JPH0736134B2

JPH0736134B2 - サーボ回路の速度制御方法

Info

Publication number: JPH0736134B2
Application number: JP1003188A
Authority: JP
Inventors: 修一橋本
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-01-10
Filing date: 1989-01-10
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: JPH02183317A

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５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、第４図）（ｂ）他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、目標速度と実速度との誤差に基づいて速度制
御する速度制御方法に関し、減速時の加速度を大としても、突入速度の変動を少なく
し、ポジショニング時間を短縮することを目的とし、与えられた目標速度と実速度との誤差に基づいてサーボ
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、該サーボ対象を該速度制御部と
該位置制御部とに切換接続する切換部と、該サーボ対象
からの位置信号に基づいて残り移動量を更新し、該残り
移動量に応じた目標速度を生成する主制御部とを有する
サーボ回路において、移動量ｄの内、移動量Ｘを残り移
動量として、目標速度を生成するステップと、該移動量
Ｘの移動のための目標速度生成後、残余の移動量Ｙ（Ｘ
＋Ｙ＝ｄ）分の等速の目標速度を生成するステップとを
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、目標速度と実速度との誤差に基づ
いて速度制御する速度制御方法に関する。

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、移動速度を早めても安定に
位置決めできる技術が望まれている。

〔従来の技術〕

第５図は従来技術の説明図である。

第５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。

主制御部６は、ディファレンス（移動量）ｄを格納する
ディファレンスカウンタ6aを有し、ディファレンスカウ
ンタ6aの残りディファレンスｄに応じて速度制御部３へ
与える目標速度を第５図（Ｂ）のように変化する。

即ち、ディファレンスカウンタ6aは、サーボ対象の位置
信号（トラッククロッシングパルス）に応じて減算さ
れ、その内容である残りディファレンスｄに応じた階段
状の目標速度を生成する。

この階段状の目標速度は、磁気ディスク装置では、目標
トラックの0.5トラック前で零になり、速度制御部３の
スムーザーで円滑化され、第５図（Ｂ）のように連続状
のものとなる。

このように、従来は、目標速度をディファレンスｄに応
じて生成して、速度制御していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、近年磁気ディスク装置等では、シーク（移
動）のポジショニング時間を高速化する傾向にある。

この高速化のためには、減速時の加速度を大きくする必
要がある。

このように減速時の加速度を大きくすると、速度制御時
（シーク終了時）の最終段階での突入速度が、第５図
（Ｃ）のように一定にならず、シーク量（移動量）に応
じて変動する。

減速時の加速度が小さく、減速時間を比較的長くとれる
場合（例えば、加速時間の約２倍以上の減速時間をとれ
る場合）には、この突入速度はほとんど変動しないが、
減速時の加速度を大としてポジショニング時間を短縮す
ると、シーク量に応じて突入速度のバラツキが生じる。

この突入速度のバラツキは、第５図（Ｃ）のように、特
にオーバーシュート量のバラツキを生じ、ファイン（位
置）制御における収束時間の変動、長期化を招き、時間
短縮の効果が半減してしまうという問題が生じていた。

従って、本発明は、減速時の加速度を大としても、突入
速度の変動を少なくし、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速度制御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、第１図に示すように、与えられた目標速度と
実速度との誤差に基づいてサーボ対象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を該速度制御部３と該位置制
御部４とに切換接続する切換部５と、該サーボ対象１か
らの位置信号に基づいて残り移動量を更新し、該残り移
動量に応じた目標速度を生成する主制御部６とを有する
サーボ回路において、移動量ｄの内、移動量Ｘを残り移
動量として、目標速度を生成するステップと、該移動量
Ｘの移動のための目標速度生成後、残余の移動量Ｙ（Ｘ
＋Ｙ＝ｄ）分の等速の目標速度を生成するステップとを
有するものである。

〔作用〕

本発明では、移動量ｄの内、移動量Ｘを残り移動量とし
て、目標速度を生成し、残り移動量Ｙに対して等速の目
標速度を生成して、等速の目標速度によって、移動量に
よって変動する突入速度の変動を吸収し、ほぼ同一の突
入速度に調整しようとするものである。

このため、減速時の加速度を大として、高速化を図って
も、突入速度のバラツキが生ぜず、オーバーシュート量
を一定とし、高速で且つ安定に位置決めできる。

〔実施例〕

（ａ）一実施例の説明第２図は本発明の一実施例構成図である。

図中、第１図及び第５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、１はサーボ対象であり、ボイ
スコイルモータ1aと、ボイスコイルモータ1aによって移
動されるサーボヘッド1bとを有しているもの、２は位置
信号作成回路であり、サーボヘッド1bの読取信号から位
置信号Ps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の位置遅れを
補償するため、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ΔＶを発生し、速度制御するものである。

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号公報に開示されてい
る。又、検出電流icは、位置信号Psの位相遅れを補償す
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）切換信号によって、速度エラー検出回路3b
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、
後述するトラッククロッシングパルスによりサーボ対象
１の位置を監視し、目標位置近傍でコアースからファイ
ンへの切換信号を発生するものである。

