JP2023039119A - 磁気ディスク装置及びハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性を向上可能な磁気ディスク装置及びハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法を提供する。【解決手段】磁気ディスク装置１は、ディスク１０と、ディスクに対してデータをライトし、ディスクからデータをリードするヘッド１５と、回転駆動し、ディスク上の搭載されたヘッドの移動制御をするアクチュエータと、ハーモニクスを有する外乱に対応するヘッドの位置決め制御で生じる位置誤差信号の基本周波数を推定し、基本周波数を決定し、基本周波数に基づいて遅延サンプル数を決定し、遅延サンプル数に応じた基本周波数の高調波である逓倍周波数を抑制するシステムコントローラ１３０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気ディスク装置及びハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法に関する。

磁気ディスク装置は、ヘッドを磁気ディスク（以下、単に、ディスクと称する）の円周方向に延長するトラック上に配置されるように、アクチュエータによりディスクの半径方向に位置決め制御する。磁気ディスク装置は、ヘッドを搭載するアクチュエータ及びディスクを有する基台に外部から振動及び衝撃などの外乱が印加された場合に、ディスクでのヘッドの位置とディスクの目標とするトラックとの誤差を位置誤差信号（又は位置決め誤差信号）として検出する。磁気ディスク装置は、位置誤差信号をゼロにするフィードバックループにより位置決め制御する。

近年、数十台～数百台などの磁気ディスク装置を搭載する大規模ストレージシステムが構成されている。大規模ストレージシステムには、システム制御用のＣＰＵや周辺回路に加え、多台数の磁気ディスク装置を冷却するためのシステムＦＡＮが搭載されている。システムＦＡＮは、システムラック内の空気を効率的に入れ替えるのに必要な空気の流量を得るために、高速回転化が進んでいる。システムＦＡＮは、軸受けの振動音や風切り音を発生させるため、その音圧によって磁気ディスク装置の基台を加振させ、ヘッドの位置誤差信号に相当するＰＥＳ（Position Error Signal）を悪化させ得る。システムＦＡＮは、システム側が内部の温度を監視して自律的に空気の流量、すなわち、ＦＡＮ回転数を制御する場合が多いため、ＦＡＮの回転数の制御（又は変化）に応じて悪化したＰＥＳの周波数が変化する。また、システムＦＡＮの回転によって悪化したＰＥＳは、その基本周波数の高調波（ハーモニクス）を多く含み得る。このようなシステムＦＡＮの回転によって悪化したＰＥＳの基本周波数の高調波を抑圧するためには、多段数のループ整形フィルタを構成する必要がある。ループ整形フィルタの段数が多くなると、これらループ整形フィルタをファームウェアで実現するためにメモリ容量を圧迫し、且つ多くのフィルタ演算時間を要するなどの問題が生じ得る。

米国特許第７１２０１０１号明細書 米国特許第１０８３９８４２号明細書 米国特許第７８３５２３６号明細書 特開平１－１３８６６１号公報 特開２００１－１２６４２１号公報 特開２００９－２８９３７３号公報 米国特許第１０４９７３８５号明細書

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、信頼性を向上可能な磁気ディスク装置及びハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法を提供することである。

本実施形態に係る磁気ディスク装置は、ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、回転駆動し、前記ディスク上の搭載された前記ヘッドの移動制御をするアクチュエータと、ハーモニクスを有する外乱に対応する前記ヘッドの位置決め制御で生じる位置誤差信号の基本周波数を推定し、前記基本周波数を決定し、前記基本周波数に基づいて遅延サンプル数を決定し、前記遅延サンプル数に応じた前記基本周波数の高調波である逓倍周波数を抑制するコントローラと、を備える。

図１は、第１実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態に係るディスクの一例を示す模式図である。 図３は、第１実施形態に係るアクセス処理時のヘッドの位置決め制御系の一例を示すブロック図である。 図４は、図３に示した繰り返し制御系ＲＣの可変遅延メモリユニットの一例を示すブロック図である。 図５は、第１実施形態に係るアクセス処理時のヘッドの位置決め制御系の一例を示すブロック図である。 図６は、第１実施形態に係るアクセス処理時のヘッドの位置決め制御系の一例を示すブロック図である。 図７は、第１実施形態に係るアクセス処理時のヘッドの位置決め制御系の一例を示すブロック図である。 図８は、図７に示した繰り返し制御系の可変遅延メモリユニットの一例を示すブロック図である。 図９は、図６に対応する繰り返し制御系の入出力特性の一例を示す図である。 図１０は、ハーモニクス外乱の基本周波数の推定値の高調波のフィルタと位置決め制御系の感度特性の変化との一例を示す図である。 図１１は、ハーモニクス外乱を有する環境におけるＰＥＳのスペクトラムとこのＰＥＳのスペクトラムの累積二乗和との一例を示す図である。 図１２は、ローパスフィルタを適用していない場合の図８に示す高調波フィルタと位置決め制御系の感度特性の変化との一例を示す図である。 図１３は、ローパスフィルタを適用していない高調波の外乱を有する環境におけるＰＥＳのスペクトラムとこのＰＥＳのスペクトラムの累積二乗和との一例を示す図である。 図１４は、第１実施形態に係るハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法の一例を示すフローチャートである。 図１５は、第１実施形態に係る外乱に対応する高調波の補償方法の一例を示すフローチャートである。 図１６は、第２実施形態に係る可変遅延メモリユニットの一例を示すブロック図である。 図１７は、第２実施形態に係る可変遅延メモリユニットの一例を示すブロック図である。 図１８は、第２実施形態に係る位置決め制御系の感度特性の変化の一例を示す図である。 図１９は、図１８の目標抑制基本周波数の近傍の周波数の波形を拡大した拡大図である。 図２０は、図１８の目標抑制基本周波数の１５次のハーモニクスである周波数の近傍の周波数の波形を拡大した拡大図である。 図２１は、図１８、図１９、及び図２０に示した２つの周波数に対する感度特性の変化において抑制した高調波の周波数と目標抑制周波数との抑制周波数誤差を示す図である。 図２２は、第２実施形態に係るハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法の一例を示すフローチャートである。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面は、一例であって、発明の範囲を限定するものではない。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る磁気ディスク装置１の構成を示すブロック図である。
磁気ディスク装置１は、後述するヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）と、ドライバＩＣ２０と、ヘッドアンプ集積回路（以下、ヘッドアンプＩＣ、又はプリアンプ）３０と、揮発性メモリ７０と、不揮発性メモリ８０と、バッファメモリ（バッファ）９０と、１チップの集積回路であるシステムコントローラ１３０とを備える。また、磁気ディスク装置１は、ホストシステム（以下、単に、ホストと称する）１００と接続される。

ＨＤＡは、磁気ディスク（以下、ディスクと称する）１０と、スピンドルモータ（以下、ＳＰＭと称する）１２と、ヘッド１５を搭載しているアーム１３と、ボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと称する）１４とを有する。ディスク１０は、ＳＰＭ１２に取り付けられ、ＳＰＭ１２の駆動により回転する。アーム１３及びＶＣＭ１４は、アクチュエータを構成している。アクチュエータは、ＶＣＭ１４の駆動により、アーム１３に搭載されているヘッド１５をディスク１０の所定の位置まで移動制御する。ディスク１０及びヘッド１５は、２つ以上の数が設けられてもよい。

ディスク１０は、そのデータをライト可能な領域に、ユーザから利用可能なユーザデータ領域１０ａと、システム管理に必要な情報をライトするシステムエリア１０ｂとが割り当てられている。以下、ディスク１０の内周から外周へ向かう方向、又はディスク１０の外周から内周へ向かう方向を半径方向と称する。半径方向において、内周から外周へ向かう方向を外方向（又は外側）と称し、内周から外周へ向かう方向を内方向（又は内側）と称する。円周方向は、ディスク１０の円周に沿った方向に相当する。半径方向及び円周方向は、互いに直交している。また、ディスク１０の半径方向の所定の位置を半径位置と称し、ディスク１０の円周方向の所定の位置を円周位置と称する場合もある。半径位置及び円周位置をまとめて単に位置と称する場合もある。ディスク１０のユーザデータ領域１０ａは、複数の領域に区分され得る。例えば、ユーザデータ領域１０ａは、半径方向において、所定の数のトラックを含む領域（以下、ゾーンと称する場合もある）毎に区分され得る。ゾーンは、半径方向において、トラック毎に区分され得る。

なお、“トラック”は、ディスク１０を半径方向に区分した複数の記録領域の内の１つの記録領域、ディスク１０の所定の半径位置の１周分の記録領域、ディスク１０の所定の半径位置の所定の記録領域、ディスク１０の円周方向に延長する記録領域、ディスク１０の所定の半径位置に位置決めしたヘッド１５の経路に相当する記録領域、ディスク１０の所定の半径位置に位置決めしたヘッド１５の経路、ディスク１０を半径方向に区分した複数の記録領域の内の１つの記録領域にライトされたデータ、ディスク１０の所定の半径位置の１周分の記録領域にライトされたデータ、ディスク１０の所定の半径位置の所定の記録領域にライトされたデータ、ディスク１０の円周方向に延長する記録領域にライトされたデータ、ディスク１０の所定の半径位置に位置決めしたヘッド１５の経路に相当する記録領域にライトされたデータ、ディスク１０の所定の半径位置に位置決めしたヘッド１５の経路に沿ってライトしたデータ、ディスク１０において円周方向に延長するデータ、ディスク１０の所定のトラックにライトされたデータ、ディスク１０の所定のトラックにライトされた１周分のデータ、ディスク１０の所定のトラックにライトされたデータの一部や、その他の種々の意味で用いる。“セクタ”は、ディスク１０の所定のトラックを円周方向に区分した複数の記録領域の内の１つの記録領域、ディスク１０の所定の半径位置で円周方向に延長する記録領域を区分した複数の記録領域の内の１つの記録領域、ディスク１０の所定のトラックの所定の記録領域、ディスク１０の所定のトラックの所定の円周位置、ディスク１０の所定の半径位置における所定の円周位置（所定の位置）、ディスク１０の所定のトラックを円周方向に区分した複数の記録領域の内の１つの記録領域にライトされたデータ、ディスク１０の所定の半径位置で円周方向に延長する記録領域を区分した複数の記録領域の１つの記録領域にライトされたデータ、ディスク１０の所定のトラックの所定の記録領域にライトされたデータ、ディスク１０の所定のトラックの所定の円周位置にライトされたデータ、ディスク１０の所定の半径位置における所定の円周位置（所定の位置）にライトされたデータ、所定のセクタにライトされたデータや、その他の種々の意味で用いる。“トラックの半径方向の幅”を“トラック幅”と称する場合もある。“所定のトラックにおけるトラック幅の中心位置を通る経路”を“トラックセンタ”と称する場合もある。ユーザデータ領域１０ａにライトされるユーザにより利用可能なデータをユーザデータと称する場合もある。

ヘッド１５は、スライダを本体として、当該スライダに実装されているライトヘッド１５Ｗとリードヘッド１５Ｒとを備える。ライトヘッド１５Ｗは、ディスク１０にデータをライトする。リードヘッド１５Ｒは、ディスク１０に記録されているデータをリードする。なお、“ライトヘッド１５Ｗ”を単に“ヘッド１５”と称する場合もあるし、“リードヘッド１５Ｒ”を単に“ヘッド１５”と称する場合もあるし、“ライトヘッド１５Ｗ及びリードヘッド１５Ｒ”をまとめて単に“ヘッド１５”と称する場合もある。“ヘッド１５の中心部”を“ヘッド１５”と称し、“ライトヘッド１５Ｗの中心部”を“ライトヘッド１５Ｗ”と称し、“リードヘッド１５Ｒの中心部”を“リードヘッド１５Ｒ”と称する場合もある。“ライトヘッド１５Ｗの中心部”を単に“ヘッド１５”と称する場合もあるし、“リードヘッド１５Ｒの中心部”を単に“ヘッド１５”と称する場合もある。“ヘッド１５の中心部を所定のトラックのトラックセンタに位置決めする”ことを“ヘッド１５を所定のトラックに位置決めする”、“ヘッド１５を所定のトラックに配置する”、又は“ヘッド１５を所定のトラックに位置する”等で表現する場合もある。

