JP2611049B2 - 追従制御装置の整定監視方式 - Google Patents
追従制御装置の整定監視方式Info
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
- G11B5/5526—Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
- G11B5/553—Details
- G11B5/5547—"Seek" control and circuits therefor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34388—Detect correct moment, position, advanced, delayed, then next command
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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)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置のヘ
ッド位置決めサーボ機構のような追従制御装置に関し、
特に、過渡状態が終結し所定の整定条件を満足したこと
を検知する追従制御装置の整定監視方式に関する。磁気
ディスク装置においては、大容量化を図るために同心円
状の記録トラックの間隔は年々短くなってきており、ヘ
ッド位置決めサーボの精度要求も年々厳しくなってきて
いる。
ッド位置決めサーボ機構のような追従制御装置に関し、
特に、過渡状態が終結し所定の整定条件を満足したこと
を検知する追従制御装置の整定監視方式に関する。磁気
ディスク装置においては、大容量化を図るために同心円
状の記録トラックの間隔は年々短くなってきており、ヘ
ッド位置決めサーボの精度要求も年々厳しくなってきて
いる。
【０００２】一般にディスク装置はデータの蓄積用とし
て用いられることが多いために、位置決めを誤って既に
書込みトラックのデータを消したり、弱めたりすること
は絶対に避けなければならない。このため通常の書込み
時には、被制御量であるヘット位置信号を監視し、所定
の閾値を越えると追従制御エラーとして上位装置（コン
ピュータ等）に報告する。
て用いられることが多いために、位置決めを誤って既に
書込みトラックのデータを消したり、弱めたりすること
は絶対に避けなければならない。このため通常の書込み
時には、被制御量であるヘット位置信号を監視し、所定
の閾値を越えると追従制御エラーとして上位装置（コン
ピュータ等）に報告する。
【０００３】一方、ディスク装置においては、要求のあ
ったデータをアクセスするため、シークと呼ばれるヘッ
ド移動も行なわなければならない。シーク動作の終了
は、ヘッド移動が完了して所望の目的トラックに位置決
めし、この位置決め状態で過渡応答の整定が終った時点
であり、このシーク終了時点以降はデータ書込みを行う
ことから追従制御エラーは許されない。
ったデータをアクセスするため、シークと呼ばれるヘッ
ド移動も行なわなければならない。シーク動作の終了
は、ヘッド移動が完了して所望の目的トラックに位置決
めし、この位置決め状態で過渡応答の整定が終った時点
であり、このシーク終了時点以降はデータ書込みを行う
ことから追従制御エラーは許されない。
【０００４】このように磁気ディスク装置においては、
シーク動作後の追従制御の整定監視が必要であり、この
監視方式の判定基準は、隣接するトラックのデータの再
生信号レベルを低下せしめないオフトラック値より低め
の余裕（マージン）を持った値に設定される。そして判
定基準値の範囲におさまっている時間が一定の整定監視
時間となったときに整定完了と判断して書込みを行って
いる。しかし、従来の整定監視は、エラーレートを高め
るために整定監視時間を長目にとると、アクセス時間が
長くなるという問題があり、必要最小限の整定監視時間
でエラーレートを下げることのできる整定監視が望まれ
る。
シーク動作後の追従制御の整定監視が必要であり、この
監視方式の判定基準は、隣接するトラックのデータの再
生信号レベルを低下せしめないオフトラック値より低め
の余裕（マージン）を持った値に設定される。そして判
定基準値の範囲におさまっている時間が一定の整定監視
時間となったときに整定完了と判断して書込みを行って
いる。しかし、従来の整定監視は、エラーレートを高め
るために整定監視時間を長目にとると、アクセス時間が
長くなるという問題があり、必要最小限の整定監視時間
でエラーレートを下げることのできる整定監視が望まれ
る。
【０００５】
【従来の技術】図１１にディスク装置の従来の整定監視
方式を示したブロック図である。図１１において、１０
０は磁気ディスク装置であり、磁気ヘッド１０２で再生
された位置情報信号は位置検出器１０４で増幅、復調さ
れ、追従するための目標トラックからの誤差を示す位置
誤差信号ＰＥを出力する。
方式を示したブロック図である。図１１において、１０
０は磁気ディスク装置であり、磁気ヘッド１０２で再生
された位置情報信号は位置検出器１０４で増幅、復調さ
れ、追従するための目標トラックからの誤差を示す位置
誤差信号ＰＥを出力する。
【０００６】１０８はディジタルサーボ処理を実行する
サーボＭＰＵであり、位置検出器１０４からの位置誤差
信号ＰＥをＡＤ変換器１０６でディジタル量に変換して
読取る。サーボＭＰＵ１０８はディジタルフィルタや状
態推定法を用いて追従制御のための必要な計算を行な
い、デジィタル駆動量を算出する。サーボＭＰＵ１０８
からのディジタル駆動量はＤＡ変換器１１０によりアナ
ログ信号に変換され、パワーアンプ１１２で電力増幅さ
れた後にアクチュエータ（ＶＣＭ）１１４を必要量だけ
動かす。アクチュエータ１１４が動くことにより磁気ヘ
ッド１０２の位置が変化するので、ヘッド位置信号も変
化しフィードバックをかけることができる。
サーボＭＰＵであり、位置検出器１０４からの位置誤差
信号ＰＥをＡＤ変換器１０６でディジタル量に変換して
読取る。サーボＭＰＵ１０８はディジタルフィルタや状
態推定法を用いて追従制御のための必要な計算を行な
い、デジィタル駆動量を算出する。サーボＭＰＵ１０８
からのディジタル駆動量はＤＡ変換器１１０によりアナ
ログ信号に変換され、パワーアンプ１１２で電力増幅さ
