JP5546838B2 - ディスク・ドライブ及びヘッド位置決め制御方法 - Google Patents
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Description
SSFF制御は、LMS法に従って、PESの2乗値が最小となるようにフィルタ係数ciを更新する。ciは、以下の関係を満たす。
ci(k)は、サンプリング時刻kにおける係数ciである。e(k)は、サンプリング・タイミングkにおけるPESである。μはステップ・サイズ・パラメータであり、正の定数である。
sはショック・センサ出力である。kは時刻であって、PESのサンプリング時刻に相当する。
数式8において、eはPESである。SPは整定関数フィルタであり、高次の関数で近似され、HDD1の設計により決定される。感度関数Sと制御対象Pの積で表される整定関数は、制御対象の入力端から偏差への伝達特性を示す。したがって、フィードバック制御器の設計が終了した段階で算出可能である.また、構成上、SSFF制御出力から偏差までの伝達特性は整定関数となり、適応アルゴリズムに整定関数が表れる。フィルタ係数ciの更新量(ci(k+1)−ci(k))は、ショック・センサ出力の整定関数フィルタの出力の絶対値に反比例する。なお、数式7における右辺第2項の分母に、小さい正の数εを加算してもよい。これにより、SPs(k−i)の絶対値がある程度小さくなった場合に起こる数値計算上の問題を回避することができる。この演算方法でも、更新量は、ショック・センサ出力の整定関数フィルタの出力の絶対値に反比例すると見なすことができる。
12 ヘッド・スライダ、16 アクチュエータ、20 回路基板
21 リード・ライト・チャネル、22 モータ・ドライバ・ユニット
23 ハードディスク・コントローラ/MPU
24 ランダム・アクセス・メモリ、51 ホスト、A アクチュエータ
C 安定化フィルタ、F SSFFフィルタ、K フィードバック・コントローラ
P 制御対象、Q ショック・センサ、R 外部振動、S 感度関数
AP SSFFフィルタの適応化処理部、NF ノッチ・フィルタ
OB センサ出力取得部、PF ピーク・フィルタ
MAF1、MAF2 移動平均フィルタ、VCMA VCMアンプ
d 外部振動、e 位置誤差振動
Claims (15)
- ディスクにアクセスするヘッドと、
前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動する移動機構と、
前記ヘッドが前記ディスクから読み出したサーボ・データにより前記移動機構のサーボ制御を行うサーボ・システムと、
加速度センサと、を有し、
前記サーボ・システムは、
前記ヘッドの位置誤差信号により前記移動機構のフィードバック制御信号を生成するフィードバック・コントローラと、
前記加速度センサの出力に応じて前記移動機構のフィードフォワード制御信号を生成するセンサ・フィードフォワード・フィルタと、
前記加速度センサのセンサ出力と前記位置誤差信号とを使用して、前記センサ・フィードフォワード・フィルタのフィルタ係数を更新する適応化処理部と、
を有し、
前記適応化処理部は、フィルタ係数の更新量を、前記センサ出力もしくはフィードフォワード制御出力を入力する関数フィルタ出力、位置誤差信号そしてステップ・サイズ・パラメータの積を使用して算出し、
前記ステップ・サイズ・パラメータは、前記関数フィルタ出力の絶対値の増加に従って減少する関数である、
ディスク・ドライブ。 - 前記ステップ・サイズ・パラメータは、前記関数フィルタ出力の2乗値もしくはその2乗値に定数を加算した値に反比例する、
請求項1に記載のディスク・ドライブ。 - 前記センサ・フィードフォワード・フィルタは、FIRフィルタであって、
前記適応化処理部は、各フィルタ係数のそれぞれの更新量を、前記センサ出力を入力とする前記関数フィルタ出力、前記位置誤差信号及び前記ステップ・サイズ・パラメータの積を使用して算出し、
前記ステップ・サイズ・パラメータは、前記関数フィルタ出力の2乗値もしくはその2乗値に定数を加算した値に反比例する、
請求項1に記載のディスク・ドライブ。 - 前記センサ・フィードフォワード・フィルタは、IIRフィルタであって
前記適応化処理部は、前記IIRフィルタの分子における各フィルタ係数のそれぞれの更新量を、前記センサ出力を入力とする関数フィルタ出力、前記位置誤差信号及び前記ステップ・サイズ・パラメータの積を使用して算出し、
前記分子の係数更新における前記ステップ・サイズ・パラメータは、前記センサ出力を入力とする関数フィルタ出力の2乗値もしくはその2乗値に定数を加算した値に反比例し、
前記適応化処理部は、前記IIRフィルタの分母における各フィルタ係数のそれぞれの更新量を、前記フィードフォワード制御出力を入力とする関数フィルタ出力、前記位置誤差信号及び前記ステップ・サイズ・パラメータの積を使用して算出し、
前記分母の係数更新における前記ステップ・サイズ・パラメータは、前記フィードフォワード制御出力を入力とする関数フィルタ出力の2乗値もしくはその2乗値に定数を加算した値に反比例する、
請求項1に記載のディスク・ドライブ。 - 前記適応化処理部は、前記ステップ・サイズ・パラメータの算出において、除算に代えてビット・シフト処理を行う、
請求項1に記載のディスク・ドライブ。 - 前記適応化処理部による前記フィルタ係数の更新頻度は、前記位置誤差信号のサンプリング頻度よりも少ない、
請求項1に記載のディスク・ドライブ。 - 前記適応化処理部は、前記フィルタ係数の更新において、前記関数フィルタ出力の平均値を使用する、
請求項6に記載のディスク・ドライブ。 - 前記平均値は、指数加重移動平均である、
請求項7に記載のディスク・ドライブ。 - さらに、前記センサ出力を取得するセンサ出力取得部と前記適応化処理部とをON/OFFする機能を有する、
請求項1に記載のディスク・ドライブ。 - 前記センサ出力取得部を、前記位置誤差信号に応じてONし、前記センサ出力に応じてOFFし、
前記適応化処理部を、前記センサ出力に応じてON/OFFする、
請求項9に記載のディスク・ドライブ。 - ディスク・ドライブにおけるヘッド位置決め制御方法であって、
移動機構によりヘッドをディスクの半径方向に移動し、
前記ヘッドの位置誤差信号により前記移動機構のフィードバック制御信号を生成し、
加速度センサの出力に応じて、センサ・フィードフォワード・フィルタにより前記移動機構のフィードフォワード制御信号を生成し、
前記加速度センサのセンサ出力と前記位置誤差信号とを使用して、前記センサ・フィードフォワード・フィルタのフィルタ係数を更新し、
フィルタ係数の更新量を、前記センサ出力もしくはフィードフォワード制御出力を入力する関数フィルタ出力、位置誤差信号そしてステップ・サイズ・パラメータの積を使用して算出し、
前記ステップ・サイズ・パラメータを、前記関数フィルタ出力の絶対値の増加に従って減少するように変化させる、
方法。 - 前記ステップ・サイズ・パラメータは、前記関数フィルタ出力の2乗値もしくはその2乗値に定数を加算した値に反比例する、
請求項11に記載の方法。 - 前記ステップ・サイズ・パラメータの算出は、除算に代えてビット・シフト処理を行う、
請求項11に記載の方法。 - 前記フィルタ係数の更新頻度は、前記位置誤差信号のサンプリング頻度よりも少ない、
請求項11に記載の方法。 - 前記フィルタ係数の更新において、前記関数フィルタ出力の平均値が使用される、
請求項14に記載の方法。
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