JPH06251519A - Method for controlling seeking - Google Patents

Method for controlling seeking

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JPH06251519A
JPH06251519A JP6320793A JP6320793A JPH06251519A JP H06251519 A JPH06251519 A JP H06251519A JP 6320793 A JP6320793 A JP 6320793A JP 6320793 A JP6320793 A JP 6320793A JP H06251519 A JPH06251519 A JP H06251519A
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JP
Japan
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current
vcm
acceleration
control
deceleration
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Application number
JP6320793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Ogasawara
文生 小笠原
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To optimally control a speed reduction and a stop even when the parameter of a VCM is fluctuated by measuring the parameter, etc., of the voice coil motor(VCM) at the time of the speed acceleration and controlling the speed reduction so as to be made similar to a set speed reduction current model based on the measuring result. CONSTITUTION:When the speeds for an accelarated current transitional area 1 reaching the maximum speed current of a VCM current and a maximum speed acceleration area 2 for which the maximum accelerated current is flown are in an acceleration condition, the current of the VCM is detected and the torque constant number of the VCM, the parameter of the VCM of the change, etc., of a winding wire resistance value and the acceleration of the VCM relating to a current transitional condition are detected. Based on these detection results, control models are set corresponding to a decelerated current transitional area 3, a maximum decelerated area 4, a linear speed control area 5 and a settling control area 6, the deceleration and the stop are carried out so as to come coser to these models, optimum deceleration and top controls are carried out even when the parameter and a power voltage are fluctuated and a highspeed and stable seeking operation is carried out.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ボイスコイルモータ
(以下VCMと記す)を使って被制御体を移動させて位
置決めを行なう制御方法に係り、特にディスク装置にお
いてトラック間を移動するシーク動作に好適なシーク制
御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method in which a voice coil motor (hereinafter referred to as VCM) is used to move a controlled object to perform positioning, and more particularly to a seek operation for moving between tracks in a disk device. The present invention relates to a suitable seek control method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は磁気ディスク装置の位置決めサー
ボ装置のブロック構成図である。位置決めサーボ装置1
は、2つの動作モードを有する。1つは特定のトラック
を追従するトラッキングモードであり、もう1つはトラ
ック間を移動するシークモードである。トラッキングモ
ードでは、CPU2からのトラッキング/シーク切換え
信号2aによってアナログスイッチ3を位相補償回路4
の出力を選択する側に切換え、位置制御ループを構成す
る。また、シークモードでは速度誤差増幅器5の出力を
選択する側に切換えて、速度フィードバック制御ループ
を構成している。
2. Description of the Related Art FIG. 1 is a block diagram of a positioning servo device of a magnetic disk device. Positioning servo device 1
Has two modes of operation. One is a tracking mode for following a specific track, and the other is a seek mode for moving between tracks. In the tracking mode, the analog switch 3 is switched to the phase compensation circuit 4 by the tracking / seek switching signal 2a from the CPU 2.
The output of is switched to the side that selects and the position control loop is configured. Further, in the seek mode, the output of the speed error amplifier 5 is switched to the side to be selected to form a speed feedback control loop.

【0003】トラック間を移動するシークモードについ
て説明する。外部装置から指令を受けたCPU2は、現
在のトラックと目標トラックとの距離を計算し、その距
離に応じた目標速度データ2bをD/Aコンバータ6に
出力するとともに、トラッキング/シーク切換え信号2
aを出力してアナログスイッチ3を速度誤差増幅器5の
出力を選択する側に切換える。
A seek mode for moving between tracks will be described. The CPU 2, which has received a command from the external device, calculates the distance between the current track and the target track, outputs the target speed data 2b corresponding to the distance to the D / A converter 6, and the tracking / seek switching signal 2
a is output to switch the analog switch 3 to the side for selecting the output of the speed error amplifier 5.

【0004】第2図(c)に示すように、停止状態での
ヘッドの移動速度は零であるから、位置−速度変換回路
7から出力される現在速度信号7aと、D/Aコンバー
タ6から出力された目標速度信号6aとの間に大きな誤
差を生ずる。このため、速度誤差増幅器5で増幅され、
アナログスイッチ3を介してVCM駆動回路8に供給さ
れる制御量8aは、第2図(a)に示すように最大加速
制御量となり、VCM9に流れる電流9aはコイルイン
ダクタンスの影響で図2(b)に示すように徐々に増加
し、それに伴って現在速度も増加する。
As shown in FIG. 2 (c), since the moving speed of the head in the stopped state is zero, the current speed signal 7a outputted from the position-speed conversion circuit 7 and the D / A converter 6 are outputted. A large error occurs with the output target speed signal 6a. Therefore, it is amplified by the speed error amplifier 5,
The control amount 8a supplied to the VCM drive circuit 8 via the analog switch 3 becomes the maximum acceleration control amount as shown in FIG. 2 (a), and the current 9a flowing through the VCM 9 is affected by the coil inductance, as shown in FIG. As shown in), it gradually increases, and the current speed also increases accordingly.

