JPH0736127B2 - サーボ回路の位置制御切換制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第６図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ） 一実施例の説明（第２図、第３図） （ｂ） 他の実施例の説明（第４図、第５図） （ｃ） 別の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 サーボ対象を速度制御した後、位置制御するサーボ回路
において、速度制御から位置制御に切換制御する位置制
御切換制御方法に関し、 位置制御の信頼生を向上し、ポジショニング時間を短縮
することを目的とし、 サーボ対象を速度制御する速度制御部と、該サーボ対象
を位置制御する位置制御部と、該サーボ対象と該速度制
御部又は該位置制御部とを切換接続する切換部と、該切
換部を切換制御する主制御部とを有するサーボ回路にお
いて、該主制御部が、該速度制御中該位置制御への切換
え条件が成立したかを判定するステップと、該切換え条
件の成立の検出後一定時間Ｘ該切換え条件を監視するス
テップと、該一定時間Ｘ該切換え条件が成立しているこ
とに応じて、該位置制御に切換えるステップと、該一定
時間内に該切換え条件が崩れたことに応じて、該切換え
条件判定ステップに戻るステップとを有する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、サーボ対象を速度制御した後、位置制御する
サーボ回路において、速度制御から位置制御に切換制御
する位置制御切換制御方法に関する。

磁気ディスク装置の磁気ヘッドのトラック位置決め等の
精密位置決め制御のため、広くサーボ回路が用いられて
いる。

このようなサーボ回路では、速度制御後位置制御に切換
えるようにしているが、外乱等の影響があっても、安定
に切換制御できる方法が求められている。

〔従来の技術〕

第６図は従来技術の説明図である。

第６図（Ａ）に示すように、サーボ回路は、サーボ対象
１を速度制御する速度制御部３と、サーボ対象１を位置
制御する位置制御部４と、サーボ対象１に速度制御部３
又は位置制御部４を切換接続する切換部５と、サーボ対
象１の状態から切換部５を切換制御する主制御部６とを
有している。

このようなサーボ回路において、従来は速度（コアー
ス）制御から位置（ファイン）制御への切換え条件に達
すると、主制御部６は無条件に切換信号により切換部５
を操作し、速度制御から位置制御に切換えていた。

例えば、磁気ディスク装置では、第６図（Ｂ）に示すよ
うに、目標速度以下にサーボヘッドの速度が低下したと
いうキャプチャーベロシティ信号と、目標シリンダと同
じシリンダ上にサーボヘッドがあるというイコール信号
と、サーボヘッドが目標位置のある一定距離以内にある
というオントラック信号の内、キャプチャーベロシティ
信号及びイコール信号の２信号、又はキャプチャーベロ
シティ信号、イコール信号及びオントラック信号の３信
号が成立した場合を切換え条件成立としていた。

そして、切換え条件成立後、一定時間Ｘ（例えば500μs
ec）後に位置（ファイン）制御に切換えていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来技術では、一度切換え条件に到達す
ると、一定時間後、無条件に位置制御に切換えるため、
外乱等によるサーボ対象１の位置信号Psの乱れにより、
見かけ上切換え条件に達した場合やその後外乱等によっ
て位置信号Psが乱れた場合でも位置制御に切換わってし
まう。

このような場合、第６図（Ｂ）の点線に示すように、オ
ーバーシュートやアンダーシュートが発生し、ポジショ
ンエラーが発生し易くなり、またポジショニングに時間
がかかることになり、位置制御（シーク）の信頼性が低
下し、ポジショニング（シーク）時間の増大を招くとい
う問題が生じていた。

従って、本発明は、位置制御の信頼性を向上し、ポジシ
ョニング時間を短縮することのできるサーボ回路の位置
制御切換方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図である。

本発明は、サーボ対象１を速度制御する速度制御部３
と、該サーボ対象１を位置制御する位置制御部４と、該
サーボ対象１と該速度制御部３又は該位置制御部４とを
切換接続する切換部５と、該切換部５を切換制御する主
制御部６とを有するサーボ回路において、該主制御部６
が、該速度制御中該位置制御への切換え条件が成立した
かを判定するステップと、該切換え条件の成立の検出後
一定時間Ｘ該切換え条件を監視するステップと、該一定
時間Ｘ該切換え条件が成立していることに応じて、該位
置制御に切換えるステップと、該一定時間内に該切換え
条件が崩れたことに応じて、該切換え条件判定ステップ
に戻るステップとを有するものである。

更に、本発明は、前記切換え条件の成立検出後第２の一
定時間Ｙ経過後は、切換え条件の成立、不成立にかかわ
らず、該位置制御に切換えるステップを有するものであ
る。

〔作用〕

本発明では、一度切換え条件に達した後、一定時間Ｘ以
内に切換え条件が崩れなければ、位置制御に切換え、切
換え条件が崩れれば、切換え条件の成立を待つようにし
ている。

