JPH08266078A - Control circuit of motor and disk device - Google Patents

Control circuit of motor and disk device

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Publication number
JPH08266078A
JPH08266078A JP7060752A JP6075295A JPH08266078A JP H08266078 A JPH08266078 A JP H08266078A JP 7060752 A JP7060752 A JP 7060752A JP 6075295 A JP6075295 A JP 6075295A JP H08266078 A JPH08266078 A JP H08266078A
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JP
Japan
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control circuit
motor
speed
gain
motor control
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Application number
JP7060752A
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Japanese (ja)
Inventor
Takafumi Okada
孝文 岡田
Tsukasa Yoshiura
司 吉浦
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE: To shorten the rotational settling times of a control circuit of a motor which controls the motor at a plurality of rotational speeds and to improve the disturbance torque suppressing characteristic of a disk device. CONSTITUTION: In a control circuit of a motor, in response to the command signal of a speed-command device 13, a gain switch 15 selects one charge pump from a plurality of charge pumps 15B by a switch 15A. Since the charge pumps 15B have respectively different output resistances from each other, with respect to the gain variation of a controlled system, the gain of a compensation element is varied by the switching of the charge pumps 15B. Thereby, the stable control of the control circuit of the motor is always obtained, keeping its gain crossover frequency constant. As a result, the rotational settling times of the control circuit of the motor are shortened adaptively to a plurality of rotational speeds, and when the control circuit is used for a disk device, the disturbance torque suppressing characteristic of the disk device is improved adaptively to the plurality of rotational speeds.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の回転数を制御す
るモータ制御回路、およびこれを用いたディスク装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control circuit for controlling a plurality of rotation speeds and a disk device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ディスク装置は、大容量でアクセ
ス速度が速いものが望まれており、これまでにいくつか
の回転制御方式が提案されている。以下、従来の回転制
御方式の一つであるCLV方式のディスク装置について
説明する。CLV方式の利点は、記録再生を行う半径位
置が変化しても線速度が一定となるように回転数を制御
することで、記録密度を最適化できること、および、記
録再生周波数が一定であるために記録再生系の回路構成
を簡素化できることである。しかしながらCLV方式で
は、記録再生を行う半径位置が変化する度に、ディスク
媒体の回転数が規定値に安定するまで待つ必要があり、
この待ち時間(回転整定時間)が長いことが欠点として
挙げられる。アクセス速度の速いディスク装置を実現す
るには、回転整定時間が短いことが望まれる。また、記
録再生時に外乱トルクが発生した場合、一時的にディス
ク媒体の回転数が変化するため、記録再生ジッタが生じ
てエラーの原因となる。外乱トルクに対して、安定した
回転数を維持する能力(外乱抑制特性)はCLV方式に
限らず、ディスク装置一般に不可欠な要素である。
2. Description of the Related Art In recent years, a disk device having a large capacity and a high access speed is desired, and several rotation control methods have been proposed so far. Hereinafter, a disk device of the CLV system, which is one of the conventional rotation control systems, will be described. The advantage of the CLV method is that the recording density can be optimized by controlling the rotational speed so that the linear velocity is constant even if the radial position for recording / reproducing changes, and that the recording / reproducing frequency is constant. In addition, the circuit configuration of the recording / reproducing system can be simplified. However, in the CLV method, it is necessary to wait until the rotational speed of the disk medium stabilizes at a specified value each time the radial position for recording / reproducing changes.
The long waiting time (rotation settling time) is a drawback. In order to realize a disk device with a high access speed, it is desirable that the rotation settling time be short. Further, when a disturbance torque is generated during recording / reproduction, the rotational speed of the disk medium is temporarily changed, which causes a recording / reproduction jitter and causes an error. The ability to maintain a stable rotation speed (disturbance suppressing characteristic) with respect to disturbance torque is an essential element not only in the CLV system but also in general disk devices.

