JP2543193B2 - デ―タ記録デイスク・フアイル - Google Patents

デ―タ記録デイスク・フアイル

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JP2543193B2
JP2543193B2 JP1182735A JP18273589A JP2543193B2 JP 2543193 B2 JP2543193 B2 JP 2543193B2 JP 1182735 A JP1182735 A JP 1182735A JP 18273589 A JP18273589 A JP 18273589A JP 2543193 B2 JP2543193 B2 JP 2543193B2
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    • G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
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    • G11B5/556—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means with track following after a "seek" control circuits therefor
    • G—PHYSICS
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    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02—Driving or moving of heads
    • G11B21/10—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following
    • G11B21/106—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following on disks

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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、データ記録ディスク・ファイルにおける読
み書きヘッドの位置決め用サーボ制御システムに関す
る。より詳しくは、本発明は、ボイス・コイル・モータ
（VCM）への電流を測定するのではなく、状態推定アル
ゴリズムを用いるディジタル・サーボ制御システムに関
し、状態推定アルゴリズムではVCMへの電流はモデル化
される。
B.従来技術 ディスク・ファイルは、情報を含む同心データ・トラ
ックを備えた回転ディスク、様々なトラック上にデータ
を読み書きするためのヘッド、及びヘッドを所望のトラ
ックに移動してこれを読み書き動作中にトラック中心線
上に維持するための、支持アーム・アセンブリによって
ヘッドに接続されたアクチュエータを用いる情報記憶装
置である。ヘッドを所望のトラックに移動することは、
トラック・アクセス動作または「シーク動作」と呼ば
れ、読み書き動作中にヘッドを所望トラックの中心線上
方に維持することは、トラック「フォロー動作（追
従）」と呼ばれる。
アクチュエータは、典型的には、永久磁気固定子の磁
界中を移動可能なコイルを含む、「ボイス・コイル・モ
ータ」（VCM）である。ボイス・コイル・モータに電流
を供給すると、コイルが、したがってそれに接続された
ヘッドが半径方向に移動する。コイルの加速度は供給さ
れる電流に比例し、理想的には、ヘッドが所望トラック
上方で完全に静止している場合、コイルへの電流が存在
しないことになる。
ディスク上に比較的高密度のデータ・トラックを有す
るディスク・ファイルでは、ヘッドを効率的にトラック
相互間で移動させ、読み書き動作中ヘッドを精確に所望
トラックの中心線上方に維持するため、サーボ制御シス
テムを組み込むことが必要である。これは、専用サーボ