図２は、本実施形態に係るディスク１０の一例を示す模式図である。図２に示すように、円周方向において、ディスク１０の回転する方向を回転方向と称する。なお、図２に示した例では、回転方向は、反時計回りで示しているが、逆向き（時計回り）であってもよい。図２において、ディスク１０は、内方向に位置する内周領域ＩＲと、外方向に位置する外周領域ＯＲと、内周領域ＩＲ及び外周領域ＯＲの間に位置する中周領域ＭＲとに区分されている。

図２に示した例では、ディスク１０は、ユーザデータ領域１０ａ、及びシステムエリア１０ｂを含む。図２では、ユーザデータ領域１０ａ及びシステムエリア１０ｂは、半径方向において隣接している。ここで、“隣接”とは、データ、物体、領域、及び空間等が接して並んでいることはもちろん、所定の間隔を置いて並んでいることも含む。図２では、システムエリア１０ｂは、ユーザデータ領域１０ａの外方向に隣接している。なお、システムエリア１０ｂは、ユーザデータ領域１０ａの内方向に隣接していてもよい。また、システムエリア１０ｂは、半径方向においてユーザデータ領域１０ａの間に配置されていてもよい。

図２に示した例では、ユーザデータ領域１０ａは、内周領域ＩＲから外周領域ＯＲに亘って配置されている。システムエリア１０ｂは、外周領域ＯＲに配置されている。なお、システムエリア１０ｂは、内周領域ＩＲ又は中周領域ＭＲに配置されていてもよい。システムエリア１０ｂは、外周領域ＯＲ、中周領域ＭＲ，又は内周領域ＩＲに分散して配置されていてもよい。

図２に示すように、ヘッド１５は、ディスク１０に対してＶＣＭ１４の駆動により回転軸周りで回転して内方向から外方向に向かって移動して所定の位置に配置される、又は外方向から内方向に向かって移動して所定の位置に配置される。

ドライバＩＣ２０は、システムコントローラ１３０（詳細には、後述するＭＰＵ６０）の制御に従って、ＳＰＭ１２及びＶＣＭ１４の駆動を制御する。
ヘッドアンプＩＣ（プリアンプ）３０は、リードアンプ及びライトドライバを備えている。リードアンプは、ディスク１０からリードされたリード信号を増幅して、システムコントローラ１３０（詳細には、後述するリード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル４０）に出力する。ライトドライバは、Ｒ／Ｗチャネル４０から出力されるライトデータに応じたライト電流をヘッド１５に出力する。

揮発性メモリ７０は、電力供給が断たれると保存しているデータが失われる半導体メモリである。揮発性メモリ７０は、磁気ディスク装置１の各部での処理に必要なデータ等を格納する。揮発性メモリ７０は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、又はＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）である。

不揮発性メモリ８０は、電力供給が断たれても保存しているデータを記録する半導体メモリである。不揮発性メモリ８０は、例えば、ＮＯＲ型またはＮＡＮＤ型のフラッシュＲＯＭ（Flash Read Only Memory :ＦＲＯＭ）である。

バッファメモリ９０は、磁気ディスク装置１とホスト１００との間で送受信されるデータ等を一時的に記録する半導体メモリである。なお、バッファメモリ９０は、揮発性メモリ７０と一体に構成されていてもよい。バッファメモリ９０は、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＳＤＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access memory）、又はＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）等である。

システムコントローラ（コントローラ）１３０は、例えば、複数の素子が単一チップに集積されたSystem-on-a-Chip(ＳｏＣ)と称される大規模集積回路（ＬＳＩ）を用いて実現される。システムコントローラ１３０は、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル４０、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）５０、及びマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）６０等を含む。Ｒ／Ｗチャネル４０、ＨＤＣ５０、及びＭＰＵ６０は、それぞれ、互いに電気的に接続されている。システムコントローラ１３０は、例えば、ドライバＩＣ２０、ヘッドアンプＩＣ３０、揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ８０、バッファメモリ９０、及びホスト１００等に電気的に接続されている。

Ｒ／Ｗチャネル４０は、後述するＭＰＵ６０からの指示に応じて、ディスク１０からホスト１００に転送されるデータ、例えば、リードデータとホスト１００から転送されるデータ、例えば、ライトデータとの信号処理を実行する。Ｒ／Ｗチャネル４０は、リードデータの信号品質を測定する回路、又は機能を有している。Ｒ／Ｗチャネル４０は、例えば、ヘッドアンプＩＣ３０、ＨＤＣ５０、及びＭＰＵ６０等に電気的に接続されている。

ＨＤＣ５０は、データの転送を制御する。例えば、ＨＤＣ５０は、後述するＭＰＵ６０からの指示に応じて、ホスト１００とＲ／Ｗチャネル４０との間のデータの転送を制御する。ＨＤＣ５０は、例えば、Ｒ／Ｗチャネル４０、ＭＰＵ６０、揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ８０、及びバッファメモリ９０等に電気的に接続されている。

ＭＰＵ６０は、磁気ディスク装置１の各部を制御するメインコントローラである。ＭＰＵ６０は、ドライバＩＣ２０を介してＶＣＭ１４を制御し、ヘッド１５の位置決めを行なうサーボ制御を実行する。ＭＰＵ６０は、ドライバＩＣ２０を介してＳＰＭ１２を制御し、ディスク１０を回転させる。ＭＰＵ６０は、ディスク１０へのデータのライト動作を制御すると共に、ホスト１００から転送されるデータ、例えば、ライトデータの保存先を選択する。ＭＰＵ６０は、ディスク１０からのデータのリード動作を制御すると共に、ディスク１０からホスト１００に転送されるデータ、例えば、リードデータの処理を制御する。また、ＭＰＵ６０は、データを記録する領域を管理する。ＭＰＵ６０は、磁気ディスク装置１の各部に接続されている。ＭＰＵ６０は、例えば、ドライバＩＣ２０、Ｒ／Ｗチャネル４０、及びＨＤＣ５０等に電気的に接続されている。

ＭＰＵ６０は、ホスト１００からのコマンド等に従って、ディスク１０からデータをリードするリード処理とディスク１０にデータをライトするライト処理とを制御する。ＭＰＵ６０は、ドライバＩＣ２０を介してＶＣＭ１４を制御し、ヘッド１５をディスク１０の所定の位置に位置決めし、リード処理又はライト処理を実行する。以下、所定の領域にデータを記録若しくはライトすること（又はライト処理）、所定の領域からデータを読み出す若しくはリードすること（又はリード処理）や、所定の領域にヘッド１５等を移動させることを含む意味で“アクセス”という用語を用いる場合もある。

ＭＰＵ６０は、ヘッド１５をディスク１０の目標とするトラック（以下、目標トラックと称する場合もある）を追従するように、アクチュエータによってヘッド１５の半径位置の位置決め制御する。以下、この位置決め制御を実行する系を位置決め制御系と称する場合もある。

ＭＰＵ６０は、位置決め制御系を有している。例えば、ＭＰＵ６０は、アクチュエータ及びディスク１０を搭載した磁気ディスク装置１の基台に、磁気ディスク装置１の外部から振動及び衝撃などの外乱を印加された場合、目標トラックに対するヘッド１５の位置の誤差に相当する位置誤差信号を検出し、検出した位置誤差信号をゼロにするようにフィードバックループを形成する位置決め制御系を有している。

ＭＰＵ６０は、外乱を印加されることにより発生する位置誤差信号であるＰＥＳ（position error signal）の周波数を抑制するフィルタを有している。例えば、ＭＰＵ６０は、大規模ストレージシステムに搭載された多くの、例えば、数十台～数百台などの磁気ディスク装置を冷却するシステムＦＡＮから発生する軸受の振動音や風切り音の音圧による振動及び衝撃などの外乱が基台などに印加されることにより発生するハーモニクスを有する外乱（以下、ハーモニクス外乱と称する場合もある）に対応する位置決め制御で生じるＰＥＳの基本周波数（の推定値）とこの基本周波数（の推定値）の高調波（以下、ハーモニクスと称する場合もある）とを抑制（抑圧又は補償）し、且つシステムＦＡＮの回転に起因して生じるハーモニクス外乱に対応する位置決め制御で生じるＰＥＳの基本周波数（の推定値）及びサーボサンプル（サンプリング）周波数に応じて繰り返し制御系の遅延サンプル数を変更できる（可変可能な）、フィルタを有している。繰り返し制御系は、周期的に繰り返される信号の内部モデルを順次出力する。内部モデルは、例えば、一周期前（又は現在）の出力と最新の入力値の和で更新される。内部モデルは、例えば、ハーモニクス外乱に対応する位置決め制御で生じるＰＥＳの基本周波数の基本成分と基本周波数の逓倍成分とを含む。

以下、“ハーモニクス外乱に対応する位置決め制御で生じるＰＥＳの基本周波数（の推定値）と基本周波数（の推定値）の高調波とを抑制する”ことを“ハーモニクス外乱を補償する”と称する場合もある。“ハーモニクス外乱に対応する位置決め制御で生じるＰＥＳの基本周波数（の推定値）の高調波を抑制する”ことを“ハーモニクス外乱を補償する”と称する場合もある。

“ハーモニクス外乱に対応する位置決め制御で生じるＰＥＳの基本周波数（の推定値）”を“ハーモニクス外乱に対応する基本周波数（の推定値）”と称する場合もある。“ハーモニクス外乱に対応する位置決め制御で生じるＰＥＳの基本周波数（の推定値）の高調波（の推定値）”を“ハーモニクス外乱に対応する基本周波数（の推定値）の高調波（の推定値）”と称する場合もある。

また、“ハーモニクス外乱に対応する位置決め制御で生じるＰＥＳの基本周波数（の推定値）と基本周波数（の推定値）の高調波とを抑制する”ことを“ハーモニクス外乱に対応する基本周波数（の推定値）を抑制する”と称する場合もある。“ハーモニクス外乱に対応する位置決め制御で生じるＰＥＳの基本周波数（の推定値）と基本周波数（の推定値）の高調波とを抑制する”ことを“ハーモニクス外乱に対応する基本周波数（の推定値）の高調波を抑制する”と称する場合もある。

ＭＰＵ６０は、ハーモニクス外乱の補償を実行していない場合、ハーモニクス外乱（に対応する基本周波数）を推定し、ハーモニクス外乱を検出する。ハーモニクス外乱が検出されていると判定した場合、検出したハーモニクス外乱に対応する基本周波数を決定し、ハーモニクス外乱に対応する基本周波数に基づいて遅延サンプル数を決定する。ＭＰＵ６０は、繰り返し制御器の記録領域に保存（又は記録）されているサンプル値をクリア、例えば、０（ゼロ）にし、繰り返し制御器から遅延サンプル数に対応するサンプル値（以下、遅延サンプル値と称する場合もある）の出力を開始する。ＭＰＵ６０は、繰り返し制御器の記録領域に保存（又は記録）されているサンプル値を更新する。

ＭＰＵ６０は、既に遅延サンプル数が決定されておりハーモニクス外乱の補償を実行している場合、繰り返し制御器から遅延サンプル値を出力し、繰り返し制御器の記録領域に保存（又は記録）されているサンプル値を更新する。

また、ＭＰＵ６０は、既に遅延サンプル数が決定されておりハーモニクス外乱の補償を実行している場合、補償を実行しているハーモニクス外乱が変化しているか変化していないかを判定する。補償を実行しているハーモニクス外乱が変化していると判定した場合、ＭＰＵ６０は、変化したハーモニクス外乱（に対応する基本周波数）を推定し、推定したハーモニクス外乱に対応する基本周波数と現在補償中のハーモニクス外乱に対応する基本周波数とを比較して変化したハーモニクス外乱に対応する基本周波数が変化しているか変化していないかを判定する。基本周波数が変化していると判定した場合、ＭＰＵ６０は、ハーモニクス外乱（に対応する基本周波数）を再度推定し、変化したハーモニクス外乱に対応する基本周波数を再度決定し、再度決定したハーモニクス外乱に対応する基本周波数に基づいて遅延サンプル数を再度決定する。