【0003】以下に、従来から知られている、モータを
複数の回転数で制御するモータ制御回路について説明す
る。図2は従来のモータ制御回路を示す回路図である。
図2において21はモータ、22はエンコーダ、23は
速度指令器、24は速度識別器、25はチャージポン
プ、26は積分器、27はモータドライバを示してい
る。チャージポンプ25は、2つのトランジスタTR
1,TR2のエミッタを電源電圧VddとVss間に直
列に接続する。Vdd側のトランジスタTR1のベース
には、速度識別器24が出力する減速パルス信号を接続
し、Vss側のトランジスタTR2のベースには、加速
パルス信号を接続する。トランジスタTR1、TR2の
コレクタは、抵抗Rsを介して次段の積分器26へ接続
する。積分器26はオペアンプOP1を有し、その反転
入力端子−を前段のチャージポンプ25の抵抗Rsに接
続する。また、コンデンサC1と抵抗Rfは直列接続
し、オペアンプOP1の出力端子と反転入力端子−に並
列接続する。コンデンサC2も同様にオペアンプOP1
に並列接続する。オペアンプOP1の非反転入力端子+
は、モータの回転数を保持する基準電圧Vrefへ接続
する。オペアンプOP1の出力端子は次段のモータドラ
イバ27に接続し、モータドライバ27の出力は、モー
タ21に接続する。
A conventionally known motor control circuit for controlling a motor at a plurality of rotation speeds will be described below. FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional motor control circuit.
In FIG. 2, 21 is a motor, 22 is an encoder, 23 is a speed commander, 24 is a speed discriminator, 25 is a charge pump, 26 is an integrator, and 27 is a motor driver. The charge pump 25 includes two transistors TR
The emitters of 1 and TR2 are connected in series between the power supply voltages Vdd and Vss. The deceleration pulse signal output from the speed discriminator 24 is connected to the base of the transistor TR1 on the Vdd side, and the acceleration pulse signal is connected to the base of the transistor TR2 on the Vss side. The collectors of the transistors TR1 and TR2 are connected to the integrator 26 at the next stage via the resistor Rs. The integrator 26 has an operational amplifier OP1, and its inverting input terminal-is connected to the resistor Rs of the charge pump 25 at the preceding stage. The capacitor C1 and the resistor Rf are connected in series, and are connected in parallel to the output terminal and the inverting input terminal-of the operational amplifier OP1. Similarly for the capacitor C2, the operational amplifier OP1
In parallel. Non-inverting input terminal of operational amplifier OP1 +
Is connected to a reference voltage Vref that holds the rotation speed of the motor. The output terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the motor driver 27 at the next stage, and the output of the motor driver 27 is connected to the motor 21.

【0004】以上のように構成された従来のモータ制御
回路について、以下その動作について説明する。エンコ
ーダ22はモータ21の回転数をFG信号として検出す
る。速度指令器23は目的の回転数を指令信号として出
力する。速度識別器24はFG信号と指令信号を識別
し、モータの回転数が速度指令器の示す回転数よりも速
い場合は減速パルスを出力し、遅い場合は加速パルスを
出力する。速度識別器24が出力するパルス信号は、チ
ャージポンプ25へ入力される。 図3は従来例の動作
波形図を示しており、3aは速度識別器24の減速パル
ス波形、3bは加速パルス波形、3cはチャージポンプ
25の出力端子P点での波形を表している。チャージポ
ンプ25に減速パルスが入力されると、トランジスタT
R1がONになり、P点の電位はVdd付近に遷移す
る。減速パルスが入力されると、トランジスタTR2が
ONになり、P点の電位はVss付近に遷移する。パル
ス信号の入力がない場合、P点の電位は基準電位Vre
fになる。積分器26は、チャージポンプ25から出力
される加速パルスや減速パルスを積分し、連続的な制御
信号とし、この制御信号がモータドライバ27で増幅さ
れ、モータ21の回転数が目的の回転数に変化してい
く。
The operation of the conventional motor control circuit configured as described above will be described below. The encoder 22 detects the rotation speed of the motor 21 as an FG signal. The speed command device 23 outputs the target rotation speed as a command signal. The speed discriminator 24 discriminates between the FG signal and the command signal, and outputs a deceleration pulse when the rotation speed of the motor is faster than the rotation speed indicated by the speed command device, and outputs an acceleration pulse when the rotation speed is slower. The pulse signal output by the speed discriminator 24 is input to the charge pump 25. FIG. 3 shows an operation waveform diagram of a conventional example. 3a shows a deceleration pulse waveform of the speed discriminator 24, 3b shows an acceleration pulse waveform, and 3c shows a waveform at the output terminal P point of the charge pump 25. When a deceleration pulse is input to the charge pump 25, the transistor T
R1 is turned on, and the potential at point P transitions to near Vdd. When the deceleration pulse is input, the transistor TR2 is turned on, and the potential at the point P transits to near Vss. When no pulse signal is input, the potential at point P is the reference potential Vre.
f. The integrator 26 integrates the acceleration pulse and the deceleration pulse output from the charge pump 25 into a continuous control signal, which is amplified by the motor driver 27 so that the rotation speed of the motor 21 reaches a target rotation speed. Change.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、モータ制御回路の回転整定時間、および
ディスク装置の外乱抑制特性に関して、次に述べるよう
な問題点を有していた。
However, the above-mentioned conventional structure has the following problems with respect to the rotation settling time of the motor control circuit and the disturbance suppressing characteristic of the disk device.

