様である。図１０に示すように、不揮発メモリ７０は、実施例１における不揮発メモリ７０と比較して、適用フィルタテーブル７２を新たに有する。

適用フィルタテーブル７２は、ノッチフィルタ９１に適用するフィルタ係数の候補を複数パターン記憶する。ノッチフィルタ９１にどのパターンのフィルタ係数を適用するかは、システム領域１１ａに適用パターンデータとして記憶されている。

また、ＭＰＵ８０は、実施例１におけるＭＰＵ８０と比較して、適応フィルタ変更部８６を新たに有する。適応フィルタ変更部８６は、判定部８４により磁気ディスク装置２００が不安定であると判定された場合に、ハードディスクコントローラ部４０とリードチャネル部５０とヘッドＩＣ１３とヘッド１２とを介して、システム領域１１ａに記憶されている適用パターンデータを変更し、再度安定性判定処理を行わせる。また、適応フィルタ変更部８６は、適用フィルタテーブル７２に記憶されているすべてのパターンをノッチフィルタ９１に適用した場合、ノッチフィルタ９１にすべてのパターンを試したこと示す情報を判定結果書込部８５へ出力する。

次に、実施例２に係る磁気ディスク装置３００による安定性判定処理について説明する。図１１は、実施例２に係る磁気ディスク装置３００による安定性判定処理手順を示すフローチャートである。同図に示した処理手順は、図９に示した安定性判定処理手順におけるナイキスト距離を測定する処理までは同様の手順（ステップＳ２０１〜Ｓ２０５）であるため、その説明を省略する。

図１１に示すように、測定部８３により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、閾値テーブル７１に記憶されている閾値よりも短くなることがある場合（ステップＳ２０６肯定）、または、判定用実数値が「−１」以下である場合（ステップＳ２０７肯定）、判定部８４は、磁気ディスク装置３００は不安定であると判定し、安定性判定結果を適応フィルタ変更部８６に出力する。

かかる安定性判定結果を受け付けた適応フィルタ変更部８６は、適用フィルタテーブル７２に記憶されているすべてのパターンをノッチフィルタ９１に適用していない場合（ステップＳ２０９否定）、システム領域１１ａに記憶されている適用パターンデータを変更し（ステップＳ２１０）、再度安定性判定処理を行わせる（ステップＳ２０２）。

一方、適応フィルタ変更部８６は、適用フィルタテーブル７２に記憶されているすべてのパターンをノッチフィルタ９１に適用した場合（ステップＳ２０９肯定）、ノッチフィルタ９１にすべてのパターンを試したこと示す情報を判定結果書込部８５へ出力する。かかる情報を受け付けた判定結果書込部８５は、磁気ディスク装置３００が不安定であることを示すデータを、ハードディスクコントローラ部４０とリードチャネル部５０とヘッドＩＣ１３のライトドライバとヘッド１２とを介して、システム領域１１ａにライトする（ステップＳ２１１）。

上述してきたように、実施例２に係る磁気ディスク装置３００は、磁気ディスク装置３００が不安定であると判定された場合に、ノッチフィルタ９１のフィルタ特性を変更し、再度安定性判定処理を行うように構成したので、不安定であると判定された磁気ディスク装置３００を救済することができる可能性があり、その結果、磁気ディスク装置の歩留りを向上させることができる。

上記実施例２では、磁気ディスク装置３００が不安定であると判定された場合に、ノッチフィルタ９１のフィルタ特性を変更する例を示したが、実施例３では、磁気ディスク装置内のＭＰＵ８０の帯域を下げる例について示す。なお、ここで言う「帯域」とは、磁気ディスク装置のオープンループ周波数特性におけるゲインが「０」ｄＢとなる周波数を示す。

図１２は、実施例３に係る磁気ディスク装置４００の要部構成を示す図である。なお、磁気ディスク装置４００の概略構成は、図２に示した磁気ディスク装置１００の概略構成と同様である。図１２に示すように、ＭＰＵ８０は、実施例２におけるＭＰＵ８０と比較して、適応フィルタ変更部８６の代わりに帯域可変部８７を新たに有する。

