JPH02199513A - サーボ回路 - Google Patents

サーボ回路

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JPH02199513A
JPH02199513A JP1017774A JP1777489A JPH02199513A JP H02199513 A JPH02199513 A JP H02199513A JP 1017774 A JP1017774 A JP 1017774A JP 1777489 A JP1777489 A JP 1777489A JP H02199513 A JPH02199513 A JP H02199513A
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30—Nc systems
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  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Linear Motors (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 サーボ対象を速度制御後に位置制御して、目標シーク位
置に位置決め制御するサーボ回路に関し、加速制御段階
における奇生振動の発生を阻止して残留振動を有効に抑
制し、シーク速度を向上させて高速シーク′を可能にす
ることを目的とし、サーボ対象からの位置信号から実速
度を検出する速度検出回路と、目標速度と実速度との速
度誤差を発生する速度エラー検出回路と、位置制御用の
位置エラー検出回路と、速度又は位置エラー検出回路を
サーボ対象に切換え接続して制御電流を供給する切換部
と、制御電流を検出してカレントセンス信号を発生する
制御電流発生回路と、全体を制御する主制御部を備え、
速度制御後に位置制御を行ってシーク制御を行うサーボ
回路において、加速制御段階において目標速度、カレン
トセンス。
位置信号より検出されるベロシティの各検出ゲインを可
変にして、残りシーク量の：減少とともに目標速度を増
加させるように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、サーボ対象を速度制御した後に位置制御して
、目標シーク位置に位置決め制御するサーボ回路に関す
る。
磁気ディスク装置の磁気ヘッドのトラック位置決め等の
ため、サーボ回路が広く利用されている。
このようなサーボ回路では、高速化しても、安定に位置
決めできる技術が求められている。
〔従来の技術〕
第７図〜第９図は従来のサーボ回路及びその動作特性の
説明図である。
第７図において、２１はサーボ対象であり、ボイスコイ
ルモータ（以下、ＶＣＭで示す）２１１と、ＶＣＭ２１
１によって移動されるサーボヘッド２１２と、サーボヘ
ッド２１２の読取信号から位置信号Ｐｓを作成する位置
信号作成回路２１３とを有している。
２２は速度検出回路であり、位置信号Ｐｓと後述するカ
レントセンス信号ｉｃとから実速度Ｖｒを検出する。２
３は速度エラー検出回路であり、後述する目標速度Ｖｃ
と実速度Ｖｒとの速度誤差信号ΔＶを発生して速度制御
を行う。
２４は位置（ポジション）エラー検出回路であり、位置
信号Ｐｓとカレントセンス信号信号ｉｃとから位置エラ
ー信号ΔＰを発生し、位置制御する。２５は切換部であ
り、切換スイッチとパワーアンプとを有し、コアース（
速度制御）／ファイン（位置制御）切換信号によって、
速度エラー検出回路２３又は位置エラー検出回路２４を
サーボ対象１１に切換接続して、制御電流Ｉｓを供給す
る。
２６はサーボ回路全体の制御を行う主制御部であり、マ
イクロプロセッサで構成され、移動量に応じた特性の目
標速度Ｖｃを発生するとともに、後述するトラッククロ
ッシングパルスによりサーボ対象２１の位置を監視し、
目標位置近傍で速度制御（コアース）から位置制御（フ
ァイン）への切換信号を発生する。
２７は電流検出回路であり、切換部２５の制御電流Ｉｓ
を検出し、カレントセンス信号ｉｃを発生する。２８は
トラッククロッシングパルス発生回路であり、位置信号
Ｐｓからトラッククロッシングパルスを発生し、主制御
部２６へ出力する。
主制御部２６は、目標シーク位置を示す移動トラック数
（移動量）が与えられると、移動トラック数に応じた目
標速度Ｖｃを生成し、速度制御によって、ＶＣＭ２１１
を駆動し、目標位置近傍に到達すると、切換部２５を位
置制御側に切換え、ＶＣＭ２１１を位置制御して、所望
のトラックに位置決めする。
この速度検出回路２２は、カレントセンス信号ｉｃと、
