JPH0689516A - 直接アクセス記憶装置とその動作方法 - Google Patents
直接アクセス記憶装置とその動作方法Info
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- JPH0689516A JPH0689516A JP4245290A JP24529092A JPH0689516A JP H0689516 A JPH0689516 A JP H0689516A JP 4245290 A JP4245290 A JP 4245290A JP 24529092 A JP24529092 A JP 24529092A JP H0689516 A JPH0689516 A JP H0689516A
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- Japan
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- position data
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
Landscapes
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 迅速な整定時間を有する直接アクセス記憶装
置を得ること 【構成】 直接アクセス記憶装置１０と、ヘッド２２の
位置アクチュエータ２４へのエネルギを制御する回路出
力が、媒体１２からの順次位置誤差信号の受信時の合間
に変化される動作方法を提供する。次の位置誤差信号を
待機せずに、少なくとも電流の位置と、ヘッド速度が所
望速度と一致する時に所望されるヘッド位置とに基づい
て計算される。スイッチングの最適時間が推定され、所
望位置に対する所定速度及び所定オフセット達成のため
に要求されるエネルギが計算され、それに従って動作が
行われる。エネルギ量は推定時間に準じた時間において
再変化する。所定速度及び所定オフセットはトラックフ
ォローイングコントローラの要求に応じてゼロ又はゼロ
以外の数値をとる。
置を得ること 【構成】 直接アクセス記憶装置１０と、ヘッド２２の
位置アクチュエータ２４へのエネルギを制御する回路出
力が、媒体１２からの順次位置誤差信号の受信時の合間
に変化される動作方法を提供する。次の位置誤差信号を
待機せずに、少なくとも電流の位置と、ヘッド速度が所
望速度と一致する時に所望されるヘッド位置とに基づい
て計算される。スイッチングの最適時間が推定され、所
望位置に対する所定速度及び所定オフセット達成のため
に要求されるエネルギが計算され、それに従って動作が
行われる。エネルギ量は推定時間に準じた時間において
再変化する。所定速度及び所定オフセットはトラックフ
ォローイングコントローラの要求に応じてゼロ又はゼロ
以外の数値をとる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直接アクセス記憶装置
（ＤＡＳＤ’Ｓ）に関し、例えば、磁気ディスクドライ
ブのようなサーボシステム動作位置決めアクチュエータ
を有する装置に関する。
（ＤＡＳＤ’Ｓ）に関し、例えば、磁気ディスクドライ
ブのようなサーボシステム動作位置決めアクチュエータ
を有する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】直接アクセス記憶装置、特に磁気記憶装
置における最近の技術的進歩は、極めて増大した記憶密
度を有している。これによって、より小径のディスクを
有する新たな記憶装置が、より大量の情報を保持するこ
とができる。
置における最近の技術的進歩は、極めて増大した記憶密
度を有している。これによって、より小径のディスクを
有する新たな記憶装置が、より大量の情報を保持するこ
とができる。
【０００３】従来の技術において周知であるように、情
報を含む磁気ディスクは円形のトラックを有している。
一つ以上のディスクは、モータによって回転させられる
スタックを形成する。読み／書きヘッドは、ディスク表
面に近接対面状態で配置されており、これによって、デ
ジタル情報がトラック上に記憶され、又そこから読み取
られることができる。ディスクの表面は一般にセクター
に分割されている。各セクター毎に、各トラックは、特
定のトラック及びセクターを識別する情報を記憶するの
に用いられる領域を有している。この情報が読み／書き
ヘッドによって検出され、次いで読み／書きエレクトロ
ニクスによって処理され、デコーダがディスクから読み
取られたデータの流れにおいてインターレースされる誤
差信号を生成する。これは、セクターサーボアーキテク
チュアを有するディスクファイルの場合の例である。専
用サーボにおいて、全ての位置情報は、単一のディスク
表面に記憶されるが、他の全てのディスク表面はデータ
情報のみを有している。データ表面は、サーボヘッドと
任意のデータヘッドとの間でオフセットを処理するため
に、通常は環状データ帯域のエッジにおいて、多少の位
置情報トラックを有する場合もある。
報を含む磁気ディスクは円形のトラックを有している。
一つ以上のディスクは、モータによって回転させられる
スタックを形成する。読み／書きヘッドは、ディスク表
面に近接対面状態で配置されており、これによって、デ
ジタル情報がトラック上に記憶され、又そこから読み取
られることができる。ディスクの表面は一般にセクター
に分割されている。各セクター毎に、各トラックは、特
定のトラック及びセクターを識別する情報を記憶するの
に用いられる領域を有している。この情報が読み／書き
ヘッドによって検出され、次いで読み／書きエレクトロ
ニクスによって処理され、デコーダがディスクから読み
取られたデータの流れにおいてインターレースされる誤
差信号を生成する。これは、セクターサーボアーキテク
チュアを有するディスクファイルの場合の例である。専
用サーボにおいて、全ての位置情報は、単一のディスク
表面に記憶されるが、他の全てのディスク表面はデータ
情報のみを有している。データ表面は、サーボヘッドと
任意のデータヘッドとの間でオフセットを処理するため
に、通常は環状データ帯域のエッジにおいて、多少の位
置情報トラックを有する場合もある。
【０００４】位置誤差信号（ＰＥＳ）は、アクチュエー
タの位置を制御するようにサーボ制御ループにおいて使
用され、アクチュエータの上に読み／書きヘッドが載置
されている。サーボ制御システムに好適な入力を与える
と、位置アクチュエータは特定のトラックに向けられ
る。位置アクチュエータが一旦そのトラックを見つける
と、トラックをフォロー（追従）するように指示され
る。
タの位置を制御するようにサーボ制御ループにおいて使
用され、アクチュエータの上に読み／書きヘッドが載置
されている。サーボ制御システムに好適な入力を与える
と、位置アクチュエータは特定のトラックに向けられ
る。位置アクチュエータが一旦そのトラックを見つける
と、トラックをフォロー（追従）するように指示され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】全体のディスクサイズ
は減少しているので、位置誤差信号は、ディスクの全領
域の増加傾向のパーセンテージを占めており、これによ
って、有効データ記憶密度を減少させている。さらに、
ディスクサイズが減少するにつれて、所望のトラック及
びセクターに対するより迅速なアクセス時間を確保する
ことが理論的に可能である。しかしながら、最高可能記
憶密度を保持するために、位置誤差信号情報を含む領域
の数が減少するならば、より迅速なアクセス時間の利点
が失われる。より迅速なアクセス時間のロスは、従来の
技術のシステムが、読み／書きヘッドを位置決めするア
クチュエータに供給されるべきエネルギ量を再計算する
ために、新たな位置誤差信号情報が得られる迄、待機し
なければならないという事実によって生じる直接的な結
果である。位置誤差信号情報の発生頻度が高くないとと
もに、トラック探索（シーク）における特定の速度プロ
ファイルを満足するのに必要とされるエネルギ量の計算
が、新たな位置誤差信号を受け取った時にのみ実行され
るので、特定トラックのシーク及びフォローイング（追
従）において、従来の技術のシステムは、理論的には可
能であると思われる程、迅速ではなく、また正確でもな
い。整定（セトルアウト）時間（即ち、ターゲットトラ
ックの一定の誤差バンド内にヘッドを定めるための時
間）は、メカニカルな制限よりもむしろ、位置誤差信号
情報を待機することによって限定され、これにより、デ
ータがアクセスされ得る速度を限定する。
は減少しているので、位置誤差信号は、ディスクの全領
