JPH04344195A - ステッピングモータの制御方式 - Google Patents
ステッピングモータの制御方式Info
- Publication number
- JPH04344195A JPH04344195A JP3142630A JP14263091A JPH04344195A JP H04344195 A JPH04344195 A JP H04344195A JP 3142630 A JP3142630 A JP 3142630A JP 14263091 A JP14263091 A JP 14263091A JP H04344195 A JPH04344195 A JP H04344195A
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- Japan
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- head
- stepping motor
- phase
- excitation
- track
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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- 101000606504 Drosophila melanogaster Tyrosine-protein kinase-like otk Proteins 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
- H02P8/34—Monitoring operation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスクドライブ装置
において、シークに際してヘッドを移動させるためのス
テッピングモータの制御方式に関する。
において、シークに際してヘッドを移動させるためのス
テッピングモータの制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】ディスクドライブ装置においては、ター
ンテーブルに搭載されて回転するフロッピーディスクな
どのディスク上に同心円状に形成されているトラックの
うちの所望トラックにアクセスする場合、ヘッドをこの
トラックまでディスク半径方向に高速に移動させるシー
ク動作が行なわれる。ヘッドはヘッドキャリッジに載置
されており、このヘッドキャリッジに取りつけられてい
るニードル(駆動ピン)がステッピングモータで回転す
るリードスクリューに係合し、ステッピングモータによ
ってリードスクリューが回転すると、これとともにニー
ドルがリードスクリューの軸方向に移動し、これにより
、ヘッドキャリッジ、したがって、ヘッドがディスクの
半径方向に移動する。
ンテーブルに搭載されて回転するフロッピーディスクな
どのディスク上に同心円状に形成されているトラックの
うちの所望トラックにアクセスする場合、ヘッドをこの
トラックまでディスク半径方向に高速に移動させるシー
ク動作が行なわれる。ヘッドはヘッドキャリッジに載置
されており、このヘッドキャリッジに取りつけられてい
るニードル(駆動ピン)がステッピングモータで回転す
るリードスクリューに係合し、ステッピングモータによ
ってリードスクリューが回転すると、これとともにニー
ドルがリードスクリューの軸方向に移動し、これにより
、ヘッドキャリッジ、したがって、ヘッドがディスクの
半径方向に移動する。
【0003】かかるディスクドライブ装置においては、
ホスト側から指令があってステッピングモータが回転す
る。この指令はパルス(ステップパルス)で与えられ、
このステップパルスが送られてくる毎にステッピングモ
ータはヘッドが1トラック移動する分回転する。したが
って、ステップパルスが順次送られてくると、その都度
ステッピングモータが所定角度ずつ回転してヘッドは1
トラツク分ずつ移動していく。ヘッドのシーク速度は、
ステップパルスの周期によって決まり、この周期は種々
とり得るが、フロッピーディスクのドライブ装置では、
ステップパルスの最短周期として約3msecが用いら
れており、周期は約3msec、約6msec、約12
msecなどがとられる。ホスト側では、種々の周期の
ステップパルスを送り、これにより、ディスクドライブ
装置でのシーク速度はその都度異なる。図4はシーク時
のヘッド位置の変化を示す。同図において、いま、一点
鎖線をトラック中心とするトラックにアクセスする場合
、ヘッドはシークによって実線aで示す軌跡に沿って移
動してきてこのトラックに引き込まれるのであるが、ス
テッピングモータは、外部から負荷を受けることにより
、あるトルク以下になる角度範囲では駆動できなくなる
。これを不感帯といい、図4では、ディスク上に対して
この不感帯を示している。ヘッドが実線aに沿って送ら
れてきてこの不感帯に入ると、ステッピングモータの駆
動力がなくなり、ヘッドキャリッジやステッピングモー
タの慣性により、ヘッドはそのまま不感帯を通り過ぎて
しまう。すると、ステッピングモータの磁極と励磁相信
号との関係からステッピングモータに逆方向の駆動力が
生じ、ヘッドはトラック中心方向に引き戻される。そこ
で、ヘッドは不感帯に入るが、再びこれから逸脱し、ス
テッピングモータにこれとは逆方向の駆動力が生ずる。 このようにして、ヘッド位置は、実線bで示すように、