位置信号Ｐｃを微分して生成されたベロシティＶｐｓと
を加算して実速度Ｖｒを発生する。
位置信号Ｐｓを微分して得られるベロシティＶｐｓは第
８図（Ａ）の実線に示すように、トラッククロッシング
パルス毎にピークを生じる特性であるが、カレントセン
ス信号ｉｃを加算して補正することにより、同図（Ｂ）
に示すような滑らかな実速度Ｖｒが生成される。
このような速度作成においては、高速シーク（移動）で
は、第８図（Ａ）のように単位時間当りの位置信号Ｐｓ
が多く、それに伴ない微分信号も多く発生するため、速
度検出回路２２で作成される実速度Ｖｒと実際の速度と
のひらきはさほど大きくない。
しかしながら、第８図（Ｃ）のように、低速になればな
る程単位時間当りの微分信号が少なくなり、実際の速度
とのひらきが大きくなってしまう。
カレントセンス信号ｉｃは、これを補う効果も有してい
る。
このように速度制御は、トランククロッシングパルスに
より制御される目標速度と、第８図（Ｂ）のように、位
置信号Ｐｓの微分信号及びカレントセンス信号により作
成される実速度Ｖｒとの差を速度誤差信号Δ■としてＶ
ＣＭ２１１に供給することによって行われる。
第９図（Ａ）は、以上説明した従来のサーボ回路の速度
制御特性を示したものである。Ｖｃは目標速度を示し、
Ｖｒは実際の速度である実速度を示す。
また、同図（Ｂ）は、ＶＣＭ２１１に供給する制御電流
Ｉｓの特性を示したものである。Ｉｓｓは目標速度Ｖｃ
を実現するために流さなければならない目標の制御電流
を示し、Ｉｓは実際に流れる制御電流を示す。
実速度Ｖｒが目標速度Ｖｃに達するＰ時点までは加速制
御が行われ、Ｐ時点以降は減速制御が行われる。加速制
御時は、第９図（Ｂ）に示すように正方向の制御電流Ｉ
ｓがＶＣＭ２１１に供給され、減速制御時は、逆（負）
方向の制御電流■ｓが供給される。
速度制御開始時の加速時の加速制御段階においては、Ｖ
ＣＭ２１１の実速度と目標速度Ｖｃとの差が第９図（Ａ
）に示すように開きすぎているため、ＶＣＭ２１１に流
す制御電流Ｉｓをリニア制御ができなく、同図（Ｂ）に
示すように電圧制御になる。この電圧制御状態となる期
間では、サーボ回路によるクローズトループ制御は行わ
れない。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のサーボ回路の速度制御においては、速度制御開始
時の加速制御段階では、前述のようにＶＣＭｌａの実速
度Ｖｒと目標速度Ｖｃとの差が開きすぎているため、Ｖ
ＣＭ２１１に流す制御電流Ｉｓをリニア制御することが
できず電圧制御状態となり、この間サーボ回路によるク
ローズトループ制御は行われない。
このように、クローズトループ制御が行われないと、加
速制御を行う制御電流Ｉｓが無制御状態で流れるように
なる。よって、流れる電流の立ち上りが大きいため、Ｖ
ＣＭを加振することになり、この加速制御段階で奇生振
動が発生しやすく、かつ発生した奇生振動が抑制されず
に残留振動となって残り、シーク速度が低下して高速シ
ークが妨げられるという問題があった。
特に、近年のようにシークが高速化されると、シーク速
度が残留振動の周期に近い値まで短縮されるので、残留
振動が発生しやすくなった前述の問題が一層顕著になっ
てきた。
本発明は、速度制御時の加速制御段階における奇生振動
の発生を阻止して残留振動を有効に抑制し、シーク速度
を向上させて高速シークが可能となるように改、良した
サーボ回路を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
従来のサーボ回路では、前述のようにその速度制御時の
加速制御段階においては、大部分の期間が電圧制御にな
っている（第９図参照）。この電圧制御の部分ではクロ
ーズトループ制御が行われず、加速用の制御電流Ｉｓが
無条件に流れるために奇生振動が生じやすかった。
このようにクローズトループ制御が行われないのは、目
標速度Ｖｃと実速度Ｖｒの開きが大きすぎるためで、こ
の結果、加速用の制御電流Ｉｓが無条件に流れ、目標速
度Ｖｃとは無関係に実速度Ｖｒが生ずるようになる。し
たがって、目標速度Ｖｃをサーボ対象の実際の速度に近
くなるように設定すれば、加速制御段階においてもクロ
ーズトループ制御が行われるようにすることができる。
本発明はこの点に着目し、目標速度ＶＣをサーボ対象の
実際の速度に近くなるように設定することにより、加速
制御段階においてもクローズトループ制御が行われるよ
うにして、奇生振動の発生を有効に抑制するようにした
ものである。
以下、前述の課題を解決するために本発明が採用した手
段を、第１図を参照して説明する。第１図は、本発明の
基本構成をブロック図で示したものである。
第１図において、１１はサーボ対象であり、入力された
