JPH08203225A - Positioning control method for moving body - Google Patents
Positioning control method for moving bodyInfo
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- JPH08203225A JPH08203225A JP1181095A JP1181095A JPH08203225A JP H08203225 A JPH08203225 A JP H08203225A JP 1181095 A JP1181095 A JP 1181095A JP 1181095 A JP1181095 A JP 1181095A JP H08203225 A JPH08203225 A JP H08203225A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光学ヘッドなどの移動
体を高速かつ正確に目標位置に移動させるようにした移
動体の位置決め制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving body positioning control device for moving a moving body such as an optical head to a target position accurately at high speed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、光ディスクや磁気ディスクに対し
てデータの記録及び読み出しを行なう記録装置において
は、ヘッドの目標位置までの距離（シーク距離）とヘッ
ド速度とを規定した目標速度プロフィールを予め与えて
おき、位置検出部によりヘッド位置を検出し、速度検出
部によりヘッド速度を検出する。そして、入力された目
標位置と位置検出部が検出したヘッド位置とからシーク
距離を算出し、この算出した値に基づき目標速度プロフ
ィールから目標速度を得、ヘッド速度検出部が検出した
ヘッド速度が目標速度と等しくなるように追従制御して
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, in a recording apparatus for recording and reading data on and from an optical disk or a magnetic disk, a target speed profile defining a distance (seek distance) to a target position of a head and a head speed is given in advance. The position detector detects the head position, and the speed detector detects the head speed. Then, the seek distance is calculated from the input target position and the head position detected by the position detection unit, the target speed is obtained from the target speed profile based on the calculated value, and the head speed detected by the head speed detection unit is the target. Follow-up control is performed so as to be equal to the speed.
【０００３】さらに、位置決め制御の精度を高めるた
め、ヘッドが目標位置の近傍に到達した後に、それ迄の
目標速度プロフィールによる速度制御から目標位置への
位置制御に切り替え、又は、目標速度プロフィールを変
更して位置決め制御を行なっている。Further, in order to improve the accuracy of the positioning control, after the head reaches the vicinity of the target position, the speed control by the target speed profile until then is switched to the position control to the target position, or the target speed profile is changed. To perform positioning control.
【０００４】この目標速度プロフィールに基づく制御
は、最大加減速のＢａｎｇＢａｎｇ制御に類するもの
で、例えば、特開平３−２７６２１４号公報に開示され
ている。The control based on the target speed profile is similar to the BangBang control for maximum acceleration / deceleration, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-276214.
【０００５】上述した位置決め制御方法においては、制
御開始時に急加速を行なうことにより短時間で目標速度
に到達させようとするため、加速度の変化率が大きくな
り、ヘッドを駆動させるアクチュエータが共振を励起す
る。この共振は、記録装置の剛性が十分にあるときは問
題にならないが、小型化や薄型化の要求から記録装置の
剛性が低下すると、共振による残留振動が生じ、位置決
め精度が低下する。In the above-described positioning control method, since the target speed is reached in a short time by performing rapid acceleration at the start of control, the rate of change in acceleration becomes large, and the actuator that drives the head excites resonance. To do. This resonance does not pose a problem when the rigidity of the recording apparatus is sufficient, but when the rigidity of the recording apparatus decreases due to the demand for downsizing and thinning, residual vibration occurs due to the resonance and the positioning accuracy decreases.
【０００６】そこで、この残留振動を抑える位置決め制
御方法として、加速度の変化率（加速度の微分値）が最
小となるようにヘッドを加速、減速させる方法が知られ
ている。これは、文献等で公知となっているもので、低
共振制御又は制振制御と呼ばれており、例えば、特開平
３−２３３６０９号公報に開示されている。Therefore, as a positioning control method for suppressing this residual vibration, there is known a method of accelerating and decelerating the head so that the rate of change in acceleration (differential value of acceleration) is minimized. This is known in the literature and is referred to as low resonance control or damping control, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-233609.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】低共振制御の駆動軌道
は、加速度の微分値に関する評価関数の最小化問題を解
くことにより得られる。そして、定式化された最適軌道
は、時間の５次式で表わされる。The drive trajectory of low resonance control can be obtained by solving the minimization problem of the evaluation function regarding the differential value of acceleration. Then, the formulated optimal trajectory is expressed by a quintic equation of time.
【０００８】しかし、実際に検出するのはヘッドの位置
であるため、ヘッドの目標値（目標位置、目標速度、目
標加速度）を位置の関数として表わす必要がある。特開
平３−２３３６０９号公報では、正規化時間と正規化位
置との関係をテーブル化し、現在のヘッド位置の検出結
果に基づいて正規化位置を算出し、算出した正規化位置
に基づいてテーブルから正規化時間を求め、その正規化
時間を用いて目標位置、目標速度、目標加速度を算出し
ている。However, since the position of the head is actually detected, it is necessary to represent the target value of the head (target position, target velocity, target acceleration) as a function of position. In Japanese Patent Laid-Open No. 233609/1993, the relationship between the normalized time and the normalized position is tabulated, the normalized position is calculated based on the detection result of the current head position, and the table is calculated based on the calculated normalized position. The normalized time is obtained, and the target position, the target velocity, and the target acceleration are calculated using the normalized time.