・ディスク上、または等角度で隔置されデータ・ディス
ク上のデータ相互間に散在するセクタ上に前もって記録
したサーボ情報を利用することによって実現される。読
み書きヘッド（または専用サーボ・ディスクを使用する
場合には、専用サーボ・ヘッド）によって検知されたサ
ーボ情報を復調して、ヘッドの最も近いトラック中心線
からの位置誤差を示す位置誤差信号（PES）を発生させ
る。
ディスク・ファイルのディジタル・サーボ制御システ
ムでは、マイクロプロセッサが、制御信号アルゴリズム
を利用して、位置誤差信号、ボイス・コイル・モータ電
流、ヘッド速度など、いくつかの状態変数のディジタル
値に基づいて、ディジタル制御信号を算出する。ディジ
タル制御信号をアナログ信号に変換して増幅し、ボイス
・コイル・モータに入力電流を供給する。このようなデ
ィジタル・サーボ制御システムは、米国特許第4412161
号明細書に記載されている。この特許では、ディジタル
制御信号を前の制御信号と前の位置誤差信号の値とから
繰り返し算出する。
本出願人の米国特許第4679103号明細書に記載されて
いるような、ディジタル・ディスク・ファイルのサーボ
制御システムにおける最近の発展は、アクチュエータへ
の制御信号の算出の一環として、状態推定アルゴリズム
を使用して、ヘッドの状態（すなわち、位置、速度、加
速度）を推定するシステムである。この種のシステムで
は、マイクロプロセッサが、離散的なサンプリング時
に、位置誤差信号及びボイス・コイル・モータ入力電流
に対応するディジタル値を受け取って、状態推定アルゴ
リズムの使用により、ディジタル制御信号を算出する。
次いで、ディジタル制御信号をアナログ信号に変換し
て、電力増幅器制御信号を生成する。次に、電力増幅器
は、新たなボイス・コイル・モータ入力電流を発生させ
る。このようなディジタル・サーボ制御システムで制御
すべき物理プラントの状態を推定する方法では、推定量
定数の使用が必要であり、その誘導は、フランクリン
（Franklin）及びパウエル（Powell）の著者、「動的形
のディジタル制御（Digital Control of Dynamic Syste
m）」、アディソン・ウェズリー出版社（1983年）刊、
第６章、pp.131〜139に記載されている。ディスク・フ
ァイルの場合、これら推定量定数は、コイル及びヘッド
／アーム・アセンブリの移動質量、ボイス・コイル・モ
ータの力の係数（入力電流１単位当りコイルに加えられ
る力）、VCM電力増幅器の利得、位置誤差信号の利得、
位置誤差信号のサンプリング間隔（位置誤差信号のサン
プリング時間）など、ディスク・ファイルのいくつかの
物理的パラメータの値に依存している。
まず、第６図を参照すると、米国特許第4679103号明
細書に示されるようなディジタル・サーボ制御システム
の単純化した構成図が示されている。１対のディスク1
0、12が、ディスク・ファイル駆動モータ16の軸14上に
支持されている。各ディスク10、12は、それぞれ２つの
面20、22及び24、26を有する。この説明では、ディスク
10上の面20及びディスク12上の面24、26を、データ記録
面とする。ディスク10上の面22は専用サーボ面であり、
前もって記録したサーボ情報だけを含む。
ディスク10上のサーボ情報は同心トラック中に記録さ
れ、位置情報は、通常サーボ面22上の隣接するサーボ・
トラックの交点が半径方向で面20、24、26上のデータ・
トラックの中心線と整列するように書き込まれる。
データ・ディスク及びサーボ・ディスク上の特定トラ
ックは、ヘッド30、32、34、36によってアクセスされ
る。各ヘッドはそれぞれ当該のディスク面と関連し、関
連するアーム・アセンブリによって支持される。ヘッド
30、32、34、36は、共通アクセス手段すなわちボイス・
コイル・モータ40などアクチュエータに取り付けられて
いる。したがって、ヘッド30、32、34、36はすべて、そ
の当該ディスク面上の半径方向位置に関して、互いに一
定の関係に保たれている。
サーボ・ヘッド32によって読み取られた信号は、増幅
器42に、次いで復調器44に入力される。サーボ面22上の
