JP4802060B2 - ヘッド位置決め制御方法、ヘッド位置決め制御装置およびディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスク装置のヘッド位置決め制御方法、ヘッド位置決め制御装置及びディスク装置に関し、特に、外部振動及びディスクの偏心による位置ずれを抑制するためのヘッド位置決め制御方法、ヘッド位置決め制御装置及びディスク装置に関する。

ディスク装置、例えば、磁気ディスク装置や光ディスク装置において、ヘッドをディスクの目標トラックに正確に位置決めすることが記録密度向上のために極めて重要である。

この位置決め制御において、ディスクに対するヘッドの位置精度を阻害する種々の要因がある。特に、ディスクの偏心は、ヘッドの位置精度悪化の原因となる。このようなディスクの偏心にヘッドを追従制御するために、偏心推定オブザーバを用いて、偏心補正する方法が提案されている（例えば、特許文献１または特許文献２）。

このような偏心推定オブザーバは、状態推定ゲインＡ，Ｂ，Ｃ，Ｆ，Ｌを使用して、実際の位置誤差と、推定した位置誤差との誤差から、アクチュエータの制御値を計算し、次サンプルの状態量（位置、速度、バイアス値、偏心量を計算する。

ここで、推定ゲインＬは、位置推定ゲインＬ１，速度推定ゲインＬ２，バイアス推定ゲインＬ３，偏心推定ゲインＬ４，Ｌ５からなる。そして、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、コントローラ自体の特性であり、Ｌ４，Ｌ５は、周期性外乱である偏心に対する応答特性を示す。
特開平７−５００７５ 特開２０００−２１１０４

このような位置決め制御系において、偏心成分以外の外部振動に追従するような位置決め制御が望まれている。即ち、ディスク装置の記録密度の高密度化に伴い、外部振動によるヘッドの位置決め精度への影響が無視できなくなっている。又、ディスク装置の利用拡大に伴い、モバイル機器、例えば、携帯端末、携帯電話、携帯型ＡＶ機器に搭載されおり、広い範囲の外乱周波数に適応することも要求されている。

従来技術でも、推定ゲインを高めて、偏心以外の外乱への追従性能を高めることができるが、このようにすると、外乱抑圧域の幅を広げる必要が生じる。このような外乱や偏心の補正制御は、元となるコントローラの特性を阻害しない範囲で行うことが必要である。

偏心補正制御は、元となるコントローラの特性により、定数が最適化される。一方、偏心以外の外乱を抑圧する特性を持たせた場合に、偏心補正制御の特性と、外乱補正制御の特性とが、個別となり、外乱補正制御の特性に応じて、偏心補正制御の特性を変更しないと、元のコントローラの制御特性が変化するという問題があった。

従って、本発明の目的は、偏心補正制御と外乱補正制御との干渉を防止し、偏心補正制御及び外乱補正制御して、ヘッド位置を制御するためのヘッド位置決め制御方法、ヘッド位置決め制御装置及びディスク装置を提供することにある。

又、本発明の他の目的は、元のコントローラの制御特性を損なうことなく、偏心補正制御と外乱補正制御とを適切に実行して、ヘッドの振動を防止するためのヘッド位置決め制御方法、ヘッド位置決め制御装置及びディスク装置を提供することにある。

更に、本発明の他の目的は、元のコントローラの制御特性を損なうことなく、偏心と外乱の周波数に適応して、ヘッドの追従性能を向上するためのヘッド位置決め制御方法、ヘッド位置決め制御装置及びディスク装置を提供することにある。

更に、本発明の他の目的は、オブザーバの制御特性を損なうことなく、偏心及び外乱の周波数に適応して、ヘッドのリード／ライト特性を改善するためのヘッド位置決め制御方法、ヘッド位置決め制御装置及びディスク装置を提供することにある。

本発明のヘッド位置決め制御方法は、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を演算するステップと、前記位置誤差に従い、アクチュエータの制御値を演算するステップと、前記位置誤差に従い、ディスク記憶媒体の複数の偏心周波数の偏心補正値を演算するステップと、前記位置誤差に従い、外乱周波数を推定するステップと、前記推定された外乱周波数を用いて、所望の外乱周波数の外乱抑圧値を演算するステップと、前記制御値と前記偏心補正値と前記外乱抑圧値から前記アクチュエータの駆動値を演算するステップと、前記外乱周波数と前記複数の偏心周波数が干渉するかを検出するステップと、前記干渉することを検出した場合に、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算をオフする、又は前記所望の外乱周波数をシフトする干渉防止ステップとを有する。

又、本発明のディスク装置は、ディスク記憶媒体のデータを少なくとも読み取るヘッドと、前記ディスク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を演算し、前記位置誤差に従い、前記アクチュエータの制御値と前記ディスク記憶媒体の複数の偏心周波数の偏心補正値とを演算し、前記位置誤差に従い、外乱周波数を推定し、前記推定された外乱周波数を用いて、所望の外乱周波数の外乱抑圧値を演算し、前記制御値と前記偏心補正値と前記外乱抑圧値から前記アクチュエータの駆動値を演算する制御ユニットとを有し、前記制御ユニットは、前記外乱周波数と前記複数の偏心周波数が干渉するかを検出し、前記干渉することを検出した場合に、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算をオフする、又は前記所望の外乱周波数をシフトする。

又、本発明のヘッド位置決め制御装置は、ディスク記憶媒体のデータを少なくとも読み取るヘッドを、アクチュエータを制御して、前記ディスク記憶媒体の所定位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置において、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を演算し、前記位置誤差に従い、前記アクチュエータの制御値と前記ディスク記憶媒体の複数の偏心周波数の偏心補正値とを演算し、前記位置誤差に従い、外乱周波数を推定し、前記推定された外乱周波数を用いて、所望の外乱周波数の外乱抑圧値を演算し、前記制御値と前記偏心補正値と前記外乱抑圧値から前記アクチュエータの駆動値を演算する処理ユニットと、前記外乱周波数と前記複数の偏心周波数が干渉するかを検出し、前記干渉することを検出した場合に、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算をオフする、又は前記所望の外乱周波数をシフトする干渉防止ユニットとを有する。

ヘッド位置決め制御系で、偏心補正と外乱抑圧制御を行う場合に、外乱抑圧周波数を検出して、その近傍の偏心補正周波数の偏心補正制御のフィードバックをオフする、又は外乱抑圧周波数を偏心補正周波数からシフトすることにより、偏心補正と外乱抑圧の干渉を防止でき、不安定な偏心補正を防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態を、ディスク装置、位置制御系の第１の実施の形態、第１の実施の形態のオブザーバ構成、第２の実施の形態、第３の実施の形態、第４の実施の形態、第５の実施の形態、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。

＊ディスク装置＊
図１は、本発明の一実施の形態のディスク装置の構成図、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、図１のヘッド位置制御の説明図である。

図１は、ディスク装置として、磁気ディスク装置を示す。図１に示すように、磁気記憶媒体である磁気ディスク４が、スピンドルモータ５の回転軸２に設けられている。スピンドルモータ５は、磁気ディスク４を回転する。アクチュエータ（ＶＣＭ）１は、先端に磁気ヘッド３を備え、磁気ヘッド３を磁気ディスク４の半径方向に移動する。