制御電流Ｉｓに従ったサーボ動作を行うとともに、サー
ボ対象物の移動した位置を指示する位置信号Ｐｓを発生
する。
１２は速度検出回路であり、サーボ対象１１が発生する
位置信号Ｐｓから求まるサーボ対象のベロシティＶｐｓ
、後述するカレントセンス信号ｉｃ及びゲイン設定信号
作成部で作成されたＶｐｓとｉＣとの各検出ゲインから
サーボ対象物の★速度■ｒを求める。速度検出回路１２
に設けられた速度検出ゲイン可変部１２０については後
で説明する。
１３は速度エラー検出回路であり、後述する目標速度Ｖ
ｃと速度検出回路１２から供給される実゛速度Ｖｒとの
差である速度誤差信号Δ■を発生する。
１４は位置エラー検出回路であり、サーボ対象１１の発
生する位置信号Ｐｓに基づいて位置誤差信号ΔＰを発生
する。
１５は切換部であり、サーボ対象１１を速度エラー検出
回路１３又は位置エラー検出回路１４に切換え接続し、
各回路の発生する速度誤差信号Δ■又は位置誤差信号Δ
Ｐに対応する制御電流Ｉｓをサーボ対象１１に供給する
。
１６は主制御部であり、速度検出回路１２及び速度エラ
ー検出回路１３に次に説明する各種制御信号を供給し、
切換部１５を切換え制御するとともに、サー最回路全体
の動作を制御する。
１７は制御電流検出回路であり、切換部１５の発生する
制御電流Ｉｓを検出し、制御電流Ｉｓに比例したカレン
トセンス信号ｉｃを発生する。
主制御部１６において、１６０はゲイン設定信号作成部
であり、目標速度Ｖｃ、位置信号Ｐｓより検出されるベ
ロシティＶｐｓ及びカレントセンス信号ｉｃの加速制御
段階における各検出ゲインを、残りシーク量の減少に対
応して増加するように設定する各ゲイン設定信号を作成
する。
主制御部１６は、基準目標速度Ｖｃｏとともにゲイン設
定信号作成部１６０により作成された目標速度ゲイン設
定信号を速度エラー検出回路１３に供給して、残りシー
ク量に対応して目標速度Ｖｃを設定させ、同じくゲイン
設定信号作成部［６０により作成されたベロシティＶｐ
ｓ及びカレントセンス信号ｉｃの各ゲイン設定信号を速
度検出回路１２に供給して、残りシーク量に対応する実
速度Ｖｒを発生させる。
速度検出回路１２において、１２０は速度検出ゲイン可
変部であり、主制御部１６より入力されたベロシティＶ
ｐｓ及びカレントセンス信号ｉｃの各ゲイン設定信号に
従って、位置信号Ｐｓから検出されるベロシティＶｐｓ
及びカレントセンス信号ｉｃの各検出ゲインを可変制御
する。
〔作　用〕
本発明の作用を、第２図を参照して説明する。
第２図は本発明の目標速度、ベロシティゲイン設定信号
及びカレントセンス設定信号の制御特性を示したもので
ある。同図＜Ａ）は目標速度制御特性の一例を示し、同
図（Ｂ）は目標速度ゲイン設定信号、ベロシティゲイン
設定信号及びカレントセンスゲイン設定信号の制御特性
の一例を示し、同図（Ｃ）はサーボ対象１１に供給する
制御電流Ｉｓの特性を示したものである。
以下、制御シーケンスにしたがって、本発明のサーボ回
路のシーク制御動作について説明する。
なお、シーク動作開始時は、切換部１５はサーボ対象１
１を速度エラー検出回路１３側に接続している。これに
より最初に速度制御（コアース制御）が行われる。
■　主制御部１６は、所定のシーク量（例えば図示しな
い上位システムより指定）とサーボ対象１１の現在のシ
ーク位置（位置信号Ｐｓ）から残りシーク量（ｄ＋で示
す）を求め、この残りシーク量ｄ、に対応する基準目標
速度Ｖｃｏを設定する。
一方、ゲイン設定信号作成部１６０は、目標速度ＶＣ，
ベロシティＶｐｓ及びカレントセンス信号ｉＣの各検出
ゲインを設定する各ゲイン設定信号の値を、残りシーク
量ｄ、に対応して設定する。これらの各ゲイン設定信号
値は、残りシーク量ｄ１が大きいので、第２図（Ｂ）に
示すように最も低いレベルの値に設定される。
主制御部１６は、このようにして設定された基準目標速
度Ｖｃｏと目標速度ゲイン設定信号値を速度エラー検出
回路１３に送り、ベロシティゲイン設定信号及びカレン
トセンス設定信号値を速度検出回路１２に送る。
■　速度検出回路１２の速度検出ゲイン可変部１２１は
、主制御部１６より入力された速度及びカレントセンス
の各ゲイン設定信号値に従って、ベロシティＶｐｓ及び
カレントセンス信号ｉｃの各検出ゲインを設定する。
速度検出回路１２は、サーボ対象１１が発生する位置信
号Ｐｓからサーボ対象物のベロシティ■ｐｓを求める（
例えばＰｓを微分することにより求められる）。次いで
、このベロシティＶｐ、ｓ、制御電流検出回路１７から
のカレントセンス信号ｉｃ及び速度検出ゲイン可変部で
設定されたＶｐｓ及びｉｃの検出ゲインからサーボ対象
物の実速度Ｖｒを求める。
■　速度エラー検出回路１３は、主制御部１６から入力