【0005】キャリッジを介してVCMに取り付けられ
たヘッドの動きは位置検出回路10によって位置信号1
0aに変換され、位置−速度変換回路7によって現在速
度信号7aが得られる。また、トラック通過パルス発生
回路11によって1トラック通過するごとにトラック通
過パルス11aを発生させ、カウンタ12で移動開始か
らの通過トラック数をカウントする。CPU2はカウン
タ値である通過トラック数12aを読み込み、残りトラ
ック数に応じた目標速度データ2bを発生する。一般的
に等加速度で減速制御するために目標速度計算関数は、
数1で与えられる。
The movement of the head attached to the VCM via the carriage is detected by the position detection circuit 10 by a position signal 1
The current speed signal 7a is obtained by the position-speed conversion circuit 7. Further, the track passing pulse generation circuit 11 generates a track passing pulse 11a every time one track passes, and the counter 12 counts the number of passing tracks from the start of movement. The CPU 2 reads the passing track number 12a, which is a counter value, and generates target speed data 2b according to the remaining track number. Generally, the target speed calculation function for deceleration control with uniform acceleration is
It is given by the number 1.

【0006】[0006]

【数1】 [Equation 1]

【0007】図2(c)に示すように、現在速度信号7
aが目標速度信号6aに達すると、図2(a)に示す制
御量は零になり、目標速度信号6aよりも現在速度信号
7aが大きくなると減速方向に制御量が発生し、目標速
度カーブに沿って目標トラックに近づいていく。速度が
十分低下し、目標トラックに近づいた所で、CPU2は
アナログスイッチ3を位置制御系に切換えトラッキング
モードに移行する。
As shown in FIG. 2C, the current speed signal 7
When a reaches the target speed signal 6a, the control amount shown in FIG. 2A becomes zero, and when the current speed signal 7a becomes larger than the target speed signal 6a, the control amount is generated in the deceleration direction, and the target speed curve becomes Along the target track. When the speed is sufficiently reduced to approach the target track, the CPU 2 switches the analog switch 3 to the position control system and shifts to the tracking mode.

【0008】ところが、加速状態から減速状態に移る
時、十分な減速電流が発生しないことに問題点があり、
図2(c)に示すように、目標速度に対して現在速度が
オーバーシュートを起こす。これが大きくなると目標ト
ラックに近づいて位置制御に切換える地点での現在速度
と目標速度との誤差が大きくなり、位置制御に切換えた
後、目標トラックに停止できず、誤動作の原因となる。
However, there is a problem that a sufficient deceleration current is not generated when shifting from the acceleration state to the deceleration state.
As shown in FIG. 2C, the current speed overshoots the target speed. If this becomes large, the error between the current speed and the target speed at the point of approaching the target track and switching to the position control becomes large, and after switching to the position control, the target track cannot be stopped, causing a malfunction.

【0009】そのため、特開昭54−12082号公報
では、フィードフォワード制御によって目標速度信号に
対する追従性を良くする技術が提案されている。また、
制御量が減速に転じても、VCMのコイル電流はすぐに
は追従せず、減速電流が制御量に追従するまでの時間
は、VCMコイルの抵抗(温度によって変化する)や電
源電圧の影響を受ける。これに対しては、特公昭60−
28238号公報で、温度や電源電圧を検出して、安定
に制御できるよう目標速度カーブを変更する技術が提案
されている。
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-12082 proposes a technique for improving the followability to the target speed signal by feedforward control. Also,
Even if the control amount starts decelerating, the coil current of the VCM does not immediately follow, and the time until the decelerating current follows the control amount depends on the resistance of the VCM coil (which changes with temperature) and the influence of the power supply voltage. receive. On the other hand,
Japanese Patent No. 28238 proposes a technique of detecting a temperature or a power supply voltage and changing a target speed curve so that the target speed curve can be stably controlled.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】フィードフォワード制
御は、VCMの目標速度に対する追従遅れを予め見込ん
で制御量を減速制御に切換えることであり、VCMのパ
ラメータ変動(VCMトルク定数、コイル巻線抵抗、電
源電圧変動)があっても安定に制御できる範囲に設定さ
れてはいるが、パラメータ変動に対して最適な制御をし
ているわけではない。また、温度や電源電圧を検出して
目標速度カーブを変更するには、温度センサや電源電圧
検出回路が必要であり、部品点数が増えるという問題が
ある。
The feedforward control is to switch the control amount to the deceleration control in consideration of the tracking delay with respect to the target speed of the VCM in advance, and to change the parameter of the VCM (VCM torque constant, coil winding resistance, Although it is set within a range in which stable control is possible even if there is a power supply voltage fluctuation), optimum control is not performed with respect to parameter fluctuation. Further, in order to detect the temperature and the power supply voltage and change the target speed curve, a temperature sensor and a power supply voltage detection circuit are required, which causes a problem of increasing the number of parts.

【0011】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、制御対象であるVCMのパラメータ変
動要因に対して、制御対象の能力を最大限に発揮し、な
おかつ安定に制御できるシーク制御方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and seek control that maximizes the ability of the controlled object and stably controls it against the parameter variation factor of the controlled object VCM. The purpose is to provide a method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項1に係るシーク制御方法は、ボイスコイルモータ
を用いてヘッド等の被制御体を移動させて位置決めを行
なうシーク動作において、ボイスコイルモータのパラメ
ータを加速状態にあるときに測定し、その測定結果をも
とに予め設定した減速電流モデルに近づけるよう減速制
御を行なうことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a seek control method according to a first aspect of the present invention is directed to a seek operation for moving a controlled object such as a head using a voice coil motor to perform positioning. It is characterized in that the parameters of the motor are measured while in an acceleration state, and deceleration control is performed so as to approach a preset deceleration current model based on the measurement result.

