JPH01150916A

JPH01150916A - サーボ位置決め制御装置

Info

Publication number: JPH01150916A
Application number: JP31067087A
Authority: JP
Inventors: Toru Shinohara; 徹篠原; Koji Tsurumi; 浩司鶴見
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-12-08
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1989-06-13

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔目次〕概要産業上の利用分野従来の技術（第５図、第６図、第７図）発明が解決しよ
うとする問題点問題点を解決するための手段（第１図）作用実施例（ａ）一実施例の構成の説明（第２図、第３図）（ｂ）
一実施例の動作の説明（第４図）（Ｃ）他の実施例の説
明発明の効果〔概要〕ボイスコイルモータ等のサーボモータをサーボ位置決め
制御するサーボ位置決め制御装置に関し、移動量にかか
わらず高速駆動と高い位置追従精度を得ることを目的と
し、サーボモータと、該サーボモータの状態値と目標値とに
基づいてサーボ制御出力を発するサーボ制御部と、Ａ級
動作とＢ緩動作が切換え可能で、制御出力を電力増幅し
て該サーボモータを電流駆動する駆動部とを有し、該サ
ーボ制御部は、該目標値への移動量が小の時は、Ａ級動
作を、該目標値への移動量が大の時はＢ緩動作で動作せ
しめた後にＡ級動作に切換えるよう該駆動部を制御する
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ボイスコイルモータ等のサーボモータをサー
ボ位置決め制御するサーボ位置決め制御装置に関する。

高精度の位置決め制御のため、サーボ制御系が広く用い
られている。

例えば、磁気ディスク装置や光デイスク装置のヘッド位
置決め制御にサーボ制御が用いられている。

このようなサーボ制御では、当初は大電流で駆動し、目
標位置近傍で小電流で精密制御して、高速駆動と高精度
位置決めを行っている。

係るサーボ位置決め制御においては、より一層の高速位
置決めが求められており、サーボ系の周波数特性を向上
させても安定に位置決めできる技術が要求されている。

〔従来の技術〕

第５図は従来技術の説明図であり、磁気ディスク装置の
磁気ヘッド位置決め制御装置を示している。

第５図（Ａ）において、１は磁気ディスクユニットであ
り、情報記憶媒体としての磁気ディスク１０がスピンド
ルモータ１２によって回転軸１１を中心に回転され、磁
気ヘッド１３がボイスコイルモータ部１４のアクセッサ
１４０に取付けられ、コイル１４１と磁石１４２とによ
って、磁気ディスク１０の半径方向（シータ方向という
）に移動されるものであり、これらがディスクエンクロ
ージャ１６に収容されている。

２は速度制御部であり、磁気ヘッド１３からのサーボ信
号による位置信号ｐｓを元に速度誤差信号△■を発生す
るもの、３は位置決め制御部であり、位置信号ＰＳをＰ
−１−Ｄ（比例、積分、微分）処理した信号及び検出電
流ｉにローパスフィルタをかけた信号から位置決め信号
△Ｐを発生するものである。

４は制御部であり、外部からの移動指示に応じて速度制
御部２を制御して、速度誤差信号ΔＶを発生させ、ボイ
スコイルモータ１４を速度側ｍせしめるとともに目標位
置近傍においてコアー入／ファイン切換信号ＭＳを発し
、後述する切換スイッチを動作させるもの、５は切換ス
イッチであり、コアー入／ファイン切換信号ＭＳに応じ
て、切換えを行うものであり、コアース指示では、速度
誤差信号△■をボイスコイルモータ１４へ与え、ファイ
ン指示で番よ、位置決め信号△Ｐをボイスコイルモータ
１４に与えるものである。

尚、制御部４、位置決め制御部３、速度制御部２及び切
換スイッチ５によってサーボ制御部ＣＴを構成する。

６はパワーアンプ（電力増幅器）であり、駆動部を構成
し、切換スイッチ５の出力をパワー増幅して、ボイスコ
イルモータ１４を電流駆動するものである。

制御部４は、外部から移動指示が与えられると、目標位
置への移動量を算出し、速度制御部２に与える。速度制
御部２は移動量から台形カーブ等の速度関数に従って基
準速度Ｖｃを発生し、磁気ヘッド１３からの位置信号Ｐ
Ｓより得た実速度Ｖｒと比較し、速度誤差信号Δ■を発
生する。