７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、８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、主制御部６
へ出力するものである。

第３図は本発明の一実施例シーク処理フロー図、第４図
は本発明の一実施例動作説明図である。

主制御部（以下MPUという）６は、上位から与えら
れた目標トラック位置と現在トラック位置とから移動量
（ディファレンス）ｄを算出し、ディファレンスカウン
タ6aにセットする。

そして、ディファレンスカウンタ6aのディファレンスｄ
を「−１」する。

即ち、ディファレンスｄを予じめ「１」少なくしてお
く。

そして、MPU6は、速度制御をスタートすべく、ディファ
レンスｄに応じた目標速度を発生する。

MPU6は、トラッククロッシングパルス発生回路８か
ら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、ディファレンスカウン
タ6aのディファレンスｄを「−１」し、このディファレ
ンスｄに応じた目標速度を発生する。

MPU6は、ディファレンスｄが零かを判定し、零でな
ければ、ステップに戻る。

一方、MPU6は、ディファレンスが零と判定すると、ディ
ファレンス（ｄ−１）のシーク終了と判断し、残りの
「１」のシークを行うべく、ディファレンスカウンタ6a
に「１」をセットし、このディファレンスｄに応じた目
標速度を発生する。

そして、MPU6は、トラッククロッシングパルス発生
回路８から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
スカウンタ6aのディファレンスｄを「−１」する。

これによって、ディファレンスカウンタ6aのディファレ
ンスｄは零になるので、MPU6はディファレンスゼロを設
定する。

即ち、１ディファレンスのシーク終了と判断する。

次に、MPU6は、速度検出回路3aの実速度が零かを判
定し、零になるまで待つ。

実速度が零になると、MPU6は一定時間ウェイトした後、
コアース／ファイン切換信号により速度制御から位置制
御に切換える。

そして、MPU6は、位置エラー検出回路４のオントラック
信号（サーボヘッドが目標トラックから一定距離以内に
あることを示す信号）を監視し、一定時間オントラック
検出していれば、位置決め終了として終了する。

この動作を第４図によって説明すると、移動量ｄ（＝
５）に対し、先づ「−１」され、（ｄ−１）（＝４）ポ
ジションのシークが実行される。

そしてその後、残りの１ポジションのシークが実行され
る。

この時残りの１ポジションのシークは、１ポジションの
移動であるので等速の目標速度が与えられ、等速シーク
となる。

即ち、Ｘ＝ｄ−１、Ｙ＝１の条件で、ディファレンスｄ
のシークが２回のシークに分割されることになる。

これを磁気ディスクのトラックで示せば、目標トラック
の1.5トラック前までに（ｄ−１）ポジションのシーク
を行い、1.5トラック前から0.5トラック前までは等速の
１ポジションのシークを行うことになり、シーク電流は
第４図（Ｂ）のようになる。

MPU6からの目標速度Vcは、第４図（Ａ）のように
「４」、「３」、「２」、「１」、「０」の後、
「１」、「０」となる階段状を示し、速度エラー作成回
路3bの図示しないスムーザー回路を通せば、第４図
（Ａ）の連続状のVcsとなり、ｄ＝４からｄ＝０に向か
って減少し、ｄ＝０後のｄ＝１によって立上り、その後
減少するカーブを描く。

従って、減速時の加速度が大であって、突入速度にバラ
ツキがあっても、一定速度の等速シーク区間によって吸
収され、ほぼ同一の突入速度で速度制御を終了すること
になる。

（ｂ）他の実施例の説明上述の実施例では、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、Ｙ＝１ポジションとして説
明したが、他の値であってもよい。

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。

移動量ｄの内、移動量Ｘを残り移動量として目標速度
を生成し、残りの移動量Ｙに対して等速の目標速度を生
成しているので、等速の目標速度区間によって、移動量
によって突入速度のバラツキを吸収し、ほぼ同一の突入
速度に調整でき、減速時の加速度を大としても、オーバ
ーシュート量が一定で、高速且つ安定な位置決めを可能
とする。

速度制御を２回に分けるので、従来構成の目標速度生
成回路を使用して、シーク終了時の位置信号の乱れを低
減でき、簡易な回路で実現できる。

【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シーク処理フロー図、第４図は本発明の一実施例動作説明図、第５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

【特許請求の範囲】

【請求項１】与えられた目標速度と実速度との誤差に基
づいてサーボ対象（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）を該速度制御部（３）と該位置制御
部（４）とに切換接続する切換部（５）と、該サーボ対象（１）からの位置信号に基づいて残り移動
量を更新し、該残り移動量に応じた目標速度を生成する
主制御部（６）とを有するサーボ回路において、移動量ｄの内、移動量Ｘを残り移動量として、目標速度
を生成するステップと、該移動量Ｘの移動のための目標速度生成後、残余の移動
量Ｙ（Ｘ＋Ｙ＝ｄ）分の等速の目標速度を生成するステ
ップとを有することを特徴とするサーボ回路の速度制御方法。