【０００９】しかし、テーブルの作成には法則がなく、
必要データの情報も明確ではない。さらに、位置に対す
る時間のデータは離散的に与えられるため、正確な情報
を得るためには必要なデータ数が莫大になり、大容量の
メモリが必要となる。しかも、必ずしもサンプリング位
置に対する正規化時間のデータが得られるわけではな
い。However, there is no law for creating a table,
Necessary data information is not clear. Further, since the time data with respect to the position is given discretely, the number of data necessary for obtaining accurate information becomes enormous and a large capacity memory is required. Moreover, it is not always possible to obtain data on the normalized time for the sampling position.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
共振による残留振動を抑える低共振制御により移動体を
任意の目標位置に移動させる移動体の位置決め制御方法
において、前記移動体の目標速度を位置の関数とする近
似式を記憶部に記憶させ、前記移動体の位置を位置検出
部により検出し、前記移動体の速度を速度検出部により
検出し、前記位置検出部が検出した前記移動体の位置に
基づいて前記近似式により目標速度を算出し、前記速度
検出部が検出した前記移動体の速度を目標速度に追従さ
せるように制御する。According to the first aspect of the present invention,
In a positioning control method of a moving body that moves a moving body to an arbitrary target position by low resonance control that suppresses residual vibration due to resonance, an approximate expression having a target speed of the moving body as a function of position is stored in a storage unit, and The position of the moving body is detected by the position detecting unit, the speed of the moving body is detected by the speed detecting unit, and the target speed is calculated by the approximate expression based on the position of the moving body detected by the position detecting unit, The speed of the moving body detected by the speed detecting unit is controlled so as to follow the target speed.
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、移動体の目標加速度を位置の関数とする近
似式を記憶部に記憶させ、位置検出部が検出した前記移
動体の位置に基づいて前記近似式により目標加速度を算
出する。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, an approximate expression in which a target acceleration of the moving body is a function of position is stored in a storage unit, and the position of the moving body detected by the position detection unit is stored. Based on the above, the target acceleration is calculated by the approximate expression.
【００１２】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、近似式により算出した目標加速度が所定の
値以下となった後、移動体が移動を開始してからの経過
時間に応じて目標加速度を算出する手段に切り替えて目
標加速度を算出する。According to a third aspect of the present invention, in accordance with the second aspect of the invention, after the target acceleration calculated by the approximate expression becomes equal to or less than a predetermined value, the moving body is moved in accordance with the elapsed time from the start of movement. The target acceleration is calculated by switching to the means for calculating the target acceleration.
【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、近似式を導出する範囲を複数部
分に分割し、各部毎に近似式を導出する。According to a fourth aspect of the present invention, in the invention of the first, second or third aspect, the range for deriving the approximate expression is divided into a plurality of parts, and the approximate expression is derived for each part.
【００１４】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、近似式を導出する範囲の分割に関し、減速
部から目標値最終部までの低速度域を細かく分割して近
似式を導出する。According to a fifth aspect of the present invention, in the invention of the fourth aspect, regarding the division of the range for deriving the approximate expression, the low speed range from the deceleration portion to the final target value portion is finely divided to derive the approximate expression. To do.
【００１５】請求項６記載の発明は、請求項１，２，
３，４又は５記載の発明において、正規化位置、正規化
速度、正規化加速度のデータを用いて近似式を導出す
る。The invention according to claim 6 is the same as claims 1, 2 and
In the invention described in 3, 4, or 5, an approximate expression is derived using the data of the normalized position, the normalized velocity, and the normalized acceleration.
【００１６】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明において、移動体の目標位置までのシーク距離と装置
の剛性により決まる前記移動体の最大加速度とから目標
位置までのシーク時間を算出し、このシーク時間を用い
て最大速度を算出し、近似式により正規化した目標速度
と正規化した目標加速度とを算出し、正規化した目標速
度に最大速度を乗算して実際の目標速度を算出すると共
に正規化した目標加速度に最大加速度を乗算して実際の
目標加速度を算出する。According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the seek time from the seek distance to the target position of the moving body and the maximum acceleration of the moving body determined by the rigidity of the device to the target position is calculated. Then, the maximum speed is calculated using this seek time, the normalized target speed and the normalized target acceleration are calculated by an approximate expression, and the normalized target speed is multiplied by the maximum speed to obtain the actual target speed. An actual target acceleration is calculated by multiplying the calculated and normalized target acceleration by the maximum acceleration.
【００１７】[0017]
【作用】請求項１記載の発明では、目標速度を位置の関
数とする近似式を記憶部に記憶させ、位置検出部により
移動体の位置を検出し、この検出値を近似式に代入する
ことにより目標速度を算出するため、大容量のメモリを
用いることなく目標速度の算出を行なえ、また、任意の
検出位置において適確な目標速度が得られる。そして、
速度検出部が検出した移動体の速度を目標速度に追従さ
せるように制御が行なわれる。According to the first aspect of the present invention, an approximate expression having the target speed as a function of position is stored in the storage unit, the position of the moving body is detected by the position detection unit, and this detected value is substituted into the approximate expression. Since the target speed is calculated by, the target speed can be calculated without using a large-capacity memory, and an appropriate target speed can be obtained at any detection position. And
Control is performed so that the speed of the moving body detected by the speed detection unit follows the target speed.