サーボ位置情報を復調器44で復調して、１次波形（PES
P）及び方形波形（PESQ）と呼ぶ、２個の別々のアナロ
グ波形を発生させる。復調器44からのアナログPESP信号
及びPESQ信号を、それぞれ、アナログ・ディジタル変換
器58と59に送る。任意のサンプル時の、PESP及びPESQの
離散値を、PESP（ｎ）及びPESQ（ｎ）で表す。ただし、
ｎは各ディジタル・サンプルの時間指標を表す。
マイクロプロセッサ50は、データ・バス54及びアドレ
ス・バス（図示せず）により、読み書きメモリ（RAM）5
2やプログラマブル読取り専用メモリ（PROM）53など、
適当な記憶装置に接続されている。マイクロプロセッサ
50は、前掲の第4679103号特許明細書中に記載されてい
るような制御信号アルゴリズムを使って、制御信号Ｕ
（ｎ）を発生させる。制御信号Ｕ（ｎ）は、ディジタル
・アナログ変換器（DAC）62に出力され、積分電力増幅
器（IPA）64によって積分され増幅されて、ボイス・コ
イル・モータ40へのアナログ電流ｉ（ｔ）を発生する。
アナログ電流ｉ（ｔ）は、アナログ・ディジタル変換器
60にフィードバックされる。変換器60は、ディジタル電
流信号ｉ（ｎ）をマイクロプロセッサ50に供給する。し
たがって、マイクロプロセッサ50は、離散的サンプル時
に入力として、ディジタル・アクチュエータ電流ｉ
（ｎ）とディジタル・ヘッド位置誤差信号PESP（ｎ）及
びPESQ（ｎ）を受け取る。マイクロプロセッサ50は上記
の第4679103号特許明細書に記載されているような従来
の論理を使って、PESP（ｎ）及びPESQ（ｎ）の値から実
際の位置誤差信号PES（ｎ）を算出する。また、データ
・バス54を介するマイクロプロセッサ50への入力とし
て、ディスク・ファイル制御機構（図示せず）からのシ
ーク・コマンド信号が示してある。シーク・コマンド信
号は、ヘッドを位置決めし直すべき先の目標トラックを
識別するディジタル値である。
状態推定アルゴリズムについては第4679103号特許明
細書により詳しく記載されているが、その単純化した流
れ図を、従来技術を例示する目的で第７図に示す。ま
ず、マイクロプロセッサ50は、推定ヘッド位置Xe、速度
Ve、加速度AeをそれぞれXmax、０、０の値に設定するこ
とにより、ボイス・コイル・モータ40の状態を初期設定
する。この説明では、これは制御信号Ｕの最初の算出で
あると仮定しているので、カウンタｎは０に設定され
る。次いで、マイクロプロセッサ50は、実際のヘッド位
置Xaを算出するのに必要なPESP及びPESQのディジタル値
を入力する。次に、Xaと前回の予測更新値から予測した
ヘッド位置Xpとの差として誤差項ｅを算出する。誤差項
ｅと予測したヘッド位置Xp及び速度Vpに基づいて、推定
ヘッド位置Xe及び速度Veを算出する。さらに、ボイス・
コイル・モータに作用するある種の低周波または定常状
態バイアス力を補償するのに必要なアクチュエータ電流
の推定値を「ウインデッジ」推定値Weとおく。次いで、
検知されたアクチュエータ電流ｉをマイクプロセッサ50
によって入力しそれを使って、推定ヘッド加速度Aeを算
出する。次いで、指示速度Vcと推定ヘッド速度Veの差に
基づいて速度誤差信号Vesを算出する。次いで、実際の
制御信号Ｕを算出し、ディジタル・アナログ変換器62に
出力する。状態推定アルゴリズムによって生成された制
御信号は、前回の制御信号、速度誤差信号Ves、及び推
定ヘッド加速度の関数であり、推定ヘッド加速度は、測
定されたボイス・コイル・モータ電流の関数である。制
御信号の出力に続いて、状態変数Xp、Vp、Wpの予測値が
更新される。これらの予測項は、前回の制御信号、前回
の測定ボイス・コイル・モータ電流、前回の推定ヘッド
位置、ヘッド速度、ウインデッジならびにディスク・フ
ァイルの物理パラメータを定義する推定量定数の関数で
ある。カウンタｎを更新し、次いで、予測項を状態変数
推定値を算出するため次のサンプル中で使用する。
C.発明が解決しようとする問題点 従来技術のディジタル・サーボ制御システムでは、ア
ナログ・ボイス・コイル・モータ電流を測定し、アナロ
グ・ディジタル変換器によってディジタル形式に変換す
