JP2009123270A - 磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路の設計方法、同設計方法により設計されたフィードフォワード制御回路を有する磁気ディスク装置及び同設計方法により設計されたフィードフォワード制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクフラッタの影響を効果的に低減可能な磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御が可能な構成を提供することを目的とする。
【解決手段】磁気ディスクを回転させた状態で当該磁気ディスクの振動を測定し、振動のスペクトラムから磁気ディスクフラッタによる振動の周波数であるフラッタ周波数を求め、フラッタ周波数の各々に対しゲインのピークを有する、フラッタ周波数毎のフィルタを設計し、フラッタ周波数毎のフィルタを合成することにより前記磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路を得る構成とした。
【選択図】図１１

Description

本発明は磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路の設計方法、同設計方法により設計されたフィードフォワード制御回路を有する磁気ディスク装置及び同設計方法により設計されたフィードフォワード制御回路に関する。

磁気ディスク装置においては、その記録密度の上昇に伴い、磁気ヘッドを磁気ディスク上の所定のトラックへ追従させる磁気ヘッドの位置決め制御に高い精度が求められている。

このような状況において、外乱のひとつである、磁気ディスクが回転することによって生じる風に起因する、磁気ディスク自体のディスク平面と垂直な方向の振動(以下「ディスクフラッタ」と称する)が、上記磁気ヘッドの位置決め制御の精度に及ぼす影響が大きい場合がある。

このディスクフラッタが上記磁気ヘッドの位置決め制御において生じ得る位置誤差に及ぼす影響を低下させるため、通常のフィードバック（以下「FB」とも称する）制御に加え、圧電素子や容量センサよりなる振動センサなどを、磁気ヘッドを回動可能に支持するサスペンション又はアーム上や磁気ディスク装置のハウジングに設けることで磁気ディスクの振動を検出し、フィードフォワード(以下「FF」とも称する)制御を実施する手法が提案されている（特許文献１，３，４参照）。

これらの従来技術では磁気ディスク装置に対しFF制御回路が1つのみ設けられるため、磁気ディスクが複数枚ある磁気ディスク装置では、磁気ディスクによって周波数やゲインが異なるディスクフラッタのモードを加味した制御が困難と考えられる。

また磁気ディスク装置における、全てのサスペンション又はアーム上に振動センサを貼り付け、それぞれの磁気ヘッドを搭載しているサスペンション又はアームについて設けられた振動センサの出力を用い各磁気ヘッドの位置決め制御を実施する手法も考えられる。その場合、磁気ヘッドの数に応じて振動センサや振動センサの出力を増幅するアンプ等が必要となり、製品コストが増加してしまう。

図１は従来の一例の磁気ディスク装置における磁気ディスク、磁気ヘッド及び振動センサの位置関係を模式的に示す正面図である。

図１の例では、全てのサスペンション又はアーム上に磁気センサを取り付けてディスクフラッタを検出し、振動センサの出力を用い、一台のFF制御回路により全ての磁気ヘッドの位置決め制御を行う。

しかしながら図示の如く磁気ディスクが複数枚ある磁気ディスク装置においては、磁気ディスク毎に、周波数が異なるディスクフラッタのモードが存在する場合がある。したがって複数枚の全ての磁気ディスクついて共通の一台のFF制御回路による制御では制御の効果が不十分となる場合があると考えられる。ここでディスクフラッタのモードについては、例えば特許文献５，非特許文献１、非特許文献２等に記載されている。

また、ディスクフラッタによる外乱を抑圧するため、上記の如く振動センサを全てのサスペンション又はアーム上に取り付けようとすると、上記の如く振動センサや振動センサの出力を増幅するアンプの数が多くなり、コストの面での問題が生じてしまう。
特開２００３−２１７２４４号公報 特開２００６−１０７７０８号公報 米国特許第６，７７１，４５４号 米国特許第６，８８８，６９４号 米国特許第７，０１２，７７７号 Ｇ． Ｆｅｒｒｅｔｔｉ、 ｅｔ al．、 "Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅｓ" ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｍａｇｎ．、 Ｖｏｌ．7、 Ｎｏ．2、 Ｊｕｎ．， 2002． Ｌ． Ｇｕｏ， ｅｔ al．、 "Ｄｉｓｋ Ｆｌｕｔｔｅｒ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ＨＤＤ Ｓｅｒｖｏ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ" ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｍａｇｎ．、 Ｖｏｌ．37、 Ｎｏ．２、 Ｍａｒ．、２００１．

本発明は上記問題点に鑑み、磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御において、磁気ディスクのディスクフラッタの影響を加味し効果的に磁気ヘッドの位置決め制御における精度を向上可能な構成のフィードフォワード制御回路の設計方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、磁気ディスク装置において磁気ディスクを回転させた状態で当該磁気ディスクの振動を測定し、このようにして測定された振動のスペクトラムから磁気ディスクフラッタによる振動の周波数であるフラッタ周波数を求め、このようにして求められたフラッタ周波数の各々に対しゲインのピークを有する、フラッタ周波数毎のフィルタを求め、このようにして得られたフラッタ周波数毎のフィルタを合成することにより磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路を得るようにした。

このように実際に磁気ディスクを回転させて得た当該磁気ディスクの振動の測定データを使用することにより、当該磁気ディスクに特有のディスクフラッタの周波数であるフラッタ周波数を得、当該フラッタ周波数の各々に対しゲインのピークを有するフラッタ周波数毎のフィルタを求め、このようにして得られたフラッタ周波数毎のフィルタを合成することにより磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路を得るため、各磁気ディスク特有のディスクフラッタの特性に適合した特性を有し、もって磁気ディスクのディスクフラッタの影響を加味して、より効果的に磁気ヘッドの位置決め制御の精度を向上し得るフィードフォワード制御回路を得ることが可能となる。

本発明によれば、磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御において、磁気ディスクのディスクフラッタの影響を加味し効果的に磁気ヘッドの位置決め精度を向上し得るフィードフォワード制御回路を得ることが可能となる。

以下に本発明の実施例について述べる。

図２は、本発明の一実施例による磁気ディスク装置としてのハードディスク装置の概略構成を示す平面図である。

同図に示す如く、本ハードディスク装置は記録媒体である磁気ディスク１１０、これを回転駆動するスピンドルモータ１２０、磁気ディスク１１０に情報を書き込み、或いは磁気ディスク１１０に記録された情報を読み取る磁気ヘッド１３０、アームの回動動作によってこのヘッド１３０を磁気ディスク１１０の径方向に移動するアクチュエータアームアッセンブリ１４０、このアクチュエータアームアッセンブリの回動動作を制御するための磁気回路１６０を有する。