された基準目標速度Ｖｃｏ及び目標速度ゲイン設定信号
を乗算して目標速度Ｖｃを求める。当初すなわち残りシ
ーク量がｄ、のときは、第２図（Ａ）に示すように最も
低い値に算出される。速度エラー検出回路１３は、この
ようにして求められた目標速度Ｖｃと速度検出回路１２
から入力された実速度Ｖｒとの差である速度誤差信号Δ
■を発生する。
■　切換部１５は、この速度誤差信号Δ■に対応する制
御電流Ｉｓをサーボ対象１１に供給する。
■　サーボ対象１１は、入力された制御電流Ｉｓに従っ
たサーボ動作を行うとともに、サーボ対象物の移動した
位置を指示する位置信号Ｐｓを発生する。
■　主制御部１６のゲイン設定信号作成部１６０は、こ
の新しい位置信号Ｐｓから残りシーク量を求め、対応す
る新しい目標速度Ｖｃ、ベロシティＶｐｓ及びカレント
センス信号ｉｃの各ゲイン設定信号の値を求める。
以下、この新しい各ゲイン設定信号値に基づいて前述の
処理又は制御■〜■が繰り返され、サーボ対象１１の移
動結果より次の位置信号ｐｓが発生される。
■　以下、前述の■〜■の処理又は制御が繰り返されて
クローズトループ制御が行われる。
これにより、第２図（Ａ）に示すような目標速度制御特
性を持った速度制御が行われる。
加速制御段階では、目標速度Ｖｃは、残りシーク量の減
少に従って増加するように制御される。
この目標速度Ｖｃの増加特性は、残りシーク量の少ない
程増加率を低下させ、目標速度Ｖｃの増加が徐々に行わ
れるようにすると、良い速度制御結果が得られる。目標
速度Ｖｃを徐々に増加させる方法は、例えば第２図（Ａ
）に示すように折り線特性で徐々に増加させる方法の他
、滑らかな連続曲線で徐々に増加させる方法、両者を混
合した方法等で行うことができる。
加速制御が終了すると減速制御に移るが、減速制御は、
例えば従来方式と同様な制御により図示のように減速す
る方法で行われる。
加速制御から減速制御に切り換わる移行点Ｐは良好な速
度制御（コアース制御）が行われるように設定されるが
、通常残りシーク量ｄ、の中間点に設定される。
目標速度Ｖｃの制御特性は、■シーク速度を低下させな
いこと、すなわち高速シークが行われること、■残留振
動が発生しないこと、を満足するように設定される。し
かしながら、サーボ回路は電気系と機構系の複雑な結合
系であるため、前述の条件を満足する目標速度Ｖｃの制
御特性を理論的に求めることは難かしく、多（の試行結
果に基づいて設定される。
第２図（Ａ）は、このようにして求められた目標速度制
御特性の一例を示したものである。残りシーク量ｄ、が
トラック数で５であるとき、加速制御から減速制御への
移行点Ｐは、残りシーク量ｄ、の中間すなわちセンタト
ラックに設定される。
残りトランク数が６．５．４の各段階における目標速度
Ｖｃの速度増加率は、５，３．２の割合いに設定される
。減速特性は、従来方式と同様にリニア特性に設定され
る。
目標速度Ｖｃ、ベロシティＶｐｓ及びカレントセンスｉ
ｃの各ゲイン設定信号も、加速制御段階では目標速度Ｖ
ｃの制御特性に合せて、残りシーク量（残りトラック数
）の減少とともに徐々に増加するように設定される。目
標速度特性Ｖｃが第２図（Ａ）に示すように折れ線特性
で徐々に増加する場合、各ゲイン設定信号も同図（Ｂ）
に示すように同様な増加率の折れ線特性で徐々に増加す
るように設定される。減速制御段階では、一定に保持さ
れる。
このような、速度制御が行われるとき、サーボ対象１１
に供給される制御電流１ｃの特性は、第２図（Ｃ）に示
すようになる。加速制御開始時点における制御電流１ｃ
の増加が従来方式よりも徐々であるため、奇生振動の発
生を良好に抑制することができる。
■　以上の■〜■の処理及び制御により所定トラック位
置近傍までサーボヘッド１１２を移動させる速度制御（
コアース制御）が終了すると、主制御部１６は、切換部
１５に指令してサーボ対象１１もポジションエラー検出
回路１４側に切り換えさせる。
■　以下、ポジションエラー検出回路１４−切換部１５
→サーボ対象１１→ポジションエラー検出回路１４の制
御ループにより、従来方式と同様に位置制御（ファイン
制御〉が行われ、サーボヘッド１１２は所定トラックの
センタに正しく位置付けされる。
以上のように速度制御における加速制御段階において、
目標速度が残りシーク量の滅゛少とともに増加するよう
に制御したので、加速制御の全段階においてもクローズ
トループ制御が可能となり、加速制御段階で発生する奇
生振動の発生を有効に阻止することができる。
これにより、速度制御後の残留振動が有効に抑制され、
シーク速度が向上して高速シークを実現することができ
る。
〔実施例〕
本発明の実施例を、第２図〜第６図を参照して説明する