【００１８】請求項２記載の発明では、目標加速度を位
置の関数とする近似式を記憶部に記憶させ、位置検出部
により移動体の位置を検出し、この検出値を近似式に代
入することにより目標加速度を算出するため、大容量の
メモリを用いることなく目標加速度の算出を行なえ、ま
た、任意の検出位置において適確な目標加速度が得られ
る。しかも、移動体が移動を開始してからの時間と位置
との関係がノイズや摩擦等の影響によりずれても、目標
速度に対して適確な目標加速度を与えることができる。According to the second aspect of the present invention, an approximate expression that uses the target acceleration as a function of position is stored in the storage unit, the position of the moving body is detected by the position detection unit, and this detected value is substituted into the approximate expression. Since the target acceleration is calculated by, the target acceleration can be calculated without using a large-capacity memory, and an appropriate target acceleration can be obtained at any detection position. Moreover, even if the relationship between the time and the position after the moving body starts moving is deviated due to the influence of noise, friction, or the like, an accurate target acceleration can be given to the target speed.
【００１９】請求項３記載の発明では、移動体が目標位
置に近付いて十分に低速になったときに、移動体が移動
を開始してからの経過時間に応じて目標加速度を算出す
る手段に切り替えて目標加速度を算出するため、移動体
の実際の速度が目標速度より低下して移動体が反転（逆
走）した場合に、反転により移動体の位置が戻っても
（減少しても）目標加速度が負に増大するということが
なく、移動体の逆走に拍車がかかって移動体が暴走する
ということが起こらない。According to the third aspect of the invention, when the moving body approaches the target position and becomes sufficiently slow, the means for calculating the target acceleration according to the elapsed time after the moving body starts moving. Since the target acceleration is switched to calculate the target speed, if the actual speed of the moving body falls below the target speed and the moving body reverses (reverses), even if the position of the moving body returns (decreases) The target acceleration does not increase negatively, and the reverse running of the moving body does not spur and the moving body does not run away.
【００２０】請求項４記載の発明では、導出した近似式
の次数が低次になり、この近似式による目標速度や目標
加速度の算出速度が高速化される。According to the fourth aspect of the present invention, the order of the derived approximate expression is low, and the target speed and the calculation speed of the target acceleration by this approximate expression are accelerated.
【００２１】請求項５記載の発明では、移動開始直後の
加速域に比べて高い制御精度が要求される減速部から目
標値最終部までの低速度域における近似式の近似度が高
くなり、いたずらに近似式の分割数を増やすことなく精
度の高い位置決め制御を行なえる。According to the fifth aspect of the invention, the degree of approximation of the approximation formula in the low speed range from the deceleration part requiring higher control accuracy to the final part of the target value is higher than that in the acceleration range immediately after the start of movement, and the mischief is increased. In addition, highly accurate positioning control can be performed without increasing the number of divisions of the approximate expression.
【００２２】請求項６記載の発明では、近似式中に変数
が含まれないこととなり、汎用性のある近似式が得られ
る。According to the sixth aspect of the invention, since the approximate expression does not include a variable, a general-purpose approximate expression can be obtained.
【００２３】請求項７記載の発明では、移動体の性能に
より最大加速度やシーク時間が異なる場合でも、任意の
シーク距離に対応した目標速度や目標加速度を得ること
ができる。According to the seventh aspect of the present invention, even if the maximum acceleration or the seek time differs depending on the performance of the moving body, it is possible to obtain the target velocity or the target acceleration corresponding to an arbitrary seek distance.
【００２４】[0024]
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、本実施例は、光ディスクや磁気ディスクに対
してデータの記録及び読み出しを行なう移動体であるヘ
ッドをアクチュエータにより駆動して所定の目標位置に
位置決め制御する記録装置を例に挙げて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment will be described by taking as an example a recording apparatus in which a head, which is a moving body that records and reads data on and from an optical disk or a magnetic disk, is driven by an actuator to perform positioning control at a predetermined target position.