図３は、本実施形態に係るアクセス処理時のヘッド１５の位置決め制御系ＳＹの一例を示すブロック図である。
磁気ディスク装置１は、アクセス処理時のヘッド１５の位置決め制御系ＳＹを有している。位置決め制御系ＳＹは、変換器Ａ０と、制御器Ａ１と、アクチュエータＡ２と、繰り返し制御系ＲＣと、演算器ＣＬ０及びＣＬ１とを有している。繰り返し制御系ＲＣは、可変遅延メモリユニットＡ３と、演算器ＣＬ２とを有している。変換器Ａ０、制御器Ａ１、アクチュエータＡ２、繰り返し制御系ＲＣ、演算器ＣＬ０、及び演算器ＣＬ１は、例えば、システムコントローラ１３０、ドライバＩＣ２０、ヘッドアンプＩＣ３０、ディスク１０、揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ８０、及びバッファメモリ９０に含まれている。アクチュエータＡ２は、例えば、アーム１３及びＶＣＭ１４等で構成されている。位置決め制御系ＳＹは、フィードバックシステムを構成している。アクチュエータＡ２は２以上の自由度を有する複数のアクチュエータを用いても良いし、それぞれのアクチュエータに対応した複数の制御器を用いても良い。

図３において、ディスク１０の所定のトラック（シリンダ）においてヘッド１５が配置された対象とするセクタ（以下、対象セクタと称する場合もある）（Ｃ，Ｈ，Ｓ）と、ヘッド１５の目標とする半径位置（以下、目標半径位置と称する場合もある）ｒとヘッド１５の実際の位置（以下、実位置と称する場合もある）Ｙとの差に相当する位置誤差信号（又は、ＰＥＳ）ｅ０と、推定したハーモニクス外乱の基本周波数ｆ１（の推定値）に対するサーボサンプル周波数ｆｓの比に相当する遅延サンプル数Ｌだけ遅延した内部状態ｚ＾（－Ｌ）×ｅ２に相当する繰り返し制御信号（以下、遅延メモリ出力信号と称する場合もある）ｅ１と、位置誤差信号ｅ０と遅延メモリ出力信号ｅ１とを加算した繰り返し制御信号（以下、遅延メモリ入力信号又は内部状態信号と称する場合もある）ｅ２と、位置誤差信号ｅ０と遅延メモリ出力信号ｅ１とを加算した位置誤差信号ｅと、対象セクタにおけるアクチュエータＡ２の駆動量Ｕと、ヘッド１５の実位置Ｙとは、それぞれ、位置決め制御系ＳＹで信号（又は、情報）として処理される。遅延サンプル数Ｌは、基本周波数ｆ１（の推定値）に対するサーボサンプル周波数ｆｓの比に対応する整数値である。遅延サンプル数Ｌは、基本周波数ｆ１（の推定値）に対するサーボサンプル周波数ｆｓの比を四捨五入してｒｏｕｎｄ値として算出される。遅延サンプル数Ｌは、基本周波数ｆ１（の推定値）に対するサーボサンプル周波数ｆｓの比を切り捨てして切り捨て値として算出してもよいし、切り上げて切り上げ値として算出してもよい。

変換器Ａ０は、上位装置、例えば、ホスト１００から指定されたディスク１０の論理的な位置（以下、論理位置と称する）に対応する物理的な位置（以下、物理位置と称する）をディスク１０の半径位置（目標半径位置）に変換する。論理位置は、例えば、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）であってもよい。物理位置は、例えば、ディスク１０の物理位置を示すサーボ情報配列であってもよい。例えば、変換器Ａ０は、ホスト１００等から対象セクタ（Ｃ，Ｈ，Ｓ）へのアクセスコマンドを受けた場合、対象セクタ（Ｃ，Ｈ，Ｓ）をヘッド１５の目標半径位置ｒに変換する。変換器Ａ０は、演算器ＣＬ０に接続されている。演算器ＣＬ０は、繰り返し制御系ＲＣ、例えば、演算器ＣＬ２と、演算器ＣＬ１とに接続されている。

制御器Ａ１は、アクチュエータＡ２を制御する。制御器Ａ１は、例えば、位置誤差信号ｅに基づいて、アクチュエータＡ２のヘッド１５の駆動量Ｕを生成する。制御器Ａ１は、演算器ＣＬ１とアクチュエータＡ２とに接続されている。

アクチュエータＡ２は、制御器Ａ１の出力に応じて駆動する。アクチュエータＡ２は、例えば、駆動量Ｕに基づいて駆動し、ヘッド１５を実位置Ｙに移動する。アクチュエータＡ２は、制御器Ａ１と演算器ＣＬ０とに接続されている。

繰り返し制御系ＲＣは、周期的に繰り返される信号の内部モデルを順次出力する。繰り返し制御系ＲＣは、位置誤差信号ｅ０に遅延メモリ出力信号ｅ１を加算した遅延メモリ入力信号ｅ２を保存する。繰り返し制御系ＲＣは、推定したハーモニクス外乱に対応する基本周波数ｆ１（の推定値）とサーボサンプル周波数ｆｓとの比を四捨五入して算出した遅延サンプル数Ｌと遅延メモリ入力信号ｅ２とに基づいて、遅延メモリ出力信号ｅ１を取得する。繰り返し制御系ＲＣは、取得した遅延メモリ出力信号ｅ１を出力する。演算器ＣＬ２は、演算器ＣＬ０と可変遅延メモリユニットＡ３とに接続されている。可変遅延メモリユニットＡ３は、演算器ＣＬ２と演算器ＣＬ１とに接続されている。演算器ＣＬ１は、可変遅延メモリユニットＡ３と演算器ＣＬ０と制御器Ａ１とに接続されている。

アクセスするディスク１０の論理位置、例えば、ＬＢＡが上位装置、例えば、ホスト１００により指定された場合、位置決め制御系ＳＹは、ＬＢＡを物理位置（Ｃ，Ｈ，Ｓ）に予め変換し、ヘッド１５の半径位置（Ｃ，Ｈ，Ｓ）を変換器Ａ０に出力する。変換器Ａ０は、ヘッド１５の物理位置（Ｃ，Ｈ，Ｓ）が入力される。変換器Ａ０は、ヘッド１５の物理位置（Ｃ，Ｈ，Ｓ）をヘッド１５の目標半径位置ｒに変換する。変換器Ａ０は、ヘッド１５の目標半径位置ｒを演算器ＣＬ０に出力する。演算器ＣＬ０は、ヘッド１５の目標半径位置ｒとヘッド１５の実位置Ｙとが入力される。演算器ＣＬ０は、ヘッド１５の目標半径位置ｒとヘッド１５の実位置Ｙとの差に相当する位置誤差信号ｅ０を算出する。演算器ＣＬ０は、位置誤差信号ｅ０を繰り返し制御系ＲＣと演算器ＣＬ１とに出力する。言い換えると、演算器ＣＬ０は、位置誤差信号ｅ０を演算器ＣＬ２と演算器ＣＬ１とに出力する。

演算器ＣＬ２は、位置誤差信号ｅ０と遅延メモリ出力信号ｅ１とが入力される。演算器ＣＬ２は、位置誤差信号ｅ０と遅延メモリ出力信号ｅ１とを加算した遅延メモリ入力信号ｅ２を算出する。演算器ＣＬ２は、遅延メモリ入力信号ｅ２を可変遅延メモリユニットＡ３に出力する。

可変遅延メモリユニットＡ３は、遅延サンプル数Ｌと遅延メモリ入力信号ｅ２とが入力される。可変遅延メモリユニットＡ３は、遅延サンプル数Ｌと遅延メモリ入力信号ｅ２とに基づいて、遅延メモリ出力信号ｅ１を取得する。可変遅延メモリユニットＡ３は、遅延メモリ出力信号ｅ１を演算器ＣＬ１と演算器ＣＬ２とに出力する。

演算器ＣＬ１は、位置誤差信号ｅ０と遅延メモリ出力信号ｅ１とが入力される。演算器ＣＬ１は、位置誤差信号ｅ０と遅延メモリ出力信号ｅ１とを加算した位置誤差信号ｅを算出する。演算器ＣＬ１は、位置誤差信号ｅを制御器Ａ１に出力する。

制御器Ａ１は、位置誤差信号ｅが入力される。制御器Ａ１は、位置誤差信号ｅに基づいて、駆動量Ｕを生成する。制御器Ａ１は、駆動量ＵをアクチュエータＡ２に出力する。
アクチュエータＡ２は、駆動量Ｕが入力される。アクチュエータＡ２は、駆動量Ｕに応じて駆動し、駆動量Ｕに対応する実位置Ｙにヘッド１５を移動する。アクチュエータＡ２は、実位置Ｙを演算器ＣＬ０に出力する。

図４は、図３に示した繰り返し制御系ＲＣの可変遅延メモリユニットＡ３の一例を示すブロック図である。図４に示した可変遅延メモリユニットＡ３は、図３に示した可変遅延メモリユニットＡ３に対応している。

可変遅延メモリユニットＡ３は、複数の遅延メモリＤＭ（ｋ―１）、ＤＭ（ｋ―２）、ＤＭ（ｋ―３）、…、ＤＭ（ｋ―Ｌ）、…、ＤＭ（ｋ―Ｎ）と、遅延セレクタＳＷと、を有している。以下、複数の遅延メモリＤＭ（ｋ―１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）をメモリユニットと称する場合もある。ｋは、例えば、現在までのサンプルの総数に相当する。Ｌは、遅延サンプル数に相当する。Ｎは、メモリユニットに保存（又は記録）できるサンプル数の上限値に相当する。Ｎは、例えば、Ｌよりも大きい（Ｎ＞Ｌ）。

メモリユニットＤＭ（ｋ―１）乃至ＤＭ（ｋ－Ｎ）は、遅延メモリ入力信号に相当するサンプル値を保存（又は記録）する。例えば、複数の遅延メモリＤＭ（ｋ―１）乃至ＤＭ（ｋ－Ｎ）は、それぞれ、入力された信号の１サンプル前のサンプル値を保存（又は記録）する。複数の遅延メモリＤＭ（ｋ―１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）は、それぞれ、１つ前の遅延メモリと接続されている。例えば、遅延メモリＤＭ（ｋ―１）及びＤＭ（ｋ―２）は、接続され、遅延メモリＤＭ（ｋ―２）及びＤＭ（ｋ―３）は、接続され、…、遅延メモリＤＭ（ｋ―Ｌ）及びＤＭ（ｋ―（Ｌ＋１））は、接続され、遅延メモリＤＭ（ｋ―（Ｎ―１））及びＤＭ（ｋ―Ｎ）は、接続されている。メモリユニットＤＭ（ｋ―１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）は、遅延セレクタＳＷに接続されている。複数の遅延メモリＤＭ（ｋ―１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）は、それぞれ、遅延セレクタＳＷの複数の入力端子Ｉ１乃至ＩＮに接続されている。例えば、メモリユニットＤＭ（ｋ―１）乃至ＤＭ（ｋ－Ｎ）は、保存（又は記録）できるサンプル数の上限値Ｎを設定している。例えば、メモリユニットＤＭ（ｋ―１）乃至ＤＭ（ｋ－Ｎ）は、ｋサンプル目の遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］の前（又は過去）のサンプル値（以下、過去サンプル値又は過去メモリ値と称する場合もある）ｅ２［ｋ－１］、ｅ２［ｋ－２］、…、ｅ２［ｋ－Ｎ］を順次格納している。例えば、遅延メモリＤＭ（ｋ―１）は、ｋサンプル目の遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］が入力され、遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］をｋサンプル目の１つ前の過去サンプル値として保存（又は記録）する。このとき、遅延メモリＤＭ（ｋ―２）は、遅延メモリＤＭ（ｋ―１）からｋ―１サンプル目の遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ―１］が入力され、ｋ―１サンプル目の過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］をｋ―２サンプル目の過去サンプル値ｅ２［ｋ―２］として保存（又は記録）する。遅延メモリＤＭ（ｋ―１）及びＤＭ（ｋ－２）と同様にして、複数の遅延メモリＤＭ（ｋ―３）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）は、それぞれ、１つ前の遅延メモリから１サンプル前の過去サンプル値が入力され、入力された過去サンプル値を新たな過去サンプル値として順次更新して保存（又は記録）する。

