JP4612603B2 - シーク制御方法、シーク制御装置および媒体記憶装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施の形態の媒体記憶装置の構成図、図2は、図1の磁気ディスクの位置信号の配置図、図3は、図1及び図2の磁気ディスクの位置信号の構成図、図4は、シーク制御の制御遷移図である。
図5は、本発明の位置制御系の第1の実施の形態のブロック図であり、図1のMCU14が実行する位置決め制御系のブロック図である。図6は、図5の段差解消目標軌道の説明図、図7は、図5乃至図6の電流段差解消動作の説明図である。
図8は、図5のフォローイング用コントローラ22のブロック図であり、現在オブザーバを使用した二自由度位置制御系を示す。先ず、現在オブザーバを説明する。磁気ディスク装置のアクチュエータは、回転型である。しかし、次式(1)の形の直進型アクチュエータの状態方程式に変換して表現できる。尚、xは位置(m)、vは速度(m/s),uは電流(Ampere)、Blは力定数(N/m)、mは等価質量(kg)、uは出力、sはラプラス演算子である。
図14は、本発明の位置制御系の第2の実施の形態のブロック図であり、図5及び図8で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。二自由度制御の利点の一つは、シーク制御とフォローイング制御とを、同一の構成で実現する点である。この実施の形態は、図5の基本構成において、シークコントローラ24とフォローイングコントローラ22とを、1つの現在オブザーバで構成したものである。
図17は、本発明の位置制御系の第3の実施の形態のブロック図であり、図5、図8及び図14で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。前述の式(13)乃至式(19)においては、電流段差Udiffから段差解消軌道r‘(n)を生成していたが、電流段差そのものを電流軌道として供給することもできる。即ち、式(14)を下記式(20)に変形し、電流で段差解消軌道を供給する。
図19は、本発明の位置制御系の第4の実施の形態のブロック図であり、現在オブザーバのみ示してある。この実施の形態は、サンプルサーボ制御では、サンプル時刻から出力されるまで、計算時間やアナログドライバ回路の遅延により、遅延する。いわゆる出力遅延が生じる。
図20は、本発明の二自由度位置制御系の第5の実施の形態のブロック図である。マルチレート制御は、1サンプルで、2回又は3回、電流を変化させるものである。2回変化するものを2倍のマルチレート構成、3回変化するものを3倍のマルチレート構成という。
このように、1回目と同様に、2回目の推定状態を、サンプル時刻に観測した位置誤差で補正することが、マルチレート状態推定である。
前述の実施の形態では、位置制御を、磁気ディスク装置のヘッド位置決め装置の適用の例で説明したが、光ディスク装置等の他のディスク装置にも適用できる。又、外乱モデルを考慮しているが、外乱モデルを考慮しない場合にも、採用できる。
2 スピンドルモータの回転軸
3 ヘッド
4 ディスク
5 スピンドルモータ
6 アクチュエータのVCM駆動回路
7 位置復調回路
8 スピンドルモータの駆動回路
9 バス
10 データの記録再生回路
11 ハードディスクコントローラ
12 MCUのRAM
13 MCUのROM
14 マイクロコントローラユニット
15 ハードディスクコントローラのRAM
16 位置信号
20 位置制御装置
22 フォローイングコントローラ
24 シークコントローラ
26 整定判定部
28 電流段差解消軌道生成部
40 プラント
Claims (10)
- 対象物を目標位置に、アクチュエータによりシーク制御するシーク制御方法において、
前記対象物の目標位置と前記対象物の現在位置とから位置誤差を演算するステップと、
前記位置誤差に従い、シーク制御を実行するステップと、
前記目標位置近傍に到達したことを検出して、前記シーク制御からフォローイング制御に切り替え、フォローイング制御を実行するステップとを有し、
前記フォローイング制御を実行するステップは、