【0013】請求項2に係る制御方法は、ボイスコイル
モータの加速時の電流の過渡状態から減速時の電流の過
渡状態を予測することを特徴とする。
A control method according to a second aspect of the present invention is characterized by predicting a current transient state during deceleration from a current transient state during acceleration of the voice coil motor.

【0014】請求項3に係る制御方法は、ボイスコイル
モータの加速時の加速度に所定の係数を乗じて減速加速
度を予測するとともに、加速時の加速度と減速時の加速
度とに基づいて加速時の加速度と減速時の加速度との比
である前記係数を決定することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the acceleration during acceleration of the voice coil motor is multiplied by a predetermined coefficient to predict the deceleration acceleration, and the acceleration during acceleration and the acceleration during deceleration are calculated based on the acceleration during acceleration. It is characterized in that the coefficient, which is a ratio between the acceleration and the acceleration during deceleration, is determined.

【0015】[0015]

【作用】請求項1に係るシーク制御方法は、ボイスコイ
ルモータのパラメータを加速状態にあるときに測定し、
その測定結果をもとに予め設定した減速電流モデルに近
づけるよう減速制御を行なうので、ボイスコイルモータ
のパラメータ変動が生じても、変動したパラメータに応
じて最適な減速・停止制御を行なうことができ、高速か
つ安定したシーク動作が可能となる。
In the seek control method according to the first aspect, the parameters of the voice coil motor are measured in the acceleration state,
Since the deceleration control is performed based on the measurement results so that it approaches the preset deceleration current model, even if the voice coil motor parameter changes, the optimum deceleration / stop control can be performed according to the changed parameter. It enables high-speed and stable seek operation.

【0016】請求項2に係るシーク制御方法は、ボイス
コイルモータの加速時の電流の過渡状態から減速時の電
流の過渡状態を予測して、減速時の動作を制御する。
A seek control method according to a second aspect of the present invention predicts the transient state of the current during deceleration from the transient state of the current during acceleration of the voice coil motor, and controls the operation during deceleration.

【0017】請求項3に係るシーク制御方法は、ボイス
コイルモータの加速時の加速度からボイスコイルモータ
の位置によるトルク定数変動とボイスコイルモータの電
流方向によるトルク定数差を考慮して、減速時の加速度
を予測して、シーク制御を行なう。
A seek control method according to a third aspect of the present invention considers a torque constant variation due to the position of the voice coil motor and a torque constant difference due to the current direction of the voice coil motor from the acceleration during acceleration of the voice coil motor, and considers the torque constant difference during deceleration. Predict acceleration and perform seek control.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。この発明に係るシーク制御方法は、制御対
象であるVCMのパラメータを加速状態にあるときに測
定し、その測定結果をもとに予め設定した減速電流モデ
ルに近づけるよう減速制御を行なうものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The seek control method according to the present invention measures the parameters of the VCM to be controlled when the vehicle is in the accelerating state, and performs deceleration control so as to approach a preset deceleration current model based on the measurement result.

【0019】図3に示すような最大加速、最大減速の制
御量を出力して、目標トラックに到達した時に制御対象
であるヘッドの速度が零であれば、最もシーク時間の短
い制御が可能であるが、この制御方法では、図3中の符
号Cで示す減速開始点のタイミングのみが唯一制御でき
るだけであり、制御対象の変動に対してこのような制御
を実現するのは困難である。
If the speed of the head to be controlled is zero when the control amount for maximum acceleration and maximum deceleration as shown in FIG. 3 is output and the target track is reached, control with the shortest seek time is possible. However, in this control method, only the timing of the deceleration start point indicated by the symbol C in FIG. 3 can be controlled only, and it is difficult to realize such control with respect to the fluctuation of the controlled object.

【0020】そこで、最大加速,最大減速を行なうが、
目標トラック近傍においては、線形速度制御を行ない、
安定に制御できる範囲で、できる限り線形速度制御を行
なう時間を短くすることが望ましい。したがって、図4
に示す制御モデルを想定し、これに近づける制御を行な
う。
Therefore, although maximum acceleration and maximum deceleration are performed,
In the vicinity of the target track, linear speed control is performed,
It is desirable to shorten the time for performing linear velocity control as much as possible within the range where stable control is possible. Therefore, FIG.
Assuming the control model shown in (1), control is performed to approximate it.

