JP2725547B2 - ディスク装置のヘッド位置決め制御装置 - Google Patents
ディスク装置のヘッド位置決め制御装置Info
- Publication number
- JP2725547B2 JP2725547B2 JP1694493A JP1694493A JP2725547B2 JP 2725547 B2 JP2725547 B2 JP 2725547B2 JP 1694493 A JP1694493 A JP 1694493A JP 1694493 A JP1694493 A JP 1694493A JP 2725547 B2 JP2725547 B2 JP 2725547B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- head
- target
- reference trajectory
- motor
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
て、目標とするトラックにヘッドを高速に位置決めする
制御装置に関する。
とにより、目標トラックに対するアクセスを行う軌道追
従型のヘッド位置決め制御装置では、図5のブロック図
に示されるように、逆動力学計算手段(逆モデル、逆シ
ステムと表現されることもある)をサーボ補償器と並列
に備えていた。(第35回自動制御連合講演会(199
2.10.28〜30)予稿集,No2048,PP.
361〜362「磁気ディスク装置の高速ヘッド位置決
め方式」)この方式では、様々な手法を使用して構成さ
れる逆動力学計算手段は、制御対象に対するフィードフ
ォワード補償信号を、単により精度良く発生させるため
の手段としてしか使用されていなかった。
装置において重要となる参照軌道発生手段においても、
例えば、一般に、よく知られている下記時間の関数(数
1),(数2),(数3)のように、モータの特性を考
慮しないで、加速および減速を対称に行う参照軌道を発
生していた。ここで、Tはアクセスに要する時間、Lは
アクセス距離である。
ヘッド位置決め制御装置では、逆動力学計算手段は、参
照軌道より逆動力学計算を行い、その結果を制御対象に
対する、より精度の良いフィードフォワード補償を行う
手段として使用するだけであった。そのため、逆動力学
計算手段を備えることで、フィードフォワード補償を行
うと同時に、制御対象であるモータを線形化できるとい
うメリットを活用していなかった。また、モータ特性
(逆起電力)を考慮せずに、あるいはその影響を単に打
ち消すように参照軌道を発生しているため、モータを飽
和させない範囲で参照軌道を発生した場合、モータの性
能を十分に引き出して高速に位置決めするということが
できなかった。このように、従来のヘッド位置決め制御
装置には、サーボ補償器の設計の容易さおよび位置決め
の高速化に関し解決すべき課題があった。
して、フィードフォワード補償の精度を上げると同時
に、制御対象の線形化を行い、サーボ補償器の設計を容
易するディスク装置のヘッド位置決め制御装置を提供す
ることにある。また、モータ特性(逆起電力)を積極的
に活用した参照軌道を発生することで、より高速な位置
決めを可能にする参照軌道発生手段も、加えて提供す
る。
めに本願発明は次の手段を提供する。 モータによりヘッドの移動駆動を行い、参照軌道に
前記ヘッドを追従させ、目標トラックに前記ヘッドを位
置決めするディスク装置のヘッド位置決め制御装置にお
いて、ディスク面に対する前記ヘッドの位置を検出する
位置検出手段と、ディスク面に対する前記ヘッドの速度
を検出する速度検出手段と、前記ヘッドの目標位置、目
標速度および目標加速度で規定される参照軌道を発生す
る参照軌道発生手段と、前記位置検出手段により検出さ
れる前記ヘッドの検出位置、および前記速度検出手段に
より検出される前記ヘッドの検出速度、並びに前記参照
軌道の目標位置と目標速度を用いて、前記ヘッドを前記
参照軌道に追従させるための誤差補正信号を加速度の次
元で生成する軌道追従型のサーボ補償器と、前記誤差補
正信号と前記参照軌道の目標加速度を加算して加速度指
令を生成する加算器と、前記加速度指令と、前記検出位
置と、前記検出速度とを用いて、前記モータを前記加速
度指令どおりに駆動するための前記モータへの入力を計
算し生成する逆動力学計算による入力生成手段とを備え
ていることを特徴とするディスク装置のヘッド位置決め
制御装置。 モータによりヘッドの移動駆動を行い、参照軌道に
前記ヘッドを追従させ、目標トラックに前記ヘッドを位
置決めするディスク装置のヘッド位置決め制御装置にお
いて、ディスク面に対する前記ヘッドの位置を検出する
位置検出手段と、前記ヘッドの目標位置、目標速度およ
び目標加速度で規定される参照軌道を発生する参照軌道
発生手段と、前記位置検出手段により検出される前記ヘ