【００２５】まず、低共振制御について説明する。低共
振制御とは、共振を励起する加速度の変化率を最小に抑
える制御である。加速度の微分値の２乗積分を評価関数
とし、その最小化問題を解くものであり、位置決め制御
の目標位置“ｘ”、目標速度“ｖ”、目標加速度“α”
を時間に関する以下の多項式で表わして制御するもので
ある。 ｘ＝６０・Ｘ0・（Ｔ5／１０−Ｔ4／４＋Ｔ3／６） （１） ｖ＝６０・Ｘ0／Ｔ0・（Ｔ4／２−Ｔ3＋Ｔ2／２） （２） α＝６０・Ｘ0／Ｔ0 2・（２Ｔ3−３Ｔ2＋Ｔ） （３） ｄα／ｄｔ＝６０・Ｘ0／Ｔ0 3・（６Ｔ2−６Ｔ＋１） （４） 但し、Ｔ（正規化時間）＝ｔ／Ｔ0 X0：シーク距離 Ｔ0：シーク時間 上記の多項式は時間の関数として表わされているが、ヘ
ッドの位置決め制御時に実際に検出されるのはヘッド位
置であり、ヘッド位置の関数として表わす必要がある。
そこで、目標関数として必要な目標速度“ｖ”、目標加
速度“α”を位置の関数として求めた。なお、この場合
の位置の関数は５次式となり、解くことは困難であるた
め、近似式を導出した。なお、この近似式は、位置に関
する多項式近似である。First, the low resonance control will be described. The low resonance control is control that minimizes the rate of change in acceleration that excites resonance. The square integral of the differential value of acceleration is used as an evaluation function to solve the minimization problem. The target position “x”, target speed “v”, and target acceleration “α” of positioning control are solved.
Is represented by the following polynomial regarding time and is controlled. x = 60 · X 0 · ( T 5/10-T 4/4 + T 3/6) (1) v = 60 · X 0 / T 0 · (T 4/2-T 3 + T 2/2) (2) α = 60 · X 0 / T 0 2 · (2T 3 −3T 2 + T) (3) dα / dt = 60 · X 0 / T 0 3 · (6T 2 −6T + 1) (4) where T (normalized Time) = t / T 0 X 0 : seek distance T 0 : seek time Although the above polynomial is expressed as a function of time, it is the head position that is actually detected during head positioning control. Must be expressed as a function of position.
Therefore, the target velocity “v” and the target acceleration “α” required as the target function were obtained as the position function. Since the position function in this case is a quintic equation and is difficult to solve, an approximate equation was derived. Note that this approximate expression is a polynomial approximation regarding the position.
【００２６】また、上記の多項式（１）〜（４）の関係
を正規化（最大値で除すことにより各値を−１〜１又は
０〜１の範囲に修正する）してグラフに表わすと図３に
示すようになる。正規化することにより、変数を含まな
いデータにより近似式が求まり、任意のシーク距離に対
応できるようになる。また、シーク時間“Ｔ0 ”は、記
録装置の剛性によって決まる最大加速度により求まり、
それにより、記録装置の剛性を最大に活かした設計がで
きる。以下に、正規化位置“Ｘnom ”、正規化速度“Ｖ
nom ”、正規化加速度“αnom ”を示す。 Ｘmax ＝Ｘ0 （５） Ｖmax ＝ｖ（Ｔ＝0.5）＝６０・（Ｘ0／Ｔ0）・（１／２）5 （６） αmax ＝α（Ｔ＝0.211325)＝６０・（Ｘ0／Ｔ0 2）・Ａ （７） 但し、Ａ＝2・(0.211325)3-3・(0.211325)2+0.211325 Ｘnom ＝ｘ／Ｘmax＝６０・（Ｔ5／１０−Ｔ4／４＋Ｔ3／６） （８） Ｖnom ＝ｖ／Ｖmax＝２5・（Ｔ4／２−Ｔ3＋Ｔ2／２） （９） αnom ＝α／αmax＝（２Ｔ3−３Ｔ2＋Ｔ）／Ａ （１０） 上記の式（８）〜（１０）により得られた正規化した目
標速度と正規化した目標加速度とを正規化した目標位置
の関数とするグラフに表わすと図４に示すようになる。Further, the relationships of the above polynomials (1) to (4) are normalized (each value is corrected to a range of -1 to 1 or 0-1 by dividing by the maximum value) and shown in a graph. And becomes as shown in FIG. By normalizing, an approximate expression can be obtained from data that does not include variables, and it becomes possible to correspond to an arbitrary seek distance. The seek time “T 0 ” is obtained by the maximum acceleration determined by the rigidity of the recording device,
As a result, it is possible to make a design that maximizes the rigidity of the recording device. Below, the normalized position "Xnom" and the normalized speed "V
nom ”and normalized acceleration“ α nom ”. Xmax = X 0 (5) Vmax = v (T = 0.5) = 60 · (X 0 / T 0 ) · (1/2) 5 (6) αmax = α (T = 0.211325) = 60 ・ (X 0 / T 0 2 ) ・ A (7) where A = 2 ・ (0.211325) 3 -3 ・ (0.211325) 2 +0.211325 Xnom = x / Xmax = 60 ・ (T 5/10-T 4/4 + T 3/6) (8) Vnom = v / Vmax = 2 5 · (T 4 / 2T 3 + T 2/2) (9) αnom = α / αmax = (2T 3 - 3T 2 + T) / A (10) When the normalized target velocity and the normalized target acceleration obtained by the above equations (8) to (10) are expressed as a function of a normalized target position, As shown in 4.