る。この測定されたボイス・コイル・モータ電流は、２
つの理由から必要である。第１に、電力増幅器が飽和状
態にないトラック・フォロー動作中または短時間シーク
中には、閉ループ制御を実行するのに測定電流が必要で
ある。第２に、電流増幅器が飽和されている長時間シー
ク中に、状態推定機構が正確にヘッド速度を予測できる
ようにするために、コイル電流のディジタル値が必要で
ある。したがって、状態推定機構を使用するディジタル
・ファイルのディジタル・サーボ制御システムでは、正
確なボイス・コイル・モータ電流情報を保持しながら、
アナログ・ディジタル変換に付随するハードウェア・コ
スト及び時間遅延をなくすことが望ましい。
D.問題点を解決するための手段 本発明は、ボイス・コイル・モータ電流を測定するの
でなく、モデル化し、そのため、実際のボイス・コイル
・モータ電流をアナログ・ディジタル変換する必要がな
くなった、状態推定機構を用いるディスク・ファイルの
ディジタル・サーボ制御システムである。
ボイス・コイル・モータ電流を、直接電力増幅器への
入力端にフィードバックし、そこでアナログ制御信号と
合計する。これにより、積分電力増幅器が、有効に線形
の入出力特性をもつ低帯域ろ波電力増幅器に変わる。す
なわち、電力増幅器が飽和していないときは、ボイス・
コイル・モータ電流のフィードバックを伴う電力増幅器
の線形特性に基づいて、ボイス・コイル・モータ電流を
容易にモデル化できる。電力増幅器が飽和している長時
間シーク中では、ボイス・コイル・モータ電流の線形モ
デルでは正確でない。ディスク・ファイルのこの動作段
階の間は、飽和中の既知のボイス・コイル・モータ特性
に基づいて、ボイス・コイル・モータ電流をモデル化す
る。ボイス・コイル・モータ電流の飽和モデルは、逆起
電力（BEMF）とコイル電流上昇時間の効果を取り込んだ
ものである。
ディジタル・サーボ制御システム中のマイクロプロセ
ッサは、いつ電力増幅器が飽和しているかを決定するこ
とにより、どのボイス・コイル・モータ電流モデルを使
用すべきか決定する。好ましい実施例では、マイクロプ
ロセッサが、指示速度と推定速度の差である速度誤差の
値に基づいて電力増幅器が飽和か不飽和かを決定する。
速度誤差が所定のしきい値よりも大きい場合、電力増幅
器は飽和され、ボイス・コイル・モータ電流の飽和モデ
ルを用いて、ボイス・コイル・モータ電流の推定量を得
る。本発明は、アナログ・ディジタル変換回路をなくす
ことによって、サーボ制御システムのコストを削減する
だけでなく、ボイス・コイル・モータ電流のアナログ・
ディジタル変換を実施するための遅延時間をなくすこと
によって、全体的性能をも改善する。
本発明の利点は、特に、本発明が、直接ディジタル化
位置誤差信号チャネルをも含み、そのためサーボ・シス
テムにおける他の唯一のアナログ・ディジタル回路、す
なわち位置誤差信号のアナログ・ディジタル変換も基本
的に不要になる、ディジタル・サーボ制御システムに組
み込む場合、とくに顕著である。
E.実施例 本発明によるディジタル・サーボ制御システムの単純
化した構成図を第１図に示す。第６図の従来技術の図と
比較することにより、本発明では、積分電力増幅器（IP
A）64の入力端にボイス・コイル・モータ電流ｉ（ｔ）
がフィードバックされ、増幅器64でボイス・コイル・モ
ータ電流がアナログ制御信号Ｕ（ｔ）と合計されること
に留意されたい。実際のハードウェア実施例では、積分
電力増幅器64の所望の帯域幅と合致するように、フィー
ドバック経路で利得が得られる。基本的に、このフィー
ドバック経路によって、積分電力増幅器64は、線形の特
性をもつ低域ろ波電力増幅器に変わる。こうすると、積
分電力増幅器がその線形の範囲で動作しているとき、す
なわちトラック・フォロー動作中及び短時間シーク中
に、ボイス・コイル・モータ電流が正確に測定できる。
すなわち、アナログ・ディジタル変換器60（第６図）が
不要となる。
また、第６図との比較により、アナログ・ディジタル
変換器58、59及び復調器44の代りにディジタル化位置誤
差信号チャネル（DPES）66が使用されることに留意され