れた後にアクチュエータ（ＶＣＭ）１１４を必要量だけ
動かす。アクチュエータ１１４が動くことにより磁気ヘ
ッド１０２の位置が変化するので、ヘッド位置信号も変
化しフィードバックをかけることができる。
【０００７】一方、位置検出器１０４からの位置差信号
ＰＥはウィンドウコンパレータ１１６にも供給され、追
従誤差の許容限界を示す閾値と比較される。書込中に位
置誤差信号ＰＥが閾値より大きくくなれば、ＡＮＤ回路
１１８を介してサーボエラー信号がインタフェースＭＰ
Ｕ１２０に通知され、更に上位装置２００に通知され
る。
ＰＥはウィンドウコンパレータ１１６にも供給され、追
従誤差の許容限界を示す閾値と比較される。書込中に位
置誤差信号ＰＥが閾値より大きくくなれば、ＡＮＤ回路
１１８を介してサーボエラー信号がインタフェースＭＰ
Ｕ１２０に通知され、更に上位装置２００に通知され
る。
【０００８】サーボＭＰＵ１０８は位置誤差信号ＰＥの
ＡＤ変換値を基づき、常に整定監視を行なっており、整
定が完了するとシーク完了信号をインタフェースＭＰＵ
１２０へ送出する。サーボＭＰＵ１０８における整定監
視の代表的な方式を図１２に示す。図１２において、シ
ーク動作が完了して追従制御を開始した時刻ｔをｔ＝０
とする。この時点で図１２（ａ）に示すように、位置誤
差信号ＰＥには大きな位置誤差があり、斜線部で示す整
定領域に入っていない。この整定領域の限界値は図１１
のウィンドウコンパレータ１１６の閾値より小さ目に設
定しておく。
ＡＤ変換値を基づき、常に整定監視を行なっており、整
定が完了するとシーク完了信号をインタフェースＭＰＵ
１２０へ送出する。サーボＭＰＵ１０８における整定監
視の代表的な方式を図１２に示す。図１２において、シ
ーク動作が完了して追従制御を開始した時刻ｔをｔ＝０
とする。この時点で図１２（ａ）に示すように、位置誤
差信号ＰＥには大きな位置誤差があり、斜線部で示す整
定領域に入っていない。この整定領域の限界値は図１１
のウィンドウコンパレータ１１６の閾値より小さ目に設
定しておく。
【０００９】図１２（ｂ）は位置誤差信号ＰＥが整定領
域より外れている時に発生する位置オーバ信号ＯＰであ
る。サーボＭＰＵ１０８はハードウェアあるいはファー
ムウェアでなる整定監視用のタイマカウンタ（以下「セ
トリングカウンタ」という）を内蔵しており、位置オー
バ信号ＯＰがＨレベルの時、セトリングカウンタは予め
定めた整定監視時間Ｔｓｔ１を与える所定値にプリセッ
トされ続けている。
域より外れている時に発生する位置オーバ信号ＯＰであ
る。サーボＭＰＵ１０８はハードウェアあるいはファー
ムウェアでなる整定監視用のタイマカウンタ（以下「セ
トリングカウンタ」という）を内蔵しており、位置オー
バ信号ＯＰがＨレベルの時、セトリングカウンタは予め
定めた整定監視時間Ｔｓｔ１を与える所定値にプリセッ
トされ続けている。
【００１０】位置誤差信号ＰＥが整定領域に入って位置
オーバ信号ＯＰがＬレベルの時は、セトリングカウンタ
はデクレメントされ、セトリングカウンタ値が０になる
と、これを検出して図１２（ｄ）のシーク完了信号を上
げる。このように、従来の整定監視方式では、位置誤差
信号ＰＥが整定領域にある一定時間Ｔｓｔ１に亘り入っ
ていたことを検出して整定終了（シーク完了）としてい
る。
オーバ信号ＯＰがＬレベルの時は、セトリングカウンタ
はデクレメントされ、セトリングカウンタ値が０になる
と、これを検出して図１２（ｄ）のシーク完了信号を上
げる。このように、従来の整定監視方式では、位置誤差
信号ＰＥが整定領域にある一定時間Ｔｓｔ１に亘り入っ
ていたことを検出して整定終了（シーク完了）としてい
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の整定監視方式にあっては、一端整定終了と判
定した後に追従制御エラーが発生することがあり、その
原因を追求すると、図１３のような場合である。即ち、
位置誤差信号ＰＥは、ある整定監視時間内Ｔｓｔ１のあ
いだ整定領域内にあり、シーク完了信号を送出する条件
を満足しているが、その直後に整定領域から外れてしま
っている。
うな従来の整定監視方式にあっては、一端整定終了と判
定した後に追従制御エラーが発生することがあり、その
原因を追求すると、図１３のような場合である。即ち、
位置誤差信号ＰＥは、ある整定監視時間内Ｔｓｔ１のあ
いだ整定領域内にあり、シーク完了信号を送出する条件
を満足しているが、その直後に整定領域から外れてしま
っている。
【００１２】これを改善するには整定監視時間Ｔｓｔ１
を長くすれば良いが、整定監視時間Ｔｓｔ１を長くする
と正常動作の場合においても監視時間が長くなり、シー
ク完了信号が遅くなってディスク装置のアクセス時間が
長くなる問題がある。図１４は監視時間Ｔｓｔ１を横軸
に、追従制御エラーの発生頻度の対数（エラーレート）
を縦軸に取ったもので、あるエラーレート、例えば１０
の−１２乗を前提に整定監視時間Ｔｓｔ１を決定してい
る。
を長くすれば良いが、整定監視時間Ｔｓｔ１を長くする
と正常動作の場合においても監視時間が長くなり、シー
ク完了信号が遅くなってディスク装置のアクセス時間が
長くなる問題がある。図１４は監視時間Ｔｓｔ１を横軸
に、追従制御エラーの発生頻度の対数（エラーレート）
を縦軸に取ったもので、あるエラーレート、例えば１０
の−１２乗を前提に整定監視時間Ｔｓｔ１を決定してい
る。
【００１３】このように整定監視時間Ｔｓｔ１はアクセ
ス時間を短縮し、ディスク装置を高速化するためには小
さくする事が望ましいが、許容できるエラーレートをも
満足しなければならないのであまり小さくできない。一
般に図１３のようなケースは、制御対象となる機構部が
複数の共振構造を有しており、シーク時の大加速度を受
けて複数の共振構造が励起され、異なる周波数の減衰振
動が残留して重畳するような場合に多発する。
ス時間を短縮し、ディスク装置を高速化するためには小
さくする事が望ましいが、許容できるエラーレートをも
満足しなければならないのであまり小さくできない。一
般に図１３のようなケースは、制御対象となる機構部が
複数の共振構造を有しており、シーク時の大加速度を受
けて複数の共振構造が励起され、異なる周波数の減衰振
動が残留して重畳するような場合に多発する。
