JP5953004B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents
磁気ディスク装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5953004B2 JP5953004B2 JP2011025079A JP2011025079A JP5953004B2 JP 5953004 B2 JP5953004 B2 JP 5953004B2 JP 2011025079 A JP2011025079 A JP 2011025079A JP 2011025079 A JP2011025079 A JP 2011025079A JP 5953004 B2 JP5953004 B2 JP 5953004B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- controller
- feedback
- amplifier
- fine
- actuator
- 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.)
- Active
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 14
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 13
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 9
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
- G11B5/5552—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Description
<1.構成例>
1−1.外観構成例
第1の実施形態に係る磁気ディスク装置の外観構成例について、図1乃至図3を用いて説明する。
図1に示すように、磁気ディスク装置(HDD)1は、ケース2と、スピンドル3を中心に回転する磁気ディスク4と、ピボット軸5を中心に旋回可能なキャリッジ6と、キャリッジ6を駆動するための粗動アクチュエータとしてのポジショニング用モータ(ボイスコイルモータ:VCM)7などを有している。ケース2は、図示しない蓋によって密閉される。
次に、本例に係る磁気ディスク装置の制御モデルについて説明する。
本例に係る制御は、粗動を行うボイスコイルモータ(VCM)と、その先端に設置されて微動を担当しヘッドを保持させるマイクロアクチュエータ(PZT)とを加算する2重サーボ系(Dual Stage Servo)制御を行うフィードバック制御(FB Control)を行う。
まず、図4を用い、第1の実施形態に係る磁気ヘッドの制御システム(Control system of HDD)について説明する。
図示するように、本例に係る磁気ヘッドの制御システムは、参照信号発生部100、フィードバックコントローラ110、ホールド部120、プラント部130、およびサンプラー140により表される。
次に、図5を用い、第1の実施形態に係るフィードバックコントローラ110の制御について説明する。
図示するように、本例に係るフィードバックコントローラ110の制御は、粗動を行うボイスコイルモータ(VCM)Gと、その先端に設置されて高速かつ微動にヘッドを保持するマイクロアクチュエータ(PZT)Hとを加算する2重サーボ系(Dual Stage Servo)である。さらに、本例では、推定のマイクロアクチュエータ(PZT)Hの変位をボイスコイルモータ(VCM)Gの目標値にフィードバックする経路(Decoupled path)を備える、非干渉(Decouple)制御方式である。図示する(PZT)Hおよび(VCM)Gによる非干渉(Decouple)は、以下のように示される。
(b)に示すクローズドループ(Closed Loop)では、伝達関数は下記式(2)のように示される。
(c)に示す感度(Sensitivity)では、上記より、感度関数は下記式(3)のように示される。
結果、本例にかかる感度関数は、HとGそれぞれの積として表される。
次に、図6を用い、第1の実施形態に係るフィードバックコントローラ110の構成要素について説明する。
図示するように、フィードバックコントローラ110の構成要素は、VCMコントローラ111,DSAコントローラ112,およびフィードバック経路(Decoupled path)113、により表される。また、DSA(Dual Stage Actuator)は上記PZT素子32であり、VCMは上記ポジショニング用モータ(ボイスコイルモータ)7であり、これらの構成要素も図6のように示される。
ζ:ノッチの幅を決めるパラメータ
k:ノッチの深さを決めるパラメータ
DSAコントローラ(DSA Controller)112は、DSA(PZT)を制御する。DSAコントローラ112は、構成要素として、増幅器(Gain2)、積分器(Integrator3)、ノッチフィルタ(notch1)として表される。増幅器(Gain2)はDSAコントローラ112に入力される信号を増幅(K)する。積分器(Integrator3)は増幅器(Gain2)の出力を積分(1/s)する。ノッチフィルタ(notch1)は、積分器(Integrator3)の出力をノッチ(num(s)/den(s))させる。
ωp:ピエゾ共振周波数
ζp:ピエゾダンピング定数
VCMは、構成要素として、ベアリングの共振(bearing res.)、増幅器(Gain4)、増幅器(Gain5)、機械部分の共振(mech res.)、加算器、積分器(Integrator)、および積分器(Integrator1)として表される。ベアリングの伝達関数(bearing res.)はs2/den(s)として示される。増幅器(Gain4)はVCMに入力される信号を増幅(K)する。
ωb:ベアリング共振周波数
ζb:ベアリングダンピング定数
増幅器(Gain5)はベアリングの伝達関数の出力を増幅(1)する。機械部分の伝達関数(mech res.)はs2/den(s)として示される。加算器は機械部分の伝達関数(mech res.)および増幅器(Gain5)の出力を加算する。積分器(Integrator)は加算器の出力を積分(1/s)する。積分器(Integrator1)は積分器(Integrator)の出力を積分(1/s)する。
ωm:メカ共振周波数
ζm:メカベアリングダンピング定数
DSA(PZT)およびVCMが加算されて、このフィードバックコントローラ110の出力(Out1)となる。また、出力(Out1)は、フィードバックコントローラ110の入力(In1)としてフィードバックされる。
第1の実施形態に係る磁気ディスク装置によれば、少なくとも下記(1)乃至(3)と同様の効果が得られる。
上記のように、本例に係る磁気ディスク装置は、粗動を行うボイスコイルモータ(VCM)Gと、その先端に設置されて高速かつ微動にヘッドを保持させるマイクロアクチュエータ(PZT)Hとを加算する2重サーボ系(Dual Stage Servo)について、フィードバックコントローラ110が制御を行う。さらに、本例では、推定のマイクロアクチュエータ(PZT)Hの変位をボイスコイルモータ(VCM)Gの目標値にフィードバックする経路(Decoupled path)を備える、非干渉(Decouple)制御方式である。