【００２７】ここで、このグラフをそのまま近似式で表
わそうとすると、近似式が高次になり、演算速度や演算
精度が問題となるため、近似式を導出する範囲を位置に
より複数部分に分割（例えば、正規化位置の０．１毎に
１０分割）し、各分割部分毎に近似式を導出する。な
お、近似式の近似次数と分割数との関係は特に指定しな
いが、近似次数は低いほうが良く分割数は少ないほうが
良いというトレードオフの関係にある。If this graph is to be expressed as an approximate expression as it is, the approximate expression becomes high-order, and the calculation speed and calculation accuracy become problems. Therefore, the range for deriving the approximate expression is divided into a plurality of parts depending on the position. Division (for example, 10 divisions for every 0.1 normalized positions) and an approximate expression is derived for each division. The relationship between the approximation degree of the approximate expression and the division number is not specified, but there is a trade-off relationship that the lower the approximation order is, the better the division number is.
【００２８】さらに、トラッキング引込み点の残留振動
が問題となるので、減速を開始してからトラッキング引
込み速度になるまでの範囲の分割数を増やして近似式の
近似度を高めるようにする。特に低速部は、微小な誤差
も響いてくるので、分割幅を細かくすることで誤差を抑
え、実用性の高い近似式を得るようにする。Further, since the residual vibration at the tracking pull-in point poses a problem, the number of divisions in the range from the start of deceleration to the tracking pull-in speed is increased to improve the approximation degree of the approximate expression. Especially in the low-speed part, even a small error is heard, so the error is suppressed by making the division width fine, and an approximate expression having high practicability is obtained.
【００２９】つぎに、本実施例に係る記録装置における
ヘッドの位置決め制御に関する構造を図２に基づいて説
明する。移動体であるヘッド１の目標速度を位置の関数
として導出した近似式（近似式を導出する範囲を１０分
割した場合には１０個の近似式）を記憶する記憶部であ
ると共に位置検出部２が検出したヘッド位置の値に基づ
いて近似式から目標速度を生成する目標速度生成部３
と、ヘッド１の目標加速度を位置の関数として導出した
近似式（近似式を導出する範囲を１０分割した場合には
１０個の近似式）を記憶する記憶部であると共に前記位
置検出部２が検出したヘッド位置の値に基づいて近似式
から目標加速度を生成する目標加速度生成部４とが設け
られている。Next, a structure relating to head positioning control in the recording apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The position detection unit 2 is a storage unit that stores an approximation formula (10 approximation formulas when the range for deriving the approximation formula is divided into 10) that derives the target velocity of the head 1 that is a moving body as a function of the position. Target speed generator 3 that generates a target speed from an approximate expression based on the value of the head position detected by
And a storage unit that stores an approximate expression that derives the target acceleration of the head 1 as a function of position (10 approximate expressions when the range for deriving the approximate expression is divided into 10), and the position detecting unit 2 A target acceleration generation unit 4 that generates a target acceleration from an approximate expression based on the detected head position value is provided.
【００３０】さらに、目標加速度生成部４で生成した目
標加速度をフィードフォワードとして与えておき、及
び、目標速度生成部３において生成された目標速度と速
度検出部５が検出したヘッド速度とに基づいてヘッド速
度が目標速度に追従するように制御する制御演算部６が
設けられている。そして、この制御演算部６における演
算結果に基づいてアクチュエータ（図示せず）が駆動さ
れ、このアクチュエータによりヘッド１が駆動される。Furthermore, the eyes generated by the target acceleration generator 4
The standard acceleration is given as a feedforward, and
Further, there is provided a control calculation unit 6 that controls the head speed to follow the target speed based on the target speed generated by the target speed generation unit 3 and the head speed detected by the speed detection unit 5. Then, an actuator (not shown) is driven based on the calculation result in the control calculation unit 6, and the head 1 is driven by this actuator.
【００３１】このような構成において、位置決め制御の
制御動作を図１のフローチャートに基づいて説明する。
ヘッド１のシーク距離“Ｘ0 ”とその記録装置の剛性に
より決まる最大加速度“αmax ”とが入力されると（Ｓ
１）、これらの最大加速度“αmax ”とシーク距離“Ｘ
0 ”とからシーク時間“Ｔ0 ”と最大速度“Ｖmax ”と
が算出される（Ｓ２）。The control operation of the positioning control in such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the seek distance "X 0 " of the head 1 and the maximum acceleration "α max" determined by the rigidity of the recording apparatus are input (S
1) These maximum acceleration "αmax" and seek distance "X"
The seek time "T 0 " and the maximum velocity "Vmax" are calculated from " 0 " (S2).
【００３２】ついで、位置検出部２により現在のヘッド
位置が検出され（Ｓ３）、このヘッド位置に基づいて目
標速度の近似式の選択（Ｓ４）と目標加速度の近似式の
選択（Ｓ５）とが行なわれる。そして、正規化した目標
速度の算出（Ｓ６）と正規化した目標加速度の算出（Ｓ
７）とが行なわれ、正規化した目標速度に最大速度を乗
算することによる目標速度の算出（Ｓ８）と、正規化し
た目標加速度に最大加速度を乗算することによる目標加
速度の算出（Ｓ９）とが行なわれる。Next, the current head position is detected by the position detecting section 2 (S3), and based on this head position, an approximate expression of the target velocity is selected (S4) and an approximate expression of the target acceleration is selected (S5). Done. Then, the normalized target velocity is calculated (S6) and the normalized target acceleration is calculated (S6).