【００１４】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、監視時間を長くすることなくエラー
レートを低減できる追従制御装置の整定監視方式を提供
することを目的とする。
てなされたもので、監視時間を長くすることなくエラー
レートを低減できる追従制御装置の整定監視方式を提供
することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明は、追従制御手段１により駆動さ
れる制御負荷２の過渡応答の整定を監視する追従制御装
置の整定監視方式を対象とする。このような追従制御装
置の整定監視方式として本発明にあっては、追従制御手
段１に設けられ、制御負荷２の状態を推定する状態推定
手段３と、少くとも制御負荷２の出力量ｙと状態推定手
段３で求めた状態推定量Ｘ（推定量）を入力して整定評
価関数ｍを算出する整定評価関数計算手段４と、整定監
視の時間経過を計数するカウンタ手段５と、整定評価関
数計算手段４の算出結果ｍとカウント手段５の計数値Ｃ
trを比較し、この比較結果に応じてカウント手段５に設
定している整定監視時間を算出結果ｍに置き換える比較
手段６と、カウント手段５の計数値Ｃtrが設定整定時間
に達した時に整定完了通知を発行する整定終了判定手段
７とを設け、制御負荷２の出力量ｙのみならず状態推定
手段３で求めた状態推定量Ｘ（推定量）も所定の条件を
満足したことを判定して整定終了を検知することを特徴
とする。
図である。まず本発明は、追従制御手段１により駆動さ
れる制御負荷２の過渡応答の整定を監視する追従制御装
置の整定監視方式を対象とする。このような追従制御装
置の整定監視方式として本発明にあっては、追従制御手
段１に設けられ、制御負荷２の状態を推定する状態推定
手段３と、少くとも制御負荷２の出力量ｙと状態推定手
段３で求めた状態推定量Ｘ（推定量）を入力して整定評
価関数ｍを算出する整定評価関数計算手段４と、整定監
視の時間経過を計数するカウンタ手段５と、整定評価関
数計算手段４の算出結果ｍとカウント手段５の計数値Ｃ
trを比較し、この比較結果に応じてカウント手段５に設
定している整定監視時間を算出結果ｍに置き換える比較
手段６と、カウント手段５の計数値Ｃtrが設定整定時間
に達した時に整定完了通知を発行する整定終了判定手段
７とを設け、制御負荷２の出力量ｙのみならず状態推定
手段３で求めた状態推定量Ｘ（推定量）も所定の条件を
満足したことを判定して整定終了を検知することを特徴
とする。
【００１６】例えば追従制御手段１は、制御負荷２とし
てのヘッドを回転記録媒体に位置決め制御するサーボ制
御器であり、状態推定手段３によりヘッドの移動速度ｖ
（推定量）を求め、整定評価関数計算手段４でヘッドの
位置ｙと移動速度ｖ（推定量）に基づいて整定評価関数
としての整定監視必要時間ｍを算出する。尚、状態推定
手段３で求められる状態推定量Ｘ及び移動速度ｖには、
通常は推定量であることを示すハット印を、例えば後述
する図９のＳ４中の式のように設けるが、文中において
は上記のように移動速度ｖ（推定量）として表現する。
てのヘッドを回転記録媒体に位置決め制御するサーボ制
御器であり、状態推定手段３によりヘッドの移動速度ｖ
（推定量）を求め、整定評価関数計算手段４でヘッドの
位置ｙと移動速度ｖ（推定量）に基づいて整定評価関数
としての整定監視必要時間ｍを算出する。尚、状態推定
手段３で求められる状態推定量Ｘ及び移動速度ｖには、
通常は推定量であることを示すハット印を、例えば後述
する図９のＳ４中の式のように設けるが、文中において
は上記のように移動速度ｖ（推定量）として表現する。
【００１７】ここでカウント手段５は、予め定めた整定
監視時間の初期値Ｎｏをプリセットし、比較手段６によ
り初期値Ｎｏを整定評価関数計算手段４の計算結果ｍに
置き換えられる。またカウント手段５は、プリセットさ
れた初期値Ｎｏ又は比較手段６によりプリセットされた
計算結果ｍを、整定監視時間の経過に伴ってダウンカウ
ントした計数値Ｃtrを出力する。
監視時間の初期値Ｎｏをプリセットし、比較手段６によ
り初期値Ｎｏを整定評価関数計算手段４の計算結果ｍに
置き換えられる。またカウント手段５は、プリセットさ
れた初期値Ｎｏ又は比較手段６によりプリセットされた
計算結果ｍを、整定監視時間の経過に伴ってダウンカウ
ントした計数値Ｃtrを出力する。
【００１８】更に比較手段６は、カウント手段５の計数
値Ｃtrと整定評価関数計算手段４の計算結果ｍを比較
し、計数値Ｃtrが計算結果ｍより大きい場合、即ち、Ｃ
tr＞ｍ場合は、カウント手段５に計算結果ｍをプリセッ
トせずにダウンカウントを継続する。
値Ｃtrと整定評価関数計算手段４の計算結果ｍを比較
し、計数値Ｃtrが計算結果ｍより大きい場合、即ち、Ｃ
tr＞ｍ場合は、カウント手段５に計算結果ｍをプリセッ
トせずにダウンカウントを継続する。
【００１９】また比較手段６は、計数値Ｃtrと計算結果
ｍを比較し、計数値Ｃtrが計算結果ｍ以下の場合は、即
ち、 Ｃtr≦ｍ の場合は、カウント手段５に計算結果ｍをプリセットし
てダウンカウントを継続する。
ｍを比較し、計数値Ｃtrが計算結果ｍ以下の場合は、即
ち、 Ｃtr≦ｍ の場合は、カウント手段５に計算結果ｍをプリセットし
てダウンカウントを継続する。
【００２０】更に整定終了判定手段７は、カウント手段
５の計数値Ｃtrが零になったことを判定して整定完了通
知を発行する。
５の計数値Ｃtrが零になったことを判定して整定完了通
知を発行する。
【００２１】
【作用】このような構成を備えた本発明による追従制御
装置の整定監視方式によれば、状態推定手段３は制御負
荷２の出力量ｙのみなず他の状態Ｘ（推定量）も推定し
ており、ディスク装置の場合、位置推定値ｙ（推定量）
の他に速度推定値ｖ（推定量）等もベクトルＸ（推定
量）は含まれている。
装置の整定監視方式によれば、状態推定手段３は制御負
荷２の出力量ｙのみなず他の状態Ｘ（推定量）も推定し
ており、ディスク装置の場合、位置推定値ｙ（推定量）
の他に速度推定値ｖ（推定量）等もベクトルＸ（推定
量）は含まれている。
【００２２】そこで整定監視に位置ｙの他に速度推定値
ｖ（推定量）をも用いると、一義的名整定監視時間の設
定では整定後に発生した追従制御オラーも救済できる。
即ち、エラー発生点の直前では速度成分ｖ（推定量）と
位置ｙ（推定量）が共に増加しており、整定領域から外
れるよう動いていることが予測できるので、初期設定し
