JP3193491B2 - ディスク・ドライブ・アクチュエータのための適応制御システム - Google Patents
ディスク・ドライブ・アクチュエータのための適応制御システムInfo
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/02—Driving or moving of heads
- G11B21/08—Track changing or selecting during transducing operation
- G11B21/081—Access to indexed tracks or parts of continuous track
- G11B21/083—Access to indexed tracks or parts of continuous track on discs
- G11B21/085—Access to indexed tracks or parts of continuous track on discs with track following of accessed part
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
- G11B7/0953—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for eccentricity of the disc or disc tracks
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディスク・ドライブ・ヘ
ッド・アクチュエータのためのサーボ制御システムに関
するものであり、より詳細にいえば、そのアクチュエー
タの動作を制御するための適応サーボ・システムに関す
るものである。
ッド・アクチュエータのためのサーボ制御システムに関
するものであり、より詳細にいえば、そのアクチュエー
タの動作を制御するための適応サーボ・システムに関す
るものである。
【０００２】ディスク・ドライブにおいてメモリ・トラ
ック上で読み出し／書き込みヘッドの位置決めを制御す
ることについての問題は、先行の技術においては多くの
注意がなされていた。制御システムは、摂動力が存在す
る場合であっても、ある選択されたヘッドをトラック上
で位置決めするように工夫されてきた。ベアリング及び
シャフトの欠陥のため、取り付けられたディスクは、そ
の回転時に震動が生じることになる。このような震動
は、「ラン・アウト（run-out：振れ）」と呼ばれるも
のであり、従来の制御システムは、このようなラン・ア
ウトが存在するときでさえも、トラック位置の変動に従
ってヘッドの位置決めを行うように開発されてきた。
ック上で読み出し／書き込みヘッドの位置決めを制御す
ることについての問題は、先行の技術においては多くの
注意がなされていた。制御システムは、摂動力が存在す
る場合であっても、ある選択されたヘッドをトラック上
で位置決めするように工夫されてきた。ベアリング及び
シャフトの欠陥のため、取り付けられたディスクは、そ
の回転時に震動が生じることになる。このような震動
は、「ラン・アウト（run-out：振れ）」と呼ばれるも
のであり、従来の制御システムは、このようなラン・ア
ウトが存在するときでさえも、トラック位置の変動に従
ってヘッドの位置決めを行うように開発されてきた。
【０００３】ラン・アウトに加えて、別のパラメータの
変動のために、位置制御の問題は、解決が困難なものに
なっている。ディスク動作制御システムにおける、利得
変動、共振振幅及び周波数の変化、及びその他の摂動
は、時間とともに著しく変化する可能性がある。このよ
うなパラメータもまたディスク・ドライブ毎に変動する
ものである。例えば、ディスク・ドライブ制御システム
の利得は、温度、エージング、及びユニット毎の変動の
ために大幅な範囲で変化する可能性がある。このような
変化のためにヘッドの"整定時間"が著しく増大し、かく
して、ディスク・ドライブの性能が低下することにな
る。更に、システムの利得が低下した場合には、摂動の
拒絶とラン・アウトに追従する能力との双方が低下す
る。
変動のために、位置制御の問題は、解決が困難なものに
なっている。ディスク動作制御システムにおける、利得
変動、共振振幅及び周波数の変化、及びその他の摂動
は、時間とともに著しく変化する可能性がある。このよ
うなパラメータもまたディスク・ドライブ毎に変動する
ものである。例えば、ディスク・ドライブ制御システム
の利得は、温度、エージング、及びユニット毎の変動の
ために大幅な範囲で変化する可能性がある。このような
変化のためにヘッドの"整定時間"が著しく増大し、かく
して、ディスク・ドライブの性能が低下することにな
る。更に、システムの利得が低下した場合には、摂動の
拒絶とラン・アウトに追従する能力との双方が低下す
る。
【０００４】従来は、ヘッド／アーム・アクチュエータ
制御システムが充実している。Jacques 等に対する米国
特許第4,135,217号では、粗い位置決め及び細密な位置
決めの双方がサーボ・システムによって提供される。粗
い位置決めの間は、ヘッド／アーム・アクチュエータの
移動を制御するべく誤差信号を生成するために、既記憶
の反復可能な誤差情報及びオフセット情報が使用され
る。粗い位置決めの後、ヘッド／アーム・アクチュエー
タの移動を制御するべく細密位置決め誤差信号を生成す
るために、オフセット情報及び既記憶の反復可能な誤差
情報を含む細密位置決め情報が使用される。Noble に対
する米国特許第4,204,234号においては、検知されたデ
ータ信号を最初に格納することによりトラックの追従が
達成される。次いで、それらの信号は後続のサンプルさ
れた信号と比較され、その差が制御の目的のために用い
られる。
制御システムが充実している。Jacques 等に対する米国
特許第4,135,217号では、粗い位置決め及び細密な位置
決めの双方がサーボ・システムによって提供される。粗
い位置決めの間は、ヘッド／アーム・アクチュエータの
移動を制御するべく誤差信号を生成するために、既記憶
の反復可能な誤差情報及びオフセット情報が使用され
る。粗い位置決めの後、ヘッド／アーム・アクチュエー
タの移動を制御するべく細密位置決め誤差信号を生成す
るために、オフセット情報及び既記憶の反復可能な誤差
情報を含む細密位置決め情報が使用される。Noble に対
する米国特許第4,204,234号においては、検知されたデ
ータ信号を最初に格納することによりトラックの追従が
達成される。次いで、それらの信号は後続のサンプルさ
れた信号と比較され、その差が制御の目的のために用い
られる。
【０００５】Alaimo 等による米国特許第4,630,190号に
おいては、基準トラックを用いて、ディスクの震動の結
果として生じる誤差から位置修正信号を算出することを
可能にしている。そして、それらの修正値は、読み出し
／書き込み動作中におけるラン・アウトの補償に用いら
れる。
おいては、基準トラックを用いて、ディスクの震動の結
果として生じる誤差から位置修正信号を算出することを
可能にしている。そして、それらの修正値は、読み出し
／書き込み動作中におけるラン・アウトの補償に用いら
れる。
【０００６】Case 等に対する米国特許第4,412,165号に
おいては、正しいトラック上の位置に拘束されているヘ
ッドから位置誤差信号が導出される。次に、この位置誤
差信号は、格納され、ヘッド／アーム位置修正のための