アクチュエータ１は、回転軸を中心に回転するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）で構成される。図では、磁気ディスク装置に、２枚の磁気ディスク４が搭載され、４つの磁気ヘッド３が、同一のアクチュエータ１で同時に駆動される。

磁気ヘッド３は、リード素子と、ライト素子とからなる。磁気ヘッド３は、スライダに、磁気抵抗（ＭＲ）素子を含むリード素子を積層し、その上にライトコイルを含むライト素子を積層して、構成される。

位置検出回路７は、磁気ヘッド３が読み取った位置信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。リード／ライト（Ｒ／Ｗ）回路１０は、磁気ヘッド３の読み取り及び書込みを制御する。スピンドルモータ（ＳＰＭ）駆動回路８は、スピンドルモータ５を駆動する。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）駆動回路６は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１に駆動電流を供給し、ＶＣＭ１を駆動する。

マイクロコントローラ（ＭＣＵ）１４は、位置検出回路７からのデジタル位置信号から現在位置を検出（復調）し、検出した現在位置と目標位置との誤差に従い、ＶＣＭ駆動指令値を演算する。即ち、位置復調と図５以下で説明する外乱抑圧を含むサーボ制御を行う。リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１３は、ＭＣＵ１４の制御プログラム等を格納する。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２は、ＭＣＵ１４の処理のためのデータ等を格納する。

ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１１は、サーボ信号のセクタ番号を基準にして，１周内の位置を判断し，データを記録・再生する。バッファ用ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５は、リードデータやライトデータを一時格納する。ＨＤＣ１１は、ＵＳＢ，ＡＴＡやＳＣＳＩ等のインターフェイスＩＦで、ホストと通信する。バス９は、これらを接続する。

図２に示すように、磁気ディスク４には、外周から内周に渡り、各トラックにサーボ信号（位置信号）１６が、円周方向に等間隔に配置される。尚、各トラックは、複数のセクタで構成され、図２の実線は、サーボ信号１６の記録位置を示す。図３に示すように、位置信号は，サーボマークＳｅｒｖｏ Ｍａｒｋと、トラック番号Ｇｒａｙ Ｃｏｄｅと、インデックスＩｎｄｅｘと、オフセット情報（サーボバースト）ＰｏｓＡ，ＰｏｓＢ，ＰｏｓＣ，ＰｏｓＤとからなる。尚、図３の点線は、トラックセンターを示す。

図３の位置信号をヘッド３で読み取り、トラック番号Ｇｒａｙ Ｃｏｄｅとオフセット情報ＰｏｓＡ，ＰｏｓＢ，ＰｏｓＣ，ＰｏｓＤを使い，磁気ヘッドの半径方向の位置を検出する。さらに、インデックス信号Ｉｎｄｅｘを元にして，磁気ヘッドの円周方向の位置を把握する。

例えば，インデックス信号を検出したときのセクタ番号を０番に設定し、サーボ信号を検出する毎に、カウントアップして、トラックの各セクタのセクタ番号を得る。このサーボ信号のセクタ番号は，データの記録再生を行うときの基準となる。尚、インデックス信号は、１周に１つである、又、インデックス信号の代わりに、セクタ番号を設けることもできる。

図４は、図１のＭＣＵ１４が行うアクチュエータのシーク制御例である。図１の位置検出回路７を通じて、ＭＣＵ１４が、アクチュエータの位置を確認して，サーボ演算し、適切な電流をＶＣＭ１に供給する。図５では、あるトラック位置から目標トラック位置へヘッド３を移動するシーク開始時からの制御の遷移と、アクチュエータ１の電流、アクチュエータ(ヘッド）の速度、アクチュエータ(ヘッド）の位置を示す。

即ち、シーク制御は、コアース制御、整定制御及びフォローイング制御と遷移することで，目標位置まで移動させることができる。コアース制御は、位置制御又は速度制御であり、整定制御、フォローイング制御は、基本的に位置制御であり、いずれも、ヘッドの現在位置を検出する必要がある。

このような，位置を確認するためには，前述の図２のように、磁気ディスク上にサーボ信号を事前に記録しておく。即ち、図３に示したように、サーボ信号の開始位置を示すサーボマーク，トラック番号を表すグレイコード，インデックス信号，オフセットを示すＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤといった信号が記録されている。この信号を磁気ヘッドで読み出し、このサーボ信号を、位置検出回路７が、デジタル値に変換する。

＊位置決め制御系の第１の実施の形態＊
図５は、図１のＭＣＵ１４が実行する外乱を抑圧する位置決め制御系の第１の実施の形態のブロック図である。この位置決め制御系は、偏心及び外乱周波数を検出し、周期性の外乱を適応制御により、抑圧するための制御系である。

演算器１００は、与えられた目標位置ｒと観測位置ｙとの位置誤差ｅを演算する。この位置誤差ｅを、フィードバック制御を行うコントローラ１０２（Ｃｎ）に入力する。コントローラ１０２は、周知のＰＩＤ制御、ＰＩ制御＋ＬｅａｄＬａｇ、オブザーバ制御により、制御電流値Ｕｎを出力する。

このコントローラ１０２に対して、外乱の周波数を推定する周波数推定器（ω推定）１０６と、適応制御により、特定の周波数の外乱を抑圧するための補償器（Ｃｄ）１０４を付加する。

又、コントローラ１０２に対し、ディスク４の１次、２次、・・・、ｎ次偏心の補償を行う偏心補正ブロック１１０−１，１１０−２、・・・、１１０−ｎを設ける。各偏心補正ブロック１１０−１，１１０−２、・・・、１１０−ｎは、位置誤差ｅから偏心の１次周波数（例えば、９０Ｈｚ），２次周波数（例えば、１８０Ｈｚ）、・・・、ｎ次周波数（例えば、９０＊ｎＨｚ）を抽出し、その偏心周波数に追従するような偏心追従制御電流値を出力する。

この各偏心補正ブロック１１０−１，１１０−２、・・・、１１０−ｎの入力側には、位置誤差ｅの入力をオン／オフするスイッチ１１２−１，１１２−２、・・・、１１２−ｎが設けられる。又、周波数推定器（ω推定）１０６で推定された外乱周波数ωを受け、この周波数と干渉する偏心補正周波数の偏心補正ブロックのスイッチ１１２−１，１１２−２、・・・、１１２−ｎのオン／オフ制御する偏心制御オフ制御ブロック１１４を設ける。

コントローラ１０２（Ｃｎ）の出力Ｕｎと、補償器１０４（Ｃｄ）の出力Ｕｄと、偏心補正ブロック１１０−１，１１０−２、・・・、１１０−ｎの偏心追従制御電流値の和Ｕｈとの和Ｕを、演算器１０８で演算し、制御対象１０３（Ｐ）に、制御電流として供給する。これにより、制御対象１０３であるアクチュエータ１に駆動されるヘッド３は、偏心及び外乱に追従するように、位置制御される。即ち、装置が外乱で、振動するため、磁気ディスク４に対し、ヘッド３も外乱に追従するよう位置制御され、又、磁気ディスク４の偏心にヘッド３が追従するように位置制御され、ヘッド３と磁気ディスク４の位置関係は、変化しない。

