JPH01147706A - 位置制御方式 - Google Patents
位置制御方式Info
- Publication number
- JPH01147706A JPH01147706A JP30697987A JP30697987A JPH01147706A JP H01147706 A JPH01147706 A JP H01147706A JP 30697987 A JP30697987 A JP 30697987A JP 30697987 A JP30697987 A JP 30697987A JP H01147706 A JPH01147706 A JP H01147706A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- head
- speed
- signal
- acceleration
- deviation
- 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.)
- Pending
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 241000277269 Oncorhynchus masou Species 0.000 description 1
- 244000145845 chattering Species 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｃ産業上の利用分野〕
この発明は、電子計算機における磁気ディスク、装置等
の磁気ヘッドの位置を決める位置制御方式（従来の技術
〕 磁気ディスク装置は高速アクセスを図るため目標トラッ
クへの高速で精密なヘッド位置決め制御が必要とされる
。第３図は従来のヘッド位置決め制御装置を示すブロッ
ク図であり、図において、１は速度指示器、２はアナロ
グスイッチ、３はパワーアンプ、４はアクチュエータ、
５は速度検出器、６は位置検出器、７はヘッド、８は磁
気ディスクである。今、磁気ディスク８上のヘッド７を
目標トラックへ位置決めするために、目標トラック近く
の所定のトラックまでは必要な移動距離に対応して現在
の位置信号Ｓ６と目標位置信号ＳＯとの差から、予め速
度指示器１に組込まれている目標速度信号３１を基準に
して実速度信号Ｓ５をフィードバックしながら加速と減
速を行う。この区間（期間）を速度制御モードと呼び、
即、ち、速度制御モード時には、位置信号Ｓ６をアナロ
グスイッチ２では参照せず、目標速度信号Ｓ１と実速度
信号Ｓ５を参照して減算し、オペアンプ３出力端には速
度偏差に比例したパワーアンプ駆動信号Ｓ３が現れる。
の磁気ヘッドの位置を決める位置制御方式（従来の技術
〕 磁気ディスク装置は高速アクセスを図るため目標トラッ
クへの高速で精密なヘッド位置決め制御が必要とされる
。第３図は従来のヘッド位置決め制御装置を示すブロッ
ク図であり、図において、１は速度指示器、２はアナロ
グスイッチ、３はパワーアンプ、４はアクチュエータ、
５は速度検出器、６は位置検出器、７はヘッド、８は磁
気ディスクである。今、磁気ディスク８上のヘッド７を
目標トラックへ位置決めするために、目標トラック近く
の所定のトラックまでは必要な移動距離に対応して現在
の位置信号Ｓ６と目標位置信号ＳＯとの差から、予め速
度指示器１に組込まれている目標速度信号３１を基準に
して実速度信号Ｓ５をフィードバックしながら加速と減
速を行う。この区間（期間）を速度制御モードと呼び、
即、ち、速度制御モード時には、位置信号Ｓ６をアナロ
グスイッチ２では参照せず、目標速度信号Ｓ１と実速度
信号Ｓ５を参照して減算し、オペアンプ３出力端には速
度偏差に比例したパワーアンプ駆動信号Ｓ３が現れる。
これにより、アクチュエータ４を高速駆動し、ヘッド７
を高速に移動させる。次に、目標トラックの近傍到達後
はアナログスイッチ２では目標速度信号Ｓ１と実速度信
号Ｓ５とを参照せず、アナログスイッチ２はヘッド７の
位置信号Ｓ６を用いて所定のゲインを与えてパワーアン
プ３からアクチュエータ駆動信号Ｓ３が出力され、目標
トラックを行き過ぎないような低速度で位置制御（位置
制御モード）を行っている。この様に速度制御モードと