更に別の誤差信号を生成させるために後続の読み出し信
号と比較されるデータとして用いられる。
おいては、正しいトラック上の位置に拘束されているヘ
ッドから位置誤差信号が導出される。次に、この位置誤
差信号は、格納され、ヘッド／アーム位置修正のための
更に別の誤差信号を生成させるために後続の読み出し信
号と比較されるデータとして用いられる。
【０００７】Sidman による米国特許第4,536,809号にお
いては、一組の誤り位置誤差信号の生成を可能にするた
めに、サーボ・トラックから信号が検知されることにな
るトレーニング・タイムが用いられている。既知のサー
ボ制御システム及びローパスフィルタの遅れを補償する
ために、デジタル化された誤位置信号の位相がデジタル
・フィルタによって調節される。このデジタル・フィル
タはまた、高周波数の高調波の拒絶を可能にするため、
基本周波数及び選択された高調波の位相の進み及び利得
関係についても調節を行う。その後、該フィルタは、位
相が修正された誤り位置誤差信号から修正信号を生成
し、またシステムは、更に細密化された誤り位置誤差信
号を得るべく１以上のディスク回転のために前記処理を
繰り返す。次いでその情報が格納され、後続してアクセ
スされるデータと共に用いられて、読み出し／書き込み
ヘッドによる改良されたトラック追従が可能となる。
いては、一組の誤り位置誤差信号の生成を可能にするた
めに、サーボ・トラックから信号が検知されることにな
るトレーニング・タイムが用いられている。既知のサー
ボ制御システム及びローパスフィルタの遅れを補償する
ために、デジタル化された誤位置信号の位相がデジタル
・フィルタによって調節される。このデジタル・フィル
タはまた、高周波数の高調波の拒絶を可能にするため、
基本周波数及び選択された高調波の位相の進み及び利得
関係についても調節を行う。その後、該フィルタは、位
相が修正された誤り位置誤差信号から修正信号を生成
し、またシステムは、更に細密化された誤り位置誤差信
号を得るべく１以上のディスク回転のために前記処理を
繰り返す。次いでその情報が格納され、後続してアクセ
スされるデータと共に用いられて、読み出し／書き込み
ヘッドによる改良されたトラック追従が可能となる。
【０００８】その他のサーボ式位置修正及びサーボ式ト
ラック補償システムは、以下のような IBM Technical D
isclosure Bulletins(技術開示公報)に見受けられる。
即ち、Griffiths 等による "Self-Calibrating Disk St
orage Apparatus", Volume 19, No.6, November 1976,
1991,1992頁 ; Betts による "Null Servo Pattern",Vo
lume 18, No.8, January 1976, 2656,2657頁 ; Palmer
等による "Packwriter Write Correction System", Vol
ume 13, No.11, April 1971, 3505頁 ; Malta等による
"Track Servo System Compensating Pattern Defect
s", Volume 22,No.8A, January 1980, 3269,3270頁 ; S
antana による "Generation of Position Correction S
ignals for All Disk Pack Surfaces", Volume 12, No.
11, April 1970, 1891頁 ; Brock 等による "Recording
Position Signals on Record Disks", Volume 22, No.
8A, January 1980; 及び Brock 等による "Detecting E
rroneous Servo in Record Storage Apparatus", Volum
e 21, No.3, August 1978,932,933頁 において見出すこ
とができる。
ラック補償システムは、以下のような IBM Technical D
isclosure Bulletins(技術開示公報)に見受けられる。
即ち、Griffiths 等による "Self-Calibrating Disk St
orage Apparatus", Volume 19, No.6, November 1976,
1991,1992頁 ; Betts による "Null Servo Pattern",Vo
lume 18, No.8, January 1976, 2656,2657頁 ; Palmer
等による "Packwriter Write Correction System", Vol
ume 13, No.11, April 1971, 3505頁 ; Malta等による
"Track Servo System Compensating Pattern Defect
s", Volume 22,No.8A, January 1980, 3269,3270頁 ; S
antana による "Generation of Position Correction S
ignals for All Disk Pack Surfaces", Volume 12, No.
11, April 1970, 1891頁 ; Brock 等による "Recording
Position Signals on Record Disks", Volume 22, No.
8A, January 1980; 及び Brock 等による "Detecting E
rroneous Servo in Record Storage Apparatus", Volum
e 21, No.3, August 1978,932,933頁 において見出すこ
とができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来、多くのサーボ式
読み出し／書き込みヘッド制御システムが存在するにも
かかわらず、エージング、温度及び環境の摂動に基づい
て生じるパラメータ変動は、ヘッドの位置決めに関する
問題としてなおも存在している。上述のように、穏当な
利得変動でも、ヘッド及びトラックの位置決めの実行の
整定時間に著しい変動が生じる。このようなパラメータ
の変動を補償するリアルタイムサーボ制御システムが必
要とされている。
読み出し／書き込みヘッド制御システムが存在するにも
かかわらず、エージング、温度及び環境の摂動に基づい
て生じるパラメータ変動は、ヘッドの位置決めに関する
問題としてなおも存在している。上述のように、穏当な
利得変動でも、ヘッド及びトラックの位置決めの実行の
整定時間に著しい変動が生じる。このようなパラメータ
の変動を補償するリアルタイムサーボ制御システムが必
要とされている。
【００１０】従って、本発明の目的は、パラメータの変
動に適応するディスク・ドライブ・アクチュエータのた
めの制御システムを提供することにある。
動に適応するディスク・ドライブ・アクチュエータのた
めの制御システムを提供することにある。
【００１１】本発明の別の目的は、リアルタイム動作中
にサーボ・システムのパラメータを迅速かつ効率的に変
更することを可能にする、ディスク・ドライブ・アクチ
ュエータのための適応制御システムを提供することにあ
る。
にサーボ・システムのパラメータを迅速かつ効率的に変
更することを可能にする、ディスク・ドライブ・アクチ