本例の場合、例えば、フィードバック経路113の構成要素の増幅器(Gain7)のフィードバック量(ゲインK(K倍))を可変(K=0.5〜1.0)とし、Kを上記の値に選択することが望ましい。
(3)位相ロスが減少し、その結果、低域で十分なゲインを得ることができる。
また、本例では、リードラグ(Lead Lag)等を積極的に配置しないことで、リードラグ(Lead Lag)等が必要なくなることで位相ロスが減少し、その結果、低域で十分なゲインを得ることができることが分かった。そのため、リードラグ(Lead Lag)等が無い方が良い。
次に、第2の実施形態に係る磁気ディスク装置について、図10乃至図11を用いて説明する。第2の実施形態は、上記フィードバック経路113が設けられない干渉(couple)制御の構成例に関するものである。この説明において、上記第1の実施形態と重複する部分の詳細な説明を省略する。
まず、図10を用い、第2の実施形態に係るフィードバックコントローラ110の制御について説明する。
図示するように、本例に係るフィードバックコントローラ110の制御は、粗動を行うボイスコイルモータ(VCM)Gと、その先端に設置されて高速かつ微動にヘッドを保持させるマイクロアクチュエータ(PZT)Hとを加算する2重サーボ系(Dual Stage Servo)である。さらに、本例では、上記フィードバック経路113がない、干渉(couple)制御方式である。そのため、図示するH(PZT)およびG(VCM)による干渉(couple)系では、以下のように示される。
(b)に示すクローズドループ(Closed Loop)では、下記式(5)のように示される。
(c)に示す感度(Sensitivity)では、上記より、下記式(6)のように示される。
結果、第2の実施形態に係る干渉(couple)での感度は、G、Hそれぞれの和として表される。
次に、図11を用い、第2の実施形態に係るフィードバックコントローラ110の構成要素について説明する。
図示するように、第2の実施形態に係るフィードバックコントローラ110の構成要素は、上記フィードバック経路113が設けられていない点で、上記第1の実施形態と相違する。
第2の実施形態に係る磁気ディスク装置によれば、少なくとも上記(1)と同様の効果が得られる。
110…フィードバックコントローラ
120…ホールド部
130…プラント部
140…サンプラー
111…VCMコントローラ
112…DSAコントローラ
113…フィードバック経路(Decoupled path)
Claims (2)
- 磁気ディスクに記憶されている情報を読み取る磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを支持するアームと、
前記磁気ディスクの外乱を検知するセンサと、
前記アームを駆動して前記磁気ディスク上で前記磁気ヘッドを移動させる粗動アクチュエータと、前記磁気ヘッドの位置を保持させる微動アクチュエータと、前記微動アクチュエータの変位を前記粗動アクチュエータの目標値にフィードバックするフィードバック経路とを制御するフィードバックコントローラとを具備し、
前記フィードバックコントローラは、前記粗動アクチュエータの変位量と微動アクチュエータの変位量とを加算する2重サーボ系の前記フィードバック経路による非干渉の制御を行い、
前記フィードバックコントローラは、構成要素として、
前記粗動アクチュエータを制御する粗動コントローラと、
前記微動アクチュエータを制御する微動コントローラと、
前記微動コントローラの変位を前記粗動コントローラの目標値にフィードバックするフィードバック経路とを備え、
前記フィードバック経路は、構成要素として、前記微動コントローラの変位を増幅して前記粗動コントローラの目標値にフィードバックし、前記センサの出力に基づいて、そのフィードバックの値(K)を変更する第1増幅器を備え、
前記第1増幅器のフィードバック量(K)は、K=0.5以上1.0未満、であり、
前記粗動コントローラは、位相補償器を備えず、前記粗動コントローラに入力される信号を増幅する第2増幅器と前記第2増幅器の出力をノッチさせる第1ノッチフィルタとを備え、
前記微動コントローラは、前記微動コントローラに入力される信号を増幅する第3増幅器と前記第3増幅器の出力を積分する積分器とを備える
磁気ディスク装置。 - 前記微動コントローラは、前記積分器の出力をノッチさせる第2ノッチフィルタを更に備える
請求項1に記載の磁気ディスク装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011025079A JP5953004B2 (ja) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | 磁気ディスク装置 |
US13/357,798 US8804266B2 (en) | 2011-02-08 | 2012-01-25 | Double servo type magnetic disc apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011025079A JP5953004B2 (ja) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | 磁気ディスク装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016030725A Division JP6140857B2 (ja) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | 磁気ディスク装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012164403A JP2012164403A (ja) | 2012-08-30 |
JP5953004B2 true JP5953004B2 (ja) | 2016-07-13 |
Family
ID=46600497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011025079A Active JP5953004B2 (ja) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | 磁気ディスク装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8804266B2 (ja) |
JP (1) | JP5953004B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9928862B1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-03-27 | Segate Technology Llc | Loop shaping methods and devices for disturbance observer in servo control systems |