た監視時間より少し長い時間の監視が必要と判断でき
る。
ｖ（推定量）をも用いると、一義的名整定監視時間の設
定では整定後に発生した追従制御オラーも救済できる。
即ち、エラー発生点の直前では速度成分ｖ（推定量）と
位置ｙ（推定量）が共に増加しており、整定領域から外
れるよう動いていることが予測できるので、初期設定し
た監視時間より少し長い時間の監視が必要と判断でき
る。
【００２３】
【実施例】図２は本発明の一実施例を磁気ディスク装置
を例にとって示した実施例構成図である。図２におい
て、１０はディスク機構部であり、ディスク機構部１０
には記録媒体としてスピンドルモータにより定速回転さ
れる複数枚の磁気ディスクが内蔵され、記録用の磁気デ
ィスクに対してはヘッドＩＣを内蔵した書込及び読出用
のＲ／Ｗヘッド１２が設けられ、またサーボディスクに
対しては同じくヘッドＩＣを内蔵したサーボヘッド１４
が設けられる。
を例にとって示した実施例構成図である。図２におい
て、１０はディスク機構部であり、ディスク機構部１０
には記録媒体としてスピンドルモータにより定速回転さ
れる複数枚の磁気ディスクが内蔵され、記録用の磁気デ
ィスクに対してはヘッドＩＣを内蔵した書込及び読出用
のＲ／Ｗヘッド１２が設けられ、またサーボディスクに
対しては同じくヘッドＩＣを内蔵したサーボヘッド１４
が設けられる。
【００２４】Ｒ／Ｗヘッド１２及びサーボヘッド１４は
ＶＣＭを用いたアクチュエータ１６により磁気ディスク
の径方向に移動され、ヘッドを適宜のトラックに位置合
せすることができる。サーボヘッド１４からはサーボデ
ィスクに書き込まれたサーボ信号が読み出され、サーボ
復調回路１８に与えられる。サーボ復調回路１８はＡＧ
Ｃ回路２０、ピークホールド回路２２、差及び和作成回
路２４、同期検出回路２６、ＰＬＬ回路２８を備える。
ＶＣＭを用いたアクチュエータ１６により磁気ディスク
の径方向に移動され、ヘッドを適宜のトラックに位置合
せすることができる。サーボヘッド１４からはサーボデ
ィスクに書き込まれたサーボ信号が読み出され、サーボ
復調回路１８に与えられる。サーボ復調回路１８はＡＧ
Ｃ回路２０、ピークホールド回路２２、差及び和作成回
路２４、同期検出回路２６、ＰＬＬ回路２８を備える。
【００２５】ＡＧＣ回路２０はサーボ信号をＡＧＣ増幅
し、ピークホールド回路２２においてサーボ信号のピー
ク値を検出し、ピークホールド回路２２の出力を差及び
和作成回路２４に与えることで２相位置信号ＰＯＳＮ及
びＰＯＳＱを作成する。具体的には、図３に示すように
サーボトラックの磁気反転記録状態に対しサーボヘッド
１４が例えば図示のようにシリンダＣＹ０からＣＹ２に
移動したとすると、各シリンダ位置に対応して示すサー
ボ信号が得られる。
し、ピークホールド回路２２においてサーボ信号のピー
ク値を検出し、ピークホールド回路２２の出力を差及び
和作成回路２４に与えることで２相位置信号ＰＯＳＮ及
びＰＯＳＱを作成する。具体的には、図３に示すように
サーボトラックの磁気反転記録状態に対しサーボヘッド
１４が例えば図示のようにシリンダＣＹ０からＣＹ２に
移動したとすると、各シリンダ位置に対応して示すサー
ボ信号が得られる。
【００２６】このサーボ信号がピークホールド回路２２
に与えられて大きな振幅が２つ続く同期信号部分の間に
存在する４つのピーク部分をピークホールドし、それぞ
れの和および差を取ることで２相位置信号ＰＯＳＮ及び
ＰＯＳＱを作り出す。このようにして作り出された２相
位置信号ＰＯＳＮ及びＰＯＳＱからは、図４に示すよう
に差信号（Ｎ−Ｑ）及び和信号（Ｎ＋Ｑ）がそれぞれ作
り出され、この差信号及び和信号から例えばトラックク
ロッシングパルスＴＸＰＬを得ることができ、シーク制
御の際にトラッククロッシングパルスＴＸＰＬをトラッ
ククロスカウンタ７５で計数して目標トラック位置まで
に通過したトラック数を求めることができる。
に与えられて大きな振幅が２つ続く同期信号部分の間に
存在する４つのピーク部分をピークホールドし、それぞ
れの和および差を取ることで２相位置信号ＰＯＳＮ及び
ＰＯＳＱを作り出す。このようにして作り出された２相
位置信号ＰＯＳＮ及びＰＯＳＱからは、図４に示すよう
に差信号（Ｎ−Ｑ）及び和信号（Ｎ＋Ｑ）がそれぞれ作
り出され、この差信号及び和信号から例えばトラックク
ロッシングパルスＴＸＰＬを得ることができ、シーク制
御の際にトラッククロッシングパルスＴＸＰＬをトラッ
ククロスカウンタ７５で計数して目標トラック位置まで
に通過したトラック数を求めることができる。
【００２７】勿論、シーク終了後にヘッドを目的とする
トラックに位置決めする追従制御においても、例えば位
置信号ＰＯＳＮが使用され、位置信号ＰＯＳＮが常に０
となるように追従制御を行う。再び図２を参照するに、
サーボ復調回路１８に設けられた同期検出回路２６は、
図３に示したサーボ信号の同期成分を検出してＰＬＬを
制御し、ピークホールド回路２２においてサーボ信号の
同期部分を除く間のピーク部分を検出するタイミングを
作り出す。
トラックに位置決めする追従制御においても、例えば位
置信号ＰＯＳＮが使用され、位置信号ＰＯＳＮが常に０
となるように追従制御を行う。再び図２を参照するに、
サーボ復調回路１８に設けられた同期検出回路２６は、
図３に示したサーボ信号の同期成分を検出してＰＬＬを
制御し、ピークホールド回路２２においてサーボ信号の
同期部分を除く間のピーク部分を検出するタイミングを
作り出す。
【００２８】このようなサーボ復調回路１８としては、
例えばシリコンシステム社（ＳＳＩ社）製のＳＳＩ３２
Ｈ５６７を用いることができる。サーボ復調回路１８か
ら得られた信号ＰＯＳＮ及び信号ＰＯＳＱはＡＤ変換器
３０，３２でディジタル量に変換され、ＤＳＰバス３６
に送り出される。また、トラックカウンタ７５で計数さ
れた通過トラック数も入力回路３４を介してＤＳＰバス
３６に送り出される。
例えばシリコンシステム社（ＳＳＩ社）製のＳＳＩ３２
Ｈ５６７を用いることができる。サーボ復調回路１８か
ら得られた信号ＰＯＳＮ及び信号ＰＯＳＱはＡＤ変換器
３０，３２でディジタル量に変換され、ＤＳＰバス３６
に送り出される。また、トラックカウンタ７５で計数さ
れた通過トラック数も入力回路３４を介してＤＳＰバス
３６に送り出される。
【００２９】４０はサーボ制御用ＤＳＰであり、演算及