位置制御モードのデュアルモードの切換えを回路組み込
みのハードウェア、Ｈ／Ｗで実現している。このような
ハードウェアにはヘッド駆動用ボイスコイルや各種モー
タや駆動回路が用いられている。
を高速に移動させる。次に、目標トラックの近傍到達後
はアナログスイッチ２では目標速度信号Ｓ１と実速度信
号Ｓ５とを参照せず、アナログスイッチ２はヘッド７の
位置信号Ｓ６を用いて所定のゲインを与えてパワーアン
プ３からアクチュエータ駆動信号Ｓ３が出力され、目標
トラックを行き過ぎないような低速度で位置制御（位置
制御モード）を行っている。この様に速度制御モードと
位置制御モードのデュアルモードの切換えを回路組み込
みのハードウェア、Ｈ／Ｗで実現している。このような
ハードウェアにはヘッド駆動用ボイスコイルや各種モー
タや駆動回路が用いられている。
このような従来の位置制御装置にあっては、デュアルモ
ードの切換えによるアクチュエータの制御を行っており
、ヘッドの動きが不連続な動作となる。又速度指示器に
組み込まれた目標速度データは固定的に定められており
、ヘッド駆動系の変化に応じて変更されることがなかっ
た。ハードウェアの各要素、モータ等に内在する不惑帯
、遅延性等の非線系特性が各所に存在するが、磁気ディ
スクの記録密度の向上等、状態変更に対して、柔軟に対
応できず、目標トラック１の高速アクセスが充分でない
という問題点があった。
ードの切換えによるアクチュエータの制御を行っており
、ヘッドの動きが不連続な動作となる。又速度指示器に
組み込まれた目標速度データは固定的に定められており
、ヘッド駆動系の変化に応じて変更されることがなかっ
た。ハードウェアの各要素、モータ等に内在する不惑帯
、遅延性等の非線系特性が各所に存在するが、磁気ディ
スクの記録密度の向上等、状態変更に対して、柔軟に対
応できず、目標トラック１の高速アクセスが充分でない
という問題点があった。
この発明は、上記問題点を解消するためになされたもの
で、磁気ディスクの状態変更にも柔軟に対応できて、常
に安定して目標トラックに高速にアクセスできる位置制
御方式を提供することを目的としている。
で、磁気ディスクの状態変更にも柔軟に対応できて、常
に安定して目標トラックに高速にアクセスできる位置制
御方式を提供することを目的としている。
この発明においては、ディスク８上のヘッド７を目標の
トラックへ駆動系を用いて位置決めする位置決め方式に
おいて、高速書き込み読み出しメモリ装置１０に駆動系
を関数としヘンドアの位置と操作すべき最適な速度及び
加速度データ群を表す切換曲面を予め格納し、移動中に
おけるヘッド７の現在速度Ｓ５．加速度Ｓ９及び位１ｆ
ｓ６を表す状態値と切換曲面とを比較し、その偏差値に
よリヘッド７に対する最大速度制御を行うようにした。
トラックへ駆動系を用いて位置決めする位置決め方式に
おいて、高速書き込み読み出しメモリ装置１０に駆動系
を関数としヘンドアの位置と操作すべき最適な速度及び
加速度データ群を表す切換曲面を予め格納し、移動中に
おけるヘッド７の現在速度Ｓ５．加速度Ｓ９及び位１ｆ
ｓ６を表す状態値と切換曲面とを比較し、その偏差値に
よリヘッド７に対する最大速度制御を行うようにした。
駆動系の持つ非線系要素を予め考慮した最適切換曲面を
高速メモリ装置に格納しておき、ヘッドの時々刻々にお
ける位置と、そのときの実速度及び実加速度の表す状態
値を切換曲面と照合してヘッドの駆動を行う。駆動系に
変更が生じたら切換曲面を適宜書き変えて、更新した切
換曲面との化第１図において、１０はＪｏｓｅｐｈｓｏ
ｎ素子等で実現される書き込み読み出し可能な高速メモ
リ装置である。又同図において、パワーアンプ３とアク
チュエータ４は駆動系を形成し、５は速度検出器、６は
位置検出器、７は磁気ヘッド、８は磁気ディスク、９は
加速度検出器である。
高速メモリ装置に格納しておき、ヘッドの時々刻々にお
ける位置と、そのときの実速度及び実加速度の表す状態
値を切換曲面と照合してヘッドの駆動を行う。駆動系に
変更が生じたら切換曲面を適宜書き変えて、更新した切
換曲面との化第１図において、１０はＪｏｓｅｐｈｓｏ
ｎ素子等で実現される書き込み読み出し可能な高速メモ
リ装置である。又同図において、パワーアンプ３とアク