US20210096764A1 (en) | 2019-09-30 | 2021-04-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Seek scheduling in a split actuator drive |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6035383A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-23 | Nec Corp | 回転ディスク記憶装置 |
JPH01138214U (ja) * | 1988-03-11 | 1989-09-21 | ||
JP2758926B2 (ja) * | 1989-02-23 | 1998-05-28 | 沖電気工業株式会社 | 光ディスク装置 |
ES2129414T3 (es) * | 1990-09-18 | 1999-06-16 | Rodime Plc | Sistema de control digital para unidades de disco. |
JP2928631B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1999-08-03 | 株式会社日立製作所 | 磁気ディスク記憶装置の制御方法及び装置 |
JP3089709B2 (ja) * | 1991-06-17 | 2000-09-18 | 株式会社日立製作所 | 磁気ディスク装置のアクセスサーボ機構 |
JPH10275433A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-13 | Toshiba Corp | ディスク記録再生装置及び同装置に適用するヘッド位置決め制御システム |
US6424486B2 (en) * | 1997-12-17 | 2002-07-23 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for positioning a read/write head of a hard disk drive |
JPH11259676A (ja) * | 1998-03-12 | 1999-09-24 | Hitachi Medical Corp | 三次元画像処理装置 |
JP3292132B2 (ja) * | 1998-03-13 | 2002-06-17 | 日本電気株式会社 | トラッキングサーボ装置 |
EP0977181A2 (en) * | 1998-07-31 | 2000-02-02 | STMicroelectronics, Inc. | Method and apparatus for controlling a dual stage actuator in a disk drive system |
JP3589876B2 (ja) * | 1998-10-23 | 2004-11-17 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | ディスク装置 |
JP3679956B2 (ja) * | 1999-09-28 | 2005-08-03 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気ディスク装置 |
JP3716164B2 (ja) | 2000-02-14 | 2005-11-16 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | ヘッド支持機構 |
JP3699882B2 (ja) * | 2000-06-26 | 2005-09-28 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | ヘッド位置決め装置 |
JP4095839B2 (ja) * | 2002-06-24 | 2008-06-04 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 二段アクチュエータの位置決め制御装置 |
US6952322B1 (en) * | 2002-11-27 | 2005-10-04 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive reading servo sectors recorded at a relative offset on multiple disk surfaces to increase the servo sample rate |
US7126785B1 (en) * | 2004-06-03 | 2006-10-24 | Maxtor Corporation | Multi-stage actuator disk drives, methods, and computer program products for seeking and then maintaining a transducer on track |
US7139149B1 (en) * | 2004-06-03 | 2006-11-21 | Maxtor Corporation | Adapting compensation for repeatable runout of sectors based on tracked sector adaptation status |
US7583468B2 (en) * | 2004-07-06 | 2009-09-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus of dual stage servo control with dual control paths and decoupling feedback for track following in a hard disk drive |
JP4495547B2 (ja) * | 2004-08-19 | 2010-07-07 | 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 |
US7012780B1 (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-14 | Maxtor Corporation | Disk drive and methods that calibrate micro actuator positioning before seek operations |
JP2006147116A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘッド位置決め制御装置、ディスク装置 |