帯域可変部８７は、磁気ディスク装置４００のＭＰＵ８０の帯域を下げ、再度安定性判定処理を行わせる処理部である。具体的には、帯域可変部８７は、判定部８４により磁気ディスク装置４００が不安定であると判定された場合に、ＭＰＵ８０により実行されるフォロイング制御の一部を構成するＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御の各要素（比例、積分、微分）の係数（パラメータ）を下げる。ＰＩＤ制御の各要素の係数を下げることで、ＭＰＵ８０の帯域を下げることができ、磁気ディスク装置４００の内部機構に共振や発振が生じないようにすることができる可能性がある。

なお、帯域可変部８７は、ＰＩＤ制御の各要素の係数を、予め決められた範囲内で下げて再度安定性判定処理を行わせる。この予め決められた範囲内でＰＩＤ制御の各要素の係数を下げ続けても磁気ディスク装置４００が安定であると判定されない場合は、判定結果書込部８５は、磁気ディスク装置４００は不安定であると判定する。

上述してきたように、実施例３に係る磁気ディスク装置４００は、磁気ディスク装置４００が不安定であると判定された場合に、ＭＰＵ８０の帯域を下げ、再度安定性判定処理を行うように構成したので、不安定であると判定された磁気ディスク装置４００を救済することができる可能性があり、その結果、磁気ディスク装置の歩留りを向上させることができる。

なお、上記実施例２および３に係る磁気ディスク装置は、出荷前の検査工程においてのみ安定性判定処理を行うだけでなく、出荷後であってもアイドル中や起動直後に、安定性判定処理を行ってもよい。これにより、出荷後のディスク装置が経年により周波数特性が変動して、共振や発振が生じるおそれがある場合でも、磁気ディスク装置の安定性を保つことができ、その結果、磁気ディスク装置の耐久年数を長くすることができる。なお、ここで言う「アイドル中」とは、磁気ディスク装置がホストコンピュータからコマンドが入力されずに、リードやライトを行わない状態を示す。

（付記１）記憶媒体に対して、情報の読み書き、もしくは、そのいずれか一方を行うヘッドの前記記憶媒体に対する相対位置を変化させるシーク機構を駆動する駆動部を制御する制御装置であって、
前記ヘッドを記憶媒体上の目標位置に追従させるフォロイング制御を行うサーボ制御部と、
前記サーボ制御部により前記ヘッドがフォロイング制御されている場合に、前記駆動部から出力される駆動電流に外乱電流を印加する外乱印加部と、
前記外乱印加部により外乱電流が印加された外乱印加後駆動電流と、該外乱印加後駆動電流により前記ヘッドが位置決め制御された後にフォロイング制御を行うために前記駆動部から出力された駆動電流とに基づいて、ゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とを測定する測定部と、
前記測定部により測定されたゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいて、前記シーク機構を含む記憶装置の安定性を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする制御装置。

（付記２）前記測定部は、測定したゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいてナイキスト軌跡を描いたとした場合に、該ナイキスト軌跡上の点と、複素平面上における実数部の値が−１かつ虚数部の値が０の点との距離であるナイキスト距離を周波数毎に測定し、
前記判定部は、前記測定部により測定されたナイキスト距離に基づいて、前記記憶装置の安定性を判定することを特徴とする付記１に記載の制御装置。

（付記３）前記判定部は、前記測定部により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、周波数帯域毎に閾値を記憶する閾値記憶部に記憶されている該周波数に対応する閾値よりも常に長い場合に、前記記憶装置は安定であると判定し、前記測定部により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、前記閾値記憶部に記憶されている該周波数に対応する閾値よりも短くなることがある場合に、前記記憶装置は不安定であると判定することを特徴とする付記２に記載の制御装置。

（付記４）前記判定部は、前記ナイキスト軌跡が、複素平面上において実軸を第３象限から第２象限へ超える際の実数部の値が−１より大きい場合に、前記記憶装置は安定であると判定し、該実数部の値が−１以下である場合に、前記記憶装置は不安定であると判定することを特徴とする付記２または３に記載の制御装置。