制御部４はコアースモードを指示しているので切換スイ
ッチ５はａ側に接続されており、速度誤差信号△Ｖに比
例する電流がパワーアンプ６よりボイスコイルモータ１
４に与えられ、これによってボイスコイルモータ１４、
磁気へラド１３は台形速度カーブに従って目標位置（目
標シリンダ）に向かって速度制御によって移動する。

第５図（Ｂ）に示すように、制御部４は位置信号ｐｓに
よって目標位置近傍に達したことを検出すると、コアー
入／ファイン切換信号ＭＳによってファインモードを指
示し、切換スイッチ５をｂ側に接続する。

位置決め制御部３は位置信号ｐｓから位置決め信号△Ｐ
を発生し、位置決め信号△Ｐに比例する電流Ｉｍがパワ
ーアンプ６からボイスコイルモータ１４に与えられ、位
置決め及び位置保持制御が行われる。

このようなサーボ制御において、パワーアンプ６は大電
力が得られる第６図に示すようなり級アンプが用いられ
ていた。

第６図中、６１はＨ型プッシュプル増幅回路であり、負
荷であるボイスコイルモータＶＣＭ　（１４）に対し、
４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４がＨ型（バランス型）に
接続され、上部のトランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタ側
はダイオードＤ９及び抵抗Ｒ１１を介し第１の電圧源Ｖ
ｃｃ、に共通接続され、下部のトランジスタＱ３、Ｑ４
のエミッタ側は電流検出抵抗Ｒ３Ｉ、Ｒ３２を介し第２
の電圧源ｖＥＥＩに共通接続されている。

ボイスコイルＶＣＭ　（１４）を介し直列接続されるト
ランジスタＱ１、Ｑ３のベースには、トランジスタＱ１
、Ｑ３のオン／オフ用トランジスタＱ５が接続されてい
る。トランジスタＱ５のコレクタは分圧抵抗Ｒ８、Ｒ９
によりトランジスタＱ１のベースに、エミッタは分圧抵
抗ＲＩＯよりトランジスタＱ３のベースに接続される。

同様に、ボイスコイルＶＣＭを介し直列接続されるトラ
ンジスタＱ２、Ｑ４のベースには、トランジスタＱ２、
Ｑ４のオン／オフ用トランジスタＱ６が接続されている
。トランジスタＱ６のコレクタは分圧抵抗Ｒ１２、Ｒ１
３によりトランジスタＱ２のベースに、エミッタは分圧
抵抗Ｒ１４よりトランジスタＱ４のベースに接続される
。

尚、ダイオードＤ５〜Ｄ８は、各トランジスタＱ１〜Ｑ
４の逆バイアス防止用のものである。

６２ａ、６２ｂは各々位相分割部であり、各々制御人力
ＣＩＮに対し位相分割してＨ型プッシュプル増幅回路６
１を駆動するものであり、位相分割部６２ａは、制御ア
ンプＡＭＰ　１の■個人力に抵抗Ｒ３、ダイオードＤ２
、抵抗Ｒ４を介し制御人力ＣＩＮが与えられ、ｅ個入力
は、ダイオードＤ１を介し出力及び後述する電流帰還部
に接続されており、更にｅ個人力のための入力抵抗Ｒ１
、Ｒ２を有している。

又、制御アンプＡＭＰＩの出力は抵抗Ｒ６を介しトラン
ジスタＱ７のベースに入力されており、トランジスタＱ
７のエミッタは抵抗Ｒ５を介し接地接続され、コレクタ
はトランジスタＱ５のベースと抵抗Ｒ７に接続されてい
る。

位相分割部６２ｂは、帰還ダイオードＤ３を有する制御
アンプＡＭＰ２のｅ個入力に入力抵抗Ｒ１８を介し制御
人力ＣＩＮが入力されるとともに入力抵抗Ｒ１９を介し
電流帰還部に接続され、■個人力は抵抗Ｒ２０、ダイオ
ードＤ４を介し接地されている。制御アンプＡＭＰ２の
出力は抵抗Ｒ１７を介しトランジスタＱ８のベースに入
力されており、トランジスタＱ８のエミッタは抵抗Ｒ１
６を介し接地され、コレクタはトランジスタＱ６のベー
スと抵抗Ｒ１５に接続されている。