ュエータのための適応制御システムを提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】アクチュエータ及び読み
出しヘッドの制御を行うためのサーボ・ループが説明さ
れており、そのサーボ・ループは、トレーニング信号に
応じて該アクチュエータが読み出しヘッドを動かすよう
にしたものである。ディスク・トラックに対してヘッド
が移動した結果として誤差信号が生成され、この誤差信
号は、アクチュエータによる位置決めの動作が最適なも
のより下回っていることを指示するものである。補償フ
ィルタが、トレーニング信号に対するサーボ・ループの
応答を変更して、アクチュエータがより最適に近い位置
決め動作を提供するようになっている。該フィルタは、
初期値のフィルタ特性を呈するものである。プロセッサ
は、第１のトレーニング信号に応じて該フィルタの初期
特性値を第１の方向に変更して、該フィルタがその変更
された特性値に従って該第１のトレーニング信号で動作
するようにする。また、前記プロセッサは更に、第２の
トレーニング信号に応じて該フィルタの初期特性値を第
２の方向に変更して、該フィルタがその変更された特性
値に従って該第２のトレーニング信号で動作するように
する。該プロセッサは、何れのトレーニング信号がより
低い値の誤差信号を生成させるかに依存して、フィルタ
特性の初期値をある一方向に調節する。
出しヘッドの制御を行うためのサーボ・ループが説明さ
れており、そのサーボ・ループは、トレーニング信号に
応じて該アクチュエータが読み出しヘッドを動かすよう
にしたものである。ディスク・トラックに対してヘッド
が移動した結果として誤差信号が生成され、この誤差信
号は、アクチュエータによる位置決めの動作が最適なも
のより下回っていることを指示するものである。補償フ
ィルタが、トレーニング信号に対するサーボ・ループの
応答を変更して、アクチュエータがより最適に近い位置
決め動作を提供するようになっている。該フィルタは、
初期値のフィルタ特性を呈するものである。プロセッサ
は、第１のトレーニング信号に応じて該フィルタの初期
特性値を第１の方向に変更して、該フィルタがその変更
された特性値に従って該第１のトレーニング信号で動作
するようにする。また、前記プロセッサは更に、第２の
トレーニング信号に応じて該フィルタの初期特性値を第
２の方向に変更して、該フィルタがその変更された特性
値に従って該第２のトレーニング信号で動作するように
する。該プロセッサは、何れのトレーニング信号がより
低い値の誤差信号を生成させるかに依存して、フィルタ
特性の初期値をある一方向に調節する。
【００１３】
【実施例】図１を参照すると、ここで示されているディ
スク・ドライブ・アクチュエータ機構は、ディスク１４
上のサーボ・トラック１２上で読み出し／書き込みヘッ
ド１０の位置決めを行うものである。該ディスク・ドラ
イブ・アクチュエータ機構を構成するデジタル信号プロ
セッサ１６には、補償フィルタ機能部１８及び適応制御
機能部２０の双方が含まれている。フィルタ機能部１８
に含まれているものは、進みネットワーク及び積分ネッ
トワーク（遅れネットワーク）である。デジタル信号プ
ロセッサ１６からのアナログ出力は、増幅器２２を介し
てアクチュエータ２４へ伝送されて、ヘッド１０がサー
ボ・トラック１２に対して動くことになる。
スク・ドライブ・アクチュエータ機構は、ディスク１４
上のサーボ・トラック１２上で読み出し／書き込みヘッ
ド１０の位置決めを行うものである。該ディスク・ドラ
イブ・アクチュエータ機構を構成するデジタル信号プロ
セッサ１６には、補償フィルタ機能部１８及び適応制御
機能部２０の双方が含まれている。フィルタ機能部１８
に含まれているものは、進みネットワーク及び積分ネッ
トワーク（遅れネットワーク）である。デジタル信号プ
ロセッサ１６からのアナログ出力は、増幅器２２を介し
てアクチュエータ２４へ伝送されて、ヘッド１０がサー
ボ・トラック１２に対して動くことになる。
【００１４】あるディスク・ドライブでは、複数のディ
スクがスピンドル上にスタックされ、各トラックからサ
ンプルされるサーボ・データは対応するヘッドと完全に
整列してはいない。温度の変動及び材料の老化の結果と
してもたらされる差動的な材料の膨張に起因してサーボ
・トラック間で半径方向のシフトが生じることが多い。
他のディスク上にあるヘッドが同一トラックについて選
択された場合、アクチュエータ制御システムは、サーボ
・トラックからサンプルされたサーボ・データを用いる
ことにより、該ヘッドを新たなデータ・トラックの中央
に移動させる。換言すれば、あるヘッドが選択されたと
き、制御システムは、ヘッドをサーボ・データ上に移動
させて、半径方向のシフトに追従させる。このアクチュ
エータの動きはヘッド切替整定(head switch settle)と
呼ばれる。図４に示されているものは、１／２トラック
・ヘッド切替整定に対する典型的な応答である。同様に
して、サーボ・システムは、機械的な位置決め誤りに対
する修正を行う。その修正信号により、ヘッド切替整定
を行い、アクチュエータの再位置決めを行う。
スクがスピンドル上にスタックされ、各トラックからサ
ンプルされるサーボ・データは対応するヘッドと完全に
整列してはいない。温度の変動及び材料の老化の結果と
してもたらされる差動的な材料の膨張に起因してサーボ
・トラック間で半径方向のシフトが生じることが多い。
他のディスク上にあるヘッドが同一トラックについて選
択された場合、アクチュエータ制御システムは、サーボ
・トラックからサンプルされたサーボ・データを用いる
ことにより、該ヘッドを新たなデータ・トラックの中央
に移動させる。換言すれば、あるヘッドが選択されたと
き、制御システムは、ヘッドをサーボ・データ上に移動
させて、半径方向のシフトに追従させる。このアクチュ
エータの動きはヘッド切替整定(head switch settle)と
呼ばれる。図４に示されているものは、１／２トラック
・ヘッド切替整定に対する典型的な応答である。同様に
して、サーボ・システムは、機械的な位置決め誤りに対
する修正を行う。その修正信号により、ヘッド切替整定
を行い、アクチュエータの再位置決めを行う。
【００１５】ヘッド切替整定は、ヘッド１０からの振動
する出力によって明示され、この振動する出力は、トラ
ック追従検出器２６に供給される。この検出器２６で生
成される電圧は、トラックの中央からのズレを反映して
正及び負に移行する。トラック追従検出器２６からの出
力は、加算器２８に加えられ、次いで、補償フィルタリ
ングを行うためにデジタル信号プロセッサ１６に戻され
る。デジタル信号プロセッサ１６において、アクチュエ
ータ２４のヘッド整定時間の尺度を提供するために性能
指数が導出される。好適な性能指数として、誤差信号の
絶対値の時間についての積分値（ＩＴＡＥ）が挙げられ
る。このＩＴＡＥ指数は、デジタル信号プロセッサ１６
により用いられて、後続のヘッドの動き（例えば、トレ
ーニング信号又はヘッドの切り替えによって生ずる動
き）について導出されたＩＴＡＥ指数の値が減少するよ
うに、補償フィルタ機能部１８が適応的に調節される。
する出力によって明示され、この振動する出力は、トラ
ック追従検出器２６に供給される。この検出器２６で生
成される電圧は、トラックの中央からのズレを反映して
正及び負に移行する。トラック追従検出器２６からの出
力は、加算器２８に加えられ、次いで、補償フィルタリ
ングを行うためにデジタル信号プロセッサ１６に戻され
る。デジタル信号プロセッサ１６において、アクチュエ