図２７はアクチュエータアームアッセンブリ１４０と磁気回路１６０を合せたヘッドスタックアッセンブリの一例の斜視図である。

磁気回路１６０には、アーム１５０−１〜１５０−３（以下、総称してアーム１５０と称する場合がある）が搭載されており、アーム１５０の先端にサスペンション１４５−１、アーム１５０−２の先端にサスペンション１４５−１と１４５−２、アーム１５０−３の先端にサスペンション１４５−４（以下、サスペンション１４５−１〜１４５−４を総称してサスペンション１４５と称する場合がある）が設けられ、各サスペンション１４５−１〜１４５−４上に磁気ヘッド１３０−１〜１３０−４（磁気ヘッド１３０−１〜１３０−４を総称して磁気ヘッド１３０と称する場合がある。）がそれぞれ搭載されている。これらアーム１５０とサスペンション１４５とによりアクチュエータアームアッセンブリ１４０が構成される。

以下、アーム１５０−１、サスペンション１４５−１、磁気ヘッド１３０−１の組をヘッド１と、アーム１５０−２、サスペンション１４５−２、磁気ヘッド１３０−２の組をヘッド２と、アーム１５０−２、サスペンション１４５−３、磁気ヘッド１３０−３をヘッド３と、アーム１５０−３、サスペンション１４５−４、磁気ヘッド１３０−４の組をヘッド４とヘッド番号を振る。

図３は図２に示すハードディスク装置の制御系のブロック構成を示す。

この制御系は磁気ヘッド１３０で磁気ディスク１１０から読み取られた信号を増幅するプリアンプ１７１、増幅された再生信号を処理してサーボ情報とデータ信号とに分離し、サーボ情報をサーボコントローラ１７６に送り且つデータ信号をハードディスクコントローラ１７４に送るリードチャネル回路１７５、データ信号に所定の処理を施してホスト装置２００に送るハードディスクコントローラ１７４、上記サーボ情報を基にアクチュエータアームアッセンブリ１４０を制御するＶＣＭドライバに対する制御信号を生成し且つスピンドルモータ１２０を制御するＳＰＭドライバに対する制御信号を生成するサーボコントローラ１７６、上記制御信号に基づいてＶＣＭ(ボイスコイルモータ)１６０を介してアクチュエータアームアッセンブリ１４０の動作を制御するＶＣＭドライバ１７２、並びにスピンドルモータ１２０を介して磁気ディスク１１０の回転制御を行うＳＰＭドライバ１７３よりなる。

図３の構成では、サーボコントローラ１７６に含まれるVCMコントローラが当該磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御を担う制御系の部分として機能する。

図４は、この磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御に係る制御系の部分の一例のブロック線図を示す。

図４において、当該制御系の部分は、スイッチSW1,SW2,FB制御回路２０、FF制御回路１０、スイッチSW3及びボイスコイルモータ１６０を有する。

FF制御回路１０はFF制御回路１，１１及びFF制御回路２，１２を含む。

サスペンション１４５−１及び１４５−３にはディスクフラッタ検出用の振動センサ５０−１，５０−２（以下、総称して振動センサ５０と称する場合がある）が設けられている。

図４の制御系の部分の例の場合、４個の磁気ヘッド１３０−１〜１３０−４のうち、磁気ヘッド１３０−１，１３０−２の対が一の磁気ディスク(図４では図示を省略)の両面にそれぞれ対向し、磁気ヘッド１３０−３，１３０−４が他の磁気ディスク（図４では図示を省略）の両面にそれぞれ対向している。

図５はこれら各磁気ディスクと上記各磁気ヘッド及び振動センサとの関係を模式的に示す正面図である。

図５に示される如く、４個の磁気ヘッド１３０−１〜１３０−４のうち、磁気ヘッド１３０−１，１３０−２の対が一の磁気ディスク１１０−１（総称して磁気ディスク１１０と称する場合がある）の両面にそれぞれ対向し、磁気ヘッド１３０−３，１３０−４が他の磁気ディスク１３０−２の両面にそれぞれ対向している。又、振動センサ５０−１は一の磁気ディスク１１０−１を挟む上側のサスペンション１４５−１に搭載され当該磁気ディスク１１０−１のディスクフラッタを検出し、振動センサ５０−２は他の磁気ディスク１１０−２（総称して磁気ディスク１１０と称する場合がある）を挟む上側のサスペンション１４５−３に搭載され当該磁気ディスク１１０−２のディスクフラッタを検出する。

各磁気ヘッドが対向する磁気ディスク上の位置誤差信号は、図３とともに上記したサーボ情報として得られ、当該サーボ情報に基づき、FB制御回路２０にてボイスコイルモータ１６０に対する制御信号が生成される。この制御信号により制御されるボイスコイルモータ１６０の回動動作により、各サスペンション１４５−１〜１４５−４上の磁気ヘッド１３０−１〜１３０−４が駆動される。このようにして、上記位置誤差を無くし各磁気ヘッドが対向する磁気ディスクの所定のトラック上に精度よく位置するように制御がなされる。

又、振動センサ５０−１，５０−２から得られたディスクフラッタの信号がＦＦ制御回路１０に送信され、FB制御回路２０の出力に制御量を付加する。その結果、磁気ディスクのディスクフラッタによる位置誤差量を加味した制御信号がボイスコイルモータ１６０に印加されるようになり、もって磁気ディスクのディスクフラッタの影響を加味した磁気ヘッドの位置決め制御が可能となり、もって磁気ヘッドの位置決め精度を効果的に向上可能となる。

ここでスイッチＳＷ１は各磁気ヘッド１３０−１〜１３０−４から得られる位置信号に基づいた位置誤差信号を選択してFB制御回路２０に送信する機能を有する。又スイッチＳＷ２は振動センサ５０−１，５０−２から得られるディスクフラッタの信号を選択してＦＦ制御回路１０に送信する機能を有する。更にスイッチＳＷ３は、磁気ヘッド１３０−１又は１３０−３（上側）が選択された際にはＦＦ制御回路１０からの出力をそのまま通過させ、磁気ヘッド１３０−２又は１３０−３（下側）が選択された際にはFF制御回路１０の出力の符号を反転させる機能を有する。