たい。ディジタル化位置誤差信号チャネル（DPES）66
は、ヘッド位置情報をアナログ電圧でなくディジタル語
で表し、そのため個別のアナログ・ディジタル変換器5
8、59（第６図）が不要になる。第１図に示したディジ
タル化位置誤差信号チャネル自体が本発明ではないが、
本発明の利点が最も発揮されるのはアナログ・ディジタ
ル変換器のないディジタル制御システム中であるので、
本明細書で説明する。ただし、本発明は、サーボ信号を
離散的に復調し、アナログ・ディジタル変換してPESP及
びPESQを形成する、第６図に示した従来技術の技法に対
しても充分適用できる。
本発明による状態推定機構及び制御信号の計算に関す
る流れ図を第２図に示す。第２図の初期設定ブロックに
関して、ヘッド位置Xe、ヘッド速度Ve、ボイス・コイル
・モータ電流ie、ウインデッジWeの４個の状態変数があ
る。これらの推定値の初期設定に続いて、PESP及びPESQ
のディジタル値をディジタル化位置誤差信号チャネル66
からマイクロプロセッサ50に入力する。次いで、次の計
算ブロックで、マイクロプロセッサは、ヘッド位置Xa及
び推定機構の誤差ｅを上記のように算出する。
Xa及びｅの算出に続いて、シーク決定を行なう。サー
ボ・システムがシーク中でない、すなわちヘッドをある
データ・トラックから別のデータ・トラックへ移動中で
ない場合、サーボ・システムはトラック・フォロー・モ
ードである。次いで、線形モデル推定ブロックで、ボイ
ス・コイル・モータ電流の線形モデルに基づく推定状態
を表す、行列の形で表された下記の方程式に従って、４
つの状態変数を推定する。
次に、速度誤差信号Vesを算出する。次いで、制御信
号Ｕを算出し、それをディジタル・アナログ変換器62に
出力する。第７図の従来技術の方法との比較により、PE
SP及びPESQの入力とＵの入力の間に、ボイス・コイル・
モータ電流のディジタル測定値を入力するためのマイク
ロプロセッサ50が不要なことに留意されたい。Ｕの出力
に続いて、２つのボイス・コイル・モータ電流モデルの
どちらを推定機構の状態予測更新段階で使用すべきかを
決定する、決定点に達する。速度誤差信号VesがVesmax
で示した実験的に予め決定したしきい値より小さい場
合、これは、電力増幅器が飽和していないことを示し、
アルゴリズムは線形モデル予測更新ブロックに分岐す
る。一般に、これは、ディスク・ファイルがデータ・ト
ラック・フォロー・モードにあるか、またはボイス・コ
イル・モータが短時間シークを実行中であることを意味
する。
定格積分電力増幅器64及びボイス・コイル・モータ40
の非飽和段階すなわち線形段階での様子を、第３図の構
成図に示す。第３図で、Ｓはラプラス演算子、BWは積分
電力増幅器64の帯域幅、Kvは力の係数Kfをボイス・コイ
ル・モータ／ヘッド・アーム・アセンブリの可動部分の
質量Ｍで割った商、Kxは位置誤差信号の利得である。ウ
インデッジ項Ｗは、ボイス・コイル・モータ40に入力す
るための積分電力増幅器64からの電流出力Ｉと合計され
る非制御入力として表されている。ボイス・コイル・モ
ータの線形モードにおけるこの連続時間モデルは、状態
空間形式で、次のように表される。
第３図及び式（２）によって表されるモデルは、既知
の連続時間から離散時間への変換公式を用いて、下記の
式（３）で表されるように、離散時間表現に変換され
る。この変換は、上記で引用したフランクリン及びパウ
エルの参照文献で説明されている。
再び、流れ図（第２図）のシーク判断ブロックを参照
すると、シークが進行中の場合、アルゴリズムは、Ves
をVesmaxと比較する判断ブロックに分岐する。シークが
進行中で、かつVesがVesmaxより小さい場合には、短時
間シークが進行中であることを示し、アルゴリズムは、
上記のようにボイス・コイル・モータ電流の線形モデル
に基づいて推定状態変数を算出する、線形モデル推定ブ
ロックに分岐する。一方、電力増幅器が飽和していると
判定された場合、すなわちVes≧Vesmaxの場合には、ア
ルゴリズムは、ボイス・コイル・モータ電流の飽和モデ
ルに基づいて推定状態変数を算出する。飽和モデル推定