６３ａ、６３ｂは各々電流帰還部であり、各々電流検出
抵抗Ｒ３Ｉ、Ｒ３２の電位に応じて位相分割部６２ａ、
６２ｂの制御アンプＡＭＰＩ、ＡＭＰ２のｅ個入力を制
御するものである。

電流帰還部６３ａは、　ＶＥＥＩを基準として抵抗Ｒ３
Ｉの電位に応じた出力を発する帰還アンプＡＭＰ３と、
レベルシフト用ツェナーダイオードＤ１０と、バイアス
抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３と、帰還アンプＡＭＰ３の
出力で動作するトランジスタＱ９を有している。

又、電流帰還部６３ｂは、　ＶＥＥＩを基準として抵抗
Ｒ３２の電位に応じた出力を発する帰還アンプＡＭＰ４
と、レベルシフト用ツェナーダイオードＤｌｌと、バイ
アス抵抗Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６と、帰還アンプＡＭＰ
４の出力で動作するトランジスタＱＩＯを有している。

第７図は従来技術の動作説明図である。

制御人力ＣＩＮが正であると、位相分割部６２ａのダイ
オードＤ２で■入力側がクランプされるとともに、帰還
ダイオードＤ１により制御アンプＡＭＰＩの入出力間が
ショートされるから、アンプＡＭＰＩの出力は微少正電
位であり、トランジスタＱ７はオンしない。

従って、プッシュプル回路６１のトランジスタＱ１、Ｑ
３はオフとなり、電流検出抵抗Ｒ３Ｉの検出電圧ＶＳＩ
は−ＶＥ！であるから、電流帰還部３ａは動作せず、０
点の電位（電流帰還制御信号）はＯＶである。

一方、位相分割部６２ｂでは、アンプＡＭＰ２の出力は
負電位となり、ゲインはダイオードＤ３によって無限大
となる。

従って、トランジスタＱ８がオンし、これによりトラン
ジスタＱ６もオンして、プッシュプル回路６１のトラン
ジスタＱ２、Ｑ４がオンとなる。

これによって、ボイスコイルＶＣＭには、Ｖｃｃ。

−Ｄ９及びＲ１１−Ｑ２−ＶＣＭ−Ｑ４−Ｒ３２（ＶＥ
ＥＩ）のルートで、図の右方向（正方向という）に電流
＋ｉが流れる。

制御アンプＡＭＰ２の負出力電位は、電流帰還制御信号
ｄ点電位で制御され、電流が流れることで検出抵抗Ｒ３
２から発生する電位ＶＳ２によって帰還アンプＡＭＰ４
を介しトランジスタＱＩＯをオンとし、制御アンプＡＭ
Ｐ２のｅ入力側電位に流れている電流値に応じた負電位
（ｄ点電位）を加え、入力レベルを減少させることによ
り、制御人力ＣＩＮに応じた電流＋ｉが流れるように制
御される。

即ち電流フィードバック制御が行われる。

逆に制御人力ＣＩＮが負であると、位相分割部６２ｂの
■側はダイオードＤ４でクランプされているので、制御
アンプＡＭＰ２の出力は微少正電位であり、トランジス
タＱ８をオンせず、トランジスタＱ２、Ｑ４はオフ、ｄ
点電位はＯｖとなる。

一方、位相分割部６２ａでは、アンプＡＭＰ　１の出力
は負電位となり、トランジスタＱ７、Ｑ５をオンし、こ
れによってトランジスタＱ１、Ｑ３をオンする。

従って、ボイスコイルＶＣＭには、Ｖｃｃ、　−Ｄ９及
びＲ１１−Ｑｌ−ＶＣＭ−Ｑ３−Ｒ３Ｉ−（ＶＥＥＩ）
のルートで、図の左方向（負方向）に電流−１が流れる
。

同様に、検出抵抗ＲＳＩに電流が流れることによって、
アンプＡＭＰ３が能動状態となり、トランジスタ・Ｑ９
をオンとし、電流−１に応じて■点電位を図のように変
え、制御入力に応じた電流−１が流れるよう制御する。

このようにして、制御入力ＣＴＨに応じた増幅電流ｉｍ
をボイスコイルＶＣＭに流すことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなり級アンプは、大電力が得られ、且つ効率も
よく消費電力も少ない。