上記一の磁気ディスク１１０−１用の磁気ヘッド１３０−１（上側）の位置決め制御の際にはスイッチＳＷ１にて磁気ヘッド１３０−１から得られる位置信号に基づいた位置誤差信号が選択されてＦＢ制御回路２０に送られる。他方スイッチＳＷ２では上記一の磁気ディスク１１０−１用の振動センサ５０−１からのディスクフラッタの信号が選択されてＦＦ制御回路１０に送信される。又FF制御回路１０では上記一の磁気ディスク１１０−１用のＦＦ制御回路１，１１が選択される。またスイッチＳＷ３では、当該磁気ヘッド１３０−１が当該一の磁気ディスク１１０−１の上側の磁気ヘッドであるため、ＦＦ制御回路１０の出力をそのまま通過させる。

他方上記一の磁気ディスク１１０−１用の磁気ヘッド１３０−２（下側）の位置決め制御の際にはスイッチＳＷ１にて磁気ヘッド１３０−２から得られる位置信号に基づいた位置誤差信号が選択されてＦＢ制御回路２０に送られる。他方スイッチＳＷ２では上記一の磁気ディスク１１０−１用の振動センサ５０−１からのディスクフラッタの信号が選択されてＦＦ制御回路１０に送信される。又FF制御回路１０では上記一の磁気ディスク１１０−１用のＦＦ制御回路１，１１が選択される。またスイッチＳＷ３では、当該磁気ヘッド１３０−２が当該一の磁気ディスク１１０−１の下側の磁気ヘッドであるため、ＦＦ制御回路１０の出力の符号を反転させて出力する。

同様に上記他の磁気ディスク１１０−２用の磁気ヘッド１３０−３（上側）の位置決め制御の際にはスイッチＳＷ１にて磁気ヘッド１３０−３から得られる位置信号に基づいた位置誤差信号が選択されてＦＢ制御回路２０に送られる。他方スイッチＳＷ２では上記他の磁気ディスク１１０−２用の振動センサ５０−２からのディスクフラッタの信号が選択されてＦＦ制御回路１０に送信される。又FF制御回路１０では上記他の磁気ディスク１１０−２用のＦＦ制御回路２，１２が選択される。またスイッチＳＷ３では、当該磁気ヘッド１３０−３が当該他の磁気ディスク１１０−２の上側の磁気ヘッドであるため、ＦＦ制御回路１０の出力をそのまま通過させる。

他方上記他の磁気ディスク１１０−２用の磁気ヘッド１３０−４（下側）の位置決め制御の際にはスイッチＳＷ１にて磁気ヘッド１３０−４から得られる位置信号に基づいた位置誤差信号が選択されてＦＢ制御回路２０に送られる。他方スイッチＳＷ２では上記他の磁気ディスク１１０−２用の振動センサ５０−２からのディスクフラッタの信号が選択されてＦＦ制御回路１０に送信される。又FF制御回路１０では上記他の磁気ディスク１１０−２用のＦＦ制御回路２，１２が選択される。またスイッチＳＷ３では、当該磁気ヘッド１３０−４が当該他の磁気ディスク１１０−２の下側の磁気ヘッドであるため、ＦＦ制御回路１０の出力の符号を反転させて出力する。

このように、磁気ディスクに対し、上側に磁気ヘッドについての位置決め制御の場合と、下側の磁気ヘッドについての位置決め制御の場合とで、FF制御回路１０の出力の符号を反転させる。これは、図２１とともに後述するディスクフラッタが磁気ヘッドの位置決め制御に与える影響についての説明から明らかなように、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置関係が逆となった場合、ディスクフラッタのよる磁気ヘッドの位置決め制御に対する影響が逆方向となるためである。

図３中、サーボコントローラ１７６に含まれるVCMコントローラが図４中のFB制御回路２０及びFF制御回路１２としての機能を有する。又図３中、図４に示されるスイッチSW1,SW2,SW3並びに振動センサ５０−１，５０−２周りの構成の表示は省略されている。

図４，５に示す如く、磁気ディスクごとにFF制御回路を設け、位置決めを行う磁気ヘッドが対向する磁気ディスクに応じたFF制御回路を用いて制御を実施することにより、より効果的にディスクフラッタによる外乱を抑圧することができる。

さらに、ディスクフラッタは磁気ディスクの垂直方向の振動であり、同じ磁気ディスクを共有するサスペンション又はアーム上の振動センサが検出するディスクフラッタは位相が１８０度異なるだけであることを考慮に入れ、図５とともに上記の如く、磁気ディスク1枚につき、当該磁気ディスクを挟む1組の磁気ヘッドのいずれかを搭載しているサスペンション又はアームについて振動センサを設け、同じ磁気ディスクを共有する磁気ヘッド間で振動センサ出力を共有してFF制御を実施することで、外乱抑圧の性能を低下させることなく、振動センサや必要なアンプの数を減らすことができ、コストを低減させることができる。

或いは図６に示す如く、磁気ディスク装置おいて、１つのサスペンションまたはアーム上にのみ振動センサ５０を搭載し、この振動センサ出力を用いて全磁気ヘッド１３０−１〜１３０−４の位置決めを行うことで、磁気ディスク固有のディスクフラッタのモードの影響で多少の性能は落ちる場合が考えられるものの、さらに振動センサや必要なアンプの数を減らすことが可能となる。

このように本発明の実施例によれば、磁気ヘッドを搭載するサスペンション又はアーム上に圧電素子などを用いたディスクフラッタ検出用の振動センサを設け、この振動センサの出力を用いて磁気ヘッドの位置決め制御を行う磁気ディスク装置において、磁気ディスクごとに1つのＦＦ制御回路を設け、磁気ヘッドの位置決めを行う際にその磁気ヘッドを有する磁気ディスクに応じたFF制御回路を用いる。

又その場合、上記振動センサを、磁気ディスク1枚につき、当該磁気ディスクを挟む1組の磁気ヘッドのうちどちらか1つの磁気ヘッドを搭載するサスペンション又はアーム上に取り付けることが可能である。

又その場合、全ての振動センサは、磁気ディスクを挟む上下1組の磁気ヘッドのうち、上または下のどちらか統一された片側の磁気ヘッドを搭載するサスペンション又はアーム上にのみ取り付けられるように構成することが可能である。

又その場合、磁気ヘッドの位置決め制御をする際は、振動センサを設けた側の磁気ヘッドでは振動センサ出力をそのまま用いてFF制御を行い、振動センサを設けていない側の磁気ヘッドでは、同じ磁気ディスクを共有する他のサスペンション又はアーム上にある振動センサの振動センサ出力の符号を反転してFF制御をするように構成することが可能である。

