JPH0330156A - Disk device - Google Patents

Disk device

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JPH0330156A
JPH0330156A JP16404889A JP16404889A JPH0330156A JP H0330156 A JPH0330156 A JP H0330156A JP 16404889 A JP16404889 A JP 16404889A JP 16404889 A JP16404889 A JP 16404889A JP H0330156 A JPH0330156 A JP H0330156A
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external force
correction value
force correction
track
disk device
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Yosuke Hamada
浜田 洋介
Takashi Yamaguchi
高司 山口
Akira Chuma
中馬 顕
Katsuhiro Tokida
勝啓 常田
Katsumoto Onoyama
勝元 小野山
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Abstract

PURPOSE:To perform external force correction with high accuracy and to contrive improvement of head positioning accuracy and curtailment of access time by providing an external force estimating means, a storage means for storing external force estimating value and a correction means for correcting a position control signal by the stored external force estimating value. CONSTITUTION:Since a position signal is deviated from zero by an offset amt. of a head as well when the head is pulled by external force, the position signal is fetched as a sample position signal through an A/D converter 9 by a digital compensator to be executed in a controller 15, and compensation is carried out to make this signal zero. That is, a phase compensating calculation of phase-lead-lag compensation, etc., or a state feedback compensating calculation including a state estimator is performed on the sample position signal by the digital compensator, and a sample control signal obtained by adding up this calculation result and the external force correction value is inputted via a D/A converter 7 to a driving circuit 6, so as to make the magnetic head 3 follow the center of a track. By this method, since the external force can most suitably be compensated, the improvement of the positioning accuracy and the curtailment of the access time are contrived.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光や磁気ディスク装置のヘッド位置決め方式
に関し、特に装置外力のばらつきをキャンセルするため
の方式を実現し、ヘッド位置決め精度の向上とアクセス
時間の短縮とを図ることができるディスク装置に関する
ものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a head positioning method for optical or magnetic disk devices, and in particular realizes a method for canceling variations in external force of the device, thereby improving head positioning accuracy. The present invention relates to a disk device that can reduce access time.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のディスク装置例えば磁気ディスク装置は,円板の
回転数の上昇に伴い、磁気ヘッドが浮上する方式が一般
的であり、データ記憶エリアの保護のために、起動およ
び停止時には、ヘッドをデータエリアの外に位置付けす
る必要がある.一般には、リトラクトバネと呼ばれるバ
ネでアクチュエータを一方向に引っ張ることにより,可
動部の最内側にヘッドを位置付けしておくが、トラック
密度の狭小化とアクチュエータの軽量化により外力が位
置決め制御系に与える影響は大きく、それを補償するこ
とが一般的に行われている。
Conventional disk devices For example, in magnetic disk devices, the magnetic head generally flies as the rotational speed of the disk increases.In order to protect the data storage area, the head is moved to the data area when starting and stopping. It is necessary to position it outside of the Generally, the head is positioned at the innermost part of the movable part by pulling the actuator in one direction with a spring called a retract spring, but as the track density becomes narrower and the actuator becomes lighter, external force is applied to the positioning control system. The impact is significant, and it is common practice to compensate for it.

従来の外力補償方法としては、最初、全トラック範囲に
おいて一定の値で補正を行っていた。次に内周トラック
と外周トラックの間で補正値をトラック対応に出力する
方法が提案された。しかし、このような一様な外力補正
テーブルにより補償する方法では、装置のばらつきや実
装方向が変化した場合の重力の影響等を補正できなかっ
た。そこで、例えば、特開昭59−146485号公報
や特開昭59− 146486号公報の記載のように推
定速度信号と速度信号の誤差信号、あるいは、推定電流
信号と電流信号の誤差信号を、アナログ的手法によりフ
ィードバックして、電力増幅器の入力に外乱打ち消し信
号として加算することにより、補償する方法や、特開昭
58 − 29180号公報に記載されているよウニ、
変位量をA/Dコンバータにより測定し、補正値の更新
を行う方法が提案されている。
In the conventional external force compensation method, compensation was initially performed using a constant value over the entire track range. Next, a method was proposed in which correction values are output for each track between the inner track and the outer track. However, with such a method of compensation using a uniform external force correction table, it is not possible to compensate for variations in devices or the influence of gravity when the mounting direction changes. Therefore, for example, as described in JP-A-59-146485 and JP-A-59-146486, the estimated speed signal and the error signal between the speed signal, or the estimated current signal and the error signal between the current signal, are converted into analog There is also a method of compensating by feeding back the signal and adding it to the input of the power amplifier as a disturbance cancellation signal, and a method of compensating for the disturbance by feeding it back using a method of
A method has been proposed in which the amount of displacement is measured by an A/D converter and the correction value is updated.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ディスク装置の大容量化と高速化に伴って、トラック幅
の狭小化、アクチュエータの軽量化が著しいが,この結
果、アクチュエータに加わる外力の影響は益々無視でき
なくなってきた。
With the increase in capacity and speed of disk drives, the track width has become narrower and the weight of the actuator has been significantly reduced, but as a result, the influence of external forces applied to the actuator has become increasingly impossible to ignore.

従来の外力測定方法としては、電流あるいは速度を推定
し、この推定信号と検出信号の誤差信号をアナログ的手
法を用いてフィードバックするか、あるいは、変位信号
を見て、外力補正値を修正していく方法か,のいずれか
であった。
Conventional external force measurement methods include estimating the current or speed and feeding back the error signal between the estimated signal and the detection signal using an analog method, or modifying the external force correction value by looking at the displacement signal. There was one way or another.

しかし、推定誤差信号をアナログ的手法を用いてフィー
ドバックし、実時間で外力補正を行う方法では、外力の
周波数或分が低いため、磁気ヘッドを位置決めし保持す
る制御系に切り換えたときに過渡応答時間が長くなって
しまうという問題がある。
However, with the method of feeding back the estimated error signal using an analog method and correcting the external force in real time, the frequency of the external force is low, so when switching to a control system that positions and holds the magnetic head, a transient response may occur. The problem is that it takes a long time.

また、変位信号から外力補正値を設定する方法では,測
定した外力補正値に精度上の問題がある.本発明の目的
は,これら従来の問題を改善し、実装方向や装置のバラ
ッキに影響されることなく、高精度な外力補正を行って
、ヘッド位置決め精度の向上とアクセス時間の短縮を図
ることが可能なディスク装置を提供することにある。
In addition, the method of setting the external force correction value from the displacement signal has a problem with the accuracy of the measured external force correction value. The purpose of the present invention is to improve these conventional problems and to improve head positioning accuracy and shorten access time by performing highly accurate external force correction without being affected by mounting direction or device variations. The objective is to provide a disk device that is possible.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、本発明によるディスク装置
のサーボ制御システムは、マイクロプロセッサシステム
により実現される従来のディジタルサーボ制御システム
においては、位置検出器の出力をAD変換したサンプル
位置信号と、DA変換器を介し駆動回路へ出力されるサ
ンプル制御信号とを、マイクロプロセッサシステム上に
実現される外力推定手段に入力し、外力推定手段は推定
結果である外力補正値を、ディジタルサーボ補償結果に
加算することで、外力を補償できるものであり、さらに
,コントローラの電源投入後の正常動作ごとに、円板を
代表する複数のトラックにおける外力補正値を上記外力
推定器の出力から測定し、外力補正テーブルとして、マ
イクロプロセッサシステム内のメモリに記憶しておき,
以後の外力補正を上記外力補正テーブルを用いるように
したものである。
In order to achieve the above object, the servo control system for a disk device according to the present invention uses a sample position signal obtained by AD converting the output of a position detector and a DA The sample control signal output to the drive circuit via the converter is input to the external force estimating means implemented on the microprocessor system, and the external force estimating means adds the estimated external force correction value to the digital servo compensation result. By doing this, external force can be compensated for.Furthermore, for each normal operation after the controller is powered on, external force correction values for multiple tracks representing the disk are measured from the output of the external force estimator, and external force correction is performed. Stored as a table in memory within the microprocessor system,
The external force correction table described above is used for subsequent external force correction.

