JP2644835B2

JP2644835B2 - 磁気ディスク装置のオフセットシーク制御方式

Info

Publication number: JP2644835B2
Application number: JP63173596A
Authority: JP
Inventors: 修一橋本
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JPH0223578A

Description

【発明の詳細な説明】［概要］目標トラックへのシーク動作終了時にオフセットシー
クによりリトライ動作を行なわせる磁気ディスク装置の
オフセットシーク制御装置に関し、オーバーシュートを起こすことなくオフセットシーク
の処理時間を短縮することを目的とし、目標オフセット量の設定を受けた際に、時間の経過に
伴って目標オフセット量に段階的に到達するオフセット
値を演算し、この演算オフセット値に応じて目標オフセ
ット電圧に向けて段階的に増加するオフセット電圧を発
生するように構成する。

［産業上の利用分野］本発明は、目標トラックへのシーク動作終了時にオフ
セットシークによりリトライ動作を行なわせる磁気ディ
スク装置のオフセットシーク制御装置に関する。

目標トラックにサーボヘッドを位置決めするシーク動
作にあっては、ヘッドがトラックを横切る際に得られる
トラック検出信号をカウントし、このカウント値から目
標トラックに到達したことを判別した時に、例えばトラ
ック検出信号がゼロクロスとなる位置にヘッドを位置決
めしてシーク動作を終了させてトラックオンを上げるよ
うにしている。

しかし、このようなシーク動作によりヘッドをオント
ラックさせても、磁気ディスク装置の温度変動や機械的
誤差等によりヘッドが正しい位置にオントラックできな
い場合がある。そこで、シーク終了後にシリンダ位置や
トラック位置等に応じて予め決めている目標オフセット
量を設定してオフセットシークによるリトライ動作を１
又は複数回繰り返し、ヘッドが正しい位置にオントラッ
クできるようにしている。

一方、近年にあっては計算機の高速化に伴い磁気ディ
スク装置の位置決めの高速化が要求されており、従っ
て、オフセットシークについても可能な限り短時間で行
なうことが望まれる。

［従来の技術］第５図は従来のオフセットシーク制御装置の構成図で
ある。

第５図において、100は制御部としてのCPU、14aはオ
フセット電圧発生回路、36はCR時定数回路、16は位置信
号作成回路、18はフィルタ、26はポジションエラー発生
回路、28はパワーアンプ、30はボイスコイルモータ、32
はサーボヘッドである。

従来のオフセットシーク制御は第６図の動作フロー図
に示すようになる。

まず目標トラックに対するシーク動作が終了すると、
ステップS1でCPU100が目標オフセット量Ｋをオフセット
電圧発生回路14aに設定し、目標オフセット量Ｋに対応
してオフセット電圧を発生する。このオフセット電圧は
ヘッドのオーバーシュートを防ぐためにCR時定数回路36
で積分されて位置信号作成回路16に与えられ、ボイスコ
イルモータ30の駆動によりサーボヘッド32のオフセット
シークが開始される。

続いてステップS2で一定のシーク時間経過するか否か
監視しており、一定時間を経過するとステップS3に進ん
でオフセットシーク終了と判断してオントラックを上
げ、目標トラックからのステイタス出力を開始する。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このような従来のオフセットシーク制
御にあっては、オフセット電圧をステップ的に与えるこ
とによるサーボヘッドのオーバシュートを除去するため
CR時定数回路36を使用しており、オフセット電圧の大き
さはシリンダやトラック位置により大小様々であること
から、最大となるオフセット電圧についてCR時定数回路
36の積分電圧が最終的に目標電圧に到達できるように、
オフセットシーク終了までのシーク時間を一定に決めて
いる。

第７図（ａ）はオフセット電圧が大きい時のオフセッ
トシークを示し、また同図（ｂ）はオフセット電圧が小
さい時のオフセットシークを示す。

しかし、従来方式にあっては、オフセット電圧の大小
にかかわらず常に一定のオフセットシーク時間Ｔを決め
ていたため、第７図（ｂ）のようにオフセット電圧が小
さい場合には、CR時定数回路による積分電圧に基づいた
オフセットシークが終了しても一定時間Ｔを経過しなけ
ればオフセットシークが終了せず、その分だけオフセッ
トシークに時間がかかる問題があった。

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、オーバーシュートを起こすことなくオフセット
シーク動作の処理時間を短縮する磁気ディスク装置のオ
フセットシーク制御装置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図は本発明の原理説明図である。