域の増加傾向のパーセンテージを占めており、これによ
って、有効データ記憶密度を減少させている。さらに、
ディスクサイズが減少するにつれて、所望のトラック及
びセクターに対するより迅速なアクセス時間を確保する
ことが理論的に可能である。しかしながら、最高可能記
憶密度を保持するために、位置誤差信号情報を含む領域
の数が減少するならば、より迅速なアクセス時間の利点
が失われる。より迅速なアクセス時間のロスは、従来の
技術のシステムが、読み／書きヘッドを位置決めするア
クチュエータに供給されるべきエネルギ量を再計算する
ために、新たな位置誤差信号情報が得られる迄、待機し
なければならないという事実によって生じる直接的な結
果である。位置誤差信号情報の発生頻度が高くないとと
もに、トラック探索（シーク）における特定の速度プロ
ファイルを満足するのに必要とされるエネルギ量の計算
が、新たな位置誤差信号を受け取った時にのみ実行され
るので、特定トラックのシーク及びフォローイング（追
従）において、従来の技術のシステムは、理論的には可
能であると思われる程、迅速ではなく、また正確でもな
い。整定（セトルアウト）時間（即ち、ターゲットトラ
ックの一定の誤差バンド内にヘッドを定めるための時
間）は、メカニカルな制限よりもむしろ、位置誤差信号
情報を待機することによって限定され、これにより、デ
ータがアクセスされ得る速度を限定する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、迅速な
整定時間を有する直接アクセス記憶装置を提供すること
にある。
整定時間を有する直接アクセス記憶装置を提供すること
にある。
【０００７】本発明の他の目的は、整定パフォーマンス
が位置誤差信号情報を受け取られるサンプリング比率
（速度）によって限定されることのない、直接アクセス
記憶装置を提供することにある。
が位置誤差信号情報を受け取られるサンプリング比率
（速度）によって限定されることのない、直接アクセス
記憶装置を提供することにある。
【０００８】本発明のさらに他の目的は、記憶密度が位
置誤差信号情報を搬送する大量のセクターを供給するた
めの必要性によって限定されることのない、直接アクセ
ス記憶装置を提供することにある。
置誤差信号情報を搬送する大量のセクターを供給するた
めの必要性によって限定されることのない、直接アクセ
ス記憶装置を提供することにある。
【０００９】本発明のさらに他の目的は、サーボシステ
ムの位置制御ループにおいて比較的高速能力を有するオ
ンボードのデジタル−アナログ変換器を使用することに
よってパフォーマンスが高められる直接アクセス記憶装
置を提供することにある。
ムの位置制御ループにおいて比較的高速能力を有するオ
ンボードのデジタル−アナログ変換器を使用することに
よってパフォーマンスが高められる直接アクセス記憶装
置を提供することにある。
【００１０】本発明によれば、選択された領域に記録さ
れた位置データを有する記憶媒体と相互作用するように
ヘッドを位置決めするためのサーボループを含んでいる
直接アクセス記憶装置は、ヘッドがこの媒体から位置デ
ータを周期的に得るようにヘッドを位置決めするための
アクチュエータ手段と、媒体からヘッドによって得られ
た位置データを復号し、かつ復号された位置データを供
給するためのデコーディング手段と、前記アクチュエー
タ手段にエネルギを供給するためのドライバ回路と、前
記デコーディング手段から受け取られた前記復号された
位置データによって定義付けられた、前記ヘッドの少な
くとも位置を表わす入力と、前記ヘッドが移動されるべ
き位置を表すデータとに基づいて、前記エネルギを供給
するように前記ドライバ回路を制御するために出力を供
給するためのコントローラと、媒体からの位置データの
受信時の合間に前記コントローラ回路の出力の大きさを
変えるための出力制御手段と、を備えている。
れた位置データを有する記憶媒体と相互作用するように
ヘッドを位置決めするためのサーボループを含んでいる
直接アクセス記憶装置は、ヘッドがこの媒体から位置デ
ータを周期的に得るようにヘッドを位置決めするための
アクチュエータ手段と、媒体からヘッドによって得られ
た位置データを復号し、かつ復号された位置データを供
給するためのデコーディング手段と、前記アクチュエー
タ手段にエネルギを供給するためのドライバ回路と、前
記デコーディング手段から受け取られた前記復号された
位置データによって定義付けられた、前記ヘッドの少な
くとも位置を表わす入力と、前記ヘッドが移動されるべ
き位置を表すデータとに基づいて、前記エネルギを供給
するように前記ドライバ回路を制御するために出力を供
給するためのコントローラと、媒体からの位置データの
受信時の合間に前記コントローラ回路の出力の大きさを
変えるための出力制御手段と、を備えている。
【００１１】本発明によれば、出力制御手段が、位置デ
ータの受信時におけるヘッドの速度を推定するための推
定手段と、ヘッドの実速度が所望の速度に一致する推定
時間を計算するための補間手段と、前記補間手段によっ
て計算された推定時に前記出力の大きさを変化させるた
めのスイッチング手段と、を備えている。
ータの受信時におけるヘッドの速度を推定するための推
定手段と、ヘッドの実速度が所望の速度に一致する推定
時間を計算するための補間手段と、前記補間手段によっ
て計算された推定時に前記出力の大きさを変化させるた
めのスイッチング手段と、を備えている。
【００１２】本発明は、アクチュエータの位置を制御す
るためのサーボシステムを含む直接アクセス記憶装置の
作動方法も含んでおり、このアクチュエータが、記憶媒
体と相互作用する、このアクチュエータに結合されたヘ
ッドを有しており、この記憶媒体が、選択された領域に
記憶されている位置データを有し、本方法は、位置デー
タからヘッドの位置を決定するためのステップと、ヘッ
ドがアクチュエータ手段によって移動されるべき位置を
示す情報を得るステップと、現在位置と、ヘッドが移動
されるべき位置とに基づいてアクチュエータにエネルギ
を供給するためのステップと、ヘッドによる位置データ
の受信時の合間にヘッドに供給されるエネルギ量を変化
させるステップと、を備えている。
るためのサーボシステムを含む直接アクセス記憶装置の
作動方法も含んでおり、このアクチュエータが、記憶媒
体と相互作用する、このアクチュエータに結合されたヘ
ッドを有しており、この記憶媒体が、選択された領域に
記憶されている位置データを有し、本方法は、位置デー
タからヘッドの位置を決定するためのステップと、ヘッ
ドがアクチュエータ手段によって移動されるべき位置を
示す情報を得るステップと、現在位置と、ヘッドが移動
されるべき位置とに基づいてアクチュエータにエネルギ
を供給するためのステップと、ヘッドによる位置データ
の受信時の合間にヘッドに供給されるエネルギ量を変化
させるステップと、を備えている。
【００１３】
【実施例】本発明は、磁気ディスクドライブに関して記
述しているが、本発明が、例えば、光学記憶装置媒体を
用いた装置のような、記憶された位置情報を有する媒介
によって動作するためのサーボ位置決めシステムを含む
任意の直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）へのアプリケ
ーションを有していることは当業者によって理解され
る。
述しているが、本発明が、例えば、光学記憶装置媒体を
用いた装置のような、記憶された位置情報を有する媒介
によって動作するためのサーボ位置決めシステムを含む
任意の直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）へのアプリケ
ーションを有していることは当業者によって理解され
る。
【００１４】
【外１】
【００１５】図１では、典型的な小型の低端部（ローエ
ンド）のセクターサーボＤＡＳＤ１０と、ＤＡＳＤ１０
の制御を行う為の電子モジュールのブロック図が示され
ている。ＤＡＳＤ１０と協働する電子モジュールは、一
般的にはＤＡＳＤ１０のハウジング１１内に位置する回
路ボード（図示されていない）に典型的に配置されてい
る。
ンド）のセクターサーボＤＡＳＤ１０と、ＤＡＳＤ１０
の制御を行う為の電子モジュールのブロック図が示され
ている。ＤＡＳＤ１０と協働する電子モジュールは、一
般的にはＤＡＳＤ１０のハウジング１１内に位置する回
路ボード（図示されていない）に典型的に配置されてい
る。
【００１６】そこに書き込まれるセクターサーボ情報
（位置誤差信号情報）を有する少なくとも一つのディス
ク１２はハウジング１１内にマウントされる。ディスク
１２はベアリング１６を回転するスピンドル１４によっ