この周波数推定器１０６は、位置誤差ｅを基に、外乱の角周波数ω（＝２πｆ）を推定し、補償器１０４の外乱周波数抑圧の伝達関数に、導入する。補償器１０４は、位置誤差ｅと、この推定角周波数ωとから正弦波の漸化式（適応制御式）を計算し、補償電流出力Ｕｄを計算する。

このように、ある範囲の未知周波数の外乱にも対応させるべく、外乱の周波数を検出し、未知周波数の抑圧を行う。この未知の周波数を推定し、未知周波数の外乱を抑圧する方法としては、正弦波の漸化式を仮定したものや、前述の誤差信号ｅを基に、適応則を導入して、制御対象の駆動量を補正するものが、適用できる。更に、誤差信号ｅから未知の周波数を推定し、位置レベルでの外乱抑圧信号を生成し、その誤差信号を補正し、コントローラに入力するものも適用できる。

次に、図６乃至図１３を参照して、図５の位置決め制御系の動作を説明する。図６は、偏心補正も外乱補償特性も有しない場合の位置決め制御系の開ループ特性のゲイン特性図である。即ち、横軸に周波数（Ｈｚ）、縦軸にゲイン（ｄＢ）をとった場合のコントローラ１０２のゲイン特性ＧＣを示す図である。

これに、偏心補正を加えると、図６の特性は、図７の偏心補正を有するが、外乱補償特性を有しない場合の位置決め制御系の開ループ特性のゲイン特性図となる。ここでは、１０次の偏心補正を加えたものを示し、偏心補正は、回転周波数の整数倍の周波数でゲインを無限大とするものである。従って、図７に示すように、図６のゲイン特性ＧＣに、回転周波数の整数倍（１倍、２倍、・・・）の周波数で、ゲインが無限大の特性ｈ１、ｈ２、ｈ３、・・・、ｈ１０が追加される。

一方、図６のゲイン特性に、ある外乱補償のためのノッチフィルタ状のループ整形を加える場合には、図８の偏心補正は有しないが外乱補償特性を有する場合の位置決め制御系の開ループ特性のゲイン特性図となる。即ち、外乱補償特性ＬＳは、ゲインを持ち上げる周波数を、設定に応じて又は適応的に調整する。

図７のゲイン特性と図８のゲイン特性を重ね合わせと、図９のゲイン特性となる。即ち、外乱補償特性ＬＳと、その抑圧幅の偏心補正周波数とが重複する特性を示す。例えば、図９では、３次、４次、５次の偏心補正周波数のゲイン特性ｈ３、ｈ４、ｈ５が、外乱補償特性ＬＳと重複する。

同様に、図１０に示すように、外乱補償周波数特性ＬＳ−１が、別の周波数域に設定又は適応する場合には、図９と同様に、６次、７次、８次の偏心補正周波数のゲイン特性ｈ６、ｈ７、ｈ８が、外乱補償特性ＬＳ−１と重複する。

この事は、この重複範囲の周波数域で、偏心補正と外乱補償とが干渉する。偏心補正は、前述のように、特定のＲＲＯ（Repeatable Run Out）次数の周波数に対し、ゲインを無限大にして、偏心追従する。一方、外乱の周波数は、装置にとって、未知の周波数であり、且つ外乱補償の抑圧周波数域は、幅をもち、ゲインを無限大でなく、上げるものであるから、偏心補正特性は、重複範囲において、外乱補償特性に従うことになる。

このため、干渉により、有効な偏心補正が困難となり、最悪の場合に、収束せず、発散するおそれがある。本発明では、偏心制御オフ制御ブロック１１４が、周波数推定器（ω推定）１０６で推定された外乱周波数ωを受け、この周波数と干渉する偏心補正周波数の偏心補正ブロックのスイッチ１１２−１，１１２−２、・・・、１１２−ｎのオン／オフ制御する。

即ち、外乱補償周波数によって、安定な偏心制御が期待できないＲＲＯ次数の偏心制御ブロックのフィードバックスイッチをオフとし、偏心補償と外乱補償との干渉を防止するものである。図９の例では、３次、４次、５次の偏心補正周波数のゲイン特性ｈ３、ｈ４、ｈ５が、外乱補償特性ＬＳと重複するため、３次、４次、５次の偏心補正ブロック１１０−３，１１０−４，１１０−５のフィードバックスイッチ１１２−３，１１２−４，１１２−５をオフとする。そして、３次、４次、５次の偏心補正ブロック１１０−３，１１０−４，１１０−５は、オフされる以前の偏心補正電流値を出力する。

同様に、図１０の例では、外乱補償周波数特性ＬＳ−１が、６次、７次、８次の偏心補正周波数のゲイン特性ｈ６、ｈ７、ｈ８と重複するため、６次、７次、８次の偏心補正ブロック１１０−６，１１０−７，１１０−８のフィードバックスイッチ１１２−６，１１２−７，１１２−８をオフとする。そして、６次、７次、８次の偏心補正ブロック１１０−６，１１０−７，１１０−８は、オフされる以前の偏心補正電流値を出力する。

又、位相変化も問題となる。図１１は、２次（１８０Ｈｚ）のＲＲＯ補正の場合の周波数（Ｈｚ）対ゲイン（ｄＢ）のボード線図（上段）と、周波数（Ｈｚ）対位相（ｄｅｇ）のボード線図（下段）である。これに対し、図１２は、２００Ｈｚの外乱抑圧した場合の周波数（Ｈｚ）対ゲイン（ｄＢ）のボード線図（上段）と、周波数（Ｈｚ）対位相（ｄｅｇ）のボード線図（下段）である。更に、図１３は、４００Ｈｚの外乱抑圧した場合の周波数（Ｈｚ）対ゲイン（ｄＢ）のボード線図（上段）と、周波数（Ｈｚ）対位相（ｄｅｇ）のボード線図（下段）である。

図１２及び図１３の位相特性を見ると、図１１の偏心補正周波数１８０Ｈｚ付近の位相は、図１２では、「−１３５ｄｅｇ」、図１３では、「−１８０ｄｅｇ」であるから、位相変化は、５０度異なる。

又、図１２の２００Ｈｚの抑圧の場合には、図１１の偏心補正周波数１８０Ｈｚに近接している分、位相の変化が大きくなっている。このため、この位相の変化の影響を防止するには、外乱抑圧周波数近傍の偏心周波数の偏心制御をオフすることは、有効である。

この偏心制御オフ制御部１１４は、周波数推定器１０６からの推定外乱周波数ω（＝２πｆ）を受け、ここでは、その推定外乱周波数を中心に、その周波数の近傍の３つの偏心補正周波数の制御をオフする。ここでは、周波数近傍の３つのオフしているが、外乱抑圧の周波数特性の形状により、１つ、２つ、４つ等でも良い。