。第３図は本発明の一実施例の構成の説明図、第４図は
同実施例のゲイン設定信号作成部１６０で使用されるゲ
イン設定テーブル１６１の説明図、第５図は同実施例の
速度検出回路の一具体例の説明図、第６図は同実施例の
制御動作フローチャートを示す。第２図の各制御特性図
は、この実施例においても使用されるが、その内容は既
に説明したとおりである。
（Ａ）実施例の構成 第３図において、サーボ対象１１．速度検出回路１２．
速度エラー検出回路１３．ポジションエラー検出回路１
４．切換部１５．主制御部１６゜制御電流検出回路１７
．目標速度ゲイン可変部１２０、ゲイン設定信号作成部
１６０については、第１図で説明したとおりである。
サーボ対象１１において、１１１はボイスコイルモータ
（ＶＣＭで示す）であり、入力された制御電流Ｉｓに従
ってサーボ対象物を移動制御する。
１１２はサーボヘッドであり、サーボ対象物として図示
しないディスクの所定のトラック位置にシーク制御され
て、そのトランクにおいてデータの書込入／読取りを行
う。１１３は位置信号作成回路であり、サーボへラド１
１２の読取信号から位置信号Ｐｓを作成する。
１８はトラッククロッシングパルス発生回路であり、位
置信号作成回路１１３から構成される装置信号Ｐｓから
トラッククロッシングパルスを発生して、主制御部１６
に供給する。
主制御部１６において、１６２はディファレンスカウン
タであり、指定トラック位置と現在のトラック位置との
ディファレンスすなわち残りシーク量が格納される。
１６１はゲイン設定信号作成部１６０を構成するゲイン
設定テーブルであり、第４図はその一例を示したもので
ある。先に説明したように、残りシーク量に対して適正
な目標速度、ベロシティ及びカレントセンス信号の各検
出ゲインを理論的に設定することは困難であり、各サー
ボ回路毎に多くの試行により決められる。したがって、
このようにして求められた残りシーク量に対応する各検
出ゲインの値を第４図に示すようにテーブルにして格納
しておけば、残りシーク量をアドレスとしてゲイン設定
テーブル１６１を参照することにより、その残りシーク
量に対する適正な各検出ゲインを直ちに求めることがで
きる。
この実施例では、残りシーク量は残りトラック数で示さ
れ、その残りトランク数は６であるとする。目標速度Ｖ
ｃ、ベロシティＶｐｓ及びカレントセンス信号ｉｃの各
検出ゲイン（以下、ＧＶｃ。
ＧＶｐｓ及びＧＩｃで示す）は、残りトラック数に対応
して、第２図（Ａ）及び（Ｂ）に示す折線状の各制御特
性が得られるように設定される。すなわち、残りトラッ
ク数が６のときは各ゲインＧＶｃ、ＧＶｐｓ及びＧＩｃ
の増加率は５ａ、５ｂ、５ｃ　（ａ、ｂ、ｃは定数）に
設定され、残りトラック数が５のときはその増加率は３
ａ、３ｂ及び３Ｃに設定され、残りトラック数が４のと
きはその増加率は２ａ、３ｂ及び２ｃに設定される。残
りトラック数が３　（センタトラック）以下のときは各
ゲイン増加率は０に設定される。残りトラック数に対応
する各検出ゲインの増加率より、そのゲイン設定信号を
容易に求めることができる。
第５図は、速度検出回路１２の一具体例を示したもので
ある。速度検出ゲイン可変部１２０は、乗算型ディジタ
ル／アナログコンバータ（以下、ＤＡＣで示す）１２１
及び１２２で構成される。
１２３は、カレントセンス信号ｉｃを増幅する増幅器で
ある。１２４は微分回路であり、位置信号Ｐｓを微分し
てサーボ対象物であるサーボヘッド１１２のベロシティ
Ｖｐｓを発生する。１２５は、オフセット量を調整する
オフセット調整回路である。
ＤＡＣ１２１は増幅器１２３から入力されたカレントセ
ンス信号１ｃｔ−Ｄ／Ａ変換するが、その変換ゲインは
、カレントセンスゲイン設定信号によって可変制御され
る。ＤＡＣ１２２は微分回路１２４から入力されたベロ
シティＶｐｓをＤ／Ａ変換するが、その変換ゲインは、
ベロシティゲイン設定信号によって可変制御される。
ＤＡＣ１２１，ＤＡＣ１２２及びオフセット調整回路１
２５の各出力を抵抗１２７〜１２９により加算すること
により実速度Ｖｒが得られる。この実速度は、増幅器に
より所定レベルまで増幅される。なお、抵抗１２７〜１
２９は可変抵抗であり、その値を調整することにより、
各ゲインの初期調整が行われる。
（Ｂ）実施例の動作 実施例の動作を、第６図の制御動作フローチャートを参
照し、その処理ステップに従って説明する。なお、シー
クされる残りトラック数は「６」であり、センタトラッ
クは、その中央のトラック数「３」であるとする。
■　処理Ｓ１ 主制御部１６は、図示しない上位システムから指定され
たシークトラック位置とサーボ対象１１のサーボヘッド
１１２の現在のトランク位置から両者のディファレンス