て支持される。モータ（図示されていない）は、ディス
ク１２を回転させる。
（位置誤差信号情報）を有する少なくとも一つのディス
ク１２はハウジング１１内にマウントされる。ディスク
１２はベアリング１６を回転するスピンドル１４によっ
て支持される。モータ（図示されていない）は、ディス
ク１２を回転させる。
【００１７】読み／書きヘッド２２は、ベアリング３０
の周りを枢軸的に回転する支持部材２８に取り付けられ
た支持アーム２６を含むアクチュエータ２４によってデ
ィスク１２の表面に近接対面して支持されている。ボイ
スコイル３２を有するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）３
１は、支持部材２８から延出しており、パーマネント磁
石構造体３４によって生成される磁界内に配置されてい
る。ボイスコイル３２に供給される電流は、磁界内のボ
イスコイル３２の位置を変えさせ、これにより支持部材
２８にベアリング３０の回りに回転させ、次いでディス
ク１２に対する読み／書きヘッド２２の放射状の位置を
変えさせる。
の周りを枢軸的に回転する支持部材２８に取り付けられ
た支持アーム２６を含むアクチュエータ２４によってデ
ィスク１２の表面に近接対面して支持されている。ボイ
スコイル３２を有するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）３
１は、支持部材２８から延出しており、パーマネント磁
石構造体３４によって生成される磁界内に配置されてい
る。ボイスコイル３２に供給される電流は、磁界内のボ
イスコイル３２の位置を変えさせ、これにより支持部材
２８にベアリング３０の回りに回転させ、次いでディス
ク１２に対する読み／書きヘッド２２の放射状の位置を
変えさせる。
【００１８】ディスク１２から読み／書きヘッド２２に
よって受け取られた、位置誤差信号情報を含むデータ
と、ディスク１２に記憶された他のデータとは、ライン
３６によってサーボ制御システム３９内の読み／書きヘ
ッドエレクトロニクス３８に伝送される。位置誤差信号
情報は、記憶されたデータの流れから分離され、位置誤
差信号復調器（デモジュレータ）４０に供給される。
よって受け取られた、位置誤差信号情報を含むデータ
と、ディスク１２に記憶された他のデータとは、ライン
３６によってサーボ制御システム３９内の読み／書きヘ
ッドエレクトロニクス３８に伝送される。位置誤差信号
情報は、記憶されたデータの流れから分離され、位置誤
差信号復調器（デモジュレータ）４０に供給される。
【００１９】位置誤差信号情報以外のデータの流れは、
ライン４２を介してインターフェースコントローラ４３
に供給される。このインターフェースコントローラ４３
は、双方向バス４５によって、データ記憶にＤＡＳＤを
使用する、ホストコンピュータ４７に接続される。従っ
て、バス４５とインターフェースコントローラ４３を介
してホストコンピュータ４７から供給されるデータが、
ディスク１２に記憶されるように読み／書きヘッド２２
に供給されることが理解される（このため、ライン３６
も双方向である）。インターフェースコントローラ４３
は、ＳＣＳＩインターフェースのような従来の技術にお
いて周知のいくつかのコントローラのうちのいずれでも
よい。
ライン４２を介してインターフェースコントローラ４３
に供給される。このインターフェースコントローラ４３
は、双方向バス４５によって、データ記憶にＤＡＳＤを
使用する、ホストコンピュータ４７に接続される。従っ
て、バス４５とインターフェースコントローラ４３を介
してホストコンピュータ４７から供給されるデータが、
ディスク１２に記憶されるように読み／書きヘッド２２
に供給されることが理解される（このため、ライン３６
も双方向である）。インターフェースコントローラ４３
は、ＳＣＳＩインターフェースのような従来の技術にお
いて周知のいくつかのコントローラのうちのいずれでも
よい。
【００２０】復調された位置誤差信号情報Ｘ(k) は、デ
モジュレータ４０によって、バス４６を介して、デジタ
ル信号プロセッサ又はサーボ制御補償装置（コンペンセ
ータ）４４に供給される。デモジュレータ４０も、適切
な時に、プロセッサ４４の初期操作として、割り込みラ
イン４８を介してデジタル信号プロセッサ４４に割り込
み信号を供給する。
モジュレータ４０によって、バス４６を介して、デジタ
ル信号プロセッサ又はサーボ制御補償装置（コンペンセ
ータ）４４に供給される。デモジュレータ４０も、適切
な時に、プロセッサ４４の初期操作として、割り込みラ
イン４８を介してデジタル信号プロセッサ４４に割り込
み信号を供給する。
【００２１】デジタル信号プロセッサ４４は、デジタル
制御信号を、バス５２を介して高速スイッチングデジタ
ル−アナログ変換器（ＤＡＣ）５０に供給する。ＤＡＣ
５０は、アナログ信号をアナログパワードライバ５４に
供給し、このアナログパワードライバ５４はライン５６
に沿ってボイスコイル３２へ電流を供給する。
制御信号を、バス５２を介して高速スイッチングデジタ
ル−アナログ変換器（ＤＡＣ）５０に供給する。ＤＡＣ
５０は、アナログ信号をアナログパワードライバ５４に
供給し、このアナログパワードライバ５４はライン５６
に沿ってボイスコイル３２へ電流を供給する。
【００２２】読み／書きヘッド２２は、従来の技術にお
いて周知であるように、ホストコンピュータ４７からの
コマンドに基づいてインターフェースコントローラ４３
から、基準トラック入力バス５８で受け取られた基準ト
ラック情報Ｒ（ｋ）によって特定のトラックに向けられ
る。
いて周知であるように、ホストコンピュータ４７からの
コマンドに基づいてインターフェースコントローラ４３
から、基準トラック入力バス５８で受け取られた基準ト
ラック情報Ｒ（ｋ）によって特定のトラックに向けられ
る。
【００２３】図２では、従来の技術によるデジタル信号
プロセッサ４４の作動が示されている。このシステムは
スタートステップ１００から開始される。ステップ１０
２において、バス５８上のデータがトラックアクセスコ
マンドとして読み取られる。ステップ１０４において
は、減速フラグが加速位置にリセットされる。これは、
従来のトラックアクセス及びフォローイング動作で要求
されたように、システムをもはや減速モードに置かない
ように実行される。ステップ１０６では、（インターフ
ェースコントローラ４３に好適な基準トラック情報を提
供させる）ホストコンピュータ４７から受け取られたト
ラックアクセスコマンドが、ヘッドが新たなトラックへ
移動されるのを必要とするかどうかが決定される。肯定
された場合、システムは「シーク」モードに入力され、
ステップ１０８における速度ループ初期化へ分岐（ブラ
ンチング）される。ステップ１１０では、位置誤差信号
がサーボ制御補償装置４４によって読み取られる。この
情報に基づいて、ステップ１１２で電流の速度I が推定
される。さらに、位置誤差信号の次の発生セグメントに
おける推定速度IIは、ステップ１１４で実行される。こ
れらの値が得られる方法は、従来の技術において周知で
あり、Addison Wesley社発行のEugene Franklin and J.
David Powell（１９８０）によるDigital Control of D
ynamic Systemsに見られる。これに関しては、米国特許
第4,697,127 号においても文献参照される。
プロセッサ４４の作動が示されている。このシステムは
スタートステップ１００から開始される。ステップ１０
２において、バス５８上のデータがトラックアクセスコ
マンドとして読み取られる。ステップ１０４において
は、減速フラグが加速位置にリセットされる。これは、
従来のトラックアクセス及びフォローイング動作で要求
されたように、システムをもはや減速モードに置かない
ように実行される。ステップ１０６では、（インターフ
ェースコントローラ４３に好適な基準トラック情報を提
供させる）ホストコンピュータ４７から受け取られたト
ラックアクセスコマンドが、ヘッドが新たなトラックへ
移動されるのを必要とするかどうかが決定される。肯定
された場合、システムは「シーク」モードに入力され、
ステップ１０８における速度ループ初期化へ分岐（ブラ
ンチング）される。ステップ１１０では、位置誤差信号
がサーボ制御補償装置４４によって読み取られる。この
情報に基づいて、ステップ１１２で電流の速度I が推定
される。さらに、位置誤差信号の次の発生セグメントに
おける推定速度IIは、ステップ１１４で実行される。こ
れらの値が得られる方法は、従来の技術において周知で
あり、Addison Wesley社発行のEugene Franklin and J.
David Powell（１９８０）によるDigital Control of D
ynamic Systemsに見られる。これに関しては、米国特許
第4,697,127 号においても文献参照される。
【００２４】減速フラグの状態についてはステップ１１
６で決定される。フラグはステップ１０４でリセットさ
れているので、ステップ１１８へ分岐され、開ループ加
速が始まる。ステップ１２０では、（加速プロファイル
に従って) 所望速度ＶDES マイナス最終サンプリング時
間における更新推定速度III が、ヘッド２２の速度のい
くらかの固定許容差又は誤差ΔＶ以下か又は等しいかが
決定される。この差が許容差より小さくないならば、ス
テップ１２２において、デジタル信号プロセッサ４４か
らの出力に応答してパワードライバ５４によって最大加
速電流が供給される。
６で決定される。フラグはステップ１０４でリセットさ
れているので、ステップ１１８へ分岐され、開ループ加
速が始まる。ステップ１２０では、（加速プロファイル
に従って) 所望速度ＶDES マイナス最終サンプリング時
間における更新推定速度III が、ヘッド２２の速度のい
くらかの固定許容差又は誤差ΔＶ以下か又は等しいかが
決定される。この差が許容差より小さくないならば、ス
テップ１２２において、デジタル信号プロセッサ４４か
らの出力に応答してパワードライバ５４によって最大加
速電流が供給される。
【００２５】プログラムは次いで、ステップ１０６へル
ープバックし、再び、システムが「シーク」モードにあ
ることがまだ好適かどうかが決定される。肯定された場
合は、速度ループ（ステップ１０８）に戻るように分岐
され、引き続いてステップ１１０〜ステップ１２０がリ
ピートされる。ステップ１２０で、所望速度マイナスサ
ンプリング時ｋにおける推定速度III が速度の許容差よ
り下であると決定されるならば、ステップ１２４へ分岐
され、減速フラグがセットされる。次いで、図３に示さ
れているステップ１２７が実行される。
ープバックし、再び、システムが「シーク」モードにあ
ることがまだ好適かどうかが決定される。肯定された場
合は、速度ループ（ステップ１０８）に戻るように分岐
され、引き続いてステップ１１０〜ステップ１２０がリ
ピートされる。ステップ１２０で、所望速度マイナスサ
ンプリング時ｋにおける推定速度III が速度の許容差よ
り下であると決定されるならば、ステップ１２４へ分岐
され、減速フラグがセットされる。次いで、図３に示さ
れているステップ１２７が実行される。
【００２６】図３では、ステップ１２７において、シス
テムが、アクチュエータシステムの減速のための閉ルー
プ速度制御アルゴリズムに入る。ステップ１２９では、
所望位置ＶDES マイナス最終サンプリング時における推
定位置IVが、位置ΔＸにおける所定許容差より下かどう
かが決定される。否定された場合、ステップ１３０へ分
岐され、比例積分（ＰＩ）、又は従来の技術において周
知の種類の比例減速速度ループアルゴリズムがフォロー
される。プログラムは次いでステップ１２７へループバ
ックし、次いで、ステップ１２９で、所望位置Ｖ
DES と、位置誤差信号の最終サンプルにおける推定位置
IVとの間の差が、位置ΔＸにおける所定許容差より下で
あるのが決定されるまで、ステップ１２７、１２９及び
１３０が繰り返し実行される。肯定された場合、ステッ
プ１３３へ分岐され、比例微分（ＰＤ）制御を用いて、
トラックフォローイングモードにスイッチングされる。
次いでステップ１３４（図２）へ分岐され、トラックフ
ォローイング（追従）アルゴリズムが実行される。ステ
ップ１３６では、整定(settle-out)が生じたかどうかが
決められる。整定されていない場合は、トラックフォロ
ーイングループアルゴリズムがステップ１３４で続行さ
れる。整定された場合は、ステップ１４０において、新
たなトラックアクセスコマンドが、ホストコンピュータ
から受け取られるまで、ステップ１３８で比例積分微分
アルゴリズム（ＰＩＤ）を用いて、システムはトラック
フォローイングモード状態のままとされる。整定が生じ
た場合は、プログラムはステップ１０２へ戻る。
テムが、アクチュエータシステムの減速のための閉ルー
プ速度制御アルゴリズムに入る。ステップ１２９では、
所望位置ＶDES マイナス最終サンプリング時における推
定位置IVが、位置ΔＸにおける所定許容差より下かどう
かが決定される。否定された場合、ステップ１３０へ分
岐され、比例積分（ＰＩ）、又は従来の技術において周
知の種類の比例減速速度ループアルゴリズムがフォロー
される。プログラムは次いでステップ１２７へループバ
ックし、次いで、ステップ１２９で、所望位置Ｖ
DES と、位置誤差信号の最終サンプルにおける推定位置
IVとの間の差が、位置ΔＸにおける所定許容差より下で
あるのが決定されるまで、ステップ１２７、１２９及び
１３０が繰り返し実行される。肯定された場合、ステッ
プ１３３へ分岐され、比例微分（ＰＤ）制御を用いて、
トラックフォローイングモードにスイッチングされる。
次いでステップ１３４（図２）へ分岐され、トラックフ
ォローイング（追従）アルゴリズムが実行される。ステ
ップ１３６では、整定(settle-out)が生じたかどうかが
決められる。整定されていない場合は、トラックフォロ
ーイングループアルゴリズムがステップ１３４で続行さ
れる。整定された場合は、ステップ１４０において、新
たなトラックアクセスコマンドが、ホストコンピュータ
から受け取られるまで、ステップ１３８で比例積分微分
アルゴリズム（ＰＩＤ）を用いて、システムはトラック
フォローイングモード状態のままとされる。整定が生じ
た場合は、プログラムはステップ１０２へ戻る。
【００２７】図４は、本発明によって構成された図１の
サーボ制御補償装置４４のブロック図である。この図に
おける機能ブロックはハードウェアブロックとして示さ
れているが、好適なアプリケーションにおいては、これ
らのブロックはソフトウェアによって実行される。（内
部生成されても、上記実施例におけるように、バス５８
から受け取られてもよい）基準トラック情報Ｒ（ｋ）
と、バス４６からの復調位置誤差信号情報Ｘ（ｋ）と
は、リード１５１に差信号Ｅ（ｋ）を生成するように減
算ノード１５０において減算される。この信号は、従来
の技術で周知であるように、リード１５５に積分位置信
号ＸINTKを生成するようにインテグレータ（積分器）１
５４に供給される。この信号は次いで、マイクロプロセ
ッサ又はコントローラ１５６に供給される。差信号Ｅ
（ｋ）は、推定信号出力を生成する推定器（エスティメ
ータ）に供給される。在来的には、最終的な更新状態に
基づいたサンプリング時ｋにおける推定速度III は、エ
スティメータ１５８によって発生される。これはリード
１５９を介してコントローラ１５６に供給される。
サーボ制御補償装置４４のブロック図である。この図に
おける機能ブロックはハードウェアブロックとして示さ
れているが、好適なアプリケーションにおいては、これ
らのブロックはソフトウェアによって実行される。（内
部生成されても、上記実施例におけるように、バス５８
から受け取られてもよい）基準トラック情報Ｒ（ｋ）
と、バス４６からの復調位置誤差信号情報Ｘ（ｋ）と
は、リード１５１に差信号Ｅ（ｋ）を生成するように減
算ノード１５０において減算される。この信号は、従来
の技術で周知であるように、リード１５５に積分位置信
号ＸINTKを生成するようにインテグレータ（積分器）１
５４に供給される。この信号は次いで、マイクロプロセ
ッサ又はコントローラ１５６に供給される。差信号Ｅ
（ｋ）は、推定信号出力を生成する推定器（エスティメ
ータ）に供給される。在来的には、最終的な更新状態に
基づいたサンプリング時ｋにおける推定速度III は、エ
スティメータ１５８によって発生される。これはリード
１５９を介してコントローラ１５６に供給される。
【００２８】時ｋにおいて、エスティメータ１５８も、
サンプリング時ｋ＋１に対応してリード１６０上の速度
の補外値IIも計算する。時ｋにおいて、サンプリング時
ｋ＋１に対応してヘッド２２のリード１６１に補外位置
V も計算する。これらの値はコントローラ１５６へ供給
される。リード４６の位置値Ｘ（ｋ）（又はその更新
値）もコントローラ１５６に供給される。
サンプリング時ｋ＋１に対応してリード１６０上の速度
の補外値IIも計算する。時ｋにおいて、サンプリング時
ｋ＋１に対応してヘッド２２のリード１６１に補外位置
V も計算する。これらの値はコントローラ１５６へ供給
される。リード４６の位置値Ｘ（ｋ）（又はその更新
値）もコントローラ１５６に供給される。
【００２９】コントローラ１５６は、上記のようにＤＡ
Ｃ５０への入力としてバス５２にデジタル速度制御信号
Ｕ（ｋ）を生成する。コントローラ１５６の出力Ｕ
（ｋ）も推定実行を援助するためにエスティメータ１５
８の入力として供給される。これらの量がエスティメー
タ１５８によって決定される方法は、上記のFranklin a
ndPowell 著の書籍、及び上記の本文に文献引用されて
いる米国特許第4,697,1257号に詳細に説明されている。
Ｃ５０への入力としてバス５２にデジタル速度制御信号
Ｕ（ｋ）を生成する。コントローラ１５６の出力Ｕ
（ｋ）も推定実行を援助するためにエスティメータ１５
８の入力として供給される。これらの量がエスティメー
タ１５８によって決定される方法は、上記のFranklin a
ndPowell 著の書籍、及び上記の本文に文献引用されて
いる米国特許第4,697,1257号に詳細に説明されている。