このように、複数の次数の偏心補正を行う場合に、外乱抑圧周波数を検出して、その近傍の偏心補正周波数の偏心補正制御のフィードバックをオフすることにより、偏心補正と外乱抑圧の干渉を防止でき、不安定な偏心補正を防ぐことができる。即ち、偏心補正の正確性より、不安定な偏心補正を行うことが、位置決め制御系への弊害が大きいため、干渉防止を行う。

＊第１の実施の形態のオブザーバの構成＊
図１４は、図５の本発明の第１の実施の形態の位置決め制御系を、現在オブザーバで構成した構成図である。現在オブザーバは、下記式（１）、（２）、（３）で示される。

この現在オブザーバは、コントローラのモデルと外乱のモデルが一体化されている。外乱のモデルをコントローラのモデルと別に設計するのは、外乱モデルを分離した構成が望ましい。即ち、図１４に示す現在オブザーバは、上記式（１）と、下記式（４）、（５）、（６）、（７）とで示されるオブザーバである。

アナログ制御系からデジタル制御系へと変換する際に，オブザーバのモデルを修正することにより、式（４）、（５）、（６）、（７）のように、外乱を分離した構成が実現できる。

図１４において、図５と同一のものは、同一の記号で示してあり、図５と同様に、第１の演算ブロック１００は、ヘッド３が読み取った前述のサーボ情報を復調して得た観測位置ｙ［ｋ］から目標位置ｒを差し引き、実位置誤差ｅｒ［ｋ］を演算する。この実位置誤差は、コントローラ１０２のモデルに入力される。

コントローラ１０２のモデルでは、第２の演算ブロック３２は、実位置誤差ｅｒ［ｋ］からオブザーバの推定位置ｘ［ｋ］との推定位置誤差ｅ［ｋ］を演算する。

この推定位置誤差ｅ［ｋ］は、状態推定ブロック３４に入力され、推定ゲインＬａ（Ｌ１，Ｌ２）を用いて、推定修正値（式（１）の右辺）が、演算される。そして、遅延ブロック４６から状態量（式（１）の左辺）と加算ブロック３６で加算され、式（１）のように、推定位置ｘ［ｋ］，推定速度ｖ［ｋ］を得る。

この推定値のｘ［ｋ］，ｖ［ｋ］は、第４の演算ブロック３８で、状態フィードバックゲイン（一Ｆａ＝Ｆ１，Ｆ２）を乗算され、式（４）のように、アクチュエータ１の第１の駆動値ｕ［ｋ］を得る。一方、加算ブロック３６からの式（１）の推定値ｘ［ｋ］，ｖ［ｋ］は、第５の演算ブロック４２で、推定ゲインＡａ（式（６）の２×２の（１，０）の行列）を乗じられ、第４の演算ブロック３８の駆動値ｕ［ｋ］は、第６の演算ブロック４０で、推定ゲインＢａ（式（６）のｕ［ｋ］に乗じる値）を乗じられる。両乗算結果は、加算ブロック４４で、加算され、式（６）の次のサンプルの推定状態量ｘ［ｋ＋１］，ｖ［ｋ＋１］を得る。

この次のサンプルの推定状態量は、前述のように、遅延ブロック４６に入力し、状態推定ブロック３４の推定修正値で、修正される。そして、加算ブロック３６からの式（１）の推定値は、第７の演算ブロック４８で、推定位置ｘ［ｋ］が取り出され、前述の第２の演算ブロック３２に入力する。

又、推定位置誤差ｅ［ｋ］は、外乱補償器１０４に入力する。外乱補償器１０４では、状態推定ブロック５１が、推定位置誤差ｅ［ｋ］に、推定ゲインＬｄ１（Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）を用いて、推定修正値（式（１）の右辺）を、演算する。そして、遅延ブロック５２から状態量（式（１）の左辺）と加算ブロック５６で加算され、式（１）のように、推定外乱抑圧値ｂ［ｋ］，ｚ１［ｋ］，ｚ２［ｋ］を得る。

この推定値ｂ［ｋ］，ｚ１［ｋ］，ｚ２［ｋ］は、第８の演算ブロック５８で、状態フィードバックゲイン（Ｆｄ１＝Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５）を乗算され、式（５）のように、アクチュエータ１の外乱抑圧駆動値を得る。一方、加算ブロック５６からの式（１）の推定値ｂ［ｋ］，ｚ１［ｋ］，ｚ２［ｋ］は、第９の演算ブロック５４で、推定ゲインＡｄ１（式（７）のｂ［ｋ］のゲイン及び２×２のＡ行列のゲイン）を乗じられ、遅延ブロック５２に入力し、次のサンプルの推定値ｂ［ｋ＋１］，ｚ１［ｋ＋１］，ｚ２［ｋ＋１］を得る。

又、偏心制御ブロック１１０−１，１１０−２、・・・、１１０−ｎも、外乱補償器１０４と同様のオブザーバで構成される。偏心制御ブロック１１０−１は、状態推定ブロック６１が、推定位置誤差ｅ［ｋ］に、偏心の推定ゲインＬｒ１（Ｌ６，Ｌ７）を用いて、同様に、偏心推定修正値（式（１）の右辺）を、演算する。そして、遅延ブロック６２から状態量（式（１）の左辺）と加算ブロック６６で加算され、式（１）と同様に、推定偏心抑圧値ｚｈ１［ｋ］，ｚｈ２［ｋ］を得る。

この推定値ｚｈ１［ｋ］，ｚｈ２［ｋ］は、第１０の演算ブロック６８で、状態フィードバックゲイン（Ｆｒ１）を乗算され、式（５）のように、アクチュエータ１の偏心追従駆動値を得る。一方、加算ブロック６６からの式（１）の推定値ｚｈ１［ｋ］，ｚｈ２［ｋ］は、第１１の演算ブロック６４で、推定ゲインＡｒ１（式（７）の２×２のＡ行列のゲイン）を乗じられ、遅延ブロック６２に入力し、次のサンプルの推定値ｚｈ１［ｋ＋１］，ｚｈ２［ｋ＋１］を得る。

他の偏心制御ブロック１１０−２，１１０−３、・・・、１１０−ｎも、偏心制御ブロック１１０−１と同一の構成であり、推定ゲインが異なる。

外乱加算ブロック１１６は、外乱補償器１０４の外乱抑圧制御値と各偏心補正ブロック１１０−１，１１０−２、・・・、１１０−ｎの偏心追従制御値を加算する。そして、加算ブロック１０８で、駆動値ｕ［ｋ］に、外乱加算ブロック１１６の出力値を差し引き、式（５）の出力駆動値ｕｏｕｔ［ｋ］を得る。

即ち、式（２）、（３）と、式（４）、（５）、（６）、（７）とを比較すると、式（３）の行列で示すゲインを、コントローラモデルと外乱モデルで分離し、式（６）、（７）に展開し、且つ式（２）のゲインＦを、コントローラモデルと外乱モデルで分離し、式（４）、（５）に展開する。式（１）は、形式上で同一であるが、展開された式に沿って、別のブロック３４，５１で計算する。