び制御回路４２、内部データＲＡＭ４４、ＤＳＰ内部レ
ジスタ４６及びタイマ等の周辺Ｉ／Ｏ４８を備え、ＤＳ
Ｐバス３６を介してサーボ復調回路１８からのサーボ復
調情報を受け、また、プログラム格納ＲＯＭ５２に格納
されたサーボ制御用プログラムを使用してサーボ制御を
実行する。
び制御回路４２、内部データＲＡＭ４４、ＤＳＰ内部レ
ジスタ４６及びタイマ等の周辺Ｉ／Ｏ４８を備え、ＤＳ
Ｐバス３６を介してサーボ復調回路１８からのサーボ復
調情報を受け、また、プログラム格納ＲＯＭ５２に格納
されたサーボ制御用プログラムを使用してサーボ制御を
実行する。
【００３０】尚、サーボ制御用ＤＳＰ４０に対してはク
ロック供給回路５０が設けられる。また、サーボ制御用
ＤＳＰ４０はＤＳＰバス３６、交信用レジスタ５４、イ
ンタフェース用ＭＰＵ５６、更にインタフェース制御回
路５８を介して上位コンピュータとの間で交信でき、上
位コンピュータからのアクセス指令を受けてシーク制御
及びシーク制御完了後の追従制御を実行する。
ロック供給回路５０が設けられる。また、サーボ制御用
ＤＳＰ４０はＤＳＰバス３６、交信用レジスタ５４、イ
ンタフェース用ＭＰＵ５６、更にインタフェース制御回
路５８を介して上位コンピュータとの間で交信でき、上
位コンピュータからのアクセス指令を受けてシーク制御
及びシーク制御完了後の追従制御を実行する。
【００３１】この追従制御において、サーボ制御用ＤＳ
Ｐ４０は後の説明で明らかにする状態空間法で得られた
状態量と、アクチュエータ１６による制御量との両方を
用いた整定条件の判定を行うようになる。このようなサ
ーボ制御用ＤＳＰ４０としては、例えばテキサスインス
ツルメンス社のＴＭＳ３２０Ｃ２５を用いることができ
る。
Ｐ４０は後の説明で明らかにする状態空間法で得られた
状態量と、アクチュエータ１６による制御量との両方を
用いた整定条件の判定を行うようになる。このようなサ
ーボ制御用ＤＳＰ４０としては、例えばテキサスインス
ツルメンス社のＴＭＳ３２０Ｃ２５を用いることができ
る。
【００３２】サーボ制御用ＤＳＰ４０で演算された制御
量は、ＤＳＰバス３６からＤＡコンバータ６０に与えら
れてアナログ信号に変換され、パワーアンプ６２で電力
増幅してアクチュエータ１６のＶＣＭを駆動する。一
方、Ｒ／Ｗヘッド１２に対しては書込・読出回路６４及
びフォーマッタ回路６６が設けられ、書込アクセス時に
は上位コンピュータからの書込データを使用して書込動
作を行う。一方、読出アクセスに対してはＲ／Ｗヘッド
１２から読み出した読出データを上位のコンピュータに
送出する。
量は、ＤＳＰバス３６からＤＡコンバータ６０に与えら
れてアナログ信号に変換され、パワーアンプ６２で電力
増幅してアクチュエータ１６のＶＣＭを駆動する。一
方、Ｒ／Ｗヘッド１２に対しては書込・読出回路６４及
びフォーマッタ回路６６が設けられ、書込アクセス時に
は上位コンピュータからの書込データを使用して書込動
作を行う。一方、読出アクセスに対してはＲ／Ｗヘッド
１２から読み出した読出データを上位のコンピュータに
送出する。
【００３３】図５は図２のサーボ制御用ＤＳＰによって
実現される本発明の整定監視方式の基本構成を示したブ
ロック図である。図５において、６８は加算点、７０は
状態空間法による状態推定機能を備えたオブザーバ制御
器、７２は制御負荷であり、本発明にあってはディスク
機構部に設けたアクチュエータ及びそれにより駆動され
るヘッドである。７４は整定評価関数計算部である。
実現される本発明の整定監視方式の基本構成を示したブ
ロック図である。図５において、６８は加算点、７０は
状態空間法による状態推定機能を備えたオブザーバ制御
器、７２は制御負荷であり、本発明にあってはディスク
機構部に設けたアクチュエータ及びそれにより駆動され
るヘッドである。７４は整定評価関数計算部である。
【００３４】まず、オブザーバ制御器７０による追従制
御にあっては、加算点６８に基準値ｒと制御負荷の出力
量ｙを入力し、両者の偏差が等しくなるようにオブザー
バ制御器７０は駆動量ｕを制御負荷７２に与える。出力
量ｙは前述のトラッククロスカウンタと信号ＰＯＳＮ，
ＰＯＳＱから算出される。このような追従制御に加えて
オブザーバ制御器７０には制御負荷の出力量ｙ、即ちヘ
ッド位置ｙと駆動量ｕとに基づいて制御負荷７２の状態
を状態空間法に基づいてシミュレーションする状態推定
機能を備える。
御にあっては、加算点６８に基準値ｒと制御負荷の出力
量ｙを入力し、両者の偏差が等しくなるようにオブザー
バ制御器７０は駆動量ｕを制御負荷７２に与える。出力
量ｙは前述のトラッククロスカウンタと信号ＰＯＳＮ，
ＰＯＳＱから算出される。このような追従制御に加えて
オブザーバ制御器７０には制御負荷の出力量ｙ、即ちヘ
ッド位置ｙと駆動量ｕとに基づいて制御負荷７２の状態
を状態空間法に基づいてシミュレーションする状態推定
機能を備える。
【００３５】この状態推定機能によりオブザーバ制御器
７０からは状態推定量Ｘ（推定量）が得られる。この状
態推定量Ｘ（推定量）には例えばヘッドの速度成分が含
まれる。整定評価関数計算部７４は、従来、制御負荷７
２の出力量ｙ、即ちヘッド位置ｙのみを用いていたもの
を本発明にあってはオブザーバ制御器７０から得られた
状態推定量Ｘ（推定量）を加えた推定評価関数の演算を
行い、整定監視必要時間ｍを出力する。
７０からは状態推定量Ｘ（推定量）が得られる。この状
態推定量Ｘ（推定量）には例えばヘッドの速度成分が含
まれる。整定評価関数計算部７４は、従来、制御負荷７
２の出力量ｙ、即ちヘッド位置ｙのみを用いていたもの
を本発明にあってはオブザーバ制御器７０から得られた
状態推定量Ｘ（推定量）を加えた推定評価関数の演算を
行い、整定監視必要時間ｍを出力する。
【００３６】まず本発明のオブサーバ制御器７０（図２
ではサーボ制御用ＤＳＰ）で行われる状態空間法による
磁気ディスク装置のヘッド位置の追従制御を説明する。
磁気ディスク装置の第１近似として２重積分要素で図２
のディスク機構部１０を近似すると、状態ベクトルを、
ではサーボ制御用ＤＳＰ）で行われる状態空間法による
磁気ディスク装置のヘッド位置の追従制御を説明する。
磁気ディスク装置の第１近似として２重積分要素で図２
のディスク機構部１０を近似すると、状態ベクトルを、
【００３７】
【数１】
【００３８】とし、ＶＣＭ駆動量をｕとすれば、
【００３９】
【数２】
