JP2599990B2 - 磁気ディスク装置及びそのサーボ回路自動調整方法 - Google Patents

磁気ディスク装置及びそのサーボ回路自動調整方法

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JP2599990B2
JP2599990B2 JP6720189A JP6720189A JP2599990B2 JP 2599990 B2 JP2599990 B2 JP 2599990B2 JP 6720189 A JP6720189 A JP 6720189A JP 6720189 A JP6720189 A JP 6720189A JP 2599990 B2 JP2599990 B2 JP 2599990B2
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【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術(第30図) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(第1図) 作用 実施例 (a) 全体構成の説明(第2図〜第8図) (b) 調整処理全体動作の説明(第9図〜第12図) (c) 前調整動作の説明(第13図〜第17図) (d) コア幅調整動作の説明(第18図,第19図) (e) アクセスタイム調整動作の説明(第20図,第21
図) (f) 位置オフセット調整動作の説明(第22図〜第25
図) (g) シーク時間及びポジショニング調整動作の説明
(第26図〜第29図) (h) 他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 磁気ディスク装置においてシーク制御するサーボ回路
の各部を自動調整する磁気ディスク装置及びそのサーボ
回路自動調整方法に関し, 調整誤差が少なく,安価に円滑な自動調整を行なうこ
とを目的とし, 磁気ディスク装置のサーボ回路自動調整方法におい
て,等速シーク動作しながら該位置信号を監視し,該位
置信号の傾斜角が所定値となるように該位置信号作成回
路の検出感度を調整するコア幅調整ステップと,フォワ
ードシークとリバースシークとの時間を測定し,該フォ
ワードシークの時間と該リバースシークの時間との差が
最小となるように該速度制御部の速度検出オフセットを
調整するフォワード/リバースシーク時間調整ステップ
と,シーク動作における位置制御時の位置信号の積分値
を測定し,該積分値が最小となるように該位置制御部の
オフセットを調整する位置制御オフセット調整ステップ
と,シーク時間を計測し,該シーク時間が最小となるよ
うに該速度制御部の微分ゲインを調整し,該位置信号を
積分し,該積分値が最小となるように該速度制御部の制
御電流検出ゲインを調整するシーク時間及びポジショニ
ング調整ステップとを有する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は,磁気ディスク装置においてシーク制御する
サーボ回路の各部を自動調整する磁気ディスク装置及び
その自動調整方法に関する。
磁気ディスク装置においては,磁気ディスクの半径方
向に磁気ヘッドをボイスコイルモータ(駆動源)でシー
ク動作する。
このシーク動作のため,サーボ回路が用いられ,高速
シークと高精度位置決めを実現している。
このようなサーボ回路においては,性能を十分発揮で
きるように,工場出荷時や保守点検時等に,サーボ回路
の各部を調整する必要がある。
〔従来の技術〕
第30図はサーボ回路の説明図である。
第30図において,1aは駆動部としてのボイルコイルモ
ータであり,磁気ヘッドをシーク動作するもの,1bはサ
ーボヘッド(磁気ヘッド)であり,磁気ディスク1cのサ
ーボ面のサーボ情報を読取るものである。
2は位置信号作成回路であり,サーボヘッド1bの読取
信号から位置信号を作成するものである。
3aは速度検出回路であり,位置信号Psと後述する検出
電流icとから実速度Vrを検出するもの,3bは速度エラー
検出回路であり,後述する目標速度Vcと実測度Vrとの速
度誤差△Vを発生し,速度制御するものである。
3は速度制御部であり,速度検出回路3aと速度エラー
検出回路3bから成るものである。
4は位置(ポジション)エラー検出回路位置制御部で
あり,位置信号Psと検出電流icとから位置エラー信号△
Pを発生し,位置制御するもの,5はパワーアンプ及び切
換部であり,切換スイッチとパワーアンプとを有し,コ
アース(速度制御)/ファイン(位置制御)切換信号に
よって,速度エラー検出回路3b又は位置エラー検出回路
4をボイスコイルモータ1aに切換接続するものである。
6は主制御部であり,マイクロプロセッサで構成さ
れ,移動量に応じた目標速度カーブVcを発生するととも
に,後述するトラッククロッシングパルスによりサーボ
ヘド1bの位置を監視し,目標位置近傍でコアースからフ
ァインへの切替信号を発生するものである。
7は制御電流検出回路であり,パワーアンプ5の制御
電流Isを検出し,検出電流信号icを発生するもの,8はト
ラッククロッシングパルス発生回路であり,位置信号Ps
からトラッククロッシングパルスを発生し,主制御部6
へ出力するものである。
主制御部6は,移動トラック数(移動量)が与えられ
ると,移動トラック数に応じた目標速度カーブVcを生成
し,速度制御によって,ボイスコイルモータ1aを駆動
し,目標位置近傍に到達すると,切換部5を位置制御側
に切換え,ボイスコイルモータ1aを位置制御して,所望
のトラックに位置決めする。
係るサーボ回路では,速度制御部3,位置制御部4及び
位置信号作成回路2等のオフセットやゲインを調整する
必要がある。
このため従来は,人間がオシロスコープ等の測定器を
用いて,各部の波形を観測し,波形が所望の形状になる
ように,各部の調整素子を調整するようにしていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら,従来技術では,サーボ回路を手動で調
整していたため,個人差や測定器の誤差によって調整誤
差が生じやすいという問題があり,サーボの能力を十分
引き出せなかった。
又,人間が行うため,調整にコストがかかり,コスト
アップの原因となるという問題も生じていた。
従って,本発明は,調整誤差が少なく,安価に円滑な
自動調整を行なうことのできる磁気ディスク装置のサー
ボ回路自動調整方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理図である。
本発明は第1図に示すように、磁気ディスク1cのサー
ボ面のサーボ情報を読取る磁気ヘッド1bと、該磁気ヘッ
ド1bのサーボ情報から位置信号を作成する位置信号作成
回路2と、該磁気ヘッド1bをシーク移動する駆動部1aを
速度制御する速度制御部3と、該位置信号に基いて該駆
動部1aを位置制御する位置制御部4とを有し、該駆動部
1aと速度制御した後位置制御に切換える磁気ディスク装
置のサーボ回路において、等速シーク動作しながら該位
置信号を監視し、該位置信号の傾斜部分における角度が
所定値となるように該位置信号作成回路2の検出感度を
調整するコア幅調整ステップと、同一距離でのフォワー
ドシークとリバースシークとの時間を測定し、該フォワ
ードシークの時間と該リバースシークの時間との差が最
小となるように該速度制御部3の速度検出オフセットを