また、アナログ回路により実現されるアナログサーボ制
御システムにおいては、位置検出器の出力である位置信
号をサンプル位置信号に変換するためのAD変換器と,
駆動回路へ入方される制御信号をサンプル制御信号に変
換するAD変換器と、これらサンプル位置信号とサンプ
ル制御信号から外力補正値を推定演算する外力推定手段
を実現するマイクロプロセッサシステムと、外力推定器
の出力である外力補正値をアナログ信号に変換するDA
変換器と、該外力補正値をアナログ補償演算結果に加算
するための加算手段とを設け、さらに、ディスク装置の
電源投入後の正常動作ごとに、円板上を代表する複数の
トラックにおける外方補正値を上記外力推定器の出力か
ら測定し、外カ補正テーブルとして、マイクロプロセッ
サシステム内のメモリに記憶しておき、以後の外カ補正
を上記外力補正テーブルを用いるようにしたものである
In addition, in an analog servo control system realized by an analog circuit, an AD converter for converting a position signal output from a position detector into a sample position signal;
An AD converter that converts a control signal input to a drive circuit into a sample control signal, a microprocessor system that realizes an external force estimation means that estimates and calculates an external force correction value from these sample position signals and sample control signals, and an external force estimation device. DA that converts the external force correction value that is the output of the device into an analog signal
A converter and an addition means for adding the external force correction value to the analog compensation calculation result are provided, and the external force correction value is added to the analog compensation calculation result for each normal operation after the power is turned on. A correction value is measured from the output of the external force estimator and stored in a memory within the microprocessor system as an external force correction table, and the external force correction table is used for subsequent external force corrections.

〔作用〕[Effect]

本発明によるディスク装置の外カ推定手段は、位置及び
速度を推定するオブザーバより或る。外力がアクチュエ
ータに作用していない時、推定位置信号とサンプル位置
信号は一致するはずである。
The outer force estimating means of the disk device according to the present invention includes an observer for estimating position and velocity. When no external force is acting on the actuator, the estimated position signal and the sampled position signal should match.

一致しないのは、外乱すなわち外カが存在するためであ
り,推定位置信号とサンプル位置信号との誤差を増幅し
制御信号の一部として出力すると外力を補償できる。ま
た,ここで得られる外力推定値が整定した段階で、外力
補正値としてマイクロプロセッサシステム内のメモリに
記憶しておく。
The reason why they do not match is due to the presence of a disturbance, that is, an external force, and the external force can be compensated for by amplifying the error between the estimated position signal and the sampled position signal and outputting it as part of the control signal. Furthermore, when the external force estimated value obtained here is settled, it is stored in the memory within the microprocessor system as an external force correction value.

ところで、アクチュエータに加わる外力としては、前述
したように、リトラクトバネによるものの他に、アクチ
ュエータの可動部に対して信号のやり取りを行うF P
 C (Flexible Printed Circ
uit)と呼ばれる屈曲性のある高分子材料による影響
や、円板の回転による風圧によるもの等あるため、内周
のトラックで作用する外力と外周のトラックで作用する
外力は異なる。このため、本発明では、上記外力推定手
段を用いて、円板を代表する複数のトラック上での外力
補正値を求め、これら複数の外力補正値を補間すること
によりトラック全域での外力補正値を求めることが可能
である。もちろん,全トラックでの外力補正値を求める
ことも可能である。
By the way, as mentioned above, the external force applied to the actuator is not only caused by the retract spring but also by the F P that exchanges signals with the movable part of the actuator.
C (Flexible Printed Circ
The external force acting on the inner track is different from the external force acting on the outer track due to the influence of a flexible polymeric material called UIT and the wind pressure caused by the rotation of the disk. Therefore, in the present invention, by using the external force estimating means described above to obtain external force correction values on a plurality of tracks representing the disk, and by interpolating these plurality of external force correction values, the external force correction value is calculated over the entire track area. It is possible to obtain Of course, it is also possible to obtain external force correction values for all tracks.

以上のようにして得られた外力補正値を外力補正テーブ
ルに記憶しておき、以後の外力補正を前記外力補正テー
ブルにより行う。これにより、外力推定の時間がかから
ないため、位置決め整定時間が短いということlこ本発
明の特徴がある.て実施例〕 [第1実施例] 本発明の一実施例を、図面により詳細に説明する。
The external force correction values obtained as described above are stored in an external force correction table, and subsequent external force corrections are performed using the external force correction table. As a result, since it does not take time to estimate external force, the positioning settling time is short, which is a feature of the present invention. Embodiment] [First Embodiment] An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例を示す磁気ディスク装置の
単純化されたブロック線図である。
FIG. 1 is a simplified block diagram of a magnetic disk device showing one embodiment of the present invention.

第1図のマイクロプロセッサシステム10においては、
マイクロプロセッサ11がデータ・バス14を介して、
ランダム・アクセス・メモリ(RAM)12および読み
出し専用メモリ(ROM)13に接続されている。コン
トローラ15は、マイクロプロセッサl1に対し任意の
トラックへ移動するようにというコマンドを発生する。
In the microprocessor system 10 of FIG.
Microprocessor 11 via data bus 14
It is connected to random access memory (RAM) 12 and read only memory (ROM) 13. The controller 15 issues a command to the microprocessor l1 to move to an arbitrary track.

また、駆動スピンドル1上には円板2が装着されており
、この円板2上に磁気ヘッド3が設けられている。
Further, a disk 2 is mounted on the drive spindle 1, and a magnetic head 3 is provided on this disk 2.

この磁気ヘッド3は、アクチュエータ4に固定されてお
り、一群となり任意のトラックに移動することができる
。アクチュエータ4は駆動回路6で発生される電流によ
って、磁気ヘッドに対して電流に比例した直線運動を行
わせる。
The magnetic heads 3 are fixed to an actuator 4 and can be moved as a group to any desired track. The actuator 4 uses the current generated by the drive circuit 6 to cause the magnetic head to perform a linear motion proportional to the current.

一方、アクチュエータ4は、リトラクトバネ5等による
外力の影響を受けている,位置検出器8は、磁気ヘッド
3より読み出されたサーボ情報を用いて、トラック中心
において零となるような位置信号を発生する。外力によ
り引張られると、ヘッドがオフセットした分だけ位置信
号も零からずれるので、コントローラ10内で実行され
るディジタル補償器は、前記位置信号をAD変換器9で
サンプル位置信号として取り込み、これが零になるよう
に補償する。すなわち、ディジタル補償器は、サンプル
位置信号に対し、位相遅れ・進み補償等の位相補償演算
あるいは状態推定器を含む状態フィードバック補償演算
を行い、この演算結果と外力補正値とを加算したサンプ
ル制御信号をDA変換器7を介して駆動回路6に入力し
、磁気ヘッド3をトラック中心に追従させる。
On the other hand, the actuator 4 is affected by an external force such as the retract spring 5.The position detector 8 uses the servo information read from the magnetic head 3 to generate a position signal that becomes zero at the center of the track. Occur. When the head is pulled by an external force, the position signal also deviates from zero by the amount that the head is offset, so the digital compensator executed in the controller 10 takes the position signal as a sample position signal in the AD converter 9 and adjusts the position signal to zero. Compensate accordingly. In other words, the digital compensator performs phase compensation calculations such as phase lag/lead compensation or state feedback compensation calculations including a state estimator on the sample position signal, and generates a sample control signal by adding the result of this calculation and the external force correction value. is input to the drive circuit 6 via the DA converter 7, and the magnetic head 3 is caused to follow the track center.