【００４０】となる。この基本式の各マトリックスは、
【００４１】
【数３】
【００４２】但し、ｂはディスク機構部１６の定数で、
通常は、 ｂ＝Ｂｌ／ｍ＝（等価アクチュエータ力定数）／（等価ヘッド先端質量[Kg]) と表わされる。これを離散系で考えると、サンプリング
周期をＴとして、
通常は、 ｂ＝Ｂｌ／ｍ＝（等価アクチュエータ力定数）／（等価ヘッド先端質量[Kg]) と表わされる。これを離散系で考えると、サンプリング
周期をＴとして、
【００４３】
【数４】
【００４４】となる。ここで Ｔｖn ＝Ｖn Ｔ2 ｂ／２＝ｇ とおくと、
【００４５】
【数５】
【００４６】である。従って、オブザーバ制御を行う場
合のオブザーバ方程式は、
合のオブザーバ方程式は、
【００４７】
【数６】
【００４８】となり、コントローラ方程式は、
【００４９】
【数７】
【００５０】となる。この２つの式から
【００５１】
【数８】
【００５２】を消去すると、
【００５３】
【数９】
【００５４】が得られる。故に、
【００５５】
【数１０】
【００５６】の３つの式により、現在の駆動量ｕn と位
置検出値ｘn から次の駆動量ｕn+1 を決定すればよい。
ここでＬ1，Ｌ2 ，Ｋ1 ，Ｋ2 を最適に決定するには、
既存のＬＱＲ法等によりリカッチ方程式を解けば良い。
このような状態空間法の詳細は、例えば１９９０年発
行、 ＡｄｄｉｓｏｎＷｅｓｌｙ著「Ｄｉｇｉｔａｌ
Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ＤｙｎａｍｉｃＳｙｓｔｅｍ
（Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ）」に示される。
置検出値ｘn から次の駆動量ｕn+1 を決定すればよい。
ここでＬ1，Ｌ2 ，Ｋ1 ，Ｋ2 を最適に決定するには、
既存のＬＱＲ法等によりリカッチ方程式を解けば良い。
このような状態空間法の詳細は、例えば１９９０年発
行、 ＡｄｄｉｓｏｎＷｅｓｌｙ著「Ｄｉｇｉｔａｌ
Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ＤｙｎａｍｉｃＳｙｓｔｅｍ
（Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ）」に示される。
【００５７】次に本発明で用いる整定評価関数について
説明する。いま関数posit （ｘ）を ｘ＞０ならば posit （ｘ）＝１ ｘ≦０ならば posit （ｘ）＝０ と定義する。
説明する。いま関数posit （ｘ）を ｘ＞０ならば posit （ｘ）＝１ ｘ≦０ならば posit （ｘ）＝０ と定義する。
【００５８】図６に示す従来の整定整定評価関数は、
【００５９】
【数１１】
【００６０】と表わされる。本発明の整定評価関数の一
例として、
例として、
【００６１】
【数１２】
【００６２】を使用する。この整定評価関数は図６の従
来例のようにステップ状態に変化するのではなく、図７
に示すように漸次変換する傾斜部分を設けたもので、ラ
ンダム雑音の多い場合に効果がある。また本発明の整定
評価関数の他の例としては、
来例のようにステップ状態に変化するのではなく、図７
に示すように漸次変換する傾斜部分を設けたもので、ラ
ンダム雑音の多い場合に効果がある。また本発明の整定
評価関数の他の例としては、
【００６３】
【数１３】
【００６４】を使用する。この整定評価関数は、位置誤
差ｙn と速度推定値Ｖn （推定量）の両方により整定監
視されるもので、Ｍの大きさを等高線図で示すと図８の
ようになる。また、この整定評価関数は雑音成分が少な
く、残留振動成分が多い場合に有効であり、図２の実施
例におけるヘッド位置の追従制御の整定監視に最適とい
える。
差ｙn と速度推定値Ｖn （推定量）の両方により整定監
視されるもので、Ｍの大きさを等高線図で示すと図８の
ようになる。また、この整定評価関数は雑音成分が少な
く、残留振動成分が多い場合に有効であり、図２の実施
例におけるヘッド位置の追従制御の整定監視に最適とい
える。
【００６５】更に本発明の他の整定評価関数として、
【００６６】
【数１４】
【００６７】を使用する。この整定評価関数は、図６の
従来例と似ているが、追従制御が開始された時の位置誤
差
従来例と似ているが、追従制御が開始された時の位置誤
差
【００６８】
【数１５】
【００６９】と速度推定値
【００７０】
【数１６】
【００７１】によって定数ｍo が決定されるものであ
り、シーク制御から追従制御へ切替わるときの位置及び
速度が大きいバラツキをもつ場合に有効である。ここで
定数ｍo は、位置誤差又は速度推定値が大きいときに小
さくなるように選ぶ。図９は図２のサーボ制御用ＤＳＰ
４０で実行される本発明の整定監視処理を示したフロー
チャートである。
り、シーク制御から追従制御へ切替わるときの位置及び
速度が大きいバラツキをもつ場合に有効である。ここで
定数ｍo は、位置誤差又は速度推定値が大きいときに小
さくなるように選ぶ。図９は図２のサーボ制御用ＤＳＰ
４０で実行される本発明の整定監視処理を示したフロー
チャートである。
【００７２】ヘッドのシーク制御が終了して目的トラッ
クにヘッドを追従させるための追従制御に切り替わる
と、図９のフローチャートが実行される。まずステップ
Ｓ１（以下「ステップ」は省略）でセトリングカウンタ
ＣtrをＣtr＝Ｎｏに初期化する。このセトリングカウン
タに対する初期値Ｎｏとしては、例えば図１４に示した
ようなエラーレート１０の−１２乗を与えるような監視
時間Ｔｓｔ１で良い。
クにヘッドを追従させるための追従制御に切り替わる
と、図９のフローチャートが実行される。まずステップ
Ｓ１（以下「ステップ」は省略）でセトリングカウンタ
ＣtrをＣtr＝Ｎｏに初期化する。このセトリングカウン
タに対する初期値Ｎｏとしては、例えば図１４に示した
ようなエラーレート１０の−１２乗を与えるような監視
時間Ｔｓｔ１で良い。
【００７３】続いてＳ２でサンプリングタイムへの到達
の有無をチェックし、サンプリングタイムに到達する
と、Ｓ３でそのときのヘッド駆動量ｕn と出力量ｘn を
サンプリングし、ステップＳ４で前述した状態空間法に
従った計算を実行し、次の（ｎ＋１）における駆動量ｕ
n+1 を求める。このとき、同時に誤差ｙn+1 及び速度推
定値Ｖn+1 （推定量）も得られる。