ブロックに分岐する。この算出は、定数Li項の値が異な
ること以外は、方程式（１）と同一である。Li項は、選
択された定数であり、制御すべき特定のシステムに対す
る所望の閉ループ・ポールの関数である。pij推定量定
数は線形モデルと飽和モデルで異なるので、Li項を、同
じシステム応答を与えるように変更しなければならな
い。
式（１）に基づいて、飽和モデルのLi項について修正
した推定状態変数を算出した後、Vesを算出する。制御
信号Ｕを算出し、ディジタル・アナログ変換器62に出力
する。次いで、Ves項をVesmaxと比較する。長期シーク
が進行中なので、この判断ブロックで、アルゴリズムは
ボイス・コイル・モータ電流の飽和モデルを用いる飽和
モデル予測更新段階に分岐する。電力増幅器が飽和され
ているときの電力増幅器及びボイス・コイル・モータの
連続時間モデルを、第４図の構成図に示す。このボイス
・コイル・モータ電流の飽和モデルは、逆起電力とコイ
ル電流上昇時間の効果を含んでいる。短絡ターンを伴う
ボイス・コイル・モータ・アクチュエータは通常２個の
時間定数でモデル化されることが知られているが、シミ
ュレーションの結果、ボイス・コイル・モータ電流の飽
和モデルでは単一の時間定数による近似で十分なことが
わかった。第４図で、項Rcはボイス・コイル・モータ40
におけるコイルの抵抗、τｃは時間定数、Vsatは積分電
力増幅器64の飽和電圧である。この連続時間モデルは、
次式で表すことができる。
式（４）で記述される連続モデルを、上記に参照した
変換式に従って、離散時間モデルに変換する。離散時間
モデルは、次のように表すことができる。
式（３）及び（５）におけるpij項及びgij項は、基本
的に不変な推定量定数であり、ディスク・ファイルの物
理パラメータの関数である。次の諸式で、線形モデル、
すなわち式（３）に対するこれらの推定量定数の値が確
定される。飽和モデルでのpij及びgijの値は、上記で引
用したフランクリン及びパウエルの参照文献を参照し
て、式（４）の項を使うと容易に計算できる。
p12＝Kx＊Ｔ p13＝（Kf/M）＊Kx＊（ｅ−BW＊Ｔ−１＋BW＊Ｔ） p14＝（Kf/M）＊Kx＊（T2/2） p23＝（Kf/M）＊（1/BW）＊（１−ｅ−BW＊Ｔ） p24＝（Kf/M）＊Ｔ p33＝ｅ−BW＊Ｔ g11＝−（Kf/M）＊（1/BW2）＊Kx＊（ｅ−BW＊Ｄ −１＋BW＊Ｄ−BW2＊D2/2） g12＝（Kf/M）＊（1/BW）＊(ｅ−BW＊Ｄ−１＋BW＊Ｄ) g13＝１−ｅ−BW＊Ｄ g21＝−(Kf/M)＊(1/BW2)＋（ｅ−BW＊Ｔ−ｅ−BW＊Ｄ) −（Kf/M） g22＝(Kf/M)＊（1/BW)＊(ｅ−BW＊Ｔ−ｅ−BW＊Ｄ) ＋（Kf/M）（ｍ） g23＝ｅ−Ｂ＊Ｄ−ｅ−BW＊Ｔ ただし、 Kf/M ＝ 加速度係数 Kx ＝ 位置誤差信号利得 Kp ＝ 電力増幅器利得 BW ＝ 電力増幅器の帯域幅 Ｔ ＝ 位置誤差信号のサンプリング時間 Ｄ ＝ 位置誤差信号の入力からディジタル制御信号の
出力までの間の計算時間遅延 ｍ ＝ Ｔ−Ｄ 再び、第２図の流れ図を参照すると、ボイス・コイル
・モータ電流の線形モデルあるいはまた飽和モデルを使
って予測値を更新した後、マイクロプロセッサ50は、す
ぐにも次のPESP及びPESQの値を受け取ることのできる状
態になっている。これらの値を、ボイス・コイル・モー
タ電流の予測値を含む状態変数の更新された予測値と共
に使用して、状態変数の推定値及び次の制御信号を算出
する。すなわち、状態推定アルゴリズムは、ボイス・コ
イル・モータ電流を測定する必要なく、測定した位置誤
差信号だけから制御信号の離散値を生成する。
次に第５図に、積分電力増幅器64が飽和か不飽和かを
決定するための別の実施例を示す。１対の比較機構71、
73が積分電力増幅器64の出力電圧を、積分電力増幅器64
の正及び負の飽和電圧レベルと比較する。どちらかの飽
和電圧準位に達した場合、当該の比較機構が、マイクロ
プロセッサ50のディジタル入力端で単一状態ビットをト
リガする。
F.発明の効果 以上のように本発明によれば、正確なボイス・コイル
・モータ電流情報を保持しながら、アナログ・ディジタ