【0021】図4はこの発明に係るシーク方法でシーク
中の各部の波形を示したもので、同図(a)は制御量、
(b)はVCM電流、(c)はVCM速度を示す。図4
(a)の制御量に対して、VCMの電流は図4(b)に
示すように大きく6つの領域に分けられる。 領域1:加速電流過渡領域(VCM電流が最大加速電流
に達するまでの領域) 領域2:最大加速領域(VCMに最大加速電流が流れて
いる領域) 領域3:減速電流過渡領域(VCM電流が最大加速電流
から最大減速電流に達するまでの領域) 領域4:最大減速領域(VCMに最大減速電流が流れて
いる領域) 領域5:線形速度制御領域(VCMが最大減速電流より
少ない制御電流によって速度制御がなされている領域) 領域6:セトリング制御領域(位置フィードバック制御
によって目標トラック上に停止するまでの領域)
FIG. 4 shows the waveform of each part during seek by the seek method according to the present invention. FIG. 4 (a) shows the control amount,
(B) shows the VCM current, and (c) shows the VCM speed. Figure 4
With respect to the control amount of (a), the VCM current is roughly divided into six regions as shown in FIG. 4 (b). Area 1: Acceleration current transition area (area until VCM current reaches maximum acceleration current) Area 2: Maximum acceleration area (area where maximum acceleration current flows in VCM) Area 3: Deceleration current transition area (maximum VCM current) Area from acceleration current to maximum deceleration current) Area 4: Maximum deceleration area (area where maximum deceleration current flows in VCM) Area 5: Linear speed control area (VCM speed control with control current less than maximum deceleration current) Area 6): Settling control area (area until stop on the target track by position feedback control)

【0022】よって、領域1と領域2の加速領域におい
てVCMパラメータを測定し、減速開始点Cおよび線形
速度制御開始点Dおよび領域5における目標速度を決定
する。
Therefore, the VCM parameters are measured in the acceleration regions of the regions 1 and 2, and the deceleration start point C, the linear velocity control start point D, and the target velocity in the region 5 are determined.

【0023】まず、VCM電流の挙動を表現するパラメ
ータの決定について簡便な実施例を示す。図4(b)に
示す領域1において、図4(a)に示す制御量が最大加
速制御量をVCM駆動回路8に与えると、VCM駆動回
路8は電源電圧で制限される定電圧をVCMコイル両端
に印加する(図5(a)に示す等価回路参照)。VCM
電流は、コイルに流れる電流がインダクタンスLの影響
で一次遅れを生ずると考えると(説明を容易にするため
逆起電圧による影響がないものと仮定している)、図5
(b)に示す波形となり、VCM電流i(t)は数2で
表現される。
First, a simple example will be shown for determining the parameter expressing the behavior of the VCM current. In the region 1 shown in FIG. 4B, when the control amount shown in FIG. 4A gives the maximum acceleration control amount to the VCM drive circuit 8, the VCM drive circuit 8 supplies a constant voltage limited by the power supply voltage to the VCM coil. It is applied to both ends (see the equivalent circuit shown in FIG. 5A). VCM
Assuming that the current flowing through the coil causes a first-order lag due to the influence of the inductance L (it is assumed that there is no influence due to the back electromotive force for ease of explanation), FIG.
The waveform is as shown in (b), and the VCM current i (t) is expressed by Equation 2.

【0024】[0024]

【数2】 [Equation 2]

【0025】この数2を離散式で表すと、図5(b)に
示すようにサンプル番号をn,サンプル周期をΔtとす
れば、数3のように表すことができる。
When this equation 2 is represented by a discrete expression, it can be represented as equation 3 when the sample number is n and the sampling period is Δt as shown in FIG. 5B.

【0026】[0026]

【数3】 [Equation 3]

【0027】数3で示されたAおよびBを決定すれば、
電源電圧と、VCMコイルインダクタンスLと、VCM
コイル抵抗R、および、VCM駆動回路7の内部抵抗に
よる影響で、VCM電流が図4(b)の領域3の減速電
流領域において、どのような挙動を示すか予測できる。
このAおよびBの決定方法は種々考えられるが、簡単に
はin−2,in−1,inを測定して、数4で表され
る計算を行なうことで求められる。
If A and B shown in the equation 3 are determined,
Power supply voltage, VCM coil inductance L, VCM
By the influence of the coil resistance R and the internal resistance of the VCM drive circuit 7, it is possible to predict how the VCM current will behave in the deceleration current region of the region 3 of FIG. 4B.
Although various methods of determining A and B are conceivable, they can be easily obtained by measuring in-2, in-1, in and performing the calculation represented by Formula 4.

【0028】[0028]

【数4】 [Equation 4]

【0029】なお、in−2,in−1,inの測定
は、VCM電流をA/D変換することで容易に実現でき
る。また、VCMのトルク定数および慣性に関するパラ
メータは、単位電流当りの加速度として表現でき、簡便
な実施例として、VCM軸受の粘性抵抗およびVCMに
働くフレキシブルワイヤの力やディスク回転による空気
の流れによる力を無視すると、図4(b)の領域2にお
いて、定電流駆動しているVCMは、等加速度運動を行
なっているから、図6に示すように、等間隔Tpで配置
されたトラック番号をTn,Tn+1,Tn+2とする
と、TnとTn+1の間を通過するのに要した時間t1
と、Tn+1とTn+2の間を通過するのに要した時間
t2から、図4(b)の領域2におけるVCMの最大加
速度αmaxは数5として求まる。
The measurement of in-2, in-1, and in can be easily realized by A / D converting the VCM current. Further, the parameters relating to the torque constant and inertia of the VCM can be expressed as an acceleration per unit current, and as a simple example, the viscous resistance of the VCM bearing, the force of the flexible wire acting on the VCM, and the force of the air flow due to the disk rotation are used. Ignoring this, in the area 2 of FIG. 4B, the constant current driving VCM is performing uniform acceleration motion, so as shown in FIG. 6, the track numbers arranged at equal intervals Tp are Tn, Assuming Tn + 1 and Tn + 2, the time t1 required to pass between Tn and Tn + 1
Then, from the time t2 required to pass between Tn + 1 and Tn + 2, the maximum acceleration αmax of the VCM in the region 2 of FIG.