量ｄ、を求め、ディファレンスカウンタ１６２にセント
する。ディファレンス量は残りトラック数でセットされ
、当初「６」でセットされる。
■　処理Ｓ２ 主制御部１６は、切換部１５を速度エラー検出回路１３
側に切り換えて、速度制御をスタートさせる。最初は以
下の処理３３〜Ｓ、により、加速制御が行われる。
く加速制御〉 ■　処理Ｓ３ 主制御部１６は、従来方式の目標速度の初期値に当る基
準目標速度Ｖｃｏを設定する。
一方、主制御部１Ｇは、トランククロッシングパルスの
最小発生間隔よりも短い周期の検出インタバルで、トラ
ッククロッシングパルス発生回路１８からのトランクク
ロッシングパルスの有無を監視している。
ゲイン設定信号作成部１６０は、この検出インタバルに
おいてディファレンスカウンタ１６２及びゲイン設定テ
ーブル１６１を参照し、残りＩ・ランク数（＝６）に対
応する目標速度Ｖｃ、ベロシティＶｐｓ及びカレントセ
ンス信号ｉｃの各検出ゲインＧＶｃ、ＣＶｐｓ及びＧｌ
ｃの増加率を求め、これらの各増加率に基づいて、各ゲ
イン設定信号の値を算出する。速度制御開始時は残りト
ラック数が最も多い６であるので、目標速度Ｖｃ、ベロ
シティＶｐｓ及びカレントセンス信号の各ゲイン設定信
号の値は、第２図（Ｂ）に示すように、最も低いレベル
に設定される。
■　サーボ制御 主制御部１６は、このようにして求められた初期速度Ｖ
ｃｏと目標速度ゲイン設定信号値を速度エラー検出回路
１３に送り、ベロシティＶｐｓ及びカレントセンス信号
ｉｃの各ゲイン設定信号値を速度検出回路１２に送る。
速度検出回路１２は、電流検出回路１７がら入力された
カレントセンス信号ｉｃ１位置信号作成回路１１３から
入力された位置信号Ｐｓ、主制御部１６から入力された
ベロシティｖｐ３及びカレントセンス信号ｉｃの各ゲイ
ン設定信号値に基づいて、第５図で説明した構成及び動
作で実速度Ｖｒを求め、速度エラー検出回路１３に送る
。
速度エラー検出回路１３は、主制御部より入カフ された基準目標速度Ｖｃｏ及び目標速度ゲイン設定信号
に基づいて目標速度Ｖｃを求める。速度制御開始時は残
りトランク数が最も多い「６」であるので、目標速度Ｖ
ｃＯ値は、第２図（Ａ．）に示すように最も低い値にな
る。
速度エラー検出回路１３は、このようにして求められた
目標速度Ｖｃと速度検出回路１２から入力された実速度
Ｖｒとの差である速度誤差信号Δ■を発生して、切換部
１５に送る。
切換部１５は、この速度誤差信号Δ■に対応する制御電
流Ｉｓをサーボ対象１１に供給する。サーボ対象１１の
ＶＣＭＩＩＩは、入力された制御電流Ｉｓに従ってサー
ボヘッドを移動制御する。
位置信号作成回路１１３は、サーボヘッド１１２の移動
に伴う読取信号から位置信号Ｐｓを作成する。
トラッククロッシングパルス発生回路１８は、この位置
信号Ｐｓからトランククロッシングパルスを発生して、
主制御部１６に送る。
一方、制御電流検出回路１７は、切換部１５の出力する
制御電流Ｉｓを検出し、それに比例するカレントセンス
信号ｉｃを発生して速度検出回路１２及びポジションエ
ラー検出回路に送る。
■　処理Ｓ４ 主制御部１６ば、検出インタバルで、トラッククロッシ
ングパルス発生回路１８からのトランククロッシングパ
ルスの入力の有無を監視している。
検出インタバルは、トランククロッシングパルスの最小
発生間隔より短いので、次の残りトラック４に対するト
ラッククロッシングパルスが検出するまでに複数回の検
出インタバルを必要とする。
■　反復サーボ制御（処理ｓ３〜３４）トラッククロッ
シングパルスが検出されないときは、前述の■で説明し
た処理ｓ３が行われる。
すなわち、目標速度ＶｃＯ値とともに、残りトランク数
６に対応する目標速度Ｖｃ，ベロシティＶｐｓ及びカレ
ントセンス信号ｉｃの各ゲイン設定信号値が求められる
。
このようにして求められた目標速度Ｖｃと目標速度ゲイ
ン設定信号値が速度エラー検出回路１３に送られ、ベロ
シティＶｐｓ及びカレントセンス信号ｉｃの各ゲイン設
定信号値が速度検出回路１２に送られる。
以下、速度検出回路１２．速度エラー検出回路１３、切
換部１５．サーボ対象１１．制御電流検出回路１７及び
トランククロッシングパルス発生回路１８において、前
述の■で説明した同様なサーボ制御が行われる。なお、
前述の検出インタバルはこの処理Ｓ３から８４が繰り返
されるループ期間に当る。
以上の処理Ｓ３及び処理Ｓ４を含む前述の各動作力、次
のトラッククロッシングパルス（−５）が検出きれるま
、で繰り返される。これにより、第２図（Ａ）〜（Ｃ）
に示す残りトラック数が６〜５の間における各制御特性
に従った加速制御が行われる。
■　処理Ｓ５ 前述の処理Ｓ４においてトランククロッシングパルスの
入力が検出されると、主制御部１６はセンタのトラック