の有無をチェックし、サンプリングタイムに到達する
と、Ｓ３でそのときのヘッド駆動量ｕn と出力量ｘn を
サンプリングし、ステップＳ４で前述した状態空間法に
従った計算を実行し、次の（ｎ＋１）における駆動量ｕ
n+1 を求める。このとき、同時に誤差ｙn+1 及び速度推
定値Ｖn+1 （推定量）も得られる。
【００７４】次に、Ｓ５でＳ４から得られた位置誤差ｙ
n+1 及び速度推定値Ｖn+1 （推定量）の両方を用いて図
７及び図８に示したような整定評価関数Ｎを用いて整定
監視必要時間ｎを計算する。次にＳ６に進んで、そのと
きのセトリングカウンタの計数値Ｃtrが０以下か否かチ
ェックし、０であれば整定状態にあることから以後の整
定監視処理を行わずにＳ２に戻って、Ｓ２〜Ｓ５の処理
を繰り返す。
n+1 及び速度推定値Ｖn+1 （推定量）の両方を用いて図
７及び図８に示したような整定評価関数Ｎを用いて整定
監視必要時間ｎを計算する。次にＳ６に進んで、そのと
きのセトリングカウンタの計数値Ｃtrが０以下か否かチ
ェックし、０であれば整定状態にあることから以後の整
定監視処理を行わずにＳ２に戻って、Ｓ２〜Ｓ５の処理
を繰り返す。
【００７５】一方、Ｓ６でセトリングカウンタの計数値
Ｃtrが０より大きい整定監視中にあってはＳ７に進み、
そのときのセトリングカウンタの計数値ＣtrがＳ５で求
めた整定監視必要時間ｍより大きいか否か判定する。セ
トリングカウンタの計数値Ｃtrが整定必要監視時間ｍよ
り大きければ、計数値Ｃtrに亘る整定監視が終了した後
はヘッド速度成分を考慮しても追従制御エラーを起こす
可能性がないことから、Ｓ８をスキップしてセトリング
カウンタの計数値ＣtrをそのままにしてＳ９でセトリン
グカウンタＣtrの減算を行う。
Ｃtrが０より大きい整定監視中にあってはＳ７に進み、
そのときのセトリングカウンタの計数値ＣtrがＳ５で求
めた整定監視必要時間ｍより大きいか否か判定する。セ
トリングカウンタの計数値Ｃtrが整定必要監視時間ｍよ
り大きければ、計数値Ｃtrに亘る整定監視が終了した後
はヘッド速度成分を考慮しても追従制御エラーを起こす
可能性がないことから、Ｓ８をスキップしてセトリング
カウンタの計数値ＣtrをそのままにしてＳ９でセトリン
グカウンタＣtrの減算を行う。
【００７６】一方、Ｓ７でそのときのセトリングカウン
タの計数値ＣtrがＳ５で求められた整定監視必要時間ｍ
より小さかった場合には、現在のセトリングカウンタの
計数値Ｃtrによる整定監視では状態空間法による推定か
ら追従制御エラーを起こす可能性があることから、Ｓ８
に進んでセトリングカウンタの計数値Ｃtrをより大きな
整定必要監視時間ｍに置き換えるプリセットを行った
後、Ｓ９に進んで整定監視必要時間ｍに置き換えられた
セトリングカウンタの計数値Ｃtrの減算を行う。
タの計数値ＣtrがＳ５で求められた整定監視必要時間ｍ
より小さかった場合には、現在のセトリングカウンタの
計数値Ｃtrによる整定監視では状態空間法による推定か
ら追従制御エラーを起こす可能性があることから、Ｓ８
に進んでセトリングカウンタの計数値Ｃtrをより大きな
整定必要監視時間ｍに置き換えるプリセットを行った
後、Ｓ９に進んで整定監視必要時間ｍに置き換えられた
セトリングカウンタの計数値Ｃtrの減算を行う。
【００７７】続いて図１０に示すように、Ｓ１０に進ん
で、セトリングカウンタの計数値Ｃtrが０以上か否かチ
ェックし、０以上であれば整定監視中にあることから図
９のＳ２に戻って同様な処理を繰り返す。図１０のＳ１
０でセトリングカウンタの計数値Ｃrtが０であることが
判別されるとＳ１１に進んで整定完了を報告し、書込動
作に入るようになる。
で、セトリングカウンタの計数値Ｃtrが０以上か否かチ
ェックし、０以上であれば整定監視中にあることから図
９のＳ２に戻って同様な処理を繰り返す。図１０のＳ１
０でセトリングカウンタの計数値Ｃrtが０であることが
判別されるとＳ１１に進んで整定完了を報告し、書込動
作に入るようになる。
【００７８】尚、図９の処理にあっては、Ｓ７でセトリ
ングカウンタの計数値ＣtrがＳ５で算出された整定監視
必要時間ｍより大きいときは、セトリングカウンタの計
数値Ｃtrを整定監視必要時間ｍに置き換えずにダウンカ
ウントを継続しているが、Ｓ５で整定監視必要時間ｍが
得られる毎にセトリングカウンタにプリセットしてダウ
ンカウントを継続するようにしてもよい。
ングカウンタの計数値ＣtrがＳ５で算出された整定監視
必要時間ｍより大きいときは、セトリングカウンタの計
数値Ｃtrを整定監視必要時間ｍに置き換えずにダウンカ
ウントを継続しているが、Ｓ５で整定監視必要時間ｍが
得られる毎にセトリングカウンタにプリセットしてダウ
ンカウントを継続するようにしてもよい。
【００７９】このように、常に状態空間法の状態量を加
味して求められた整定監視必要時間ｍをセトリングカウ
ンタにプリセットしながら減算を継続することで、実際
の整定状況に見合った整定監視を適切に行なうことがで
きる。また、上記の実施例は磁気ディスク装置のヘッド
位置の追従制御を例にとるものであったが、本発明はこ
れに限定されず、光ディスクや光磁気ディスクにおける
ヘッド位置の追従制御についても全く同様に適用するこ
とができる。更に、ディスク装置に限定されず、適宜の
追従制御装置の整定監視に適用できる。
味して求められた整定監視必要時間ｍをセトリングカウ
ンタにプリセットしながら減算を継続することで、実際
の整定状況に見合った整定監視を適切に行なうことがで
きる。また、上記の実施例は磁気ディスク装置のヘッド
位置の追従制御を例にとるものであったが、本発明はこ
れに限定されず、光ディスクや光磁気ディスクにおける
ヘッド位置の追従制御についても全く同様に適用するこ
とができる。更に、ディスク装置に限定されず、適宜の
追従制御装置の整定監視に適用できる。
【００８０】また、上記の実施例では状態空間法による
推定で得られた状態推定量として速度成分を使用してい
るが、これ以外に加速度成分やそれ以外の適宜の状態推
定量を用いた整定監視を行ってもよいことは勿論であ
る。
推定で得られた状態推定量として速度成分を使用してい
るが、これ以外に加速度成分やそれ以外の適宜の状態推
定量を用いた整定監視を行ってもよいことは勿論であ
る。
【００８１】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、被制御量のみならず状態推定量も含めて、過渡応答