従って、第５図（Ｂ）に示すように、目標位置に向って
高速移動するため大電流を必要とする時には都合がよく
、図のコアースモードでは零クロス点は少ない。

しかし目標位置近傍となると、制御人力ＣＩＮも微少と
なり、零クロス点も多くなる。

８級アンプでは、次の理由により零りロス歪（クロスオ
ーバー歪）が生じる。

即ち、制御人力ＣＩＮが正の時は、制御アンプＡＭＰ　
１の出力は微少正電位になりトランジスタＱ７、Ｑ５、
Ｑｌ、Ｑ３はオフとなっているため、ＶＳＩは−ＶＥＥ
となっている。またアンプＡＭＰ３の入力オフセット電
圧が正側入力端子に対して負側入力端子が正方向に出て
いるときは、アンプＡＭＰ３が一■、に飽和の状態で休
止している。

逆に、制御人力ＣＩＮが負の時は、制御アンプＡＭＰ２
の出力は、微少正電位になりトランジスタＱ８、Ｑ６、
Ｑ２、Ｑ４はオフとなっているため、■３□は−Ｖ０と
なっている。また、ＡＭＰ４の入力オフセット電圧が正
側入力端子に対して負側入力端子が正方向に出ていると
きは、ＡＭＰ４が一■、に飽和の状態で休止している。

このため、例えば、制御人力ＣＩＮが第７図の如く、正
から負へ変わる（零クロスする）と、制御アンプＡＭＰ
　１はｅ方向に急速に振られ、その出力はｅ方向に増加
し、トランジスタＱ７、Ｑ５、Ｑｌ、Ｑ３をオンする。

これによって、ボイスコイルＶＣＭに負方向の電流が流
れ、検出抵抗Ｒ３Ｉの電位Ｖｓ、は−■、□から上昇す
るが零クロスからＶｓ、が発生するまでの間にタイムラ
グＴ、を要する。

また、この電位Ｖｓ、の上昇によって帰還アンプＡＭＰ
３が動作を始めるが、飽和状態にあるため、能動状態に
変化するのに若干のタイムラグＴ。を要する。

このタイムラグＴ０の間は、少なくともアンプＡＭＰ３
の出力は零であり、トランジスタＱ９をオンしないため
、電流帰還制御信号（Ｃ点電位）はＯであるから、制御
アンプＡＭＰＩは電流がボイスコイルモータＶＣＭに流
れていないものとして、急激に負方向に出力を振り、最
大負出力までオーバーシュートする。

そして、このタイムラグＴ、後に、帰還アンプＡＭＰ３
から出力電流が流れ、トランジスタＱ９をオンとし、Ｃ
点電位を下げ、制御アンプＡＭＰ１を電流フィードバッ
ク制御する。

この動作は、第７図（Ａ）に示す如く、制御信号ＣＩＮ
が負から正に変化した時も同様である。

このため、制御信号ＣＩＮが正から負または、負から正
に変化した時、帰還アンプの反応のタイムラグの間第５
図（Ｂ）の如（ＶＣＭ駆動電流ｉｍに信号ＣＩＮとは関
係ない大きさのオーバーシュート電流が流れてしまうと
いう問題があり、制御信号ＣＩＮに従った増幅電流を得
ることが困難であった。

この８級アンプは、第７図（Ｂ）に示すように移動量が
大のｄａの場合には、大電力（大電流）ｉｍａにより高
速に移動する場合には、電力効率の良さから都合がよい
。しかし、移動量がｄｂの如く小の場合のように、小電
流ｉｍｂで駆動するときや、大のｄａの場合でも、トラ
ック追従前では零りロス歪が無視できなくなりオーバー
シュートが後々まで位置精度に影響し、位置追従に時間
がかかったり、位置決め制御時は追従精度が劣化すると
いう問題があった。

本発明は、移動量にかかわらず高速駆動と高い位置追従
精度をえることができるサーボ位置決め制御装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

図中、第５図及び第６図で示したものと同一のものは同
一の記号で示してあり、６′は駆動部（パワーアンプ）
であり、Ａ級動作とＢ級動作が切換え可能で、制御人力
ＣＩＮを電力増幅してサーボモータ１４を電流駆動する
ものである。