（−３）までシークしたかを判定する。現段階の残りト
ランク数は６であるので、ｒＮＯＪと判定される。
■　反復サーボ制御（処理Ｓ２〜ＳＳ）処理Ｓ４におい
てセンタトラック（−３）までのシークしていないと判
定されたときは、主制御部１６は、ディファレンスカウ
ンタ１６２の残りトラック数（−５）を「１」だけディ
スカウントした値（−４）に更新し、再び処理Ｓ２に戻
り、次のトランククロッシングパルス（−４）が検出さ
れるまで処理３２〜Ｓ５によるサーボ制御を行う。
これにより、第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示すトラック数が
５〜４の間における各制御特性に従った加速制御が行わ
れる。
次のトラッククロッシングパルス（−４）が検出される
と、主制御部１６は、ディファレンスカウンタ１６２の
カウント値（−４）をｉｌｌだけディスカウントして「
３］に更新し、再び処理８２〜処理Ｓ５によるサーボ制
御を行う。
これにより、第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示す残りトランク
数が４〜３の間における各制御特性に従った加速制御が
行われる。
この残りトランク数が４〜３の間におけるトラック制御
段階においては、処理８２〜Ｓ、にょるループ処理中で
センタトラック位置（残りトラック３）に到達するので
、処理Ｓ、において、センタトランク位置に達したこと
が検出される。
〈減速制御〉 主制御部１６は、センタトラック（−３）に到達したこ
とを検出すると、加速制御から減速制御に切り換え、以
下の処理８６〜Ｓ８により従来のサーボ回路と同様な減
速制御を行う。
■　処理Ｓ６ 主制御部１６は、ディファレンス量を残りのトラック数
（−３）に設定する。ディファレンスカウンタ１６２に
は、残りトラック数（＝３）が前述の加速制御の最終段
階でセットされているので、この値（＝３）が使用され
る。
主制御部１６は、残りトランク数（−３）に対応する減
速制御時の目標速度Ｖｃを設定する。この目標速度Ｖｃ
は、第２図（Ａ）に示すように、従来方式における目標
速度と同じく、残りトラック数に対応して減少するよう
に設定される。また、目標速度Ｖｃ、ベロシティＶｐｓ
及びカウントセンス信号ｉｃに対する各ゲイン設定信号
のレベルは、第２図（Ｂ）に示すように減速制御期間は
一定レベルに保持される。
［相］　減速サーボ制御動作 以上のように設定された目標速度ＶＣ及び各ゲイン設定
信号により、前述のサーボ制御動作と同様にして、速度
検出回路１２は実速度Ｖｒを発生し、速度エラー検出回
路１３は、目標速度Ｖｃと実速度Ｖｒの速度誤差信号Δ
■（負）を発生して切換器１５に送る。
切換器１５は、この速度誤差信号ΔＶ（負）に対応して
加速制御時よりも減少した制御電流Ｉｓを発生して対象
物１１に送る。この制御電流Ｉｓを受けてサーボ対象１
１は減速動作を行い、位置信号作成回路１１３は位置信
号Ｐｓを発生する。
トランククロッシングパルス発生回路１８は、この位置
信号Ｐｓを受けてトランククロッシングパルスを発生し
て主制御部１６に送る。
一方、制御電流検出回路１７は、切換部１５の発生した
制御電流Ｉｓを検出すると、カレントセンス信号ｉｃを
発生して速度検出回路１２及びポジションエラー検出回
路１４に送る。
■　処理Ｓ７．ＳＢ、Ｓ９ 主制御部１６は、トランククロッシングパルス発生回路
１８からのトラッククロッシングパルスの入力の有無を
監視しく処理Ｓ７）、トラッククロッシングパルスを検
出すると、ディファレンスカウンタ１６２の残りトラッ
ク数ｄ（−３）をｄｌ　　（−２）に更新する（処理Ｓ
８）。更に、トラックカウンタ１６２の値が「０」かを
判定する（処理Ｓ９）。現段階では残りトランク数は「
３」であるので、「ＮＯ」と判定される。
［相］　反復減速サーボ制御動作 処理Ｓ、において、残りトランク数がｒＯＪでない場合
は、前述の［相］の減速サーボ制御動作が繰り返され、
残りトランク数が１０」になるまで反復実行される。な
お、目標速度Ｖｃは、残りトランク数の減少に比例して
リニアに減少するように設定される。
これにより、第２図（Ａ）に示すように、リニア減速制
御が行われる。
［相］　処理Ｓ、。
残りトランク数が「０」ならば、目標シークトラック位
置近傍に到達したことになるので、主制御部１６は速度
検出回路１２の発生する実速度Ｖｒを調べ、実速度Ｖｒ
が一定スライス以下の零近傍であるかを判定する。
一定スライス以下の零近傍であれば、主制御部１６は、
減速制御が終了したと判断し、速度制御から位置制御（
ファイン制御）に切り換える。
〈位置制御〉 ■　処理ＳＩＩ＋　ｓ＋□ 処理Ｓ、。において実速度Ｖｒが一定スライス以下の零