における整定を監視するため、そのときの過渡状態に見
合った整定監視時間を適切に設定することができ、アク
セス時間を延ばすことなく制御エラーレートを低減する
ことができる。このため、制御負荷となる機構部に固有
の共振特性、特に複数の共振特性をもつような場合の過
渡応答の整定監視に効果を発揮する。
ば、被制御量のみならず状態推定量も含めて、過渡応答
における整定を監視するため、そのときの過渡状態に見
合った整定監視時間を適切に設定することができ、アク
セス時間を延ばすことなく制御エラーレートを低減する
ことができる。このため、制御負荷となる機構部に固有
の共振特性、特に複数の共振特性をもつような場合の過
渡応答の整定監視に効果を発揮する。
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明の実施例構成図
【図３】図２のサーボ信号と２相位置信号の説明図
【図４】図３の２相位置信号から得られるトラッククロ
ッシングパルスの説明図
ッシングパルスの説明図
【図５】本発明による整定監視の基本構成図
【図６】従来の整定評価関数を示したグラフ図
【図７】本発明で用いる整定評価関数を示したグラフ図
【図８】本発明で用いる他の整定評価関数を示したグラ
フ図
フ図
【図９】本発明の整定監視処理を示したフローチャート
【図１０】本発明の整定監視処理を示したフローチャー
ト（続き）
ト（続き）
【図１１】ヘッド位置の追従制御を行う従来の磁気ディ
スク装置のブロック図
スク装置のブロック図
【図１２】従来の整定監視方式を示した説明図
【図１３】従来の整定監視方式における整定完了後のエ
ラー発生を示した説明図
ラー発生を示した説明図
【図１４】エラーレートと整定時間の対応説明図
１：追従制御手段 ２：制御負荷 ３：状態推定手段 ４：整定評価関数計算手段 ５：カウント手段 ６：比較手段 ７：整定終了判定手段 １０：ディクス機構部 １２：Ｒ／Ｗヘッド １４：サーボヘッド １６：アクチュエータ（ＶＣＭ） １８：サーボ復調回路 ２０：ＡＧＣ回路 ２２：ピークホールド回路 ２４：差及び和作成回路 ２６：同期検出回路 ２８：ＰＬＬ回路 ３０，３２：ＡＤ変換器 ３４：入力回路 ３６：ＤＳＰバス ４０：サーボ制御用ＤＳＰ ４２：演算及び制御回路 ４４：内部データＲＡＭ ４６：ＤＳＰ内部レジスタ ４８：周辺Ｉ／Ｏ ５０：クロック供給回路 ５２：プログラム格納ＲＯＭ ５４：交信用レジスタ ５６：インタフェース用ＭＰＵ ５８：インタフェース制御回路 ６０：ＤＡ変換器 ６２：パワーアンプ ６４：書込・読出回路 ６６：フォーマッタ回路 ６８：加算点 ７０：オブザーバ制御器 ７２：制御負荷 ７４：整定評価関数計算部 ７５：トラッククロスカウンタ
Claims (7)
- 【請求項１】追従制御手段（１）により駆動される制御
負荷（２）の過渡応答の整定を監視する追従制御装置の
整定監視方式において、前記追従制御手段（１）に設け
られ、前記制御負荷（２）の状態を推定する状態推定手
段（３）と、少くとも前記制御負荷（２）の制御量
（ｙ）と前記状態推定手段（３）で求めた状態推定量
（Ｘ）を入力して整定評価関数（ｍ）を算出する整定評
価関数計算手段（４）と、整定監視の時間経過を計数す
るカウンタ手段（５）と、前記整定評価関数計算手段
（４）の算出結果（ｍ）と前記カウンタ手段（５）の計
数値（Ｃtr) を比較し、該比較結果に応じて前記カウン
ト手段（５）の設定整定時間を前記算出結果（ｍ）に置
き換える比較手段（６）と、前記カウント手段（５）の
計数値（Ｃtr) が設定整定時間に達した時に整定完了通
知を発行する整定終了判定手段（７）と、とを備え、前
記制御負荷（２）の制御量（ｙ）のみならず前記状態推
定手段（３）で求めた状態推定量（Ｘ）も所定の条件を
満足したことを判定して整定終了を検知することを特徴
とする追従制御装置の整定監視方式。 - 【請求項２】請求項１記載の追従制御装置の整定監視方
式に於いて、前記追従制御手段（１）は、制御負荷
（２）としてのヘッドを回転記録媒体に位置決め制御す
るサーボ制御器であり、前記状態推定手段（３）により
ヘッドの移動速度（ｖ）を求め、前記整定評価関数計算
手段でヘッドの制御位置（ｙ）と速度（ｖ）に基づいて
整定評価関数としての整定監視必要時間（ｍ）を算出す
ることを特徴する追従制御装置の整定監視方式。 - 【請求項３】請求項１記載の追従制御装置の整定監視方
式に於いて、前記カウント手段（５）は予め定めた整定
監視時間の初期値（Ｎｏ）をプリセットし、前記比較手
段（６）により該初期値（Ｎｏ）を前記整定評価関数計
算手段（４）の計算結果（ｍ）に置き換えられることを
特徴とする追従制御装置の整定監視方式。 - 【請求項４】請求項３記載の追従制御装置の整定監視方
式に於いて、前記カウント手段（５）は、プリセットさ
れた初期値（Ｎｏ）又は前記比較手段（６）によりプリ
セットされた計算結果（ｍ）を、整定監視時間の経過に
伴ってダウンカウントした計数値（Ｃtr) を出力するこ
とを特徴とする追従制御装置の整定監視方式。 - 【請求項５】請求項１記載の追従制御装置の整定監視方
式に於いて、前記比較手段（６）は、前記カウント手段
（５）の計数値（Ｃtr) と前記整定評価関数計算手段
（４）の計算結果（ｍ）を比較し、前記計数値（Ｃtr)
が計算結果（ｍ）より大きい場合は、前記カウント手段
（５）に対する計算結果（ｍ）のプリセットを行わずに
ダウンカウントを継続することを特徴とする追従制御装
置の整定監視方式。 - 【請求項６】請求項１記載の追従制御装置の整定監視方
式に於いて、前記比較手段（６）は、前記カウント手段
（５）の計数値（Ｃtr) と前記整定評価関数計算手段
（４）の計算結果（ｍ）を比較し、前記計数値（Ｃtr)
が計算結果（ｍ）以下の場合は、前記カウント手段
（５）に該計算結果（ｍ）をプリセットしてダウンカウ
ントを継続することを特徴とする追従制御の整定監視方
式。 - 【請求項７】請求項１記載の追従制御装置の整定監視方
式に於いて、前記整定終了判定手段（７）は、前記カウ
ント手段（５）の計数値（Ｃtr) が零になったことを判
定して整定完了通知を発行することを特徴とする追従制
御装置の整定監視方式。
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