US7400467B1 (en) * | 2005-10-07 | 2008-07-15 | Maxtor Corporation | Methods and apparatus for managing write inhibit in response to a predictive metric |
US7265936B1 (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Algorithm for DSA/microactuator total loop gain calibration |
JP2010020882A (ja) * | 2008-06-13 | 2010-01-28 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 2段アクチュエータを有する磁気ディスク装置 |
-
2011
- 2011-02-08 JP JP2011025079A patent/JP5953004B2/ja active Active
-
2012
- 2012-01-25 US US13/357,798 patent/US8804266B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120200953A1 (en) | 2012-08-09 |
JP2012164403A (ja) | 2012-08-30 |
US8804266B2 (en) | 2014-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5663847A (en) | Rejection of disturbances on a disk drive by use of an accelerometer | |
US6888694B2 (en) | Active control system and method for reducing disk fluttering induced track misregistrations | |
US6833974B2 (en) | Head positioning device and disk drive using same | |
US7173790B2 (en) | Magnetic disk apparatus with dual stage actuator | |
JP4246545B2 (ja) | ディスクドライブの回転振動速度センサー | |
US7580217B2 (en) | Disk drive with hybrid analog-digital acceleration feedforward control system and method for rejecting rotational vibration | |
JP3720203B2 (ja) | フォーカスジャンプ装置 | |
US6934117B2 (en) | Technique to compensate for resonances and disturbances on primary actuator through use of a secondary actuator | |
US7504795B2 (en) | Head position control method, head position control device, and disk device | |
JPH0817151A (ja) | 情報記録再生装置のモータ制御装置 | |
US8873189B2 (en) | Magnetic disk device and disturbance compensation method for dual-stage actuator | |
JP5953004B2 (ja) | 磁気ディスク装置 | |
US6771454B2 (en) | Suspension sense capability for windage control | |
US9542966B1 (en) | Data storage devices and methods with frequency-shaped sliding mode control | |
JP6140857B2 (ja) | 磁気ディスク装置 | |
US20040047065A1 (en) | Head positioning method, and disk apparatus using the same | |
JP2694047B2 (ja) | 磁気記録再生装置 | |
JP2001006305A (ja) | 位置決め制御装置 | |
JP4109812B2 (ja) | 位置決め制御装置 | |
JPH07201148A (ja) | 磁気ディスク装置 | |
JP2637609B2 (ja) | 磁気再生装置におけるトラッキング制御システム | |
JP4283979B2 (ja) | 位置決め制御装置 | |
JP2006147116A (ja) | ヘッド位置決め制御装置、ディスク装置 | |
JP2002352534A (ja) | 位置決め制御装置 | |
US8035914B2 (en) | Hard disk drive and method for designing additional controller included in hard disk drive |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20130808 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130809 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140825 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140902 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141030 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150512 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150617 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160223 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20160314 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160607 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160613 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5953004 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |