JPH04285774A - アクセス制御装置 - Google Patents

アクセス制御装置

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JPH04285774A
JPH04285774A JP4992591A JP4992591A JPH04285774A JP H04285774 A JPH04285774 A JP H04285774A JP 4992591 A JP4992591 A JP 4992591A JP 4992591 A JP4992591 A JP 4992591A JP H04285774 A JPH04285774 A JP H04285774A
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JP
Japan
Prior art keywords
actuator
control device
state
gain
access control
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4992591A
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English (en)
Inventor
Susumu Hasegawa
進 長谷川
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアクセス制御装置に係り
、特に磁気ディスク装置等のファイル装置のアクチュエ
ータを、ディジタル制御により目標トラックに位置決め
するアクセス制御装置に関する。
【0002】磁気ディスク装置においては、高速で安定
したデータアクセス性能の実現が望まれている。そのた
めには、データヘッドを含むアクチュエータを、モータ
に適当な電流を流すことにより高速で駆動するアクセス
制御が必要となる。
【0003】
【従来の技術】磁気ディスク装置におけるディジタル制
御を用いたアクセス制御装置においては、ヘッドを含む
アクチュエータの移動速度及び位置を検出し、その検出
結果に基づいてアクチュエータ移動用モータを駆動制御
し、アクチュエータを目標トラック位置に位置決めする
【0004】かかるアクセス制御装置では、アクチュエ
ータの移動速度を直接観測することができないため、従
来は観測可能なヘッド位置情報及びモータ駆動電流値を
用いて状態推定器を構成することが一般的である。すな
わち、従来は上記の状態推定器が上記ヘッド位置情報及
びモータ駆動電流値をサンプリング周期Tでサンプリン
グし、各サンプリング周期において以下の行列式を計算
することにより、次のサンプリング周期におけるアクチ
ュエータの推定速度V(n+1)と推定位置X(n+1
)とを得て、これらを目標速度と目標位置に追従させる
ように制御している(例えば、G.Franklin,
J.Powell,and M. L. Workma
n:Digital Controlof Dynam
ic Systems,2nd ed.,Addiso
n−Wesley,1990. )。
【0005】
【数1】
【0006】ここで、Tはサンプリング周期、V(n)
とX(n)は現在のサンプリング周期におけるアクチュ
エータの推定速度と推定位置、Blはアクチュエータ駆
動用モータの力定数、mはアクチュエータの質量、u(
n)はモータ駆動電流、y(n)は状態観測値、L1 
,L2 は推定位置、推定速度補正用の状態推定器ゲイ
ンである。
【0007】上式の右辺第三項は状態推定値に対する状
態観測値y(n)を用いた修正の影響を表す項であり、
その修正の度合いは状態推定器ゲインL1 ,L2 の
大きさによって決定される。そして、この状態推定器ゲ
インL1 ,L2 は制御系のサーボ帯域から決定され
、従来は一定値が用いられていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の状態
観測値y(n)は、アナログ位置誤差信号をサンプルホ
ールドした後、A/D変換器によりアナログ・ディジタ
ル変換して得られたディジタルデータである。また、上
記のアナログ位置誤差信号はアクセスタイムが速くなる
ほど周波数が高くなる。従って、高速アクセス時には高
周波のアナログ位置誤差信号をサンプルホールドするこ
ととなるが、前記したように従来は状態推定器ゲインL
1 ,L2 が一定であることから、上記サンプルホー
ルドのサンプリング周期は一定であるため、高周波のア
ナログ位置誤差信号に対しては、状態観測値y(n)が
誤差を多く含んでしまう。
【0009】従って、従来はアクセス速度に反比例して
状態観測値y(n)の精度が悪化し、その結果、この状
態観測値y(n)を用いて計算される状態推定値X(n
+1),V(n+1)もそれに応じて悪化し、安定した
アクセスが困難となるという問題が生じていた。
【0010】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、高速アクセス時は前記状態推定器ゲインL1 ,
L2 を小さくとることにより、上記の課題を解決した
アクセス制御装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理ブロ
ック図を示す。本発明は位置誤差信号生成回路12によ
り生成された位置誤差信号を状態観測値生成手段13を
通して状態推定器14に供給し、ここで次のサンプリン
グ時点でのアクチュエータ11の位置及びアクセス速度
を推定させ、その推定値に基づいてモータ駆動電流発生
回路15を介してモータ16を駆動し、アクチュエータ