不感帯を出たり、入ったりして振動し、次第に振幅幅が
減衰していって遂には不感帯内に安定する。かかる振動
はセトリングと呼ばれるが、セトリングがあると、次の
ような問題が生ずる。
ホスト側から指令があってステッピングモータが回転す
る。この指令はパルス(ステップパルス)で与えられ、
このステップパルスが送られてくる毎にステッピングモ
ータはヘッドが1トラック移動する分回転する。したが
って、ステップパルスが順次送られてくると、その都度
ステッピングモータが所定角度ずつ回転してヘッドは1
トラツク分ずつ移動していく。ヘッドのシーク速度は、
ステップパルスの周期によって決まり、この周期は種々
とり得るが、フロッピーディスクのドライブ装置では、
ステップパルスの最短周期として約3msecが用いら
れており、周期は約3msec、約6msec、約12
msecなどがとられる。ホスト側では、種々の周期の
ステップパルスを送り、これにより、ディスクドライブ
装置でのシーク速度はその都度異なる。図4はシーク時
のヘッド位置の変化を示す。同図において、いま、一点
鎖線をトラック中心とするトラックにアクセスする場合
、ヘッドはシークによって実線aで示す軌跡に沿って移
動してきてこのトラックに引き込まれるのであるが、ス
テッピングモータは、外部から負荷を受けることにより
、あるトルク以下になる角度範囲では駆動できなくなる
。これを不感帯といい、図4では、ディスク上に対して
この不感帯を示している。ヘッドが実線aに沿って送ら
れてきてこの不感帯に入ると、ステッピングモータの駆
動力がなくなり、ヘッドキャリッジやステッピングモー
タの慣性により、ヘッドはそのまま不感帯を通り過ぎて
しまう。すると、ステッピングモータの磁極と励磁相信
号との関係からステッピングモータに逆方向の駆動力が
生じ、ヘッドはトラック中心方向に引き戻される。そこ
で、ヘッドは不感帯に入るが、再びこれから逸脱し、ス
テッピングモータにこれとは逆方向の駆動力が生ずる。 このようにして、ヘッド位置は、実線bで示すように、
不感帯を出たり、入ったりして振動し、次第に振幅幅が
減衰していって遂には不感帯内に安定する。かかる振動
はセトリングと呼ばれるが、セトリングがあると、次の
ような問題が生ずる。
【0004】(1)シーク時、ヘッドがトラックを横切
ると、そこでシークノイズが発生し、不所望な騒音が出
る。
ると、そこでシークノイズが発生し、不所望な騒音が出
る。
【0005】いまフロッピーディスクのドライブ装置を
例にとると、周期が最短の約3msecのステップパル
スが供給されてシークが行なわれている場合、トラック
近傍でのヘッド移動軌跡は、図4において、実線aから
破線cに沿うように、セトリングが生じないようにして
いる。これに対し、約6msecの周期のステップパル
スが供給されてシークが行なわれる場合には、このステ
ップパルスの周期が約3msecよりも長くなるため、
実線aに沿って移動してきたヘッドは、トラックに近づ
くと、実線bに沿う移動を行なってセトリングが生じ、
セトリングの最中に次のステップパルスが供給されて破
線dに沿って移動する。この実線bの軌跡からステップ
パルスによって破線で示す軌跡にヘッドが移るとき、ス
テッピングモータに大きな駆動力が生じ、これによって
ヘッドの移動方向が急激に逆転させられるための、シー
クノイズとしての騒音が生ずることになる。
例にとると、周期が最短の約3msecのステップパル
スが供給されてシークが行なわれている場合、トラック
近傍でのヘッド移動軌跡は、図4において、実線aから
破線cに沿うように、セトリングが生じないようにして
いる。これに対し、約6msecの周期のステップパル
スが供給されてシークが行なわれる場合には、このステ
ップパルスの周期が約3msecよりも長くなるため、
実線aに沿って移動してきたヘッドは、トラックに近づ
くと、実線bに沿う移動を行なってセトリングが生じ、
セトリングの最中に次のステップパルスが供給されて破
線dに沿って移動する。この実線bの軌跡からステップ
パルスによって破線で示す軌跡にヘッドが移るとき、ス
テッピングモータに大きな駆動力が生じ、これによって
ヘッドの移動方向が急激に逆転させられるための、シー
クノイズとしての騒音が生ずることになる。
【0006】従来、ステップパルスのレートがステッピ
ングモータの固有周波数にほぼ等しいときに発生する騒
音を防止するようにした技術が知られている(特開平1
−243892号公報)。これは、ステップパルスの周
期を常時監視し、この周期が上記固有周波数に基づく範
囲に含まれないときには、ステッピングモータの励磁パ
ルスであるA相、B相を通常のようにして、すなわち、
A相の極性をステップパルスのタイミング毎に反転し、
B相の極性をステップパルスのタイミングよりも一定時
間tだけ遅らせて反転して、ステッピングモータを通常
のように励磁する。これに対し、ステップパルスの周期
が上記範囲に含まれるときには、ステップパルスのタイ
ミングとB相の極性反転タイミングとの間の図4の実線
bの山のタイミングでA相にA相とは逆極性の(すなわ
ち、逆転させる方向の)逆励磁相パルスを付加し、B相
の極性反転後の図4の実線bの次の山のタイミングでB
相にB相とは逆極性の(すなわち、逆転させる方向の)
逆励磁相パルスを付加するものである。このように逆励
磁相パルスを付加することにより、ステップパルスの周