遅延セレクタＳＷは、メモリユニットＤＭ（ｋ－１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）にそれぞれ記録された過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ―Ｎ］から所定の過去サンプル値を選択する。遅延セレクタＳＷは、選択した所定の過去サンプル値を出力する。例えば、遅延セレクタＳＷは、端子Ｖに入力される遅延サンプル数Ｌに応じて、メモリユニットＤＭ（ｋ－１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）にそれぞれ記録された過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ―Ｎ］から遅延サンプル数Ｌに対応する過去サンプル値に相当する遅延サンプル値ｅ２［ｋ―Ｌ］を選択する。例えば、遅延セレクタＳＷは、出力端子Ｏを介して遅延サンプル値（遅延メモリ出力信号）ｅ１＝ｅ２［ｋ－Ｌ］を出力する。

図５は、本実施形態に係るアクセス処理時のヘッド１５の位置決め制御系ＳＹの一例を示すブロック図である。図５に示す位置決め制御系ＳＹは、図３に示した位置決め制御系ＳＹとほぼ同等であるが、ローパスフィルタＡ４を有する点が図３に示した位置決め制御系と相違する。図５において、図３に示した位置決め制御系ＳＹと同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

繰り返し制御系ＲＣは、可変遅延メモリユニットＡ３と、ローパスフィルタＡ４と、演算器ＣＬ２とを有している。

図５において、ローパスフィルタＡ４で遅延サンプル数Ｌに応じたカットオフ周波数ｆｃの信号（又は波形）を遅延メモリ入力信号ｅ２からカットした遅延メモリ入力信号（以下、カットオフ遅延メモリ入力信号と称する場合もある）ｅ３と、遅延サンプル数Ｌだけ遅延した内部状態ｚ＾（－Ｌ）×ｅ３に相当する遅延メモリ出力信号ｅ１と、は、位置決め制御系ＳＹで信号（又は、情報）として処理される。

繰り返し制御系ＲＣは、ローパスフィルタＡ４で遅延サンプル数Ｌに応じたカットオフ周波数ｆｃの信号（又は波形）を遅延メモリ入力信号ｅ２からカットしたカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ３を保存（又は記録）し、カットオフ遅延メモリ入力信号ｅ３に基づいて遅延メモリ出力信号ｅ１を取得する。繰り返し制御系ＲＣは、取得した遅延メモリ出力信号ｅ１を出力する。演算器ＣＬ２は、演算器ＣＬ０とローパスフィルタＡ４とに接続されている。可変遅延メモリユニットＡ３は、ローパスフィルタＡ４と演算器ＣＬ１とに接続されている。ローパスフィルタＡ４は、演算器ＣＬ２と可変遅延メモリユニットＡ３とに接続されている。

位置決め制御系ＳＹでは、演算器ＣＬ２は、位置誤差信号ｅ０と遅延メモリ出力信号ｅ１とが入力される。演算器ＣＬ２は、位置誤差信号ｅ０と遅延メモリ出力信号ｅ１とを加算した遅延メモリ入力信号ｅ２を算出する。演算器ＣＬ２は、遅延メモリ入力信号ｅ２をローパスフィルタＡ４に出力する。

ローパスフィルタＡ４は、遅延サンプル数Ｌと遅延メモリ入力信号ｅ２とが入力される。ローパスフィルタＡ４は、遅延サンプル数Ｌに応じてカットオフ周波数ｆｃを設定し、遅延メモリ入力信号ｅ２のカットオフ周波数ｆｃの信号（又は波形）をカットしたカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ３を生成する。なお、ローパスフィルタＡ４は、基本周波数ｆ１（の推定値）に応じてカットオフ周波数ｆｃを設定し、遅延メモリ入力信号ｅ２のカットオフ周波数ｆｃの信号（又は波形）をカットしたカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ３を生成してもよい。また、ローパスフィルタＡ４のカットオフ周波数ｆｃは、入力される遅延サンプル数Ｌに依らない固定値を設定してもよい。ローパスフィルタＡ４は、カットオフ遅延メモリ入力信号ｅ３を可変遅延メモリユニットＡ３に出力する。これにより、繰り返し制御系ＲＣが高調波で不安定化することを防止することができる。

可変遅延メモリユニットＡ３は、遅延サンプル数Ｌと遅延メモリ入力信号ｅ２とが入力される。可変遅延メモリユニットＡ３は、遅延サンプル数Ｌと遅延メモリ入力信号ｅ２とに基づいて、遅延メモリ出力信号ｅ１を取得する。可変遅延メモリユニットＡ３は、遅延メモリ出力信号ｅ１を演算器ＣＬ１と演算器ＣＬ２とに出力する。

図６は、本実施形態に係るアクセス処理時のヘッド１５の位置決め制御系ＳＹの一例を示すブロック図である。図６に示す位置決め制御系ＳＹは、図５に示した位置決め制御系ＳＹとほぼ同等であるが、位相補償器Ａ５を有する点が図５に示した位置決め制御系ＳＹと相違する。図６において、図５に示した位置決め制御系ＳＹと同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

位置決め制御系ＳＹは、変換器Ａ０と、制御器Ａ１と、アクチュエータＡ２と、繰り返し制御系ＲＣと、位相補償器Ａ５と、演算器ＣＬ０及びＣＬ１とを有している。繰り返し制御系ＲＣは、可変遅延メモリユニットＡ３と、ローパスフィルタＡ４と、演算器ＣＬ２とを有している。変換器Ａ０、制御器Ａ１、アクチュエータＡ２、繰り返し制御系ＲＣ、位相補償器Ａ５、演算器ＣＬ０、及び演算器ＣＬ１は、例えば、システムコントローラ１３０、ドライバＩＣ２０、ヘッドアンプＩＣ３０、ディスク１０、揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ８０、及びバッファメモリ９０に含まれている。

図６において、ローパスフィルタＡ４でカットオフ周波数ｆｃの信号（又は波形）を遅延メモリ入力信号ｅ２からカットしたカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４と、遅延サンプル数Ｌだけ遅延した内部状態ｚ＾（－Ｌ）×ｅ４に相当する遅延メモリ出力信号ｅ１と、遅延メモリ出力信号ｅ１の位相補償を実行した出力信号ｅ５（以下、位相補償出力信号と称する場合もある）は、位置決め制御系ＳＹで信号（又は、情報）として処理される。

繰り返し制御系ＲＣは、ローパスフィルタＡ４でカットオフ周波数ｆｃの信号（又は波形）を遅延メモリ入力信号ｅ２からカットしたカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４を保存し、カットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４に基づいて遅延メモリ出力信号ｅ１を取得する。繰り返し制御系ＲＣは、取得した遅延メモリ出力信号ｅ１を出力する。演算器ＣＬ２は、演算器ＣＬ０とローパスフィルタＡ４とに接続されている。可変遅延メモリユニットＡ３は、ローパスフィルタＡ４と位相補償器Ａ５とに接続されている。演算器ＣＬ１は、位相補償器Ａ５と演算器ＣＬ０と制御器Ａ１とに接続されている。

位相補償器Ａ５は、位相補償を実行する。例えば、位相補償器Ａ５は、位置決め制御系ＳＹの閉ループ特性が有する位相遅れ分を補償することができる。位相補償器Ａ５は、可変遅延メモリユニットＡ３に記録されている過去サンプル値、例えば、遅延メモリ出力信号ｅ１に対して遅延サンプル数Ｌに応じたｄサンプル数だけ後（未来）のサンプル値に相当する位相補償出力信号ｅ５を出力することにより、位相補償を実行する。なお、位相補償器Ａ５の位相特性は、ローパスフィルタＡ４の位相特性に応じて変化させてもよい。位相補償器Ａ５は、可変遅延メモリユニットＡ３と演算器ＣＬ１とに接続されている。

位置決め制御系ＳＹでは、演算器ＣＬ２は、位置誤差信号ｅ０と遅延メモリ出力信号ｅ１とが入力される。演算器ＣＬ２は、位置誤差信号ｅ０と遅延メモリ出力信号ｅ１とを加算した遅延メモリ入力信号ｅ２を算出する。演算器ＣＬ２は、遅延メモリ入力信号ｅ２をローパスフィルタＡ４に出力する。

ローパスフィルタＡ４は、遅延メモリ入力信号ｅ２が入力される。ローパスフィルタＡ４は、カットオフ周波数ｆｃを設定し、遅延メモリ入力信号ｅ２のカットオフ周波数ｆｃの信号（又は波形）をカットしたカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４を生成する。ローパスフィルタＡ４は、カットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４を可変遅延メモリユニットＡ３に出力する。

可変遅延メモリユニットＡ３は、遅延サンプル数Ｌとカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４とが入力される。可変遅延メモリユニットＡ３は、遅延サンプル数Ｌとカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４とに基づいて、遅延メモリ出力信号ｅ１を取得する。可変遅延メモリユニットＡ３は、遅延メモリ出力信号ｅ１を演算器ＣＬ２と位相補償器Ａ５とに出力する。

位相補償器Ａ５は、遅延サンプル数Ｌと遅延メモリ出力信号ｅ１とが入力される。位相補償器Ａ５は、遅延サンプル数Ｌと遅延メモリ出力信号ｅ１とに基づいて、位相補償出力信号ｅ５を取得する。位相補償器Ａ５は、位相補償出力信号ｅ５を演算器ＣＬ１に出力する。

演算器ＣＬ１は、位置誤差信号ｅ０と位相補償出力信号ｅ５とが入力される。演算器ＣＬ１は、位置誤差信号ｅ０と位相補償出力信号ｅ５とを加算した位置誤差信号ｅを算出する。演算器ＣＬ１は、位置誤差信号ｅを制御器Ａ１に出力する。

図７は、本実施形態に係るアクセス処理時のヘッド１５の位置決め制御系ＳＹの一例を示すブロック図である。図７に示す位置決め制御系ＳＹは、図６に示した位置決め制御系ＳＹに対応している。図７において、図６に示した位置決め制御系ＳＹと同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

位置決め制御系ＳＹは、変換器Ａ０と、制御器Ａ１と、アクチュエータＡ２と、繰り返し制御系ＲＣと、演算器ＣＬ０及びＣＬ１とを有している。繰り返し制御系ＲＣは、可変遅延メモリユニットＡ６と、ローパスフィルタＡ４と、演算器ＣＬ２とを有している。変換器Ａ０、制御器Ａ１、アクチュエータＡ２、繰り返し制御系ＲＣ、演算器ＣＬ０、及び演算器ＣＬ１は、例えば、システムコントローラ１３０、ドライバＩＣ２０、ヘッドアンプＩＣ３０、ディスク１０、揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ８０、及びバッファメモリ９０に含まれている。

演算器ＣＬ２は、演算器ＣＬ０とローパスフィルタＡ４と可変メモリユニットＡ６とに接続されている。ローパスフィルタＡ４は、演算器ＣＬ２と可変遅延メモリユニットＡ６とに接続されている。

可変遅延メモリユニットＡ６は、可変遅延メモリユニットＡ３と位相補償器Ａ５の機能を統合したメモリユニットに相当する。ローパスフィルタＡ４は、演算器ＣＬ２と可変遅延メモリユニットＡ６とに接続されている。可変遅延メモリユニットＡ６は、ローパスフィルタＡ４と演算器ＣＬ１と演算器ＣＬ２とに接続されている。

ローパスフィルタＡ４は、カットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４を可変遅延メモリユニットＡ６に出力する。
可変遅延メモリユニットＡ６は、遅延サンプル数Ｌとカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４とが入力される。可変遅延メモリユニットＡ６は、遅延サンプル数Ｌとカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４とに基づいて、遅延メモリ出力信号ｅ１と位相補償出力信号ｅ５とを取得する。可変遅延メモリユニットＡ６は、遅延メモリ出力信号ｅ１を演算器ＣＬ２に出力し、位相補償出力信号ｅ５を演算器ＣＬ１に出力する。

図８は、図７に示した繰り返し制御系ＲＣの可変遅延メモリユニットＡ６の一例を示すブロック図である。図８に示した可変遅延メモリユニットＡ６は、図７に示した可変遅延メモリユニットＡ６に対応している。

可変遅延メモリユニットＡ６は、メモリユニットＤＭ（ｋ―１）、ＤＭ（ｋ―２）、ＤＭ（ｋ―３）、…、ＤＭ（ｋ―Ｌ＋ｄ）、…、ＤＭ（ｋ―Ｌ）、…、ＤＭ（ｋ―Ｎ）と、遅延セレクタＳＷと、を有している。