このような、オブザーバに、外乱適応制御系（ω推定器）１０６を組み込む。外乱抑圧用の適応制御系１０６は、適応則に従い外乱周波数を推定するω推定部２４と、推定周波数（ここでは、角周波数ω）に応じた推定ゲインＬ，Ａを格納するテーブル２２とを有する。ω推定部２４は、下記適応式（８）により、推定位置誤差ｅ［ｋ］から推定角周波数ω１［ｋ］を計算する。

この適応式は、１サンプル前の推定角周波数ω１［ｋ−１］を、外乱推定ゲインＬ４，Ｌ５と、外乱補償器１０４の外乱推定値ｚ１［ｋ］，ｚ２［ｋ］と、推定位置誤差ｅ［ｋ］で、適応的に修正する積分形式のものである。尚、Ｋａは、所定のゲインである。

一方、テーブル２２は、図１５に示すように、各推定角周波数ωの値に応じたＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５と、Ａｄ１（式（７）のａ１１，ａ１２，ａ２１，ａ２２）の値を格納する。このテーブル２２のＬ１，Ｌ２により、状態推定ブロック３４のＬ１，Ｌ２を，テーブル２２のＬ３，Ｌ４，Ｌ５により、状態推定ブロック５１のＬ３，Ｌ４，Ｌ５を、推定角周波数に応じて、変更する。

又、このテーブル２２のａ１１，ａ１２，ａ２１，ａ２２によって、外乱補償器１０４の第５の演算ブロック４２のａ１１，ａ１２，ａ２１，ａ２２（式（７）参照）を、推定角周波数に応じて、変更する。

即ち、外乱（角）周波数ωに応じて，状態フィードバックゲインＦは変化せずに、外乱モデルおよびコントローラモデルの推定ゲインを変化させる。ここで、オブザーバの推定ゲインは，ノッチフィルタ状に整形するための外乱モデルのみなく、その他の全ての推定ゲインも影響を受けることである。すなわち、外乱周波数ωや外乱モデルが変化したら、前記の（１）式の外乱推定ゲインＬ４，Ｌ５のみでなく、位置、速度、バイアスのゲインＬ１，Ｌ２，Ｌ３のすべてが影響を受ける。

特に，外乱モデルを整形フィルタ（図１９で後述する）の形で設計する場合の極配置においてζ2の値が大きい場合、すなわち、図１９で説明するように、周波数特性において、ノッチフィルタ状の抑圧域の幅が広い場合に、影響が大きい。従って、推定ゲインＬ１からＬ５まで，すべての推定ゲインを外乱周波数に応じて変化させる必要がある。

この推定ゲインの値は、事前に、極配置法により計算して、テーブル２２に格納しておく。図１５乃至図１８で説明する。図１５は、テーブル２２の格納値であり、図１６及び図１７は、その推定ゲインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５をグラフ化したものであり、図１８は、外乱モデル値ａ１１，ａ１２，ａ２１，ａ２２をグラフ化したものである。

図１６及び図１７は、外乱周波数を、ディスクの回転周波数で割って、正規化した周波数を、横軸にとり、縦軸は、推定ゲインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５の値である。同様に、図１８は、外乱周波数を、ディスクの回転周波数で割って、正規化した周波数を、横軸にとり、縦軸は、外乱モデル値ａ１１，ａ１２，ａ２１，ａ２２の値である。

図１９の感度関数特性に示すように、ノッチフィルタ状の抑圧特性の中心周波数を，適応制御にて逐次同定しながら変化させる。尚、図１９の上段は、周波数対マグニチュード（ゲイン）の特性図、図１９の下段は、周波数対位相の特性図である。即ち、変動する外乱周波数に応じて、抑圧する周波数を適応制御により制御する。

図１５は、１つの外乱周波数変動に対応する推定ゲインテーブル２２を示している。この際に，前述したように，オブザーバの推定ゲインをすべて修正する必要がある。それに対応するため，図１６乃至図１８で示した外乱周波数ごとに各推定ゲインをテーブルに保持しておく。

ただし，無限個の値を、テーブル２２に保持することはできないため，外乱周波数を、ある決められた周波数ごとに保存しておく。その間の外乱周波数は、補完することで実現する。例えば，図１５では、回転周波数角周波数の整数倍の周波数毎に、値を保持する。

更に、オフセットを除去するには、ω推定に用いる適応則を、式（８）の積分則ではなく，下記式（９）で示す積分＋２重積分の形の適応則に変更することが望ましい。

式（９）では、外乱推定ゲインＬ４，Ｌ５と、外乱推定値ｚ１［ｋ］，ｚ２［ｋ］と、推定位置誤差ｅ［ｋ］で、Ｅ［ｋ］を算出し、このＥ［ｋ］と、１サンプル前のｚ３［ｋ−１］で、ｚ３［ｋ］を算出し、１サンプル前のω１［ｋ−１］に、Ｅ［ｋ］とｚ３［ｋ］を加算して、ω１［ｋ］を求める。即ち、Ｅ［ｋ］による積分と、ｚ３［ｋ］による２重積分の適応則である。尚、Ｋａ、Ｋｂは、所定のゲインである。この２重積分を加えることにより、オフセットが除去される。

このように、元のコントローラの特性をそのまま維持したまま、付加した外乱抑圧用のコントローラのみで適応制御しようとすると、外乱の抑圧域の幅は狭くせざるをえない。即ち、従来の適応制御を変更しても，適応ゲインを小さくせざるをえず、Chirp Signalに対する追従性能の劣化を招く。この実施の形態では、コントローラの特性も変更するため、外乱抑圧幅を広くできる。

また、この実施の形態では、状態フィードバックゲインＦは変化させず，オブザーバの推定ゲインＬのみ変化させている。前述のように、コントローラの極配置を維持するためには、このような構成が好適である。このように、高い適応ゲインを設定においても、乱れることがなく、追従が可能になる。

このように、位置決め制御系を、オブザーバで構成することにより、コントローラ、外乱補償器、偏心補正ブロックの特性を容易に設計できる。

＊位置制御系の第２の実施の形態＊
図２０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る。図２０において、図５に示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。この実施の形態では、１次、２次、３次、・・・、ｎ次の偏心補正ブロックを、フィルタ１１４−１，１１４−２、・・・、１１４−ｎで構成したものである。フィルタの帯域通過特性を、１次、２次、３次、・・・、ｎ次の偏心周波数に設定することにより、フィルタによっても、偏心補正ブロックを構成できる。

この場合に、コントローラ１０２や外乱補償器１０４は、図１４のオブザーバを利用した適応制御系で構成することができる。但し、偏心補正は、適応制御しない。

＊位置制御系の第３の実施の形態＊
図２１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る。図２１において、図５に示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。この実施の形態では、インターフェース回路１１−１（ＨＤＣ１１内）が、外部から目標位置ｒと、外乱抑圧周波数を受け、外乱抑圧周波数を、周波数推定器１０６の初期値（外乱の角周波数の初期値）として、周波数推定器１０６にセットする。従って、補償器１０４には、この初期値から適応制御する。