期がこれら逆励磁相パルスによって等化的に分割された
ことになり、ステッピングモータの固有振動周波数から
離れて騒音が軽減される。しかし、この従来技術による
と、ステップパルスの周期を常時監視し、この周期に応
じて逆励磁相パルスを励磁パルスに付加するか否かの処
理が必要となり、処理が複雑になる。
ングモータの固有周波数にほぼ等しいときに発生する騒
音を防止するようにした技術が知られている(特開平1
−243892号公報)。これは、ステップパルスの周
期を常時監視し、この周期が上記固有周波数に基づく範
囲に含まれないときには、ステッピングモータの励磁パ
ルスであるA相、B相を通常のようにして、すなわち、
A相の極性をステップパルスのタイミング毎に反転し、
B相の極性をステップパルスのタイミングよりも一定時
間tだけ遅らせて反転して、ステッピングモータを通常
のように励磁する。これに対し、ステップパルスの周期
が上記範囲に含まれるときには、ステップパルスのタイ
ミングとB相の極性反転タイミングとの間の図4の実線
bの山のタイミングでA相にA相とは逆極性の(すなわ
ち、逆転させる方向の)逆励磁相パルスを付加し、B相
の極性反転後の図4の実線bの次の山のタイミングでB
相にB相とは逆極性の(すなわち、逆転させる方向の)
逆励磁相パルスを付加するものである。このように逆励
磁相パルスを付加することにより、ステップパルスの周
期がこれら逆励磁相パルスによって等化的に分割された
ことになり、ステッピングモータの固有振動周波数から
離れて騒音が軽減される。しかし、この従来技術による
と、ステップパルスの周期を常時監視し、この周期に応
じて逆励磁相パルスを励磁パルスに付加するか否かの処
理が必要となり、処理が複雑になる。
【0007】また、上記従来技術では、逆励磁相パルス
はステッピングモータに制動をかけ、セトリングの振幅
を抑えようとするものであるが、このようにしても、図
4に示す実線aから破線dに沿うヘッド移動のシークを
行なう場合、実線bから破線dにヘッドの移動が移ると
きのシークノイズを充分に抑えることができない。
はステッピングモータに制動をかけ、セトリングの振幅
を抑えようとするものであるが、このようにしても、図
4に示す実線aから破線dに沿うヘッド移動のシークを
行なう場合、実線bから破線dにヘッドの移動が移ると
きのシークノイズを充分に抑えることができない。
【0008】(2)所望トラックにアクセスする場合、
シーク方向(ヘッド移動方向)に応じてトラック幅方向
でのヘッドの停止位置が異なるというヒステリシスが生
ずる。シーク後所望トラックにヘッドが引き込まれる場
合、図4に示したように、実線bのようにセトリングし
てヘッドは停止する。この場合、ステッピングモータの
ロータに加わる負荷により、必ずしもヘッドはその中心
がトラツク中心に一致して停止せず、両者が一致しない
のが一般的である。そこで、図5において、いま、アク
セス対象の所望トラックnTKに対し、これに対して一
方側のトラックn−1TKから実線aに沿ってヘッドが
移動してきたのとすると、上記のようにセトリングがあ
った後、ヘッドは停止する。また、所望トラックnTK
の他方側のトラックn+TKから破線bに沿ってヘッド
が移動してきたものとすると、この場合にも、図示する
ようにセトリングがあった後、ヘッドは停止する。しか
し、このように移動してきたヘッドの停止位置は、いず
れもその中心がトラックnTK中心に一致せず、不感帯
内の任意の位置であることが一般的であるから、これら
の停止位置は一致しない。この現象がヒステリシスであ
る。このようにヒステリシスがあると、停止したときの
ヘッド位置はトラックからずれてしまう。3.5インチ
のフロッピーディスクの場合、不感帯はトラックの幅の
20〜30%を占めており、最悪の場合、ヘッドはこの
程度トラックずれを生ずることになる。温度によるディ
スクの膨張があったり、ステッピングモータの寿命など
により、このトラックずれはさらに大きくなる。
シーク方向(ヘッド移動方向)に応じてトラック幅方向
でのヘッドの停止位置が異なるというヒステリシスが生
ずる。シーク後所望トラックにヘッドが引き込まれる場
合、図4に示したように、実線bのようにセトリングし
てヘッドは停止する。この場合、ステッピングモータの
ロータに加わる負荷により、必ずしもヘッドはその中心
がトラツク中心に一致して停止せず、両者が一致しない
のが一般的である。そこで、図5において、いま、アク
セス対象の所望トラックnTKに対し、これに対して一
方側のトラックn−1TKから実線aに沿ってヘッドが
移動してきたのとすると、上記のようにセトリングがあ
った後、ヘッドは停止する。また、所望トラックnTK
の他方側のトラックn+TKから破線bに沿ってヘッド
が移動してきたものとすると、この場合にも、図示する
ようにセトリングがあった後、ヘッドは停止する。しか
し、このように移動してきたヘッドの停止位置は、いず
れもその中心がトラックnTK中心に一致せず、不感帯
内の任意の位置であることが一般的であるから、これら
の停止位置は一致しない。この現象がヒステリシスであ
る。このようにヒステリシスがあると、停止したときの
ヘッド位置はトラックからずれてしまう。3.5インチ
のフロッピーディスクの場合、不感帯はトラックの幅の
20〜30%を占めており、最悪の場合、ヘッドはこの
程度トラックずれを生ずることになる。温度によるディ
スクの膨張があったり、ステッピングモータの寿命など
により、このトラックずれはさらに大きくなる。
【0009】かかるヒステリシスを失くすために、従来
では、図5の実線aで示す一方向にヘッドが送られてき
たときには、図5の実線aで示すようにヘッドを停止さ
せるが、図5の破線bで示す他の方向でヘッドが送られ
てきたときには、所望トラックnTKに達するとさらに
ステッピングモータを駆動してヘッドをさらに1トラッ
ク移動させ、隣りのトラックでヘッドが停止すると、ス
テッピングモータを逆方向に駆動させてヘッドを所望ト
ラックに引き込ませるようにする。これによると、シー
ク方向がいずれであっても、最終的にはヘッドは図5の
実線aに沿って所望トラックに引き込まれることになり
、ヘッドの停止位置が一致することになる。
では、図5の実線aで示す一方向にヘッドが送られてき
たときには、図5の実線aで示すようにヘッドを停止さ
せるが、図5の破線bで示す他の方向でヘッドが送られ
てきたときには、所望トラックnTKに達するとさらに
ステッピングモータを駆動してヘッドをさらに1トラッ
ク移動させ、隣りのトラックでヘッドが停止すると、ス
テッピングモータを逆方向に駆動させてヘッドを所望ト
ラックに引き込ませるようにする。これによると、シー
ク方向がいずれであっても、最終的にはヘッドは図5の
実線aに沿って所望トラックに引き込まれることになり
、ヘッドの停止位置が一致することになる。
【0010】しかし、この従来技術では、上記他の方向
にヘッドがシークする場合、1トラックピッチ分往復す
る時間が余計必要となり、アクセス時間が長びくことに
なる。ホストによっては、シーク距離分のステップパル
スを送った後直ちにリード、ライトを要求するものがあ
るが、上記のように1トラックピッチ分余計にヘッドを
往復させると、この要求に応ずることができなくなる。
にヘッドがシークする場合、1トラックピッチ分往復す
る時間が余計必要となり、アクセス時間が長びくことに
なる。ホストによっては、シーク距離分のステップパル
スを送った後直ちにリード、ライトを要求するものがあ
るが、上記のように1トラックピッチ分余計にヘッドを
往復させると、この要求に応ずることができなくなる。
【0011】一方、図5に示すように、ステッピングモ
ータを用い短周期のステップパルスSPでキャリッジの
シークが行なわれると、トラック近傍でのヘッドの移動
軌跡は、実線aから破線cに沿って移動しセトリングは
生じない。しかし、長周期のステップパルスでキャリッ
ジのシークが行なわれると、実線aに沿って移動してき
たヘッドは、トラックに近付くと実線bに沿って移動し
てセトリングが生じ、セトリングの最中に次のステップ
パルスが供給されて、破線dに沿って移動する。この実
線bの軌跡からステップパルスによって破線dの軌跡に
ヘッドが移る時に、ステッピングモータに大きな駆動力
が生じ、ヘッドの移動方向が急に逆転するのでシークノ
イズとしての雑音が発生する。
ータを用い短周期のステップパルスSPでキャリッジの
シークが行なわれると、トラック近傍でのヘッドの移動
軌跡は、実線aから破線cに沿って移動しセトリングは
生じない。しかし、長周期のステップパルスでキャリッ
ジのシークが行なわれると、実線aに沿って移動してき
たヘッドは、トラックに近付くと実線bに沿って移動し
てセトリングが生じ、セトリングの最中に次のステップ
パルスが供給されて、破線dに沿って移動する。この実
線bの軌跡からステップパルスによって破線dの軌跡に
ヘッドが移る時に、ステッピングモータに大きな駆動力
が生じ、ヘッドの移動方向が急に逆転するのでシークノ
イズとしての雑音が発生する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
のステッピングモータの制御方式では、目的トラックへ
のヘッドの停止位置にヒステリシスが生じることと、セ
トリング中にステップパルスが供給されるとシークノイ
ズが発生するという問題がある。特にステッピングモー
タが小型化されイナーシャが小さくなると、キャリッジ
の駆動時に共振現象が生じシーク時のシークノイズが大
きくなることがある。これは、ステップパルスの間隔が
、ステッピングモータの固有振動周波数またはその分数
長波の周波数とほぼ等しい時に発生し易い。
のステッピングモータの制御方式では、目的トラックへ
のヘッドの停止位置にヒステリシスが生じることと、セ
トリング中にステップパルスが供給されるとシークノイ
ズが発生するという問題がある。特にステッピングモー
タが小型化されイナーシャが小さくなると、キャリッジ
の駆動時に共振現象が生じシーク時のシークノイズが大
きくなることがある。これは、ステップパルスの間隔が
、ステッピングモータの固有振動周波数またはその分数
長波の周波数とほぼ等しい時に発生し易い。
【0013】本発明は、前述したようなステッピングモ
ータの励磁方式の現状に鑑みてなされたものであり、そ
の主な目的は小型化されたステッピングモータのシーク
ノイズの発生を抑制可能なステッピングモータの励磁方
式を提供することにある。
ータの励磁方式の現状に鑑みてなされたものであり、そ
の主な目的は小型化されたステッピングモータのシーク
ノイズの発生を抑制可能なステッピングモータの励磁方
式を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的は、外部からス
テップパルスが供給される毎に1−2相励磁により所定
の角度ずつ回転する駆動力を生じ、該ステップパルスの
周期を複数使用し、該ステップパルスによって該所定の
角度だけ回転した後次の該ステップパルスが供給される
まで順次減衰する回転振動を行ない、該ステップパルス
の周期に応じて回転速度が異なるようにしたステッピン
グモータの制御方式において、前記ステップパルスのパ
ルス間隔に応じて、1相励磁のタイミング時間を変化さ
せることによって達成される。
テップパルスが供給される毎に1−2相励磁により所定
の角度ずつ回転する駆動力を生じ、該ステップパルスの
周期を複数使用し、該ステップパルスによって該所定の
角度だけ回転した後次の該ステップパルスが供給される
まで順次減衰する回転振動を行ない、該ステップパルス
の周期に応じて回転速度が異なるようにしたステッピン
グモータの制御方式において、前記ステップパルスのパ
ルス間隔に応じて、1相励磁のタイミング時間を変化さ
せることによって達成される。
【0015】
【作用】前記手段により、ステップパルスの間隔に応じ
て、ステップパルスに対応して行なわれる1−2相励磁
での1相(A相)励磁の励磁(タイミング)時間を最適
時間に選択し、ステッピングモータのセトリングが行な
われ、シークノイズを大幅に削減してシークを行なえ、
かつ、また、ヘッドをスムーズにシークできる。
て、ステップパルスに対応して行なわれる1−2相励磁
での1相(A相)励磁の励磁(タイミング)時間を最適
時間に選択し、ステッピングモータのセトリングが行な
われ、シークノイズを大幅に削減してシークを行なえ、
かつ、また、ヘッドをスムーズにシークできる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図3を
参照して説明する。ここで、図1は実施例のタイミング
の原理の説明図、図2は実施例の動作を示すタイミング
チャート、図3はタイミング時間をパラメータとした、
実施例によるステッピングモータの駆動波形図である。
参照して説明する。ここで、図1は実施例のタイミング
の原理の説明図、図2は実施例の動作を示すタイミング
チャート、図3はタイミング時間をパラメータとした、
実施例によるステッピングモータの駆動波形図である。
【0017】図1に示すように実施例では、ステッピン
グモータの1−2相励磁において、B相の励磁時間t1
及びAB相の励磁時間t2はそれぞれ一定値に設定され
、A相の励磁時間t3はステップパルスの間隔STが、
3.75ms<ST<13.75msの範囲では1.8
msに、ステップパルスの間隔STがこの範囲以外の時
は、0.5msに切り替え設定されるようになっている
。図3に示すように、A相の励磁時間t3を変化させた
場合励磁時間t3が小さいと、ステッピングモータで駆
動されるヘッド(キャリッジ)の軌跡波形には、大きな
オーバーシュートが生じ、励磁時間t3を増加させて行
くとこのオーバーシュートは次第に減少して行く傾向が
認められる。実施例ではステップパルスSPの間隔ST
が3ms,6msの場合を取り上げているが、短い間隔
STに追従するためには、キャリッジの立ち上がりを早
くする必要がある。しかし、キャリッジの立ち上がりを
早くすると、オーバーシュートが大きくなりトラックに
引き戻される時の速度が大きくなる。従って、A相の励
磁時間t3の選択によって与えられる軌跡波形に対して
、次のステップパルスが軌跡波形曲線のどの傾斜位置に
入力するかによって、前述した軌跡移動をスムーズに行
なわせ得るか、或いはステッピングモータに大きな駆動
力を生じさせてシークノイズを増加させることになるか
が定まる。実施例は内部タイマを具備していて、この内
部タイマはステップパルスSPの間隔STをカウントし
、得られた時間に基づいてA相の励磁時間t3を前記1
.8ms或いは0.5msの何れかに設定するように構
成されている。
グモータの1−2相励磁において、B相の励磁時間t1
及びAB相の励磁時間t2はそれぞれ一定値に設定され
、A相の励磁時間t3はステップパルスの間隔STが、
3.75ms<ST<13.75msの範囲では1.8
msに、ステップパルスの間隔STがこの範囲以外の時
は、0.5msに切り替え設定されるようになっている
。図3に示すように、A相の励磁時間t3を変化させた
場合励磁時間t3が小さいと、ステッピングモータで駆
動されるヘッド(キャリッジ)の軌跡波形には、大きな
オーバーシュートが生じ、励磁時間t3を増加させて行
くとこのオーバーシュートは次第に減少して行く傾向が
認められる。実施例ではステップパルスSPの間隔ST
が3ms,6msの場合を取り上げているが、短い間隔
STに追従するためには、キャリッジの立ち上がりを早
くする必要がある。しかし、キャリッジの立ち上がりを
早くすると、オーバーシュートが大きくなりトラックに
引き戻される時の速度が大きくなる。従って、A相の励
磁時間t3の選択によって与えられる軌跡波形に対して
、次のステップパルスが軌跡波形曲線のどの傾斜位置に
入力するかによって、前述した軌跡移動をスムーズに行
なわせ得るか、或いはステッピングモータに大きな駆動
力を生じさせてシークノイズを増加させることになるか
が定まる。実施例は内部タイマを具備していて、この内
部タイマはステップパルスSPの間隔STをカウントし
、得られた時間に基づいてA相の励磁時間t3を前記1