次に、イニシャルシーケンスの一部として、最適な外力
補正値を求め、外力補正テーブルに記憶しておく本発明
について説明する.第1図の単純化されたブロック線図
は、ディジタル・サーボ制御システムを実現するために
必要なハードウエアを示すことを目的としたものである
。そこで、イニシャルシーケンスの動作を第2図を併用
して説明する。第1図において.1!動回路6及びアク
チュエータ4の部分を、第2図では入力ゲインK1[N
/Vl 23と表わした。また、磁気ヘッド3を質量M
 [:kglの純慣性マス24とした。これを伝達関数
表示すると、1/(MS”)となる。ただし,Sはラプ
ラス演算子を表わす。また,位置検出器8を、出力ゲイ
ンKzCV/m] 25で表わせるとした。また,マイ
クロプロセッサシステム10内に実現されるディジタル
補償器18や外力推定器19は、マイクロプロセッサ1
1,RAM12,ROMl3を用いて、ソフトウエアに
より実現されるため、第2図では、それぞれを1つのブ
ロックとして記述した. 次に、外力補正値測定一のためのイニシャル・シーケン
スを第1図及び第2図と、第3図及び第4図のフローチ
ャートを用いて説明する。ただし、簡単のため、外力補
正値の測定箇所が3箇所の場合について説明する。
Next, an explanation will be given of the present invention in which an optimal external force correction value is determined and stored in an external force correction table as part of the initial sequence. The simplified block diagram of FIG. 1 is intended to illustrate the hardware necessary to implement a digital servo control system. Therefore, the operation of the initial sequence will be explained with reference to FIG. In Figure 1. 1! The input gain K1 [N
/Vl 23. Also, the magnetic head 3 has a mass M
[: kgl pure inertial mass 24]. If this is expressed as a transfer function, it becomes 1/(MS"). However, S represents the Laplace operator. Also, it is assumed that the position detector 8 can be expressed as an output gain KzCV/m]25. The digital compensator 18 and the external force estimator 19 implemented in the processor system 10 are implemented by the microprocessor 1
1, RAM 12, and ROM 13 are implemented by software, so each is described as one block in Fig. 2. Next, the initial sequence for measuring the external force correction value will be explained using the flowcharts of FIGS. 1 and 2, and FIGS. 3 and 4. However, for the sake of simplicity, a case where the external force correction value is measured at three locations will be described.

電源投入後、駆動スピンドル1が、一定回転速度に達し
、正常動作開始状態まで待つ(第3図フローチャート・
100).次にマイクロプロセッサシステム10内では
、目標トラックに内周トラックをセットし(第3図フロ
ーチャート・101)、目標トラックまで移動(シーク
)し、移動完了の後外力推定器19を働かせ、外力補正
値の最適化(第3図フローチャート・102)を行う.
この外力補正値の最適化の動作を第4図のフローチャー
トを用いて説明する。まず、マイクロプロセッサシステ
ム10は、ソフトウエアスイッチ22を速度制御器17
側へ、ソフトウエアスイッチ20を外力補正テーブル1
6側にして、磁気ヘッド3を目標トラックへ移動(シー
ク)させる(第4図フローチャート・200)。ただし
、外力補正テーブルl6は、RAM12内に存在するが
、外力測定前の動作であるため、ROM13にあらかじ
め用意された標準値が、RAM12内の外力補正テーブ
ル16に書き込まれている。次に、目標トラック近傍に
なると、ソフトウエアスイッチ22をディジタル補償器
18側へ、ソフトウエアスイッチ20を外力推定器19
側にして,外力推定器19を動作させ、トラック中心に
磁気ヘッド3を追従させる(第4図フローチャート・2
01)。
After turning on the power, wait until the drive spindle 1 reaches a certain rotational speed and starts normal operation (see the flowchart in Figure 3).
100). Next, in the microprocessor system 10, the inner track is set as the target track (101 in the flowchart of FIG. 3), the target track is moved (seek), and after the movement is completed, the external force estimator 19 is activated, and the external force correction value is Optimize (Flowchart 102 in Figure 3).
The operation of optimizing the external force correction value will be explained using the flowchart of FIG. 4. First, the microprocessor system 10 connects the software switch 22 to the speed controller 17.
side, move the software switch 20 to the external force correction table 1.
6 side, and moves (seeks) the magnetic head 3 to the target track (FIG. 4 flowchart 200). However, although the external force correction table 16 exists in the RAM 12, since the operation is performed before external force measurement, standard values prepared in advance in the ROM 13 are written in the external force correction table 16 in the RAM 12. Next, when the target track is near, the software switch 22 is switched to the digital compensator 18 side, and the software switch 20 is switched to the external force estimator 19 side.
side, the external force estimator 19 is operated to cause the magnetic head 3 to follow the center of the track (Fig. 4 flowchart 2).
01).

ディジタル補償器18及び外力推定器19の動作につい
ては後述する.次に、外力推定器19の出力である外力
推定値が整定するまで待つ。たとえば、円板2がl回転
する時間(3 6 0 0rpmで回転している時は、
1 6 . 7 msecの間)、外力推定値の整定を
待つ。整定した段階で,外力推定値を外力補正テーブル
l6にストアする(第4図フローチャート・202)。
The operations of the digital compensator 18 and the external force estimator 19 will be described later. Next, the process waits until the estimated external force value, which is the output of the external force estimator 19, is stabilized. For example, the time it takes for the disk 2 to rotate l (when it rotates at 3600 rpm),
1 6. 7 msec), wait for the estimated external force to settle. At the stage of settling, the estimated external force value is stored in the external force correction table l6 (flowchart in FIG. 4, 202).

同じような動作を中周トラック及び外周トラックでも行
う(第3図フローチャート・103,104,105,
工06).次に、内周,中周,外周の外力補正値を補間
して、トラック全域の外力補正値を求め、外力補正テー
ブルl6に書き込む(第3図フローチャート・107)
。最後にマイクロプロツサ1lは、コントローラ15に
対し、動作完了を報告し、コマンド入力待ち状態になる
Similar operations are performed on the middle track and the outer track (Flowchart in Figure 3: 103, 104, 105,
Engineering 06). Next, the external force correction values for the inner, middle, and outer circumferences are interpolated to obtain the external force correction value for the entire track, and written to the external force correction table l6 (Flowchart 107 in Figure 3).
. Finally, the microprocessor 1l reports the completion of the operation to the controller 15 and enters a command input waiting state.

以後の動作における外力補正は、最適な外力補正値が記
憶されている外力補正テーブルをもって行なわれるため
、装置ごとの外力のバラッキや実装方向に影響されない
最適な外力補正を行うことが可能となる、 次にディジタル補償器l8について説明する。
External force correction in subsequent operations is performed using an external force correction table that stores optimal external force correction values, so it is possible to perform optimal external force correction that is not affected by variations in external force for each device or the mounting direction. Next, the digital compensator l8 will be explained.

ディジタル補償器l8は、状態推定器を含む状態フィー
ドバック補償でも実現できるが、本実施例では5位相遅
れ,進み補償とした。このときのディジタル補償器18
の離散伝達関数は、で表わされる.ただし、Z−1は1
サンプル遅延を示し、aXH aae biy b2.
t baは、ディジタル補償器18の周波数特性を表す
定数を示し. Koディジタル補償器18のループゲイ
ンである.ディジタル補償器18へは、目標値r(k)
からサンプル位置信号y(k)を差し引いた偏差信号e
(k)が入力され、ディジタル補償演算結果v(k)を
出力する。ただし,kは各ディジタル・サンプルの時間
インデックスを表す。偏差信号e(k.)からディジタ
ル補償演算結果v(k)を得るまでの出力方程式を次に
示す, Wa(k)” b s−e (k)+Wt(k)   
 −(2)v (k )= Kc−Wa(k )   
      − (3)(3)式によりディジタル補償
演算結果v(k)が得られるが、次サンプルにおいても
v(k)を得るために、サンプル制御信号u(k)の出
カ後次のWl,W2といった状態変数を計算する。Wx
.Wzは次のようになる。
Although the digital compensator l8 can be realized by state feedback compensation including a state estimator, in this embodiment, 5 phase delay and lead compensation is used. Digital compensator 18 at this time
The discrete transfer function of is expressed as . However, Z-1 is 1
Indicates sample delay, aXH aae biy b2.
tba represents a constant representing the frequency characteristics of the digital compensator 18. This is the loop gain of the Ko digital compensator 18. To the digital compensator 18, the target value r(k)
The deviation signal e obtained by subtracting the sample position signal y(k) from
(k) is input, and the digital compensation calculation result v(k) is output. where k represents the time index of each digital sample. The output equation for obtaining the digital compensation calculation result v(k) from the deviation signal e(k.) is shown below: Wa(k)''b se(k)+Wt(k)
−(2)v(k)=Kc−Wa(k)
- (3) The digital compensation calculation result v(k) is obtained by equation (3), but in order to obtain v(k) also in the next sample, after outputting the sample control signal u(k), the next Wl, Calculate state variables such as W2. Wx
.. Wz is as follows.