そして、サーボ制御部ＣＴは、移動量が小ならＡ級動作
で、移動量が大ならＢ級動作で動作後、Ａ級動作に切換
えるよう駆動部６′を制御するようにしている。

〔作用〕

本発明は、サーボ位置決めにおいて、大電力の必要な場
合は、Ｂ級増幅し、小電力でよい場合にはＡ級増幅する
ようにしている。

Ａ級増幅は、周知の如く、大電力には向かないがクロス
オーバー歪も生ぜず、微少な電流変位にす早い応答がで
きる。

そこで、小電力で済む移動量の小のときは、Ａ級増幅し
て、歪のない位置追従精度の高い駆動を行い、移動量の
大のときは、大電力を要する期間はＢ級増幅して高速、
高効率駆動し、小電力で済む目標位置近傍ではＡ級増幅
して位置追従精度を高めるようにしている。

〔実施例〕

（ａ）一実施例の構成の説明第２図は本発明の一実施例構成図であり、磁気ディスク
装置のヘッド位置制御機構を示している。

図中、第１図及び第５図で示したものと同一のものは同
一の記号で示してあり、２０は基準速度発生回路であり
、制御部４からの移動量に応じて台形速度カーブに従っ
て基準速度Ｖｃを発生するもの、２１は速度信号作成回
路であり、位置信号ＰＳとパワーアンプ６′の検出電流
ｉとがら実速度Ｖｒを発生するもの、２２は誤差信号発
生回路であり、基準速度Ｖｃと実速度Ｖｒとの差をとり
速度誤差信号△■を発生し、切換スイッチ５に与えるも
のである。

３０はローパスフィルタであり、位置信号ＰＳの高周波
成分をカントするもの、３１は積分回路であり、ローパ
スフィルタ３０からの位置信号ＰＳを積分するもの、３
２はアンプであり、ローパスフィルタ３０からの位置信
号を比例増幅するもの、３３は微分回路であり、ローパ
スフィルタ３０からの位置信号ＰＳを微分するもの、３
５はローパスフィルタであり、微分回路３３の出力と検
出電流ｉの和をとり高周波成分をカットするものである
。

３４は和回路であり、積分回路３１の出力とアンプ３２
の出力と、ローパスフィルタ３５の出力との和をとり位
置決め信号△Ｐを発生し、切換スイッチ５に出力するも
のである。

４０は位置検出回路であり、位置信号ＰＳから位置を検
出するもの、４１はマイクロプロセッサ（以下ＭＰＵと
称す）であり、上位からのシーク命令及び目標シリンダ
を受け、シーク制御するものであり、位置検出回路４０
の検出位置及び速度信号作成回路２１の実速度Ｖｒが入
力され、目標シリンダへの移動量を算出して基準速度発
生回路２０に出力し、コアー入／ファイン切換信号ＭＳ
を切換スイッチ５及びＡ級／Ｂ級切換信号ＡＳをパワー
アンプ６′に出力するものであり、シーク完了により上
位にシークエンド信号を発するものである。

７は位置信号発生部であり、磁気ディスク１０のサーボ
面（例えば、図の２枚目の磁気ディスク１０の下面）に
記録されたサーボ信号を磁気ヘッド１３が読取って得た
正弦波のサーボ信号ＳｖＳから位置信号ＰＳを発生する
ものであり、サーボ信号ＳＶＳのＡＧＣ制御を行うＡＧ
Ｃ（自動利得制御）アンプ７０と、ＡＧＣ制御されたサ
ーボ信号を正弦波の位置信号ｐｓと出力する位置信号検
出回路７１とを有するものである。

第３図は第２図構成のパワーアンプ６′の構成図である
。

図中、第６図で示したものと同一のものは同一の記号で
示しである。

６４はＩ型増幅回路であり、Ａ級増幅するため設けられ
、各々ボイスコイルＶＣＭの右端にダイオードＤ２０、
Ｄ２１を介しコレクタ接続された一対のトランジスタＱ
ｌｌ、Ｑ１２と、トランジスタＱｌｌ、Ｑ１２のエミッ
タ抵抗Ｒ３５と、トランジスタＱｌｌのベース抵抗Ｒ３
３、Ｒ３４と、トランジスタＱ１２のベース抵抗Ｒ３６
、Ｒ３７と、トランジスタＱ１２のベースに接続された
トランジスタＱ１３と、トランジスタＱ１３のベース抵
抗Ｒ３８、Ｒ３９とを有し、Ｈ型プッシュプル６１のト
ランジスタＱ２、Ｑ３とともに１型増幅回路を構成する
ものである。