ッドの検出位置、並びに前記参照軌道の目標位置を用い
て、前記ヘッドを前記参照軌道に追従させるための誤差
補正信号を加速度の次元で生成する軌道追従型のサーボ
補償器と、前記誤差補正信号と前記参照軌道の目標加速
度を加算して加速度指令を生成する加算器と、前記加速
度指令と、前記検出位置と、前記目標速度とを用いて、
前記モータを前記加速度指令どおりに駆動するための前
記モータへの入力を計算し生成する逆動力学計算による
入力生成手段とを備えていることを特徴とするディスク
装置のヘッド位置決め制御装置。 前記モータの逆起電力の影響を考慮した前記モータ
の近似モデルを使用し、前記参照軌道として目標位置、
目標速度、および目標加速度を発生することを特徴とす
る前記参照軌道発生手段を備えている前記又はに記
載のディスク装置のヘッド位置決め制御装置。
置では、サーボ補償器と制御対象であるモータとの間に
直列に、前記モータを望みの加速度どおりに駆動するた
めの前記モータへの入力を計算して生成する逆動力学計
算による入力生成手段を備えているため、前記逆動力学
計算による入力生成手段と前記モータとを合わせたブロ
ックが2重積分器1/s2に線形化される。その結果、
前記ブロックを制御対象としてサーボ補償器を設計する
場合、その設計がきわめて容易になる。
した前記モータの近似モデルを使用し、参照軌道として
目標位置、目標速度、および目標加速度を発生する参照
軌道発生手段を備えているため、加速時には逆起電力に
よる加速不良を考慮し、減速時には逆起電力による過減
速を積極的に活用した前記参照軌道が生成される。その
結果、逆起電力の影響を受ける前記モータの性能をより
効率よく利用でき、ヘッドを目標とするトラックに高速
に位置決めするための前記参照軌道を発生することがで
きる。
施例について説明する。図1は、本発明の一実施例の構
成を表すブロック図である。モータ101、ヘッド10
2、およびディスク面119から得られる情報より、位
置検出手段103は、ヘッド102のディスク面119
に対する位置を検出し、ヘッド検出位置104を生成す
る。また、モータ101、ヘッド102、およびディス
ク面119より得られる情報より、速度検出手段105
は、ヘッド102のディスク面119に対する速度を検
出し、ヘッド検出速度106を生成する。参照軌道発生
手段107は、ヘッド102を目標トラックに位置決め
するための参照軌道として目標位置108、目標速度1
09、および目標加速度110を発生する。サーボ補償
器111は、ヘッド検出位置104と目標位置108の
誤差信号と、ヘッド検出速度106と目標速度109の
誤差信号とを使用して、参照軌道にヘッド102を追従
させるための誤差補正信号116を加速度の次元で生成
する。この誤差補正信号116は目標加速度110と加
算され、加速度指令信号117が生成される。一方、逆
動力学計算部113は、ヘッド検出位置104とヘッド
検出速度106より、モータ101の非線形特性を補償
し、モータ101を加速度指令信号117どおりに動か
すための制御入力118を計算する。モータ駆動入力生
成部114は、その計算結果に基づいた制御入力118
を、モータ101を駆動する物理的な入力に変換して、
モータ101に伝達する。この逆動力学計算部113と
モータ駆動入力生成部114とを合わせて、逆動力学計
算による入力生成手段112と呼ぶ。
2を、サーボ補償器111とモータ101の間に直列に
備えることにより、サーボ補償器111から見た、モー
タ101と逆動力学計算による入力生成手段112を合
わせた制御対象115は、完全に2重積分器1/s2 と
等価になる。その結果、加速度指令信号117のなかの
目標加速度110が、そのままモータ101の非線形特
性を考慮したフィードフォワード補償となるばかりでな
く、サーボ補償器111の設計においても、制御対象を
完全に2重積分器1/s2 として線形化して設計できる
というメリットも得ることができる。
ており、図1の速度検出手段105を使用しない場合の
ブロック図である。図1の速度検出手段105を使用し
ない場合、逆動力学計算部113の入力として、図1の
ヘッド検出速度106の変わりに、目標速度109を使
用する。また、サーボ補償器111は、ヘッド検出位置
104と目標位置108の誤差信号を使用して、参照軌
道にヘッドを追従させるための誤差補正信号116を加
速度の次元で生成する。
17のなかの目標加速度110が、そのままモータの特
性を考慮したフィードフォワード補償となるばかりでな
く、サーボ補償器111の設計においても、制御対象を
完全に2重積分器1/s2 として線形化して設計ができ
るというメリットを得ることができる。
装置における中の参照軌道発生手段107の具体例を示
すブロック図である。
段202によって制限を受けた加速度203から、目標