従って、位置制御に切換わった後に切換え条件が崩れる
ことがなく、エラーを少なく且つポジショニング時間を
短縮できる。

又、本発明では、位置信号が大きく乱れていると、上述
の制御では、いつまでも位置制御に切換わらないため、
第２の一定時間Ｙ経過後は、強制的に位置制御に切換え
てしまうものである。

この方法では、ポジションエラーの可能性は有るもの
の、ずるずると切換えを延ばすよりましであり、又位置
制御でポジショニングされる可能性もある。

〔実施例〕

（ａ） 一実施例の説明 第２連は本発明の一実施例構成図である。

図中、第１図及び第６図で示したものと同一のものは、
同一の記号で示してあり、1aはボイスコイルモータであ
り、磁気ヘッドをシーク動作するもの、1bはサーボヘッ
ド（磁気ヘッド）でああり、磁気ディスクのサーボ面の
サーボ情報を読取るものである。

２は位置信号作成回路であり、サーボベット1bの読取信
号から位置信号を作成するものである。

3aは速度検出回路であり、位置信号Psと後述する検出電
流icとから実速度Vrを検出するものである。

即ち、速度検出回路3aは、周知の位置信号を微分して、
実速度信号を得る回路であり、位置信号Psの移送遅れを
補償するための、検出電流icを加えている。

3bは速度エラー検出回路であり、後述する目標速度Vcと
実速度Vrとの速度誤差△Ｖを発生し、速度制御するも
の、3cはキャプチャーベロシティ発生回路であり、実速
度Vrが一定の目標速度以下になったことを検出し、キャ
プチャーベロシティ信号CAVを発生するものである。

４は位置（ポジション）エラー検出回路であり、位置信
号Psと検出電流icとから位置エラー信号ΔＰを発生し、
位置制御するものである。尚、位置エラー信号ΔＰの作
成法については、特開昭63−9084号公報にも開示され
る。又、検出電流icは、位置信号Psの移送遅れを補償す
る目的で加えられる。

５はパワーアンプ及び切換部であり、切換スイッチとパ
ワーアンプとを有し、コアース（速度制御）／ファイン
（位置制御）切替信号によって、速度エラー検出回路３
又は位置エラー検出回路４をサーボ対象１に切換接続す
るものである。

６は主制御部であり、マイクロプロセッサで構成され、
移動量に応じた目標速度カーブVcを発生するとともに、
切換え条件を監視し、後述するタイマを制御し、コアー
ス／ファイン切換信号を発生するものである。

7aは制御電流検出回路であり、パワーアンプ５の制御電
流Isを検出し、検出電流信号icを発生するもの、7bはト
ラッククロッシングパルス発生回路であり、位置信号Ps
からトラッククロッシングパルスを発生し、主制御６へ
出力するものである。

8aはイコール信号発生回路であり、主制御部（以下MPU
という）６から移動トラック数Ｌがセットされ、位置信
号Psで減算し、トラック数が零になったことで、目標シ
リンダにサーボヘッド1bが到達したことを示すイコール
信号を発生するもの、8bはオントラック発生回路であ
り、位置信号Psからサーボヘッド1bが目標位置から一定
距離内にあることを示すオントラック信号を発生するも
のである。

8cはアンドゲートであり、キャプチャーベロシティ信号
CAV、イコール信号及びオントラック信号のアンドをと
り、切換え条件成立信号を発生するものである。

9aはタイマであり、MPU6によりセットされ一定時間Ｘを
計時して、コアース／ファイン切換信号を発生するもの
である。

第３図は本発明の一実施例シーク処理フロー図である。

MPU6は、移動距離に応じたディファレンス量ｄを内
蔵するディファレンスカウンタに設定する。

そして、MPU6は、目標速度Vcを発生し、速度制御をスタ
ートする。

MPU6は、トラッククロッシングパルス発生隘路7bの
トラッククロッシングパルスを監視し、トラッククロッ
シングパルスを検出すると、ディファレンウカウンタを
内容を（ｄ−１）に更新する。

そして、ディファレンスカウンタの内容が「０」か
を判定し、零でなければ、ステップに戻る。

一方、ディファレンスカウンタの内容が「０」である
と、MPU6は、「ディファレンス“0"」を設定する。

そして、MPU6はアンドゲート8cの切換え条件成立信
号を監視し、切換条件が成立しているかを判定する。

切換条件が成立していれば、MPU6はタイマ9aをスタ
ートする。

そして、タイマ9aの計時時間Ｘ（約500μsec）の間、ア
ンドゲート8cの切換え条件成立信号を監視し、時間Ｘ内
に当該信号がオフになることがないかを判定する。

時間Ｘ内に切換え条件成立信号がオフになると、切換え
条件が崩れると、タイマ9aをリセットし、ステップの
切換条件成立判定に戻る。

一方、時間Ｘ内に、切換え条件成立信号がオフにな
らず、切換え条件が成立していれば、タイマ9aをリセッ
トしない。

このため、タイマ9aはＸ時間計時後、コアース／ファイ
ン切換信号を切換部５に発生し、位置エラー検出回路４
による位置制御に切換える。

そして、MPU6は、オフトラック発生回路8bのオフトラッ
ク信号を監視し、一定時間オフトラック信号がオンであ
ると、シーク終了と判定し、終了する。

このようにして、切換え条件の成立後、一定時間Ｘ切換
条件成立信号をモニターし、切換条件が崩れなければ、
位置制御に切換え、切換条件が崩れれば切換え条件の成
立判定からやり直すようにしている。

