JPH0146939B2 - - Google Patents
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- JPH0146939B2 JPH0146939B2 JP54158603A JP15860379A JPH0146939B2 JP H0146939 B2 JPH0146939 B2 JP H0146939B2 JP 54158603 A JP54158603 A JP 54158603A JP 15860379 A JP15860379 A JP 15860379A JP H0146939 B2 JPH0146939 B2 JP H0146939B2
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- JP
- Japan
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- magnetic head
- deceleration
- current
- speed
- motor
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 101100524639 Toxoplasma gondii ROM3 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気デイスク装置の磁気ヘツドを直流
モータにより駆動し安定、高精度に目標位置に移
動できるヘツド位置決め制御（以下位置決めと称
する）方法に関するものである。
モータにより駆動し安定、高精度に目標位置に移
動できるヘツド位置決め制御（以下位置決めと称
する）方法に関するものである。
従来、一般に用いられている位置決め方式は制
御モードを速度制御と位置制御に分離する方法で
ある。第１図は従来方式における磁気ヘツドの速
度の時間変化を示す。区間０〜（ta＋tc＋td）秒
はコース制御（粗い制御）と呼ばれ、第２図に示
すように、現在位置から目標位置までの速度特性
の曲線に応じて速度制御を行なつており、目標位
置の数十ミクロン手前の区間tfはフアイン制御
（細かい制御）と呼ばれる位置制御に切り換えら
れ、磁気ヘツドは帰還閉ループにより目標トラツ
ク位置に対し位置決めされる。
御モードを速度制御と位置制御に分離する方法で
ある。第１図は従来方式における磁気ヘツドの速
度の時間変化を示す。区間０〜（ta＋tc＋td）秒
はコース制御（粗い制御）と呼ばれ、第２図に示
すように、現在位置から目標位置までの速度特性
の曲線に応じて速度制御を行なつており、目標位
置の数十ミクロン手前の区間tfはフアイン制御
（細かい制御）と呼ばれる位置制御に切り換えら
れ、磁気ヘツドは帰還閉ループにより目標トラツ
ク位置に対し位置決めされる。
このような従来方式には２つの問題点がある。
第１は制御モードが２種類存在するため制御回路
が複雑となることである。第２は制御モードを切
換える場合の問題であり、前述の速度制御から位
置制御へモードを切換える時の制御系の状態値の
バラツキにより、オーバーシユートが過大となつ
たり、逆にアンダーシユートとなり、目標トラツ
ク位置に到達するまでの時間が大きくなることで
ある。
第１は制御モードが２種類存在するため制御回路
が複雑となることである。第２は制御モードを切
換える場合の問題であり、前述の速度制御から位
置制御へモードを切換える時の制御系の状態値の
バラツキにより、オーバーシユートが過大となつ
たり、逆にアンダーシユートとなり、目標トラツ
ク位置に到達するまでの時間が大きくなることで
ある。
本発明の目的は磁気デイスク装置の磁気ヘツド
を直流モータにより駆動し安定、高精度に目標位
置に移動できる位置決め制御方法を提供すること
である。
を直流モータにより駆動し安定、高精度に目標位
置に移動できる位置決め制御方法を提供すること
である。
前記目的を達成するため、本発明の位置決め制
御方法は磁気デイスク装置の磁気ヘツドを直流モ
ータにより駆動して移動位置決めするための制御
方法であつて、駆動開始時における現在位置と目
標位置との差分に応じてあらかじめ加速すべき区
間と減速すべき区間を設定し、前記磁気ヘツドの
位置信号によつて当該区間を認識し、加速区間に
おける所要時間より減速開始時における速度を計
算するとともに、この計算された速度より、前記
目標位置において速度が零となるように減速時に
前記直流モータに流すべき電流値を計算し、この
計算された電流値により減速区間において、前記
直流モータを定電流駆動し、さらに、減速区間に
おける理想的な移動とフイードバツクされた前記
磁気ヘツドの現在の位置信号より移動差分を検出
する回路を設け、この移動差分によつて前記直流
モータに流す電流値を補正することにより、速度
制御を用いず全区間位置制御のみで磁気ヘツドを
目標位置に移動させることを特徴とするものであ
る。
御方法は磁気デイスク装置の磁気ヘツドを直流モ
ータにより駆動して移動位置決めするための制御