（付記５）前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記シーク機構に入力される駆動電流の所定の周波数帯域が減衰するように、前記駆動部のフィルタ特性を変更させる適用フィルタ変更部をさらに備えることを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の制御装置。

（付記６）前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、当該の制御装置の帯域を下げる帯域可変部をさらに備えることを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の制御装置。

（付記７）前記適用フィルタ変更部は、アイドル中に前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記駆動部のフィルタ特性を変更させることを特徴とする付記５に記載の制御装置。

（付記８）前記帯域可変部は、アイドル中に前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、当該の制御装置の帯域を下げることを特徴とする付記６に記載の制御装置。

（付記９）記憶媒体に対して、情報の読み書き、もしくは、そのいずれか一方を行うヘッドの前記記憶媒体に対する相対位置を変化させるシーク機構を駆動する駆動部を有する記憶装置であって、
前記ヘッドを記憶媒体上の目標位置に追従させるフォロイング制御を行うサーボ制御部と、
前記サーボ制御部により前記ヘッドがフォロイング制御されている場合に、前記駆動部から出力される駆動電流に外乱電流を印加する外乱印加部と、
前記外乱印加部により外乱電流が印加された外乱印加後駆動電流と、該外乱印加後駆動電流により前記ヘッドが位置決め制御された後にフォロイング制御を行うために前記駆動部から出力された駆動電流とに基づいて、ゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とを測定する測定部と、
前記測定部により測定されたゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいて、当該の記憶装置の安定性を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする記憶装置。

（付記１０）前記測定部は、測定したゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいてナイキスト軌跡を描いたとした場合に、該ナイキスト軌跡上の点と、複素平面上における実数部の値が−１かつ虚数部の値が０の点との距離であるナイキスト距離を周波数毎に測定し、
前記判定部は、前記測定部により測定されたナイキスト距離に基づいて、当該の記憶装置の安定性を判定することを特徴とする付記９に記載の記憶装置。

（付記１１）周波数帯域毎に閾値を記憶する閾値記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記測定部により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、前記閾値記憶部に記憶されている該周波数に対応する閾値よりも常に長い場合に、当該の記憶装置は安定であると判定し、前記測定部により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、前記閾値記憶部に記憶されている該周波数に対応する閾値よりも短くなることがある場合に、当該の記憶装置は不安定であると判定することを特徴とする付記１０に記載の記憶装置。

（付記１２）前記判定部は、前記ナイキスト軌跡が、複素平面上において実軸を第３象限から第２象限へ超える際の実数部の値が−１より大きい場合に、当該の記憶装置は安定であると判定し、該実数部の値が−１以下である場合に、当該の記憶装置は不安定であると判定することを特徴とする付記１０または１１に記載の記憶装置。

（付記１３）前記判定部により当該の記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記シーク機構に入力される駆動電流の所定の周波数帯域が減衰するように、前記駆動部のフィルタ特性を変更させる適用フィルタ変更部をさらに備えることを特徴とする付記９〜１２のいずれか１つに記載の記憶装置。

（付記１４）前記判定部により当該の記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記駆動部を制御する制御装置の帯域を下げる帯域可変部をさらに備えることを特徴とする付記９〜１２のいずれか１つに記載の記憶装置。

（付記１５）前記適用フィルタ変更部は、アイドル中に前記判定部により当該の記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記駆動部のフィルタ特性を変更させることを特徴とする付記１３に記載の記憶装置。

（付記１６）前記帯域可変部は、アイドル中に前記判定部により当該の記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記制御装置の帯域を下げることを特徴とする付記１４に記載の記憶装置。

（付記１７）記憶媒体に対して、情報の読み書き、もしくは、そのいずれか一方を行うヘッドの前記記憶媒体に対する相対位置を変化させるシーク機構を駆動する駆動部を有する記憶装置の安定性を判定する安定性判定方法であって、
前記ヘッドを記憶媒体上の目標位置に追従させるフォロイング制御を行うサーボ制御ステップと、
前記サーボ制御ステップにより前記ヘッドがフォロイング制御されている場合に、前記駆動部から出力される駆動電流に外乱電流を印加する外乱印加ステップと、
前記外乱印加ステップにより外乱電流が印加された外乱印加後駆動電流と、該外乱印加後駆動電流により前記ヘッドが位置決め制御された後にフォロイング制御を行うために前記駆動部から出力された駆動電流とに基づいて、ゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とを測定する測定ステップと、
前記測定ステップにより測定されたゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいて、前記記憶装置の安定性を判定する判定ステップと
を含んだことを特徴とする安定性判定方法。