Wz(k+1)=Wz(k)+bz・e(k)−az・
W2I(k)・・・(4) Wz(k+1)=ba・e(k)−arWs(k)  
・=(5)外力推定器18は、制御対象(第2図23,
24.25)の位置及び速度を推定する離散時間オブザ
ーバから構成される。外力推定器19へは、サンプル制
御信号u(k)とサンプル位置信号y (k)が入力さ
れ、外力推定値W(k)を出力する。
Wz(k+1)=Wz(k)+bz・e(k)−az・
W2I(k)...(4) Wz(k+1)=ba・e(k)−arWs(k)
・=(5) The external force estimator 18 is configured to control the control target (FIG. 2 23,
24.25) consists of a discrete time observer that estimates the position and velocity of the The sample control signal u(k) and the sample position signal y(k) are input to the external force estimator 19, and the external force estimator 19 outputs an estimated external force value W(k).

ただし、サンプル制御信号u (k)は、位置及び速度
に相当する推定器状態変数Xi,X2を計算するために
入力される。外力推定器l9は、まず、サンプル位置信
号y(k)から外力推定値W(k)を次式により求める
However, the sample control signal u (k) is input to calculate the estimator state variables Xi, X2 corresponding to position and velocity. The external force estimator l9 first obtains an estimated external force value W(k) from the sample position signal y(k) using the following equation.

y (k )= Kz ・x t(k )      
   ・・・(6)e (k)= y (k) − y
 (k)        ・・・(7)W(k)=−H
−e (k)         −(8)ただし、 H = (M−Q z)/ (Kl ・Ts)    
   − (9)であり、定常状態において外力をキャ
ンセルするためのゲインであり、Q2は後述する外力推
定器19のフィードバックゲイン、Tsはサンプリング
間隔である。また、次のサンプルのために、サンプル!
II御信号u(k)を出力した後に、次の状態方程時を
計算する。
y(k)=Kz・xt(k)
...(6) e (k) = y (k) − y
(k) ... (7) W(k)=-H
-e (k) -(8) However, H = (M-Q z)/ (Kl ・Ts)
- (9) is a gain for canceling external force in a steady state, Q2 is a feedback gain of the external force estimator 19 described later, and Ts is a sampling interval. Also, sample for the next sample!
After outputting the II control signal u(k), calculate the next state equation time.

+Ql−e(k)         ・・・(10)K
1・Ts” rz(k + 1 )=−・u (k)+ Q 2−e
(k)M ・・・(11) ただし、Qx.Q2は、外力推定器の収束の速さを決定
するフィードバックゲインである。
+Ql-e(k) ...(10)K
1・Ts" rz (k + 1)=-・u (k)+Q 2-e
(k)M...(11) However, Qx. Q2 is a feedback gain that determines the speed of convergence of the external force estimator.

一方、サンプル制御信号u(k)は、(3)式と(8)
式から u (k)= v (k)+W(k)        
 ・・・(12)と計算される。
On the other hand, the sample control signal u(k) is expressed by equation (3) and (8).
From the formula u (k) = v (k) + W (k)
...(12) is calculated.

次に、以上述べた計算手順を第5図のフローチャートを
用いて説明する。まず、AD変換器9からサンプル位置
信号を取り込みy(k)に入力する(第5図フローチャ
ート・300).次に、出力方程式群(2). (3)
, (6), (7), (8), (12)式を計算
し(第5図フローチャート・3 0 1) , (12
)式の結果であるサンプル制御信号u(k)をDAl換
器7へ出力する(第5図フローチャート・302).最
後に、次サンプルのために、状態方程式群(4),(5
), (10), (11)式を計算する。
Next, the calculation procedure described above will be explained using the flowchart shown in FIG. First, a sample position signal is fetched from the AD converter 9 and inputted to y(k) (300 in the flowchart of FIG. 5). Next, output equation group (2). (3)
, (6), (7), (8), (12) are calculated (Fig. 5 flow chart 3 0 1), (12
) The sample control signal u(k), which is the result of the equation, is output to the DAl converter 7 (302 in the flowchart of FIG. 5). Finally, for the next sample, state equations (4), (5
), (10), and (11) are calculated.

〔第2実施例] 本発明の他の実施例を図面により詳細に説明する。[Second example] Other embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第6図は、本発明の一実施例を示す磁気ディスク装置の
単純化されたブロック線図である。第6図において、第
1図と同一番号は同一内容を示す。
FIG. 6 is a simplified block diagram of a magnetic disk device showing one embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same numbers as in FIG. 1 indicate the same contents.

本実施例は、アナログサーボ制御システムとディジタル
サーボ制御システムとが混在したサーボシステムである
。補償器30はアナログ補償要素であり、状態推定器を
含む状態フィードバック補償要素もしくは位相補償要素
等の補償要素が考えられる。本実施例では位相補償の立
場をとり、位相進み・遅れ補償要素を用いて説明する。
This embodiment is a servo system in which an analog servo control system and a digital servo control system are mixed. The compensator 30 is an analog compensation element, and may be a state feedback compensation element including a state estimator or a phase compensation element. In this embodiment, we will take the perspective of phase compensation and explain it using phase lead/lag compensation elements.

位相進み・遅れ補償を行う補償器30の伝達関数は、 で表わされる.ただし、Sはラプラス演算子を示?、a
■,a3,bt,bxe baは、補償!130の周波
数特性を表す定数であり、Kcは補償器30のループゲ
インを表す.補償器30では、目標値『から位置検出器
8の出力である位置信号yを差し引いた偏差信号e(=
r−y)が入力され, (13)式の補償演算を行い、
補償演算結果Vを出力する。
The transfer function of the compensator 30 that performs phase lead/lag compensation is expressed as follows. However, does S indicate the Laplace operator? ,a
■、a3、bt、bxe ba is compensation! Kc is a constant representing the frequency characteristics of the compensator 30, and Kc represents the loop gain of the compensator 30. The compensator 30 generates a deviation signal e (=
ry) is input, the compensation calculation of equation (13) is performed,
The compensation calculation result V is output.

加算器34は、補償演算結果Vと外力補正用DA変換器
の出力である外力補正値Wを加算し,加算結果である制
御信号Uを凍動回路6に出力する。
The adder 34 adds the compensation calculation result V and the external force correction value W, which is the output of the external force correction DA converter, and outputs the control signal U, which is the addition result, to the freezing circuit 6.

駆動回路6は、制御信号Uに比例した電流をアクチュエ
ータ4に供給し、磁気ヘッド4を外力の影響なしにトラ
ック中心に追従するように制御する。
The drive circuit 6 supplies a current proportional to the control signal U to the actuator 4, and controls the magnetic head 4 to follow the track center without being affected by external force.

マイクロプロセッサシステム10は,マイクロプロセッ
サ11.RAM12,ROM13,データバス14から
構成され、制御信号ui2AD変換器32でサンプルし
たサンプル制御信号u(k)と位置信号yをAD変換器
9で妙ンプルしたサンプル位置信号y(k)を取り込ん
で,外力補正値W(k)をマイクロプロセッサシステム
10内の外力推定器により求め、RAM12内の外力補
正テ一ブルに記憶し,さらに、外力補正用DA変換器3
1に外力補正値W(k)を出力する。
The microprocessor system 10 includes a microprocessor 11. It is composed of a RAM 12, a ROM 13, and a data bus 14, and takes in the sampled control signal u(k) sampled by the control signal ui2AD converter 32 and the sampled position signal y(k) obtained by amplifying the position signal y by the AD converter 9. , the external force correction value W(k) is obtained by the external force estimator in the microprocessor system 10, stored in the external force correction table in the RAM 12, and further, the external force correction DA converter 3
1, the external force correction value W(k) is output.