方法であつて、駆動開始時における現在位置と目
標位置との差分に応じてあらかじめ加速すべき区
間と減速すべき区間を設定し、前記磁気ヘツドの
位置信号によつて当該区間を認識し、加速区間に
おける所要時間より減速開始時における速度を計
算するとともに、この計算された速度より、前記
目標位置において速度が零となるように減速時に
前記直流モータに流すべき電流値を計算し、この
計算された電流値により減速区間において、前記
直流モータを定電流駆動し、さらに、減速区間に
おける理想的な移動とフイードバツクされた前記
磁気ヘツドの現在の位置信号より移動差分を検出
する回路を設け、この移動差分によつて前記直流
モータに流す電流値を補正することにより、速度
制御を用いず全区間位置制御のみで磁気ヘツドを
目標位置に移動させることを特徴とするものであ
る。
以下本発明を実施例につき詳述する。
第３図は本発明の実施例の構成を示す説明図で
ある。同図において、デジタル制御部１はマイク
ロプロセツサ（μ―CPU）により構成されてい
るが、これは等価の論理回路を用いてもよい。
ある。同図において、デジタル制御部１はマイク
ロプロセツサ（μ―CPU）により構成されてい
るが、これは等価の論理回路を用いてもよい。
メモリとしては固定メモリ（ROM）３、即時
呼出メモリ（RAM）２を具えてそれぞれバスラ
イン４に結合されている。このバスライン４に入
力される入力ポート５はこれを通じて種々の動作
モード実行指令がμ―CPU1に伝えられる。別の
入力ポート７は移動すべきデイスクのシリンダ位
置が入力される。次の出力ポート９はスイツチ
（SW1）１２、（SW2）１８を制御する。出力ポ
ート１０はその出力をＤ／Ａコンバータ１１を通
し（SW1）１２、加算器１９を介し電力増幅器
２０に入力し、加速時および減速時の電流値を与
える。出力ポート１３はＤ／Ａコンバータ１４を
通し移動すべき目標位置と現在位置との差を出力
する。この差の値を加算器１５の一方の入力と
し、DCモータ２１で駆動される磁気ヘツド３０
からの位置情報を復調器２２と三角波発生回路２
３より成る後述の帰還回路を介して戻し、アナロ
グ位置偏差１６として加算器１５の他の入力とす
る。加算器１５の出力はサーボ補償回路１７を通
し（SW2）１８で切換え制御された出力を加算
器１９に入力し、閉ループを構成して位置決め制
御が行なわれる。加算器１９は減速時にはＤ／Ａ
コンバータ１１の出力の計算された減速電流と、
目標位置に対する誤差による補償回路１７の出力
とが加算され、これにより電力増幅器２０を通し
磁気ヘツド３０を動かす直流モータ２１を駆動す
る。前述の帰還回路内の復調器２２は磁気ヘツド
３０からの信号を復調し、デイスク半径方向位置
に対し正弦波状のアナログ位置信号を合成する回
路であり、三角波発生回路２３はそのアナログ位
置信号より情報シリンダの境界を磁気ヘツド３０
が横切つた時にその方向によりアツプまたはダウ
ン信号として出力するシリンダパルス２４，２５
をカウンタ２６に送り、また半径方向に対し第４
図に示すような三角波を合成し、この三角波に対
する磁気ヘツド３０のアナログ位置偏差１６を加
算器１５に送る。カウンタ２６はアツプダウンカ
ウンタであり、シリンダパルス２４，２５を入力
して磁気ヘツド３０の現在位置を示す。
呼出メモリ（RAM）２を具えてそれぞれバスラ
イン４に結合されている。このバスライン４に入
力される入力ポート５はこれを通じて種々の動作
モード実行指令がμ―CPU1に伝えられる。別の
入力ポート７は移動すべきデイスクのシリンダ位
置が入力される。次の出力ポート９はスイツチ
（SW1）１２、（SW2）１８を制御する。出力ポ
ート１０はその出力をＤ／Ａコンバータ１１を通
し（SW1）１２、加算器１９を介し電力増幅器
２０に入力し、加速時および減速時の電流値を与
える。出力ポート１３はＤ／Ａコンバータ１４を
通し移動すべき目標位置と現在位置との差を出力
する。この差の値を加算器１５の一方の入力と
し、DCモータ２１で駆動される磁気ヘツド３０
からの位置情報を復調器２２と三角波発生回路２
３より成る後述の帰還回路を介して戻し、アナロ
グ位置偏差１６として加算器１５の他の入力とす
る。加算器１５の出力はサーボ補償回路１７を通
し（SW2）１８で切換え制御された出力を加算
器１９に入力し、閉ループを構成して位置決め制
御が行なわれる。加算器１９は減速時にはＤ／Ａ
コンバータ１１の出力の計算された減速電流と、
目標位置に対する誤差による補償回路１７の出力
とが加算され、これにより電力増幅器２０を通し
磁気ヘツド３０を動かす直流モータ２１を駆動す
る。前述の帰還回路内の復調器２２は磁気ヘツド
３０からの信号を復調し、デイスク半径方向位置
に対し正弦波状のアナログ位置信号を合成する回
路であり、三角波発生回路２３はそのアナログ位
置信号より情報シリンダの境界を磁気ヘツド３０
が横切つた時にその方向によりアツプまたはダウ
ン信号として出力するシリンダパルス２４，２５
をカウンタ２６に送り、また半径方向に対し第４