7) is performed, and the target speed is calculated by multiplying the normalized target speed by the maximum speed (S8), and the target acceleration is calculated by multiplying the normalized target acceleration by the maximum acceleration (S9). Is performed.
【００３３】ついで、算出した目標速度がトラッキング
引込み速度以上であるか否かが判断され（Ｓ１０）、ト
ラッキング引込み速度以下となった場合にはトラッキン
グ制御が開始される（Ｓ１１）。一方、トラッキング引
込み速度以上である場合には、速度検出部５によりヘッ
ド１の実際の速度が検出され（Ｓ１２）、制御演算部６
において、ヘッド速度を目標速度に追従させる制御演算
が行なわれ、制御量が算出される（Ｓ１３）。そして、
この制御量がアクチュエータに対して出力され（Ｓ１
４）、ヘッド１の位置決め制御が行なわれる。なお、ス
テップ１４（Ｓ１４）の出力が行なわれた後は再びステ
ップ３（Ｓ３）の現在のヘッド位置検出が行なわれ、ヘ
ッド１の速度がトラッキング引込み速度以下になるまで
上述の位置決め制御が繰り返される。Then, it is judged whether or not the calculated target speed is equal to or higher than the tracking pull-in speed (S10), and if it is equal to or lower than the tracking pull-in speed, the tracking control is started (S11). On the other hand, if it is equal to or higher than the tracking pull-in speed, the speed detecting unit 5 detects the actual speed of the head 1 (S12), and the control calculating unit 6
At, a control calculation for causing the head speed to follow the target speed is performed, and the control amount is calculated (S13). And
This control amount is output to the actuator (S1
4) The positioning control of the head 1 is performed. After the output in step 14 (S14), the current head position is detected again in step 3 (S3), and the above positioning control is repeated until the speed of the head 1 becomes equal to or lower than the tracking pull-in speed. .
【００３４】なお、目標加速度の生成に関して、ヘッド
１が移動を開始してからの経過時間に応じて目標加速度
を算出する手段（シーク時間に応じて目標加速度を算出
する計算式を備えた手段）を目標加速度生成部４内に設
け、位置決め制御中に目標加速度が所定の値以下となっ
た後にはこの手段に切り替えて目標加速度を算出するよ
うにしてもよい。Regarding the generation of the target acceleration, means for calculating the target acceleration according to the elapsed time after the head 1 starts to move (means provided with a calculation formula for calculating the target acceleration according to the seek time). May be provided in the target acceleration generation unit 4 and the target acceleration may be calculated by switching to this means after the target acceleration becomes a predetermined value or less during the positioning control.
【００３５】[0035]
【発明の効果】請求項１記載の発明は上述のように、共
振による残留振動を抑える低共振制御により移動体を任
意の目標位置に移動させる移動体の位置決め制御方法に
おいて、前記移動体の目標速度を位置の関数とする近似
式を記憶部に記憶させ、前記移動体の位置を位置検出部
により検出し、前記移動体の速度を速度検出部により検
出し、前記位置検出部が検出した前記移動体の位置に基
づいて前記近似式により目標速度を算出し、前記速度検
出部が検出した前記移動体の速度を目標速度に追従させ
るように制御したので、近似式を記憶する小容量のメモ
リを用いるだけでよく、大容量のメモリを用いることな
く目標速度を算出することができ、しかも、任意の検出
位置において適確な目標速度を得ることができる等の効
果を有する。As described above, the invention of claim 1 provides a positioning control method for a moving body, wherein the moving body is moved to an arbitrary target position by low resonance control for suppressing residual vibration due to resonance. The approximate expression having a speed as a function of position is stored in the storage unit, the position of the moving body is detected by the position detecting unit, the speed of the moving body is detected by the speed detecting unit, and the position detecting unit detects the position. A target speed is calculated by the approximate expression based on the position of the moving body, and the speed of the moving body detected by the speed detecting unit is controlled to follow the target speed. Therefore, a small-capacity memory that stores the approximate expression. Is used, the target speed can be calculated without using a large-capacity memory, and an appropriate target speed can be obtained at any detection position.
【００３６】請求項２記載の発明は上述のように、請求
項１記載の発明において、移動体の目標加速度を位置の
関数とする近似式を記憶部に記憶させ、位置検出部が検
出した前記移動体の位置に基づいて前記近似式により目
標加速度を算出するようにしたので、大容量のメモリを
用いることなく目標加速度の算出を行なうことができ、
また、任意の検出位置において適確な目標加速度を得る
ことができ、しかも、移動体が移動を開始してからの時
間と位置との関係がノイズや摩擦等の影響によりずれて
も目標速度に対して適確な目標加速度を与えることがで
きる等の効果を有する。As described above, in the invention according to claim 2, in the invention according to claim 1, the approximate expression in which the target acceleration of the moving body is a function of the position is stored in the storage part, and the position detection part detects the approximate expression. Since the target acceleration is calculated by the approximate expression based on the position of the moving body, the target acceleration can be calculated without using a large capacity memory,
In addition, it is possible to obtain an accurate target acceleration at any detected position, and even if the relationship between the time since the moving body starts moving and the position deviates due to the influence of noise or friction, the target speed is On the other hand, there is an effect that a proper target acceleration can be given.