.8ms或いは0.5msの何れかに設定するように構
成されている。
【0018】発明者等は図2に示す前記A相の励磁時間
を含む各種の励磁時間について、各種条件を考慮した実
験を重ねて最適設定値を導き出したが、この過程では次
の前提条件を取っている。
を含む各種の励磁時間について、各種条件を考慮した実
験を重ねて最適設定値を導き出したが、この過程では次
の前提条件を取っている。
【0019】(1)ステッピングモータを脱調状態には
しない (2)シークセトルタイムは18ms以下にする(3)
ヒステリシスは5μm(約12%)以下にするすでに説
明したように、ステッピングモータを1−2相励磁して
、ヘッドを目的のトラックへシークすると、ステッピン
グモータの特性上不感帯内での停止にはヒステリシスが
発生する。実施例では、一度停止したステッピングモー
タに励磁相の切り替えを行なって、ステッピングモータ
を再駆動して不感帯から脱出させ、再び不感帯に突入さ
せる時の方向及び速度を、何れの方向から突入させる場
合でも同一に設定して、ほぼ同一位置に停止させること
ができるようになっている。この位置決め励磁に際して
はトラックと励磁相を対応させると、ヘッドが目的のト
ラックnTKにある時、励磁相の切替が有効な相は反転
AB相、B相、A相、A反転B相の4相である。実施例
では、0トラックセンサへの悪影響を避けるためにイン
ナー方向のAB相、B相を対象とし、1相ではトルク不
足でステッピングモータが殆ど回転しないことから、A
B相で励磁相の切替を行なうことにし、図2に示すよう
に反転A反転B相励磁時間t5を設定している。
しない (2)シークセトルタイムは18ms以下にする(3)
ヒステリシスは5μm(約12%)以下にするすでに説
明したように、ステッピングモータを1−2相励磁して
、ヘッドを目的のトラックへシークすると、ステッピン
グモータの特性上不感帯内での停止にはヒステリシスが
発生する。実施例では、一度停止したステッピングモー
タに励磁相の切り替えを行なって、ステッピングモータ
を再駆動して不感帯から脱出させ、再び不感帯に突入さ
せる時の方向及び速度を、何れの方向から突入させる場
合でも同一に設定して、ほぼ同一位置に停止させること
ができるようになっている。この位置決め励磁に際して
はトラックと励磁相を対応させると、ヘッドが目的のト
ラックnTKにある時、励磁相の切替が有効な相は反転
AB相、B相、A相、A反転B相の4相である。実施例
では、0トラックセンサへの悪影響を避けるためにイン
ナー方向のAB相、B相を対象とし、1相ではトルク不
足でステッピングモータが殆ど回転しないことから、A
B相で励磁相の切替を行なうことにし、図2に示すよう
に反転A反転B相励磁時間t5を設定している。
【0020】このようにして、実施例では磁気ヘッドシ
ークのための最後のステップパルスが供給された時に、
励磁時間t5の間のAB相励磁が行なわれてステッピン
グモータが駆動され、ヘッドは前記図5の下方に実線d
に沿って強制的に駆動移送される。この際ヘッドが何れ
かの方向から駆動されても、実線d,d′で示す軌跡は
不感帯に関して同一側になり且つ殆ど一致するようにし
て、ヘッドは不感帯に何れ側から侵入しても、同一速度
でほぼ同一軌跡をたどるようになっている。この位置決
め励磁では、ヘッドが完全に停止した状態で励磁を行な
うことを基本的な条件にして、発明者等は各種の条件下
で実験を重ねてその開始時間t4及びAB相の励磁時間
t5の最適値を導出した。
ークのための最後のステップパルスが供給された時に、
励磁時間t5の間のAB相励磁が行なわれてステッピン
グモータが駆動され、ヘッドは前記図5の下方に実線d
に沿って強制的に駆動移送される。この際ヘッドが何れ
かの方向から駆動されても、実線d,d′で示す軌跡は
不感帯に関して同一側になり且つ殆ど一致するようにし
て、ヘッドは不感帯に何れ側から侵入しても、同一速度
でほぼ同一軌跡をたどるようになっている。この位置決
め励磁では、ヘッドが完全に停止した状態で励磁を行な
うことを基本的な条件にして、発明者等は各種の条件下
で実験を重ねてその開始時間t4及びAB相の励磁時間
t5の最適値を導出した。
【0021】即ち、図2においてステップパルスSP入
力から位置決め励磁が行なわれるまでの開始時間t4は
、シークセトルタイム18ms以下の条件からは、可能
な限り短い方がよいが、位置決め励磁を行なわないタイ
プでは8.3msであることを考慮し、マージンを見込
んで10msに設定した。さらに、ヒステリシスに関し
ては励磁時間t5を長くとってオフトラック量を大きく
した方が、不感帯に突入する際の速度をより等しくする
ことができる。しかし、シークセトルタイムと脱調防止
の面からは、励磁時間t5は短い方がよい。これらのこ
とを配慮して、励磁時間t5は0.6msに設定した。 このようにして、実施例においては表1に示すように各
相の励磁時間t1,t2,t3,t5と開始時間t4を
設定している。
力から位置決め励磁が行なわれるまでの開始時間t4は
、シークセトルタイム18ms以下の条件からは、可能
な限り短い方がよいが、位置決め励磁を行なわないタイ
プでは8.3msであることを考慮し、マージンを見込
んで10msに設定した。さらに、ヒステリシスに関し
ては励磁時間t5を長くとってオフトラック量を大きく
した方が、不感帯に突入する際の速度をより等しくする
ことができる。しかし、シークセトルタイムと脱調防止