ータ２４のヘッド整定時間の尺度を提供するために性能
指数が導出される。好適な性能指数として、誤差信号の
絶対値の時間についての積分値（ＩＴＡＥ）が挙げられ
る。このＩＴＡＥ指数は、デジタル信号プロセッサ１６
により用いられて、後続のヘッドの動き（例えば、トレ
ーニング信号又はヘッドの切り替えによって生ずる動
き）について導出されたＩＴＡＥ指数の値が減少するよ
うに、補償フィルタ機能部１８が適応的に調節される。
【００１６】このＩＴＡＥ指数は、後述されるように、
他のサーボ・システムにおいてその過渡的な応答の尺度
を提供するために以前に採用されたものである。該ＩＴ
ＡＥ指数は、Graham 及び Lathrop の"The Synthesis o
f Optimum Transient Response", Transaction of the
American Institute of Electrical Engineers, Vol.7
2,(1953), 273-288頁；で最初に説明されている。略述
すれば、該ＩＴＡＥ指数は、サーボ動作の発生時にサー
ボ・システムの応答を示す単一の値を提供するものであ
る。ＩＴＡＥ指数の値が小さければ小さい程、システム
の応答特性は更に良好になる。本発明においては、ヘッ
ド切替整定時間を最小にするように、サーボ・ループの
パラメータに加えられることになる、調節の方向の指示
を得るために、該ＩＴＡＥ指数の値が使用される。最小
のＩＴＡＥ指数値を見出すために、傾き探索ルーチンが
採用される。
他のサーボ・システムにおいてその過渡的な応答の尺度
を提供するために以前に採用されたものである。該ＩＴ
ＡＥ指数は、Graham 及び Lathrop の"The Synthesis o
f Optimum Transient Response", Transaction of the
American Institute of Electrical Engineers, Vol.7
2,(1953), 273-288頁；で最初に説明されている。略述
すれば、該ＩＴＡＥ指数は、サーボ動作の発生時にサー
ボ・システムの応答を示す単一の値を提供するものであ
る。ＩＴＡＥ指数の値が小さければ小さい程、システム
の応答特性は更に良好になる。本発明においては、ヘッ
ド切替整定時間を最小にするように、サーボ・ループの
パラメータに加えられることになる、調節の方向の指示
を得るために、該ＩＴＡＥ指数の値が使用される。最小
のＩＴＡＥ指数値を見出すために、傾き探索ルーチンが
採用される。
【００１７】当業者に周知であるように、ヘッド／アー
ム作動機構では、補償フィルタ機能部（「進み」ネット
ワークと呼ばれる場合もある）が採用される。これは、
システムを通しての位相シフトが、負のフィードバック
ではなく、正のフィードバックになる可能性があるから
である。正のフィードバックは、修正されない限り、ア
クチュエータ機構の振動が生じてディスク・ドライブが
不動作の状態になる。該補償フィルタにより、システム
のパラメータ変動にも拘らず、フィードバックの負の値
が保証されるように位相がシフトされる、ということが
確実となる。
ム作動機構では、補償フィルタ機能部（「進み」ネット
ワークと呼ばれる場合もある）が採用される。これは、
システムを通しての位相シフトが、負のフィードバック
ではなく、正のフィードバックになる可能性があるから
である。正のフィードバックは、修正されない限り、ア
クチュエータ機構の振動が生じてディスク・ドライブが
不動作の状態になる。該補償フィルタにより、システム
のパラメータ変動にも拘らず、フィードバックの負の値
が保証されるように位相がシフトされる、ということが
確実となる。
【００１８】補償フィルタ機能部１８（即ち、進みネッ
トワーク及び遅れネットワークの双方）を適応性をもっ
て調節するため、トレーニング・パルス生成器３０を周
期的にイネーブルにして一対のトレーニング・パルスを
生成し、次いでそのパルスを加算ノード２８を介してデ
ジタル信号プロセッサ１６へ供給する。第１のトレーニ
ング・パルスが印加されるのに先立ち、フィルタ機能部
１８のパラメータを制御する係数値が、初期係数値より
も高く調節される。次いで、該トレーニング・パルス
は、補償フィルタ及び増幅器２２を経由してアクチュエ
ータ２４に印加され、ヘッド１０がトラックから外れる
よう移動する。その結果としてのトラックのズレは、ト
ラック追従検出器２６により誤差信号に変換されて、加
算ノード２８を介してデジタル信号プロセッサ１６に加
えられる。ある１個のＩＴＡＥ値の導出及び格納がなさ
れる。
トワーク及び遅れネットワークの双方）を適応性をもっ
て調節するため、トレーニング・パルス生成器３０を周
期的にイネーブルにして一対のトレーニング・パルスを
生成し、次いでそのパルスを加算ノード２８を介してデ
ジタル信号プロセッサ１６へ供給する。第１のトレーニ
ング・パルスが印加されるのに先立ち、フィルタ機能部
１８のパラメータを制御する係数値が、初期係数値より
も高く調節される。次いで、該トレーニング・パルス
は、補償フィルタ及び増幅器２２を経由してアクチュエ
ータ２４に印加され、ヘッド１０がトラックから外れる
よう移動する。その結果としてのトラックのズレは、ト
ラック追従検出器２６により誤差信号に変換されて、加
算ノード２８を介してデジタル信号プロセッサ１６に加
えられる。ある１個のＩＴＡＥ値の導出及び格納がなさ
れる。
【００１９】次に、第２のトレーニング・パルスが印加
されるが、この際、フィルタ係数は初期係数値より低い
値に調節される。再び、アクチュエータ２４が、トラッ
クから外れるようにヘッド１０を移動させ、その結果と
して別の整定動作が生じることになる。その動作は、再
びトラック追従検出器２６を介してフィードバック誤差
信号に変換されてデジタル信号プロセッサ１６に加えら
れる。そこで、新しいＩＴＡＥ値が算出される。次い
で、該２個の算出されたＩＴＡＥ値の比較がなされて、
それらの間の傾斜が導出される。そして、初期の補償フ
ィルタの係数が、該２個のＩＴＡＥの算出された指数値
の傾斜（又は傾き）と逆方向に修正される。このように
して、それ以降のヘッド整定動作中にＩＴＡＥ指数値を
最小にするような方向にフィルタ機能部の係数が調節さ
れる。
されるが、この際、フィルタ係数は初期係数値より低い
値に調節される。再び、アクチュエータ２４が、トラッ
クから外れるようにヘッド１０を移動させ、その結果と
して別の整定動作が生じることになる。その動作は、再
びトラック追従検出器２６を介してフィードバック誤差
信号に変換されてデジタル信号プロセッサ１６に加えら
れる。そこで、新しいＩＴＡＥ値が算出される。次い
で、該２個の算出されたＩＴＡＥ値の比較がなされて、
それらの間の傾斜が導出される。そして、初期の補償フ
ィルタの係数が、該２個のＩＴＡＥの算出された指数値
の傾斜（又は傾き）と逆方向に修正される。このように
して、それ以降のヘッド整定動作中にＩＴＡＥ指数値を
最小にするような方向にフィルタ機能部の係数が調節さ
れる。
【００２０】ディスク・ドライブ・サーボ・システムに
ついての上記説明は、トレーニング・パルス生成器３０
が存在すると仮定してなされたが、ここで理解されるべ
きことは、ディスク・ドライブの実際の動作中に生じる
ヘッドの作動（例えば、ヘッド切替整定）もまた、調節
の目的のためにトレーニング・パルスに代えて（又は、
これに加えて）使用できるということである。以下の説
明については、トレーニング・パルスが使用されるもの