【００３０】図５及び図６は、本発明によるサーボ制御
補償装置４４の動作に関するフローチャートが示されて
いる。フローチャートのステップが従来の技術における
ステップと同じ機能を有している場合、これらのステッ
プは、従来の技術（図２及び図３）のフローチャートに
対応するステップよりも値１００だけ大きい値を有する
参照番号によって示されており、より詳細には記述され
ていない。
補償装置４４の動作に関するフローチャートが示されて
いる。フローチャートのステップが従来の技術における
ステップと同じ機能を有している場合、これらのステッ
プは、従来の技術（図２及び図３）のフローチャートに
対応するステップよりも値１００だけ大きい値を有する
参照番号によって示されており、より詳細には記述され
ていない。
【００３１】図２及び図３に記述されている、従来の技
術のシステムの動作方法からの本発明の最初の開始は、
ステップ２２０（図５）で行われ、次のサンプリング間
隔における補外速度IIが、そのサンプリング時の最大所
望速度より大きいか又は等しいかが質問される。この質
問の答えが否定の場合は、ステップ２２２へ分岐され、
操作は従来の技術と同じである。しかしながら、ステッ
プ２２０の質問の答えが肯定の場合、ステップ２２４へ
分岐され、減速フラグがセットされる。ステップ２２５
では、デジタル−アナログ変換器に供給されるべき制御
信号がスイッチングされる時間を計算するために補間が
実行され、これによって速度におけるオーバシュートが
阻止される。この時間は以下に示されるような直線補間
によって計算される。
術のシステムの動作方法からの本発明の最初の開始は、
ステップ２２０（図５）で行われ、次のサンプリング間
隔における補外速度IIが、そのサンプリング時の最大所
望速度より大きいか又は等しいかが質問される。この質
問の答えが否定の場合は、ステップ２２２へ分岐され、
操作は従来の技術と同じである。しかしながら、ステッ
プ２２０の質問の答えが肯定の場合、ステップ２２４へ
分岐され、減速フラグがセットされる。ステップ２２５
では、デジタル−アナログ変換器に供給されるべき制御
信号がスイッチングされる時間を計算するために補間が
実行され、これによって速度におけるオーバシュートが
阻止される。この時間は以下に示されるような直線補間
によって計算される。
【００３２】
【数１】
【００３３】この式及び本明細書に使用するために、以
下の変数が定義付けられる。 Ｔs ＝サンプリング時間間隔 Ｖdesk＝サンプリング時ｋにおける所望速度ｋ VI＝サンプリング時間ｋにおける推定速度 （ ）+ ＝この変数に基づく更新状態又は変数 （ ）- ＝この変数に基づく補間状態又は変数
下の変数が定義付けられる。 Ｔs ＝サンプリング時間間隔 Ｖdesk＝サンプリング時ｋにおける所望速度ｋ VI＝サンプリング時間ｋにおける推定速度 （ ）+ ＝この変数に基づく更新状態又は変数 （ ）- ＝この変数に基づく補間状態又は変数
【００３４】
【数２】
【００３５】図７の（Ａ）及び（Ｂ）は、式（１）によ
って、推定速度VII が所望速度Ｖde s に等しい時にスイ
ッチングされる。
って、推定速度VII が所望速度Ｖde s に等しい時にスイ
ッチングされる。
【００３６】ステップ２２６においては、比例積分制御
時ＴDAC1における減速のための初期コントローラ出力が
コントローラ１５６によって計算され、パワードライバ
５４（図７の（Ａ）及び（Ｂ））によってボイスコイル
３２へ挿入される。電流は要求される減速に比例する大
きさを有している。減速のための閉ループ速度制御は、
従来の技術のように、ステップ２２７（図６）において
開始される。ステップ２２８では、サーボ制御補償装置
４４のエスティメータ１５８が、次のサンプリング間隔
における補外位置V と、ターゲットトラックへ到達され
るように転送されるべきトラック数とを決定する。ステ
ップ２２９では、補外位置V がターゲットトラックより
大きいか又は等しいかが決定される。（即ち、次の位置
へのモーションの許容が、ヘッド２２をしてターゲット
トラックをオーバシュートさせるかどうか決定され
る）。この質問の答えが否定されると、ステップ２３０
へ分岐され、従来の技術における様に、比例積分（Ｐ
Ｉ）、又は比例減速速度ループアルゴリズム（Ｐ）がフ
ォローされ、ステップ２２７に戻って分岐される。しか
しながら、ステップ２２９の答えが肯定されると、ステ
ップ２３１では、インターサンプルＤＡＣ時間Ｔ
DAC2と、ターゲットトラックにおける速度ゼロにおける
電流振幅ＩDAC とがコントローラ１５６によって計算さ
れる。
時ＴDAC1における減速のための初期コントローラ出力が
コントローラ１５６によって計算され、パワードライバ
５４（図７の（Ａ）及び（Ｂ））によってボイスコイル
３２へ挿入される。電流は要求される減速に比例する大
きさを有している。減速のための閉ループ速度制御は、
従来の技術のように、ステップ２２７（図６）において
開始される。ステップ２２８では、サーボ制御補償装置
４４のエスティメータ１５８が、次のサンプリング間隔
における補外位置V と、ターゲットトラックへ到達され
るように転送されるべきトラック数とを決定する。ステ
ップ２２９では、補外位置V がターゲットトラックより
大きいか又は等しいかが決定される。（即ち、次の位置
へのモーションの許容が、ヘッド２２をしてターゲット
トラックをオーバシュートさせるかどうか決定され
る）。この質問の答えが否定されると、ステップ２３０
へ分岐され、従来の技術における様に、比例積分（Ｐ
Ｉ）、又は比例減速速度ループアルゴリズム（Ｐ）がフ
ォローされ、ステップ２２７に戻って分岐される。しか
しながら、ステップ２２９の答えが肯定されると、ステ
ップ２３１では、インターサンプルＤＡＣ時間Ｔ
DAC2と、ターゲットトラックにおける速度ゼロにおける
電流振幅ＩDAC とがコントローラ１５６によって計算さ
れる。
【００３７】ｖ＝減速ｆを有する最終的速度 ｕ＝初期速度＝III ｓ＝瞬時ｋ＝ΔＸk で進むトラック数 とすると、次に続くポテンシャルサンプリングモーメン
ト（時）“ｋ”に必要とされるＤＡＣ制御の大きさは、
終速度ｖ＝０を基本式に設定することによって得られ
る。
ト（時）“ｋ”に必要とされるＤＡＣ制御の大きさは、
終速度ｖ＝０を基本式に設定することによって得られ
る。
【００３８】 ｖ2 ＝ｕ2 −２ｆｓ （２） この式はコイル電流ＩDAC2を提供し、この場合、
【００３９】
【数３】
【００４０】ｍ＝ＶＣＭのマス（質量）であり、かつ
【００４１】
【数４】
【００４２】要求される減速の持続時間は、調整減速ｆ
と終速度ｖ＝０を有する関係式ｖ＝ｕ−ｆt を用いて得
られる。
と終速度ｖ＝０を有する関係式ｖ＝ｕ−ｆt を用いて得
られる。
【００４３】
【数５】
【００４４】これらの計算が実行されると、ステップ２
３２（図６）において、コントローラ１５６は、持続時
間ＴDAC2の出力駆動電流ＩDAC2が、パワードライバ５４
を介してボイスコイル３２に印加するようにさせる。図
７の（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に示されているよう
に、システム誤差内の補正推定速度 VII、補正ＰＥＳ、
及び出力駆動電流ＩDAC2は全て同時にゼロになる。この
後に、ステップ２３２でトラックフォローイングモード
へのスイッチングが、従来の技術のステップ１３３のス
イッチングと類似した方法で実行される。
３２（図６）において、コントローラ１５６は、持続時
間ＴDAC2の出力駆動電流ＩDAC2が、パワードライバ５４
を介してボイスコイル３２に印加するようにさせる。図
７の（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に示されているよう
に、システム誤差内の補正推定速度 VII、補正ＰＥＳ、
及び出力駆動電流ＩDAC2は全て同時にゼロになる。この
後に、ステップ２３２でトラックフォローイングモード
へのスイッチングが、従来の技術のステップ１３３のス
イッチングと類似した方法で実行される。
【００４５】上記の計算は、制御が整定モードからトラ
ックフォローイングモードへ移行される時、速度及び位
置誤差ができる限りゼロに近似していることを目的とし
て実行される。しかしながら、制御が、所定の、一般に
は比較的小さいノンゼロ速度、又はフォローイングされ
るべきトラックからの、所定の、一般には比較的小さい
位置オフセットで引き渡される場合、トラックフォロー
イングコントローラが、異なるトラック数に及ぶシーク
動作のために、より均一なトラックフォローイング特性
を示す瞬間もある。このアプローチが所望されるなら
ば、ｓ及びｖの値は、上記の式において、所望の値に変
えられることができる。ＤＡＣ出力のスイッチングの計
算された時間と、計算された電流とは次いで、システム
誤差内で所望の速度とトラックオフセットとをハンドオ
フ状態でトラックフォローイングコントローラへ提供す
る。
ックフォローイングモードへ移行される時、速度及び位
置誤差ができる限りゼロに近似していることを目的とし
て実行される。しかしながら、制御が、所定の、一般に
は比較的小さいノンゼロ速度、又はフォローイングされ
るべきトラックからの、所定の、一般には比較的小さい
位置オフセットで引き渡される場合、トラックフォロー
イングコントローラが、異なるトラック数に及ぶシーク
動作のために、より均一なトラックフォローイング特性
を示す瞬間もある。このアプローチが所望されるなら