例えば、メモリユニットＤＭ（ｋ―１）乃至ＤＭ（ｋ－Ｎ）は、ｋサンプル目のカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４［ｋ］の前（又は過去）の過去サンプル値（以下、カットオフ過去サンプル値又はカットオフ過去メモリ値と称する場合もある）ｅ４［ｋ－１］、ｅ４［ｋ－２］、…、ｅ４［ｋ－Ｌ＋ｄ］、…、ｅ４［ｋ－Ｌ］、…、ｅ２［ｋ－Ｎ］を順次格納している。例えば、遅延メモリＤＭ（ｋ―１）は、ｋサンプル目のカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４［ｋ］が入力され、カットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４［ｋ］をｋサンプル目の１つ前のカットオフ過去サンプル値として保存（又は記録）する。このとき、遅延メモリＤＭ（ｋ―２）は、遅延メモリＤＭ（ｋ―１）からｋ―１サンプル目のカットオフ遅延メモリ入力信号ｅ４［ｋ―１］が入力され、ｋ―１サンプル目のカットオフ過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］をｋ―２サンプル目のカットオフ過去サンプル値ｅ２［ｋ―２］として保存（又は記録）する。遅延メモリＤＭ（ｋ―１）及びＤＭ（ｋ－２）と同様にして、複数の遅延メモリＤＭ（ｋ―３）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）は、それぞれ、１つ前の遅延メモリから１サンプル前のカットオフ過去サンプル値が入力され、入力されたカットオフ過去サンプル値を新たなカットオフ過去サンプル値として順次更新して保存（又は記録）する。

遅延セレクタＳＷは、メモリユニットＤＭ（ｋ－１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）にそれぞれ記録されたカットオフ過去サンプル値ｅ４［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ―Ｎ］から所定のカットオフ過去サンプル値を選択する。遅延セレクタＳＷは、選択した所定のカットオフ過去サンプル値を出力する。例えば、遅延セレクタＳＷは、端子Ｖに入力される遅延サンプル数Ｌに応じて、メモリユニットＤＭ（ｋ－１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）にそれぞれ記録されたカットオフ過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ―Ｎ］から遅延サンプル数Ｌに対応するカットオフ過去サンプル値に相当する遅延メモリ出力信号ｅ１＝ｅ４［ｋ―Ｌ］を選択する。例えば、遅延セレクタＳＷは、選択した遅延メモリ出力信号ｅ１に対して遅延サンプル数Ｌに応じたｄサンプル数だけ後（未来）のサンプル値に相当する位相補償出力信号ｅ５＝ｅ４［ｋ―Ｌ＋ｄ］を取得する。例えば、遅延セレクタＳＷは、出力端子Ｏを介してカットオフ遅延サンプル値（遅延メモリ出力信号）ｅ１＝ｅ４［ｋ－Ｌ］を出力すると同時に、出力端子Ｑを介してカットオフ遅延サンプル値（位相補償出力信号）ｅ５＝ｅ４［ｋ－Ｌ＋ｄ］を出力する。

図９は、図６に対応する繰り返し制御系ＲＣの入出力特性ｅ５／ｅ０の一例を示す図である。図９において、サーボサンプル周波数ｆｓ＝６２．４ｋＨｚである。図９の上の図において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、ゲイン（ｄＢ）と示している。図９の上の図には、ＦＡＮの回転に起因して生じたハーモニクス外乱に対応する基本周波数（の推定値）ｆ１＝３６７Ｈｚ（遅延サンプル数Ｌ＝１７０）である場合の繰り返し制御系ＲＣの入出力特性ｅ５／ｅ０の周波数に対するゲインの変化ＩＯＧＬ１と、ＦＡＮの回転に起因して生じたハーモニクス外乱に対応する基本周波数（の推定値）ｆ１＝４７２Ｈｚ（遅延サンプル数Ｌ＝１３２）である場合の繰り返し制御系ＲＣの入出力特性ｅ５／ｅ０の周波数に対するゲインの変化ＩＯＧＬ２とを示している。図９の上の図において、ゲインの変化ＩＯＧＬ１は、実線で示し、ゲインの変化ＩＯＧＬ２は、破線で示している。図９の下の図において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は位相を示している。図９の下の図には、ＦＡＮの回転に起因して生じたハーモニクス外乱に対応する基本周波数（の推定値）ｆ１＝３６７Ｈｚ（遅延サンプル数Ｌ＝１７０）である場合の繰り返し制御系ＲＣの入出力特性ｅ５／ｅ０の周波数に対する位相の変化ＩＯＰＬ１と、ＦＡＮの回転に起因して生じたハーモニクス外乱に対応する基本周波数（の推定値）ｆ１＝４７２Ｈｚ（遅延サンプル数Ｌ＝１３２）である場合の繰り返し制御系ＲＣの入出力特性ｅ５／ｅ０の周波数に対する位相の変化ＩＯＰＬ２とを示している。図９の下の図において、位相の変化ＩＯＰＬ１は、実線で示し、位相の変化ＩＯＰＬ２は、破線で示している。

図９に示した例では、サーボサンプル周波数ｆｓ＝６２．４ｋＨｚ、且つ基本周波数の推定値ｆ１＝３６７Ｈｚである場合、遅延サンプル数Ｌ＝６２４００／３６７＝１７０になるため、繰り返し制御系ＲＣは、遅延サンプル数１７０で動作する。図９に実線（ｆ１＝３６７Ｈｚ）のＩＯＧＬ１及びＩＯＰＬ１で示すように、繰り返し制御系ＲＣは、基本周波数の推定値ｆ１＝３６７Ｈｚの高調波である逓倍周波数も同時に抽出する。

図９に示した例では、サーボサンプル周波数ｆｓ＝６２．４ｋＨｚ、且つ基本周波数の推定値ｆ１＝４７２Ｈｚである場合、遅延サンプル数Ｌ＝６２４００／４７２＝１３２になるため、繰り返し制御系ＲＣは、遅延サンプル数１３２で動作する。図９に破線（ｆ１＝４７２Ｈｚ）のＩＯＧＬ２及びＩＯＰＬ２で示すように、繰り返し制御系ＲＣは、基本周波数の推定値ｆ１＝４７２Ｈｚの高調波である逓倍周波数も同時に抽出する。

以上により、繰り返し制御系ＲＣの入出力特性は、基本周波数の推定値ｆ１の高調波フィルタに相当することが分かる。
図１０は、ハーモニクス外乱の基本周波数の推定値ｆ１の高調波のフィルタＨＦＬ１と位置決め制御系ＳＹの感度特性の変化との一例を示す図である。図１０の上の図は、図９の上の図に対応している。図１０の上の図において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、ゲイン（ｄＢ）を示している。図１０の上の図には、ハーモニクス外乱に対応する基本周波数（の推定値）ｆ１＝４７２Ｈｚの高調波のフィルタに相当する繰り返し制御系ＲＣの入出力特性ｅ５／ｅ０の周波数に対するゲインの変化（以下、高調波フィルタと称する場合もある）ＨＦＬ１を示している。高調波フィルタＨＦＬ１は、例えば、ゲインの変化ＩＯＧＬ２に対応している。図１０の下の図において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、位置決め制御系ＳＹの感度特性（以下、単に感度特性と称する場合もある）を示している。図１０の下の図には、本実施形態の繰り返し制御系ＲＣ、例えば、図６に示した繰り返し制御系ＲＣを適用していない場合の周波数に対する感度特性の変化ＳＣＬ１と、ＦＡＮの回転に起因して生じたハーモニクス外乱に対応する基本周波数ｆ１＝４７２Ｈｚで本実施形態の繰り返し制御系ＲＣ、例えば、図６に示した繰り返し制御系ＲＣを適用した場合の周波数に対する感度特性の変化ＳＣＬ２とを示している。図１０の下の図において、感度特性の変化ＳＣＬ１は、１点鎖線で示し、感度特性の変化ＳＣＬ２は、２点鎖線で示している。
図１０に示した例では、位置決め制御系ＳＹは、基本周波数（の推定値）ｆ１＝４７２Ｈｚの逓倍の周波数で抑圧感度が向上している。

図１１は、ハーモニクス外乱を有する環境におけるＰＥＳのスペクトラムとこのＰＥＳのスペクトラムの累積二乗和との一例を示す図である。図１１は、例えば、図１０に対応している。図１１の上の図において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、ハーモニクス外乱を有する環境における回転非同期成分（NRPE:Non-Repeatable Positioning Error）のＰＥＳ(dBum(4.0Hz))を示している。図１１の上の図には、本実施形態の繰り返し制御系ＲＣ、例えば、図６に示した繰り返し制御系ＲＣを適用していない場合のハーモニクス外乱を有する環境における周波数に対する回転非同期成分のＰＥＳの変化ＮＳＬ１と、ＦＡＮの回転に起因して生じたハーモニクス外乱に対応する基本周波数ｆ１＝４７２Ｈｚで本実施形態の繰り返し制御系ＲＣ、例えば、図６に示した繰り返し制御系ＲＣを適用した場合のハーモニクス外乱を有する環境における周波数に対する回転非同期成分のＰＥＳの変化ＮＳＬ２と、を示している。図１１の上の図において、ハーモニクス外乱を有する環境における回転非同期成分のＰＥＳの変化ＮＳＬ１は、実線で示し、ハーモニクス外乱を有する環境における回転非同期成分のＰＥＳの変化ＮＳＬ２は、破線で示している。図１１の下の図において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、ハーモニクス外乱を有する環境における回転非同期成分の累積３σ（標準偏差の３倍）値（ｎｍ）を示している。図１１の下の図には、本実施形態の繰り返し制御系ＲＣ、例えば、図６に示した繰り返し制御系ＲＣを適用していない場合のハーモニクス外乱を有する環境における周波数に対する回転非同期成分の累積３σ値の変化Ｎ３σＬ１と、ＦＡＮの回転に起因して生じるハーモニクス外乱に対応する基本周波数ｆ１＝４７２で本実施形態の繰り返し制御系ＲＣ、例えば、図６に示した繰り返し制御系ＲＣを適用した場合のハーモニクス外乱を有する環境における周波数に対する回転非同期成分の累積３σ値の変化Ｎ３σＬ２と、を示している。図１１の下の図において、ハーモニクス外乱を有する環境における周波数に対する回転非同期成分の累積３σ値の変化Ｎ３σＬ１は、実線で示し、ハーモニクス外乱を有する環境における周波数に対する回転非同期成分の累積３σ値の変化Ｎ３σＬ２は、破線で示している。

図１１の回転非同期成分のＰＥＳの変化ＮＳＬ１に示すように、ハーモニクス外乱を有する環境において、本実施形態の繰り返し制御系ＲＣを適用しない場合、ハーモニクス外乱が基台等に印加されることでハーモニクス外乱に対応する基本周波数の推定値ｆ１＝４７２Ｈｚの逓倍周波数でＰＥＳが悪化する。そのため、図１１の回転非同期成分の累積３σ値の変化Ｎ３σＬ１に示すように、ハーモニクス外乱を有する環境において、本実施形態の繰り返し制御系ＲＣを適用した場合、累積３σ値が６．６３ｎｍとなる。

図１１の回転非同期成分のＰＥＳの変化ＮＳＬ２に示すように、ハーモニクス外乱を有する環境において、本実施形態の繰り返し制御系ＲＣを適用した場合、外乱の基本周波数の推定値ｆ１＝４７２Ｈｚの１、２、３、４、及び５次の逓倍周波数でＰＥＳが抑圧（抑制又は補償）されている。そのため、図１１の回転非同期成分の累積３σ値の変化Ｎ３σＬ２に示すように、ハーモニクス外乱を有する環境において、本実施形態の繰り返し制御系ＲＣを適用した場合、３σ値が６．０２ｎｍとなる。つまり、ハーモニクス外乱を有する環境において、本実施形態の繰り返し制御系ＲＣを適用しない場合の累積３σ値と比較して本実施形態の繰り返し制御系ＲＣを適用した場合の累積３σ値は大きく改善されている。