【0030】[0030]

【数5】 [Equation 5]

【0031】通過するのに要した時間t1およびt2
は、図1のトラック通過パルス11aの間隔を測定する
手段によって容易に実現できる。このαmaxを定電流
駆動状態の電流値で割った値が単位電流当りの加速度α
となる。
Times t1 and t2 required to pass
Can be easily realized by the means for measuring the interval between the track passing pulses 11a in FIG. The value obtained by dividing this αmax by the current value in the constant current drive state is the acceleration α per unit current.
Becomes

【0032】以上、図4(b)の領域1においてVCM
電流の挙動を表現するパラメータAおよびBを決定し、
その後VCM電流が最大加速電流になったら、図4
(b)の領域2において最大加速度αmaxと単位電流
加速度αを決定する一実施例を示した。
As described above, the VCM in the area 1 of FIG.
Determine the parameters A and B expressing the behavior of the current,
After that, when the VCM current reaches the maximum acceleration current, FIG.
An example of determining the maximum acceleration αmax and the unit current acceleration α in the region 2 of (b) has been shown.

【0033】次に、図4(b)の最大加速領域2におい
て最大加速度αmaxと単位電流加速度αを決定後、図
4(b)に示す制御モデルで制御した場合の線形速度制
御領域5を通過中に移動する距離X5と、最大減速領域
4から線形速度制御領域5に突入する速度V4を予測す
る一実施例を示す。
Next, after the maximum acceleration αmax and the unit current acceleration α are determined in the maximum acceleration region 2 of FIG. 4B, the linear velocity control region 5 when controlled by the control model shown in FIG. 4B is passed. An example of predicting the distance X5 moving in and the speed V4 entering the linear speed control area 5 from the maximum deceleration area 4 will be shown.

【0034】ここで、制御モデルとしてはいろいろ考え
られるが簡便な制御モデルとして、図4(b)に示すよ
うに領域5からセトリング制御領域6に突入後、目標ト
ラックまでの距離をX6、突入速度をV5とし、領域5
の線形速度制御を行なう時間をt5、領域5の線形速度
制御を行なっている制御電流を最大加速電流Imaxの
符号が反対で絶対値が1/2である−1/2Imaxと
する。なお、制御モデルは安定に制御できる範囲のもの
であれば、これに限らない。この制御モデルで制御した
場合のX5およびV4は、数6として求まる。
Although various control models can be considered, as a simple control model, as shown in FIG. 4B, after entering the settling control area 6 from the area 5, the distance to the target track is X6, and the entry speed is To V5, area 5
The time for performing the linear velocity control of is the time t5, and the control current for performing the linear velocity control in the region 5 is -1 / 2Imax, which has the opposite sign of the maximum acceleration current Imax and the absolute value of 1/2. Note that the control model is not limited to this as long as it is within a range in which stable control is possible. X5 and V4 in the case of controlling with this control model can be obtained as Expression 6.

【0035】[0035]

【数6】 [Equation 6]

【0036】ここで先に求めた最大加速度αmaxを使
っているが、VCMに絶対値が等しい加速電流と減速電
流を流した場合、VCMの位置によるトルク定数変動や
VCMの電流方向によるトルク定数差等があり、加速の
加速度と減速の加速度の絶対値は等しいとは言えない。
そこで、αmaxに前記トルク定数変動要因を考慮した
係数を乗じてαdmaxとして用いれば、X5,V4の
予測精度はより向上する。
Although the maximum acceleration αmax previously obtained is used here, when an acceleration current and a deceleration current whose absolute values are equal to each other are applied to the VCM, the torque constant changes depending on the VCM position and the torque constant difference depending on the VCM current direction. Therefore, the absolute values of acceleration and deceleration cannot be said to be equal.
Therefore, if αmax is multiplied by a coefficient in consideration of the torque constant variation factor and used as αdmax, the prediction accuracy of X5 and V4 is further improved.

【0037】以上、図4(b)の領域2において、線形
速度制御領域5を通過中に移動する距離X5と、最大減
速領域4から線形速度制御領域5に突入する速度V4を
予測する一実施例を示した。
As described above, in the area 2 of FIG. 4B, the distance X5 traveled while passing through the linear speed control area 5 and the speed V4 at which the maximum deceleration area 4 enters the linear speed control area 5 are predicted. An example was given.