ば、ｓ及びｖの値は、上記の式において、所望の値に変
えられることができる。ＤＡＣ出力のスイッチングの計
算された時間と、計算された電流とは次いで、システム
誤差内で所望の速度とトラックオフセットとをハンドオ
フ状態でトラックフォローイングコントローラへ提供す
る。
【００４６】本発明の実践的な実現化は、サーボ制御補
償装置４４におけるタイマー（ＴDAC によってセットさ
れる）によって駆動される割り込みサービスルーチンを
提供することによって達成され得る。このことが、サン
プリング瞬間“ｋ”に続くＴDAC の終了まで、プロセッ
サをアイドリングしなくてはならない状態から解放す
る。式（１）、（４）、及び（５）において必要とされ
る割算演算は、デジタル信号プロセッサ４４によって提
供されるハードウェア増倍機能が使用されてもよいよう
に、好適な公称値に対するテイラー級数形式に変換され
ることもある。
償装置４４におけるタイマー（ＴDAC によってセットさ
れる）によって駆動される割り込みサービスルーチンを
提供することによって達成され得る。このことが、サン
プリング瞬間“ｋ”に続くＴDAC の終了まで、プロセッ
サをアイドリングしなくてはならない状態から解放す
る。式（１）、（４）、及び（５）において必要とされ
る割算演算は、デジタル信号プロセッサ４４によって提
供されるハードウェア増倍機能が使用されてもよいよう
に、好適な公称値に対するテイラー級数形式に変換され
ることもある。
【００４７】図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、位相符号化サ
ーボパターン（２５００ＴＰＩにおける２０４８ビット
／４トラック）を使って図１に示されている型の、一般
に、６．３５ｃｍの回転式ボイスコイルモータ（ＶＣ
Ｍ）アクチュエータの１００トラックシークの間の従来
の速度及び位置誤差信号のシーク、決定、及びトラック
フォローイング位相を示している。１５ｄＢのピーク値
を有する２．５ｋＨｚにおける一般的共振モードは、ア
クチュエータモデルに含まれている。サンプリング率は
１０ｋＨｚであり、シーク速度サーボは比例速度誤差フ
ィードバックを使用し、整定サーボは１５サンプルに対
してＰＤ制御を使用し、かつトラックフォローイングサ
ーボはＰＤコントローラを使用する。減速位相は、速度
誤差が０．００２メートル／秒より下の時に開始され
る。ターゲットトラックがトラックピッチから１５％離
れている時、整定モードへのスイッチングが実行され
る。この例では、移動時間は約１．７５ｍｓであり、決
定サーボはさらなる１．５ｍｓの間はオン状態にあり、
＋／−８％整定に対するシーク合計時間は約４．７５ｍ
ｓである。約１ｍｓの時間において、Ｖdes に対する V
IIのオーバーシュート速度は既知である。これは、整定
モードへのスイッチングにおいて大きな速度誤差ΔＶを
生じる。
ーボパターン（２５００ＴＰＩにおける２０４８ビット
／４トラック）を使って図１に示されている型の、一般
に、６．３５ｃｍの回転式ボイスコイルモータ（ＶＣ
Ｍ）アクチュエータの１００トラックシークの間の従来
の速度及び位置誤差信号のシーク、決定、及びトラック
フォローイング位相を示している。１５ｄＢのピーク値
を有する２．５ｋＨｚにおける一般的共振モードは、ア
クチュエータモデルに含まれている。サンプリング率は
１０ｋＨｚであり、シーク速度サーボは比例速度誤差フ
ィードバックを使用し、整定サーボは１５サンプルに対
してＰＤ制御を使用し、かつトラックフォローイングサ
ーボはＰＤコントローラを使用する。減速位相は、速度
誤差が０．００２メートル／秒より下の時に開始され
る。ターゲットトラックがトラックピッチから１５％離
れている時、整定モードへのスイッチングが実行され
る。この例では、移動時間は約１．７５ｍｓであり、決
定サーボはさらなる１．５ｍｓの間はオン状態にあり、
＋／−８％整定に対するシーク合計時間は約４．７５ｍ
ｓである。約１ｍｓの時間において、Ｖdes に対する V
IIのオーバーシュート速度は既知である。これは、整定
モードへのスイッチングにおいて大きな速度誤差ΔＶを
生じる。
【００４８】図９の（Ａ）及び（Ｂ）は、上記の回転式
６．３５ｃｍアクチュエータのためのインターサンプル
ＤＡＣスイッチングを導入した場合の効果を示してい
る。図９の（Ａ）からは、減速位相が始まると、所望の
速度軌道（トラゼクトリ）に対して速度がオーバーシュ
ートしないことと、トラックフォローイングコントロー
ラへ制御を引き渡す直前は、Ｖdes とVII の間の誤差は
殆どゼロであることが観察される。しかしながら、推定
速度及び位置はまだゼロにはなっていない。ＤＡＣ出力
が、そのパルス幅のみならず電流パルス振幅が精密に調
整される場合は、整定コントローラは、殆どゼロの位置
及び速度初期制御によってＶＣＭを受容する。シーク初
期化からトラックピッチ(TP)の＋／−８％以内決定迄の
合計時間は約２ｍｓである。
６．３５ｃｍアクチュエータのためのインターサンプル
ＤＡＣスイッチングを導入した場合の効果を示してい
る。図９の（Ａ）からは、減速位相が始まると、所望の
速度軌道（トラゼクトリ）に対して速度がオーバーシュ
ートしないことと、トラックフォローイングコントロー
ラへ制御を引き渡す直前は、Ｖdes とVII の間の誤差は
殆どゼロであることが観察される。しかしながら、推定
速度及び位置はまだゼロにはなっていない。ＤＡＣ出力
が、そのパルス幅のみならず電流パルス振幅が精密に調
整される場合は、整定コントローラは、殆どゼロの位置
及び速度初期制御によってＶＣＭを受容する。シーク初
期化からトラックピッチ(TP)の＋／−８％以内決定迄の
合計時間は約２ｍｓである。
【００４９】図１０では、本発明によるマルチプラッタ
（多重ディスク）直接アクセス記憶装置が示されてい
る。ディスク１２Ａ、１２Ｂはディスクファイルドライ
ブモータ１３のスピンドル１４上で支持されている。各
ディスク１２Ａ、１２Ｂは、二つの表面１５Ａ、１５Ｂ
及び１７Ａ、１７Ｂをそれぞれ有している。この説明の
ために、ディスク１２Ａ上の表面１５Ａ、及びディスク
１２Ｂ上の１７Ａ、１７Ｂはデータ記録表面である。デ
ィスク１２Ａ上の表面１５Ｂは、専用サーボ表面であ
り、かつ前もって記録されたサーボ情報のみを含んでい
る。サーボ情報は同心上のトラック内に記録され、一般
にサーボ表面１５Ｂ上に隣接するサーボトラックの交点
が、表面１５Ａ、１７Ａ及び１７Ｂ上のデータトラック
のセンターラインに放射状に位置合わせされている。表
面１５Ａ上のサーボ情報は、従来の技術で周知のよう
に、直交パターンであってもよい。
（多重ディスク）直接アクセス記憶装置が示されてい
る。ディスク１２Ａ、１２Ｂはディスクファイルドライ
ブモータ１３のスピンドル１４上で支持されている。各
ディスク１２Ａ、１２Ｂは、二つの表面１５Ａ、１５Ｂ
及び１７Ａ、１７Ｂをそれぞれ有している。この説明の
ために、ディスク１２Ａ上の表面１５Ａ、及びディスク
１２Ｂ上の１７Ａ、１７Ｂはデータ記録表面である。デ
ィスク１２Ａ上の表面１５Ｂは、専用サーボ表面であ
り、かつ前もって記録されたサーボ情報のみを含んでい
る。サーボ情報は同心上のトラック内に記録され、一般
にサーボ表面１５Ｂ上に隣接するサーボトラックの交点
が、表面１５Ａ、１７Ａ及び１７Ｂ上のデータトラック
のセンターラインに放射状に位置合わせされている。表
面１５Ａ上のサーボ情報は、従来の技術で周知のよう
に、直交パターンであってもよい。
【００５０】データディスクとサーボディスクの上の特
定トラックは、ヘッド２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ及び２２
Ｄによってアクセスされ、各ヘッドはそれぞれのディス
ク表面と協働し、それぞれのサスペンション２９Ａ、２
９Ｂ、２９Ｃ、及び２９Ｄによって支持される。ヘッド
は、ＶＣＭ３１のような共通のアクセス手段又はアクチ
ュエータに装着される。このように、ヘッド２２Ａ、２
２Ｂ、２２Ｃ及び２２Ｄは全て、ヘッドのそれぞれのデ
ィスク表面上の放射位置に対して互いに固定された状態
で保持されている。
定トラックは、ヘッド２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ及び２２
Ｄによってアクセスされ、各ヘッドはそれぞれのディス
ク表面と協働し、それぞれのサスペンション２９Ａ、２
９Ｂ、２９Ｃ、及び２９Ｄによって支持される。ヘッド
は、ＶＣＭ３１のような共通のアクセス手段又はアクチ
ュエータに装着される。このように、ヘッド２２Ａ、２
２Ｂ、２２Ｃ及び２２Ｄは全て、ヘッドのそれぞれのデ
ィスク表面上の放射位置に対して互いに固定された状態
で保持されている。
【００５１】本発明がこのマルチプラッタ配置において
実行されてもよいことは明白である。セクタサーボシス
テムに関しては、サーボ制御システム３９（図１の同シ
ステムに対応する）によって用いられる位置誤差信号情
報は、選択されたディスク表面に対応する。専用サーボ
アプローチにおいて、サーボ制御システム３９によって
用いられる全ての情報は専用表面から導出される。
実行されてもよいことは明白である。セクタサーボシス
テムに関しては、サーボ制御システム３９（図１の同シ
ステムに対応する）によって用いられる位置誤差信号情
報は、選択されたディスク表面に対応する。専用サーボ
アプローチにおいて、サーボ制御システム３９によって
用いられる全ての情報は専用表面から導出される。
【００５２】本発明のインターサンプルスイッチング方
法は、電気的時間定数が重要であるアプリケーションを