通常、周波数推定器１０６の初期値は、外乱周波数が未知であることを前提にしているため、追従範囲の真ん中に設定され、位置誤差ｅから徐々に外乱周波数に到達するが、この実施の形態では、既知の外乱周波数を初期値にセットするため、直ちに、既知の外乱周波数からスタートし、以降、周波数が変化しても、推定周波数は、それに追従する。

そして、この外乱抑圧周波数を偏心オフ制御ブロック１１８が受け、１次、２次、３次、・・・、ｎ次の偏心補正ブロック１１０−１，１１０−２、・・・、１１０−ｎの内、この外乱抑圧周波数近傍の偏心周波数補正のためのスイッチ１１２−１，１１２−２、・・・、１１２−ｎをオフする。

このように、外部から外乱抑圧周波数を設定することが有効な場合として、例えば、ディスクドライブメーカーが、セットメーカーに、ディスクドライブを提供し、セットメーカーが、ディスク装置をパーソナルコンピュータや、家電機器に取り付ける場合がある。

この場合に、ディスクドライブメーカーは、ディスクドライブの受ける振動環境は判らず、セットメーカーの取り付け方法や一緒に取り付ける他のユニットとの関連で、振動環境が決まる。従って、セットメーカーが、ディスクドライブを装置に取り付けた後、ディスク装置が受ける外乱周波数を測定し、これを必要時に、外部から設定する場合に有効である。

＊位置制御系の第４の実施の形態＊
図２２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る。図２２において、図５、図２１に示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。この実施の形態では、外部から外乱抑圧周波数をインターフェース回路１１−１が受け、周波数変換器１０６−１にセットする。従って、周波数変換器１０６−１は、この周波数を、前述の推定ゲインに変換し、外乱補償器１０４にセットする。外乱補償器１０４は、この初期値（角周波数）から適応制御する。

従って、この実施の形態では、既知の外乱周波数を初期値にセットするため、直ちに、既知の外乱周波数からスタートし、以降、周波数が変化しても、補償器１０４の補償電流Ｕｄは、それに追従する。

そして、この外乱抑圧周波数を偏心オフ制御ブロック１１８が受け、１次、２次、３次、・・・、ｎ次の偏心補正ブロック１１０−１，１１０−２、・・・、１１０−ｎの内、この外乱抑圧周波数近傍の偏心周波数補正のためのスイッチ１１２−１，１１２−２、・・・、１１２−ｎをオフする。

このように、位置決め制御系が、選択的に抑圧する外乱周波数の設定値に応じて、内部定数（図５、図６の例では、角周波数）または構成を違える手段を備えており、また、外乱周波数はインターフェイス１１−１を通じて、外部から参照または設定が可能とする。

このように、外部から外乱抑圧周波数を設定することが有効な場合として、例えば、磁気ディスクドライブと他の振動源（例えば、光ディスクドライブ、ブザー、バイブレータ等）とを一緒に、装置に搭載する場合がある。

この場合に、ディスクドライブメーカーは、ディスクドライブの受ける振動環境は判らず、セットメーカーの取り付け方法や一緒に取り付ける他のユニットとの関連で、振動環境が決まる。従って、セットメーカーが、ディスクドライブを装置に取り付けた後、ディスク装置が受ける外乱周波数を測定し、これを必要時に、外部から設定する場合に有効である。

＊位置制御系の第５の実施の形態＊
図２３は、本発明の位置制御系の第５の実施の形態のブロック図、図２４は、図２３の実施の形態の説明図である。図２３において、図５に示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。この実施の形態では、１次、２次、３次、・・・、ｎ次の偏心補正ブロック１１０−１，１１０−２、・・・、１１０−ｎの入力段に、スイッチを設けていない。即ち、偏心補正を常時オンとする。その代わりに、周波数シフト回路１２０を設ける。

周波数シフト回路１２０は、周波数推定器１０６が推定した現サンプルの外乱周波数Fd(n)と、１サンプル前の外乱周波数Fd(n-1)を保持しておき、Fd(n)が前記の偏心補正と干渉する条件を満足するならば，現サンプルのFd(n)をプラスまたはマイナス方向にずらすように、周波数推定器１０６に指示する。

この際、正負のどちらにずらすのかは、Fd(n)とFd(n-1)の差分をもとめ，変化方向を調べて確定する。図２４に示すように、周波数シフト回路１２０は、周波数推定器１０６に、設定禁止範囲（回転周波数の整数倍±数Hz）の領域の端の値を設定する。例えば，正方向に変化していれば，Fd(n)は＋方向の端の周波数を設定する。

又、図２１、図２２の外部から外乱周波数Ｆｄを設定された実施の形態にも適用できる。この場合に、周波数シフト回路１２０は、回転周波数をFrroとして、Ｆｄ／Ｆｒｒｏを求める。この解を、整数値Ｘに丸め、両者の差分をとり、その絶対値を求める。即ち、abs(X - Fd/Frro)を計算する。

この絶対値の値が、指定値よりも小さいならば，かつ整数値Ｘが偏心補正で対象とする周波数であるならば，外乱周波数Ｆｄをずらし，指定範囲外になるようにする。この指定範囲は、たとえば数Hzの値とする。

このように，偏心補正をオフせずに、外乱周波数をずらす方法で想定しているのは，回転周波数の整数倍±数Ｈｚ，例えば１Ｈｚや３Ｈｚの領域に、外乱周波数が重ならないようにする，というものである。従って、位相変化による特性劣化はある程度は許容することとなる。

＊他の実施の形態＊
前述の実施の形態では、位置決め制御を、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、外乱周波数の数は、必要に応じて、適宜採用できる。

以上、本発明を、実施の形態で説明したが、本発明は、その趣旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これを本発明の範囲から排除するものではない。

（付記１）ディスク記憶媒体の所定位置に、アクチュエータによりヘッドを位置決め制御するヘッド位置決め制御方法において、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を演算するステップと、前記位置誤差に従い、前記アクチュエータの制御値を演算するステップと、前記位置誤差に従い、前記ディスク記憶媒体の偏心周波数の偏心補正値を演算するステップと、前記位置誤差に従い、所望の外乱周波数の外乱抑圧値を演算するステップと、前記制御値と前記偏心補正値と前記外乱抑圧値から前記アクチュエータの駆動値を演算するステップと、前記外乱周波数と前記複数の偏心周波数が干渉するかを検出するステップと、前記干渉することを検出した場合に、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算をオフする、又は前記所望の外乱周波数をシフトする干渉防止ステップとを有することを特徴とするヘッド位置決め制御方法。

（付記２）前記偏心補正値を演算するステップは、前記位置誤差に従い、前記ディスク記憶媒体の回転周波数の複数の次数の偏心周波数の各々の偏心補正値を演算するステップからなることを特徴とする付記１のヘッド位置決め制御方法。

（付記３）前記外乱抑圧値を演算するステップは、前記位置誤差に従い、適応制御により、前記外乱周波数を推定するステップと、前記推定した外乱周波数に対応したパラメータにより、前記位置誤差から前記外乱抑圧値を演算するステップとからなることを特徴とする付記１のヘッド位置決め制御方法。