次に、イニシャルシーケンスの一部として、最適な外力
推定値を求め、外力補正テーブルに記憶しておくことに
ついて説明する。第6図中のマイクロプロセッサシステ
ム10は、ディジタルサーボ制御システムを実現するの
に必要なハードウエアを示したものである。そこで、、
イニシャルシーケンスの動作を第6図と,第7図と、第
1実施例で用いたフロートヤートである第3図と、第8
図及び第9図を用いて説明する。ただし、第7図におい
て、第2図と同一の番号は同一内容を示す。
Next, as part of the initial sequence, finding the optimal external force estimate and storing it in the external force correction table will be explained. Microprocessor system 10 in FIG. 6 shows the hardware necessary to implement a digital servo control system. Therefore,,
The operation of the initial sequence is shown in Figures 6 and 7, and Figures 3 and 8, which are the float yachts used in the first embodiment.
This will be explained using FIG. 9 and FIG. However, in FIG. 7, the same numbers as in FIG. 2 indicate the same contents.

ただし、簡単のため.外力補正値の測定箇所が3箇所の
場合について説明している。
However, for the sake of simplicity. A case where the external force correction value is measured at three locations is described.

電源投入後、駆動スピンドル1が、一定回転速度に達し
、正常動作開始状態まで待つ(第3図フローチャート・
100).次に、マイクロプロセッサシステム10内で
は、目標トラックに内周トラックをセットし(第3図フ
ローチャート・101)、目標トラックまで移動(シー
ク)し、移動完了の後、外力推定器19を働かせ、外力
補正値の最適化(第3図フローチャート・102)を行
う。この外力補正値の最適化の動作を第8図のフローチ
ャートを用いて説明する。まず、マイクロプロセッサシ
ステム10は、アナログスイッチ35を速度制御器33
側へ、ソフトウエアスイッチ20を外力補正テーブル1
6側にして,目標トラックへ移動させる(第8図フロー
チャート・400)。
After turning on the power, wait until the drive spindle 1 reaches a certain rotational speed and starts normal operation (see the flowchart in Figure 3).
100). Next, in the microprocessor system 10, the inner track is set as the target track (101 in the flowchart of FIG. 3), the target track is moved (seek), and after the movement is completed, the external force estimator 19 is activated, and the external force estimator 19 is activated. The correction value is optimized (102 in the flowchart of FIG. 3). The operation of optimizing the external force correction value will be explained using the flowchart shown in FIG. First, the microprocessor system 10 connects the analog switch 35 to the speed controller 33.
side, move the software switch 20 to the external force correction table 1.
6 side and move it to the target track (Flowchart 400 in FIG. 8).

ただし、外力補正テーブル16は,RAM12内に存在
するが,外力測定前の動作であるため、ROM13にあ
らかじめ用意されたmm値が、RAM12内の外力補正
テーブル16に書き込まれている。次に、目標トラック
近傍になると、アナログスイッチ35を補償器30側へ
,ソフトウエアスイッチ20を外力推定器19側にして
、外力推定器19を動作させ、磁気ヘッド3をトラック
中心に追従させる(第8図フローチャート・401).
外力推定器19の動作を第9図フローチャートに示す。
However, although the external force correction table 16 exists in the RAM 12, the mm value prepared in advance in the ROM 13 is written in the external force correction table 16 in the RAM 12 because the operation is performed before external force measurement. Next, when near the target track, the analog switch 35 is set to the compensator 30 side, the software switch 20 is set to the external force estimator 19 side, the external force estimator 19 is operated, and the magnetic head 3 is caused to follow the center of the track ( Figure 8 flowchart 401).
The operation of the external force estimator 19 is shown in the flowchart of FIG.

外力推定器19は、AD変換器32よりサンプル制御信
号u(k)を入力し、さらに、AD変換器9よりサンプ
ル位置信号y(k)を入力し(第9図フローチャート・
501)=出方方程式群(6), (7), (8)式
の計算を行い(第9図フローチャート・502).(8
)式の結果である外力推定値W(k)を外力補正値DA
変換器31に出力する(第9図フローチャート・503
)、続いて,外力推定器工9は、次のサンプルに備えて
、状態方程式群(10), (11)式の計算を行う(
第9図フローチャート・504)。次に、外力推定器工
9の出力である外力推定値W(k)が整定するまで待つ
.たとえば,円板2がl回転する期間(3 6 0 0
rpraで回転している時は、16.67msecの間
)、外力推定値の整定を待つ。整定した段階で外力補正
テーブル16にストアする(第8図フローチャート・4
02)。同じような動作を中周トラック及び外周トラッ
クでも行う(第3図フローチャート・103,104.
.105,106)。
The external force estimator 19 inputs the sample control signal u(k) from the AD converter 32, and further inputs the sample position signal y(k) from the AD converter 9 (see the flowchart in FIG. 9).
501) = Calculate the output equation group (6), (7), and (8) (Flowchart in Figure 9, 502). (8
) is the result of the external force estimated value W(k), which is the external force correction value DA.
Output to converter 31 (Fig. 9 flowchart 503
), then the external force estimator 9 calculates the state equation group (10) and (11) in preparation for the next sample (
FIG. 9 flowchart 504). Next, wait until the external force estimate W(k), which is the output of the external force estimator 9, is stabilized. For example, the period during which the disk 2 rotates l (3 6 0 0
When rotating at rpra, wait for the estimated external force to settle for 16.67 msec). At the stage where it is settled, it is stored in the external force correction table 16 (Fig. 8 flowchart 4)
02). Similar operations are performed on the middle track and the outer track (flowchart in Figure 3, 103, 104.
.. 105, 106).

次に,内周,中周,外周の外力補正値を補間して、トラ
ック全域の外力補正値を求め、外力補正テーブル16に
記憶する(第3図フローチャート・107)。最後に、
マイクロプロセッサ11は、コントローラ15に動作完
了を報告し、コマンド入力待ち状態になる(第3図フロ
ーチャート・108)。
Next, the external force correction values for the inner, middle, and outer circumferences are interpolated to obtain the external force correction values for the entire track and stored in the external force correction table 16 (flowchart 107 in FIG. 3). lastly,
The microprocessor 11 reports the completion of the operation to the controller 15 and enters a command input waiting state (108 in the flowchart of FIG. 3).

以後の動作における外力補正は、最適な外力補正値が記
憶されている外力補正テーブルをもって行なわれるため
、装置ごとの外力のバラツキや実装方向に影響されない
最適な外力補正を行うことが可能となる. [第3実施例] 本発明の他の実施例を、第10図と第11図により詳細
に説明する. 磁気ディスク装置においては、第1実施例及び第2実施
例で述べたように、電源投入後に、外力補正値を測定す
ることによって、装置の外力のバラツキや実装方向の変
化による外力値の変化を吸収できるが,電源投入後の時
間経過に伴う外力の経時変化,たとえば、装置の温度上
昇に伴う、リトラクトばねやF P C (Flexi
ble Printed Circuit)のばね力の
変化や電気回路系のオフセットの変化による外力の変化
を、第1実施例及び第2実施例の場合、吸収できない. そこで,本実施例では,第工図及び第6図で示される磁
気ディスク装置において、第10図のフローチャートで
示すように,一定時間間隔毎に、第1実施例及び第2実
施例で述べたイニシャルシーケンスで行っている外力補
正値の測定を繰り返し、外力の経時変化を吸収しようと
するものである.以下、第10図及び第1工図を用いて
説明する.まず最初に、一定時間間隔を管理するために
、時間の経過とともに、一定の割合で増加する変数TI
MEをコントローラ15に持たせ、電源投入後、この変
数TIMEをゼロクリアする(第10図フローチャート
・600).次に、マイクロプロセッサ11に対し,コ
ントローラ15が,イニシャルシーケンスのコマンドを
発行し、トランク全域における外力補正値を測定する(
第10図フローチャート・601)。次に、コントロー
ラ15は,変数TIMEの変化を監視し、一定値PER
IODになるまで待つ(第lO図フローチャート゜60
2),変数TIMEが、一定値PERIOD以上になる
と(第10図フローチャート・602のYESの場合)
、コントローラ15は、マイクロプロセッサ1lに対し
、外力補正値再測定のコマンドを発行する(第10図フ
ローチャート・603)。
External force correction in subsequent operations is performed using an external force correction table that stores the optimal external force correction values, so it is possible to perform optimal external force correction that is not affected by variations in external force for each device or the mounting direction. [Third Embodiment] Another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11. As described in the first and second embodiments, in a magnetic disk device, by measuring the external force correction value after power is turned on, changes in the external force value due to variations in the external force of the device or changes in the mounting direction can be detected. However, due to changes in external force over time after the power is turned on, for example, due to a rise in the temperature of the device, the retract spring or FPC (Flexi
In the first and second embodiments, changes in external force due to changes in the spring force of the printed circuit or changes in the offset of the electric circuit system cannot be absorbed. Therefore, in this embodiment, in the magnetic disk drive shown in the construction drawing and FIG. 6, as shown in the flowchart of FIG. This method attempts to absorb changes in external force over time by repeating the measurement of the external force correction value performed in the initial sequence. This will be explained below using Fig. 10 and the first engineering drawing. First of all, in order to control fixed time intervals, a variable TI that increases at a constant rate over time
After the ME is placed in the controller 15 and the power is turned on, the variable TIME is cleared to zero (600 in the flowchart of Fig. 10). Next, the controller 15 issues an initial sequence command to the microprocessor 11 to measure the external force correction value throughout the trunk (
FIG. 10 Flowchart 601). Next, the controller 15 monitors changes in the variable TIME and maintains a constant value PER.
Wait until IOD (Fig. 1O flowchart ゜60)
2) When the variable TIME becomes equal to or greater than the fixed value PERIOD (Flowchart in Figure 10, if 602 is YES)
, the controller 15 issues a command to the microprocessor 1l to re-measure the external force correction value (603 in the flowchart of FIG. 10).