前記切り替え直前のシーク制御での制御電流と前記切り替え後のフォローイング制御での制御電流との差に基づく電流段差を解消する目標位置を初期値とする目標軌道を生成するステップと、
前記目標軌道と前記フォローイング制御での位置誤差とに基づいて、現在オブザーバ制御を使用した二自由度制御により前記フォローイング制御を実行するステップとを有する
ことを特徴とするシーク制御方法。 - 前記目標軌道を生成するステップは、
前記現在オブザーバ制御を使用した二自由度制御により、前記切り替え後の前記フォローイング制御の制御電流を演算するステップと、
前記切り替え前のシーク制御の制御電流と前記演算された前記フォローイング制御の制御電流との差に従う目標軌道を生成するステップとを有する
ことを特徴とする請求項1のシーク制御方法。 - 前記シーク制御を実行するステップは、目標位置までの位置軌道に応じて、前記現在オブザーバ制御を使用した二自由度制御により、制御電流を演算するステップを有する
ことを特徴とする請求項1のシーク制御方法。 - 記憶媒体のデータを少なくとも読み取るヘッドと、
前記記憶媒体の所定位置に、前記ヘッドを位置決めするアクチュエータと、
前記ヘッドの目標位置と前記ヘッドから得た現在位置とから位置誤差に従い、シーク制御を実行し、前記目標位置近傍に到達したことを検出して、前記シーク制御からフォローイング制御に切り替え、フォローイング制御を実行する制御ユニットとを有し、
前記制御ユニットは、前記切り替え直前のシーク制御での制御電流と前記切り替え後の前記フォローイング制御での制御電流との差に基づく電流段差を解消する目標位置を初期値とする目標軌道を生成し、前記目標軌道と前記フォローイング制御での位置誤差とに基づいて、現在オブザーバ制御を使用した二自由度制御によりフォローイング制御を実行する
ことを特徴とする媒体記憶装置。 - 前記制御ユニットは、前記現在オブザーバ制御を使用した二自由度制御により、前記切り替え後の前記フォローイング制御の制御電流を演算し、前記切り替え前のシーク制御の制御電流と前記演算された前記フォローイング制御の制御電流との差に従う目標軌道を生成する
ことを特徴とする請求項4の媒体記憶装置。 - 前記制御ユニットは、目標位置までの位置軌道に応じて、前記現在オブザーバ制御を使用した二自由度制御により、制御電流を演算して、シーク制御する
ことを特徴とする請求項4の媒体記憶装置。 - 対象物を目標位置に、アクチュエータによりシーク制御するシーク制御装置において、
前記対象物の目標位置と前記対象物の現在位置とから位置誤差を演算するブロックと、
前記位置誤差に従い、シーク制御を実行し、前記目標位置近傍に到達したことを検出して、前記シーク制御からフォローイング制御に切り替え、フォローイング制御を実行する制御ユニットとを有し、
前記制御ユニットは、前記切り替え直前のシーク制御での制御電流と前記切り替え後の前記フォローイング制御での制御電流との差に基づく電流段差を解消する目標位置を初期値とする目標軌道を生成し、前記目標軌道と前記フォローイング制御での位置誤差とに基づいて、現在オブザーバ制御を使用した二自由度制御によりフォローイング制御を実行する
ことを特徴とするシーク制御装置。 - 前記制御ユニットは、前記現在オブザーバ制御を使用した二自由度制御により、前記切り替え後の前記フォローイング制御の制御電流を演算し、前記切り替え前のシーク制御の制御電流と前記演算された前記フォローイング制御の制御電流との差に従う目標軌道を生成する
ことを特徴とする請求項7のシーク制御装置。 - 前記制御ユニットは、目標位置までの位置軌道に応じて、前記現在オブザーバ制御を使用した二自由度制御により、制御電流を演算して、シーク制御する
ことを特徴とする請求項7のシーク制御装置。 - 前記制御ユニットは、前記切り替え前のシーク制御の制御電流と前記切り替え後の前記フォローイング制御での制御電流との差を演算し、前記差に従い、目標位置軌道を生成する
ことを特徴とする請求項7のシーク制御装置。
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