カバーするために用いられることができる。高速度シー
クモード動作の間の最大可能電流のリアルタイム（実時
間）計算が要求される。さらに、ＶＣＭのボイスコイル
内への電流の流出の予想遅延時間の補正も行われなけれ
ばならない。
法は、電気的時間定数が重要であるアプリケーションを
カバーするために用いられることができる。高速度シー
クモード動作の間の最大可能電流のリアルタイム（実時
間）計算が要求される。さらに、ＶＣＭのボイスコイル
内への電流の流出の予想遅延時間の補正も行われなけれ
ばならない。
【００５３】
【発明の効果】このように、本発明は、記憶媒体のため
の読み／書きヘッドを位置決めするために用いられるサ
ーボシステムのパフォーマンスを大きく高める。本発明
は、ボイスコイルモータに供給される電流をスイッチン
グするため、連続する位置誤差信号受信の合間に、最適
時間を決定するための補間を行うことによってシーク時
間を減少させる。本発明は、位置誤差信号の次の受信に
おいて、ヘッドの位置を補外することによって整定パフ
ォーマンスを向上することにより、ターゲットトラック
がオーバーシュートを生じないことを確実とする。
の読み／書きヘッドを位置決めするために用いられるサ
ーボシステムのパフォーマンスを大きく高める。本発明
は、ボイスコイルモータに供給される電流をスイッチン
グするため、連続する位置誤差信号受信の合間に、最適
時間を決定するための補間を行うことによってシーク時
間を減少させる。本発明は、位置誤差信号の次の受信に
おいて、ヘッドの位置を補外することによって整定パフ
ォーマンスを向上することにより、ターゲットトラック
がオーバーシュートを生じないことを確実とする。
【００５４】本発明によるインターサンプルスイッチン
グ方法はいくつかの連続ディスクセクターに繰り返し用
いられる。最終的に、制御システムをより強固にするた
めに外的振動の期間は、この方法がトラックフォローイ
ングモードに使用されてもよい。これについては、ＩＢ
Ｍ技術公開公報第３０巻、ＮＯ．６（１９８７年１１月
を参照してください。
グ方法はいくつかの連続ディスクセクターに繰り返し用
いられる。最終的に、制御システムをより強固にするた
めに外的振動の期間は、この方法がトラックフォローイ
ングモードに使用されてもよい。これについては、ＩＢ
Ｍ技術公開公報第３０巻、ＮＯ．６（１９８７年１１月
を参照してください。
【図１】本発明によるセクターサーボディスクドライブ
システムのブロック図である。
システムのブロック図である。
【図２】従来の技術の位置制御サーボシステムのデジタ
ル信号プロセッサの動作のフローチャートの連続部分の
図である。
ル信号プロセッサの動作のフローチャートの連続部分の
図である。
【図３】従来の技術の位置制御サーボシステムのデジタ
ル信号プロセッサの動作のフローチャートの連続部分の
図である。
ル信号プロセッサの動作のフローチャートの連続部分の
図である。
【図４】本発明によるデジタルサーボ制御補償装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】図４のデジタルサーボ制御補償装置の操作を示
すフローチャートの連続部分の図である。
すフローチャートの連続部分の図である。
【図６】図４のデジタルサーボ制御補償装置の操作を示
すフローチャートの連続部分の図である。
すフローチャートの連続部分の図である。
【図７】（Ａ）は、サンプリング時ｋと時ｋ＋１の間の
所望速度プロファイルと推定速度を示すグラフである。
（Ｂ）は、推定速度が（Ａ）に示されている所望速度に
等しい時の本発明によるサンプリング時間間隔のＤＡＣ
出力のスイッチングを示す図である。（Ｃ）は、（Ｂ）
に示されているように、従来の制御及び本発明による制
御に関するサンプリング時ｋと時ｋ＋１の間の推定速度
を示す図である。（Ｄ）は、従来の制御及び本発明によ
る制御に関するサンプリング時ｋと時ｋ＋１の間の位置
誤差を示す図である。（Ｅ）は、本発明によるサンプリ
ング時間間隔の制御電流のスイッチングを示す図であ
る。
所望速度プロファイルと推定速度を示すグラフである。
（Ｂ）は、推定速度が（Ａ）に示されている所望速度に
等しい時の本発明によるサンプリング時間間隔のＤＡＣ
出力のスイッチングを示す図である。（Ｃ）は、（Ｂ）
に示されているように、従来の制御及び本発明による制
御に関するサンプリング時ｋと時ｋ＋１の間の推定速度
を示す図である。（Ｄ）は、従来の制御及び本発明によ
る制御に関するサンプリング時ｋと時ｋ＋１の間の位置
誤差を示す図である。（Ｅ）は、本発明によるサンプリ
ング時間間隔の制御電流のスイッチングを示す図であ
る。
【図８】（Ａ）は、比例速度サーボを用いることによっ
て従来のディスクドライブサーボに関するヘッド速度及
び位置誤差信号をそれぞれ示す図である。（Ｂ）は、比
例速度サーボを用いることによって従来のディスクドラ
イブサーボに関するヘッド速度及び位置誤差信号をそれ
ぞれ示す図である。
て従来のディスクドライブサーボに関するヘッド速度及
び位置誤差信号をそれぞれ示す図である。（Ｂ）は、比
例速度サーボを用いることによって従来のディスクドラ
イブサーボに関するヘッド速度及び位置誤差信号をそれ
ぞれ示す図である。
【図９】（Ａ）は、本発明が実行された図７の（Ａ）に
示された応答を発生したディスクドライブサーボのヘッ
ド速度及び位置誤差信号をそれぞれ示す図である。
（Ｂ）は、本発明が実行された図７の（Ｂ）に示された
応答を発生したディスクドライブサーボのヘッド速度及
び位置誤差信号をそれぞれ示す図である。
示された応答を発生したディスクドライブサーボのヘッ
ド速度及び位置誤差信号をそれぞれ示す図である。
（Ｂ）は、本発明が実行された図７の（Ｂ）に示された
応答を発生したディスクドライブサーボのヘッド速度及
び位置誤差信号をそれぞれ示す図である。
【図１０】本発明によるマルチプラッタディスクドライ
ブサーボを示す図である。
ブサーボを示す図である。
１０ ＤＡＳＤ １１ ハウジング １２ ディスク １４ スピンドル １６、３０ ベアリング ２２ 読み／書きヘッド ２４ アクチュエータ ２６ 支持アーム ２８ 支持部材 ３１ ボイスコイルモータ ３２ ボイスコイル ３４ パーマネントマグネット構造体 ４４ デジタル信号プロセッサ ４６ バス ４８ 割込み線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】 本発明によれば、選択された領域に記録
された位置データを有する記憶媒体と相互作用するよう
にヘッドを位置決めするためのサーボループを含んでい
る直接アクセス記憶装置は、ヘッドがこの媒体から位置
データを周期的に得るようにヘッドを位置決めするため
のアクチュエータ手段と、媒体からヘッドによって得ら
れた位置データを復号し、かつ復号された位置データを
供給するためのデコーディング手段と、前記アクチュエ
ータ手段にエネルギを供給するためのドライバ回路と、
前記デコーディング手段から受け取られた前記復号され
た位置データによって定義付けられた、前記ヘッドの少
なくとも位置を表わす入力と、前記ヘッドが移動される
べき位置を表すデータとに基づいて、前記エネルギを供
給するように前記ドライバ回路を制御するために出力を
供給するためのコントローラと、媒体からの位置データ
の受信の合間に前記コントローラ回路の出力の大きさを
変えるための出力制御手段と、を備えている。
された位置データを有する記憶媒体と相互作用するよう
にヘッドを位置決めするためのサーボループを含んでい
る直接アクセス記憶装置は、ヘッドがこの媒体から位置
データを周期的に得るようにヘッドを位置決めするため
のアクチュエータ手段と、媒体からヘッドによって得ら
れた位置データを復号し、かつ復号された位置データを
供給するためのデコーディング手段と、前記アクチュエ
ータ手段にエネルギを供給するためのドライバ回路と、
前記デコーディング手段から受け取られた前記復号され
た位置データによって定義付けられた、前記ヘッドの少
なくとも位置を表わす入力と、前記ヘッドが移動される
べき位置を表すデータとに基づいて、前記エネルギを供
給するように前記ドライバ回路を制御するために出力を
供給するためのコントローラと、媒体からの位置データ
の受信の合間に前記コントローラ回路の出力の大きさを
変えるための出力制御手段と、を備えている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】 本発明は、アクチュエータの位置を制御
するためのサーボシステムを含む直接アクセス記憶装置
の作動方法も含んでおり、このアクチュエータが、記憶
媒体と相互作用する、このアクチュエータに結合された
ヘッドを有しており、この記憶媒体が、選択された領域
に記憶されている位置データを有し、本方法は、位置デ
ータからヘッドの位置を決定するためのステップと、ヘ
ッドがアクチュエータ手段によって移動されるべき位置
を示す情報を得るステップと、現在位置と、ヘッドが移
動されるべき位置とに基づいてアクチュエータにエネル
ギを供給するためのステップと、ヘッドによる位置デー
タの受信の合間にヘッドに供給されるエネルギ量を変化
させるステップと、を備えている。
するためのサーボシステムを含む直接アクセス記憶装置
の作動方法も含んでおり、このアクチュエータが、記憶
媒体と相互作用する、このアクチュエータに結合された
ヘッドを有しており、この記憶媒体が、選択された領域
に記憶されている位置データを有し、本方法は、位置デ
ータからヘッドの位置を決定するためのステップと、ヘ