とする。
ついての上記説明は、トレーニング・パルス生成器３０
が存在すると仮定してなされたが、ここで理解されるべ
きことは、ディスク・ドライブの実際の動作中に生じる
ヘッドの作動（例えば、ヘッド切替整定）もまた、調節
の目的のためにトレーニング・パルスに代えて（又は、
これに加えて）使用できるということである。以下の説
明については、トレーニング・パルスが使用されるもの
とする。
【００２１】ここで図２を参照すると、デジタル信号プ
ロセッサ１６の更なる詳細が示されている。プロセッサ
４０は、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）４２及びラ
ンダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）４４と組み合わさ
れて、フィルタ機能部１８及び適応制御機能部２０の双
方を提供する。加算ノード２８からプロセッサ４０への
フィードバックは、アナログ・デジタル変換器５１を介
してバス５２に供給される。プロセッサ４０からの出力
は、デジタル・アナログ変換器５４を介して増幅器２２
に供給される。
ロセッサ１６の更なる詳細が示されている。プロセッサ
４０は、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）４２及びラ
ンダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）４４と組み合わさ
れて、フィルタ機能部１８及び適応制御機能部２０の双
方を提供する。加算ノード２８からプロセッサ４０への
フィードバックは、アナログ・デジタル変換器５１を介
してバス５２に供給される。プロセッサ４０からの出力
は、デジタル・アナログ変換器５４を介して増幅器２２
に供給される。
【００２２】ボックス４６内にブロック図で例示されて
いるものは、補償フィルタ機能部であり、実際には、Ｒ
ＯＭ４２及びＲＡＭ４４と組み合わされてプロセッサ４
０によりデジタル的に実施されるものである。フィルタ
機能部４６の３つの主な構成要素は、遅れネットワーク
４８、進みネットワーク５０、及びノッチ・ネットワー
ク５２である。ここでの説明の目的のため、図１のシス
テムの動作中に、進みネットワーク５０及び遅れネット
ワーク４８のゼロが適応性をもって調節される、と仮定
する。しかし、ここで理解されるべきことは、本発明
は、フィルタ機能部４６の動作を制御する複数のパラメ
ータの任意のものを調節するために使用することができ
る、ということである。
いるものは、補償フィルタ機能部であり、実際には、Ｒ
ＯＭ４２及びＲＡＭ４４と組み合わされてプロセッサ４
０によりデジタル的に実施されるものである。フィルタ
機能部４６の３つの主な構成要素は、遅れネットワーク
４８、進みネットワーク５０、及びノッチ・ネットワー
ク５２である。ここでの説明の目的のため、図１のシス
テムの動作中に、進みネットワーク５０及び遅れネット
ワーク４８のゼロが適応性をもって調節される、と仮定
する。しかし、ここで理解されるべきことは、本発明
は、フィルタ機能部４６の動作を制御する複数のパラメ
ータの任意のものを調節するために使用することができ
る、ということである。
【００２３】以降、「ゼロ」及び「ポール」なる用語を
用いることになる。「ゼロ」とは、フィルタ動作に関す
る伝達関数の応答の大きさが低い値（好適にはゼロ）に
なる周波数のことである。「ポール」とは、フィルタ動
作に関する伝達関数の応答の大きさが高く又は最高にな
る周波数である。遅れネットワーク４８は積分器であ
り、ＤＣにおいてポール、及び、約１００Ｈｚにおいて
ゼロを呈するものである。進みネットワーク５０は、約
３００Ｈｚにおいてゼロ、及び、約９００Ｈｚにおいて
ポールを呈するものである。ノッチ・ネットワーク５２
は、アクチュエータ機構２４における共振をキャンセル
するために用いられ、約３ＫＨｚから６ＫＨｚの範囲で
ポール及びゼロを呈するものである。以下で分かるよう
に、プロセッサ４０は、進みネットワーク５０への印加
時にその利得とゼロ及びポールの周波数とを修正するフ
ィルタ機能部の係数を調節する。
用いることになる。「ゼロ」とは、フィルタ動作に関す
る伝達関数の応答の大きさが低い値（好適にはゼロ）に
なる周波数のことである。「ポール」とは、フィルタ動
作に関する伝達関数の応答の大きさが高く又は最高にな
る周波数である。遅れネットワーク４８は積分器であ
り、ＤＣにおいてポール、及び、約１００Ｈｚにおいて
ゼロを呈するものである。進みネットワーク５０は、約
３００Ｈｚにおいてゼロ、及び、約９００Ｈｚにおいて
ポールを呈するものである。ノッチ・ネットワーク５２
は、アクチュエータ機構２４における共振をキャンセル
するために用いられ、約３ＫＨｚから６ＫＨｚの範囲で
ポール及びゼロを呈するものである。以下で分かるよう
に、プロセッサ４０は、進みネットワーク５０への印加
時にその利得とゼロ及びポールの周波数とを修正するフ
ィルタ機能部の係数を調節する。
【００２４】トラック追従検出器２６からフィードバッ
クされた各々の位置誤差信号に応じてプロセッサ４０に
より算出されるＩＴＡＥ性能指数は、図３ないし図８に
より一層良好に理解できる。図３に示す階段関数６０
は、トレーニング信号として加算器２８に加えられ、次
いでアナログ・デジタル変換器５１を介してプロセッサ
４０に加えられる。プロセッサ４０は、これに応じて、
デジタル・アナログ変換器に増幅器２２及びアクチュエ
ータ２４へのパルス６０の印加を行わせて、ヘッドを移
動させる。
クされた各々の位置誤差信号に応じてプロセッサ４０に
より算出されるＩＴＡＥ性能指数は、図３ないし図８に
より一層良好に理解できる。図３に示す階段関数６０
は、トレーニング信号として加算器２８に加えられ、次
いでアナログ・デジタル変換器５１を介してプロセッサ
４０に加えられる。プロセッサ４０は、これに応じて、
デジタル・アナログ変換器に増幅器２２及びアクチュエ
ータ２４へのパルス６０の印加を行わせて、ヘッドを移
動させる。
【００２５】その結果として位置信号６２（図４参照）
がトラック追従検出器２６から出力される。この位置信
号６２が目標値６４からの複数の（正及び負の）オーバ
シュートを明示していることに留意されたい。位置信号
６２はデジタル値に変換されてＲＡＭ４４に格納され
る。次いで、プロセッサ４０は、信号６２についてのＩ
ＴＡＥ指数値の算出を進行させる。
がトラック追従検出器２６から出力される。この位置信
号６２が目標値６４からの複数の（正及び負の）オーバ
シュートを明示していることに留意されたい。位置信号
６２はデジタル値に変換されてＲＡＭ４４に格納され
る。次いで、プロセッサ４０は、信号６２についてのＩ
ＴＡＥ指数値の算出を進行させる。
【００２６】まず、プロセッサ４０は、トレーニング・
パルス６０と位置信号６２との間の差からもたらされる
誤差の値を算出する。位置誤差信号は図５で６６と示さ
れており、これは波形６０から波形６２を減算したもの
である。ここで分かるように、ある誤差値が負であり、
それらが正の誤差信号のピーク値をキャンセル可能な場
合には、その結果として誤差を有する指数が生じること
になる。このため、図６に示すように、全ての負の誤差
値を（波形６８で示すように）反転させることにより、
絶対誤差値が決定される。次に、図６における誤差値６
８は時間について重みづけされる。これは、サンプルさ
れた各絶対誤差値に、それぞれのサンプルに対する経過
時間を乗算することによってなされる。この動作によっ
て初期の誤差がこれまでほどは強調されなくなり、また
位置誤差信号に生じる中間から最後までの誤差のズレが
強調される。この重みづけ動作を図７の曲線７０で示
す。
パルス６０と位置信号６２との間の差からもたらされる
誤差の値を算出する。位置誤差信号は図５で６６と示さ
れており、これは波形６０から波形６２を減算したもの
である。ここで分かるように、ある誤差値が負であり、
それらが正の誤差信号のピーク値をキャンセル可能な場
合には、その結果として誤差を有する指数が生じること
になる。このため、図６に示すように、全ての負の誤差
値を（波形６８で示すように）反転させることにより、
絶対誤差値が決定される。次に、図６における誤差値６
８は時間について重みづけされる。これは、サンプルさ
れた各絶対誤差値に、それぞれのサンプルに対する経過
時間を乗算することによってなされる。この動作によっ
て初期の誤差がこれまでほどは強調されなくなり、また
位置誤差信号に生じる中間から最後までの誤差のズレが
強調される。この重みづけ動作を図７の曲線７０で示
す。
【００２７】最後に、位置誤差信号の、時間で重みづけ
された絶対誤差値は、時間について積分されて、図８に
示す波形７２を提供する。該積分が０から１．５msecま
でなされたとすると、そのときのＩＴＡＥ値は、トレー
ニング・パルス６０の印加に応じて約１３となる。
された絶対誤差値は、時間について積分されて、図８に
示す波形７２を提供する。該積分が０から１．５msecま
でなされたとすると、そのときのＩＴＡＥ値は、トレー
ニング・パルス６０の印加に応じて約１３となる。
【００２８】カーブ７２で表される関数は、数学的には
次のように表現される。
次のように表現される。
【００２９】
【数１】
【００３０】但し、 ｅ＝目標の応答と実際の応答との間の誤差（即ち、階段
トレーニング・パルスが加えられたときの位置誤差信
号） ｔ＝時間 Ｔ＝最終積分時刻 Ｊ＝階段入力からもたらされるＩＴＡＥのスカラー性能
指数 ここで想起されることは、トレーニング・パルスの各対
について、補償フィルタのパラメータ（即ち、進みネッ
トワークにおけるパラメータ）が、まず、その初期値よ
りも高い値に調節され、次のトレーニング・パルスにつ
いては、その初期値よりも低い値に調節される。次い
で、フィルタのパラメータは、検知された位置誤差信号
から導出された２個の結果としてのＩＴＡＥ指数間の表
面の傾斜と反対の方向に調節される。図９には、例示的
な補償フィルタ機能部（進みネットワーク）におけるパ
ラメータの調節に応じたＩＴＡＥ指数Ｊの変動を例示す
る、代表的な表面８０が示されている。
トレーニング・パルスが加えられたときの位置誤差信
号） ｔ＝時間 Ｔ＝最終積分時刻 Ｊ＝階段入力からもたらされるＩＴＡＥのスカラー性能
指数 ここで想起されることは、トレーニング・パルスの各対
について、補償フィルタのパラメータ（即ち、進みネッ
トワークにおけるパラメータ）が、まず、その初期値よ
りも高い値に調節され、次のトレーニング・パルスにつ
いては、その初期値よりも低い値に調節される。次い
で、フィルタのパラメータは、検知された位置誤差信号
から導出された２個の結果としてのＩＴＡＥ指数間の表
面の傾斜と反対の方向に調節される。図９には、例示的
な補償フィルタ機能部（進みネットワーク）におけるパ
ラメータの調節に応じたＩＴＡＥ指数Ｊの変動を例示す
る、代表的な表面８０が示されている。
【００３１】フィルタのパラメータＰを値Ｐiに設定す
ることにより、ＩＴＡＥ値は初期パラメータの設定に対
してＪiになる。フィルタのパラメータＰiを量δだけ上
方に修正することにより、ＩＴＡＥ値はＪHIになる。値
Ｐiを量δだけ減少させると、ＩＴＡＥ値はＪLOにな
る。ＪHIとＪLOとの間の傾斜はほぼ次式に等しいもので
ある。
ることにより、ＩＴＡＥ値は初期パラメータの設定に対
してＪiになる。フィルタのパラメータＰiを量δだけ上
方に修正することにより、ＩＴＡＥ値はＪHIになる。値
Ｐiを量δだけ減少させると、ＩＴＡＥ値はＪLOにな
る。ＪHIとＪLOとの間の傾斜はほぼ次式に等しいもので
ある。
【００３２】
【数２】
【００３３】表面８０の傾斜がＪLOとＪHIとの間で分か
ると、次いでパラメータＰを調節することができる。そ
の調節は、表面８０の傾斜と反対の方向になされるべき
である。かくして、ＩＴＡＥ指数値を最小にするように
パラメータＰが調節される。その調節量は次の通りであ
る。
ると、次いでパラメータＰを調節することができる。そ
の調節は、表面８０の傾斜と反対の方向になされるべき
である。かくして、ＩＴＡＥ指数値を最小にするように
パラメータＰが調節される。その調節量は次の通りであ
る。
【００３４】
【数３】
【００３５】 但し、 μ＝学習ファクタ；０≦μ≦１ λp＝後で規定される、表面８０から導出される定数 Ｐi＝現在のパラメータ値 Ｐi+1＝更新されたパラメータ値 μなる学習ファクタは、小さい値（例えば0.1）から１
に等しい値まで設定することができる。λpなる定数
は、ある特定パラメータの表面８０について導出される
ものである。それは、表面８０の傾斜の変化率に比例
し、また表面８０の近似的な形状が与えられた場合には
定数として導出される。従って、表面８０が急勾配の側
面を有しており、また比較的鋭角をなした先端を有して
いる場合には、パラメータＰの小さい調節ステップが適
用されるようにλの値が大きくされる。これに対し、表
面８０の側面が浅いものである場合には、最小の表面に
向かって急速に移行する一層大きい修正値が可能となる
ようλが一層小さくされる。
に等しい値まで設定することができる。λpなる定数
は、ある特定パラメータの表面８０について導出される
ものである。それは、表面８０の傾斜の変化率に比例
し、また表面８０の近似的な形状が与えられた場合には
定数として導出される。従って、表面８０が急勾配の側
面を有しており、また比較的鋭角をなした先端を有して
いる場合には、パラメータＰの小さい調節ステップが適
用されるようにλの値が大きくされる。これに対し、表
面８０の側面が浅いものである場合には、最小の表面に
向かって急速に移行する一層大きい修正値が可能となる
ようλが一層小さくされる。
【００３６】ここで、図１０ないし図１２のフローチャ
ートを参照して、図１のシステムの動作について説明す
る。まず第１に（進みネットワークトポロジを用いた）
補償フィルタ機能部１８における利得パラメータの調節
について説明し、第２に（進み補償を用いた）補償フィ
ルタ機能部１８のポール又はゼロの調節について説明す
る。図１０のフローチャートは、利得パラメータのトレ
ーニング手順を例示しており、ここでは、デジタル信号
プロセッサ１６によって一対のトレーニング・パルスが
サーボ・ネットワークに加えられる。上述のように、進
みネットワーク５０（図２参照）の利得は、それに加え
られる利得係数をプロセッサ４０により変更することに
よって調節される。図１０のボックス１００に示すよう
に、プロセッサ４０は、フィルタの利得ｋiを決定する
初期の現在の係数値を格納する。次に、プロセッサ４０
は、利得係数値を増大させて、利得に＋δkなる増大を
与える（ボックス１０２）。階段入力トレーニング・パ
ルスがヘッド・アクチュエータ２４に加えられて、位置
誤差信号が生成され、対応するＩＴＡＥ指数値Ｊ1の算
出及び格納がなされる（ボックス１０４）。
ートを参照して、図１のシステムの動作について説明す
る。まず第１に（進みネットワークトポロジを用いた）
補償フィルタ機能部１８における利得パラメータの調節