或いは振動センサは複数の磁気ディスクに対し共通に1つのサスペンション又はアームにのみ取り付けるように構成することが可能である。

その場合、位置決め制御をする際、それぞれの磁気ディスクに対し、振動センサが搭載されている側の磁気ヘッド(上側または下側)と同じ側にある磁気ヘッドでは振動センサ出力をそのまま用いてFF制御を行い、逆側では振動センサ出力の符号を反転してFF制御を行うように構成することが可能である。

次に上記ＦＦ制御回路１、１１或いはFF制御回路２，１２の設計方法について説明する。

上記の如く、振動センサ５０を磁気ディスク１１０一枚につき１つのみ設けた場合でも振動センサ５０を磁気ディスク１１０毎に個別に設けた場合と同等の制御性能を達成するため、このＦＦ制御回路として図７に示される如くの周波数特性を持ったものを用いる。

このＦＦ制御回路の特徴は、図７中の楕円で囲まれた部分のように、磁気ヘッドから得られる位置誤差の信号と振動センサの出力に見られるディスクフラッタの周波数（すなわちそれぞれ図８、図９中、中央の２つの楕円に囲まれた部分の周波数であり、それぞれ同じ周波数である）付近の周波数においてピークを持った形とする。そしてその他の周波数では、図７に示されるように、ゲインがディスクフラッタの周波数におけるレベルより十分に小さくする。

このような周波数特性を有するFF制御回路は、図１０に示される如く、２次フィルタ１つで１つのピークを構成するようにして実現することが出来る。

そして磁気ディスクが複数枚ある磁気ディスク装置では、磁気ディスクによってディスクフラッタの周波数（ディスクフラッタの周波数をフラッタ周波数とも称する）やゲインが異なることがあるため、磁気ディスクごとにFF制御回路を設け、個々のFF制御回路のゲインのピークを、該当する磁気ディスクのディスクフラッタの周波数に合致させるように構成する。

本発明の実施例で使用する振動センサ５０は、磁気ヘッド１３０を搭載するサスペンション又はアーム上に貼り付けられる。よって振動センサ５０はディスクフラッタに起因しないサスペンション等の振動(図９中、両端の破線の楕円に囲まれた部分)も検知してしまう。さらに、このサスペンション等の振動は、ヘッド番号によって周波数やゲインが異なることがある。

振動センサ５０の出力をそのまま用いてFF制御を行うと、振動センサ５０が検知した上記ディスクフラッタ以外の振動の影響で、全体として位置決め精度は悪化することが考えられる。そこで図７のような周波数特性を持つFF制御回路を用いることで、振動センサ５０が検知したディスクフラッタ以外の振動の影響をなくし、ディスクフラッタに起因する外乱を効果的に抑圧するようにした。すなわち、図７の周波数特性は、ディスクフラッタの周波数（すなわちフラッタ周波数であって、図７中、楕円で囲われた部分）のゲインを大きくする一方、それ以外の周波数（図７中、矢印で示された部分）ではゲインを小さくしている。したがってディスクフラッタ以外の振動による影響を効果的に低減可能である。

図１１はこのような構成のFF制御回路の設計方法の流れを説明するためのフローチャートである。

次式（１）は図１２のような周波数特性（上記図７と同様のもの）を持つFF制御回路の伝達関数の一例である。

上記の如く、この例では、ディスクフラッタのモード毎の成分（以下フラッタ成分と称する）の周波数（すなわちフラッタ周波数）のピーク1つを一の2次フィルタで構成する。

上記式（１）中、sはラプラス演算子、ｍはディスクフラッタのモード数、ζ_1i、ω_1i、ζ_2i、ω_2iはそれぞれ減衰係数、固有角周波数で、設計パラメータである。

以下に説明する例では、フラッタ成分は低周波数域にあるモードから順に番号を振ることにする。

図１１のステップＳ１で、磁気ディスク毎の位置誤差信号（以下ＰＥＳとも称する）の測定結果（例えば図１３に示されるスペクトラムであり、図８と同様のもの）から、当該磁気ディスクが有するディスクフラッタのフラッタ周波数を得る。

ここでは図１６とともに後述の如く、レーザドップラ振動計によって測定された磁気ディスクの上下振動のスペクトラムから当該磁気ディスクが有するディスクフラッタのフラッタ周波数を求めることもできる。

次にステップＳ２において、フラッタ周波数毎のフィルタの伝達関数を得るため、上記式（１）中、固有角周波数ω_1i、ω_2iとして、それぞれ該当するフラッタ成分の周波数範囲の最大値、最小値付近に決める。更にダンピング係数ζ_1i、ζ_2iを調整することにより、当該フィルタが有するゲインのピークの高さを決める。

ここでは振動センサが拾う外乱(すなわちディスクフラッタ以外の振動)の影響を抑えるため、ＰＥＳのスペクトラム上、後述するFF制御回路が満たさなければならない条件（すなわちフラッタ成分が最小になるようなFF制御回路のゲイン／位相条件）を満たしつつ必要最低限覆うような態様で該当するフラッタ周波数の周波数範囲を覆うような周波数特性を有するよう該当するフィルタの各パラメータを決定する。

ただし、現在設計しているものがFF制御回路であり、フラッタ成分を抑圧するために満たさなければならないゲイン／位相条件があるため、これらを満たすようにζ、ωの値を調整する（ステップＳ３）。これをｍ回繰り返す（ステップＳ４、Ｓ５）。

図１２はｍ=4としたときのFF制御回路の周波数特性の例である。

図１４に、この設計方法を用いて作成した、図1２のFF制御回路を構成する4つのフィルタ（すなわちフィルタ１〜フィルタ４）の周波数特性（図１０のものと同様のもの）を示す。

又図１５はこのFF制御回路による効果を示す図である。図１５中、破線は図１３に示されるPESのスペクトラムを示し、実線はFF制御回路の機能により改善されたPESのスペクトラムを示す。

ここで上記図１１中ステップS2における、フラッタ成分の周波数範囲の決め方として、例えば当該フラッタ成分の周りに他のピークがない場合は、フラッタ成分のピーク近くの周波数でゲインの変化が小さい周波数の範囲を当該フラッタ成分の周波数範囲として得る。又、当該フラッタ成分の周りに他のピークが有る場合には、当該他のピークとフラッタ成分のピークとの間の周波数でゲインが最小になる周波数を当該フラッタ成分のピークの前後でそれぞれ求め、このようにして求められた、当該フラッタ成分のピークの前後でゲインが最小となる周波数の間の周波数の範囲を当該フラッタ成分の周波数範囲として得る。