図１２は、ローパスフィルタＡ４を適用していない場合の図１０に示す高調波フィルタＨＦＬ１と位置決め制御系ＳＹの感度特性の変化との一例を示す図である。図１２は、図１０に対応している。図１２の上の図において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、ゲイン（ｄＢ）を示している。図１２の上の図には、ローパスフィルタＡ４を適用していない図１０に示した高調波フィルタＨＦＬ１を示している。図１２の下の図において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、位置決め制御系ＳＹの感度特性を示している。図１２の下の図には、ローパスフィルタＡ４と図６に示した繰り返し制御系ＲＣとを適用していない図１０に示した周波数に対する感度特性の変化ＳＣＬ１と、ローパスフィルタＡ４を適用せず、且つ図６に示した繰り返し制御系ＲＣを適用した図１０に示した周波数に対する感度特性の変化ＳＣＬ２とを示している。図１２の下の図において、感度特性の変化ＳＣＬ１は、１点鎖線で示し、感度特性の変化ＳＣＬ２は、２点鎖線で示している。

図１２に示した感度特性の変化ＳＣＬ２は、図１０に示した感度特性の変化ＳＣＬ２と比較して大きく変動している。図１２に示した感度特性の変化ＳＣＬ２は、図１０に示した感度特性の変化ＳＣＬ２と比較して、特に２ｋ～５ｋＨｚの周波数帯においては外乱を大きく増幅する特性を示している。

図１３は、ローパスフィルタＡ４を適用していない高調波の外乱を有する環境におけるＰＥＳのスペクトラムとこのＰＥＳのスペクトラムの累積二乗和との一例を示す図である。図１３は、例えば、図１２に対応している。図１３の上の図において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、ハーモニクス外乱を有する環境における回転非同期成分のＰＥＳ(dBum(4.0Hz))を示している。図１３の上の図には、図６に示した繰り返し制御系ＲＣを適用していない図１１に示した周波数に対する回転非同期成分のＰＥＳの変化ＮＳＬ１と、ローパスフィルタＡ４を適用せず、且つ図６に示した繰り返し制御系ＲＣを適用した図１１に示した周波数に対する回転非同期成分のＰＥＳの変化ＮＳＬ２と、を示している。図１３の上の図において、ハーモニクス外乱を有する環境における回転非同期成分のＰＥＳの変化ＮＳＬ１は、実線で示し、ハーモニクス外乱を有する環境における回転非同期成分のＰＥＳの変化ＮＳＬ２は、破線で示している。図１３の下の図において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、ハーモニクス外乱を有する環境における回転非同期成分の累積３σ値（ｎｍ）を示している。図１３の下の図には、図６に示した繰り返し制御系ＲＣを適用していない場合の図１１に示した周波数に対する回転非同期成分の累積３σ値の変化Ｎ３σＬ１と、ローパスフィルタＡ４を適用せず、且つ図６に示した繰り返し制御系ＲＣを適用した場合の図１１に示した周波数に対する回転非同期成分の累積３σ値の変化Ｎ３σＬ２と、を示している。図１３の下の図において、ハーモニクス外乱を有する環境における周波数に対する回転非同期成分の累積３σ値の変化Ｎ３σＬ１は、実線で示し、ハーモニクス外乱を有する環境における周波数に対する回転非同期成分の累積３σ値の変化Ｎ３σＬ２は、破線で示している。

図１３の周波数に対する回転非同期成分のＰＥＳの変化ＮＳＬ２に示すように、ハーモニクス外乱を有する環境において、ローパスフィルタＡ４、及び本実施形態の繰り返し制御系ＲＣを適用しない場合、外乱の基本周波数の推定値ｆ１＝４７２Ｈｚの１、２、３、及び４次の逓倍周波数でＰＥＳが抑圧（抑制又は補償）されている。しかし、外乱の基本周波数の推定値４７２Ｈｚの５次の逓倍周波数以降の周波数では、逓倍周波数におけるＰＥＳ抑圧（抑制又は補償）よりも、逓倍周波数間におけるＰＥＳ悪化が上回っている。そのため、図１１の回転非同期成分の累積３σ値の変化Ｎ３σＬ２に示すように、ハーモニクス外乱を有する環境において、ローパスフィルタＡ４を適用せず、且つ本実施形態の繰り返し制御系ＲＣを適用した場合、３σ値が６．７１ｎｍとなる。つまり、ハーモニクス外乱を有する環境において、ローパスフィルタＡ４と本実施形態の繰り返し制御系ＲＣとを適用しない場合の累積３σ値と比較してローパスフィルタＡ４を適用せず、且つ本実施形態の繰り返し制御系ＲＣを適用した場合の累積３σ値はほぼ同じ、又は僅かに悪化する。

図１４は、本実施形態に係るハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法の一例を示すフローチャートである。
ＭＰＵ６０は、ハーモニクス外乱の補償中であるか補償中でないかを判定する（Ｂ１４０１）。ハーモニクス外乱の補償中でないと判定した場合（Ｂ１４０１のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、ハーモニクス外乱（に対応する基本周波数）を推定し（Ｂ１４０２）、ハーモニクス外乱を検出したかハーモニクス外乱を検出していないかを判定する（Ｂ１４０３）。ハーモニクス外乱を検出していないと判定した場合（Ｂ１４０３のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、処理を終了する。

ハーモニクス外乱を検出したと判定した場合（Ｂ１４０３のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、ハーモニクス外乱に対応する基本周波数ｆ１を決定し（Ｂ１４０４）、決定した基本周波数ｆ１に基づいて遅延サンプル数Ｌを決定する（Ｂ１４０５）。ＭＰＵ６０は、遅延メモリＤＭ（ｋ―１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）にそれぞれに保存された過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ－Ｌ］をクリア、例えば、ゼロにし、Ｂ１４０７の処理に進む。

既に遅延サンプル数Ｌを決定してハーモニクス外乱の補償中であると判定した場合（Ｂ１４０１のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、繰り返し制御器ＲＣから遅延サンプル値ｅ２［ｋ－Ｌ］を出力する（Ｂ１４０７）。ＭＰＵ６０は、過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ－Ｌ］を順次更新し、新たな位置誤差信号ｅ０［ｋ］と現在の遅延メモリ出力信号ｅ２［ｋ―Ｌ］とに基づいて遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］を更新し（Ｂ１４０８）、処理を終了する。

図１５は、本実施形態に係る外乱に対応する高調波の補償方法の一例を示すフローチャートである。
既に遅延サンプル数Ｌを決定してハーモニクス外乱を補償中であると判定した場合（Ｂ１４０１のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、補償中のハーモニクス外乱が変化しているか変化していないかを判定する（Ｂ１５０１）。補償中のハーモニクス外乱が変化していないと判定した場合（Ｂ１５０１のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、Ｂ１４０７の処理に進む。

補償中のハーモニクス外乱が変化していると判定した場合（Ｂ１５０１のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、ハーモニクス外乱（に対応する基本周波数）を再度推定し（Ｂ１５０２）、再度推定したハーモニクス外乱に対応する基本周波数ｆ１が変化しているか変化していないかを判定する（Ｂ１５０３）。例えば、ＭＰＵ６０は、ハーモニクス外乱に対応するＰＥＳの３σ値の増加を確認した場合は補償すべきハーモニクス外乱（の周波数）が変化していると判定する。補償中のハーモニクス外乱が変化していると判定した場合、ＭＰＵ６０は、変化したハーモニクス外乱に対応する基本周波数を再度推定し、再度推定したハーモニクス外乱に対応する基本周波数と現在補償中のハーモニクス外乱に対応する基本周波数とを比較して基本周波数ｆ１が変化しているか変化していないかを判定する。

基本周波数ｆ１が変化していないと判定した場合（Ｂ１５０３のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、Ｂ１４０７の処理に進む。基本周波数ｆ１が変化していると判定した場合（Ｂ１５０３のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、Ｂ１４０４の処理に進む。

本実施形態によれば、磁気ディスク装置１は、既に遅延サンプル数Ｌを決定してハーモニクス外乱の補償中であると判定した場合、繰り返し制御器ＲＣから遅延サンプル値ｅ２［ｋ－Ｌ］を出力し、過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ―Ｌ］を順次更新し、新たな位置誤差信号ｅ０［ｋ］と現在の遅延メモリ出力信号ｅ２［ｋ―Ｌ］とに基づいて遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］を更新する。また、磁気ディスク装置１は、ハーモニクス外乱の補償中でないと判定した場合、ハーモニクス外乱に対応する基本周波数ｆ１を推定し、ハーモニクス外乱を検出する。ハーモニクス外乱を検出した場合、磁気ディスク装置１は、ハーモニクス外乱の基本周波数ｆ１を決定し、基本周波数ｆ１に基づいて遅延サンプル数Ｌを決定し、遅延メモリＤＭ（ｋ―１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）にそれぞれ保存されている過去サンプル値ｅ２［ｋ－１］乃至ｅ２［ｋ－Ｌ］をクリア、例えば、０にする。

さらに、磁気ディスク装置１は、既に遅延サンプル数Ｌが決定されておりハーモニクス外乱の補償中であると判定した場合、補償中のハーモニクス外乱が変化しているか変化していないかを判定する。例えば、磁気ディスク装置１は、補償中のハーモニクス外乱に対応するＰＥＳの３σ値の増加を確認した場合、補償すべきハーモニクス外乱の周波数が変化していると判定する。ハーモニクス外乱が変化していると判定した場合、磁気ディスク装置１は、変化したハーモニクス外乱に対応する基本周波数を再度推定する。再度推定した基本周波数が現在補償中のハーモニクス外乱に対応する基本周波数に対して変化していると判定した場合、磁気ディスク装置１は、新たな基本周波数ｆ１を再度決定し、再度決定した新たな基本周波数ｆ１に基づいて新たな遅延サンプルを再度決定する。

そのため、磁気ディスク装置１は、ＦＡＮの回転数が変化することで変化し得るハーモニクス外乱によるＰＥＳの悪化を防止できる。したがって、磁気ディスク装置１は、信頼性を向上することができる。

次に、第１実施形態に係る他の実施形態に係る磁気ディスク装置について説明する。他の実施形態において、前述の第１実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
（第２実施形態）
第２実施形態に係る磁気ディスク装置１は、可変遅延メモリユニットＡ３の構成が前述した第１実施形態に係る磁気ディスク装置１と相違する。
図１６は、第２実施形態に係る可変遅延メモリユニットＡ３の一例を示すブロック図である。
可変遅延メモリユニットＡ３は、メモリユニットＤＭ（ｋ―１）、ＤＭ（ｋ―２）、ＤＭ（ｋ―３）、…、ＤＭ（ｋ―Ｌ）、…、ＤＭ（ｋ―Ｎ）と、遅延セレクタＳＷと、補間器ＩＴＰと、を有している。図１６に示した可変遅延メモリユニットＡ３は、図３、図５、及び図６に示した可変遅延メモリユニットＡ３に対応している。

例えば、遅延メモリＤＭ（ｋ―１）は、ｋサンプル目の遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（ｋＴｓ）が入力され、ｋサンプル目の遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（ｋＴｓ）を１サンプル前の過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］として保存（又は記録）する。ここで、Ｔｓは、サンプリング周期である。遅延メモリＤＭ（ｋ―１）と同様にして、複数の遅延メモリＤＭ（ｋ―２）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）は、それぞれ、１つ前の遅延メモリから１サンプル前の過去サンプル値が入力され、入力された過去サンプル値を新たな過去サンプル値として順次更新して保存（又は記録）する。

遅延セレクタＳＷは、メモリユニットＤＭ（ｋ－１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）にそれぞれ記録された過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ―Ｎ］から所定の過去サンプル値を選択する。遅延セレクタＳＷは、選択した所定の過去サンプル値を出力する。例えば、遅延セレクタＳＷは、端子Ｖに入力される現在補償するハーモニクス外乱に対応する基本周波数ｆ１の逆数に相当する遅延時間Ｔ１に応じて、遅延時間Ｔ１をサンプリング周期Ｔｓで除算して小数点以下を切り捨てて算出された遅延サンプル数Ｌ及びＬ＋１にそれぞれ対応する遅延サンプル値ｅ２［ｋ－Ｌ］及びｅ２［ｋ－（Ｌ＋１）］をメモリユニットＤＭ（ｋ－１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）にそれぞれ記録された遅延サンプル値ｅ２［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ―Ｎ］から選択する。例えば、Ｌ≦Ｔ１／Ｔｓ＜Ｌ＋１である。例えば、遅延セレクタＳＷは、選択した遅延サンプル値（遅延メモリ出力信号）ｅ２［ｋ－Ｌ］及びｅ２［ｋ－（Ｌ＋１）］を補間器ＩＴＰに出力する。