次に、次回の再測定に備え、コントローラエ5は、変数
TIMEをゼロクリアし(第10図フローチャート・6
04)、マイクロプロセッサ11の外力補正値の再測定
の実行完了報告を待つ(第10図フローチャート・60
5). 一方、マイクロプロセッサ11では、再測定のコマンド
を受けて、第11図のフローチャートに示すように、外
力補正値の再測定を開始する。手順は、イニシャルシー
ケンスと同様に、内周トラックに目標値をセットし、外
力補正値の最適化を行う(第11図フローチャート・7
00,701)。
Next, in preparation for the next re-measurement, the controller 5 clears the variable TIME to zero (Flowchart 6 in Figure 10).
04), wait for the report of the completion of re-measurement of the external force correction value of the microprocessor 11 (Flowchart 60 in Figure 10)
5). On the other hand, the microprocessor 11 receives the re-measurement command and starts re-measuring the external force correction value, as shown in the flowchart of FIG. The procedure is similar to the initial sequence, setting the target value on the inner track and optimizing the external force correction value (see flowchart 7 in Figure 11).
00,701).

外力補正値の最適化の動作は,第1図の磁気ディスク装
置の場合、第4図のフローチャートに従い、第6図の磁
気ディスク装置の場合は,第8図のフローチャートに従
い実行される。同様の動作を、円板2の中周及び外周で
も行い(第11図フローチャート・702,703,7
04,705)、得られた外力補正値を元に、外力補正
値を補間することで、トラック全域における外力補正値
を求め、外力補正テールに記憶する(第11図フローチ
ャート・706)。最後に、マイクロプロセッサl1は
,コントローラ15に対し、再測定コマンドの終了を報
告する。
The operation of optimizing the external force correction value is executed according to the flowchart of FIG. 4 in the case of the magnetic disk drive of FIG. 1, and according to the flowchart of FIG. 8 in the case of the magnetic disk drive of FIG. 6. Similar operations are performed on the middle and outer peripheries of the disk 2 (Fig. 11 flowchart, 702, 703, 7
04, 705), and by interpolating the external force correction value based on the obtained external force correction value, the external force correction value for the entire track is determined and stored in the external force correction tail (706 in the flowchart of FIG. 11). Finally, the microprocessor l1 reports the completion of the remeasurement command to the controller 15.

以上、本実施例で示した様に、一定時間間隔毎に外力補
正テーブルを修正していくことで、外力の経時変化に強
い磁気ディスク装置を得ることができる。
As described above in this embodiment, by correcting the external force correction table at regular time intervals, it is possible to obtain a magnetic disk device that is resistant to changes in external forces over time.

[第4実施例] 本発明の他の実施例を第10図及び第12図により詳細
に説明する。
[Fourth Embodiment] Another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 12.

磁気ディスク装置における外力の経時変化に伴う外力補
正値の修正方法のより簡便な手段として、外力のオフセ
ット・のみを修正していく方法が考えられる.一定時間
間隔で、外力補正値を,円板上の数箇所から測定する方
法から較べると、一箇所の外力補正値のズレから、外力
補正テーブルを修正する方がより簡便であり、磁気ディ
スク装置全体からみて,スルーブットの向上が図れる.
第3実施例で示した様に、イニシャルシーケンスにより
、トラック全域の外力補正値を測定し、外力補正テーブ
ルを作成(第10図フローチャート・601)L,た後
、一定値PERIODだけ経過した後(第10図フロー
チャート・602)、第12図で示すような外力補正値
再測定ルーチンを本実施例でも同様に行う。イニシャル
シーケンスにおいて、外力補正値の測定を行ったあるト
ラックXにおける現在の外力補正値すなわち、外力補正
テーブルの値をWOLDというメモリに退避しておく 
(第12図フローチャート・800)。次に、目標トラ
ックとしてXをセットし、Xトラックにおける外力補正
値Wを、外力補正値の最適化ルーチンにより求める(第
12図フローチャート・801.802)。こうして、
新しい外力補正値Wと、時間PERIOD前の外力補正
値WOLDから、外力の経時変化DELT(=W−WO
LD)が測定される(第12図フローチャート・803
6).最後に、外力の経時変化量DELTを、他のトラ
ックにおける外力補正値にも加算することで、トラック
全域における外力補正値゛を得、外力補正テーブルに記
憶しておき、時間PERIODが経過すると,再度、外
力補正テーブルの修正を行うことを繰り返す.本実施例
によれば、非常に短い時間で外力補正値の修正が可能で
あり、磁気ディスク装置のシステム運営上、非常に有効
となる。
A simpler method for correcting the external force correction value due to changes in external force over time in a magnetic disk drive is to correct only the offset of the external force. Comparing the method of measuring the external force correction value from several locations on the disk at fixed time intervals, it is easier to correct the external force correction table based on a deviation in the external force correction value at one location, Overall, throughput can be improved.
As shown in the third embodiment, after the initial sequence measures the external force correction value over the entire track and creates an external force correction table (601 in the flowchart of Fig. 10), after a certain value PERIOD has elapsed ( The external force correction value re-measuring routine as shown in the flowchart of FIG. 10 (602) and FIG. 12 is similarly performed in this embodiment. In the initial sequence, the current external force correction value for a certain track
(Fig. 12 flowchart 800). Next, X is set as the target track, and the external force correction value W on the X track is determined by the external force correction value optimization routine (801 and 802 in the flowchart of FIG. 12). thus,
From the new external force correction value W and the external force correction value WOLD before the time PERIOD, the change over time of external force DELT (=W-WO
LD) is measured (Fig. 12 flowchart 803
6). Finally, by adding the external force change amount DELT over time to the external force correction values on other tracks, the external force correction value for the entire track is obtained and stored in the external force correction table, and when the time period PERIOD has elapsed, Repeat the process of correcting the external force correction table again. According to this embodiment, the external force correction value can be corrected in a very short time, which is very effective for system operation of the magnetic disk drive.