次に、このＦＦ制御回路の設計方法において、ヘッド番号による個体差を吸収する方法について述べる。

上記の如く、磁気ヘッドを搭載するサスペンション上に振動センサを搭載するため、振動センサはディスクフラッタ以外にサスペンションやアームの振動を検知してしまう。そのため、これらサスペンションやアームの振動のモードを有する周波数についてFF制御回路のゲインを下げるように構成することで、これらの、ヘッド番号により異なり得るサスペンションやアームの振動のモードによる影響を排除する。

すなわちこのサスペンションやアームの振動のモードはヘッド番号によって異なるため、厳密な調整を行おうとすると磁気ヘッドごとにFF制御回路の調整が要される。しかしながらFF制御回路に図１２に示す如くの周波数特性を持たせることにより、フラッタ成分に対応する周波数以外についてゲインを下げ、ヘッド番号によって異なる周波数を有するサスペンションやアームの振動による影響をなくすことができる。

また、図４とともに上述の如く磁気ディスクごとにFF制御回路を設けることにより、磁気ディスクが複数枚ある磁気ディスク装置における磁気ディスクの個体差(ディスクフラッタのモードが出現する様子の相違)による影響も排除することができる。

又、ディスクフラッタによる磁気ヘッドの位置決めに対する影響の排除の効果につき、ある場合(すなわち磁気ディスクによってディスクフラッタの周波数が変わらないような場合)においては、図６とともに上述の如く、磁気ディスクごとに振動センサを一個ではなく、磁気ディスク装置に一個のみの振動センサを設けることで、ディスクフラッタの影響を排除する性能を落とさずに磁気ディスクの位置決め制御を達成することが可能となる。

図１６は、磁気ディスク装置において、当該磁気ディスクを回転させその際の磁気ヘッドの位置誤差信号（ＰＥＳ）の測定値を得るとともに、当該磁気ディスクに生ずる振動を、上記振動センサ及び別途用意するレーザドップラ振動計（ＬＤＶ）にて測定することによって、当該ＰＥＳのスペクトラム及び振動センサ並びにレーザドップラ振動計の出力から、当該磁気ディスクのディスクフラッタの周波数（すなわち、ディスクフラッタのモード）を求める（すなわち図１１中ステップＳ１の工程）方法について説明するための図である。

すなわち図１６に示す如く、図２とともに上述した、FF制御回路を搭載する磁気ディスク装置につき、レーザドップラ振動計により当該磁気ディスクの上下振動を直接測定する。そしてレーザドップラ振動計による測定結果のスペクトラムとＰＥＳや振動センサの出力のスペクトラムとを比較し、各スペクトラム中、どのピークがディスクフラッタによるものかを判断する。

レーザドップラ振動計による測定結果を示す図１７中、５個の楕円で囲われた部分がディスクフラッタによる振動を示すものであることが判断できる。その結果、同じ周波数を有する、振動センサの出力を示す図１８中の５個の楕円で囲われた部分及び、ＰＥＳを示す図１９中、３個の楕円で囲われた部分がディスクフラッタによる振動を示し（図１８の場合）、或いはディスクフラッタによる位置誤差を示す（図１９の場合）ことが判断できる。

図２０は図４に示された制御系の部分のブロック線図を示す。このような構成は、例えば特許文献５に記載されている。

図２０中、Ｐ（ｓ）はボイスコイルモータ１６０を示し、Ｃ_ｂ（ｓ）はＦＢ制御回路２０を示し、Ｓ_ｎ（ｓ）は振動センサ５０を示し、H(s)はディスクフラッタからPESまでの伝達関数であってディスクフラッタによるＰＥＳへの影響を示し、Ｃ_ｆ（ｓ）はＦＦ制御回路１０を示す。

図２０において、磁気ヘッド１３０の位置信号が「目標値」と比較されて「ＰＥＳ」が得られるが、この場合、ＰＥＳにはディスクフラッタによる影響が含まれている。このディスクフラッタによる影響を除去するため、ディスクフラッタを振動センサで検出し、当該検出値に基づいてＦＦ制御回路１０で制御量を生成しこれをFB制御回路２０の出力に加えることにより、ディスクフラッタの影響を加味した制御量がボイスコイルモータに与えられるようになり、もってボイスコイルモータによる磁気ヘッドの位置決め制御の精度を効果的に向上可能となる。

すなわち図２０の制御系では、ディスクフラッタからH(s)を介してPESに入る外乱を打ち消すようにＣ_ｆ（ｓ）で制御する。

この場合、理論的にはFF制御回路Ｃ_ｆ（ｓ）は次式（２）

とすればよいが、Ｈ（ｓ）など未知の要素があることやＦＦ制御回路における次数の制限などがあるため、この理論式（２）をそのまま実装することはできない。

具体的には後述するようにフラッタ成分が最小になるようなFF制御回路のゲイン／位相条件を求め、その条件を満たすようにFF制御回路を構成する。

図２１はディスクフラッタのPESに対する影響の様子を説明するための図である。なおこの点については例えば特許文献５，非特許文献２において記載されている。

図２１中、破線は磁気ディスク１１０がディスクフラッタにより湾曲される前の状態を示し、実線は湾曲された状態を示す。

ここで上記磁気ディスク１１０の湾曲前に磁気ヘッド１３０の中心線（図２１中、垂直な破線）が磁気ディスク１１０のトラック中心（図中、白丸の位置）に一致しているとすると、湾曲された状態では磁気ヘッドの中心線（図中、斜めに傾いた実線）に対し、磁気ディスク１１０のトラック中心（図中、黒丸の位置）が磁気ディスク１１０の径方向外側にずれていることが分かる。このずれが位置誤差として表れる。

次に上記式（１）で表されるFF制御回路を構成する、フラッタ周波数毎の２次フィルタの特性の具体的な調整方法（すなわち図１１中、ステップＳ２或いはＳ３における２次フィルタの特性の調整の方法）について説明する。