【0038】次に、図4(b)の領域2においてX5と
V4を決定後、最適な減速開始点Cを決定するための一
実施例を示す。今、図4(b)の領域2においてX5と
V4を決定後、移動開始から現在までの移動距離X2と
現在の速度V2は、従来技術の説明で示した手法で知る
ことが可能である。現在時刻を減速開始点Cの時間であ
るとし、現在から領域3、領域4を経た後、線形速度制
御領域5に突入する時の位置および速度の予測計算を行
なう。
Next, an embodiment for determining the optimum deceleration start point C after determining X5 and V4 in the area 2 of FIG. 4B will be described. Now, after determining X5 and V4 in the area 2 of FIG. 4B, the moving distance X2 from the start of movement to the present time and the current speed V2 can be known by the method described in the description of the related art. It is assumed that the current time is the time of the deceleration start point C, and the predicted calculation of the position and speed at the time of entering the linear speed control region 5 after passing through the regions 3 and 4 from the present time is performed.

【0039】まず、現在時刻が減速開始点Cの時間であ
るとして、領域3に突入し、領域3を通過するのに要す
る時間t3は、図4(b)に示すように、VCM電流が
最大加速電流Imaxから、符号が反対で絶対値が等し
い−Imaxになるまでの時間である。t3を求める簡
便な方法は、逆起電圧を無視して先に求めたVCM電流
の挙動を表現するパラメータA,Bを使い、数7に示す
繰り返し演算を行ない、−Imax≧Inになるnを求
めれば、nサンプル時間後に電流は−Imaxに達する
ことになる。
First, assuming that the current time is the time of the deceleration start point C, the time t3 required to enter the area 3 and pass through the area 3 is the maximum VCM current as shown in FIG. 4 (b). It is a time from the acceleration current Imax to −Imax having opposite signs and equal absolute values. A simple method for obtaining t3 is to use the parameters A and B expressing the behavior of the VCM current previously obtained by ignoring the back electromotive force, perform the repetitive calculation shown in Formula 7, and set n to −Imax ≧ In. If found, the current will reach -Imax after n sample times.

【0040】[0040]

【数7】 [Equation 7]

【0041】よって、領域3を通過するのに要する時間
t3は、数8となる。
Therefore, the time t3 required to pass through the region 3 is given by the equation 8.

【0042】[0042]

【数8】 [Equation 8]

【0043】また、領域3を通過中に移動する距離X3
および領域3を通過後の速度V3は数9となる。
Further, the distance X3 moved while passing through the area 3
And the velocity V3 after passing through the region 3 is given by the equation 9.

【0044】[0044]

【数9】 [Equation 9]

【0045】ここで、V/Rおよびτは、数10で求め
られる。
Here, V / R and τ are obtained by the equation 10.

【0046】[0046]

【数10】 [Equation 10]

【0047】ここで求めた領域3を通過後の速度V3
で、領域4に突入し、領域4に突入してからnサンプル
後の移動距離X4(n)と移動中の速度V4(n)は、
数11の漸化式で表される。
Speed V3 after passing through the area 3 obtained here
Then, after entering the area 4 and n samples after entering the area 4, the moving distance X4 (n) and the moving speed V4 (n) are
It is expressed by the recurrence formula of Expression 11.

【0048】[0048]

【数11】 [Equation 11]

【0049】この繰り返し演算を数12の関係が成立す
るまでnを増やしていく。
This iterative calculation is performed by increasing n until the relation of equation 12 is established.

【0050】[0050]

【数12】 [Equation 12]

【0051】数12の関係式が成立した時のV4(n)
の値が、先に求めたV4より小さければ、まだ領域2の
最大加速を続ける。つまり、まだ最大減速点Cではない
ことがわかる。また、X4(1),V4(1),X4
(2),V4(2)……の繰り返し計算中にV4(n)
≦V4となるようであれば、最大加速を続ける。
V4 (n) when the relational expression of Expression 12 is established
If the value of is smaller than the previously obtained V4, the maximum acceleration of the region 2 is still continued. That is, it is understood that the maximum deceleration point C is not yet reached. Also, X4 (1), V4 (1), X4
During the repeated calculation of (2), V4 (2) ... V4 (n)
If ≦ V4, maximum acceleration is continued.

【0052】このようにして、領域2において最大加速
を続けながら、以上の計算を行なうと、やがてV4
(n)がV4に等しいか、それより大きくなる。その
時、制御量を図4(a)に示すように最大減速制御量−
Umaxにし、減速制御を開始する。つまりこの時点が
電流モデルに近づける最適な減速開始点Cである。
In this way, if the above calculation is performed while continuing the maximum acceleration in the region 2, V4 will eventually be obtained.
(N) becomes equal to or larger than V4. At this time, the control amount is the maximum deceleration control amount − as shown in FIG.
Set to Umax and start deceleration control. That is, this time point is the optimum deceleration start point C that approaches the current model.

【0053】また、X3,V3,X4(n),V4
(n)の計算式中に用いたαmaxおよびαについても
先に述べたVCMの位置によるトルク定数変動やVCM
の電流方向によるトルク定数差を補正する係数をαma
xおよびαに乗ずることによって予測精度は向上する。
以上、図4(b)の領域2において、最適な減速開始点
Cを決定する一実施例を示した。
Further, X3, V3, X4 (n), V4
Also regarding αmax and α used in the calculation formula of (n), the torque constant variation and VCM depending on the position of VCM described above
Is a coefficient for correcting the torque constant difference depending on the current direction of
The prediction accuracy is improved by multiplying x and α.
In the above, one example of determining the optimum deceleration start point C in the area 2 of FIG. 4B has been shown.

【0054】次に、制御量を最大減速に切り替え、領域
3に突入後、VCM電流が最大減速電流に達するまで待
つ。そして、VCM電流が最大減速電流に達し、領域4
に突入後、図4(a)に示す線形速度制御開始点Dを決
定する一実施例を示す。まず、現在位置からセトリング
制御領域6に突入するまでの距離XTは、数13で表さ
れる。
Next, the control amount is switched to the maximum deceleration, and after entering the region 3, it waits until the VCM current reaches the maximum deceleration current. Then, the VCM current reaches the maximum deceleration current, and the area 4
An example in which the linear speed control start point D shown in FIG. First, the distance XT from the current position to the entry into the settling control area 6 is expressed by Expression 13.

【0055】[0055]

【数13】 [Equation 13]

【0056】線形速度制御領域5において、距離XTで
の目標速度VTは、制御モデルより−1/2αmaxの
等加速度で制御することから、数14で与えられる。
In the linear velocity control area 5, the target velocity VT at the distance XT is given by the equation 14 since the target velocity VT at the distance XT is controlled by the uniform acceleration of -1 / 2αmax from the control model.

【0057】[0057]

【数14】 [Equation 14]

【0058】速度制御を比例制御のみで行なった場合、
速度フィードバックゲインをKvとし、制御量uは数1
5となる。
When the speed control is performed only by the proportional control,
The velocity feedback gain is Kv, and the controlled variable u is
It becomes 5.

【0059】[0059]

【数15】 [Equation 15]

【0060】図4(a)に示すように、領域5において
制御量uは最大減速制御量−Umaxの1/2を制御モ
デルとして考えているから、数16に示す関係となった
時が、線形速度制御の開始点Dである。
As shown in FIG. 4 (a), the control amount u in the region 5 is considered to be 1/2 of the maximum deceleration control amount-Umax as a control model. It is the starting point D of the linear speed control.

【0061】[0061]

【数16】 [Equation 16]

【0062】また、速度制御を比例制御のみで行なった
場合を示したが、積分制御を加えてもよい。また、目標
速度VTの計算中に用いたαmaxについても、先に述
べたVCMの位置によるトルク定数変動やVCMの電流
方向によるトルク定数差を補正する係数をαmaxに乗
じてもよい。また、この係数については、領域4を通過
中に、前述の加速中の最大加速度αmaxを求めたのと
同様の手法で、減速の最大加速度を求めることにより、
VCMの電流方向によるトルク定数差に関する係数を更
新することも可能である。以上、領域4において線形速
度制御開始点Dを決定する一実施例を示した。
Although the case where the speed control is performed only by the proportional control is shown, the integral control may be added. Also, as for αmax used during the calculation of the target speed VT, αmax may be multiplied by a coefficient for correcting the torque constant variation depending on the position of the VCM and the torque constant difference depending on the current direction of the VCM described above. Regarding this coefficient, by obtaining the maximum deceleration acceleration by the same method as the above-mentioned maximum acceleration αmax during acceleration while passing through the region 4,
It is also possible to update the coefficient relating to the torque constant difference depending on the VCM current direction. The example of determining the linear speed control start point D in the region 4 has been described above.

【0063】次に、線形速度制御開始点Dで、領域5に
突入後は、従来技術のところで説明したのと同様、前述
の数14で与えられるVTを目標速度とする速度フィー
ドバック制御を行ない、XT=0となった時点で、セト
リング制御領域6に突入し、位置フィードバック制御に
よって目標トラック上に停止させる。以上で、本発明に
よるシーク制御の実施例を示した。
Next, at the linear speed control start point D, after entering the area 5, speed feedback control is performed with the target speed being VT given by the above-mentioned equation 14, as described in the prior art. When XT = 0, the settling control region 6 is entered, and the position feedback control is performed to stop on the target track. The example of the seek control according to the present invention has been described above.

【0064】また、前述した実施例では、図4に示した
制御モデルで説明を行なったが、シク距離が長くなった
場合は、図7に示した制御モデルにも適用できる。前述
した実施例において、最大加速領域2を通過中に最適な
減速開始点Cの決定を行なう中で、現在速度が予め定め
られた最高速度Vmaxに等しいかもしくは越えたら制
御量を0にし、減速電流過渡領域3のVCM電流初期値
を0から始めるようにする以外は全て同様に扱える。
Further, in the above-mentioned embodiment, the control model shown in FIG. 4 has been described, but when the seek distance becomes long, the control model shown in FIG. 7 can be applied. In the above-described embodiment, while determining the optimum deceleration start point C while passing through the maximum acceleration region 2, when the current speed is equal to or exceeds the predetermined maximum speed Vmax, the control amount is set to 0 and the deceleration is performed. All can be handled in the same manner except that the VCM current initial value in the current transient region 3 is started from zero.