調整するフォワード/リバースシーク時間調整ステップ
と、シーク動作における位置制御時の位置信号の積分値
を測定し、該積分値が最小となるように該位置制御部4
のオフセットを調整する位置制御オフセット調整ステッ
プと、速度制御継続時間を計測し、該シーク時間が最小
となるように該速度制御部3の微分ゲインを調整し、少
なくとも位置制御時の該位置信号を積分し、該積分値が
最小となるように該速度制御部3の制御電流検出ゲイン
を調整するシーク時間及びポジショニング調整ステップ
とを有するものである。
又、本発明は、前記シーク時間及びポジショニング調
整ステップの後、前記コア幅調整ステップから前記シー
ク時間及びポジショニング調整ステップを再度繰返すも
のである。
更に、本発明は、磁気ディスク1cのサーボ面のサーボ
情報を読取る磁気ヘッド1bと、該磁気ヘッド1bのサーボ
情報から位置信号を作成する位置信号作成回路2と、該
磁気ヘッド1bをシーク移動する駆動部1aを速度制御する
速度制御部3と、該位置信号に基いて該駆動部1aを位置
制御する位置制御部4とを有し、該駆動部1aを速度制御
した後位置制御に切換える磁気ディスク装置において、
等速シーク動作しながら該位置信号を監視し、該位置信
号の傾斜部分における角度が所定値となるように該位置
信号作成回路2の検出感度を調整するコア幅調整機能
と、同一距離でのフォワードとシークリバースシークと
の時間を測定し、該フォワードシークの時間と該リバー
スシークの時間との差が最小となるように該速度制御部
3の速度検出オフセットを調整するフォワード/リバー
スシーク時間調整機能と、シーク動作における位置制御
時の位置信号の積分値を測定し、該積分値が最小となる
ように該位置制御部4のオフセットを調整する位置制御
オフセット調整機能と、速度制御継続時間を計測し、該
シーク時間が最小となるように該速度制御部3の微分ゲ
インを調整し、少なくとも位置制御時の該位置信号を積
分し、該積分値が最小となるように該速度制御部3の制
御電流検出ゲインを調整するシーク時間及びポジショニ
ング調整機能とを有する制御部を備えて成るものであ
る。
〔作用〕
本発明は,先づ動作の基本となる位置信号をコア幅調
整ステップで調整し,次に速度制御におけるフォワード
とリバースの時間差を最小にするアクセスタイムの調整
を行い,次に位置制御オフセットを調整し,位置制御系
の調整を行い,最後にシーク時間が最小となるようシー
ク時間とポジショニングの調整を行って,調整を全自動
化するとともに,自動化しても系の振動が生ぜずに円滑
に自動調整を行なえるようにしたものである。
このため,調整が自動化でき,誤差が少なく且つ安価
な調整が実現できる。
又,本発明は,いったん調整した後,再度調整ステッ
プを繰返すことで打,微妙な再調整を行なうようにし
て,自動調整の完全化を図っている。
更に,本発明は,静的状態で調整できる速度エラー検
出回路3bを予じめ調整しておくことによって,以降の調
整のためのシーク動作を円滑に行なえるようにしてい
る。
〔実施例〕
(a) 全体構成の説明 第2図は本発明の一実施例全体構成図,第3図は第2
図の速度検出回路3aの構成図,第4図は第2図の速度エ
ラー検出回路3bの構成図,第5図は第2図の位置制御部
4の構成図,第6図は第2図の位置信号作成回路2の構
成図,第7図は第2図の積分回路の構成図,第8図は第
2図の位置感度検出回路の構成図である。
図中,第1図及び第30図に示したものと同一のもの
は,同一の記号で示してある。
位置信号発生回路2は,第6図に示すように,サーボ
ヘッド1bの出力をAGC制御するAGC回路20と,AGC回路20の
出力からシンク(同期)パルスを検出するシンクパルス
検出回路21と,シンクパルス検出回路21の出力を位相同
期してシンクパルス(基準クロック)を発生するPLL
(位相同期)回路22と,AGC回路20の出力をPLL回路22の
同期パルスでピークホールドするピークホールド回路23
と,ピークホールド回路23の出力からAGC回路20のAGC制
御電圧を発生するAGC電圧発生回路24と,ピークホール
ド回路23の出力を増幅して位置信号Psを発生するポジシ
ョンアンプ25とを有している。
更に,基準クロックを調整するため,制御部(以下MP
Uという)6のオフセット調整値Rをアナログに変換し,
PLL回路22の電圧制御発振器(VCO)を制御するためのデ
ジタル・アナログコンバータ(DACという)26と,位置
信号Psの検出感度を調整するため,MPU6の演出感度調整
値Qをアナログに変換し,AGC電圧発生回路24のAGC制御
電圧を制御するためのDAC27とが設けられている。
速度検出回路3aは,第3図に示すように,制御電流検
出信号icを増幅するアンプ30と,位置信号Psを微分する
微分回路31と,実速度Vrを発生する加算アンプ33とを有
している。
更に,実速度Vrの調整のため,各々アンプ30,微分回
路31の出力に,MPU6から与えられた制御電流検出調整ゲ
インM,微分調整ゲインNを乗算してアナログ出力するDA
C34,35と,MPU6の速度検出オフセット調整値Pをアナロ
グオフセット量に変換するDAC32が設けられている。
速度エラー検出回路3bは,第4図に示すように,MPU6
からの目標速度Vcをアナログに変換する目標速度発生用
DAC36と,DAC36の出力から目標速度アナログ電圧を発生
する目標速度アナログ電圧発生回路37と,目標速度アナ
ログ電圧発生回路37の目標速度と,速度検出回路3aの実
速度Vrとの差を速度エラー検出信号△Vとして出力する
速度エラー発生回路38とを有している。
更に,これら回路の調整のため,MPU6からの目標速度
発生調整ゲインS,目標速度オフセット調整値Uをアナロ
グ量に変換し,各々DAC36,目標速度アナログ電圧発生回
路37へ出力するDAC39a,39cと,各々DAC36,目標速度アナ
ログ電圧発生回路37のアナログ出力をデジタル値に変換
し,MPU6へ出力するアナログ・デジタル・コンバータ
(以下ADCという)39b,39dとが設けられている。
位置制御部(位置エラー検出回路)4は,第5図に示
すように,位置信号Psの高周波成分をカットするフイル
タ40と,フイルタ40の出力を増幅するアンプ41と,フイ
ルタ40の出力を積分する積分回路42と,フイルタ40の出
力と制御電流検出信号icとを微粉する微分回路43と,ア
ンプ41,積分回路42,微分回路43の出力から位置(ポジシ
ョン)エラー信号を発生するポジションエラー発生器44
とを有している。
更に,位置制御オフセットを調整するため,MPU6から
のオフセット調整値Lをアナログのオフセット量に変換
し,微分回路43のオフセットを設定するためのDAC45が
設けられている。
主制御部6は,第2図に示すように,マイクロプロセ
ッサで構成され,調整のため,目標速度発生用調整ゲイ
ンSを格納するレジスタ60と,目標速度オフセット調整
値Uを格納するレジスタ61と,制御電流検出調整ゲイン
Mを格納するレジスタ62と,微分調整ゲインNを格納す
るレジスタ63と,速度検出オフセット調整値Pを格納す
るレジスタ64と,位置制御オフセット調整値Lを格納す
るレジスタ65と,検出感度調整値Qを格納するレジスタ
66と,クロックオフセット調整値Rを格納するレジスタ
67と,ワークレジスタ69とを有している。
9aはカウンタであり,MPU6によりスタート/ストップ
され,シーク時間等を計算するものである。
9bは積分回路であり,第7図に示すように,MPU6によ