速度109に逆起電力に相当するゲイン204を掛けた
信号を減じた目標加速度110を生成し、さらに目標加
速度110を積分することで目標速度109を、もう1
回積分を行うことで目標位置108を生成する。このよ
うなモータの近似モデル201を使用することにより、
目標速度109と目標加速度110の符号が同じとき
は、逆起電力の影響を考慮して、入力制限より小さな目
標加速度110を発生し、また目標速度109と目標加
速度110の符号が違うときは、逆起電力の影響を積極
的に利用して、入力制限より大きな目標加速度110を
発生する。すなわち、逆起電力の影響を受けるモータの
性能をより効率よく利用でき、目標とするトラックにヘ
ッドを高速に位置決めするための参照軌道を発生するこ
とができる。
4と、目標位置108、目標速度109、および目標加
速度110のフィードバックとから、モータ近似モデル
201が、最終目標位置204に整定するように、制御
のための加速度207を生成する。また、目標位置10
8、目標速度109、および目標加速度110から高い
周波数成分を除去する目的で、制御のための加速度20
7をローパスフィルタ208を通して、モータの近似モ
デル201に伝えるように構成することもできる。
装置における参照軌道発生手段107の別の具体例を示
すブロック図である。図4では、最終目標位置205、
目標位置108および目標速度109のフィードバック
とから、制御のための加速度207を生成している。図
4では、図3のローパスフィルタ208を使用しない場
合の参照軌道発生手段107を構成している。
ィスク装置のヘッド位置決め制御装置では、従来、単に
モータに対するフィードフォワード補償を行うためだけ
に使用されていた逆動力学計算部を、モータとサーボ補
償器の間に備えることで、逆動力学計算による入力生成
手段を含めて、制御対象であるモータが2重積分器1/
s2 に線形化される。その結果、制御対象に対する目標
加速度が、そのままモータの特性を考慮したフィードフ
ォワード補償となるばかりでなく、制御対象を完全に2
重積分器1/s2 に線形化して考えることができるの
で、サーボ補償器の設計をきわめて容易にすることがで
きた。
備えた制御装置では、モータの近似モデルを使用した参
照軌道発生手段を備えているため、モータの性能を越え
ない範囲で、逆起電力の影響を積極的に利用して、高速
位置決めを可能にする参照軌道を発生することができる
ようになった。
備えた本発明3(図3に示すもので、ω=2π×150
0、Keb=100)と従来方式(数1,数2,数3に示
すもの)との効果の差を、同じ距離をアクセスする場合
に生成される参照軌道を具体的に比較して述べる。
アクセス中に許容速度(1.5[m/sec])に達しない場合の
参照軌道の比較である。図6(c)及び図7(c)で
は、破線で逆起電力を考慮したときの許容加速度を示し
ているが、この許容範囲を越えないように目標加速度を
発生した場合、本発明3では、4.7[msec] で目標位置に
到達する参照軌道が生成できるのに対して、従来法で
は、5.2[msec] を必要としている。 また、図8(本発
明3)と図9(従来方式)は、アクセス中に許容速度
(1.5[m/sec])に達した場合の参照軌道の比較である。
図8(b)及び図9(b)の(b)に示される目標速度
が、1.5[m/sec]を越えないように目標速度を発生した場
合、本発明3では、12.2[msec]で目標位置に到達する参
照軌道が生成できるのに対して、従来法では、16.9[mse
c]を必要としている。
る。
の具体例を示すブロック図である。
の別の具体例を示すブロック図である。
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 モータによりヘッドの移動駆動を行い、
参照軌道に前記ヘッドを追従させ、目標トラックに前記
ヘッドを位置決めするディスク装置のヘッド位置決め制
御装置において、 ディスク面に対する前記ヘッドの位置を検出する位置検
出手段と、 ディスク面に対する前記ヘッドの速度を検出する速度検
出手段と、 前記ヘッドの目標位置、目標速度および目標加速度で規
定される参照軌道を発生する参照軌道発生手段と、 前記位置検出手段により検出される前記ヘッドの検出位
置、および前記速度検出手段により検出される前記ヘッ
ドの検出速度、並びに前記参照軌道の目標位置と目標速
度を用いて、前記ヘッドを前記参照軌道に追従させるた
めの誤差補正信号を加速度の次元で生成する軌道追従型
のサーボ補償器と、前記誤差補正信号と前記参照軌道の目標加速度を加算し
て加速度指令を生成する加算器と、 前記加速度指令と、前記検出位置と、前記検出速度とを
用いて、前記モータを前記加速度指令どおりに駆動する
ための前記モータへの入力を計算し生成する逆動力学計
算による入力生成手段とを備えていることを特徴とする
ディスク装置のヘッド位置決め制御装置。 - 【請求項2】 モータによりヘッドの移動駆動を行い、
参照軌道に前記ヘッドを追従させ、目標トラックに前記
ヘッドを位置決めするディスク装置のヘッド位置決め制
御装置において、 ディスク面に対する前記ヘッドの位置を検出する位置検
出手段と、 前記ヘッドの目標位置、目標速度および目標加速度で規
定される参照軌道を発生する参照軌道発生手段と、 前記位置検出手段により検出される前記ヘッドの検出位
置、並びに前記参照軌道の目標位置を用いて、前記ヘッ
ドを前記参照軌道に追従させるための誤差補正信号を加
速度の次元で生成する軌道追従型のサーボ補償器と、前記誤差補正信号と前記参照軌道の目標加速度を加算し
て加速度指令を生成する加算器と、 前記加速度指令と、前記検出位置と、前記目標速度とを
用いて、前記モータを前記加速度指令どおりに駆動する
ための前記モータへの入力を計算し生成する逆動力学計
算による入力生成手段とを備えていることを特徴とする
ディスク装置のヘッド位置決め制御装置。 - 【請求項3】 前記モータの逆起動力の影響を考慮した
前記モータの近似モデルを使用し、前記参照軌道として
目標位置、目標速度および目標加速度を発生することを
特徴とする前記参照軌道発生手段を備えている請求項1
又は2に記載のディスク装置のヘッド位置決め制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1694493A JP2725547B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | ディスク装置のヘッド位置決め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1694493A JP2725547B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | ディスク装置のヘッド位置決め制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06203498A JPH06203498A (ja) | 1994-07-22 |
JP2725547B2 true JP2725547B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=11930248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1694493A Expired - Fee Related JP2725547B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | ディスク装置のヘッド位置決め制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2725547B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001325006A (ja) * | 2000-05-12 | 2001-11-22 | Nec Corp | 位置決め時の騒音を低減する位置決め装置 |
JP2007233892A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Fujitsu Ltd | 制御装置、ディスク装置、及びシーク軌道生成方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100267364B1 (ko) * | 1996-04-30 | 2000-10-16 | 윤종용 | 전류콘트롤 에러를 줄이기 위한 적응피이드 포워드 장치 |
WO2007041253A2 (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Motor and controller inversion: commanding torque to position-controlled robots |
JP4791194B2 (ja) * | 2006-01-27 | 2011-10-12 | ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ | 磁気ディスク装置 |
JP5652977B1 (ja) * | 2014-01-31 | 2015-01-14 | 山洋電気株式会社 | モータ制御装置 |
JP2015028783A (ja) * | 2014-07-13 | 2015-02-12 | 洋彰 宮崎 | 自律学習型制御器 |
-
1993