の面からは、励磁時間t5は短い方がよい。これらのこ
とを配慮して、励磁時間t5は0.6msに設定した。 このようにして、実施例においては表1に示すように各
相の励磁時間t1,t2,t3,t5と開始時間t4を
設定している。
【0022】
【表1】
【0023】次に実施例の動作について説明する。表1
に示すように、各相励磁時間をt1=0.4ms,t2
=1.0ms,t5=0.6msに、開始時間をt4=
10msに設定し、且つ始動時はt3=0.5msに設
定し、ステッピングモータを励磁し駆動させてヘッドを
トラックの半径方向に移動させる。当初t3=0.5m
sに設定してあるので、トラックの半径方向に移動した
ヘッドはトラック位置で図3の曲線aに示すように大き
なオーバーシュートを生じ、例えば時間tdで次のステ
ップパルスSPが与えられ、曲線cに沿って次のトラッ
クに移動して行く。この時はヘッドの軌跡曲線が、大き
く方向を変えるのでステッピングモータに大きな駆動力
が発生し、これに伴うシークノイズが発生する。
に示すように、各相励磁時間をt1=0.4ms,t2
=1.0ms,t5=0.6msに、開始時間をt4=
10msに設定し、且つ始動時はt3=0.5msに設
定し、ステッピングモータを励磁し駆動させてヘッドを
トラックの半径方向に移動させる。当初t3=0.5m
sに設定してあるので、トラックの半径方向に移動した
ヘッドはトラック位置で図3の曲線aに示すように大き
なオーバーシュートを生じ、例えば時間tdで次のステ
ップパルスSPが与えられ、曲線cに沿って次のトラッ
クに移動して行く。この時はヘッドの軌跡曲線が、大き
く方向を変えるのでステッピングモータに大きな駆動力
が発生し、これに伴うシークノイズが発生する。
【0024】この場合実施例では、最初のステップパル
スの発生時に内部タイマがカウントを開始し、次のステ
ップパルスの発生を検知してステップパルスの間隔ST
が求められ、例えばST=10msであるとすると、励
磁時間はt3=1.8msに設定される。従ってその次
のトラックにシークする場合からは、ヘッドの軌跡曲線
は図3の曲線eのようになり、次のトラックへの静止後
時間tdで発生するステップパルスによって行なわれる
曲線cに沿っての移動が、軌跡曲線の方向を余り変えず
にスムーズに行なわれる。このためステッピングモータ
に大きな駆動力は発生せず、シークノイズのない状態で
トラック移動が行なわれる。またこの場合、励磁時間t
5はステッピングモータの固有振動周波数による共振を
避けるように設定されるので、ステッピングモータの駆
動に際して不都合な共振現象が発生することが完全に防
止される。
スの発生時に内部タイマがカウントを開始し、次のステ
ップパルスの発生を検知してステップパルスの間隔ST
が求められ、例えばST=10msであるとすると、励
磁時間はt3=1.8msに設定される。従ってその次
のトラックにシークする場合からは、ヘッドの軌跡曲線
は図3の曲線eのようになり、次のトラックへの静止後
時間tdで発生するステップパルスによって行なわれる
曲線cに沿っての移動が、軌跡曲線の方向を余り変えず
にスムーズに行なわれる。このためステッピングモータ
に大きな駆動力は発生せず、シークノイズのない状態で
トラック移動が行なわれる。またこの場合、励磁時間t
5はステッピングモータの固有振動周波数による共振を
避けるように設定されるので、ステッピングモータの駆
動に際して不都合な共振現象が発生することが完全に防
止される。
【0025】ところで実施例においては、ヘッドのシー
クのための最後のステップパルスが供給されると、図2
に示すようにこのステップパルスの供給から、開始時間
t4後に励磁時間t5の間AB相の励磁が行なわれる。 そして、ヘッドは図10の軌跡曲線dに示すように、同
図で下方に強制的に駆動されて不感帯外に移動し、再び
不感帯内に一定の速度と方向で侵入して不感帯内の一定
位置に停止する。すでに説明したように、不感帯に対し
て何れの方向から侵入しても、最後のステップパルスに
よってヘッドは不感帯外から、一定の速度と方向で不感
帯に侵入するように駆動されるので、ヘッドは精度よく
目的のトラックに移送される。
クのための最後のステップパルスが供給されると、図2
に示すようにこのステップパルスの供給から、開始時間
t4後に励磁時間t5の間AB相の励磁が行なわれる。 そして、ヘッドは図10の軌跡曲線dに示すように、同
図で下方に強制的に駆動されて不感帯外に移動し、再び
不感帯内に一定の速度と方向で侵入して不感帯内の一定
位置に停止する。すでに説明したように、不感帯に対し
て何れの方向から侵入しても、最後のステップパルスに
よってヘッドは不感帯外から、一定の速度と方向で不感
帯に侵入するように駆動されるので、ヘッドは精度よく
目的のトラックに移送される。
【0026】発明者等によって実測された励磁時間t5
をパラメータとした、ヒステリシスの分布特性によれば
、実施例の設定値ではヒステリシスが十分に小さくなっ
ていることが明らかである。また、励磁時間t1を0.
5msとした時のステップパルス間隔ST、励磁時間t
2及びt3に対する実施例でのシークノイズ低減の効果
の大きいことも明らかである。
をパラメータとした、ヒステリシスの分布特性によれば
、実施例の設定値ではヒステリシスが十分に小さくなっ
ていることが明らかである。また、励磁時間t1を0.