６５は位相分割部であり、制御人力ＣＩＮが入力され、
■型増幅（Ａ級増幅）のため、Ｈ型プ・ノシュブル６１
のトランジスタＱ２、Ｑ３を制御するものであり、制御
入力ＣＩＮが■側に入力される制御アンプＡＭＰ５と、
制御アンプＡＭＰ５に直列接続された抵抗Ｒ１８、トラ
ンジスタＱ１８、トランジスタ２０、抵抗Ｒ２５と、ト
ランジスタＱ１８のベース抵抗Ｒ１７、Ｒ１９と、トラ
ンジスタＱ２０のベース抵抗Ｒ２３、Ｒ２４と、制御ア
ンプＡＭＰ５〜の入力抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２０と、
トランジスタＱ１８のコレクタにベースが接続され、エ
ミッタがダイオードＤ１２を介しＨ型プッシュプル６１
のトランジスタＱ２のベースに接続され、コレクタ抵抗
Ｒ３０を介しコレクタ接地されたトランジスタＱ１７と
、トランジスタＱ２０のコレクタにベースが接続され、
エミッタがダイオードＤ１３を介しＨ型プッシュプル６
１のトランジスタＱ３のベースに接続され、コレクタ抵
抗Ｒ２９を介しコレクタ接地されたトランジスタＱ１９
と、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２を有するものである。

６６は切換回路であり、Ａ級／Ｂ級切換信号ＡＳによっ
て、Ａ級増幅なら位相分割部６２ａ、６２ｂの動作を禁
止し、■型増幅回路６４と位相分割部６５を動作せしめ
、Ｂ級増幅なら位相分割部６５及び！型増幅回路６４の
動作を禁止し、位相分割部６２ａ、６２ｂの動作を許可
して、Ａ級／Ｂ級切換えを行うものである。

切換回路６６は、切換信号Ａｓによってオンオフし、■
型増幅回路６４のトランジスタＱＩ　ＬＱ１２をオンオ
フする切換トランジスタＱ１６と、抵抗Ｒ４３を介しト
ランジスタＱ１６のコレクタと接続され、位相分割部６
２ａ、６２ｂのトランジスタＱ７、Ｃ８をダイオードＤ
１８、Ｄ１９を介し強制オフするトランジスタＱ１４及
びベース抵抗Ｒ４４と、トランジスタＱ１６によって能
動状態となるアンプＡＭＰ６と、これらのための抵抗Ｒ
４０、Ｒ４１、Ｒ４２、コンチングＣ２、Ｃ１と、レベ
ルシフト用ツェナーダイオード０１５と、アンプＡＭＰ
６の出力でオンとなり、制御アンプＡＭＰ５を能動状態
にするトランジスタＱ１５と、抵抗Ｒ２６、抵抗Ｒ２７
とを有する。

従って、Ａ級／Ｂ級切換信号Ａｓがロー（Ｂ級指示）な
ら、切換回路６６のトランジスタＱ１６のオフのため、
トランジスタＱ１４もオフ、アンプＡＭＰ６もオフとな
り、位相分割部６２ａ、６２ｂが動作し、位相分割部６
５及びＩ型増幅回路６４は動作が禁止され、制御人力Ｃ
ＩＮに従って、第６図の如く位相分割部６２ａ、６２ｂ
でＨ型プッシュプル６１をＢ級増幅動作させる。

一方、切換信号ＡＳがハイ（Ａ級指示）なら、切換回路
６６のトランジスタＱ１６がオンとなり、トランジスタ
Ｑ１４とアンプＡＭＰ６をオンとし、位相分割部６２ａ
、６２ｂの動作を禁止し、位相分割部６５及びＩ型増幅
回路６４の動作を許可し、制御人力ＣＩＮに従って、位
相分割部６５でＨ型プッシュプル６１及びＩ型増幅回路
６４をＡ級増幅動作させる。