（付記４）前記外乱抑圧値を演算するステップは、前記抑圧すべき前記外乱周波数を初期値としてセットするステップと、前記位置誤差に従い、セットされた外乱周波数を初期値として、適応制御により、外乱周波数を推定するステップと、前記推定された外乱周波数に対応したパラメータにより、前記位置誤差から前記外乱抑圧値を演算するステップとからなることを特徴とする付記１のヘッド位置決め制御方法。

（付記５）前記外乱抑圧値を演算するステップは、前記抑圧すべき前記外乱周波数をセットするステップと、前記セットされた外乱周波数に対応したパラメータにより、前記位置誤差から前記外乱抑圧値を演算するステップとからなることを特徴とする付記１のヘッド位置決め制御方法。

（付記６）前記干渉防止ステップは、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算処理の前記位置誤差の入力をオフするステップからなることを特徴とする付記１のヘッド位置決め制御方法。

（付記７）前記干渉防止ステップは、前記位置誤差に従い、所望の外乱周波数の外乱抑圧値を演算する処理の前記外乱周波数を、前記干渉する偏心周波数からシフトするステップからなることを特徴とする付記１のヘッド位置決め制御方法。

（付記８）前記制御値の演算ステップは、前記アクチュエータのモデルのオブザーバ制御により、前記位置誤差と前記オブザーバの推定位置との推定位置誤差に従い、前記アクチュエータの推定ゲインを用いて、状態情報を生成し、前記状態情報から前記アクチュエータの制御値を演算するステップからなり、前記外乱抑圧値を演算するステップは、前記アクチュエータのモデルと分離された前記外乱のモデルのオブザーバ制御により、前記推定位置誤差に従い、前記外乱の推定ゲインを用いて、状態情報を生成し、前記状態情報から前記外乱抑圧値を演算するステップからなることを特徴とする付記１のヘッド位置決め制御方法。

（付記９）ディスク記憶媒体のデータを少なくとも読み取るヘッドと、前記ディスク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を演算し、前記位置誤差に従い、前記アクチュエータの制御値と、前記位置誤差に従い、前記ディスク記憶媒体の偏心周波数の偏心補正値と、前記位置誤差に従い、所望の外乱周波数の外乱抑圧値とを演算し、前記制御値と前記偏心補正値と前記外乱抑圧値から前記アクチュエータの駆動値を演算する制御ユニットとを有し、前記制御ユニットは、前記外乱周波数と前記複数の偏心周波数が干渉するかを検出し、前記干渉することを検出した場合に、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算をオフする、又は前記所望の外乱周波数をシフトすることを特徴とするディスク装置。

（付記１０）前記制御ユニットは、前記位置誤差に従い、前記ディスク記憶媒体の回転周波数の複数の次数の偏心周波数の各々の偏心補正値を演算することを特徴とする付記９のディスク装置。

（付記１１）前記制御ユニットは、前記位置誤差に従い、適応制御により、前記外乱周波数を推定し、前記推定した外乱周波数に対応したパラメータにより、前記位置誤差から前記外乱抑圧値を演算することを特徴とする付記９のディスク装置。

（付記１２）前記制御ユニットは、前記抑圧すべき前記外乱周波数を初期値としてセットし、前記位置誤差に従い、セットされた外乱周波数を初期値として、適応制御により、外乱周波数を推定し、前記推定された外乱周波数に対応したパラメータにより、前記位置誤差から前記外乱抑圧値を演算することを特徴とする付記９のディスク装置。

（付記１３）前記制御ユニットは、セットされた前記抑圧すべき前記外乱周波数に対応したパラメータにより、前記位置誤差から前記外乱抑圧値を演算することを特徴とする付記９のディスク装置。

（付記１４）前記制御ユニットは、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算処理の前記位置誤差の入力をオフすることを特徴とする付記９のディスク装置。

（付記１５）前記制御ユニットは、前記位置誤差に従い、所望の外乱周波数の外乱抑圧値を演算する処理の前記外乱周波数を、前記干渉する偏心周波数からシフトすることを特徴とする付記９のディスク装置。

（付記１６）前記制御ユニットは、前記アクチュエータのモデルのオブザーバ制御により、前記位置誤差と前記オブザーバの推定位置との推定位置誤差に従い、前記アクチュエータの推定ゲインを用いて、状態情報を生成し、前記状態情報から前記アクチュエータの制御値を演算し、且つ前記アクチュエータのモデルと分離された前記外乱のモデルのオブザーバ制御により、前記推定位置誤差に従い、前記外乱の推定ゲインを用いて、状態情報を生成し、前記状態情報から前記外乱抑圧値を演算することを特徴とする付記９のディスク装置。

（付記１７）ディスク記憶媒体のデータを少なくとも読み取るヘッドを、アクチュエータを制御して、前記ディスク記憶媒体の所定位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置において、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を演算し、前記アクチュエータの制御値と、前記位置誤差に従い、前記ディスク記憶媒体の偏心周波数の偏心補正値と、前記位置誤差に従い、所望の外乱周波数の外乱抑圧値とを演算し、前記制御値と前記偏心補正値と前記外乱抑圧値から前記アクチュエータの駆動値を演算する処理ユニットと、前記外乱周波数と前記複数の偏心周波数が干渉するかを検出し、前記干渉することを検出した場合に、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算をオフする、又は前記所望の外乱周波数をシフトする干渉防止ユニットとを有することを特徴とするヘッド位置決め制御装置。

（付記１８）前記処理ユニットは、前記位置誤差に従い、前記ディスク記憶媒体の回転周波数の複数の次数の偏心周波数の各々の偏心補正値を演算することを特徴とする付記１７のヘッド位置決め制御装置。

（付記１９）前記処理ユニットは、前記位置誤差に従い、適応制御により、前記外乱周波数を推定し、前記推定した外乱周波数に対応したパラメータにより、前記位置誤差から前記外乱抑圧値を演算することを特徴とする付記１７のヘッド位置決め制御装置。

（付記２０）前記処理ユニットは、前記抑圧すべき前記外乱周波数を初期値としてセットし、前記位置誤差に従い、セットされた外乱周波数を初期値として、適応制御により、外乱周波数を推定し、前記推定された外乱周波数に対応したパラメータにより、前記位置誤差から前記外乱抑圧値を演算することを特徴とする付記１７のヘッド位置決め制御装置。

（付記２１）前記処理ユニットは、セットされた前記抑圧すべき前記外乱周波数に対応したパラメータにより、前記位置誤差から前記外乱抑圧値を演算することを特徴とする付記１７のヘッド位置決め制御装置。

（付記２２）前記干渉防止ユニットは、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算処理の前記位置誤差の入力をオフすることを特徴とする付記１７のヘッド位置決め制御装置。

（付記２３）前記干渉防止ユニットは、前記位置誤差に従い、所望の外乱周波数の外乱抑圧値を演算する処理の前記外乱周波数を、前記干渉する偏心周波数からシフトすることを特徴とする付記１７のヘッド位置決め制御装置。