近傍にあることが検出されたときは、主制御部１６は一
定時間Ｔだけ待ち（処理Ｓ１．）、切換部１５に指令し
て、速度エラー検出回路１３からポジションエラー検出
回路１４側に切り換えさせる（処理ＳＬ□）。
■　位置制御動 以下、ポジションエラー検出回路１４−切換部１５−サ
ーボ対象１１−ポジションエラ、−検出回路１４の制御
ループにより、従来方式と同様に位置制御が行われ、サ
ーボへソド１１２は指定トラックのセンタに正しく位置
付けされる。その制御動作は従来方式と同様であるので
、詳細な説明は省略する。
以上本発明の一実施例について説明したが、本発明はそ
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はそれら
を当然包含するものである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば次の諸効果が得ら
れる。
（１）速度制御における加速制御段階において、目標速
度が残りシーク量の減少とともに増加するように制御し
たので、加速制御の全段階においてもクローズトループ
制御が可能となり、加速制御段階で発生する奇生振動の
発生を有効に阻止することができる。
（２）前記（１）により、速度制御後の残留振動が有効
に抑制され、シーク速度が向上して高速シークを実現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の基本構成の説明図、第２図は、本発
明の各制御特性の説明図、第３図は、本発明の一実施例
の構成の説明図、第４図は、同実施例に用いられるゲイ
ン設定テーブルの説明図、 第５図は、同実施例の速度検出回路の説明図、第６図は
、同実施例のシーク制御動作のフローチャート、 第７図は、従来のサーボ回路の説明図、第８図は、従来
のサーボ回路の動作波形図、第９図は、従来のサーボ回
路の各制御特性の説明図である。 第１図及び第３図において、 １１・・・サーボ対象、１２・・・速度検出回路、１３
・・・速度エラー検出回路、１４・・・ポジションエラ
ー検出回路、１５・・・切換部、１６・・・主制御部、
１７・・・制御電流検出回路、１８・・・トラッククロ
ッシングパルス発生回路、１２０・・・速度検出ゲイン
可変部、１６０・・・ゲイン設定信号作成部、１６１・
・・ゲイン設定テーブル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、サーボ対象（１１）からの位置信号より実速度を検
    出する速度検出回路（１２）と、目標速度と該実速度と
    の速度誤差信号を発生する速度エラー検出回路（１３）
    と、前記位置信号から位置誤差信号を発生する位置エラ
    ー検出回路（１４）と、サーボ対象（１１）を速度エラ
    ー検出回路（１３）又は位置エラー検出回路（１４）に
    切換え接続してサーボ対象（１１）に制御電流を供給す
    る切換部（１５）と、前記制御電流を検出してカレント
    センス信号を発生する制御電流検出回路（１７）と、切
    換部（１５）を切換え制御するとともにサーボ回路全体
    の動作を制御する主制御部（１６）を備え、目標シーク
    位置近傍において速度エラー検出回路（１３）による速
    度制御から、位置エラー検出回路（１４）による位置制
    御に切り換えるようにするサーボ回路において、 （ａ）目標速度、位置信号より検出されるベロシティ及
    びカレントセンス信号の加速制御段階における各検出ゲ
    インを、残りシーク量の減少に対応して増加するに設定
    する各ゲイン設定信号を作成するゲイン設定信号作成部
    （１６０）と、 （ｂ）ゲイン設定信号作成部（１６０）で作成された目
    標速度ゲイン設定信号と基準目標速度とを速度エラー検
    出回路（１３）に供給し、ベロシティ及びカレントセン
    ス信号の各ゲイン設定信号を速度検出回路（１２）に供
    給する前記主制御部（１６）と、 （ｃ）前記ベロシティ及びカレントセンス信号の各ゲイ
    ン設定信号に従って、速度検出回路（１２）におけるベ
    ロシティ及びカレントセンス信号の検出ゲインを可変制
    御する速度検出ゲイン可変部（１２０）、 を設けるようにしたことを特徴とするサーボ回路。 ２、目標速度、ベロシティ及びカレントセンス信号の各
    ゲイン設定信号の加速制御段階における増加率が、残り
    シーク量の減少に対応して減少するように設定されるこ
    とを特徴とする請求項１記載のサーボ回路。
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