この構成は、Ｈ型増幅回路の一部のトランジスタＱ２、
Ｃ３を用いてＩ型増幅回路を構成しているので、高価な
パワートランジスタの数を減らすことができる。

（ｂｌ−実施例の動作の説明第４図は本発明の一実施例動作説明図であり、以下第２
図、第３図構成の動作について説明する。

■　上位よりＭＰＵ４１がシーク命令と目標シリンダを
受けると、ＭＰＵ４１は現在位置と目標シリンダの位置
との移動量を算出し、速度制御部２の基準速度発生回路
２０に移動量及び起動指令を与える。

基準速度発生回路２０は、移動量に応じて台形速度カー
ブに従って基準速度Ｖｃを発生し、速度信号発生回路２
１の実速度Ｖｒとの差が誤差信号発生回路２２でとられ
、速度誤差信号△Ｖが発生される。

切換スイッチ５には、シーク命令受信とともに、ＭＰＵ
４１からコアース／ファイン切換信号ＭＳによってコア
ース指示がなされており、切換スイッチ５の接点はａ側
に接続されているので、速度誤差信号ΔＶは切換スイッ
チ５を介しパワーアンプ６に与えられる。

■　パワーアンプ６には、Ａ級／Ｂ級切換信号ＡＳとし
てシーク命令受信とともに、ＭＰＵ４１は移動量に応じ
てＡ級又はＢ級指示する。移動量が大のときは、Ｂ級指
示（ロー）がなされているので、パワーアンプ６′では
前述の如く、切換回路６６が位相分割部６２ａ、６２ｂ
を有効としている（強制オフとしていない）ため、第６
図で示したようにＨ型増幅回路６１を位相分割部６２ａ
、６２ｂによって制御人力ＣＩＮ（＝△Ｖ）をＢ扱増幅
して、ボイスコイル１４（ＶＣＭ）を駆動スる。

この時、第５図（Ｂ）で示したように目標位置へ高速接
近させるため、大電流をボイスコイル１４に流しており
、Ｂ級動作で効率よく大電流駆動できる。

即ち、基準速度発生回路２０は台形速度カーブに従った
基準速度Ｖｃを発生し、速度信号発生回路２１の実速度
Ｖｒとの速度誤差信号△Ｖが誤差信号発生回路２２によ
りパワーアンプ５ｏに与えられるので、ボイスコイルモ
ータＩ４は目標位置に向かって台形速度カーブに追従し
、加速、定速、減速制御される。

このようにして、コアースモード制御が実行され、ボイ
スコイルモータ】４に駆動される磁気へフド１３は、磁
気ディスク１０の目標シリンダに近付いていく。

ＭＰＵ４１は、位置検出回路４０の検出位置を監視し、
検出位置によって目標シリンダ近傍に達したことを検知
し、ディファレンス（誤差）零を認識する。

■　これによって、ＭＰＵ４１は、Ａ級／Ｂ級切換信号
ＡｓをＡ級指示（ハイ）に切替える。

このため、パワーアンプ６′では、切換回路６６のトラ
ンジスタＱ１６がオンとなり、先づ抵抗Ｒ４３を介しト
ランジスタＱ１４をオンとし、位相分割部６２ａ、６２
ｂのトランジスタＱ７、Ｑ８を強制オフして、位相分割
部６２ａ、６２ｂの動作を禁止する。

従って、制御人力ＣＩＮによるＨ型増幅回路６１のＢ級
動作は禁止される。

これとともに、アンプＡＭＰ６がオンとなり、トランジ
スタＱ１５をオンして、制御アンプＡＭＰ５を能動状態
とし、位相分割部６５の動作を許可し、トランジスタＱ
１６のオンで、Ｉ型増幅回路６４のトランジスタＱ１３
がオン、トランジスタＱｌｌ、Ｑ１２がオンとなる。

このため制御アンプＡＭＰ５に入力される制御人力ＣＩ
Ｎが、正の時は、トランジスタＱ１８がオンし、更にト
ランジスタＱ１７のオンでＨ型増幅回路６１のトランジ
スタＱ２もオンとなるので、Ｖｃｃｔ　−Ｄ９　　Ｑ２
−ＶＣＭ　　Ｄ２０　　Ｑｌｌ−Ｒ３５−アースのルー
トで、ｖＣＭに図の右方向の電流が流れ、Ａ級増幅が行
われる。