一般的に次式（３）

で表される２次系は図２２に示される如くの周波数特性と有する。

ここでωは固有角周波数であり、ゲインのピーク周波数と、位相が−90°となる周波数に関するパラメータである。

又ζは減衰係数であり、ゲインのピークの高さと幅、位相の遅れ方に関するパラメータである。

ωが変化すると周波数特性は図２２中、左右へ平行移動し、ζが増加すると周波数特性は図２２の矢印で示される方向に変化する。

又次式（４）

で表される２次系は図２３に示される如くの周波数特性と有する。

図２３（ａ）に示されるゲインは、図２２（ａ）で表されるゲインの特性を、0ｄＢを軸として折り返したものであり、図２３（ｂ）に示される位相の特性は、図２２（ｂ）のものを、0°を軸として折り返したものである。

伝達関数同士の掛け算はボード線図上ではそれぞれを足し合わせたものとなるため、上記式（３）でζ、ωをそれぞれζ₁、ω₁としたものと、（４）でζ、ωをそれぞれζ₂、ω₂としたものを掛け合わせて得られる次式（５）

で表される2次系の周波数特性は、図22の特性と図23の特性とを足し合わせたものとなる。

上記式（５）で表される2次系により上記フラッタ周波数毎の2次フィルタを構成すると、各パラメータω₁、ω₂、ζ₁、ζ₂の調整によって図14に示される如くの、ＦＦ制御回路を構成するフラッタ周波数毎の２次フィルタの周波数特性を得ることが可能となる。

次に、上記フラッタ成分が最小になるようなFF制御回路のゲイン／位相条件の求め方について説明する。

まず、FF制御回路Ｃ_ｆ（ｓ）としてゲインと位相を変更できるフィルタを用意し、そのゲイン／位相を変えながら位置誤差信号(PES)を測定する。その結果から、ある周波数についてゲイン・位相・PESスペクトラムをそれぞれx軸・y軸・z軸としてプロットすると図２４，図２６のような３次元プロットが得られる。

このような3次元プロットから、PESスペクトラムが最小となるゲインと位相の条件を求める。図２４の例の場合、一点鎖線の円で囲われた部分がこの条件を満たす部分である。図示の如く、当該部分では他の条件の部分と比べＰＥＳが小さくなっていることが分かる。

このＰＥＳが最小となる点を全周波数について求め、横軸に周波数をとりゲイン・位相をプロットすると図２５に示される特性が得られる。

FF制御回路に図２５に示される特性を持たせることにより、全周波数においてＰＥＳが最小となるFF制御回路を得ることが出来る。しかしながら実際には図２５に示される特性を有する制御回路を実装することは困難である。

またフラッタ周波数以外の周波数においてはPESの最小値は存在するものの、振動センサの出力とPESとの間に相関がないという性質上、図２６に示す如く、他の条件の部分に比べてPESが小さくなるような条件の部分は存在しない。

すなわち図２５のゲイン／位相条件を必ず満たさなければならないわけではなく、この条件からずれていても悪化する条件となっていなければPESスペクトラムはあまり変化しない。したがってフラッタ周波数以外の周波数については、フラッタ周波数に比べてゲイン／位相条件の重要度が低くなる。

以上の2つの理由から、本実施例ではフラッタ周波数について図２５に示されるゲインと位相の条件を満たすようなFF制御回路を構成する。

なお上述のゲイン／位相条件の求め方ではゲイン／位相をそれぞれ変えながらPESを測定し、測定結果からPESスペクトラムが最小となる条件を得ている。ここで、設計者が周波数毎にPESスペクトラムに条件(すなわちFF制御を行わない場合と比較してPESスペクトラムがa dB落ちた時、或いはFF制御を行った場合のPESスペクトラムの値とＰＥＳの最小値との差がb dB以内等の条件)を設けるようにすることで、ゲイン／位相の条件を、点ではなく範囲で求めるようにすることが可能である。

その場合図１１のステップＳ３では、このようにして設計者が条件を定めることにより得られたゲイン／位相条件の範囲内に、当該設計に係るＦＦ制御回路のゲイン／位相が入った場合に、上記フラッタ成分が最小になるようなFF制御回路のゲイン／位相条件が満たされたと判断するようは方法を採ることが可能である。

次にFF制御回路の周波数特性の求め方の詳細について説明する。

本実施例では上記式（１）で表される如く、m個の2次フィルタを直列に接続したものでFF制御回路を構成する。

ここで式（１）における次式（６）

は、次式（７）

で示される如くの演算を意味する。

このＦＦ制御回路を構成する各2次フィルタの周波数特性は図２２，図２３とともに上述した2次系の周波数特性から求めることができ、ζ_i，ω_niの各パラメータを動かした場合に当該系の周波数特性がどのように変化するかは図２２，図２３とともに上述した通りである。

各フラッタ周波数にゲインのピークを持つとともに、上記フラッタ成分が最小になるようなFF制御回路のゲイン／位相条件に合致するよう、各２次フィルタのパラメータζi，ω_niを調整する。

FF制御回路の設計の手順は前述の図１１に示す如くのものであり、まず図１６〜１９とともに上述の如く、実測値に基づいてｉ（ｉ＝１〜ｍ）番目のフラッタ周波数を求める（図１１中、ステップS1）。

次に当該フラッタ周波数についてパラメータω_2iを設定し、PESスペクトラムを考慮しパラメータζ_2iを決める（ステップS2）。

そして、（ｉ−1）番目まで合成したフィルタの特性と図２５のゲイン／位相条件とを考慮し、各パラメータζ_1i、ω_1i、ζ_2i、ω_2iを調整する。そして最後にi番目まで合成したフィルタの特性が図２５の条件を満たすようにζ1k、ωn1k、ζ2k、ωn2k (k=1,…,i)を微調整する（ステップS3）。そして、ｉを更新し、ｉ＝ｍとなるまで、上記ステップＳ１〜Ｓ３を繰り返す。

本実施例におけるＦＦ制御回路では、m=4であり、図１２に示す如く、1.4kHz〜1.8kHzのピーク及び2.35kHzのピークにおいてディスクフラッタの影響を効果的に抑圧する機能を有する。