11を移動制御するアクセス制御装置において、ゲイン
可変手段17を設けたものである。
【0012】ここで、ゲイン可変手段17はアクチュエ
ータ11の推定アクセス速度の絶対値に反比例するよう
に、状態推定器14のゲインを変化させる。
【0013】
【作用】本発明では、高速アクセス時にはアクチュエー
タ11の推定アクセス速度が大であるから、状態推定器
14のゲインを、ゲイン可変手段17により小さくする
。これにより、前記した式中の右辺第三項の状態推定器
ゲインL1 ,L2 が小さくなることから、状態観測
値y(n)の、アクチュエータ11の推定アクセス速度
V(n+1)と推定位置X(n+1)を求める式中の補
正割合を相対的に減らすことができるため、高速アクセ
ス時の状態観測値の精度の悪化を防ぐことができる。
【0014】
【実施例】図2は本発明を適用し得るアクセス制御装置
の一実施例の説明図を示す。同図中、図1と同一構成部
分には同一符号を付してある。図2において、アクチュ
エータ11は例えば磁気ディスクに対してデータの読み
書きを行なうヘッドと、そのヘッドの支持部とそれらを
搭載したキャリッジからなる。アクチュエータ11はボ
イスコイルモータ(VCM)21により磁気ディスクの
半径方向に移動自在の構成とされている。
【0015】アクチュエータ11は磁気ディスク上に記
録されたサーボ用パターンを読み取り出力し、復調器2
2に供給することで、復調器22からアクチュエータ1
1と共に移動するヘッドの磁気ディスク上のトラックの
中心からの誤差を示すアナログ位置誤差信号を示す。こ
のアナログ位置誤差信号はサンプルホールド(S/H)
回路13により、所定のサンプリング周期でサンプリン
グ及びホールドされた後A/D変換器24に供給され、
ここでアナログ・ディジタル変換される。これにより、
A/D変換器24からディジタルデータである前記状態
観測値y(n)が取り出され、データバス25を介して
マイクロプロセッサ(μCPM)26に供給される。
【0016】μCPM26は後述する如く、リード・オ
ンリ・メモリ(ROM)27に格納されているプログラ
ムやデータに基づいて、次のサンプリング周期のアクチ
ュエータ11の位置及びアクセス速度の推定値を前記式
に基づいて算出を行なう状態推定器14を構成すると共
に、本発明の要部をなすゲイン可変手段17も構成して
いる。
【0017】μCPM26により算出された上記推定値
に基づいて得られたモータ駆動電流データu(n)はデ
ータバス25を介してD/A変換器28に入力され、こ
こでディジタル・アナログ変換された後、パワーアンプ
29により所要電力値に増幅されてからVCM21に駆
動電流として供給される。これによりVCM21はアク
チュエータ11を目標位置あるいは目標速度に追従させ
るように移動する。
【0018】このようなアクセス制御装置において、本
実施例ではμCPM26が図3に示すフローチャートに
従って、状態推定器ゲインL1 ,L2 を、アクセス
速度の絶対値に反比例して変化させるようにしたもので
ある。
【0019】図3において、μCPM26は位置誤差信
号による状態観測値y(n)を取り込み(ステップ10
1)、続いて前記(1) 式に基づいて状態推定値X(
n+1),V(n+1)を夫々算出する(ステップ10
2)。次に、算出した推定値X(n+1),V(n+1
)からVCM21の駆動電流値u(n+1)を計算し(
ステップ103)、それを出力する(ステップ104)
。この駆動電流値u(n+1)は図2と共に説明したよ
うに、D/A変換器26及びパワーアンプ29よりなる
モータ駆動電流発生回路15を通してVCM21に供給
され、これを回転制御する。
【0020】また、μCPM26は上記の算出推定値X
(n+1),V(n+1)に基づき、推定アクセス速度
の絶対値Vabs を計算し(ステップ105)、その
後状態推定器ゲインL1 ,L2 を上記Vabs に
反比例するように以下の式を用いて計算する(ステップ
106)。
【0021】
【数2】
【0022】ただし、(2),(3) 式中、K1 ,
K2 は比例定数、La1,Lb1は絶対速度が零のと
きの設定値(すなわち、トラッキング制御時の設定値)
である。
【0023】上記の比例定数K1 ,K2 は本実施例
では使用するS/H回路23やA/D変換器24の特性
に応じて決定される、ゲイン量を決める値である。本実
施例ではS/H回路23のサンプリング周期が短い場合
には比例定数K1 ,K2 を小さくとり、それが長い
ときには比例定数K1 ,K2 を大きな値とする。
【0024】これにより、本実施例では図4に示すよう
に、状態推定器ゲインL1 ,L2 は推定アクセス速
度の絶対値Vabs に反比例して変化する。
【0025】上記の図3のステップ101〜106の処
理は、サンプリング周期毎に実行される。このように、
本実施例によれば、推定アクセス速度の絶対値Vabs
 が大であるほどゲインL1 ,L2 の値を小として
(1) 式中の右辺の値の中で補正値が占める割合いを
相対的に少なくしたので、状態観測値y(n)の精度の
悪化の影響を受けにくくでき、次回のサンプル時の推定
速度V(n+1)と推定位置X(n+1)は、現在のサ
ンプル時の推定速度V(n)と推定位置X(n)と駆動
電流u(n)とによって主として決定され、制御特性が
安定となり、ひいては磁気ディスク装置の信頼性を向上
することができる。
【0026】なお、このアクチュエータのアクセス速度
に応じた状態推定器ゲインL1 ,L2 の決定に際し
ては、上記計算式による計算ではなく、ROM27に予
め記憶されたテーブルを用いて求めるようにしてもよい
【0027】次に前記(2),(3) 式中の比例定数