逆に制御人力ＣＩＮが、負の時は、トランジスタＱ２０
がオンし、これによってトランジスタＱ１９がオンし、
更にトランジスタＱ１９のオンでＨ型増幅回路６１のト
ランジスタＱ３がオンするので、アース−抵抗Ｒ３５−
Ｑ１２−Ｄ２１−ＶＣＭ−Ｑ３−Ｒ３１−ＶＥＥＩのル
ートチ、ｖＣＭに図の左方向の電流が流れ、Ａ級増幅さ
れる。

ディファレンス零で、Ｂ級からＡ級に切換えることは、
電流が零クロスする以前にＡ級に切換えられるため、零
りロス歪を発生しないで、ボイスコイルモータＶＣＭの
速度を零に導くことができる。

■　ＭＰＵ４１は、速度信号作成回路２１の実速度Ｖｒ
がほとんど零になったことを検出すると、第４図の如く
、コアー入／ファイン切換信号ＭＳをハイ　（“１”）
にセットし、ファイン指示する。

これによって、切換スイッチ５はｂ側に切換わる。

従って、位置信号ＰＳのローパスフィルタ３０を通過し
た信号は、積分回路３１で積分され、アンプ３２で増幅
され、微分回路３３で微分され、これらの和である位置
決め信号△Ｐが和回路３４を介し切換スイッチ５に入力
し、更にパワーアンプ６′へ制御人力ＣＩＮとして入力
す、る。

この時、パワーアンプ６′はＡ級動作指示されたままの
ため、Ａ級増幅して、ボイスコイルｖＣＭを電流駆動す
る。

■　一方、ＭＰＵ４１は、前述の■で移動量が小と判断
したときは、当初からＡ級／Ｂ級切換信号ＡＳとしてＡ
級指示（“ハイ″）する。

これによって、前述の■と同一動作でＡ級増幅によって
コアース制御し、■と同様ファイン制御に切換ねる。

このため、移動量小の時は、Ａ級動作によって、小移動
を正確に位置追従制御できる。

このようにして、零クロスの殆どない大電流の間はＢ級
増幅で、小移動や目標位置近傍の微小入力で零クロスの
頻繁に生じる（高周波動作）時はＡ級増幅で駆動するた
め、高速駆動と、歪のない電流によるトランク追従制御
とが可能となり、高精度な位置決めとその後の位置保持
ができる。

（Ｃ）他の実施例の説明上述の実施例では、移動量が大のとき、ディファレンス
零でＢ級からＡ級に切換えているが、コアー入／ファイ
ン切換と同時にＢ級からＡ級に切換えてもよい。

この場合、追従精度は、ディファレンス零からコアー入
／ファイン切換までの間劣化するが、同一の制御信号で
切換スイッチ５とパワーアンプ６′を切換制御できる。

又、磁気ディスク装置のヘッド位置決めについて説明し
たが、他の周知のサーボ位置決め制御にも適用でき、コ
アース／ファイン制御でないサーボ制御に用いてもよい
。

更に、パワーアンプ６′の構成も、要スるにＡ級／Ｂ級
切換えできればよく、他のものであってもよい。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、移動量大で大電力
の要する間は、Ｂ級増幅で高速駆動し、移動量小や目標
位置近傍では、Ａ級増幅で高い位置決め追従が可能とな
るという効果を奏し、移動量に合せて最適の性能で位置
決め制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の一実施例構成図、第３図は第２図構成のパワーアンプの構成図、第４図は
本発明の一実施例動作説明図、第５図は従来技術の説明
図、第６図は従来のパワーアンプの構成図、第７図は従来技
術の動作説明図である。図中、ＣＴ−・・サーボ制御部、６′−パワーアンプ（駆動部）、１４・・−サーボモータ。

Claims

【特許請求の範囲】サーボモータ（１４）と、該サーボモータ（１４）の状態値と目標値とに基づいて
サーボ制御出力を発するサーボ制御部（ＣＴ）と、Ａ級動作とＢ級動作が切換え可能で、制御出力を電力増
幅して該サーボモータ（１４）を電流駆動する駆動部（
６′）とを有し、該サーボ制御部（ＣＴ）は、該目標値への移動量が小の時は、Ａ級動作を、該目標値
への移動量が大の時はＢ級動作で動作せしめた後にＡ級
動作に切換えるよう該駆動部（６′）を制御することを特徴とするサーボ位置決め制御装置。