図に示すような三角波を合成し、この三角波に対
する磁気ヘツド３０のアナログ位置偏差１６を加
算器１５に送る。カウンタ２６はアツプダウンカ
ウンタであり、シリンダパルス２４，２５を入力
して磁気ヘツド３０の現在位置を示す。
以上の構成において、アクセス時の動作を以下
に説明する。
に説明する。
まず、入力ポート７に移動すべきシリンダ番号
が与えられ、入力ポート５より移動命令が入力さ
れる。ここで、μ―CPU1はカウンタ２６におけ
る現在のシリンダと目標シリンダと比較し、出力
ポート１０を通して電力増幅器２０が飽和するの
に十分な正または負の加速電流値が出力される。
従つて、この状態では直流モータ２１は定電圧加
速が行なわれる。μ―CPU1はこの状態で常にカ
ウンタ２６における現在のシリンダ位置を監視
し、目標シリンダまでの差分が一定値xd（一般に
はこれを移動すべきシリンダ数の1/2に設定する）
となつた時減速モードに移行する。減速モードに
おいては定電流駆動を行なうが、この減速時の電
流値idおよび減速時間tdは移動速度vpと一定の関
係を有する。これは、時間td後に磁気ヘツド３０
の速度および現在と目標の位置の差分が０となる
という条件から導き出される。
が与えられ、入力ポート５より移動命令が入力さ
れる。ここで、μ―CPU1はカウンタ２６におけ
る現在のシリンダと目標シリンダと比較し、出力
ポート１０を通して電力増幅器２０が飽和するの
に十分な正または負の加速電流値が出力される。
従つて、この状態では直流モータ２１は定電圧加
速が行なわれる。μ―CPU1はこの状態で常にカ
ウンタ２６における現在のシリンダ位置を監視
し、目標シリンダまでの差分が一定値xd（一般に
はこれを移動すべきシリンダ数の1/2に設定する）
となつた時減速モードに移行する。減速モードに
おいては定電流駆動を行なうが、この減速時の電
流値idおよび減速時間tdは移動速度vpと一定の関
係を有する。これは、時間td後に磁気ヘツド３０
の速度および現在と目標の位置の差分が０となる
という条件から導き出される。
すなわち、減速開始時点での減速をvp、位置を
−xd、減速電流をidとし、時間td後に速度、位置
ともに０となると仮定すると、下記の２式が成り
立つ。
−xd、減速電流をidとし、時間td後に速度、位置
ともに０となると仮定すると、下記の２式が成り
立つ。
ｖ（td）＝vp−Bl／ｍid・td＝０
ｘ（td）＝−td＋vp・td−１／２Bl／ｍid・td 2＝０
上式を解き、id，tdをvpとxd，ｍ／Blで表わすと、
id＝１／２ｍ／Bl・v2／0／xd (1)
td＝2xd／vp (2)
ここで ｍ；可動部重量
Bl；直流モータの回転力係数
式(1)、(2)における速度vpは加速時の目標シリン
ダまでの差分をxa、加速時間taとすれば、 vp＝ｋ・xa／ta (3) を得る。ｋは補正係数であり、加速時間taの関数
となる。この係数ｋはモータを定電圧加速したと
きの速度と時間、距離の関係を測定することによ
り、加速時間taの関数として求められる。この値
をROM3に記憶しておくことにより、式(3)を計
算すればvpは簡単に求められる。
ダまでの差分をxa、加速時間taとすれば、 vp＝ｋ・xa／ta (3) を得る。ｋは補正係数であり、加速時間taの関数
となる。この係数ｋはモータを定電圧加速したと
きの速度と時間、距離の関係を測定することによ
り、加速時間taの関数として求められる。この値
をROM3に記憶しておくことにより、式(3)を計
算すればvpは簡単に求められる。
上記の式(1)〜(3)の計算をμ―CPU1の内部にお
いて行ない、その電流値idが出力ポート１０より
前述の径路を通し電力増幅器２０に送られる。
いて行ない、その電流値idが出力ポート１０より
前述の径路を通し電力増幅器２０に送られる。
以上のような方式によれば、制御系のパラメー
タ変動、たとえば直流モータのコイル抵抗、電源
電圧変動等の影響により、加速距離xaに要する時
間taが変化する。従つて、xaを移動するに要する
この時間taより減速時における最適電流値idが計
算されるから、上記のパラメータ変動を補償する
制御系が構成できる。上記の計算によりtd時間減
速すれば、磁気ヘツド３０は正確に目標トラツク
位置に移動することになる。しかし、これは開ル
ープ制御となるから誤差は避けられない。これを
補償するため、出力ポート１３より減速時の理想
的なトラツク移動と実際値との差を出力し、これ
を戻してアナログ偏移量を加えるという閉ループ
制御系を構成する。これが補償回路１７により行
なわれ、この出力が加算器１９に加えられ、出力
ポート１０の減速電流値を正確に補正する。この
ようにして目標トラツク位置の数十ミクロン手前
において、上記の出力ポート１０よりの電流を切
断し、連続的に目標トラツク位置に位置決めされ
る。
タ変動、たとえば直流モータのコイル抵抗、電源
電圧変動等の影響により、加速距離xaに要する時
間taが変化する。従つて、xaを移動するに要する