（付記１８）前記測定ステップは、測定したゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいてナイキスト軌跡を描いたとした場合に、該ナイキスト軌跡上の点と、複素平面上における実数部の値が−１かつ虚数部の値が０の点との距離であるナイキスト距離を周波数毎に測定し、
前記判定ステップは、前記測定ステップにより測定されたナイキスト距離に基づいて、前記記憶装置の安定性を判定することを特徴とする付記１７に記載の安定性判定方法。

（付記１９）前記判定ステップにより前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記シーク機構に入力される駆動電流の所定の周波数帯域が減衰するように、前記駆動部のフィルタ特性を変更させる適用フィルタ変更ステップをさらに備えることを特徴とする付記１７または１８に記載の安定性判定方法。

（付記２０）前記判定ステップにより前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記駆動部を制御する制御装置の帯域を下げる帯域可変ステップをさらに備えることを特徴とする付記１７または１８に記載の安定性判定方法。

以上のように、本発明に係る制御装置、記憶装置および安定性判定方法は、記憶装置の安定性を判別する場合に有用であり、特に、記憶装置の安定性を正確に判定することが必要な場合に適している。また、記憶装置の安定性を判定した結果、不安定であると判定された磁気ディスク装置を救済することが必要な場合に適している。

一般的な磁気ディスク装置の断面図である。 一般的な磁気ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。 磁気ディスク装置のオープンループ周波数特性を測定する手法を説明するための図である。 磁気ディスク装置のゲイン周波数特性の測定結果の一例を示す図である。 図４に示したゲイン周波数特性が測定された磁気ディスク装置から測定された位相周波数特性を示す図である。 図４および図５に示した測定結果に基づいて描いたナイキスト軌跡を示す図である。 図６に示したナイキスト軌跡におけるナイキスト距離の測定結果を示す図である。 実施例１に係る磁気ディスク装置の要部構成を示す図である。 実施例１に係る磁気ディスク装置による安定性判定処理手順を示すフローチャートである。 実施例２に係る磁気ディスク装置の要部構成を示す図である。 実施例２に係る磁気ディスク装置による安定性判定処理手順を示すフローチャートである。 実施例３に係る磁気ディスク装置の要部構成を示す図である。

符号の説明

１ ホストコンピュータ
１１ 磁気ディスク
１１ａ システム領域
１１ｂ ユーザ領域
１２ ヘッド
１３ ヘッドＩＣ
１４ ＶＣＭ
１５ 共有バス
１６ ＳＰＭ
１７ アクチュエータアーム
１８ 軸
２０ ホストＩＦ制御部
３０ バッファ制御部
３１ バッファメモリ
４０ ハードディスクコントローラ部
５０ リードチャネル部
６０ ＲＡＭ
７０ 不揮発メモリ
７１ 閾値テーブル
７２ 適用フィルタテーブル
８０ ＭＰＵ
８１ サーボ制御部
８２ 外乱印加部
８３ 測定部
８４ 判定部
８５ 判定結果書込部
８６ 適応フィルタ変更部
８７ 帯域可変部
９０ ＶＣＭ駆動部
９１ ノッチフィルタ
９２ ＤＡＣ
１００、２００、３００、４００ 磁気ディスク装置

Claims (10)