【００３７】請求項３記載の発明は上述のように、請求
項２記載の発明において、近似式により算出した目標加
速度が所定の値以下となった後、移動体が移動を開始し
てからの経過時間に応じて目標加速度を算出する手段に
切り替えて目標加速度を算出したので、移動体が目標位
置に近付いて十分に低速になったときに、移動体の実際
の速度が目標速度より低下して移動体が反転（逆走）し
た場合に、反転により移動体の位置が戻っても目標加速
度が負に増大するということがなく、移動体の逆走に拍
車がかかって移動体が暴走するということを防止するこ
とができる。As described above, in the invention according to claim 3, in the invention according to claim 2, after the target acceleration calculated by the approximate expression becomes a predetermined value or less, the moving body starts moving. Since the target acceleration was calculated by switching to the method for calculating the target acceleration according to the elapsed time, when the moving body approaches the target position and becomes sufficiently slow, the actual speed of the moving body falls below the target speed. When the moving body is reversed (reverse running), the target acceleration does not increase negatively even if the position of the moving body returns due to the reverse, and the reverse running of the moving body spurs and the moving body runs out of control. That can be prevented.
【００３８】請求項４記載の発明は上述のように、請求
項１，２又は３記載の発明において、近似式を導出する
範囲を複数部分に分割し、各部毎に近似式を導出したの
で、導出する近似式の次数を低次にすることができると
共にこの近似式による算出速度を高速化させることがで
き、さらに、近似度を高めることができる等の効果を有
する。As described above, according to the invention of claim 4, in the invention of claim 1, 2 or 3, the range for deriving the approximate expression is divided into a plurality of parts, and the approximate expression is derived for each part. The degree of approximation can be reduced, the speed of calculation by this approximation can be increased, and the degree of approximation can be increased.
【００３９】請求項５記載の発明は上述のように、請求
項４記載の発明において、近似式を導出する範囲の分割
に関し、減速部から目標値最終部までの低速度域を細か
く分割して近似式を導出したので、移動開始直後の加速
域に比べて高い制御精度が要求される減速部から目標値
最終部までの低速度域における近似式の近似度を高くす
ることができ、いたずらに近似式の分割数を増やすこと
なく精度の高い位置決め制御を行なうことができる等の
効果を有する。As described above, the invention according to claim 5 is, in the invention according to claim 4, as to the division of the range for deriving the approximate expression, by dividing the low speed region from the speed reducing portion to the final target value portion finely. Since the approximation formula was derived, it is possible to increase the degree of approximation of the approximation formula in the low speed range from the deceleration part, which requires higher control accuracy than the acceleration range immediately after the start of movement, to the final part of the target value. This has the effect of enabling highly accurate positioning control without increasing the number of divisions of the approximate expression.
【００４０】請求項６記載の発明は上述のように、請求
項１，２，３，４又は５記載の発明において、正規化位
置、正規化速度、正規化加速度のデータを用いて近似式
を導出したので、近似式中に変数が含まれないこととな
り、汎用性のある近似式を得ることができる。As described above, the invention according to claim 6 is, in the invention according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, an approximate expression is calculated using data of a normalized position, a normalized velocity and a normalized acceleration. Since it is derived, variables are not included in the approximate expression, and a general-purpose approximate expression can be obtained.
【００４１】請求項７記載の発明は上述のように、請求
項６記載の発明において、移動体の目標位置までのシー
ク距離と装置の剛性により決まる前記移動体の最大加速
度とから目標位置までのシーク時間を算出し、このシー
ク時間を用いて最大速度を算出し、近似式により正規化
した目標速度と正規化した目標加速度とを算出し、正規
化した目標速度に最大速度を乗算して実際の目標速度を
算出すると共に正規化した目標加速度に最大加速度を乗
算して実際の目標加速度を算出したので、移動体の性能
により最大加速度やシーク時間が異なる場合でも、任意
のシーク距離に対応した目標速度や目標加速度を得るこ
とができる。As described above, the invention according to claim 7 is the same as the invention according to claim 6, wherein the seek distance to the target position of the moving body and the maximum acceleration of the moving body determined by the rigidity of the device to the target position. The seek time is calculated, the maximum speed is calculated using this seek time, the normalized target speed and the normalized target acceleration are calculated using an approximate expression, and the normalized target speed is multiplied by the maximum speed to obtain the actual speed. The target speed was calculated, and the actual target acceleration was calculated by multiplying the normalized target acceleration by the maximum acceleration, so even if the maximum acceleration or seek time differs depending on the performance of the moving body, it is possible to correspond to any seek distance. The target speed and the target acceleration can be obtained.
【図１】位置決め制御の制御動作を説明するフローチャ
ートである。FIG. 1 is a flowchart illustrating a control operation of positioning control.
【図２】位置決め制御に関する構造を示すブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram showing a structure relating to positioning control.