チュエータ４は駆動系を形成し、５は速度検出器、６は
位置検出器、７は磁気ヘッド、８は磁気ディスク、９は
加速度検出器である。
これらは電子計算機の外部記憶装置である磁気ディスク
８をアクセスするためのヘッド７の位置制御装置となっ
ている。
８をアクセスするためのヘッド７の位置制御装置となっ
ている。
ここで、制御対象が一般的に一階状態常微分方程式
％式％（１）
で表される時、八はシステム行列、メは状態値行列、１
ｂは操作量行列、Ｕは操作量でＪｕｌ＜ｌの制限が課せ
られている。全原点７’（０）＝ａから、逆時間に適当
な刻みでＵ＝±１を与えて式（１）を解いて得られる方
程式の解を原点を中心に状態空間内にトラジェクトリを
えかいて得られる集合体は切換曲面を与える。この切換
曲面を、予め高速メモリ装置１０上に構成しておき、状
態空間内の現状態値との偏差ベクトルの向きにより、現
時刻の最適制御操作量を決定する。
ｂは操作量行列、Ｕは操作量でＪｕｌ＜ｌの制限が課せ
られている。全原点７’（０）＝ａから、逆時間に適当
な刻みでＵ＝±１を与えて式（１）を解いて得られる方
程式の解を原点を中心に状態空間内にトラジェクトリを
えかいて得られる集合体は切換曲面を与える。この切換
曲面を、予め高速メモリ装置１０上に構成しておき、状
態空間内の現状態値との偏差ベクトルの向きにより、現
時刻の最適制御操作量を決定する。
切換曲面はハードウェアに内在する非線系要素を因数と
して、ヘッド７がディスク８のトラックに対する位置、
速度、加速度の３次元状態空間を予め計算して得られた
ものである。従ってこの切換曲面のデータに沿ってヘッ
ド７を連続的に制御すれば理想的な高速制御が可能とな
る。
して、ヘッド７がディスク８のトラックに対する位置、
速度、加速度の３次元状態空間を予め計算して得られた
ものである。従ってこの切換曲面のデータに沿ってヘッ
ド７を連続的に制御すれば理想的な高速制御が可能とな
る。
次に動作について、第２図のフローチャートに従って説
明する。
明する。
磁気ディスク８上のヘッド７を目標トラックへ位置決め
するために、高速メモリ装置１０はまず目標位置信号Ｓ
Ｏを上位コンピュータから受は取りフローがスター！・
する。
するために、高速メモリ装置１０はまず目標位置信号Ｓ
Ｏを上位コンピュータから受は取りフローがスター！・
する。
ステップＴＩでは、高速メモリ装置１０は位置検出器６
から、ヘッド７の現時刻における状態値である位置信号
３６．実速度信号Ｓ５及び実加速度信号Ｓ９を読み込む
。そしてステップＴ２では、高速メモリ装置１０はヘッ
ド７に関する状態空間における予め記憶されている切換
曲面（位置、速度、加速度のデータ空間）と現在の状態
値との偏差を算出し、これによりヘッド７に対する操作
量を決定する。
から、ヘッド７の現時刻における状態値である位置信号
３６．実速度信号Ｓ５及び実加速度信号Ｓ９を読み込む
。そしてステップＴ２では、高速メモリ装置１０はヘッ
ド７に関する状態空間における予め記憶されている切換
曲面（位置、速度、加速度のデータ空間）と現在の状態
値との偏差を算出し、これによりヘッド７に対する操作
量を決定する。
次にステップＴ３では高速メモリ装置１０は正規化され
た操作量１ｕ ｌ ＝ １をパワーアンプ３に出力する
。これによりパワーアンプ３はアクチュエータ４を駆動
し、ステップＴ４では、ヘッド７の状態値Ｓ５．ＳＯ，
ＳＯが変化する。
た操作量１ｕ ｌ ＝ １をパワーアンプ３に出力する
。これによりパワーアンプ３はアクチュエータ４を駆動
し、ステップＴ４では、ヘッド７の状態値Ｓ５．ＳＯ，
ＳＯが変化する。
そしてステップＴ５では最新の位置信号Ｓ６をたらステ
ップＴ６に進む。ステップＴ６ではチャタリング防止の
ため、即ち、ヘッド７が目標トラックを行き過ぎないよ
うに、現状態値に適当な負値のゲインを乗じて操作量と
しパワーアンプ３に出力する。ス、チップＴ１に戻った
場合は更にヘッド７を連続的に、切換曲面を参照して駆
動する、。
ップＴ６に進む。ステップＴ６ではチャタリング防止の
ため、即ち、ヘッド７が目標トラックを行き過ぎないよ
うに、現状態値に適当な負値のゲインを乗じて操作量と
しパワーアンプ３に出力する。ス、チップＴ１に戻った
場合は更にヘッド７を連続的に、切換曲面を参照して駆
動する、。