- 1993-01-07 JP JP1694493A patent/JP2725547B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001325006A (ja) * | 2000-05-12 | 2001-11-22 | Nec Corp | 位置決め時の騒音を低減する位置決め装置 |
JP2007233892A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Fujitsu Ltd | 制御装置、ディスク装置、及びシーク軌道生成方法 |
JP4509952B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2010-07-21 | 東芝ストレージデバイス株式会社 | 制御装置、ディスク装置、及びシーク軌道生成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06203498A (ja) | 1994-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0441407B1 (en) | System for positioning an object | |
US6052252A (en) | Adaptive feed forward device for reducing current control errors | |
JP2725547B2 (ja) | ディスク装置のヘッド位置決め制御装置 | |
JP2006215626A (ja) | 位置制御装置 | |
JPS63157684A (ja) | リニアモ−タの位置決め制御方法 | |
JP4378456B2 (ja) | 磁気ディスク装置 | |
KR20010039851A (ko) | 디스크 기억 장치 및 헤드 위치 결정 방법 | |
JP2606646B2 (ja) | 位置決め制御の状態推定器及び補償器とこれを用いた磁気ディスク装置 | |
US5446713A (en) | Optical pickup drive control apparatus with vibration restraint | |
Taghirad et al. | Adaptive robust controller synthesis for hard disk servo systems | |
JP2003006884A (ja) | 光ディスクドライブにおけるロングシークの制御システムおよびその方法 | |
KR100291221B1 (ko) | 방방제어기를 이용한 위치제어장치 | |
JP3097847B2 (ja) | 二段アクチュエータによるヘッド位置決め装置 | |
JP3303363B2 (ja) | ヘッド制御方法及びヘッド制御装置 | |
JPH05334817A (ja) | ディスク装置の状態推定方式 | |
JP2009032009A (ja) | リニアアクチュエータ | |
JP3357530B2 (ja) | 停止位置制御方法および装置 | |
JP2845595B2 (ja) | 描画装置用移動ステージ | |
JP2004102556A (ja) | 位置決め制御装置 | |
JP2743882B2 (ja) | 位置決めサーボ機構の積分型フィードフォワード補償方法及び磁気ヘッド位置決め制御装置 | |
JPH0668622A (ja) | 記録再生ヘッドの速度制御方式 | |
JPH0337876A (ja) | 光ディスク装置のトラックサーボ引込み回路 | |
JP2019188520A (ja) | 再現装置 | |
JP2646643B2 (ja) | ディスク駆動装置のヘッド位置決め装置 | |
JPS61122719A (ja) | サ−ボ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091205 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091205 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101205 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101205 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 14 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 14 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121205 Year of fee payment: 15 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |