JPH0323571A - ディスク装置のトラックアクセス制御方式 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディスク装置におけるトラックアクセス制御方
式に関するものである。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置や光ディスク装置のトラ・ノクアクセ
スにおいては、制御系は、へ・ンドの現在位置と目標ト
ラック位置との差に応じてヘッドが追従すべき基準速度
を発生し、この基準速度にへ・ンドの速度を追従させる
速度モードと、ヘッドの位置と目標トラック位置との差
がある値よりも小さい場合に働く、−１１１Ｑにリード
ラグフィルタやＰＩＤ制御器などで構或される、いわゆ
る位置追従モードとからなり、トラックアクセス時には
、速度モードから適当な時期に位置追従モードへ切り替
えることによりトラックアクセス動作を行っている． また、通常は、速度モードによるヘッドの速度制ｊｎ中
においても、位置追従モードのための制御器にはヘッド
の位置と目標トラック位置との差を示す位置誤差信号が
入力されており、切り替え時に問題となる位置追従制′
４Ｂ器の初期値の影響が軽減されている。

〔発明が解決しようとする課題］ 磁気ディスク装置や光ディスク装置においては、現在の
データトラックから他のデータトラックへのアクセス時
間のより一層の短縮が課題になっている。

ディスク装置におけるアクセス時間は、速度モードに要
する時間と、速度モードから位置追従モードへ切り替わ
った後に、ヘッドが目標データ１・ラック内で、ある位
置誤差内に整定するまでの時間とから決まる。このうち
、速度モードでは、許容範囲内における最大加速，最大
減速が行われており、これ以上の時間短縮はヘッドを支
持する支持系の共振などが問題となり難しいものと思わ
れる．一方、切り替え後は位置追従制御器が働くため、
この時点からは、目標データｌ・ランク位置と切り替え
時刻でのヘッド位置との位置誤差を初期値とするステッ
プ応答状にヘッドが目標データトラック位置に漸近する
。従って、ここでの整定時間は位置追従制御器の特性に
依存し、従来用いられているＰＩＤ制御器やリードラグ
フィルタによる制御ではヘッドの過渡応答により十分に
時間を短縮できないという問題点がある。

本発明の目的は、ディスク装置のヘッドのトラックアク
セス動作において、速度１−ドから位置追従モードへ切
り替わった後のヘッドの過渡応答を改善して、アクセス
時間の短縮を図ったトラ・冫クアクセス制御方式を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、ヘッドと、このヘッドを駆動するモードと、
このモータに電流を与えるモーク駆動部を備えたディス
ク装置において、速度制御モードと位置追従制御モード
との切り替えを行うトラックアクセス制御方式であって
、 前記ヘッドを追従させるべき目標トラック位置と前記ヘ
ッドの位置との差を示す位置誤差信号を得る位置誤差検
出器と、 この位置誤差検出器の出力を受け、速度制御モードから
位置追従制御モードへ切り替えたときに、前記ヘッドが
目標トラック位置に位置決めされるまでの追従すべき位
置制御プロファイルを発生ずる位置制御プロファイル発
生器と、 目標トラック位置を受けてこの目標トラック位置の近傍
まで前記ヘッドを速度制御する速度制御器と、 前記位置誤差検出器の出力および前記位置制御プロファ
イル発生器の出力を受けて前記ヘッドを前記位置制御プ
ロファイルに従って位置追従制御するヘッド位置追従制
御器とを具備することを特徴としている。

位置制御プロファイルは、時間ｔに関してを実係数多項
式で表される形の位置制御プ１コファイルを、あるいは
時間ｔに関してａ，ｋを実係数としたとき、ｋ−　　（
１−ＥＸＰ（−ａｔ））で表される形の位置制御プロフ
ァイルを利用することができる． 〔作用〕 本発明のトラックアクセス制御方式は、速度制御モード
から位置追従制御モードへ切り替え後、ヘッドが追従す
べき位置制御プロファイルを発生し、このプロファイル
にヘッドの動きを追従させることによって、ヘッドの過
渡応答を改善し、結果的にアクセス時間の短縮を実現す
る．〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明の、実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係わるディスク装置のトラ
ックアクセス制御方式の構成を示すブロック図である。

このトラックアクセス制御方式は、ヘッドｌを追従させ
るべき目標トラック位置とヘッド位置との差を示す位置
誤差信号を得る位置誤差検出器２と、目標トラック位置
を受けてこの目標トラック位置の近傍までヘッド１を速
度制御する速度制御器５と、切り替え後ヘッド１が目標
トラック上に位置決めされるまでの位置制御プロファイ
ルを発生する位置制御プロファイル発生器６と、位置誤
差信号をあらかしめ決められた値と比較する比較器３と
、位置誤差信号と位置制御プロファイルを加算する加算
器３と、位置制御プロファイル発生器６と加算器９との
間に設けられたスイッチｓｌと、位置追従制御器４と速
度制御器５との出力を切り替える切り替えスイッチｓ２
とを備えている。スイッチｓ１およびｓ２は、比較器３
の出力によりその駆動が制御される。

以上のような構成のトラックアクセス制御方式において
、位置制御プロファイル発生器６はマイクロプロセッサ
あるいは加３Ｋ　２８や乗′ｎ器等の演算素子で構成で
きる。

ヘッド１と、ヘッド１を駆動するモータ８と、モータ８
に電流を与えるモータ駆動部７とは、本実施例のトラッ
クアクセス制御方式が適用されるディスク装置の構成要
素である． 次に、本実施例の動作を説明する。

ヘッドｌにより再生された信号は位置誤差検出器２に送
られ、位置誤差検出器２により、現在のヘッド１め位置
と目標データトラック位置との差を示す位置誤差信号ｂ
を出力する。この位置誤差信号ｂは、比較器３，位置制
御プロファイル発生器６，加算器９に入力される． ヘノドのアクセスモードでは、当初、スイッチｓ２は速
度制御器５側に切り替えられており、またスイソチｓ１
は開状態になっており、速度制御器５の出力がスイッチ
ｓ２を通してモータ駆動部７へ人力され、モータ８を駆
動し速度制御が行われる。比較器３は位置誤差信号ｂを
監視して、位置誤差信号ｂがあらかじめ決め６れた値以
下になった場合、スインチｓ２を位置追従制御器４側に
切り替え、またスイッチＳ１を閉状態にして、ヘッド制
御系を速度モードから位置追従モードに切り替える。位
置追従制御器４へは加算器９で加算された位置制御プロ
ファイル発生器６の出力（位置制御プロファイル）ｄと
位置誤差信号ｂとが入力される。位置追従制御器４の出
力は、スイッチｓ２を通してモータ駆動部７へ出力され
る。モータ駆動部７は位置追従制ａｌｌ器４の出力に比
例した電流をモータ８に供給し、ヘッドｌを駆動し、ヘ
ッドｌを目標データトラック位置に漸近させる．ヘッド
ｌにより再生された信号は位置誤差検出器２に人力され
、フィードバック制御系が構戊される． 第２図は位置制御プロファイル発生ＷＳ６から出力され
る実係数多項式プロファイルの一例である直線プロファ
イルを示した図である。速度制御から位置追従制御に切
り替わったときの位置誤差埴をｋｌ、プロファイル発生
終了時間をＴとすると、直線プロファイルｄＬ（ｔ）は
次式で与えられる。

ａｔ　（ｔ）＝ｋ，・　（１−４／Ｔ）　　　　　　（
１）直線プロファイルｄＬ（ｔ）としては、この他にラ
ンプ状プロファイルなどの多項式形が考えられる。多項
式の係数は、速度制御から位置追従制御への切り替え時
点での速度などから決定される。

第３図は直線プロファイルを用いた場合と用いない場合
のヘッド１の過渡応答を示した図である。

横軸は時間ｔを、縦軸はヘッド位置を示す。

従来のアクセス制御方式の場合には、図示のようにｉＩ
ｉ５渡応答が大きく目標トラック位置を大きく越えた後
、目標トラック位置に漸近していく。

これに対し、本実施例により、切り替え時点Ｏから直線
的に増加し、時刻Ｔで目標トラック位置に達する直線プ
ロファイルにヘッドｌを追従させると、点線で示すよう
に過渡応答が改善され、目標トランク位置へのアクセス
時間が短縮される。

第４図は位置制御プロファイル発生器６から出力される
指数関数プロファイルの一例を示した図である。速度制
御から位置追従制御に切り替わったときの位置誤差値を
ｋ１、プロラアイル発生終了時間をＴ，適当な実数をａ
とすると、指数関数プロファイルａＥ（ｔ）は次式で与
えられる。

ｄ，　（ｔ）　一ｋ．−ＥＸＰ　（−ａ　ｔ）　　　　
　　（２）実係数ａはあらかじめ、速度制御から位置追
従制御への切り替え時点での速度などから決めておくこ
とができる。

第５図は指数関数プロファイルを用いた場合と用いない
場合のヘッドの過渡応答を示した図である。切り替え時
点Ｏから指数関数的に増加し、時刻Ｔで目標トラック位
置に達する指数関数プロファイルにヘッド１を追従させ
ると、点線で示すように過渡応答が改善され、目標トラ
ック位置へのアクセス時間が短縮される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、速度制御から位
置追従制御へ切り替わった後は、ヘッドを位置制御プロ
ファイルに追従させることによって、ヘッド位置決め制
御系の起動時やトラックシーク時のヘッドの過渡応答を
改善することができ、トラックシーク時間等を短縮でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるディスク装置のトラ
ックアクセス制御方式の構成を示すブロック図、 第２図は実係数多項式プロファイルの一例である直線プ
ロファイルを示した図、 第３図は直線プロファイルを用いた場合と用いない場合
のヘッドの過渡応答を示した図、第４図は指数関数プロ
ファイルの−例を示した図、 第５図は指数関数プロファイルを用いた場合と用いない
場合のヘッドの過渡応答を示した図である． ヘッド 位置誤差検出器 比較器 位置追従制御器 速度制御器 位置制御プロファ モータ駆動部 モータ 加算器 スイッチ 切り替えスイッチ イル発生器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘッドと、このヘッドを駆動するモータと、この
   モータに電流を与えるモータ駆動部を備えたディスク装
   置において、速度制御モードと位置追従制御モードとの
   切り替えを行うトラックアクセス制御方式であって、 前記ヘッドを追従させるべき目標トラック位置と前記ヘ
   ッドの位置との差を示す位置誤差信号を得る位置誤差検
   出器と、 この位置誤差検出器の出力を受け、速度制御モードから
   位置追従制御モードへ切り替えたときに、前記ヘッドが
   目標トラック位置に位置決めされるまでの追従すべき位
   置制御１プロファイルを発生する位置制御プロファイル
   発生器と、 目標トラック位置を受けてこの目標トラック位置の近傍
   まで前記ヘッドを速度制御する速度制御器と、 前記位置誤差検出器の出力および前記位置制御プロファ
   イル発生器の出力を受けて前記ヘッドを前記位置制御プ
   ロファイルに従って位置追従制御するヘッド位置追従制
   御器とを具備することを特徴とするディスク装置のトラ
   ックアクセス制御方式。
2. （２）請求項１記載のディスク装置のトラックアクセス
   制御方式において、 前記位置制御プロファイル発生器は、時間ｔに関してを
   実係数多項式で表される形の位置制御プロファイルを発
   生することを特徴とするディスク装置のトラックアクセ
   ス制御方式。
3. （３）請求項１記載のディスク装置のトラックアクセス
   制御方式において、 前記位置制御プロファイル発生器は、時間ｔに関してａ
   、ｋを実係数としたとき、ｋ・（１−ＥＸＰ（−ａｔ）
   ）で表される形の位置制御プロファイルを発生すること
   を特徴とするディスク装置のトラックアクセス制御方式
   。