本発明は以下の付記に記載の構成をとり得る。
（付記１）
磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路の設計方法であって、
磁気ディスク装置において磁気ディスクを回転させた状態で当該磁気ディスクの振動を測定する測定段階と、
測定された振動のスペクトラムから磁気ディスクフラッタによる振動の周波数であるフラッタ周波数を求めるフラッタ周波数特定段階と、
求められたフラッタ周波数の各々に対しゲインのピークを有する、フラッタ周波数毎のフィルタを設計するフィルタ設計段階と、
設計されたフラッタ周波数毎のフィルタを合成することにより前記磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路を得る段階とよりなる、
磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路の設計方法。
（付記２）
前記フィルタ設計段階は、フラッタ周波数特定段階で得られたｍ個のフラッタ周波数のうち、ｉ（＝１〜ｍ）番目のフラッタ周波数に対しゲインのピークを有するように、対応するｉ番目のフィルタの特性を求めるフィルタ特性決定段階と、
１〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性を求める合成特性算出段階と、
１〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性が、１〜ｉ番目までのフラッタ周波数につき、当該フィードフォワード制御回路の特性について予め求められた条件を満たすか否かを判定する条件判定段階と、
前記条件判定段階にて１〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性が予め求められた条件を満たさないと判定された場合、１〜ｉ番目のフィルタの特性を、前記１〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性が前記予め求められた条件を満たすように調整するフィルタ特性調整段階とよりなり、
前記フィルタ特性決定段階、合成特性算出段階、条件判定段階及びフィルタ特性調整段階を、１〜ｍ番目のフラッタ周波数のフィルタのそれぞれについて順次実施する構成とされてなる
付記１に記載の磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路の設計方法。
（付記３）
前記当該フィードフォワード制御回路の特性について予め求められた条件は、当該フィードフォワード制御回路を磁気ディスク装置に組み込んだ状態で当該フィードフォワード制御回路が有するゲイン及び位相を徐々に変化させながら磁気ヘッドの位置誤差量を測定することで求められる、磁気ヘッドの位置誤差量が最小となる際の当該フィードフォワード制御回路のゲイン及び位相の各値よりなる
付記２に記載の磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路の設計方法。
（付記４）
前記フィードフォワード制御回路の伝達関数は以下の式（１）で表され、

前記フィルタ特性決定段階或いはフィルタ特性調整段階では、ｉ（ｉ＝１〜ｍ）番目のフィルタの特性を決定するζ_1i,ω_1i,ζ_2i,ω_2iの各値を決定し或いは調整する
付記２又は３に記載の磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路の設計方法。
（付記５）
磁気ディスクを回転させた状態で当該磁気ディスクの振動を測定する測定段階と、
測定された振動のスペクトラムから磁気ディスクフラッタによる振動の周波数であるフラッタ周波数を求めるフラッタ周波数特定段階と、
求められたフラッタ周波数の各々に対しゲインのピークを有する、フラッタ周波数毎のフィルタを設計するフィルタ設計段階と、
設計されたフラッタ周波数毎のフィルタを合成することにより前記磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路を得る段階と
によって設計された、磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路を有する磁気ディスク装置。
（付記６）
磁気ディスク毎に前記フィードフォワード制御回路を設けてなる
付記５に記載の磁気ディスク装置。
（付記７）
前記フィードフォワード制御回路に対しディスクフラッタ量の測定値を提供するセンサを、磁気ディスク一枚につき、当該磁気ディスクを挟む磁気ヘッドを支持するサスペンション及びアームのうちのいずれか一のサスペンション或いはアームに設けてなる
付記６に記載の磁気ディスク装置。
（付記８）
センサを設けるサスペンション或いはアームは、磁気ディスク毎に当該磁気ディスクに対する位置関係が同一とされてなる
付記７に記載の磁気ディスク装置。
（付記９）
サスペンション或いはアームにセンサが設けられていない側の磁気ヘッドについての位置決め制御においては、サスペンション或いはアームにセンサが設けられている側の磁気ヘッドについての位置決め制御における場合に対し、センサの符号を反転させて行う
付記６〜８のうちのいずれかに記載の磁気ディスク装置。
（付記１０）
前記フィードフォワード制御回路に対しディスクフラッタ量の測定値を提供するセンサを、当該磁気ディスク装置に含まれる全ての磁気ディスクの各々を挟む磁気ヘッドを支持するサスペンション及びアームのうちのいずれか一のサスペンション或いはアームに設けてなる
付記５に記載の磁気ディスク装置。
（付記１１）
サスペンション或いはアームにセンサが設けられている磁気ヘッドの当該磁気ディスクに対する位置関係と逆の位置関係にある磁気ヘッドの位置決め制御では、これと同一の位置関係にある磁気ヘッドの位置決め制御に対し、前記センサの出力の符号を反転させて行う
付記１０に記載の磁気ディスク装置。
（付記１２）
磁気ディスクを回転させた状態で当該磁気ディスクの振動を測定する測定段階と、
測定された振動のスペクトラムから磁気ディスクフラッタによる振動の周波数であるフラッタ周波数を求めるフラッタ周波数特定段階と、
求められたフラッタ周波数の各々に対しゲインのピークを有する、フラッタ周波数毎のフィルタを設計するフィルタ設計段階と、
設計されたフラッタ周波数毎のフィルタを合成することにより前記磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路を得る段階と
によって設計された、磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路。
（付記１３）
前記フィルタ設計段階は、フラッタ周波数特定段階で得られたｍ個のフラッタ周波数のうち、ｉ（＝１〜ｍ）番目のフラッタ周波数に対しゲインのピークを有するように、対応するｉ番目のフィルタの特性を求めるフィルタ特性決定段階と、
１〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性を求める合成特性算出段階と、
１〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性が、１〜ｉ番目までのフラッタ周波数につき、当該フィードフォワード制御回路の特性について予め求められた条件を満たすか否かを判定する条件判定段階と、
前記条件判定段階にて１〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性が予め求められた条件を満たさないと判定された場合、１〜ｉ番目のフィルタの特性を、前記１〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性が前記予め求められた条件を満たすように調整するフィルタ特性調整段階とよりなり、
前記フィルタ特性決定段階、合成特性算出段階、条件判定段階及びフィルタ特性調整段階を、１〜ｍ番目のフラッタ周波数のフィルタのそれぞれについて順次実施する構成とされてなる
付記１２に記載の磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路
（付記１４）
前記当該フィードフォワード制御回路の特性について予め求められた条件は、当該フィードフォワード制御回路を磁気ディスク装置に組み込んだ状態で当該フィードフォワード制御回路が有するゲイン及び位相を徐々に変化させ、その都度磁気ヘッドの位置誤差量を測定することで求められる、磁気ヘッドの位置誤差量が最小となる際の当該フィードフォワード制御回路のゲイン及び位相の各値よりなる
付記１３に記載の磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路。
（付記１５）
前記フィードフォワード制御回路の伝達関数は以下の式（１）で表され、

前記フィルタ特性決定段階或いはフィルタ特性調整段階では、ｉ（ｉ＝１〜ｍ）番目のフィルタの特性を決定するζ_1i,ω_1i,ζ_2i,ω_2iの各値を決定し或いは調整する
付記１３又は１４に記載の磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路。