【図３】ヘッドの目標位置、目標速度、目標加速度のシ
ークを開始してからの時間に関する関数を正規化して表
わしたグラフである。FIG. 3 is a graph in which a function regarding a time from the start of a seek of a head target position, a target velocity, and a target acceleration is normalized and represented.
【図４】正規化した目標速度と正規化した目標加速度と
を正規化した目標位置の関数として表わしたグラフであ
る。FIG. 4 is a graph showing a normalized target velocity and a normalized target acceleration as a function of a normalized target position.
１ 移動体 ２ 位置検出部 ３，４ 記憶部 ５ 速度検出部 1 moving body 2 position detecting unit 3, 4 storage unit 5 speed detecting unit
Claims (7)
により移動体を任意の目標位置に移動させる移動体の位
置決め制御方法において、前記移動体の目標速度を位置
の関数とする近似式を記憶部に記憶させ、前記移動体の
位置を位置検出部により検出し、前記移動体の速度を速
度検出部により検出し、前記位置検出部が検出した前記
移動体の位置に基づいて前記近似式により目標速度を算
出し、前記速度検出部が検出した前記移動体の速度を目
標速度に追従させるように制御することを特徴とする移
動体の位置決め制御方法。1. In a positioning control method for a moving body that moves the moving body to an arbitrary target position by low resonance control that suppresses residual vibration due to resonance, a storage unit stores an approximate expression in which the target speed of the moving body is a function of the position. The position of the moving body is detected by the position detecting unit, the speed of the moving body is detected by the speed detecting unit, and the target is calculated by the approximate expression based on the position of the moving body detected by the position detecting unit. A method for controlling positioning of a moving body, which calculates a speed and controls the speed of the moving body detected by the speed detecting unit so as to follow a target speed.
近似式を記憶部に記憶させ、位置検出部が検出した前記
移動体の位置に基づいて前記近似式により目標加速度を
算出することを特徴とする請求項１記載の移動体の位置
決め制御方法。2. An approximate expression in which a target acceleration of a moving body is a function of position is stored in a storage unit, and the target acceleration is calculated by the approximate expression based on the position of the moving body detected by a position detection unit. The method for controlling the positioning of a moving body according to claim 1.
の値以下となった後、移動体が移動を開始してからの経
過時間に応じて目標加速度を算出する手段に切り替えて
目標加速度を算出することを特徴とする請求項２記載の
移動体の位置決め制御方法。3. The target acceleration is calculated by switching to a means for calculating the target acceleration according to the elapsed time after the moving body starts moving after the target acceleration calculated by the approximate expression becomes a predetermined value or less. The positioning control method for a moving body according to claim 2, wherein:
し、各部毎に近似式を導出することを特徴とする請求項
１，２又は３記載の移動体の位置決め制御方法。4. The positioning control method for a moving body according to claim 1, wherein the range for deriving the approximate expression is divided into a plurality of parts, and the approximate expression is derived for each part.
速部から目標値最終部までの低速度域を細かく分割して
近似式を導出することを特徴とする請求項４記載の移動
体の位置決め制御方法。5. Regarding the division of the range for deriving the approximate expression, the low speed range from the deceleration portion to the final target value portion is finely divided to derive the approximate expression. Positioning control method.
のデータを用いて近似式を導出することを特徴とする請
求項１，２，３，４又は５記載の移動体の位置決め制御
方法。6. The method for controlling the positioning of a moving body according to claim 1, wherein the approximate expression is derived using data of a normalized position, a normalized velocity and a normalized acceleration. .
置の剛性により決まる前記移動体の最大加速度とから目
標位置までのシーク時間を算出し、このシーク時間を用
いて最大速度を算出し、近似式により正規化した目標速
度と正規化した目標加速度とを算出し、正規化した目標
速度に最大速度を乗算して実際の目標速度を算出すると
共に正規化した目標加速度に最大加速度を乗算して実際
の目標加速度を算出することを特徴とする請求項６記載
の移動体の位置決め制御方法。7. A seek time from the seek distance to the target position of the moving body and the maximum acceleration of the moving body determined by the rigidity of the device is calculated, and a maximum speed is calculated using this seek time. The normalized target speed and the normalized target acceleration are calculated by an approximate expression, the normalized target speed is multiplied by the maximum speed to calculate the actual target speed, and the normalized target acceleration is multiplied by the maximum acceleration. 7. The method for controlling the positioning of a moving body according to claim 6, wherein the actual target acceleration is calculated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181095A JPH08203225A (en) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | Positioning control method for moving body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181095A JPH08203225A (en) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | Positioning control method for moving body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08203225A true JPH08203225A (en) | 1996-08-09 |
Family
ID=11788184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181095A Pending JPH08203225A (en) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | Positioning control method for moving body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08203225A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003077144A (en) * | 2002-07-01 | 2003-03-14 | Fujitsu Ltd | Optical storage device |
-
1995
- 1995-01-27 JP JP1181095A patent/JPH08203225A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003077144A (en) * | 2002-07-01 | 2003-03-14 | Fujitsu Ltd | Optical storage device |
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