この時間taより減速時における最適電流値idが計
算されるから、上記のパラメータ変動を補償する
制御系が構成できる。上記の計算によりtd時間減
速すれば、磁気ヘツド３０は正確に目標トラツク
位置に移動することになる。しかし、これは開ル
ープ制御となるから誤差は避けられない。これを
補償するため、出力ポート１３より減速時の理想
的なトラツク移動と実際値との差を出力し、これ
を戻してアナログ偏移量を加えるという閉ループ
制御系を構成する。これが補償回路１７により行
なわれ、この出力が加算器１９に加えられ、出力
ポート１０の減速電流値を正確に補正する。この
ようにして目標トラツク位置の数十ミクロン手前
において、上記の出力ポート１０よりの電流を切
断し、連続的に目標トラツク位置に位置決めされ
る。
以上説明したように、本発明によれば、現在位
置と目標位置との差分に応じてあらかじめ加速す
べき区間と減速すべき区間を設定し、加速区間に
おける所要時間を制御系のパラメータ変動の総合
された値で検知し、この値を用いて減速時に流す
べき電流を計算し、この計算された電流値により
直流モータを定電流駆動し、さらにこの場合の誤
差を補償するため、あらかじめ計算された減速時
の所要時間に対する移動差分を出力する回路を設
け、この値に追従するように位置制御をかけるこ
とにより、磁気ヘツドを目標位置に移動させるも
のである。本発明の回路構成よれば第３図の実施
例から明らかなように、従来のものに比べ、柔軟
性に富み集積度の高いデジタル回路により大部分
を構成することが可能となり、調整の複雑なアナ
ログ回路を大幅に減少することができる。また制
御モードが同じ位置制御で開ループから閉ループ
に連続的に移行するから、従来の速度制御から位
置制御に切換えるように不安定な応答を減少する
ことができ、安定で高精度の位置決めが可能とな
る。
置と目標位置との差分に応じてあらかじめ加速す
べき区間と減速すべき区間を設定し、加速区間に
おける所要時間を制御系のパラメータ変動の総合
された値で検知し、この値を用いて減速時に流す
べき電流を計算し、この計算された電流値により
直流モータを定電流駆動し、さらにこの場合の誤
差を補償するため、あらかじめ計算された減速時
の所要時間に対する移動差分を出力する回路を設
け、この値に追従するように位置制御をかけるこ
とにより、磁気ヘツドを目標位置に移動させるも
のである。本発明の回路構成よれば第３図の実施
例から明らかなように、従来のものに比べ、柔軟
性に富み集積度の高いデジタル回路により大部分
を構成することが可能となり、調整の複雑なアナ
ログ回路を大幅に減少することができる。また制
御モードが同じ位置制御で開ループから閉ループ
に連続的に移行するから、従来の速度制御から位
置制御に切換えるように不安定な応答を減少する
ことができ、安定で高精度の位置決めが可能とな
る。
第１図、第２図は従来例の説明図、第３図は本
発明の実施例の構成を示す説明図、第４図は第３
図の実施例の要部出力の波形を示す図面であり、 図中、１はマイクロプロセツサ（μ―CPU）、
２は即時読出しメモリ、３は固定メモリ、４はバ
スライン、５，７は入力ポート、９，１０，１３
は出力ポート、１１，１４はＤ／Ａコンバータ、
１２，１８はスイツチ、１５，１９は加算器、１
７はサーボ補償回路、２０は電力増幅器、２１は
直流モータ、２２は復調器、２３は三角波発生回
路、２６はカウンタ、３０は磁気ヘツドを示す。
発明の実施例の構成を示す説明図、第４図は第３
図の実施例の要部出力の波形を示す図面であり、 図中、１はマイクロプロセツサ（μ―CPU）、
２は即時読出しメモリ、３は固定メモリ、４はバ
スライン、５，７は入力ポート、９，１０，１３
は出力ポート、１１，１４はＤ／Ａコンバータ、
１２，１８はスイツチ、１５，１９は加算器、１
７はサーボ補償回路、２０は電力増幅器、２１は
直流モータ、２２は復調器、２３は三角波発生回
路、２６はカウンタ、３０は磁気ヘツドを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気デイスク装置の磁気ヘツドを直流モータ
により駆動して移動位置決めするための制御方法
であつて、 駆動開始時における現在位置と目標位置との差
分に応じてあらかじめ加速すべき区間と減速すべ
き区間を設定し、 前記磁気ヘツドの位置信号によつて当該区間を
認識し、 加速区間における所要時間より減速開始時にお
ける速度を計算するとともに、この計算された速
度より、前記目標位置において速度が零となるよ
うに減速時に前記直流モータに流すべき電流値を
計算し、この計算された電流値により減速区間に
おいて、前記直流モータを定電流駆動し、 さらに、減速区間における理想的な移動とフイ
ードバツクされた前記磁気ヘツドの現在の位置信
号より移動差分を検出する回路を設け、この移動
差分によつて前記直流モータに流す電流値を補正
することにより、 速度制御を用いず全区間位置制御のみで磁気ヘ
ツドを目標位置に移動させることを特徴とするヘ