本発明は位置制御回路によって目標トラックに対する
シーク動作を行い位置誤差をゼロに制御した後に前記位
置制御回路へ所定の目標オフセット値を設定してオフセ
ットシーク動作を行なう磁気ディスクのオフセットシー
ク制御方式を対象とし、本発明にあっては、制御部10に
より目標オフセット量Ｋの設定をオフセット演算部12で
受けた際に、時間の経過に伴って段階的に目標オフセッ
ト量Ｋに到達するオフセット値を演算し、この演算オフ
セット値に基づいてオフセット電圧発生部14から目標電
圧に向って段階的に増加するオフセット電圧を発生する
ようにしたものである。

［作用］このような構成を備えた本発明のオフセットシーク制
御方式にあっては、オフセットシークを開始すると時間
の経過に伴って目標オフセット電圧に向かって段階的に
増加するオフセット電圧が発生され、オフセットシーク
によるヘッドのオーバーシュートを防止すると同時に、
目標オフセット量に応じた時間でオフセットシークを終
了してオントラックを上げることができる。

即ち、目標オフセット量が大きい時にはそれに見合っ
た時間でオフセットシークが終了し、また目標オフセッ
ト量が小さいときにはそれに見合った短い時間でオフセ
ットシークを終了することができ、より高速でオフセッ
トシークを行なうことができる。

［実施例］第２図は本発明の一実施例を示した実施例構成図であ
る。

第２図において、100はCPUであり、制御部10及びオフ
セット演算部12としての制御機能を有する。CPU100の制
御部10は通常のシーク動作終了時、リトライ動作が必要
なシリンダ及び又はトラック位置の際には、オフセット
シークのための目標オフセット量Ｋをオフセット演算部
12に設定する。オフセット演算部12は制御部10から目標
オフセット量Ｋの設定を受けた際に時間の経過に伴って
目標オフセット量Ｋに向って段階的に増加するオフセッ
ト値を順次演算してオフセット電圧発生回路14aに出力
する。オフセット電圧発生回路14aはオフセット演算部1
2で演算されたオフセット値に対応したオフセット電圧
を発生する。

オフセット電圧発生回路14aに続いては、位置信号作
成回路16が設けられる。従来方式にあっては、オフセッ
ト電圧発生回路14aと位置信号作成回路16との間にオー
バーシュート除去用のCR時定数回路を設けているが、本
発明にあってはCR時定数回路は取り除かれている。

位置信号作成回路16に続いてはフィルタ18が設けら
れ、フィルタ18とポジションエラー発生回路26との間に
PIDシーク制御を行なうための比例アンプ20、積分回路2
2及び微分回路24が並列的に設けられている。ポジショ
ンエラー発生回路26に続いてはパワーアンプ28が設けら
れ、パワーアンプ28の出力でボイスコイルモータ30を駆
動してサーボヘッド32をシーク動作させるようにしてい
る。また、ボイスコイルモータ30に対するパワーアンプ
28の制御電流は制御電流検出回路34で検出され、微分回
路24に入力されている。更に、サーボヘッド32の位置検
出信号は位置信号作成回路16に入力されている。

第３図は第２図の実施例における本発明のオフセット
シーク制御の動作フロー図である。

第３図の動作フロー図を参照して本発明のオフセット
シーク制御を説明すると、まず目標トラックに対する通
常のシーク動作が終了すると、CPU100の制御部10はオフ
セット演算部12に対し目標オフセット量Ｋを設定するこ
とでオフセットシーク動作が開始される。即ち、オフセ
ット演算部12は目標オフセット量Ｋが設定されるとステ
ップS1でカウンタＮをＮ＝０にリセットすると共に、演
算オフセット値KiをKi＝０にリセットし、次のステップ
S2でカウンタＮを１つカウントアップし、続いてステッ
プS3で演算オフセット値Kiが目標オフセット値Ｋに達し
たか否か判別し、最初はKi＝０であることからステップ
S4に進んで演算オフセット値Kiの重み付け計算を行な
う。この重み付け計算は例えばカウントＮの値を用いた
（2^N×Ｔ）に従った重み付け計算を行なう。