従来技術の構成を説明するための図である。 本発明の一実施例である磁気ディスク装置の平面図である。 図３に示された磁気ディスク装置の制御系のブロック図である。 図３に示された磁気ディスク装置の磁気ディスクの位置決め制御に係る制御系の部分のブロック線図である。 図３に示された磁気ディスク装置における、一の例の磁気ヘッド及びフィードフォワード制御用の振動センサの設置位置を模式的に示す正面図である。 図３に示された磁気ディスク装置における、他の例の磁気ヘッド及びフィードフォワード制御用の振動センサの設置位置を模式的に示す正面図である。 図４に示されたＦＦ制御回路の周波数特性について説明するための図である。 位置誤差信号について説明するための図である。 振動センサの出力信号について説明するための図である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を構成するフィルタの構成について説明するための図である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法について説明するためのフローチャートである。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法について説明するための、フィードフォワード制御回路の周波数特性の例を示す図である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法について説明するための、位置誤差信号（ＰＥＳ）のスペクトラムの例を示す図（その１）である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法について説明するための、フィードフォワード制御回路を構成するフィルタの特性の例を示す図である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路によるフィードフォワード制御の効果について説明するための図である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法について説明するための、ディスクフラッタ等の測定の際の構成例を模式的に示す図である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法について説明するための、ディスクの上下振動のスペクトラムの例を示す図である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法について説明するための、振動センサの出力のスペクトラムの例を示す図である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法について説明するための、位置誤差信号（ＰＥＳ）のスペクトラムの例を示す図（その２）である。 図４に示された制御系の部分のブロック線図である。 ディスクフラッタと位置誤差との関係について説明するための図である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法における、フィルタの周波数特性の調整方法について説明するための図（その１）である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法における、フィルタの周波数特性の調整方法について説明するための図（その２）である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法について説明するための、フラッタ成分の周波数におけるゲイン／位相条件について説明するため図である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法について説明するための、フラッタによる影響が最小となるゲイン／位相条件について説明するため図である。 図４に示された制御系におけるフィードフォワード制御回路を設計するための方法について説明するための、フラッタ成分以外の周波数におけるゲイン／位相条件について説明するため図である。 アクチュエータアームアッセンブリと磁気回路とを合わせたヘッドスタックアッセンブリの一例の斜視図である。

符号の説明

１０，１１，１２ フィードフォワード制御回路
２０ フィードバック制御回路
５０−１，５０−２ 振動センサ
１１０、１１０−１，１１０−２ 磁気ディスク
１２０ スピンドルモータ
１４５ サスペンション
１６０ ボイスコイルモータ
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３ スイッチ
１３０、１３０−１〜１３０−４ 磁気ヘッド

Claims (7)

1. 磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路の設計方法であって、
   磁気ディスク装置において磁気ディスクを回転させた状態で当該磁気ディスクの振動を測定する測定段階と、
   測定された振動のスペクトラムから磁気ディスクフラッタによる振動の周波数であるフラッタ周波数を求めるフラッタ周波数特定段階と、
   求められたフラッタ周波数の各々に対しゲインのピークを有する、フラッタ周波数毎のフィルタを設計するフィルタ設計段階と、
   設計されたフラッタ周波数毎のフィルタを合成することにより前記磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路を得る段階とよりなる、
   磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路の設計方法。
2. 前記フィルタ設計段階は、フラッタ周波数特定段階で得られたｍ個のフラッタ周波数のうち、ｉ（＝１〜ｍ）番目のフラッタ周波数に対しゲインのピークを有するように、対応するｉ番目のフィルタの特性を求めるフィルタ特性決定段階と、
   １〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性を求める合成特性算出段階と、
   １〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性が、１〜ｉ番目までのフラッタ周波数につき、当該フィードフォワード制御回路の特性について予め求められた条件を満たすか否かを判定する条件判定段階と、
   前記条件判定段階にて１〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性が前記予め求められた条件を満たさないと判定された場合、１〜ｉ番目のフィルタの特性を、当該１〜ｉ番目までのフィルタを合成した特性が前記予め求められた条件を満たすように調整するフィルタ特性調整段階とよりなり、
   前記フィルタ特性決定段階、合成特性算出段階、条件判定段階及びフィルタ特性調整段階を、１〜ｍ番目のフラッタ周波数のフィルタのそれぞれについて順次実施する構成とされてなる
   請求項１に記載の磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路の設計方法。
3. 磁気ディスクを回転させた状態で当該磁気ディスクの振動を測定する測定段階と、
   測定された振動のスペクトラムから磁気ディスクフラッタによる振動の周波数であるフラッタ周波数を求めるフラッタ周波数特定段階と、
   求められたフラッタ周波数の各々に対しゲインのピークを有する、フラッタ周波数毎のフィルタを設計するフィルタ設計段階と、
   設計されたフラッタ周波数毎のフィルタを合成することにより前記磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路を得る段階と
   によって設計された磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路を有する磁気ディスク装置。
4. 磁気ディスク毎に前記フィードフォワード制御回路を設けてなる
   請求項３に記載の磁気ディスク装置。
5. 前記フィードフォワード制御回路に対しディスクフラッタ量の測定値を提供するセンサを、磁気ディスク一枚につき、当該磁気ディスクを挟む磁気ヘッドを支持するサスペンション及びアームのうちのいずれか一のサスペンション或いはアームに設けてなる
   請求項４に記載の磁気ディスク装置。
6. 前記フィードフォワード制御回路に対しディスクフラッタ量の測定値を提供するセンサを、当該磁気ディスク装置に含まれる全ての磁気ディスクの各々を挟む磁気ヘッドを支持するサスペンション及びアームのうちのいずれか一のサスペンション或いはアームに設けてなる
   請求項３に記載の磁気ディスク装置。
7. 磁気ディスクを回転させた状態で当該磁気ディスクの振動を測定する測定段階と、
   測定された振動のスペクトラムから磁気ディスクフラッタによる振動の周波数であるフラッタ周波数を求めるフラッタ周波数特定段階と、
   求められたフラッタ周波数の各々に対しゲインのピークを有する、フラッタ周波数毎のフィルタを設計するフィルタ設計段階と、
   設計されたフラッタ周波数毎のフィルタを合成することにより前記磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路を得る段階と
   によって設計された磁気ディスク装置における磁気ヘッドの位置決め制御のためのフィードフォワード制御回路。

Images