従って、切換条件に到達しても、これが持続しないと、
位置制御に切換わらないので、たまたま切換条件が成立
した乱れたシーク波形による位置制御への切換えを排除
でき、安定で高速のポジショニングが可能となる。

（ｂ） 他の実施例の説明 第４図は本発明の他の実施例構成図である。

図中、第２図で示したものと同一のものは、同一の記号
で示してあり、9bは第２のタイマであり、MPU6によりス
タートされ、Ｙ時間（例えば3msec）計時後、コアース
／ファイン切換信号を発生するもの、9cはオアゲートで
あり、第１のタイマ9aと第２のタイマ9bの出力のオアを
とり、コアース／ファイン切換信号を切換部５へ出力す
るものである。

第５図は本発明の他の実施例処理フロー図である。

この実施例では、第３図のフローに、ステップをステ
ップとの間に、ステップをステップとの間に
設けたものである。

ステップの後に、タイマ9bが一定時間Ｙを計時し
たかを判定し、計時していなければ、ステップに進
み、計時していれば、タイマ9bのカウントオーバー出力
によってオアゲートを介しコアース／ファイン切換信号
を発生し、位置制御へ切換える。

ステップで切換条件が成立していると、MPU6はタ
イマ9bをスタートし、ステップへ進む。

従って、この実施例では、いつまでも切換条件が一定時
間Ｘ継続しない時は、一定時間Ｙ（Ｙ≧Ｘ）経過する
と、切換条件の成立の有無を問わず強制的に位置制御に
切換えてしまうものである。

切換条件が一定時間Ｘ継続する状態がいつまでも続く
と、永久に位置制御に入れないので、Ｙ時間というリミ
ットを設け、Ｙ時間経過しても、切換条件が一定時間Ｘ
継続しなかった場合には、シークエラー覚悟で、強制的
に位置制御に切換えるようにした。

（ｃ） 別の実施例の説明 上述の実施例では、タイマ9a、アンドゲート8c、イコー
ル信号発生回路8aをMPU6と別のハードで構成している
が、MPU6のフアームウエアによって実行することもで
き、又同様にタイマ9b、オアゲート9cもMPU6のフアーム
ウエアによって実現してもよい。

又、磁気ディスク装置を例に説明したが、他の装置にも
適用できる。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、次の効果を奏す
る。

一度切換え条件に達した後、切換え条件を監視し、一
定時間Ｘ以内に切換え条件が崩れなければ、位置制御に
切換え、崩れれば、切換え条件の成立を待つようにして
いるので、位置信号に振動があっても、切換え条件が崩
れた状態での位置制御の実行を防ぎ、切換えエラーを少
なくでき、安定なシークが可能となる。

切換え条件が継続した状態で、位置制御に切換えるた
め、ポジショニング時間を短縮できる。

又、本発明によれば、第２の一定時間Ｙ経過後強制的に
位置制御に切換えてしまうので、切換え条件が崩れてい
つまでも位置制御に切換わらない事態を防止できるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例構成図、 第３図は本発明の一実施例処理フロー図、 第４図は本発明の他の実施例構成図、 第５図は本発明の他の実施例処理フロー図、 第６図は従来技術の説明図である。 図中、１……サーボ対象、 ３……速度制御部、 ４……位置制御部、 ５……切換部、 ６……主制御部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーボ対象（１）を速度制御する速度制御
   部（３）と、 該サーボ対象（１）を位置制御する位置制御部（４）
   と、 該サーボ対象（１）と該速度制御部（３）又は該位置制
   御部（４）とを切換接続する切換部（５）と、 該切換部（５）を切換制御する主制御部（６）とを有す
   るサーボ回路において、 該主制御部（６）が、該速度制御中該位置制御への切換
   え条件が成立したかを判定するステップと、 該切換え条件の成立の検出後一定時間Ｘ該切換え条件を
   監視するステップと、 該一定時間Ｘ該切換え条件が成立していることに応じ
   て、該位置制御に切換えるステップと、 該一定時間内に該切換え条件が崩れたことに応じて、該
   切換え条件判定ステップに戻るステップを有することを 特徴とするサーボ回路の位置制御切換制御方法。
2. 【請求項２】前記切換え条件の成立検出後第２の一定時
   間Ｙ経過後は、切換え条件の成立、不成立にかかわら
   ず、該位置制御に切換えるステップを有することを 特徴とする請求項（１）項記載のサーボ回路の位置制御
   切換制御方法。