かくしてヘッド７は目標トラックに高速に正確に位置決
めされる。
めされる。
以上説明してきたように、この発明によれば、ディスク
上のヘッドを目標のトラックへ駆動系を用いて位置決め
する位置決め方式において、高速書き込み読み出しメモ
リ装置に駆動系を関数としヘッドの位置と操作すべき最
適な速度及び加速度データ群を表す切換曲面を予め格納
し、移動中におけるヘッドの現在速度、加速度及び位置
を表す状態値と切換曲面とを比較し、その偏差値により
ヘッドに対する最大速度制御を行うようにしたので、ヘ
ッドの駆動系、制御系の非線系要素補償を適宜行いつつ
、切換曲面を更新し、操作量を最適化するので、ヘッド
の駆動系及び制御系の持つ経時的に変化する非線系要素
を吸収し、制御対象（ディスクの記録密度向上環）の変
化に柔軟に対応でき、より高精度の最短時間制御系を構
成できる。上記制御方式は、システムの状態が線系表記
されるシステムの最短時間制御に対しては同様の制御系
が構成できることを示している。
上のヘッドを目標のトラックへ駆動系を用いて位置決め
する位置決め方式において、高速書き込み読み出しメモ
リ装置に駆動系を関数としヘッドの位置と操作すべき最
適な速度及び加速度データ群を表す切換曲面を予め格納
し、移動中におけるヘッドの現在速度、加速度及び位置
を表す状態値と切換曲面とを比較し、その偏差値により
ヘッドに対する最大速度制御を行うようにしたので、ヘ
ッドの駆動系、制御系の非線系要素補償を適宜行いつつ
、切換曲面を更新し、操作量を最適化するので、ヘッド
の駆動系及び制御系の持つ経時的に変化する非線系要素
を吸収し、制御対象（ディスクの記録密度向上環）の変
化に柔軟に対応でき、より高精度の最短時間制御系を構
成できる。上記制御方式は、システムの状態が線系表記
されるシステムの最短時間制御に対しては同様の制御系
が構成できることを示している。
第１図はこの発明の位置制御方式が適用される磁気ディ
スク装置のブロック図、第２図は本発明の詳細な説明す
るためのフローチャートで、第３図は従来の位置決め制
御装置のブロック図である。 ３・・・パワーアンプ、４・・・アクチュエータ、５・
・・速度検出器、６・・・位置検出器、７・・・ヘッド
、８・・・磁気ディスク、９・・・加速度検出器、１０
・・・高速メモリ装置、ＳＯ・・・目標位置信号、Ｓ５
・・・実速度信号、ＳＯ・・・位置信号、ＳＯ・・・実
加速度信号。 代理人 大 岩 増 ！（ほか２名）◇Ｊ 蛭 手続補正書（自発） 日 １、事件の表示 特願昭６２−３０６９７９号３、
補正をする者 号− 代表者志岐守哉 ４、代理人 号 五 補正の対象 発明の詳細な説明の欄。 ０ 補正の内容 （１）明細書第３頁第１１行日乃至第１２行１１ ｒハ
ードウェア、Ｉ−１／ Ｗ Ｊとあるのを「ハードウェ
ア」と補正する。 （２）同書第６頁第３行目ｒＸ＝八χ＋ＴｏＪとあるの
をｒ’ｔ−＜刀：Ａズｌ）＋ｂＬＪ」と補正する。 （３）同書第６頁第４行目乃至第５行目［Ｘ−は状態値
行列」とあるのをｒＸ（Ａ）は状態値」と補正する。 （４）同書第９頁第１行目乃至第６行目［ヘッド・・・
・・・でき、」とあるのを［ヘッドのｌ’ｊｌ！動系、
制御系の非線形要素に対して線形近似したシステ１１行
列を用いて′４：）られる−階状態微分方程式（１）を
解いて得られる切換曲面を線形近似の精度を上げること
で非線形要素補償を行ない、操作量の最適化を行なうこ
とが可能となり制御対象の変化（ティスフの記録密度向
上等）に対して柔軟に対応でき、」と補正する。 以上
スク装置のブロック図、第２図は本発明の詳細な説明す
るためのフローチャートで、第３図は従来の位置決め制
御装置のブロック図である。 ３・・・パワーアンプ、４・・・アクチュエータ、５・
・・速度検出器、６・・・位置検出器、７・・・ヘッド
、８・・・磁気ディスク、９・・・加速度検出器、１０
・・・高速メモリ装置、ＳＯ・・・目標位置信号、Ｓ５
・・・実速度信号、ＳＯ・・・位置信号、ＳＯ・・・実
加速度信号。 代理人 大 岩 増 ！（ほか２名）◇Ｊ 蛭 手続補正書（自発） 日 １、事件の表示 特願昭６２−３０６９７９号３、
補正をする者 号− 代表者志岐守哉 ４、代理人 号 五 補正の対象 発明の詳細な説明の欄。 ０ 補正の内容 （１）明細書第３頁第１１行日乃至第１２行１１ ｒハ