補間器ＩＴＰは、補間演算を実行する。補間器ＩＴＰは、遅延セレクタＳＷの出力端子Ｏ１に接続された入力端子ＩＩ１を介して遅延メモリ出力信号ｅ２［ｋ－Ｌ］が入力され、遅延セレクタＳＷの出力端子Ｏ２に接続された入力端子ＩＩ２を介して遅延メモリ出力信号ｅ２［ｋ－（Ｌ＋１）］が入力される。補間器ＩＴＰは、実数値である遅延サンプル数Ｔ１／Ｔｓにおける出力信号（以下、補間遅延メモリ出力信号と称する場合もある）ｅ２（ｋＴｓ－Ｔ１）を遅延メモリ出力信号ｅ２［ｋ―Ｌ］（＝ｅ２（（ｋ－Ｌ）Ｔｓ））と遅延メモリ出力信号ｅ２［ｋ－（Ｌ＋１）］（＝ｅ２（（ｋ－（Ｌ＋１））Ｔｓ）とを使用して以下の式（１）で補間演算、例えば、内挿演算して推定する。
ｅ２（ｋＴｓ－Ｔ１）＝ｅ２［ｋ－Ｌ］＋（ｅ２［ｋ－（Ｌ＋１）］－ｅ２［ｋ－Ｌ］）×（Ｔ１／Ｔｓ－Ｌ） （式１）
補間器ＩＴＰは、出力端子ＯＩを介して補間遅延メモリ出力信号ｅ１＝ｅ２（ｋＴｓ－Ｔ１）を出力する。

図１７は、第２実施形態に係る可変遅延メモリユニットＡ３の一例を示すブロック図である。
可変遅延メモリユニットＡ３は、遅延メモリＤＭ（（ｋ―１）Ｔｓ）と、メモリユニットＤＭ（ｋ―１）、ＤＭ（ｋ―２）、ＤＭ（ｋ―３）、…、ＤＭ（ｋ―Ｌ）、…、ＤＭ（ｋ―Ｎ）と、遅延セレクタＳＷと、補間器ＩＴＰと、を有している。図１７に示した可変遅延メモリユニットＡ３は、図３、図５、及び図６に示した可変遅延メモリユニットＡ３に対応している。

遅延メモリＤＭ（（ｋ―１）Ｔｓ）は、サンプリング周期Ｔｓに対応している。遅延メモリＤＭ（（ｋ―１）Ｔｓ）は、ｋサンプル目の遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（ｋＴｓ）が入力され、遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（ｋＴｓ）を１サンプル前のサンプル値（以下、遅延メモリ入力信号と称する場合もある）ｅ２（（ｋ―１）Ｔｓ）として保存（又は記録）する。遅延メモリＤＭ（（ｋ―１）Ｔｓ）は、補間器ＩＴＰの入力端子ＩＩ２に接続されている。

補間器ＩＴＰは、入力端子ＩＩ１を介して遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（ｋＴｓ）が入力され、遅延メモリＤＭ（（ｋ―１）Ｔｓ）に接続された入力端子ＩＩ２を介してサンプル値ｅ２（（ｋ―１）Ｔｓ）が入力される。補間器ＩＴＰは、遅延時間Ｔ１に応じて遅延サンプル数Ｌが決定されるため、遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（ｋＴｓ）の端数分Ｔ１／Ｔｓ―Ｌ分の過去の入力信号（以下、補間遅延メモリ入力信号と称する場合もある）ｅ２［ｋ］＝ｅ２（（ｋ－（Ｔ１／Ｔｓ－Ｌ））Ｔｓ）を遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（ｋＴｓ）と遅延メモリ入力信号ｅ２（（ｋ―１）Ｔｓ）とを使用して以下の式（２）で補間演算、例えば、内挿演算して推定する。言い換えると、補間器ＩＴＰは、遅延時間Ｔ１に応じて遅延サンプル数Ｌが決定されるため、遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（ｋＴｓ）と遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（ｋＴｓ）から遅延時間をサンプリング周期で除算した値の小数点以下（Ｔ１／Ｔｓ―Ｌ）分だけ遅延した補間遅延メモリ入力信号を遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（ｋＴｓ）と遅延メモリ入力信号ｅ２（（ｋ―１）Ｔｓ）とを使用して以下の式（２）で補間演算、例えば、内挿演算して推定する。

ｅ２（ｋ－（Ｔ１／Ｔｓ－Ｌ）Ｔｓ）＝ｅ２（ｋＴｓ）＋（（ｅ２（ｋ－１）Ｔｓ）－ｅ２（ｋＴｓ））×（Ｔ１／Ｔｓ－Ｌ） （式２）
ここで、Ｌ≦Ｔ１／Ｔｓ＜Ｌ＋１である。

補間器ＩＴＰは、遅延メモリＤＭ（ｋ―１）に接続された出力端子ＯＩを介して補間遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（（ｋ－（Ｔ１／Ｔｓ－Ｌ））Ｔｓ）を遅延メモリＤＭ（ｋ―１）（又はメモリユニット）に出力する。

例えば、遅延メモリＤＭ（ｋ―１）は、ｋサンプル目の補間遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（（ｋ－（Ｔ１／Ｔｓ－Ｌ））Ｔｓ）が入力され、ｋサンプル目の補間遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］＝ｅ２（（ｋ－（Ｔ１／Ｔｓ－Ｌ））Ｔｓ）を１サンプル前の過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］として保存（又は記録）する。遅延メモリＤＭ（ｋ―１）と同様にして、複数の遅延メモリＤＭ（ｋ―２）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）は、それぞれ、１つ前の遅延メモリから１サンプル前の過去サンプル値が入力され、入力された過去サンプル値を新たな過去サンプル値として順次更新して保存（又は記録）する。

例えば、遅延セレクタＳＷは、端子Ｖに入力される遅延時間Ｔ１に応じて、遅延サンプル数Ｌに対応する遅延サンプル値ｅ２［ｋ－Ｌ］をメモリユニットＤＭ（ｋ－１）乃至ＤＭ（ｋ―Ｎ）に記録された過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ―Ｎ］から選択する。例えば、遅延セレクタＳＷは、選択した遅延サンプル値（遅延メモリ出力信号）ｅ２［ｋ－Ｌ］＝ｅ２（ｋＴｓ―Ｔ１）を出力する。つまり、遅延セレクタＳＷは、遅延メモリ入力信号ｅ２（ｋＴｓ）に対して遅延時間Ｔ１だけ遅延した遅延メモリ出力信号ｅ２（ｋＴｓ－Ｔ１）を出力する。

図１８は、第２実施形態に係る位置決め制御系ＳＹの感度特性の変化の一例を示す図である。図１８は、図１６又は図１７に対応している。図１８において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、ゲイン（ｄＢ）を示している。図１８には、ハーモニクス外乱に対応する抑制の目標とする基本周波数（の推定値）（以下、目標抑制基本周波数と称する場合もある）ｆ１＝４７０Ｈｚの高調波に対して補間器ＩＴＰを有している可変遅延メモリユニットＡ３を含む繰り返し制御系ＲＣを適用した場合の周波数に対する感度特性（又はゲイン）の変化ＳＣＬ３と、ハーモニクス外乱に対応する目標抑制基本周波数（の推定値）ｆ１＝４７０Ｈｚの高調波に対して補間器ＩＴＰを有していない可変遅延メモリユニットＡ３を含む繰り返し制御系ＲＣを適用した場合の周波数に対する感度特性（又はゲイン）の変化ＳＣＬ４と、を示している。図１８に示した例では、周波数に対する感度特性（又はゲイン）の変化ＳＣＬ３は、実線で示されている。周波数に対する感度特性（又はゲイン）の変化ＳＣＬ４は、破線で示されている。周波数に対する感度特性（又はゲイン）の変化ＳＣＬ３は、第２実施形態の繰り返し制御系ＲＣが適用されている。周波数に対する感度特性（又はゲイン）の変化ＳＣＬ４は、第１実施形態の繰り返し制御系ＲＣが適用されている。

図１８に示した例では、周波数に対する感動特性の変化ＳＣＬ３と周波数に対する感度特性の変化ＳＣＬ４との両方の場合において、ハーモニクス外乱に対応する目標抑制基本周波数（＝推定値）ｆ１＝４７０Ｈｚの近傍の周波数の高調波が抑制（又は補償）されている。

図１９は、図１８の目標抑制基本周波数ｆ１＝４７０Ｈｚの近傍の周波数の波形を拡大した拡大図である。図１９は、図１８に対応している。図１９において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、ゲイン（ｄＢ）を示している。図１９では、サーボサンプル周波数ｆｓ＝６２．４ｋＨｚである。

図１９に示した例では、周波数に対する感度特性（又はゲイン）の変化ＳＣＬ４において、遅延サンプル数は、ｆｓ／ｆ１＝１３２.７６であり、整数値として四捨五入したＬ＝１３３である。遅延サンプル数Ｌ＝１３３である場合、繰り返し制御系は、周波数ｆ１’＝ｆｓ／Ｌ＝４６９．２Ｈｚを抑制（又は補償）する。言い換えると、周波数に対する感度特性（又はゲイン）の変化ＳＣＬ４に示した例では、繰り返し制御系は、周波数ｆ１’＝ｆｓ／Ｌ＝４６９．２Ｈｚを抑制（又は補償）する。周波数ｆ１’＝４６９．２Ｈｚと目標抑制基本周波数ｆ１＝４７０Ｈｚとは、誤差が生じている。一方、周波数に対する感度特性（又はゲイン）の変化ＳＣＬ３に示した例では、繰り返し制御系ＲＣは、目標抑制基本周波数ｆ１＝４７０Ｈｚとほぼ一致した周波数を抑制（又は補償）することができる。

図２０は、図１８の目標抑制基本周波数ｆ１の１５次のハーモニクスである周波数７０５０Ｈｚの近傍の周波数の波形を拡大した拡大図である。図２０は、図１８に対応している。図２０において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、ゲイン（ｄＢ）を示している。

図２０に示した例では、周波数に対する感度特性（又はゲイン）の変化ＳＣＬ４では、繰り返し制御系は、１５次のハーモニクスに対応する周波数１５×ｆ１’＝７０３８Ｈｚを抑制（又は補償）する。１５次のハーモニクスに対応する周波数１５×ｆ１’＝７０３８Ｈｚと１５次のハーモニクスに対応する目標とする抑制する高調波の周波数（以下、目標抑制周波数と称する場合もある）１５×ｆ１＝７０５０Ｈｚとは、誤差が生じている。一方、周波数に対する感度特性（又はゲイン）の変化ＳＣＬ３に示した例では、繰り返し制御系ＲＣは、１５次のハーモニクスに対応する目標抑制周波数１５×ｆ１＝７０５０Ｈｚとほぼ一致した周波数を抑制（又は補償）することができる。目標抑制周波数は、目標抑制基本周波数を含む。

図２１は、図１８、図１９、及び図２０に示した２つの周波数に対する感度特性の変化において抑制した高調波の周波数と目標抑制周波数との抑制周波数誤差を示す図である。図２１は、図１８、図１９、及び図２０に対応している。図２１において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、目標抑制周波数に対する実際に抑制した周波数の誤差（以下、抑制周波数誤差と称する場合もある）を示している。図２１には、図１８乃至図２０に示した周波数に対する感度特性の変化ＳＣＬ３において抑制された各周波数と各目標周波数との各周波数における各抑制周波数誤差ＳＣＥ３と、図１８乃至図２０に示した周波数に対する感度特性の変化ＳＣＬ４において抑制された各周波数と各目標周波数との各周波数における各抑制周波数誤差ＳＣＥ４と、を示している。図２１では、各周波数における各抑制周波数誤差ＳＣＥ３は、丸で示され、各周波数における各抑制周波数誤差ＳＣＥ４は、三角で示されている。

図２１に示すように、各周波数における各抑制周波数誤差ＳＣＥ４は、低次のハーモニクスに対応する低い周波数では目標抑制周波数に近似しているが、高次のハーモニクスに対応する高い周波数では目標抑制周波数から大きく離れている。各周波数における各抑制周波数誤差ＳＣＥ３は、低次のハーモニクスに対応する低い周波数でも目標抑制周波数に近似し、高次のハーモニクスに対応する高い周波数でも目標抑制周波数に近似している。そのため、特に、高次のハーモニクスに対応する高い周波数で、第２実施形態の繰り返し制御系ＲＣを適用する効果が表れていることがわかる。