K1 ,K2 の決定方法の他の実施例について説明す
る。図4に示すように、アクセス最高速度VMAX の
時の状態推定器ゲインL1 ,L2 の値をLa2,L
b2とし、またアクセス速度零(トラッキング制御時)
のそれをLa1,Lb1と予め設計しておき(これらの
設計に際しては、制御系全体のサーボ帯域の5〜10倍
程度を目安にして任意に設定が可能である)、比例定数
K1 ,K2 を次式に基づいて算出する。
【0028】
【数3】
【0029】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、高速アク
セス時の状態観測値の精度の悪化を防ぐことができるた
め、高速アクセス時における制御特性を安定させること
ができ、ひいてはこの制御装置を有する磁気ディスク装
置等のファイル装置の信頼性を向上することができる等
の特長を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理ブロック図である。
【図2】本発明を適用し得るアクセス制御装置の一例の
構成図である。
【図3】本発明の一実施例の動作説明用フローチャート
である。
【図4】本発明における状態推定器ゲインL1 ,L2
 の説明図である。
【符号の説明】
11  アクチュエータ 12  位置誤差信号生成回路 13  状態観測値生成手段 14  モータ駆動電流発生回路 16  モータ 17  ゲイン可変手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  アクチュエータ(11)と共に移動す
    るヘッドの記録ディスク上のトラック中心からの誤差を
    示す位置誤差信号を位置誤差信号生成回路(12)によ
    り生成し、該位置誤差信号に対し状態観測値生成手段1
    3によりサンプルホールド及びディジタル信号への変換
    を行なって状態観測値を生成し、該状態観測値と該アク
    チュエータ(11)の前回の推定位置及び推定速度とか
    ら、次のサンプリング時点での該アクチュエータ(11
    )の位置及びアクセス速度を状態推定器(14)により
    推定し、その状態推定器(14)の推定値によりモータ
    駆動電流発生回路(15)を通してモータ(16)を駆
    動し、前記アクチュエータ(11)を移動制御するアク
    セス制御装置において、前記アクチュエータ(11)の
    推定速度の絶対値に反比例するように、前記状態推定器
    (14)のゲインを変化させるゲイン可変手段(17)
    を設けたことを特徴とするアクセス制御装置。
  2. 【請求項2】  前記ゲイン可変手段(17)は、前記
    状態観測値の特性に応じて、前記状態推定器(14)の
    ゲインの変化量を決定することを特徴とする請求項1記
    載のアクセス制御装置。
  3. 【請求項3】  前記ゲイン可変手段(17)は、互い
    に異なる複数の前記アクチュエータ(11)のアクセス
    速度の夫々における前記状態推定器(14)の設定ゲイ
    ンを線型補間した値によりゲインの変化量を決定するこ
    とを特徴とする請求項1記載のアクセス制御装置。
JP4992591A 1991-03-14 1991-03-14 アクセス制御装置 Withdrawn JPH04285774A (ja)

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JP4992591A JPH04285774A (ja) 1991-03-14 1991-03-14 アクセス制御装置

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JP4992591A JPH04285774A (ja) 1991-03-14 1991-03-14 アクセス制御装置

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JPH04285774A true JPH04285774A (ja) 1992-10-09

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ID=12844594

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4992591A Withdrawn JPH04285774A (ja) 1991-03-14 1991-03-14 アクセス制御装置

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JP (1) JPH04285774A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009512007A (ja) * 2005-10-05 2009-03-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ オブザーバによって物理系システムの状態を決定する方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009512007A (ja) * 2005-10-05 2009-03-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ オブザーバによって物理系システムの状態を決定する方法

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Effective date: 19980514