なお、上述した実施例では,磁気ディスク装置を取上げ
たが、本発明は他の記録媒体、例えば光ディスクを用い
る場合にも同様に実現することができることは言うまで
もない。
In the above-described embodiments, a magnetic disk device was used, but it goes without saying that the present invention can be similarly implemented using other recording media, such as optical disks.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、外力を高精度に
測定して,これを最適に補償することができるので、位
置決め精度の向上とアクセス時間の短縮を図ることが可
能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to measure external force with high precision and compensate for it optimally, thereby making it possible to improve positioning accuracy and shorten access time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第l図は本発明の一実施例を示す磁気ディスク装置のハ
ードウエアのブロック線図、第2図は本発明を示すため
の制御系構成図,第3図から第5図は、本発明の一実施
例を説明するためのフローチャートである。第6図およ
び第7図は、本発明の第2の実施例を示す磁気ディスク
装置のブロック線図である。第8図から第12図は、本
発明の動作を説明するためのフローチャートである。 ↓・・・駆動スピンドル、2・・・円板、3・・磁気ヘ
ッド、4・・・アクチュエータ,5・・・リトラクトバ
ネ,6・・・駆動回路、7・・・DA変換器、8・・・
位置検出器、9・・・AD変換器,10・・・マイクロ
プロセッサシステム、l1・・・マイクロプロセッサ、
12・・・RAM、13・・・ROM、14・・・デー
タバス、15・・・コントローラ、16・・・外力補正
テーブル,17・・・速度制御器、工8・・ディジタル
補償器、l9・・・外力推定器、2o・・・ソフトウエ
アスイッチ,22・・・ソフトウエアスイッチ,23・
・・入カゲイン、24・・・純慣性マス、25・・・出
力ゲイン、30・・・補償器、31・・・外力補正用D
A変換器、32・・・AD変換器、33・・・速度制御
器、35・・・アナログスイッチ.猶 乙 (2) カ 5 目 6 8 図 6 9 区 め /O 目 妬 11 困
Fig. 1 is a block diagram of the hardware of a magnetic disk device showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a control system configuration diagram showing the present invention, and Figs. It is a flowchart for explaining one example. 6 and 7 are block diagrams of a magnetic disk device showing a second embodiment of the present invention. 8 to 12 are flowcharts for explaining the operation of the present invention. ↓... Drive spindle, 2... Disc, 3... Magnetic head, 4... Actuator, 5... Retract spring, 6... Drive circuit, 7... DA converter, 8...・・・
Position detector, 9... AD converter, 10... Microprocessor system, l1... Microprocessor,
12...RAM, 13...ROM, 14...Data bus, 15...Controller, 16...External force correction table, 17...Speed controller, Engineering 8...Digital compensator, l9 ...External force estimator, 2o...Software switch, 22...Software switch, 23.
... Input gain, 24 ... Pure inertial mass, 25 ... Output gain, 30 ... Compensator, 31 ... External force correction D
A converter, 32...AD converter, 33...speed controller, 35...analog switch. Naotsu (2) Ka5 Eye 6 8 Figure 6 9 Kume/O Eye envy 11 Trouble