図２２は、第２実施形態に係るハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法の一例を示すフローチャートである。図２２は、図１６に対応している。
既に遅延サンプル数Ｌを決定してハーモニクス外乱の補償中であると判定した場合（Ｂ１４０１のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、繰り返し制御器ＲＣ内のセレクタＳＷから遅延サンプル値ｅ２［ｋ－Ｌ］及びｅ２［ｋ－（Ｌ＋１）］を出力する（Ｂ２２０１）。ＭＰＵ６０は、遅延サンプル値ｅ２［ｋ－Ｌ］及びｅ２［ｋ－（Ｌ＋１）］に基づいて補間演算、例えば、内挿演算して推定した補間遅延メモリ出力信号ｅ２（ｋＴｓ－Ｔ１）を出力する（Ｂ２２０２）。ＭＰＵ６０は、過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ－Ｌ］を順次更新し、新たな位置誤差信号ｅ０［ｋ］と現在の遅延メモリ出力信号ｅ２［ｋ―Ｌ］とに基づいて遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］を更新し（Ｂ１４０８）、処理を終了する。

第２実施形態によれば、磁気ディスク装置１は、既に遅延サンプル数Ｌを決定してハーモニクス外乱の補償中であると判定した場合、繰り返し制御器ＲＣ内のセレクタＳＷから遅延サンプル値ｅ２［ｋ－Ｌ］及びｅ２［ｋ－（Ｌ＋１）］を出力し、遅延サンプル値ｅ２［ｋ－Ｌ］及びｅ２［ｋ－（Ｌ＋１）］に基づいて補間演算、例えば、内挿して推定した補間遅延メモリ出力信号ｅ２（ｋＴｓ－Ｔ１）を出力する。磁気ディスク装置１は、過去サンプル値ｅ２［ｋ―１］乃至ｅ２［ｋ－Ｌ］を順次更新し、新たな位置誤差信号ｅ０［ｋ］と現在の遅延メモリ出力信号ｅ２［ｋ―Ｌ］とに基づいて遅延メモリ入力信号ｅ２［ｋ］を更新する。そのため、磁気ディスク装置１は、信頼性を向上することができる。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

本明細書にて開示した構成から得られる磁気ディスク装置の一例を以下に付記する。
（１）
ディスクと、
前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、
回転駆動し、前記ディスク上の搭載された前記ヘッドの移動制御をするアクチュエータと、
ハーモニクスを有する外乱に対応する前記ヘッドの位置決め制御で生じる位置誤差信号の基本周波数を推定し、前記基本周波数を決定し、前記基本周波数に基づいて遅延サンプル数を決定し、前記遅延サンプル数に応じた前記基本周波数の高調波である逓倍周波数を抑制するコントローラと、を備える、磁気ディスク装置。
（２）
前記コントローラは、前記基本周波数に対するサーボサンプル周波数の比として前記遅延サンプル数を算出する、（１）に記載の磁気ディスク装置。
（３）
前記コントローラは、前記基本周波数に対するサーボサンプル周波数の比の切り上げ値又は切り捨て値として前記遅延サンプル数を算出する、（１）又は（２）に記載の磁気ディスク装置。
（４）
前記コントローラは、前記外乱が変化した場合に前記基本周波数を再度推定し、前記基本周波数を再度決定し、再決定した前記基本周波数に基づいて前記遅延サンプル数を再度決定する、（１）乃至（３）のいずれか１に記載の磁気ディスク装置。
（５）
前記コントローラは、前記位置誤差信号の悪化を検出した場合、前記外乱が変化したと判定し、前記基本周波数を再度推定する、（４）に記載の磁気ディスク装置。
（６）
前記コントローラは、前記位置誤差信号に前記遅延サンプル数に応じた出力信号を加算した内部状態信号を出力する演算器と、入力される前記内部状態信号を順次記録し、前記遅延サンプル数が入力され、前記遅延サンプル数に応じた前記出力信号を出力するメモリユニットとを有する繰り返し制御系を有する、（１）乃至（５）のいずれか１に記載の磁気ディスク装置。
（７）
前記コントローラは、前記演算器と前記メモリユニットとに接続されたローパスフィルタを有し、
前記演算器は、前記ローパスフィルタに前記内部状態信号を出力し、
前記ローパスフィルタは、第１周波数以上の周波数をカットあるいは減衰させた前記内部状態信号を前記メモリユニットに出力する、（６）に記載の磁気ディスク装置。
（８）
前記コントローラは、前記メモリユニットに接続された位相補償器を有し、
前記メモリユニットは、前記位相補償器に前記出力信号を出力し、
前記位相補償器は、位相補償を実行した前記出力信号を前記演算器に出力する、（７）に記載の磁気ディスク装置。
（９）
前記コントローラは、前記基本周波数に応じた出力信号に基づいて補間演算した補間出力信号を出力し、前記補間出力信号に基づいて位置決め制御を実行する、（１）に記載の磁気ディスク装置。
（１０）
前記コントローラは、前記基本周波数の逆数である遅延時間をサンプリング周期で除算した値の小数点以下を切り捨てた整数値として前記遅延サンプル数を算出する、（９）に記載の磁気ディスク装置。
（１１）
前記コントローラは、前記遅延サンプル数の内の第１遅延サンプル数に応じた前記出力信号の内の第１出力信号と前記遅延サンプル数の内の前記第１遅延サンプル数の１サンプル周期後の第２遅延サンプル数に応じた前記出力信号の内の第２出力信号とを線形内挿演算して前記補間出力信号を算出する、（９）又は（１０）に記載の磁気ディスク装置。
（１２）
ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、回転駆動し、前記ディスク上の搭載された前記ヘッドの移動制御をするアクチュエータと、を備えている磁気ディスク装置に適用されるハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法であって、
ハーモニクスを有する外乱に対応する前記ヘッドの位置決め制御で生じる位置誤差信号の基本周波数を推定し、
前記基本周波数を決定し、
前記基本周波数に基づいて遅延サンプル数を決定し、
前記遅延サンプル数に応じた前記基本周波数の高調波である逓倍周波数を抑制する、ハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法。
（１３）
ディスクと、
前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、
回転駆動し、前記ディスク上の搭載された前記ヘッドの移動制御をするアクチュエータと、
ハーモニクスを有する外乱に対応する前記ヘッドの位置決め制御で生じる位置誤差信号の基本周波数を推定し、前記基本周波数を決定し、前記基本周波数に基づいて遅延サンプル数を決定し、前記基本周波数に応じた出力信号に基づいて補間演算した補間出力信号を出力し、前記補間出力信号に基づいて位置決め制御を実行する、コントローラと、を備える、磁気ディスク装置。
（１４）
前記コントローラは、前記基本周波数の逆数である遅延時間をサンプリング周期で除算した値の小数点以下を切り捨てた整数値として前記遅延サンプル数を算出する、（１３）に記載の磁気ディスク装置。
（１５）
前記コントローラは、前記遅延サンプル数の内の第１遅延サンプル数に応じた前記出力信号の内の第１出力信号と前記遅延サンプル数の内の前記第１遅延サンプル数の１サンプル周期後の第２遅延サンプル数に応じた前記出力信号の内の第２出力信号とを線形内挿演算して前記補間出力信号を算出する、（１４）に記載の磁気ディスク装置。
（１６）
前記コントローラは、前記位置誤差信号から前記遅延時間を前記サンプリング周期で除算した値の小数点以下分だけ遅延した第１内部状態信号に応じて、前記出力信号を算出する、（１４）に記載の磁気ディスク装置。
（１７）
前記コントローラは、前記位置誤差信号に前記遅延サンプル数に応じた出力信号を加算した第２内部状態信号を出力する演算器と、前記第２内部状態信号と前記第２内部状態信号の１サンプル周期後の第３内部状態信号とに基づいて補間演算した前記第１内部状態信号を出力する補間器と、入力される前記第１内部状態信号を順次記録し、前記遅延サンプル数が入力され、前記遅延サンプル数に応じた前記出力信号を出力するメモリユニットとを有する繰り返し制御系を有する、（１６）に記載の磁気ディスク装置。

１…磁気ディスク装置、１０…磁気ディスク、１０ａ…ユーザデータ領域、１０ｂ…システムエリア、１２…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、１３…アーム、１４…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１５…ヘッド、１５Ｗ…ライトヘッド、１５Ｒ…リードヘッド、２０…ドライバＩＣ、３０…ヘッドアンプＩＣ、４０…リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル、５０…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、６０…マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、７０…揮発性メモリ、８０…不揮発性メモリ、９０…バッファメモリ、１００…ホストシステム（ホスト）、１３０…システムコントローラ。

Claims (12)

1. ディスクと、
   前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、
   回転駆動し、前記ディスク上の搭載された前記ヘッドの移動制御をするアクチュエータと、
   ハーモニクスを有する外乱に対応する前記ヘッドの位置決め制御で生じる位置誤差信号の基本周波数を推定し、前記基本周波数を決定し、前記基本周波数に基づいて遅延サンプル数を決定し、前記遅延サンプル数に応じた前記基本周波数の高調波である逓倍周波数を抑制するコントローラと、を備える、磁気ディスク装置。
2. 前記コントローラは、前記基本周波数に対するサーボサンプル周波数の比として前記遅延サンプル数を算出する、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
3. 前記コントローラは、前記基本周波数に対するサーボサンプル周波数の比の切り上げ値又は切り捨て値として前記遅延サンプル数を算出する、請求項１又は２に記載の磁気ディスク装置。
4. 前記コントローラは、前記外乱が変化した場合に前記基本周波数を再度推定し、前記基本周波数を再度決定し、再決定した前記基本周波数に基づいて前記遅延サンプル数を再度決定する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
5. 前記コントローラは、前記位置誤差信号の悪化を検出した場合、前記外乱が変化したと判定し、前記基本周波数を再度推定する、請求項４に記載の磁気ディスク装置。
6. 前記コントローラは、前記位置誤差信号に前記遅延サンプル数に応じた出力信号を加算した内部状態信号を出力する演算器と、入力される前記内部状態信号を順次記録し、前記遅延サンプル数が入力され、前記遅延サンプル数に応じた前記出力信号を出力するメモリユニットとを有する繰り返し制御系を有する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
7. 前記コントローラは、前記演算器と前記メモリユニットとに接続されたローパスフィルタを有し、
   前記演算器は、前記ローパスフィルタに前記内部状態信号を出力し、
   前記ローパスフィルタは、第１周波数以上の周波数をカットまたは減衰した前記内部状態信号を前記メモリユニットに出力する、請求項６に記載の磁気ディスク装置。
8. 前記コントローラは、前記メモリユニットに接続された位相補償器を有し、
   前記メモリユニットは、前記位相補償器に前記出力信号を出力し、
   前記位相補償器は、位相補償を実行した前記出力信号を前記演算器に出力する、請求項７に記載の磁気ディスク装置。
9. 前記コントローラは、前記基本周波数に応じた出力信号に基づいて補間演算した補間出力信号を出力し、前記補間出力信号に基づいて位置決め制御を実行する、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
10. 前記コントローラは、前記基本周波数の逆数である遅延時間をサンプリング周期で除算した値の小数点以下を切り捨てた整数値として前記遅延サンプル数を算出する、請求項９に記載の磁気ディスク装置。
11. 前記コントローラは、前記遅延サンプル数の内の第１遅延サンプル数に応じた前記出力信号の内の第１出力信号と前記遅延サンプル数の内の前記第１遅延サンプル数の１サンプル周期後の第２遅延サンプル数に応じた前記出力信号の内の第２出力信号とを線形内挿演算して前記補間出力信号を算出する、請求項９又は１０に記載の磁気ディスク装置。
12. ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、回転駆動し、前記ディスク上の搭載された前記ヘッドの移動制御をするアクチュエータと、を備えている磁気ディスク装置に適用されるハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法であって、
    ハーモニクスを有する外乱に対応する前記ヘッドの位置決め制御で生じる位置誤差信号の基本周波数を推定し、
    前記基本周波数を決定し、
    前記基本周波数に基づいて遅延サンプル数を決定し、
    前記遅延サンプル数に応じた前記基本周波数の高調波である逓倍周波数を抑制する、ハーモニクス外乱に対応する高調波の補償方法。

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