ッドがアクチュエータ手段によって移動されるべき位置
を示す情報を得るステップと、現在位置と、ヘッドが移
動されるべき位置とに基づいてアクチュエータにエネル
ギを供給するためのステップと、ヘッドによる位置デー
タの受信の合間にヘッドに供給されるエネルギ量を変化
させるステップと、を備えている。
フロントページの続き (72)発明者 ハル ヒャルマー オッテセン アメリカ合衆国55901、ミネソタ州ロチェ スター、ノースウエスト、ストーンハム レイン 4230 (72)発明者 アラン シャルマ アメリカ合衆国10804、ニューヨーク州ニ ューロシェレ、ワインディング ブルック ロード 51 (72)発明者 マチュサンビー スリ−ジャヤンサ アメリカ合衆国10562、ニューヨーク州オ ッシニング、シャーウッド アヴェニュー 32 (72)発明者 マイケル チャールズ スティック アメリカ合衆国55901、ミネソタ州ロチェ スター、ノースウエスト、マナービュー ドライヴ 4106
Claims (10)
- 【請求項１】 選択された領域に記録された位置データ
を有する記憶媒体と相互作用するようにヘッドを位置決
めするためのサーボループを含む直接アクセス記憶装置
であって、 前記ヘッドが前記媒体から位置データを周期的に得るよ
うにヘッドを位置決めするためのアクチュエータ手段
と、 前記媒体から前記ヘッドによって得られた前記位置デー
タを復号し、かつ復号された位置データを供給するため
のデコーディング手段と、 前記アクチュエータ手段にエネルギを供給するためのド
ライバ回路と、 前記デコーディング手段から受け取られた前記復号位置
データによって定義付けられた、前記ヘッドの少なくと
も位置を表す入力と、前記ヘッドが移動されるべき位置
を表すデータとに基づいて、前記エネルギを供給するよ
うに前記ドライバ回路を制御するための出力を供給する
ためのコントローラと、 前記媒体からの前記位置データの受信時の合間に前記コ
ントローラ回路の出力の大きさを変えるための出力制御
手段と、 を備えている直接アクセス記憶装置。 - 【請求項２】 前記出力制御手段が、 次の位置データの受信時に前記ヘッドの速度を推定する
ための推定手段と、 前記ヘッドの実速度が所望の速度に一致する推定時を計
算するための補間手段と、 前記補間手段によって計算された推定時に前記出力の大
きさを変化させるためのスイッチング手段と、 を備えている請求項１に記載の直接アクセス記憶装置。 - 【請求項３】 ホストコンピュータとの組み合わせにお
いて、前記ホストコンピュータに当該直接アクセス記憶
装置を動作的に接続するための手段を有する請求項１に
記載の直接アクセス記憶装置。 - 【請求項４】 選択された領域に記録された位置データ
を有する記憶媒体と相互作用するようにヘッドを位置決
めするための装置であって、 前記ヘッドが、前記媒体から位置データを周期的に得る
ようにヘッドを位置決めするためのアクチュエータ手段
と、 前記媒体から前記ヘッドによって得られた前記位置デー
タを復号し、かつ復号された位置データを供給するため
のデコーディング手段と、 前記アクチュエータ手段にエネルギを供給するためのド
ライバ回路と、 前記デコーディング手段から受け取られた前記復号位置
データによって定義付けられた、前記ヘッドの少なくと
も位置を表わす入力と、前記ヘッドが移動されるべき位
置を表すデータとに基づいて、前記エネルギを供給する
ように前記ドライバ回路を制御するための出力を供給す
るためのコントローラと、 前記媒体からの前記位置データの受信時の合間に前記コ
ントローラ回路の出力の大きさを変えるための出力制御
手段と、 を備えているヘッド位置決め装置。 - 【請求項５】 前記エネルギ量が変化する時、前記ヘッ
ドを加速させる量から前記ヘッドを減速させる量へと前
記エネルギ量が変化される請求項４に記載のヘッド位置
決め装置。 - 【請求項６】 前記コントローラが整定モードを有して
おり、供給されるべき前記エネルギ量が、前記コントロ
ーラが前記整定モードへ入る直前に変化される請求項４
に記載のヘッド位置決め装置。 - 【請求項７】 前記コントローラがトラックフォローイ
ングモードを有しており、供給されるべきエネルギ量
が、前記トラックフォローイングモードへスイッチング
される直前に変化される請求項４に記載のヘッド位置決
め装置。 - 【請求項８】 前記記憶媒体が複数の表面を有してお
り、前記位置データが前記複数の表面の一つ以上の表面
に記憶される請求項４に記載のヘッド位置決め装置。 - 【請求項９】 アクチュエータ手段の位置を制御するた
めのサーボシステムを含む直接アクセス記憶装置の動作
方法であって、前記アクチュエータ手段が、記憶媒体と
相互作用する、前記アクチュエータに結合されたヘッド
を有すると共に、前記記憶媒体が、選択された領域に記
憶された位置データを有し、 前記位置データから前記ヘッドの位置を決定するための
ステップと、 前記ヘッドが前記アクチュエータ手段によって移動され
るべき位置を示す情報を得るステップと、 現在位置と前記ヘッドが移動されるべき位置とに基づい
て前記アクチュエータにエネルギを供給するためのステ
ップと、 前記ヘッドによる前記位置データ受信時の合間に前記ヘ
ッドに供給されるエネルギ量を変化させるステップと、 を備えている直接アクセス記憶装置の動作方法。 - 【請求項１０】少なくとも現在の位置データに基づいて
次の位置データ受信時に前記ヘッドの速度を推定するス
テップと、 前記ヘッドの実速度が所望の速度に一致する推定時を計
算するための補間ステップと、 前記推定時に前記エネルギを変化させるステップと、 をさらに備える請求項９に記載の直接アクセス記憶装置
の動作方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US779438 | 1991-10-18 | ||
| US07/779,438 US5381282A (en) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | Inter-sample switching of servo control in direct access storage devices |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689516A true JPH0689516A (ja) | 1994-03-29 |
| JP2578297B2 JP2578297B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=25116450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4245290A Expired - Lifetime JP2578297B2 (ja) | 1991-10-18 | 1992-09-14 | 直接アクセス記憶装置とその動作方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5381282A (ja) |
| JP (1) | JP2578297B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017534063A (ja) * | 2014-11-14 | 2017-11-16 | アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー | 較正回路及び較正技術を有する磁界センサ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5721648A (en) * | 1992-04-10 | 1998-02-24 | Seagate Technology, Inc. | Multirate digital control system for use with a system having a linear transfer function, such as a head positioning system in a magnetic disc drive |
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| US5794056A (en) * | 1993-10-04 | 1998-08-11 | International Business Machines Corporation | System for automatic buffering of commands for DASD units |
| JPH0973618A (ja) * | 1995-09-07 | 1997-03-18 | Toshiba Corp | ディスク記録再生装置のヘッド位置決め制御システム及びそのシステムに適用する速度制御方法 |
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1992
- 1992-09-14 JP JP4245290A patent/JP2578297B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5381282A (en) | 1995-01-10 |
| JP2578297B2 (ja) | 1997-02-05 |
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