1. 記憶媒体に対して、情報の読み書き、もしくは、そのいずれか一方を行うヘッドの前記記憶媒体に対する相対位置を変化させるシーク機構を駆動する駆動部を制御する制御装置であって、
   前記ヘッドを記憶媒体上の目標位置に追従させるフォロイング制御を行うサーボ制御部と、
   前記サーボ制御部により前記ヘッドがフォロイング制御されている場合に、前記駆動部から出力される駆動電流に外乱電流を印加する外乱印加部と、
   前記外乱印加部により外乱電流が印加された外乱印加後駆動電流と、該外乱印加後駆動電流により前記ヘッドが位置決め制御された後にフォロイング制御を行うために前記駆動部から出力された駆動電流とに基づいて、ゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とを測定する測定部と、
   前記測定部により測定されたゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいて、前記シーク機構を含む記憶装置の安定性を判定する判定部と
   を備えたことを特徴とする制御装置。
2. 前記測定部は、測定したゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいてナイキスト軌跡を描いたとした場合に、該ナイキスト軌跡上の点と、複素平面上における実数部の値が−１かつ虚数部の値が０の点との距離であるナイキスト距離を周波数毎に測定し、
   前記判定部は、前記測定部により測定されたナイキスト距離に基づいて、前記記憶装置の安定性を判定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記判定部は、前記測定部により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、周波数帯域毎に閾値を記憶する閾値記憶部に記憶されている該周波数に対応する閾値よりも常に長い場合に、前記記憶装置は安定であると判定し、前記測定部により測定された各周波数におけるナイキスト距離が、前記閾値記憶部に記憶されている該周波数に対応する閾値よりも短くなることがある場合に、前記記憶装置は不安定であると判定することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記判定部は、前記ナイキスト軌跡が、複素平面上において実軸を第３象限から第２象限へ超える際の実数部の値が−１より大きい場合に、前記記憶装置は安定であると判定し、該実数部の値が−１以下である場合に、前記記憶装置は不安定であると判定することを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
5. 前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記シーク機構に入力される駆動電流の所定の周波数帯域が減衰するように、前記駆動部のフィルタ特性を変更させる適用フィルタ変更部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の制御装置。
6. 前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、当該の制御装置の帯域を下げる帯域可変部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の制御装置。
7. 前記適用フィルタ変更部は、アイドル中に前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、前記駆動部のフィルタ特性を変更させることを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
8. 前記帯域可変部は、アイドル中に前記判定部により前記記憶装置は不安定であると判定された場合に、当該の制御装置の帯域を下げることを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
9. 記憶媒体に対して、情報の読み書き、もしくは、そのいずれか一方を行うヘッドの前記記憶媒体に対する相対位置を変化させるシーク機構を駆動する駆動部を有する記憶装置であって、
   前記ヘッドを記憶媒体上の目標位置に追従させるフォロイング制御を行うサーボ制御部と、
   前記サーボ制御部により前記ヘッドがフォロイング制御されている場合に、前記駆動部から出力される駆動電流に外乱電流を印加する外乱印加部と、
   前記外乱印加部により外乱電流が印加された外乱印加後駆動電流と、該外乱印加後駆動電流により前記ヘッドが位置決め制御された後にフォロイング制御を行うために前記駆動部から出力された駆動電流とに基づいて、ゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とを測定する測定部と、
   前記測定部により測定されたゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいて、当該の記憶装置の安定性を判定する判定部と
   を備えたことを特徴とする記憶装置。
10. 記憶媒体に対して、情報の読み書き、もしくは、そのいずれか一方を行うヘッドの前記記憶媒体に対する相対位置を変化させるシーク機構を駆動する駆動部を有する記憶装置の安定性を判定する安定性判定方法であって、
    前記ヘッドを記憶媒体上の目標位置に追従させるフォロイング制御を行うサーボ制御ステップと、
    前記サーボ制御ステップにより前記ヘッドがフォロイング制御されている場合に、前記駆動部から出力される駆動電流に外乱電流を印加する外乱印加ステップと、
    前記外乱印加ステップにより外乱電流が印加された外乱印加後駆動電流と、該外乱印加後駆動電流により前記ヘッドが位置決め制御された後にフォロイング制御を行うために前記駆動部から出力された駆動電流とに基づいて、ゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とを測定する測定ステップと、
    前記測定ステップにより測定されたゲインのオープンループ周波数特性と位相のオープンループ周波数特性とに基づいて、前記記憶装置の安定性を判定する判定ステップと
    を含んだことを特徴とする安定性判定方法。

Images