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、サーボ情報を有するディスクと、該ディスクから該
サーボ情報を読みとるヘッドと、該読取られたサーボ情
報からトラック中心からの位置信号を求めるための位置
検知手段と、目標位置と該求められた位置信号との差を
減するための位置制御信号を演算し出力する演算部と、
該位置制御信号によりヘッドの位置を調整する調整手段
とを含むディスク装置において、前記位置信号を用いた
外力補正値を推定する外力推定手段と、該外力推定値を
記憶しておく記憶手段と、該記憶された該外力推定値に
より前記位置制御信号を補正する補正手段とを設けたこ
とを特徴とするディスク装置。 2、請求項1において、前記演算部、前記外力推定手段
、前記記憶手段および前記補正手段を1台のマイクロプ
ロセッサシステムで構成したことを特徴とするディスク
装置。 3、請求項1において、前記外力推定手段は、電源投入
後の前記ディスク装置の正常動作開始毎に推定演算を行
うと共に、前記記憶手段は、該推定演算の毎に新しい外
力補正値に書きかえられることを特徴とするディスク装
置。 4、複数の磁気ディスクを同一の軸に装着し、これらを
回転させている状態で、該磁気ディスクの径方向に移動
可能なアクチュエータに取付けられた磁気ヘッドにより
情報を記憶したりあるいは記録された情報を再生するよ
うに構成された磁気ディスク装置であつて、該磁気ヘッ
ドの位置を検出する位置検知手段と、該位置信号を用い
て、該磁気ヘッドの位置を目標位置に近づけるような制
御信号を演算し、該信号を前記アクチュエータに供給す
る演算制御手段とを備えた磁気ディスク装置において、
前記演算制御手段は、該磁気ディスク装置の動作開始時
に外力補正値を推定演算すると共にこの外力補正値をテ
ーブルとして記憶しておき、以後この外力補正値が更新
されるまでの間は記憶された外力補正値を用いて、前記
アクチュエータに供給される前記制御信号を補正するこ
とを特徴とするディスク装置。 5、磁気ディスク面上のヘッドの位置検出手段の出力と
目標位置との偏差を用いて、該偏差を低減する制御信号
に応じて該ヘッドを備えたアクチュエータの位置制御を
行うように構成されたディスク装置において、前記位置
検出手段の出力を入力し外力補正値を推定すると共に、
この値を次回の更新まで記憶保持し、該記憶された該外
力補正値を出力する補償手段と、該補償手段の出力と前
記制御信号とを加算して前記制御信号を補正する加算手
段とを設けたことを特徴とするディスク装置。 6、請求項5に記載のディスク装置において、前記補償
手段は、マイクロプロセッサであることを特徴とするデ
ィスク装置。 7、データ・トラックの中心線を規定するサーボ情報を
有する円板と、前記円板からサーボ情報を読み出す磁気
ヘッドと、トラック中心からの位置を示す信号(位置信
号)を発生する位置検出器と、前記磁気ヘッドが固定さ
れたアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動する
駆動回路と、前記位置信号を受けとりディジタル値に変
換するAD変換器と、前記AD変換器の出力であるサン
プル位置信号をフィードバックして、トラック中心に追
従するようにディジタル補償演算を行うディジタル補償
器の実現、並びに、前記アクチュエータに作用する機械
的外力や前記駆動回路に生じる電気的オフセットやドリ
フトを合計した外力を補償するための外力補正値を前記
円板のトラック番号に応じ記憶しておくためのマイクロ
プロセッサシステムと、前記ディジタル補償器の出力で
あるディジタル補償演算結果と前記外力補正値とを加算
したサンプル制御信号をアナログ信号に変換し駆動回路
に出力するためのDA変換器と、装置全体を制御するコ
ントローラを具備した磁気ディスク装置において、前記
サンプル制御信号と前記サンプル位置信号の関数として
前記外力補正値を算出する外力推定手段を、前記マイク
ロプロセッサシステム内に設け、電源投入後の、前記磁
気ディスク装置の正常動作開始毎に、円板上を代表する
複数のトラック上で、前記外力推定手段により前記外力
補正値を求め、さらに、トラック全域における外力補正
値を前記複数のトラックでの外力補正値を補間すること
で求め、前記外力補正値を前記マイクロプロセッサシス
テム内のメモリに記憶しておき、以後の外力補正を前記
外力補正値により行うことを特徴とするディスク装置。 8、データ・トラックの中心線を規定するサーボ情報を
有する円板と、前記円板からサーボ情報を読み出す磁気
ヘッドと、トラック中心からの位置を示す信号(位置信
号)を発生する位置検出器と、前記磁気ヘッドが固定さ
れたアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動する
駆動回路と、前記位置信号をフィードバックしてトラッ
ク中心に追従するように補償演算を行う補償器と、前記
アクチュエータに作用する機械的外力や前記駆動回路に
生じる電気的オフセットやドリフトを合計した外力を補
償するための外力補正値を前記円板のトラック番号に応
じ記憶しておくためのマイクロプロセッサシステムと、
前記マイクロプロセッサシステム内の前記外力補正値を
アナログ値に変換するためのDA変換器と、前記補償器
の出力である補償演算結果に前記アナログ値に変換され
た外力補正値を加算する加算器と、装置全体を制御する
コントローラを具備したディスク装置において、前記加
算器から出力される制御信号をディジタル値に変換する
AD変換器と、前記位置信号をディジタル値に変換する
AD変換器とを設け、さらに、前記外力補正値を前記A
D変換器の出力であるサンプル制御信号とサンプル位置
信号の関数として算出する外力推定器を、前記マイクロ
プロセッサシステム内に設け、電源投入後の前記磁気デ
ィスク装置の正常動作開始毎に、円板上を代表する複数
のトラック上で、前記外力推定器により前記外力補正値
を求め、さらに、トラック全域における外力補正値を前
記複数のトラックでの外力補正値を補間することで求め
、前記外力補正値を前記マイクロプロセッサシステム内
のメモリに記憶しておき、以後の外力補正を前記外力補
正値により行うことを特徴とするディスク装置。 9、特許請求の範囲第1項記載のディスク装置において
、電源投入後と電源投入後の一定時間ごとに、円板上を
代表する複数のトラックにおける外力補正値を前記外力
推定器により算出し、前記外力補正値と前記外力補正値
を補間して得られるトラック全域における外力補正値を
コントローラ内のメモリに記憶しておき、次回の外力補
正値変更までの間、外力補正を前記外力補正値により行
うことを特徴とするディスク装置。 10、特許請求の範囲第8項記載のディスク装置におい
て、電源投入後と電源投入後の一定時間ごとに、円板上
を代表する複数のトラックにおける外力補正値を前記外
力推定器により算出し、前記外力補正値と前記外力補正
値を補間して得られるトラック全域における外力補正値
をコントローラ内のメモリに記憶しておき、次回の外力
補正値変更までの間、外力補正を前記外力補正値により
行うことを特徴とするディスク装置。 11、特許請求の範囲第7項記載のディスク装置におい
て、電源投入後の一定時間ごとに、円板を代表する1つ
のトラックでの外力補正値を前記外力推定器により算出
し、前記外力補正値と前回メモリに記憶した前記トラッ
クにおける外力補正値との差分だけ、メモリに記憶され
ているトラック全域における外力補正値をシフトし記憶
し直すことを特徴とするディスク装置。 12、特許請求の範囲第8項記載のディスク装置におい
て、電源投入後の一定時間ごとに、円板を代表する1つ
のトラックでの外力補正値を前記外力推定器により算出
し、前記外力補正値と前回メモリに記憶した前記トラッ
クにおける外力補正値との差分だけ、メモリに記憶され
ているトラック全域における外力補正値をシフトし記憶
し直すことを特徴とするディスク装置。
[Claims] 1. A disk having servo information, a head for reading the servo information from the disk, a position detecting means for determining a position signal from the center of the track from the read servo information, and a target position. a calculation unit that calculates and outputs a position control signal for reducing the difference between the calculated position signal and the calculated position signal;
A disk device including: an adjusting means for adjusting the position of the head according to the position control signal; an external force estimating means for estimating an external force correction value using the position signal; and a storage means for storing the estimated external force value. A disk device comprising: a correction means for correcting the position control signal based on the stored estimated external force value. 2. The disk device according to claim 1, wherein the arithmetic unit, the external force estimation means, the storage means, and the correction means are constituted by one microprocessor system. 3. In claim 1, the external force estimating means performs an estimation calculation every time the disk device starts normal operation after power is turned on, and the storage means rewrites the external force correction value with a new external force correction value every time the estimation calculation is performed. A disk device characterized in that: 4. Information is stored or recorded by a magnetic head attached to an actuator that is movable in the radial direction of the magnetic disks while a plurality of magnetic disks are mounted on the same shaft and are rotated. A magnetic disk device configured to reproduce information, comprising a position detection means for detecting the position of the magnetic head, and a control signal for moving the position of the magnetic head closer to a target position using the position signal. and a calculation control means for calculating the signal and supplying the signal to the actuator,
The calculation control means estimates and calculates an external force correction value at the start of operation of the magnetic disk device, and stores this external force correction value as a table, and stores the external force correction value until it is updated thereafter. A disk device characterized in that the control signal supplied to the actuator is corrected using an external force correction value. 5. The device is configured to use the deviation between the output of the head position detection means on the magnetic disk surface and the target position to control the position of an actuator equipped with the head in accordance with a control signal that reduces the deviation. In the disk device, inputting the output of the position detecting means and estimating an external force correction value,
Compensating means for storing and holding this value until the next update and outputting the stored external force correction value; and adding means for correcting the control signal by adding the output of the compensating means and the control signal. A disk device characterized in that: 6. The disk device according to claim 5, wherein the compensating means is a microprocessor. 7. A disk having servo information that defines the center line of the data track, a magnetic head that reads the servo information from the disk, and a position detector that generates a signal (position signal) indicating the position from the center of the track. , an actuator to which the magnetic head is fixed, a drive circuit that drives the actuator, an AD converter that receives the position signal and converts it into a digital value, and a sample position signal that is the output of the AD converter that is fed back. , Realization of a digital compensator that performs digital compensation calculation so as to follow the center of the track, and an external force for compensating the external force that is the sum of the mechanical external force acting on the actuator and the electrical offset and drift occurring in the drive circuit. A microprocessor system for storing correction values according to track numbers of the disc, and a sample control signal obtained by adding the digital compensation calculation result output from the digital compensator and the external force correction value to an analog signal. External force estimating means for calculating the external force correction value as a function of the sample control signal and the sample position signal in a magnetic disk device equipped with a DA converter for converting and outputting the converted signal to a drive circuit, and a controller for controlling the entire device. is provided in the microprocessor system, and each time the magnetic disk device starts normal operation after power is turned on, the external force estimation means calculates the external force correction value on a plurality of representative tracks on the disk; Further, an external force correction value for the entire track area is obtained by interpolating the external force correction values for the plurality of tracks, the external force correction value is stored in a memory in the microprocessor system, and subsequent external force corrections are performed using the external force correction value. A disk device characterized in that correction is performed using a correction value. 8. A disk having servo information that defines the center line of the data track, a magnetic head that reads the servo information from the disk, and a position detector that generates a signal (position signal) indicating the position from the center of the track. , an actuator to which the magnetic head is fixed, a drive circuit that drives the actuator, a compensator that feeds back the position signal and performs compensation calculation so as to follow the track center, and an external mechanical force that acts on the actuator. and a microprocessor system for storing an external force correction value for compensating for an external force that is the sum of electrical offsets and drifts occurring in the drive circuit, according to the track number of the disk;
a DA converter in the microprocessor system for converting the external force correction value into an analog value; and an adder for adding the external force correction value converted to the analog value to the compensation calculation result that is the output of the compensator. , in a disk device equipped with a controller that controls the entire device, an AD converter that converts a control signal output from the adder into a digital value, and an AD converter that converts the position signal into a digital value, Furthermore, the external force correction value is
An external force estimator that calculates as a function of a sample control signal and a sample position signal, which are the outputs of the D converter, is provided in the microprocessor system, and every time the magnetic disk device starts normal operation after power is turned on, The external force correction value is determined by the external force estimator on a plurality of representative tracks, further, the external force correction value for the entire track is determined by interpolating the external force correction value for the plurality of tracks, and the external force correction value is determined by interpolating the external force correction value for the plurality of tracks. is stored in a memory within the microprocessor system, and subsequent external force correction is performed using the external force correction value. 9. In the disk device according to claim 1, the external force estimator calculates external force correction values for a plurality of representative tracks on the disk after the power is turned on and at fixed time intervals after the power is turned on; The external force correction value and the external force correction value obtained by interpolating the external force correction value over the entire track are stored in the memory in the controller, and the external force correction value is used for the external force correction value until the next time the external force correction value is changed. A disk device characterized by: 10. In the disk device according to claim 8, the external force estimator calculates external force correction values for a plurality of representative tracks on the disk after the power is turned on and at fixed time intervals after the power is turned on; The external force correction value and the external force correction value obtained by interpolating the external force correction value over the entire track are stored in the memory in the controller, and the external force correction value is used for the external force correction value until the next time the external force correction value is changed. A disk device characterized by: 11. In the disk device according to claim 7, the external force estimator calculates an external force correction value on one track representing the disk at fixed time intervals after the power is turned on, and the external force correction value is calculated by the external force estimator. A disk device characterized in that the external force correction value for the entire track stored in the memory is shifted and re-stored by the difference between the external force correction value for the track and the external force correction value for the track previously stored in the memory. 12. In the disk device according to claim 8, the external force estimator calculates an external force correction value on one track representing the disk at fixed time intervals after the power is turned on, and the external force correction value is calculated by the external force estimator. A disk device characterized in that the external force correction value for the entire track stored in the memory is shifted and re-stored by the difference between the external force correction value for the track and the external force correction value for the track previously stored in the memory.
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