【0065】また、シーク距離が短い場合は、図8に示
した制御モデルのように、予め制御量の最大値Umax
を低く設定して、同様に扱える。
When the seek distance is short, the maximum value Umax of the controlled variable is previously set as in the control model shown in FIG.
Can be set lower and treated in the same way.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係るシー
ク制御方法は、加速時にボイスコイルモータのパラメー
タを測定し、その測定結果に基づいて予め設定した電流
モデルに近づけるよう減速・停止時の制御を行なうの
で、個々のVCMのトルク定数のバラツキ、トルク定数
の位置による変動、トルク定数の電流方向による差、V
CMコイル巻線抵抗の温度による変動、電源電圧変動に
対して、安定かつ最適なシーク制御が行なえる。なお、
ボイスコイルモータの加速時の電流の過渡状態から減速
時の電流の過渡状態を予測することで、従来のサーボ制
御装置の構造を変更することなく、前記パラメータ変動
に対して、安定かつ最適なシーク制御が行なえる。ま
た、加速時の加速度と減速時の加速度とに基づいて加速
時の加速度と減速時の加速度との比である係数を決定す
ることで、予測精度を向上させることができる。
As described above, the seek control method according to the present invention measures the parameters of the voice coil motor at the time of acceleration and controls at the time of deceleration / stop so as to approach the preset current model based on the measurement result. Therefore, the variation of the torque constant of each VCM, the fluctuation of the torque constant depending on the position, the difference of the torque constant depending on the current direction, the V
Stable and optimum seek control can be performed against fluctuations in CM coil winding resistance due to temperature and fluctuations in power supply voltage. In addition,
By predicting the transient state of the current during deceleration from the transient state of the current during acceleration of the voice coil motor, it is possible to seek a stable and optimal seek against the above parameter fluctuations without changing the structure of the conventional servo control device. You can control. In addition, the prediction accuracy can be improved by determining the coefficient that is the ratio of the acceleration during acceleration and the acceleration during deceleration based on the acceleration during acceleration and the acceleration during deceleration.

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

【図1】磁気ディスク装置にヘッド位置決めサーボ装置
のブロック構成図
FIG. 1 is a block configuration diagram of a head positioning servo device in a magnetic disk device.

【図2】従来の制御方法におけるシーク中の各部の波形
FIG. 2 is a waveform diagram of each part during seek in the conventional control method.

【図3】最大加速・最大減速によるシーク中の各部の波
形図
[Figure 3] Waveform diagram of each part during seek by maximum acceleration and maximum deceleration

【図4】この発明に係るシーク方法でシーク中の各部の
波形図
FIG. 4 is a waveform diagram of each part during seek by the seek method according to the present invention.

【図5】VCM電流の加速電流の過渡領域波形FIG. 5: Transient region waveform of VCM current acceleration current

【図6】VCM加速度算出のための説明図FIG. 6 is an explanatory diagram for calculating VCM acceleration.

【図7】シーク距離が長い場合のシーク中の各部の波形
FIG. 7: Waveform diagram of each part during seek when the seek distance is long

【図8】シーク距離が短い場合のシーク中の各部の波形
FIG. 8 is a waveform diagram of each part during seek when the seek distance is short.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…位置決めサーボ装置、2…CPU、4…位相補償回
路、7…位置−速度変換回路、8…VCM駆動回路、9
…ボイスコイルモータ(VCM)、10…位置検出回
路、11…トラック通過パルス発生回路。
1 ... Positioning servo device, 2 ... CPU, 4 ... Phase compensation circuit, 7 ... Position-speed conversion circuit, 8 ... VCM drive circuit, 9
... Voice coil motor (VCM), 10 ... Position detecting circuit, 11 ... Track passing pulse generating circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ボイスコイルモータを用いてヘッド等の
被制御体を移動させて位置決めを行なうシーク動作にお
いて、ボイスコイルモータのパラメータを加速状態にあ
るときに測定し、その測定結果をもとに予め設定した減
速電流モデルに近づけるよう減速制御を行なうことを特
徴とするシーク制御方法。
1. In a seek operation in which a voice coil motor is used to move a controlled object such as a head to perform positioning, the parameters of the voice coil motor are measured when in an accelerating state, and based on the measurement results. A seek control method, wherein deceleration control is performed so as to approach a preset deceleration current model.
【請求項2】 前記ボイスコイルモータの加速時の電流
の過渡状態から減速時の電流の過渡状態を予測すること
を特徴とする請求項1記載のシーク制御方法。
2. The seek control method according to claim 1, wherein the transient state of the current during deceleration is predicted from the transient state of the current during acceleration of the voice coil motor.
【請求項3】 前記ボイスコイルモータの加速時の加速
度に所定の係数を乗じて減速加速度を予測するととも
に、加速時の加速度と減速時の加速度とに基づいて加速
時の加速度と減速時の加速度との比である前記係数を決
定することを特徴とする請求項1記載のシーク制御方
法。
3. The acceleration during acceleration of the voice coil motor is multiplied by a predetermined coefficient to predict deceleration acceleration, and the acceleration during acceleration and the acceleration during deceleration are based on the acceleration during acceleration and the acceleration during deceleration. 2. The seek control method according to claim 1, wherein the coefficient, which is a ratio with
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7333292B2 (en) 2005-01-28 2008-02-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Seek servo control method for adapting to supply voltage variation and disk drive using the same

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