について説明し、第２に（進み補償を用いた）補償フィ
ルタ機能部１８のポール又はゼロの調節について説明す
る。図１０のフローチャートは、利得パラメータのトレ
ーニング手順を例示しており、ここでは、デジタル信号
プロセッサ１６によって一対のトレーニング・パルスが
サーボ・ネットワークに加えられる。上述のように、進
みネットワーク５０（図２参照）の利得は、それに加え
られる利得係数をプロセッサ４０により変更することに
よって調節される。図１０のボックス１００に示すよう
に、プロセッサ４０は、フィルタの利得ｋiを決定する
初期の現在の係数値を格納する。次に、プロセッサ４０
は、利得係数値を増大させて、利得に＋δkなる増大を
与える（ボックス１０２）。階段入力トレーニング・パ
ルスがヘッド・アクチュエータ２４に加えられて、位置
誤差信号が生成され、対応するＩＴＡＥ指数値Ｊ1の算
出及び格納がなされる（ボックス１０４）。
【００３７】次に、利得係数値が変更されて、利得が−
δkだけ減少される（ボックス１０６）。再び階段入力
トレーニング・パルスがヘッド・アクチュエータ２４に
加えられて、算出されたＩＴＡＥ指数Ｊ2が格納される
（ボックス１０８）。ＩＴＡＥ指数Ｊkが初期のフィル
タ利得ｋiについて既に算出されているものとすれば、
利得係数の増大及び利得係数の減少の双方についてのＩ
ＴＡＥ指数Ｊ1，Ｊ2は、次のように算出される（ボック
ス１１０）。
δkだけ減少される（ボックス１０６）。再び階段入力
トレーニング・パルスがヘッド・アクチュエータ２４に
加えられて、算出されたＩＴＡＥ指数Ｊ2が格納される
（ボックス１０８）。ＩＴＡＥ指数Ｊkが初期のフィル
タ利得ｋiについて既に算出されているものとすれば、
利得係数の増大及び利得係数の減少の双方についてのＩ
ＴＡＥ指数Ｊ1，Ｊ2は、次のように算出される（ボック
ス１１０）。
【００３８】Ｊ1＝Ｊk（ｋi＋δk） Ｊ2＝Ｊk（ｋi−δk） ＩＴＡＥ指数Ｊ1，Ｊ2間のＩＴＡＥ指数表面の傾斜は、
次のように算出される（ボックス１１２）。
次のように算出される（ボックス１１２）。
【００３９】
【数４】
【００４０】ＩＴＡＥ指数表面について傾斜が一旦算出
されると、ＩＴＡＥ表面の傾斜方向と反対の方向に利得
ｋiを生じさせる係数の調節をすることにより、新しい
利得パラメータｋi+1が決定される。この調節はボック
ス１１４に示され、次のように表現することができる。
されると、ＩＴＡＥ表面の傾斜方向と反対の方向に利得
ｋiを生じさせる係数の調節をすることにより、新しい
利得パラメータｋi+1が決定される。この調節はボック
ス１１４に示され、次のように表現することができる。
【００４１】
【数５】
【００４２】上記から想起されることは、λkが、傾斜
の変化率から導出された、ＩＴＡＥ表面について（利得
に関して）導出された定数であるということである。
の変化率から導出された、ＩＴＡＥ表面について（利得
に関して）導出された定数であるということである。
【００４３】この手順は、最小のＩＴＡＥ指数値が決定
されるまで繰り返される。
されるまで繰り返される。
【００４４】ここで図１１を参照すると、ゼロ・パラメ
ータのトレーニング手順が例示されている。ここで理解
されるべきことは、ポール・パラメータのトレーニング
が本質的に同等なものであることである。利得パラメー
タのトレーニングに関して、該手順は、ゼロ位置ｚiを
定める初期の係数値を後のアクセスのために格納させる
（ボックス１２０）。
ータのトレーニング手順が例示されている。ここで理解
されるべきことは、ポール・パラメータのトレーニング
が本質的に同等なものであることである。利得パラメー
タのトレーニングに関して、該手順は、ゼロ位置ｚiを
定める初期の係数値を後のアクセスのために格納させる
（ボックス１２０）。
【００４５】次いで、ゼロ周波数を定める係数を量＋δ
zだけ増分させることにより、ゼロ位置周波数が増大さ
れる（ボックス１２２）。次いで、ボックス１２４に示
すトレーニング手順を実行する。次いで、ゼロ位置周波
数が量−δzだけ減少され、トレーニング動作が再び生
じる（ボックス１２６，１２８）。ボックス１３０に示
すように２個の新しく導出されたゼロ位置に対応するＩ
ＴＡＥ指数が算出され、またボックス１３２に示すよう
に、その間の傾斜が算出される。最後に、ボックス１３
４に示す関数の使用を通して、新しいゼロ・パラメータ
ｚi+1が算出され、ｚiと代替される。この手順は、最小
のＩＴＡＥ指数値が結果として生じるまで繰り返され
る。
zだけ増分させることにより、ゼロ位置周波数が増大さ
れる（ボックス１２２）。次いで、ボックス１２４に示
すトレーニング手順を実行する。次いで、ゼロ位置周波
数が量−δzだけ減少され、トレーニング動作が再び生
じる（ボックス１２６，１２８）。ボックス１３０に示
すように２個の新しく導出されたゼロ位置に対応するＩ
ＴＡＥ指数が算出され、またボックス１３２に示すよう
に、その間の傾斜が算出される。最後に、ボックス１３
４に示す関数の使用を通して、新しいゼロ・パラメータ
ｚi+1が算出され、ｚiと代替される。この手順は、最小
のＩＴＡＥ指数値が結果として生じるまで繰り返され
る。
【００４６】図１２は、ポール・パラメータのトレーニ
ング手順を示し、ゼロ値ではなく、ポール値が摂動する
ことを除き、これは図１１と同様なものである。
ング手順を示し、ゼロ値ではなく、ポール値が摂動する
ことを除き、これは図１１と同様なものである。
【００４７】上記されたことから理解できることは、図
１に示すフィルタ機能部は、極めて精確な態様でトレー
ニングを行って、ヘッド・アクチュエータ機構２４の移
動の結果として生じる位置誤差信号を減少させることが
できる、ということである。ＩＴＡＥ指数を用いること
により、精確な態様で修正されて最適な補償フィルタ調
節を達成することができる、単一の性能指示器が提供さ
れる。更に、該フィルタ機能部の各パラメータは、最適
なフィルタリング動作を可能にするために、個別に又は
連帯的に調節することができる。
１に示すフィルタ機能部は、極めて精確な態様でトレー
ニングを行って、ヘッド・アクチュエータ機構２４の移
動の結果として生じる位置誤差信号を減少させることが
できる、ということである。ＩＴＡＥ指数を用いること
により、精確な態様で修正されて最適な補償フィルタ調
節を達成することができる、単一の性能指示器が提供さ
れる。更に、該フィルタ機能部の各パラメータは、最適
なフィルタリング動作を可能にするために、個別に又は
連帯的に調節することができる。
【００４８】ここで理解されるべきことは、前述の説明
は本発明を例示するためだけのものである、ということ
である。当業者であれば、本発明から逸脱することなく
種々の代替及び修正を案出することができる。例えば、
ここではＩＴＡＥ指数について説明したが、別の指数を
用いることも可能であり、例えば、平均自乗誤差（mean
square error）、積分絶対誤差標準（integral absolu
te error criterion)等を採用することができる(Ogata,
Modern Control Engineering, (1970) 296-301頁を参
照）。従って、本発明で意図されることは、そのような
代替、修正及び変形の全てを包含することであり、それ
らは請求項の範囲内のものである。
は本発明を例示するためだけのものである、ということ
である。当業者であれば、本発明から逸脱することなく
種々の代替及び修正を案出することができる。例えば、