ってオンされ,位置信号Psを通過せしめるスイッチ90
と,スイッチ90からの位置信号Psを絶対値化する絶対値
回路91と,絶対値回路91の出力を積分する積分器92と,
積分器92のアナログ出力をデジタル値に変換するアナロ
グ/デジタルコンバータ(ADC)93とを備えている。
9cは位置感度検出回路であり,位置信号Psの傾き部分
の時間割合(傾斜角)を計測するためのものであり,第
8図に示すように,位置信号Psを各々スライスレベルSL
1,SL2でスライスしてゲート信号G1,G2を発生する一対の
コンパレータ94,95と,ゲート信号G1によってセットさ
れ,ゲート信号G2によってリセットされ,ゲート信号G3
を発生するフリップフロップ96と,ゲート信号G2を反転
する反転回路97と,ゲート信号G3によって開き,係数ク
ロックCLを出力するアンドゲート98と,反転回路97の反
転ゲート信号G2によって開き,計数クロックCLを出力す
るアンドゲート99とを有している。
(b) 調整処理全体動作の説明 第9図は本発明の全体調整処理フロー図,第10図はそ
のコア幅調整の説明図,第11図はその位置制御オフセッ
トの説明図,第12図はその速度検出系調整説明図であ
る。
MPU6は,調整開始に際し,ワークレジスタ69の繰返
し回数Xを「1」にセットし,各レジスタ60〜67に予じ
め定めた初期調整値をセットする。
次に,MPU6は,第13図にて詳述するように,レジス
タ67のクロックオフセット調整値Rを変化しながら,位
置信号作成回路2のPLL回路22の基準クロックを計測
し,基準クロックを調整する。
即ち,回路系の基本となるクロックを最初に調整して
おく。
次に,MPU6は,第14図にて詳述するように,レジス
タ60の目標速度発生調整ゲインSを変化しながら,速度
エラー検出回路3bの目標速度発生用DAC36の出力を観測
し,調整ゲインSを調整する。
更に,MPU6は,第15図にて詳述するように,レジスタ6
1の目標速度オフセット調整値Uを変化しながら,目標
速度アナログ電圧発生回路37の出力を監視し,回路オフ
セットを調整する。
これによって,予じめ静的状態で調整できるアナログ
系回路の調整を行っておく。
次に,速度検出回路3aのゲインとオフセットの調整
を行なう。
先づ、MPU6は,第16図にて詳述するように,レジスタ
64の速度検出オフセット調整値Pを変化して,シークを
行い,シークエラーが生じないオフセット調整値Pに粗
調整しておく。
次に,MPU6は,第17図にて詳述するように,レジスタ6
2の調整ゲインMを変化して,シークを行い,シークエ
ラーが生じない制御電流検出調整ゲインMに粗調整して
おく。
これによって以降,シーク動作を伴う調整において,
シークエラーが生ぜず,円滑な調整ができることを保証
する。
これによって前調整を終了する。
次に,MPU6は,第18図に詳述するように,サーボヘ
ッドのコア幅調整を行う。
このコア幅調整を行う意味について,第10図を用いて
説明する。
第10図(A)に示すように,磁気ディスク1cのサーボ
面には,各トラック中心に対し,位相の異なるサーボパ
ターンSVSが書込まれており,サーボヘッド1bはこのサ
ーボパターンSVSを読みとる。
ところで,第10図(B)に示すように,サーボヘッド
1bのコア幅は,通常のヘッドの2倍程度に設定されてい
るが,近年のトラック密度の狭小化に伴い,狭くなって
きている。
このため,サーボヘッド1bのコア幅のバラツキが大き
くなってきた。
一方,サーボヘッド1bが第10図(A)のように,0トラ
ックから等速で移動し,位置信号作成回路2がサーボヘ
ッド1bのサーボパターン読取信号から位置信号Psを第10
図(C)のように作成する。
この時,コア幅のバラツキは,位置信号Psの波形に影
響を与え,コア幅が太い時は実線PSaのように,傾きも
大で,波高も大となり,コア幅が狭い時は点線PSbのよ
うに傾きが小で,波高値も小となる。
このような傾きの違いは,位置信号Psを微分して実速
度Vrや,位置エラー信号を作成するため,サーボ制御動
作に影響を与える。
このため,サーボヘッド1bのコア幅のバラツキによら
ず,所定の波形(傾斜度)の位置信号Psが得られるよう
調整が必要となる。
この調整には,第18図にて詳述するように,磁気ヘッ
ド1bを等速シークさせながら,位置信号Psをスライスし
てゲート信号を作成し,ゲート信号から該位置信号の傾
き部分の時間割を合計測し,該計測した傾き部分の時間
割合が所定値となるように,該位置信号作成回路2の検
出感度Qを変化するようにしている。
これによって,制御の基礎となる位置信号が調整され
る。
次に,MPU6は,第20図にて詳述するように,フォワ
ードシークとリバースシークの時間(アクセスタイム)
を一致させるよう調整する。
このアクセスタイムの調整は,回路オフセットや,ボ
イスコイルモータ1aのオフセットのため,同一距離を移
動しても,フォワード方向とリバース方向では,アクセ
スタイマが異なってしまうことから行なわれる。
このために,該速度検出回路3aの速度検出オフセット
調整値Pを変化して,フォワード方向の移動のアクセス
タイムと,リバース方向の移動のアクセスタイムをカウ
ンタで計測し,フォワード方向のアクセスタイムとリバ
ース方向のアクセスタイムとの差が最小となるようなオ
フセット調整値Pを求めるようにしたものである。
次に,MPU6は,第22図〜第24図にて詳述するよう
に,位置制御回路オフセット調整を行なう。
このオフセット調整を行う意味は次のようである。
位置制御系は,アナログ回路で構成されているため,
回路オフセットが必然的に発生する。
特に,電流帰還系のオフセットが大きく,例えば制御
電流検出回路7のアンプのオフセットによる影響が大で
ある。
回路オフセットがないと,第11図(A)のように,コ
アース(速度制御)からファイン(位置制御)へ切換え
後,位置信号Psは直ちに0Vに収束し,ファインへの切換
え後,一定時間一定レベル(オントラックレベル)以上
にならないことで,シーク完了となる。
ところが,回路オフセットが存在すると,第11図
(B)のように,ファインへ切換え後,回路オフセット
を補正すべく位置信号Psが徐々に上昇し,一定時間は一
定レベル以上にならないでシーク完了となるが,その後
ピークを生じ,オントラックレベルを越えてしまうこと
がある。
これがオントラックレベルを越えると,磁気ヘッド1b
は,モータ1aによりオントラックレベル以上動かされた
ことになってしまう。
このための調整として,位置制御部4へ与えるオフセ
ット調整値Lを変化して,一定距離の移動を繰り返し,
各オフセット調整値Lにおける位置制御時の位置信号の
積分値を計測し,該積分値が最小となるオフセット調整
値を最適オフセット値として設定するものである。
更に,MPU6は,シーク時間の短縮のため,シーク時
間とポジショニングの調整を行なう。
この調整には,速度検出回路3aの微分ゲインNを変化
して,一定距離の移動を繰り返し,各微分ゲインNにお
ける速度制御継続時間をカウンタで計測し,該計測した
速度制御継続時間から最適の速度制御継続時間の微分ゲ
インNを求めた後,該速度検出回路3aの制御電流検出ゲ
インMを変化して,一定距離の移動を繰り返して,各制
御電流検出ゲインMにおける少なくとも位置制御以降の
位置信号の積分値を計測して,該計測した積分値の最小
の積分値の制御電流検出ゲインを求めるようにしてい
る。
即ち,第12図(A)の様に,微分ゲインNによって,