5msとした時のステップパルス間隔ST、励磁時間t
2及びt3に対する実施例でのシークノイズ低減の効果
の大きいことも明らかである。
【0027】以上に説明したように、実施例によれば、
ステップパルスの間隔に対応して、ステッピングモータ
をそれぞれ最適条件で励磁駆動することから、ヘッドに
対してシークノイズのない且つ共振現象を避けた作動を
行なわせることが可能になる。
ステップパルスの間隔に対応して、ステッピングモータ
をそれぞれ最適条件で励磁駆動することから、ヘッドに
対してシークノイズのない且つ共振現象を避けた作動を
行なわせることが可能になる。
【0028】なお、実施例ではステップパルスの間隔に
応じて、ステッピングモータの1−2相励磁での1相(
A相)励磁の励磁時間を二段階の一方に切り替えている
が、本発明は実施例に限定されるものでなく、より多段
階に切り替えてきめの細かい制御を行なうこともできる
。
応じて、ステッピングモータの1−2相励磁での1相(
A相)励磁の励磁時間を二段階の一方に切り替えている
が、本発明は実施例に限定されるものでなく、より多段
階に切り替えてきめの細かい制御を行なうこともできる
。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ステ
ップパルスのパルス間隔に応じて、ステッピングモータ
の1−2相励磁での1相励磁の励磁時間(タイミング時
間)を変化させることにより、パルス間隔に対して最適
なタイミングで励磁を行い、ディスク駆動装置のヘッド
のシーク時のシークノイズを大幅に低減でき、また、ス
ムーズにシークできる。
ップパルスのパルス間隔に応じて、ステッピングモータ
の1−2相励磁での1相励磁の励磁時間(タイミング時
間)を変化させることにより、パルス間隔に対して最適
なタイミングで励磁を行い、ディスク駆動装置のヘッド
のシーク時のシークノイズを大幅に低減でき、また、ス
ムーズにシークできる。
【図1】本発明の一実施例を示す説明図である。
【図2】本発明の一実施例の動作を示すタイミングチャ
ートである。
ートである。
【図3】本発明の一実施例の1−2相励磁の1相励磁時
間をパラメータとするセトリング曲線を示す説明図であ
る。
間をパラメータとするセトリング曲線を示す説明図であ
る。
【図4】ステッピングモータのセトリングとシークノイ
ズの原因を説明するための図である。
ズの原因を説明するための図である。
【図5】ステッピングモータのヒステリシス現象を示す
図である。
図である。
SP ステップパルス
t3 タイミング時間
Claims (1)
- 【請求項1】 外部からステップパルスが供給される
毎に1−2相励磁により所定の角度ずつ回転する駆動力
を生じ、該ステップパルスの周期を複数使用し、該ステ
ップパルスによって該所定の角度だけ回転した後次の該
ステップパルスが供給されるまで順次減衰する回転振動
を行ない、該ステップパルスの周期に応じて回転速度が
異なるようにしたステッピングモータの制御方式におい
て、前記ステップパルスのパルス間隔に応じて、1相励
磁のタイミング時間を変化させることを特徴とするステ
ッピングモータの制御方式。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3142630A JP2978594B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | ステッピングモータの制御方式 |
US07/882,789 US5264771A (en) | 1991-05-20 | 1992-05-14 | Stepping motor control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3142630A JP2978594B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | ステッピングモータの制御方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04344195A true JPH04344195A (ja) | 1992-11-30 |
JP2978594B2 JP2978594B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=15319812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3142630A Expired - Fee Related JP2978594B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | ステッピングモータの制御方式 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5264771A (ja) |
JP (1) | JP2978594B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7372654B2 (en) | 2002-01-21 | 2008-05-13 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | Noise reduction system, disk storage unit, hard disk drive and noise reduction method |
JP2016220472A (ja) * | 2015-05-25 | 2016-12-22 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | ステッピングモーター制御装置 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5581421A (en) * | 1992-01-30 | 1996-12-03 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Method for driving stepping motor for head seek in disk drive device |
EP1674974A3 (en) * | 1994-06-07 | 2007-03-21 | Hitachi, Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Information storing device |
JPH1084699A (ja) * | 1996-09-09 | 1998-03-31 | Alps Electric Co Ltd | ステッピングモータの制御方法 |
US6144184A (en) * | 1997-08-09 | 2000-11-07 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Motor controlling method and apparatus |
US6314473B1 (en) | 1998-03-05 | 2001-11-06 | Convolve, Inc. | System for removing selected unwanted frequenices in accordance with altered settings in a user interface of a data storage device |
JP3082753B2 (ja) * | 1998-10-28 | 2000-08-28 | 日本電気株式会社 | 位置決め制御装置、可換磁気ディスク装置及びヘッド制御方法 |
US7483232B2 (en) * | 1999-03-04 | 2009-01-27 | Convolve, Inc. | Dynamic system control method |
KR20020034095A (ko) | 1999-06-24 | 2002-05-08 | 추후 | 최소 성능 저하를 갖는 탐색 소음 감소 |
US6704159B2 (en) | 2000-06-20 | 2004-03-09 | Seagate Technology Llc | Automatic acoustic management system for a disc drive |
JP2005259262A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Rohm Co Ltd | フロッピィディスク装置 |
CN103860204B (zh) * | 2014-03-31 | 2016-04-20 | 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 | 一种应用于四维超声探头的步进电机控制系统 |
JP6287950B2 (ja) * | 2015-05-14 | 2018-03-07 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | ステッピングモーター制御装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS634307A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-09 | Hitachi Ltd | 位置決め方法及びその装置 |
JPH0217896A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-22 | Canon Inc | ステツピングモータの駆動方式 |
JPH02188196A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-24 | Copal Co Ltd | ステッピングモータの駆動制御方法 |
JPH02285998A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-26 | Citizen Watch Co Ltd | ステップモータの駆動回路 |
JPH02285999A (ja) * | 1989-04-26 | 1990-11-26 | Citizen Watch Co Ltd | ステッピングモータの駆動回路 |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP3142630A patent/JP2978594B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-14 US US07/882,789 patent/US5264771A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7372654B2 (en) | 2002-01-21 | 2008-05-13 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | Noise reduction system, disk storage unit, hard disk drive and noise reduction method |
JP2016220472A (ja) * | 2015-05-25 | 2016-12-22 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | ステッピングモーター制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2978594B2 (ja) | 1999-11-15 |
US5264771A (en) | 1993-11-23 |
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