ードウェア、Ｉ−１／ Ｗ Ｊとあるのを「ハードウェ
ア」と補正する。 （２）同書第６頁第３行目ｒＸ＝八χ＋ＴｏＪとあるの
をｒ’ｔ−＜刀：Ａズｌ）＋ｂＬＪ」と補正する。 （３）同書第６頁第４行目乃至第５行目［Ｘ−は状態値
行列」とあるのをｒＸ（Ａ）は状態値」と補正する。 （４）同書第９頁第１行目乃至第６行目［ヘッド・・・
・・・でき、」とあるのを［ヘッドのｌ’ｊｌ！動系、
制御系の非線形要素に対して線形近似したシステ１１行
列を用いて′４：）られる−階状態微分方程式（１）を
解いて得られる切換曲面を線形近似の精度を上げること
で非線形要素補償を行ない、操作量の最適化を行なうこ
とが可能となり制御対象の変化（ティスフの記録密度向
上等）に対して柔軟に対応でき、」と補正する。 以上
Claims (1)
- 電子計算機にアクセスされる磁気ディスク装置であって
、ディスク上のヘッドを目標のトラックへ駆動系を用い
て位置決めする位置決め方式において、高速書き込み読
み出しメモリ装置に、前記駆動系を関数とし前記ヘッド
の位置と操作すべき最適な速度及び加速度データ群を表
す切換曲面を予め格納し、移動中における前記ヘッドの
現在速度、加速度及び位置を表す状態値と前記切換曲面
とを比較し、その偏差値により前記ヘッドに対する最大
速度制御を行うようにしたことを特徴とする位置制御方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30697987A JPH01147706A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 位置制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30697987A JPH01147706A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 位置制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01147706A true JPH01147706A (ja) | 1989-06-09 |
Family
ID=17963561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30697987A Pending JPH01147706A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 位置制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01147706A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7469580B2 (en) | 2005-03-08 | 2008-12-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Tire inflation pressure determining system and tire inflation pressure determining apparatus |
-
1987
- 1987-12-04 JP JP30697987A patent/JPH01147706A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7469580B2 (en) | 2005-03-08 | 2008-12-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Tire inflation pressure determining system and tire inflation pressure determining apparatus |
| JP4827832B2 (ja) * | 2005-03-08 | 2011-11-30 | 三洋電機株式会社 | タイヤ圧力検知システム及びタイヤ圧力検知装置 |
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