アクセスタイム(速度制御継続時間)tcが変化すること
から,微分ゲインNを変え,各微分ゲインNにおける速
度制御継続時間(コアース時間)をカウンタで計測し,
最適の速度制御継続時間の微分ゲインNを求める。
次に,第12図(B)のように,制御電流検出ゲインM
によって,コアース/ファイン切換前における位置信号
Psの波形が変化し,ファイン制御後の位置エラー信号△
Pに影響を与える。
この位置信号Psは,ファイン制御開始後直ちに0に収
束することが望ましいため,位置信号Psを積分し,制御
誤差を求め,積分値が最小となる制御電流検出ゲインM
を求めるようにし,ポジショニング時間が最小となる位
置信号Psの波形の最適化を実現する。
この調整後,MPU6は,繰り返し回数Xが「0」かを
調べ,「0」でなければ,X=0としてステップに戻
り,ステップ以下の調整を再度行って,全体を再調整
する。
一方,X=0,即ちステップ〜の調整を繰り返し終る
と,MPU6は各種のシーク動作を行なわしめて,そのシー
ク時間が規定内かをテストし,終了する。
このようにして,シーク動作の必要のない,クロック
調整(ステップ),目標速度発生回路の調整(ステッ
プ)を予じめ行い,次に,シーク動作のシークエラー
を防止するための粗調整(ステップ)を行ってから,
シーク動作を伴なう精密調整(ステップ〜)を行な
う。
(C) 前調整動作の説明 第13図は第9図の基準クロック調整処理フロー図であ
る。
サブルーチンがスタートすると,MPU6は位置信号作
成回路2の基準クロックを一定期間計数する。
そして,MPU6は計数値が目標設定範囲内かを調べ,
目標設定範囲内なら,クロック調整終了としてこのサブ
ルーチンを終了し,リターンする。
一方,計数値が目標設定範囲内でないなら,エラー
回数(目標設定範囲外となった回数)を「+1」し,エ
ラー回数が予定回数になったかを判定し,予定回数にな
っていれば,調整エラー出力を発し,終了する。
一方,予定回数になっていなければ,MPU6は適正調
整ができる方向にレジスタ67のクロックオフセット値R
を変更する。
そして,MPU6は,レジスタ67のオフセット値Rが設定
範囲内かを調べ,設定範囲外なら,調整エラー出力を発
し,終了し,設定範囲内ならステップに戻る。
このようにして,位置信号作成回路2のPLL回路22
(第6図)の発振周波数をクロックオフセット値Rによ
って変化し,基準クロックを所定範囲内のものに調整す
る。
第14図は第9図の目標速度発生用DACゲイン調整処理
フロー図である。
MPU6は,所定の目標速度Vcを目標速度発生用DAC36
(第4図)へ出力し,ボイスコイルモータ1aが動かない
ように目標速度アナログ電圧発生回路37(第4図)をオ
フにする。
MPU6は,ADC39b(第4図)の出力,即ち,目標速度
発生用DAC36の出力をサンプリングして得る。
MPU6は,サンプリング値が目標設定範囲内か調べ,
目標設定範囲内なら,この調整終了として,このサブル
ーチンを終了し,リターンする。
一方,サンプリング値が目標設定範囲内でないな
ら,エラー回数(目標設定範囲外となった回数)を「+
1」し,エラー回数が予定回数になったかを判定し,予
定回数になっていれば,調整エラー出力を発し,終了す
る。
一方,予定回数になっていなければ,MPU6は適正調
整ができる方向にレジスタ60の目標速度発生調整ゲイン
Sを変更する。
そして,MPU6は,レジスタ60のゲインSが設定範囲内
かを調べ,設定範囲外なら調整エラー出力を発し,終了
し,設定範囲内ならステップに戻る。
このようにして,速度エラー検出回路3bの目標速度発
生用DAC36の目標速度発生調整ゲインSを調整する。
第15図は第9図の目標速度発生アナログ回路オフセッ
ト調整処理フロー図である。
MPU6は,目標速度Vc=0を目標速度発生用DAC36
(第4図)へ出力し,目標速度アナログ電圧発生回路37
(第4図)にフォワード指示する。
従って,目標速度アナログ電圧発生回路37は,DAC36の
出力を増幅出力する。
そして,MPU6は,ADC39d(第4図)の出力,即ち目標速
度アナログ電圧発生回路37の出力をサンプリングして測
定し,ワークレジスタ69にオフセット測定値Aとして格
納する。
次に,MPU6は,DAC36へ目標速度Vc=0を出力し,目
標速度アナログ電圧発生回路37にリバース指示する。
従って,目標速度アナログ電圧発生回路37は,DAC36の
出力を反転増幅出力する。
そして,MPU6は,ADC39dの出力をサンプリングして測定
し,ワークレジスタ69にオフセット測定値Bとして格納
する。
次に,MPU6は,ワークレジスタ69の両測定値A,Bを比
較する。
両測定値A,Bが一致すれば,フォワード/リバースの
オフセットが同一のため,調整を終了し,リターンす
る。
一方,両測定値A,Bが一致していなければ,MPU6は調
整回路を「+1」し,調整回数が予定回数かを調べる。
調整回数が予定回数なら,調整エラーを出力し,終了
する。
一方,調整回数が予定回数でなければ,MPU6はレジ
スタ61の目標速度オフセット調整値Uを適正な調整がで
きる方向に変更する。
そして,MPU6は,レジスタ61の調整値Uが設定範囲内
かを調べ,設定範囲外なら調整エラーを出力し,終了
し,設定範囲内なら,ステップに戻る。
このようにして,目標速度アナログ電圧発生回路37の
オフセット出力がフォワードとリバースで一致するよう
に,オフセット調整値Uを調整する。
第16図は第9図の速度制御回路オフセット粗調整処理
フロー図である。
MPU6は,リターン・トウ・ゼロ・シーク(リゼロシ
ーク)せしめる。
即ち,ゼロシリンダにサーボヘッド1bを復帰させるよ
うに,ボイスコイルモータ1aを移動制御する。
そして,MPU6は予定距離フォワードシークせしめ
る。
即ち,目標速度Vcを与え,ボイスコイルモータ1aを速
度エラー検出回路3bによって速度制御せしめる。
MPU6は,トラッククロッシングパルスを計数し,目標
位置近傍に到達したことを検出すると,速度制御から位
置制御部4の位置制御に切換える。
そしてMPU6は,位置制御部4のオントラック信号(位
置エラー信号△Pが一定エラー範囲内にある場合に出力
される信号)を監視し,オントラック信号が一定時間継
続すると,位置制御による目標位置に収束したものとみ
なし,シーク成功と判断する。
一方,位置制御後,一定期間内に,オントラック信号
が一定時間継続しないと,シークエラーと判断し,ステ
ップに進む。
MPU6は,予定距離のフォワードシークが成功する
と,予定距離のリバースシークを行なわしめる。
MPU6は,リバースシークが成功すると,予定回数フォ
ワード/リバースシークを行ったかを調べ,予定回数行
っていなければ,ステップに戻り,予定回数行ってい
れば,このサブルーチンを終了し,リターンする。
一方,フォワード又はリバースのシークエラーが発
生すると,MPU6は,レジスタ64に次の予定の速度検出オ
フセット調整値Pをセットする。
そして,MPU6は,リトライ回数を「+1」し,予定回
数リトライしたかを調べる。
予定回数リトライしていなければ,ステップに戻
り,予定回数リトライしていれば,調整不可として調整
エラーを出力する。
このようにして,シークエラーが生じない範囲に速度
検出オフセット調整値Pを粗調整する。
第17図は第9図の制御電流検出信号ゲイン粗調整処理
フロー図である。
MPU6は,リターン・トウ・ゼロ・シークせしめる。
次に,MPU6は最大距離フォワードシークせしめる。
MPU6はフォワードシークでシークエラーが生じると,
ステップに進む。
一方,MPU6はフォワードシークが成功すると,最大
距離リバースシークせしめる。
MPU6は,リバースシークが成功すると,予定回数フォ
ワード/リバースシークを行ったかを調べ,予定回数行
っていなければ,ステップに戻り,予定回数行ってい
れば,このサブルーチンを終了し,リターンする。
フォワード又はリバースのシークエラーが発生する
と,MPU6は,レジスタ62に次の予定の制御電流検出ゲイ
ンMをセットする。
そして,MPU6は,リトライ回数を「+1」し,予定回
数リトライしたかを調べる。
予定回数リトライしていなければ,ステップに戻
り,予定回数リトライしていれば,調整不可として調整
エラーを出力する。
このようにして,シークエラーが生じない範囲に制御
電流検出ゲインMを粗調整する。
(d) コア幅調整動作の説明 第18図は第9図のコア幅調整処理フロー図,第19図は
その動作説明図である。
調整開始に際し,MPU6はワークレジスタ69のアップ
フラグUfとダウンフラグDfを“0"にリセットする。
そして,レジスタ66より検出感度調整値Qが位置信
号作成回路2のDAC27に出力された状態で,MPU6はリター
ン・トウ・ゼロ・シークせしめる。
即ち,ゼロシリンダにサーボヘッド1bを復帰させるよ
うにボイスコイルモータ1aを移動制御する。
次に,MPU6は,サーボヘッド1bをゼロシリンダからM
AXシリンダ方向へ等速シークを行わしめる。
即ち,目標速度Vcを生成し,速度制御系3a,3bによっ
てボイスコイルモータ1aを等速移動制御せしめる。
この間,サーボヘッド1bは磁気デイスク1cのサーボ面
を読取り,位置信号作成回路2は位置信号Psを出力す
る。
そして,位置感度検出回路9c(第8図)では,第19図
に示すように,コンパレータ94,95によって,位置信号P
sをスライスレベルSL1,SL2でスライスし,ゲート信号G
1,G2を作成し,フリップフロップ96で更にゲート信号G3
を作成する。
このゲート信号G3は,第19図のように位置信号Psの傾
き部分に対応し,Yの期間オンとなり,ゲート信号G2は,
位置信号Psの1周期Zに対し,(Z−2Y)/2の期間オン
となる。
従って,位置信号Psに対し,Yの期間アンドゲート98が
開き,計数クロックがMPU6のカウンタ(図示せず)へ出
力され,(Z−2Y)/2の期間アンドゲート99が開き,計
数クロックがMPU6の他のカウンタ(図示せず)へ出力さ
れる。
MPU6では,等速シークの間,予じめ定めた回数(例
えば,16回)Y,(Z−2Y)/2を両カウンタで計数し,累
算する。
これは,サーボ面全体で平均化するためである。
そして,MPU6は,両カウンタの値から比Y/(Z−2Y)/
2を計算する。
このことは,半周期Z/2における傾き部分Yと,それ
以外の部分(Z−2Y)/2との比をとっていることにな
り,1周期Zにおける傾き部分Yの割合をとることと等価
である。
次に,MPU6は,ステップで計算した比が目標値よ
り大かを判定する。
大なら,感度が良すぎ,傾きが大のため,感度を悪く
すべく,レジスタ66の検出感度Qを(Q−X)に更新
し,ワークレジスタ69のダウンフラグDfに“1"をセット
する。
一方,目標値より大でなければ,その比が目標値よ
り小かを判定する。
小なら,感度が悪すぎ,傾きが小のため,感度を良く
すべく,レジスタ66の検出感度Qを(Q+X)に更新
し,ワークレジスタ69のアップフラグUfに“1"をセット
する。
MPU6は,ワークレジスタ69のアップフラグUf,ダウ
ンフラグDfを調べ,両フラグUf,Dfの両方が“1"であれ
ば,目標値との誤差が最小であるから,ステップへ進
み,両フラグUf,Dfの両方が“1"でなければ,目標値と
の誤差が最小でないので,ステップに戻る。
一方,ステップでその比が目標値より小でなけれ
ば,目標値と一致していることになり,又ステップで
目標値との誤差が最小であれば,調整を終了すべく,ゼ
ロシリンダにリターンし,リターンする。
このようにして,位置信号Psを2つのコンパレータで
スライスし,そのスライスにより作成されたゲート信号
の期間を計数して,その比を予じめ定めた目標値に,検
出感度Qを変えて合わせ込む。
ここで,第19図のように,ZとYを計測せずに,Yと(Z
−2Y)/2を計測しているのは,1つの位置信号のみなら
ず,複数の位置信号に対して計測するためのカウンタの
動作を保証するためである。
又,サーボ面全体に対し複数の位置信号Psに対して計
測を行うので,平均を求めることができる。
そして,ゼロシリンダから大きいシリンダ方向に等速
で且つ低速でサーボヘッド1bを移動させながら最大シリ
ンダに達するまでに自動調整に必要なデータのサンプリ
ングを行うので,通常のシークを行わず,安定な等速の
シークで調整ができるため,大きく調整がずれている状
態からでも,調整が安定に行える利点がある。
以上の様に,位置信号Psをスライスしてゲート信号を
作成し,ゲート信号から位置信号の傾き部分の時間割合
を計測するので,傾きの自動計測を可能とし,これによ
って検出感度Qを変化させて,所望の傾きの位置信号Ps
に自動調整できるという効果を奏し,コア幅調整のバラ
ツキを低減するとともに,低コストで調整できる。
(e) アクセスタイム調整動作の説明 第20図は第9図のアクセスタイム(ファワード/リバ
ースシーク時間)調整処理フロー図,第21図はアクセス
タイム調整動作説明図である。
先ず,MPU6は,ワークレジスタ69のリバースフラグR
fとフォワードフラグFfとを“0"にリセットする。
シーク時間調整オフセット(速度検出オフセット)
値レジスタ64のオフセット値「P〕を速度検出回路3aの
DAC32に出力する。
次に,MPU6は,フォワード方向アクセスタイムの計測
のため,カウンタ9aをリセットし,リセット後スタート
する。
そして,MPU6は,予め定めたディファレンス量dのフ
ォワードシークをスタートさせる。
これによって,MPU6は目標速度を生成し,ボイスコイ
ルモータ1aは,速度エラー検出回路3bによってフォワー
ド方向に速度制御される。
MPU6は,トラッククロッシングパルス発生回路8の
トラッククロッシングパルスを計数し,目標位置の半ト
ラック前に到達すると,カウンタ9aをストップする。
これによって,カウンタ9aは,第21図(A)に示すよ
うに,フォワード方向のシーク開始から半トラック前ま
でのアクセスタイム(シークタイム)を計測したことに
なる。その後,第21図(A)に示すように,MPU6は実速
度Vrが一定値以下のほぼ零に達したことにより,速度制
御を終了し,位置制御に切換える。
そして,MPU6は,位置エラー信号△Pが一定範囲内で
あるオントラック状態が一定時間継続すると,位置制御
により目標位置に収束したものとみなし,シーク終了と
判定する。
そして,MPU6は,カウンタ9aのフォワード方向の測定
値をリードし,ワークレジスタ69に「A」として格納す
る。
次に,MPU6はリバース方向のアクセスタイムの計測
のため,カウンタ9aをリセットし,リセット後スタート
する。
そして,MPU6は,予め定めたディファレンス量のリバ
ースシークをスタートさせる。
これによって,MPU6は目標速度を生成し,ボイスコイ
ルコータ1aは,速度エラー検出回路3bによってリバース
方向に速度制御される。
MPU6は,トラッククロッシングパルスを計数し,目
標位置の半トラック前に到達すると,カウンタ9aをスト
ップする。
これによって,カウンタ9aは,リバース方向のシーク
開始から半トラック前までのアクセスタイムを計測した
ことになる。
その後,MPU6は,速度制御を終了し,位置制御に切換
える。そして,MPU6は位置制御により目標位置に収束す
ると,シーク終了と判定する。
MPU6は,カウンタ9aのリバース方向の測定値をリード
し,ワークレジスタ69に「B」として格納する。
MPU6は,ワークレジスタ69のリバースフラグRfと,
フォワードフラグFfが“1"かを調べる。
リバースフラグRfとフォワードフラグFfとの両方が
“1"であるということは,後述するステップ,によ
って,フォワード方向の計測値Aとリバース方向の計測
値Bとは一致しないが,その差が最小となったことであ
り,調整処理を終了し,リターンする。
一方,リバースフラグRfとフォワードフラグFfとの
両方が“1"でなければ,MPU6は,ワークレジスタ69の測
定値AとBとを比較し,A>Bかを判定する。
A>Bなら,フォワード方向がリバース方向に対し,
早すぎるため,MPU6は,オフセット値Pを(P−1)に
減らし,即ちオフセットレベルを減少し,レジスタ64に
セットし,フォワードフラグFfを“1"にセットし,ステ
ップに戻る。
逆に,MPU6は,A>Bでない,即ちA≦Bと判定する
と,A<Bかを判定する。
A<Bなら,リバース方向がフォワード方向に対し,
早すぎるため,MPU6は,オフセット値Pを(P+1)に
増やし,即オフセットレベルを増加し,レジスタ64にセ
ットし,リバースフラグRfを“1"にセットし,ステップ
に戻る。
A<Bでなければ,A=Bであり,フォワード方向のア
クセスタイム計測値Aと,リバース方向のアクセスタイ
ム計測値Bとが等しいため,終了し,リターンする。
このようにして,オフセット値を設定し,フォワード
方向の速度制御のアクセスタイムとリバース方向の速度
制御のアクセスタイムとを計測し,計測した両アクセス
タイムの大小を判定し,アクセスタイムが異なる場合
は,オフセット値を変化してこれを繰返す。そして,両
アクセスタイムが一致する又は両アクセスタイムの差が
最小となるオフセット値を求める。
又,アクセスタイムの計測期間を,シーク開始から半
トラック前までとしているのは,半トラック以降は実速
度が零に近く,速度検出回路3aのオフセット値の変化の
影響が少ないためであり,オフセット値の影響の大きい
範囲を計測期間として,オフセットの変化によるアクセ
スタイムの変化を正確に測定するようにした。
(f) 位置オフセット調整動作の説明 第22図は第9図の位置(制御回路)オフセット調整処
理フロー図,第23図は第22図のフォワード/リバースの
オフセット調整値決定処理フロー図,第24図は第23図の
積分のサンプリング処理フロー図,第25図はその動作説
明図である。
尚,第23図は,第22図フローのサブルーチン,第24図
は,第23図フローのサブルーチンである。
先ず,全体の調整処理について第22図により説明す
る。
MPU6は調整開始に当たって,ワークレジスタ69をリ
セットする。
次に,MUP6は,第23図にて後述するサブルーチンを
実行して,フォワード方向のオフセット調整値Lを決定
し,決定したオフセット調整値Lをワークレジスタ69に
“FWD"として格納する。
MPU6は,更に第23図にて後述するサブルーチンを実
行して,リバース方向のオフセット調整値Lを決定し,
決定したオフセット調整値Lをワークレジスタ69に“RV
S"として格納する。
次に,MPU6は,ワークレジスタ69の“FWS",“RVS"の
平均を計算し,平均値をレジスタ65に“L"としてセット
し,出力する。
次に,第23図によりオフセット調整値決定処理につい
て説明する。
先ず,MPU6は,ワークレジスタ69の積分回数Iに
「3」をセットする。即ち,積分は3回行う。
MPU6は,レジスタ65にオフセット調整値Lをセット
し,位置制御部4のDAC45(第5図)に「L」を出力す
る。
そして,MPU6は,第24図にて後述する積分サンプリン
グサブルーチンを実行し,位置信号Psの積分値をレジス
タAに得,ワークレジスタ69にTiとして格納する。
この時,このルーチンを複数回行い,積分値を平均化
する。
次に,MPU6は,レジスタ65のLを(L+X)に更新
し,ワークレジスタ69の積分回数Iを(I+1)に更新
する。
MPU6は,ワークレジスタ69積分回数Iが「0」かを
調べ,「0」でないなら,ステップに戻る。
一方,I=0なら,3回の積分動作は終了し,積分値
T1,T2,T3がえられたことになり,現在オフセットは(L
+3X)である。
先ず,MPU6は,1回目積分値T1と2回目積分値T2とを比
較する。
T1≧T2でない,即ちT1<T2なら,オフセットLの増加
変化に対し単調増加のため,極小値が得られないから,
オフセットLを(L−4X),即ち,L=L+3Xのため(L
−X)に減らし,ステップに戻る。
一方,T1≧T2なら,2回目の積分値T2と3回目の積分
値T3とを比較する。
T3≧T2でない,即ちT3<T2なら,オフセットLの増加
変化に対し単調減少のため,極小値が得られないから,
オフセットLを(L−2X),即ち,L=(L+3X)のた
め,(L+X)に増やし,ステップに戻る。
逆に,T3≧T2なら,T1≧T2≦T3の関係が成立し,T2
極小値となるため,T2のオフセットを(L−2X)=(L
+X)によって求め,フォワード方向のオフセット決定
値“FWD"としてレジスタ69に格納し,リターンする。
尚,リバース方向のオフセット決定値“RVS"は同様に
してステップでリバース方向の積分サンプリングを行
って求める。
次に,第24図により積分サンプリング処理について説
明する。
(i) MPUは,予定のディファレンス量のフォワード
シークをスタートする。
(ii) MPU6は,速度制御終了かを判定し,速度制御が
終了すると積分スタートを発し,積分回路9b(第7図)
のスイッチ90をオンし,積分器92を動作させる。
従って,積分器92は,第25図のように,速度制御終了
時から位置信号Psの積分を始める。
(iii) この様に,速度制御から位置制御に切換わっ
た後に,オントラック信号が一定時間継続することによ
り,シーク終了と判定する。
更に予定の時間待ち,積分スタート信号をオフし,ス
イッチ90をオフ,積分器92を不動作とし,積分を終了す
る。
従って,積分期間は第25図のようになる。
(iv) MPU6は,積分期間の終了後,ADC93より積分値の
サンプリングを行い,ワークレジスタ69に「A」として
格納する。
そして,予定の量だけリバースシークしてリターンす
る。
上述のフローはフォワード方向の積分サンプリング処
理であるが,リバース方向のものは,ステップ(i)で
フォワードシークをリバースシークとし,ステップ(i
v)でリバースシークをフォワードシークと変えるだけ
で,後は同一である。
このようにして,フォワード方向とリバース方向との
オフセットに違いが生じる場合があるので,第22図のよ
うに,両方向のオフセット調整値を決定し,平均値を自
動オフセット調整値としている。
(g) シーク時間及びポジショニング調整動作の説明 第26図は第9図のシーク時間及びポジショニング調整
処理フロー図,第27図は第26図におけるオーバーシュー
ト/アンダーシュート調整処理フロー図,第28図は第27
図における積分サンプリング処理フロー図,第29図はそ
の動作説明図である。
尚,第28図は,第27図のサブルーチン,第27図は,第
26図のサブルーチンである。
先ず,第26図のフローについて説明する。
MPU6は,調整開始に当たって,調整済フラグFを
“0"に,ワークレジスタ69を初期化する。
この時,レジスタ62,63の各々には,所定値“M",“N"
をセットしておき,速度検出回路3aに係るゲインを付与
する。
MPU6は,予定の開始点にボイスコイルモータ1aをシ
ーク(移動)させる。
予定の開始点に移動完了となると,MPU6はアクセスタ
イムの計測のため,カウンタ9aをリセットし,リセット
後スタートする。
そして,MPU6は,この開始点から予め定めたディファ
レンス量dのシークをスタートさせる。
従って,ボイスコイルモータ1aは,速度エラー検出回
路3bによって速度制御される。
MPU6は,トラッククロッシングパルス発生回路8の
トラッククロッシングパルスを計数し,目標位置近傍に
到達したことを検出すると,速度制御を終了し,位置制
御に切換える。
これとともに,カウンタ9aをストップする。
これによってカウンタ9aは,第29図(A)のように,
アクセスタイム(速度制御継続時間)tcを計測したこと
になる。
そして,MPU6は位置エラー検出回路4のオントラック
信号(位置エラー信号△Pが一定範囲内である場合に出
力される信号)が一定時間(800μs)継続すると,位
置制御により目標位置に収束したものとみなし,シーク
終了と判断する。
次に,MPU6は,カウンタ9aの計測値をリードし,カ
ウンタ9aの計測値が予定の範囲内かを調べる。
予定の範囲内なら,ステップの制御電流検出ゲイン
Mの調整に進み,予定の目標範囲内でなければ,微分ゲ
インNの調整のため,ステップに進む。
予定の目標範囲内でなければ,調整のやり直しのた
め,調整済フラグF=“0"にリセットする。
カウンタ9aの計測値が,目標より早ければ,レジスタ
63の微分ゲインNを(N+1)に増やし,目標より早く
なければ,微分ゲインNを(N−1)に減らし,速度検
出回路3aのDAC35に出力し,ステップに戻る。
即ち,目標より早ければ,微分ゲイン大とし,実速度
Vrを大きくみせて,アクセスタイムを遅くし,目標より
早くなければ,微分ゲインを小とし,実速度Vrを小さく
みせて,アクセスタイムを速くする。
一方,カウンタ9aの計測値が予定の範囲内であれ
ば,MPU6は,調整済フラグFを調べ,F=“1"のオーバー
シュート/アンダーシュートの調整済を示していれば,
調整終了し,リターンする。
逆に,F=“1"でなければ,即ち,F=“0"であれば,
オーバーシュート/アンダーシュートの調整が済んでい
ないので,第27図にて後述するオーバーシュート/アン
ダーシュート調整サブルーチンで,フォワードシーク方
向の調整ゲインMfを求め,ワークレジスタ69に格納す
る。
次に,MPU6は,第27図にて後述するオーバーシュー
ト/アンダーシュート調整サブルーチンで,リバースシ
ーク方向の調整ゲインMrを求め,ワークレジスタ69に格
納する。
更に,フォワードシークの調整ゲインMfとリバース
シークの調整ゲインMrとの平均を求め,制御電流検出ゲ
インMとしてレジスタ62に格納し,ステップに戻る。
次に第27図によりオーバーシュート/アンダーシュー
ト調整処理について説明する。
先ず,MPU6は,ワークレジスタ69の積分回数Iに
「3」をセットする。即ち,積分は3回行う。
MPU6は,速度検出回路3aのDAC34に,レジスタ62の
制御電流検出ゲインMを出力する。
そして,MPU6は,第28図にて後述する積分サンプリン
グサブルーチンを実行し,位置信号Psの積分値を得て,
ワークレジスタ69にT1として格納する。
この時,このルーチンを複数回行い,積分値を平均化
する。
次に,MPU6は,レジスタ62のゲインMを(M+X)に
更新し,ワークレジスタ69の積分回数Iを(I−1)に
更新する。
MPU6は,ワークレジスタ69の積分回数Iが「0」か
を調べ,「0」でないなら,ステップに戻る。
一方,I=0なら,3回の積分動作は終了し,積分値
T1,T2,T3がえられたことになり,現在ゲインは(M+3
X)である。
先ず,MPU6は,1回目積分値T1と2回目の積分値T2とを
比較する。
T1≧T2でない,即ち,T1<T2なら,ゲインMの増加変
化に対し単調増加のため,極小値が得られないから,ゲ
インMを(M−4X),即ちM=M+3Xのため(M−X)
に減らし,ステップに戻る。
一方,T1≧T2なら,2回目の積分値T2と3回目の積分
値T3とを比較する。
T3≧T2でない,即ちT3<T2なら,ゲインMの増加変化
に対し単調減少のため,極小値が得られないから,ゲイ
ンMを(M−2X),即ち(M+X)に増やし,ステップ
に戻る。
逆に,T3≧T2なら,T1≧T2≦T3の関係が成立し,T2
極小値となるため,T2のゲインを(M−2X)=(M+
X)によって求め,フォワード方向の制御電流検出ゲイ
ンMfとしてワークレジスタ69に格納し,調整済フラグF
を“1"にセットし,リターンする。
尚,リバース方向の制御電流検出ゲインMrは同様にし
てステップでリバース方向の積分サンプリングを行っ
て求める。
次に,第28図により積分サンプリング処理について説
明する。
(i) MPU6は,予定のディファレンス量のフォワード
シークをスタートする。
(ii) MPU6は,目標位置の半トラック前になったかを
判定し,半トラック前になると,積分スタートを発し,
積分回路9b(第7図)のスイッチ90をオン,積分器92を
動作させる。
従って,積分器92は,第29図(B)のように,半トラ
ック前から位置信号Psの積分を始める。
(iii) この後,速度制御から位置制御に切換わり,
第26図のステップと同様オントラック信号が一定時間
継続することにより,シーク終了と判定する。
更に予定の時間待ち,積分スタート信号をオフし,ス
イッチ90をオフ,積分器92を不動作とし,積分を終了す
る。
従って,積分期間は第29図(B)のようになる。
(iv) MPU6は,積分期間の終了後,ADC93より積分値の
サンプリングを行い,ワークレジスタ69に「A」として
格納する。
そして,予定の量だけリバースシークとしてリターン
する。
上述のフローはフォワード方向の積分サンプリング処
理であるが,リバース方向のものは,ステップ(i)で
フォワードシークをリバースシークとし,ステップ(i
v)でリバースシークをフォワードシークと変えるだけ
で,後は同一である。
このようにして,第26図において,適正なアクセスタ
イムのための微分ゲインNを戻め,次に適正な位置決め
波形のための制御電流検出ゲインMを求める。
これは,アクセスタイムが位置決め時間の大半を占め
るので,先ずアクセスタイムの適切化の微分ゲインNを
調整し,その微分ゲインNにおける最小オーバーシュー
ト/アンダーシュートにする制御電流検出ゲインMを求
める。
更に制御電流検出ゲインMを変えたことで,アクセス
タイムが所定の範囲内から外れないかを確認するため,
再び微分ゲインNの調整を行う。
そして,アクセスタイムが所定範囲内から外れていれ
ば,微分ゲインの調整をやり直す。
又,制御電流検出ゲインMの調整のための積分を半ト
ラック前から行っているのは,制御電流検出ゲインは,
コアース制御(速度制御)に影響し,コアース/ファイ
ン切換時の位置信号Psの零ボルトへの突入角が,後の位
置制御のアンダーシュート,オーバーシュートに影響す
るからである。
このため,半トラック前から,即ち,コアース/ファ
イン切換え直前のコアース期間をも含めて積分対象とし
ているのである。
(h) 他の実施例の説明 前述の実施例では,第9図において,ステップ,
,の前調整を行って,ステップ以下の精密調整を
行っているが,全く調整がされていないものでは,全て
のステップが必要となるが,ある程度調整されている場
合や調整が不要な場合等では,ステップ,,のい
ずれか,又は全部を行なう必要はない。
又,サーボヘッド1bの駆動部1aを,ボイスコイルモー
タを用いているが,他の周知のサーボモータ等を用いて
もよく,カウンタ9aをMPU6のソフトウエアによって実現
してもよい。
以上本発明を実施例により説明したが,本発明は本発
明の主旨に従い種々の変形が可能であり,本発明からこ
れらを排除するものではない。
〔発明の効果〕
以上説明した様に,本発明によれば,制御の基本とな
る位置信号を調整した後,コアース制御系のフォワード
/リバースシーク時間差を調整し,ファイン制御系の位
置オフセットを調整し,最後にシーク時間が最小となる
ようシーク時間とポジショニング調整を行っているの
で,調整を全自動化できるという効果を奏する他に,自
動化しても系が振動せずに円滑に自動調整できるという
効果を奏する。
又,本発明は,再度調整ステップを繰返すことで,微
妙な再調整を行なうようにして,自動調整の完全化が図
れるという効果を奏する。
更に,本発明は,シーク動作を必要としない調整を予
じめ実行しておくことで,以降の調整のためのシーク動
作を円滑に行なえるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図, 第2図は本発明の一実施例全体構成図, 第3図は第2図構成の速度検出回路の構成図, 第4図は第2図構成の速度エラー検出回路の構成図, 第5図は第2図構成の位置制御部の構成図, 第6図は第2図構成の位置信号作成回路の構成図, 第7図は第2図構成の積分回路の構成図, 第8図は第2図構成の位置感度検出回路の構成図, 第9図は本発明の一実施例全体調整処理フロー図, 第10図は第9図におけるコア幅調整の説明図, 第11図は第9図における位置制御オフセットの説明図, 第12図は第9図における速度検出系調整説明図, 第13図は第9図の基準クロック調整処理フロー図, 第14図は第9図の目標速度発生用DACゲイン調整処理フ
ロー図, 第15図は第9図の目標速度発生アナログ回路オフセット
調整処理フロー図, 第16図は第9図のオフセット粗調整処理フロー図, 第17図は第9図のゲイン粗調整処理フロー図, 第18図は第9図のコア幅調整処理フロー図, 第19図は第18図のコア幅調整動作説明図, 第20図は第9図のアクセスタイム調整処理フロー図, 第21図は第20図のアクセスタイム調整動作説明図, 第22図は第9図の位置オフセット調整処理フロー図, 第23図は第22図のオフセット調整値決定処理フロー図, 第24図は第23図の積分サンプリング処理フロー図, 第25図は第22図の位置オフセット調整動作説明図, 第26図は第9図のシーク時間/ポジショニング調整処理
フロー図, 第27図は第26図のオーバーシュート/アンダーシュート
調整処理フロー図, 第28図は第27図の積分サンプリング処理フロー図, 第29図は第26図のシーク時間/ポジショニング調整動作
説明図, 第30図はサーボ回路の説明図である。 図中,1a……駆動部(ボイスコイルモータ), 1b……磁気ヘッド, 1c……磁気ディスク, 2……位置信号作成回路, 3……速度制御部, 4……位置制御部。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気ディスク(1c)のサーボ面のサーボ情
    報を読取る磁気ヘッド(1b)と、 該磁気ヘッド(1b)のサーボ情報から位置信号を作成す
    る位置信号作成回路(2)と、 該磁気ヘッド(1b)をシーク移動する駆動部(1a)を速
    度制御する速度制御部(3)と、 該位置信号に基いて該駆動部(1a)を位置制御する位置
    制御部(4)とを有し、 該駆動部(1a)を速度制御した後位置制御に切換える磁
    気ディスク装置のサーボ回路において、 等速シーク動作しながら該位置信号を監視し、該位置信
    号の傾斜部分における角度が所定値となるように該位置
    信号作成回路(2)の検出感度を調整するコア幅調整ス
    テップと、 同一距離でのフォワードシークとリバースシークとの時
    間を測定し、該フォワードシークの時間と該リバースシ
    ークの時間との差が最小となるように該速度制御部
    (3)の速度検出オフセットを調整するフォワード/リ
    バースシーク時間調整ステップと、 シーク動作における位置制御時の位置信号の積分値を測
    定し、該積分値が最小となるように該位置制御部(4)
    のオフセットを調整する位置制御オフセット調整ステッ
    プと、 速度制御継続時間を計測し、該シーク時間が最小となる
    ように該速度制御部(3)の微分ゲインを調整し、少な
    くとも位置制御時の該位置信号を積分し、該積分値が最
    小となるように該速度制御部(3)の制御電流検出ゲイ
    ンを調整するシーク時間及びポジショニング調整ステッ
    プとを有することを 特徴とする磁気ディスク装置のサーボ回路自動調整方
    法。
  2. 【請求項2】前記シーク時間及びポジショニング調整ス
    テップの後、 前記コア幅調整ステップから前記シーク時間及びポジシ
    ョニング調整ステップを再度繰返すことを 特徴とする請求項(1)記載の磁気ディスク装置のサー
    ボ回路自動調整方法。
  3. 【請求項3】磁気ディスク(1c)のサーボ面のサーボ情
    報を読取る磁気ヘッド(1b)と、 該磁気ヘッド(1b)のサーボ情報から位置信号を作成す
    る位置信号作成回路(2)と、 該磁気ヘッド(1b)をシーク移動する駆動部(1a)を速
    度制御する速度制御部(3)と、 該位置信号に基いて該駆動部(1a)を位置制御する位置
    制御部(4)とを有し、 該駆動部(1a)を速度制御した後位置制御に切換える磁
    気ディスク装置において、 等速シーク動作しながら該位置信号を監視し、該位置信
    号の傾斜部分における角度が所定値となるように該位置
    信号作成回路(2)の検出感度を調整するコア幅調整機
    能と、 同一距離でのフォワードシークとリバースシークとの時
    間を測定し、該フォワードシークの時間と該リバースシ
    ークの時間との差が最小となるように該速度制御部
    (3)の速度検出オフセットを調整するフォワード/リ
    バースシーク時間調整機能と、 シーク動作における位置制御時の位置信号の積分値を測
    定し、該積分値が最小となるように該位置制御部(4)
    のオフセットを調整する位置制御オフセット調整機能
    と、 速度制御継続時間を計測し、該シーク時間が最小となる
    ように該速度制御部(3)の微分ゲインを調整し、少な
    くとも位置制御時の該位置信号を積分し、該積分値が最
    小となるように該速度制御部(3)の制御電流検出ゲイ
    ンを調整するシーク時間及びポジショニング調整機能と
    を有する制御部を備えて成ることを 特徴とする磁気ディスク装置。
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