具体的には、 Ki＝Ｋ−｛1/（2^N×Ｔ）｝＋α 但し、Ｋは目標オフセット量Ｎはカウンタ値Ｔは重み決定定数 αはバイアス定数として演算オフセット値Kiを演算する。この結果、第４
図に示すようにカウンタ値Ｎが増加するに従い、つまり
シーク時間の最初の段階ではオフセット位置への接近量
が大きく、シーク時間の経過に従いオフセット位置への
接近量が小さくなるように演算オフセット値Kiが演算さ
れることになる。続いて、ステップS5で演算されたオフ
セット値Kiをオフセット電圧発生回路14aに出力し、オ
フセット値Kiに応じたオフセット電圧を発生し、位置信
号作成回路16以降の回路部による制御でボイスコイルモ
ータ30を駆動してサーボヘッド32のオフセットシークを
開始する。

続いてステップS2に戻り、カウンタＮを更に１つカウ
ントアップし、このステップS2〜S5の処理をステップS3
で演算オフセット値Kiが目標オフセット値Ｋに一致する
まで繰り返す。

第４図は第３図のステップS4による重み付け計算で得
られるオフセット値Kiの変化を示したもので、カウンタ
Ｎのインクリメントに応じて目標オフセット量Ｋに向っ
て段階的に増加するオフセット値Kiが演算され、Ｋ＝Ki
となったときにオフセットシークを完了する。即ち、第
３図のステップS3でＫ＝Kiが判別されるとステップS6に
進んでオフセットシークを終了してオントラックを上
げ、目標トラックからのステータス出力を開始するよう
になる。

このように本発明のオフセットシーク制御にあって
は、目標オフセット量Ｋの設定に対し、実際のオフセッ
ト電圧は時間の経過に伴って目標オフセット電圧に向け
て段階的に増加されるため、オフセット終了時にサーボ
ヘッドにオーバーシュートが発生せず、更に設定される
目標オフセット量Ｋの大きさに応じたシーク時間でオフ
セットシークを終了することができ、従来の一定のオフ
セットシーク時間を設定した場合に比べ、目標オフセッ
ト量が大きければそれに応じたシーク時間となり、目標
オフセット量が小さければそれに応じた短い時間でオフ
セットシークを終了することができオフセットシークを
短時間で終了することができる。

尚、オフセット演算部12による時間の経過に伴って段
階的に目標オフセット量の向わせるオフセット値の演算
は、前記の実施例に限定されず、例えば指数関数値に増
加するような適宜のパターンとすることができる。

更に、第２図の実施例に示すように本発明のシーク制
御は比例アンプ20、積分回路22及び微分回路24を用いた
PID制御としていることから、極めて精度が高く、安定
に目標オフセット位置にヘッドを移動させる最適制御が
できる。

［発明の効果］以上説明してきたように本発明によれば、目標オフセ
ット電圧に向けて段階的に増加するオフセット電圧を発
生することで、ヘッドのオーバーシュートを確実に防止
すると同時に、目標オフセット量に応じた時間でオフセ
ットシークを終了してオントラックを上げることがで
き、この結果、オーバーシュートを生ずることなく短時
間でオフセットシークを終了し、より高速のオフセット
シークが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図；第２図は本発明の実施例構成図；第３図は本発明のオフセットシーク動作フロー図；第４図は本発明のオフセット制御特性図；第５図は従来方式の構成図；第６図は従来のオフセットシーク動作フロー図；第７図は従来のオフセットシーク説明図である。図中、 10:制御部 12:オフセット演算部 14:オフセット電圧発生部 14a:オフセット電圧発生回路 16:位置信号作成回路 18:フィルタ 20:比例アンプ 22:積分回路 24:微分回路 26:ポジションエラー発生回路 28:パワーアンプ 30:ボイスコイルモータ 32:サーボヘッド 34:制御電流検出回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】位置制御回路によって目標トラックに対す
るシーク動作を行い位置誤差をゼロに制御した後に前記
位置制御回路へ所定の目標オフセット量を設定してオフ
セットシークを行う磁気ディスクのオフセットシーク制
御装置に於いて、目標オフセット量（Ｋ）を設定する制御部（10）と；該制御部（10）により目標オフセット量（Ｋ）の設定を
受けた時に、時間の経過に伴って段階的に前記オフセッ
ト量に到達するオフセット値を演算してオフセット電圧
発生部（14）によりオフセット電圧を発生させるオフセ
ット演算部（12）とを備え、前記オフセット電圧は段階的に変化する度にその変化量
が小さくなるように重み付けされることを特徴とする磁
気ディスク装置のオフセットシーク制御装置。