ツド位置決め制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15860379A JPS5680856A (en) | 1979-12-06 | 1979-12-06 | Head positioning control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15860379A JPS5680856A (en) | 1979-12-06 | 1979-12-06 | Head positioning control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5680856A JPS5680856A (en) | 1981-07-02 |
| JPH0146939B2 true JPH0146939B2 (ja) | 1989-10-11 |
Family
ID=15675299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15860379A Granted JPS5680856A (en) | 1979-12-06 | 1979-12-06 | Head positioning control system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5680856A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0327179U (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-19 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60101617A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | デイジタルサ−ボ制御装置 |
| IT1180106B (it) * | 1984-11-05 | 1987-09-23 | Olivetti & Co Spa | Circuito per il pilotaggio dei motori elettrici di selezione tabulazione ed interlinea di una macchina per scrivere elettronica |
| FR2573903B1 (fr) * | 1984-11-29 | 1987-01-02 | Bull Sa | Procede pour deplacer un systeme mobile mu par un moteur electrique suivant une trajectoire donnee et dispositif de mise en oeuvre de ce procede |
| JPH054007Y2 (ja) * | 1984-12-05 | 1993-02-01 | ||
| JP2518342B2 (ja) * | 1988-02-09 | 1996-07-24 | 日本電気株式会社 | 速度制御装置 |
| US5204932A (en) * | 1989-01-10 | 1993-04-20 | Fujitsu Limited | Servo circuit for magnetic disk apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4942054A (ja) * | 1972-08-29 | 1974-04-20 | ||
| JPS5383716A (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-24 | Fujitsu Ltd | System for positioning magnetic device |
-
1979
- 1979-12-06 JP JP15860379A patent/JPS5680856A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4942054A (ja) * | 1972-08-29 | 1974-04-20 | ||
| JPS5383716A (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-24 | Fujitsu Ltd | System for positioning magnetic device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0327179U (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5680856A (en) | 1981-07-02 |
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