ル変換に付随するハードウェア・コスト及び時間遅延の
ない、データ記録ディスク・ファイルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ボイス・コイル・モータ電流のフィードバッ
ク及びボイス・コイル・モータ電流のアナログ・ディジ
タル変換の除去を示す、本発明のディジタル・サーボ制
御システムの構成図である。 第２図は、本発明における制御信号の算出の一環とし
て、２種のボイス・コイル・モータ電流モデルから推定
ボイス・コイル・モータ電流を算定することを示す、単
純化した流れ図である。 第３図は、電力増幅器が飽和していないときの、積分電
力増幅器とボイス・コイル・モータの連続時間モデルの
構成図である。 第４図は、電力増幅器が飽和しているときの、積分電力
増幅器とボイス・コイル・モータの連続時間モデルの構
成図である。 第５図は、電力増幅器が飽和しているときの、マイクロ
プロセッサへのディジタル信号を発生する回路を示す、
ディジタル・サーボ制御システムの構成図である。 第６図は、従来技術のディジタル・サーボ制御システム
の構成図である。 第７図は、従来技術のディジタル・サーボ制御システム
において、位置誤差信号及び測定ボイス・コイル・モー
タ電流から制御信号を算定するステップを示す、単純化
した流れ図である。 10、12……ディスク、30、32、34、36……ヘッド、40…
…ボイス・コイル・モータ（VCM）、42…増幅器、50…
…マイクロプロセッサ、52……RAM、53……ROM、54……
データ・バス、60……アナログ・ディジタル変換器、62
……ディジタル・アナログ変換器、61……積分電力増幅
器（IPA）、66……ディジタル化位置誤差信号チャネル
（DPES）。
フロントページの続き (72)発明者 マンテル・マン―ホン・ユ アメリカ合衆国カリフオルニア州サン・ ホセ、キヤピタンシイーロス・ドライブ 1596番地

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】同心状のデータ・トラックを有する少なく
    とも１つの回転ディスクを有し、サーボ情報が記録され
    た前記データ・ディスクあるいは別のサーボ・ディスク
    を有し、ディスクの回転中にサーボ情報を読み出すため
    の少なくとも１つのヘッドを有し、データ・トラックに
    対してヘッドを位置決めするためのボイス・コイル・モ
    ータ（VCM）を有し、サーボ情報からヘッド位置エラー
    信号（PES）を導きだすための手段を有し、VCMの状態変
    数を推定し、推定した状態変数及びPESからディジタル
    制御信号を発生するプロセッサを有し、前記ディジタル
    制御信号をアナログ制御信号に変換するための手段を有
    し、 前記アナログ制御信号を増幅し、VCMで用いられる入力
    電流を発生するための電力増幅器を有するデータ記録デ
    ィスク・ファイルにおいて、 前記電力増幅器の入力に前記VCMを直接フィードバック
    させるための手段を有し、 前記電力増幅器が飽和されているか否かを決定するため
    の飽和決定手段を有し、 前記プロセッサは、VCM電流の第１の推定を行なうため
    の手段と、前記電力増幅器が飽和されているか否かの決
    定に応じてVCM電流の第２の推定を行なうための手段
    と、を含んでいる、 データ記録ディスク・ファイル。
  2. 【請求項２】前記飽和決定手段は、前記電力増幅器及び
    プロセッサに接続されて電力増幅電圧と所定の闘値とを
    比較するための手段と、前記電力増幅電圧が前記所定の
    闘値を越えるときには前記プロセッサに信号を発するた
    めの手段と、を有している、請求項（１）に記載のデー
    タ記録ディスク・ファイル。
JP1182735A 1988-09-26 1989-07-17 デ―タ記録デイスク・フアイル Expired - Lifetime JP2543193B2 (ja)

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