（付記２４）前記処理ユニットは、前記アクチュエータのモデルのオブザーバ制御により、前記位置誤差と前記オブザーバの推定位置との推定位置誤差に従い、前記アクチュエータの推定ゲインを用いて、状態情報を生成し、前記状態情報から前記アクチュエータの制御値を演算し、且つ前記アクチュエータのモデルと分離された前記外乱のモデルのオブザーバ制御により、前記推定位置誤差に従い、前記外乱の推定ゲインを用いて、状態情報を生成し、前記状態情報から前記外乱抑圧値を演算することを特徴とする付記１７のヘッド位置決め制御装置。

ヘッド位置決め制御系で、偏心補正と外乱抑圧制御を行う場合に、外乱抑圧周波数を検出して、その近傍の偏心補正周波数の偏心補正制御のフィードバックをオフする、又は外乱抑圧周波数を偏心補正周波数からシフトすることにより、偏心補正と外乱抑圧の干渉を防止でき、不安定な偏心補正を防ぐことができる。

本発明の一実施の形態を示すディスク装置の構成図である。 図１のディスクの位置信号の説明図である。 図２の位置信号の詳細説明図である。 図１のヘッドのシーク動作の説明図である。 本発明の一実施の形態の位置決め制御系のブロック図である。 図５のコントローラのゲイン特性図である。 図５の偏心補正機能を付加したコントローラのゲイン特性図である。 図５の外乱抑圧機能を付加したコントローラのゲイン特性図である。 図５の偏心補正機能と外乱抑圧機能を付加したコントローラのゲイン特性図である。 図５の偏心補正機能と他の外乱抑圧機能を付加したコントローラの他のゲイン特性図である。 図５の偏心補正機能を有するコントローラの周波数特性図である。 図５の外乱抑圧機能を有するコントローラの周波数特性図である。 図５の他の外乱抑圧機能を有するコントローラの周波数特性図である。 図５の位置決め制御系をオブザーバで構成したブロック図である。 図１４の推定ゲインテーブルの構成図である。 図１５の推定ゲインＬ１，Ｌ２の特性図である。 図１５の推定ゲインＬ３，Ｌ４、Ｌ５の特性図である。 図１５の推定ゲインａ１１，ａ１２，ａ２１，ａ２２の特性図である。 図１５の感度関数の特性図である。 本発明の第２の実施の形態の位置決め制御系のブロック図である。 本発明の第３の実施の形態の位置決め制御系のブロック図である。 本発明の第４の実施の形態の位置決め制御系のブロック図である。 本発明の第５の実施の形態の位置決め制御系のブロック図である。 図２３の干渉防止動作の説明図である。

符号の説明

１ アクチュエータ
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
１００，１０８ 演算ブロック
１０２ コントローラ
１０３ プラント
１０４，１０６ 外乱補償器
１１０−１〜１１０−ｎ 偏心補正ブロック
１１２−１〜１１２−ｎ スイッチ
１１４ 偏心オフ制御ブロック

Claims (10)

1. ディスク記憶媒体の所定位置に、アクチュエータによりヘッドを位置決め制御するヘッド位置決め制御方法において、
   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を演算するステップと、
   前記位置誤差に従い、前記アクチュエータの制御値を演算するステップと、
   前記位置誤差に従い、前記ディスク記憶媒体の複数の偏心周波数の偏心補正値を演算するステップと、
   前記位置誤差に従い、外乱周波数を推定するステップと、
   前記推定された外乱周波数を用いて、所望の外乱周波数の外乱抑圧値を演算するステップと、
   前記制御値と前記偏心補正値と前記外乱抑圧値から前記アクチュエータの駆動値を演算するステップと、
   前記外乱周波数と前記複数の偏心周波数が干渉するかを検出するステップと、
   前記干渉することを検出した場合に、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算をオフする、又は前記所望の外乱周波数をシフトする干渉防止ステップとを有する
   ことを特徴とするヘッド位置決め制御方法。
2. 前記偏心補正値を演算するステップは、前記位置誤差に従い、前記ディスク記憶媒体の回転周波数の複数の次数の偏心周波数の各々の偏心補正値を演算するステップからなる
   ことを特徴とする請求項１のヘッド位置決め制御方法。
3. 前記干渉防止ステップは、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算処理の前記位置誤差の入力をオフするステップからなる
   ことを特徴とする請求項１のヘッド位置決め制御方法。
4. 前記干渉防止ステップは、前記位置誤差に従い、所望の外乱周波数の外乱抑圧値を演算する処理の前記外乱周波数を、前記干渉する偏心周波数からシフトするステップからなる
   ことを特徴とする請求項１のヘッド位置決め制御方法。
5. ディスク記憶媒体のデータを少なくとも読み取るヘッドと、
   前記ディスク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を演算し、前記位置誤差に従い、前記アクチュエータの制御値と前記ディスク記憶媒体の複数の偏心周波数の偏心補正値とを演算し、前記位置誤差に従い、外乱周波数を推定し、前記推定された外乱周波数を用いて、所望の外乱周波数の外乱抑圧値を演算し、前記制御値と前記偏心補正値と前記外乱抑圧値から前記アクチュエータの駆動値を演算する制御ユニットとを有し、
   前記制御ユニットは、前記外乱周波数と前記複数の偏心周波数が干渉するかを検出し、前記干渉することを検出した場合に、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算をオフする、又は前記所望の外乱周波数をシフトする
   ことを特徴とするディスク装置。
6. 前記制御ユニットは、前記位置誤差に従い、前記ディスク記憶媒体の回転周波数の複数の次数の偏心周波数の各々の偏心補正値を演算する
   ことを特徴とする請求項５のディスク装置。
7. 前記制御ユニットは、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算処理の前記位置誤差の入力をオフする
   ことを特徴とする請求項５のディスク装置。
8. ディスク記憶媒体のデータを少なくとも読み取るヘッドを、アクチュエータを制御して、前記ディスク記憶媒体の所定位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置において、
   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を演算し、前記位置誤差に従い、前記アクチュエータの制御値と前記ディスク記憶媒体の複数の偏心周波数の偏心補正値とを演算し、前記位置誤差に従い、外乱周波数を推定し、前記推定された外乱周波数を用いて、所望の外乱周波数の外乱抑圧値を演算し、前記制御値と前記偏心補正値と前記外乱抑圧値から前記アクチュエータの駆動値を演算する処理ユニットと、
   前記外乱周波数と前記複数の偏心周波数が干渉するかを検出し、前記干渉することを検出した場合に、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算をオフする、又は前記所望の外乱周波数をシフトする干渉防止ユニットとを有する
   ことを特徴とするヘッド位置決め制御装置。
9. 前記処理ユニットは、前記位置誤差に従い、前記ディスク記憶媒体の回転周波数の複数の次数の偏心周波数の各々の偏心補正値を演算する
   ことを特徴とする請求項８のヘッド位置決め制御装置。
10. 前記干渉防止ユニットは、前記干渉する偏心周波数に対する前記位置誤差に従う前記偏心補正値の演算処理の前記位置誤差の入力をオフする
    ことを特徴とする請求項８のヘッド位置決め制御装置。

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