ここではＩＴＡＥ指数について説明したが、別の指数を
用いることも可能であり、例えば、平均自乗誤差（mean
square error）、積分絶対誤差標準（integral absolu
te error criterion)等を採用することができる(Ogata,
Modern Control Engineering, (1970) 296-301頁を参
照）。従って、本発明で意図されることは、そのような
代替、修正及び変形の全てを包含することであり、それ
らは請求項の範囲内のものである。
【００４９】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、パ
ラメータの変動に適応するディスク・ドライブ・アクチ
ュエータのための制御システムを提供することができ
る。
ラメータの変動に適応するディスク・ドライブ・アクチ
ュエータのための制御システムを提供することができ
る。
【図１】本発明によるディスク・ドライブ・アクチュエ
ータ用の適応制御システムを示すブロック図である。
ータ用の適応制御システムを示すブロック図である。
【図２】図１に示したデジタル信号プロセッサにおける
選択された構成要素を示すブロック図である。
選択された構成要素を示すブロック図である。
【図３】階段入力トレーニング信号の波形を示すグラフ
である。
である。
【図４】アクチュエータ機構の出力応答のプロットを示
すグラフである。
すグラフである。
【図５】図３の階段入力の結果として生じる誤差信号の
プロットを示すグラフである。
プロットを示すグラフである。
【図６】図５の誤差信号の絶対値のプロットを示すグラ
フである。
フである。
【図７】図６の誤差信号の絶対値を時間で重みづけした
後のプロットを示すグラフである。
後のプロットを示すグラフである。
【図８】図７の誤差信号の時間で重みづけされた絶対値
を時間について積分したもの（ＩＴＡＥ）を示すグラフ
である。
を時間について積分したもの（ＩＴＡＥ）を示すグラフ
である。
【図９】パラメータ変動に対して性能指数をプロットし
た場合の結果であるパラメータ変動面のプロットを示す
グラフである。
た場合の結果であるパラメータ変動面のプロットを示す
グラフである。
【図１０】図１のシステムを用いた利得パラメータのト
レーニング手順を示すフローチャートである。
レーニング手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１のシステムを用いたゼロ・パラメータの
トレーニング手順を示すフローチャートである。
トレーニング手順を示すフローチャートである。
【図１２】ポール・パラメータのトレーニング手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
１０ 読み出し／書き込みヘッド １２ サーボ・トラック １４ ディスク １６ デジタル信号プロセッサ １８ 補償フィルタ機能部 ２０ 適応制御機能部 ２４ アクチュエータ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−81218（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−136361（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−263620（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−236484（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−47125（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−49530（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−49152（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 21/10 G11B 7/09 G11B 5/596
Claims (9)
- 【請求項１】ディスクドライブにおいてアクチュエータ
(24)及び読み出しヘッド(10)を制御するためのサーボ・
ループであって、このループが、 そのサーボ・ループにトレーニング信号(60)を加えて、
そのトレーニング信号に応じた前記読み出しヘッドの移
動を前記アクチュエータに行わせる手段と、ディスク上
のトラックへの前記ヘッドの移動時に、前記アクチュエ
ータによる位置決め動作が最適な状態を下回っているこ
とを示す誤差信号を生成するトラック誤差手段(26)と、 初期値のフィルタ特性を呈し、前記アクチュエータに一
層最適な位置決め動作を生じさせる、制御可能なフィル
タ手段(46)と、 第１のトレーニング信号に応じて前記フィルタ手段(46)
の特性値を前記初期値から第１の方向に変更し、その変
更された特性値に従い前記第１のトレーニング信号で前
記フィルタ手段(46)を動作させ、更に、第２のトレーニ
ング信号に応じて前記フィルタ手段(46)の特性値を前記
初期値から前記第１の方向とは異なる第２の方向に変更
し、その変更された特性値に従い前記第２のトレーニン
グ信号で前記フィルタ手段を動作させる、プロセッサ手
段(40)とからなり、このプロセッサ手段(40)が、何れの
トレーニング信号がより低い値の誤差信号を生じさせる
かに依存して、前記第１及び第２のトレーニング信号の
結果として生じる誤差信号に応じて前記フィルタ手段(4
6)の特性の初期値を前記第１又は第２の方向に調節する
ことを特徴とする、ディスク・ドライブ・アクチュエー
タのための適応制御システム。 - 【請求項２】 前記制御可能なフィルタ手段(46)が、前記
プロセッサ手段(40)により構成され、該プロセッサ手段
(41)が、前記制御可能なフィルタ手段(46)の動作を制御
する係数を調節することにより該制御可能なフィルタ手
段(46)の変更を行う、請求項１に記載のディスクドライ
ブ。 - 【請求項３】 前記プロセッサ手段(40)が、トレーニング
信号に応じて生成された前記の各誤差信号毎に、誤差信
号の絶対値の時間についての積分値（ＩＴＡＥ）を導出
し、 変更されたフィルタ係数に関する複数の導出された
ＩＴＡＥ間の傾斜を決定し、及び該決定された傾斜と反
対の方向に前記フィルタ係数を修正することにより前記
フィルタ手段(46)を調節することによって、前記誤差信
号の何れが一層低い値のものであるかを決定する、請求
項２に記載のディスクドライブ。 - 【請求項４】 前記プロセッサ手段(40)が、学習ファクタ
によって前記フィルタ係数の修正を行う、請求項３に記
載のディスクドライブ。 - 【請求項５】 前記学習ファクタが、前記複数の導出され
たＩＴＡＥ値間の前記傾斜の変化率から値が導出される
定数により更に減算される、請求項４に記載のディスク
ドライブ。 - 【請求項６】 前記トレーニング信号が、等しい値の階段
関数である、請求項５に記載のディスクドライブ。 - 【請求項７】 前記フィルタ特性が、利得値を決定する係
数である、請求項３に記載のディスクドライブ。 - 【請求項８】 前記フィルタ特性が、ゼロ周波数位置を決
定する係数である、請求項３に記載のディスクドライ
ブ。 - 【請求項９】 前記フィルタ特性が、ポール周波数位置を
決定する係数である、請求項３に記載のディスクドライ
ブ。
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