【0006】まずモータ制御回路の回転整定時間に関し
て、従来の構成では特定の回転数に対してのみ回転整定
時間が最短となり、それ以外の回転数に対しては、回転
整定時間が長くなるという問題点を有していた。以下、
図面を参照しながらこの原因について説明する。図4は
従来例のモータ制御回路のゲインを表した周波数特性図
である。図4において4aは制御対象および補償要素の
ゲイン特性を表しており、4bはそれらを合成した開ル
ープのゲイン特性を表している。41は補償要素である
積分器のゲイン特性を表しており、42、43、44は
それぞれ制御対象である回転数A、B、Cにおけるモー
タのゲイン特性を表している。45、46、47はそれ
ぞれ回転数A、B、Cにおけるモータ制御回路の開ルー
プゲイン特性を表している。従来例のモータ制御回路で
は、補償要素のゲインが1通りしか設定できないため、
特定の回転数について最適なゲイン特性が得られる様に
設計されている。図4において補償要素のゲイン特性4
1は、制御対象が回転数Bのゲイン特性43の時に両者
のゲインの和が0dBとなるようにゲイン交点周波数f
cを設けている。制御系はゲイン交点周波数fcにおい
て最も安定した制御が得られるため、従来例のモータ制
御回路は、回転数をBに切り換える時に回転整定時間は
最短になる。
First, regarding the rotation settling time of the motor control circuit, in the conventional configuration, the rotation settling time is shortest only for a specific rotation speed, and the rotation settling time is long for other rotation speeds. Had a point. Less than,
The cause will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a frequency characteristic diagram showing the gain of the conventional motor control circuit. In FIG. 4, 4a represents the gain characteristics of the controlled object and the compensation element, and 4b represents the open-loop gain characteristics obtained by combining them. Reference numeral 41 represents a gain characteristic of an integrator which is a compensation element, and reference numerals 42, 43 and 44 respectively represent a gain characteristic of a motor at rotational speeds A, B and C which are control targets. Reference numerals 45, 46 and 47 represent open loop gain characteristics of the motor control circuit at the rotational speeds A, B and C, respectively. In the motor control circuit of the conventional example, since the gain of the compensation element can be set only once,
It is designed so that an optimum gain characteristic can be obtained for a specific rotation speed. In FIG. 4, the gain characteristic 4 of the compensation element
1 is the gain crossover frequency f so that the sum of the gains of both is 0 dB when the control target is the gain characteristic 43 of the rotation speed B.
c is provided. Since the control system can obtain the most stable control at the gain intersection frequency fc, the conventional motor control circuit has the shortest rotation settling time when the rotation speed is switched to B.

【0007】しかし、回転数をAやCに切り換える時
は、開ループゲイン特性45や47のように、ゲイン交
点周波数fcから離れるために制御の安定性が悪くな
り、回転整定時間も増加する。図6は上記問題点を表し
たもので、従来例のモータの回転数を表す速度波形図で
ある。図6において、61は回転数Aに切り換える時、
62は回転数Bに切り換える時、63は回転数Cに切り
換える時の様子を表している。モータ制御回路のゲイン
が回転数Bについて最適な値である場合、62の回転数
Bに切り換える時に回転整定時間も最短となっている
が、61や63が示すように、他の回転数AやCに切り
換える時には回転整定時間が長くなっていることがわか
る。
However, when the number of revolutions is switched to A or C, the stability of the control is deteriorated and the settling time of the revolution is increased because it deviates from the gain intersection frequency fc like the open loop gain characteristics 45 and 47. FIG. 6 is a velocity waveform diagram showing the number of revolutions of a conventional motor, which expresses the above problem. In FIG. 6, reference numeral 61 indicates the number of revolutions A,
Reference numeral 62 indicates a state when switching to the rotation speed B, and 63 indicates a state when switching to the rotation speed C. When the gain of the motor control circuit is the optimum value for the rotation speed B, the rotation settling time is shortest when switching to the rotation speed B of 62, but as shown by 61 and 63, other rotation speeds A and It can be seen that the rotation settling time becomes longer when switching to C.

【0008】また、従来のモータ制御回路を用いてディ
スク装置を構成した場合、外乱トルクに対する抑制特性
が、特定の回転数に対してのみ優れた抑制特性を示し、
それ以外の回転数に対しては、抑制特性が悪化するとい
う問題点を有していた。図8は上記問題点を表したもの
で、外乱トルクに対する従来例のモータの回転数の波形
図である。図8において81、82、83はそれぞれ回
転数A、B、Cにおいて外乱トルクが生じた際の速度変
動の様子を表している。モータ制御回路のゲインが回転
数Bに対して最適な値である場合、回転数Bにおける速
度変動は最小となるが、他の回転数A、Cについては速
度変動が大きくなっていることがわかる。
When the conventional motor control circuit is used to form the disk device, the suppression characteristic against the disturbance torque is excellent only at a specific rotation speed,
For other rotation speeds, there was a problem that the suppression characteristics deteriorate. FIG. 8 shows the above-mentioned problem, and is a waveform diagram of the rotation speed of the conventional motor with respect to the disturbance torque. In FIG. 8, reference numerals 81, 82, and 83 represent the speed fluctuations when the disturbance torque occurs at the rotation speeds A, B, and C, respectively. When the gain of the motor control circuit is the optimum value for the rotation speed B, the speed fluctuation at the rotation speed B is minimum, but the speed fluctuations at the other rotation speeds A and C are large. .

【0009】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、複数の回転数に対して回転整定時間が最適となるモ
ータ制御回路、および外乱抑制特性の優れたディスク装
置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a motor control circuit in which the rotation settling time is optimum for a plurality of rotation speeds, and a disk device having excellent disturbance suppression characteristics. And

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のモータ制御回路は、複数の回転数指令信号を
出力する速度指令手段と、モータの回転数と前記指令信
号との誤差を求めて誤差信号をディジタル的に出力する
速度識別手段と、前記誤差信号をD/A変換する複数の
チャージポンプ回路と、前記誤差信号の伝達先を前記指
令信号に応じて前記複数のチャージポンプ回路から選択
する選択手段とを備え、前記複数のチャージポンプ回路
にはそれぞれ異なる出力抵抗を備えた構成を有してい
る。
In order to achieve this object, a motor control circuit of the present invention uses a speed command means for outputting a plurality of rotation speed command signals, and an error between the motor speed and the command signal. Speed identification means for digitally outputting the error signal obtained, a plurality of charge pump circuits for D / A converting the error signal, and a plurality of charge pump circuits for transmitting the error signal according to the command signal. Selecting means for selecting from among the plurality of charge pump circuits, and each of the plurality of charge pump circuits has a different output resistance.

【0011】また、本発明のディスク装置は、前記のモ
ータ制御回路を用いた構成を有している。
Further, the disk device of the present invention has a structure using the above-mentioned motor control circuit.

【0012】[0012]

【作用】この構成によって、モータ制御回路のゲインを
目的の回転数に応じて切り換えることで安定した制御が
得られ、複数の回転数に対して回転整定時間を短縮でき
る。また、ディスク装置に用いた場合、複数の回転数に
対して外乱抑制特性を向上できる。
With this configuration, stable control can be obtained by switching the gain of the motor control circuit according to the target rotation speed, and the rotation settling time can be shortened for a plurality of rotation speeds. Further, when used in a disk device, the disturbance suppression characteristic can be improved for a plurality of rotation speeds.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下本発明の第1の実施例について、図面
を参照しながら説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1において、11はモータ、12はエン
コーダ、13は速度指令器、14は速度識別器、15は
ゲイン切換器、16は積分器、17はモータドライバを
示している。ゲイン切換器15は、スイッチ15Aと複
数のチャージポンプ15Bから構成される。速度識別器
14の出力するパルス信号はディジタル信号であるた
め、スイッチ15Aは標準ロジック回路のディジタルマ
ルチプレクサを利用することで実現できる。チャージポ
ンプ15Bは、異なる出力抵抗Rnを有する複数のチャ
ージポンプ回路から構成され、それぞれのチャージポン
プ回路は、2つのトランジスタTRna,TRnbのエ
ミッタを電源電圧VddとVss間に直列に接続し、V
dd側のトランジスタTRnaのベースに減速パルス信
号を接続し、Vss側のトランジスタTRnbのベース
には加速パルス信号を接続する。トランジスタTRn
a、TRnbのコレクタは、抵抗Rnを介して次段の積
分器16へ接続する。積分器16は、オペアンプOP1
を有し、その反転入力端子−を前段のチャージポンプ1
5Bから選択された1つのチャージポンプ回路の抵抗R
nに接続する。
In FIG. 1, 11 is a motor, 12 is an encoder, 13 is a speed commander, 14 is a speed discriminator, 15 is a gain switcher, 16 is an integrator, and 17 is a motor driver. The gain switcher 15 includes a switch 15A and a plurality of charge pumps 15B. Since the pulse signal output from the speed discriminator 14 is a digital signal, the switch 15A can be realized by using a digital multiplexer of a standard logic circuit. The charge pump 15B is composed of a plurality of charge pump circuits having different output resistances Rn, and each charge pump circuit connects the emitters of two transistors TRna and TRnb in series between the power supply voltages Vdd and Vss, and
The deceleration pulse signal is connected to the base of the transistor ddna on the dd side, and the acceleration pulse signal is connected to the base of the transistor TRnb on the Vss side. Transistor TRn
The collectors of a and TRnb are connected to the integrator 16 of the next stage via the resistor Rn. The integrator 16 is an operational amplifier OP1
And an inverting input terminal-of the charge pump 1 of the preceding stage
Resistance R of one charge pump circuit selected from 5B
connect to n.

【0015】また、コンデンサC1と抵抗Rfは直列接
続し、オペアンプOP1の出力端子と反転入力端子−に
並列接続する。コンデンサC2も同様にオペアンプOP
1に並列接続する。オペアンプOP1の非反転入力端子
+は、モータの回転数を保持する基準電圧Vrefへ接
続する。オペアンプOP1の出力端子は次段のモータド
ライバ17に接続し、モータドライバ17の出力は、モ
ータ11に接続する。
The capacitor C1 and the resistor Rf are connected in series, and are connected in parallel to the output terminal and the inverting input terminal-of the operational amplifier OP1. Similarly, the capacitor C2 is an operational amplifier OP.
Connect to 1 in parallel. The non-inverting input terminal + of the operational amplifier OP1 is connected to the reference voltage Vref that holds the rotation speed of the motor. The output terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the next-stage motor driver 17, and the output of the motor driver 17 is connected to the motor 11.

【0016】以上のように構成された本実施例のモータ
制御回路について、以下その動作について説明する。エ
ンコーダ12はモータ11の回転数をFG信号として検
出する。速度指令器13は目的の回転数を指令信号とし
て出力する。速度識別器14はFG信号と指令信号を識
別し、モータの回転数が速度指令器の示す回転数よりも
速い場合は減速パルスを出力し、遅い場合は加速パルス
を出力する。速度識別器14が出力するパルス信号は、
ゲイン切換器15へ入力される。ゲイン切換器15は、
指令信号に対応したゲインを成すチャージポンプをスイ
ッチ15Aによって選択する。
The operation of the motor control circuit of this embodiment constructed as described above will be described below. The encoder 12 detects the rotation speed of the motor 11 as an FG signal. The speed command device 13 outputs a target rotation speed as a command signal. The speed discriminator 14 discriminates between the FG signal and the command signal, and outputs a deceleration pulse when the rotation speed of the motor is faster than the rotation speed indicated by the speed command device, and outputs an acceleration pulse when the rotation speed is slow. The pulse signal output by the speed discriminator 14 is
It is input to the gain switcher 15. The gain switcher 15 is
A switch 15A selects a charge pump having a gain corresponding to the command signal.

【0017】選択方法は、ディジタルマルチプレクサ用
いて、予め指令信号とチャージポンプの組合せを定めて
おくことで実現できる。積分器16は、ゲイン切換器1
5から出力される加速パルスや減速パルスを積分し、連
続的な制御信号とし、この制御信号がモータドライバ1
7で増幅され、モータ11の回転数が目的の回転数に変
化していく。
The selection method can be realized by using a digital multiplexer and previously determining the combination of the command signal and the charge pump. The integrator 16 is a gain switch 1
The acceleration pulse and the deceleration pulse output from 5 are integrated into a continuous control signal, and this control signal is used by the motor driver 1
It is amplified by 7, and the rotation speed of the motor 11 changes to the target rotation speed.

【0018】モータ制御回路のゲインは、図1の回路図
におけるチャージポンプ15Bの抵抗Rnと、積分器1
6の抵抗Rfの比によって決定される。従ってゲイン切
換器のスイッチ15Aでチャージポンプを切り換えるこ
とによって、抵抗Rnの値が変わるため、モータ制御回
路のゲインが変化する。
The gain of the motor control circuit depends on the resistance Rn of the charge pump 15B and the integrator 1 in the circuit diagram of FIG.
It is determined by the ratio of the resistance Rf of 6. Therefore, by switching the charge pump with the switch 15A of the gain switching device, the value of the resistor Rn changes, so that the gain of the motor control circuit changes.

【0019】図5は本実施例1のモータ制御回路のゲイ
ンを表した周波数特性図である。図5において5aは制
御対象および補償要素のゲイン特性を表しており、5b
はそれらを合成した開ループのゲイン特性を表してい
る。51、52、53はそれぞれゲインA、B、Cを成
すチャージポンプを選択した場合の補償要素のゲイン特
性を表しており、54、55、56は回転数A、B、C
における制御対象のゲイン特性を表している。57は実
施例1の開ループゲイン特性を表している。
FIG. 5 is a frequency characteristic diagram showing the gain of the motor control circuit of the first embodiment. In FIG. 5, 5a represents the gain characteristics of the controlled object and the compensation element, and 5b
Represents the open-loop gain characteristic that combines them. Reference numerals 51, 52 and 53 represent the gain characteristics of the compensation elements when the charge pumps having the gains A, B and C are selected, and 54, 55 and 56 are the rotation speeds A, B and C.
3 shows the gain characteristic of the controlled object in. Reference numeral 57 represents the open loop gain characteristic of the first embodiment.

【0020】図5において、例えばモータの回転数Bか
らCへ切り換える場合、制御対象であるモータのゲイン
特性は55から56へ変化する。この時、補償要素のゲ
イン特性を52から53へ切り換えることにより、両者
のゲインを合成した開ループゲイン特性は57に維持す
ることができる。このように本実施例では回転数を切り
換える時に、ゲイン切換器によって補償要素のゲインも
変化させることで、制御対象と補償要素の両者のゲイン
交点周波数が変化しないように動作する。従って、モー
タ制御回路は常にゲイン交点周波数で安定した制御が得
られるため、回転数に依存せずに回転整定時間を短くす
ることができる。
In FIG. 5, for example, when the rotation speed B of the motor is switched to C, the gain characteristic of the motor to be controlled changes from 55 to 56. At this time, by switching the gain characteristic of the compensation element from 52 to 53, the open loop gain characteristic obtained by combining the gains of both can be maintained at 57. As described above, in this embodiment, when the number of revolutions is switched, the gain of the compensating element is also changed by the gain switching device, so that the gain intersection frequency of both the controlled object and the compensating element does not change. Therefore, since the motor control circuit can always obtain stable control at the gain intersection frequency, the rotation settling time can be shortened without depending on the rotation speed.

【0021】図7は本実施例1のモータの回転数を表す
速度波形図である。図7において、71、72、73は
それぞれ回転数A、B、Cに切り換える時の様子を表し
ている。従来例の速度波形図の図6と比較した場合、本
実施例の方が、どの回転数に対しても短時間で回転数が
安定していることがわかる。従って、本実施例では複数
の回転数に対して、回転整定時間を短縮しており、本実
施例の優位性がわかる。
FIG. 7 is a velocity waveform diagram showing the number of rotations of the motor of the first embodiment. In FIG. 7, reference numerals 71, 72 and 73 represent the states when switching to the rotation speeds A, B and C, respectively. When compared with FIG. 6 of the speed waveform diagram of the conventional example, it is understood that the present embodiment has a stable rotation speed in a short time regardless of the rotation speed. Therefore, in this embodiment, the rotation settling time is shortened for a plurality of rotation speeds, and the superiority of this embodiment can be seen.

【0022】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図10は本発明の
第2の実施例を示すディスク装置の概略図である。図1
0において、101は本発明の第1の実施例で示したモ
ータ制御回路で、モータも101に含まれる。102は
ディスク媒体で、103はディスク媒体を支持するハ
ブ。104はヘッドで、105はヘッドを支持するアー
ムである。
(Embodiment 2) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 10 is a schematic diagram of a disk device showing a second embodiment of the present invention. FIG.
In No. 0, 101 is the motor control circuit shown in the first embodiment of the present invention, and the motor is also included in 101. 102 is a disk medium, and 103 is a hub that supports the disk medium. Reference numeral 104 is a head, and 105 is an arm that supports the head.

【0023】上記のように構成されたディスク装置につ
いて、以下その動作を説明する。まず、モータ制御回路
101で発生したトルクは、ハブ103を通じてディス
ク媒体102を回転させる。一方でヘッド104は、記
録または再生時にディスク媒体102に接触している。
モータ制御回路101が回転数を切り換え、ディスク媒
体102の回転数が整定した後も、ヘッド104とディ
スク媒体102の接触状態(例えばディスク媒体102
の面ブレやキズ、汚れなど)によって摩擦係数が変化す
るため、外乱トルクが発生する。発生した外乱トルク
は、一時的にディスク媒体102の回転数を変動させる
が、モータ制御回路101によって再び元の回転数に制
御される。
The operation of the disk device configured as described above will be described below. First, the torque generated by the motor control circuit 101 rotates the disk medium 102 through the hub 103. On the other hand, the head 104 is in contact with the disk medium 102 during recording or reproduction.
Even after the motor control circuit 101 switches the rotation speed and the rotation speed of the disk medium 102 is settled, the contact state between the head 104 and the disk medium 102 (for example, the disk medium 102).
Since the friction coefficient changes due to surface wobbling, scratches, dirt, etc., disturbance torque is generated. The generated disturbance torque temporarily changes the rotation speed of the disk medium 102, but the motor control circuit 101 controls the rotation speed to the original rotation speed again.

【0024】図9は本実施例2における外乱トルクに対
する速度変動を表した速度波形図である。従来例の速度
波形図の図8と比較した場合、従来例ではモータ制御回
路のゲインが一定であったため、回転数Bにおいては速
度変動は小さいが、他の回転数A、Cにおいて、速度変
動が大きくなる。これに対して本実施例2では、回転数
A、B、Cのいずれにおいても速度変動を小さく抑えて
いる。これは回転数に応じてゲインを切り換えるモータ
制御回路101による新たな効果であり、本発明のモー
タ制御回路をディスク装置に応用した場合の有効性を示
すものである。
FIG. 9 is a velocity waveform diagram showing the velocity fluctuation with respect to the disturbance torque in the second embodiment. When compared with FIG. 8 of the speed waveform diagram of the conventional example, the speed variation is small at the rotational speed B because the gain of the motor control circuit is constant in the conventional example, but at the other rotational speeds A and C, the speed variation is small. Grows larger. On the other hand, in the second embodiment, the speed variation is suppressed at any of the rotation speeds A, B, and C. This is a new effect of the motor control circuit 101 that switches the gain according to the number of revolutions, and shows the effectiveness when the motor control circuit of the present invention is applied to a disk device.

【0025】なお、第1の実施例において、ゲイン切換
器にはそれぞれ異なる出力抵抗を有するチャージポンプ
を複数用いて、チャージポンプごと切換えを行ったが、
ゲイン切換器はチャージポンプを1つにして、その出力
抵抗だけを複数用いて図11のように構成してもよい。
図11は第1の実施例におけるゲイン切換器の別構成を
表した回路図である。この場合、チャージポンプの出力
すなわちアナログ信号を切り換えるため、図11におい
てスイッチ111は標準ロジック回路のアナログマルチ
プレクサを用いて実現できる。
In the first embodiment, a plurality of charge pumps having different output resistances are used for the gain switching device, and switching is performed for each charge pump.
The gain switcher may be configured as shown in FIG. 11 by using one charge pump and using only a plurality of output resistors thereof.
FIG. 11 is a circuit diagram showing another configuration of the gain switching device in the first embodiment. In this case, since the output of the charge pump, that is, the analog signal is switched, the switch 111 in FIG. 11 can be realized by using an analog multiplexer of a standard logic circuit.

【0026】また、第1の実施例において、図7の速度
波形図では回転数を低速から高速へ切り換える例で示し
たが、実施例1は、回転数を高速から低速へ切り換える
時や、モータの起動時に用いても効果がある。
In the first embodiment, the speed waveform diagram of FIG. 7 shows an example in which the rotation speed is switched from low speed to high speed. However, in the first embodiment, when the rotation speed is switched from high speed to low speed, a motor is used. It is also effective when used at startup.

【0027】また、第2の実施例において、ヘッドがデ
ィスク媒体に接触しているディスク装置の例で説明を行
ったが、本実施例は、外乱トルク要因のあるディスク装
置であれば効果がある。例えばヘッドとディスク媒体が
非接触のディスク装置でも、ディスク装置の振動、ディ
スク媒体やディスク媒体と共に回転する部品の回転バラ
ンスの不均一、ディスク媒体の偏心、ディスク媒体のク
ランプ精度の悪さやチャッキング精度の悪さによっても
外乱トルクは発生する。従って、第2の実施例におい
て、ヘッドはディスク媒体に対して非接触となる構成で
もよい。また、ヘッドの代わりに光ピックを用いて構成
してもよい。
Further, in the second embodiment, the description has been given by taking the example of the disk device in which the head is in contact with the disk medium, but the present embodiment is effective if the disk device has a disturbance torque factor. . For example, even in a disk device in which the head and the disk medium are not in contact with each other, vibration of the disk device, uneven rotation balance of the disk medium and components rotating with the disk medium, eccentricity of the disk medium, poor clamping accuracy of the disk medium, and chucking accuracy. Disturbance torque is also generated due to the badness of. Therefore, in the second embodiment, the head may be in non-contact with the disk medium. An optical pick may be used instead of the head.

【0028】また、本発明のモータ制御回路は、モータ
を複数の回転数で制御する装置に対して有効であるた
め、第2の実施例で示したディスク装置に限らず、複数
の回転数を制御するテープ装置などにも有効であること
は言うまでもない。
Further, since the motor control circuit of the present invention is effective for a device for controlling a motor at a plurality of rotation speeds, it is not limited to the disk device shown in the second embodiment, and a plurality of rotation speeds can be controlled. It goes without saying that it is also effective for controlling tape devices.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明は、速度指令値に応
じてゲインを切り換えることにより、複数の回転数に対
して回転整定時間の短いモータ制御回路、および、外乱
抑制特性の優れたディスク装置を実現できるものであ
る。
As described above, according to the present invention, by switching the gain according to the speed command value, a motor control circuit having a short rotation settling time for a plurality of rotation speeds, and a disk having excellent disturbance suppressing characteristics. The device can be realized.

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

【図1】本発明の第1の実施例におけるモータ制御回路
の回路図
FIG. 1 is a circuit diagram of a motor control circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来のモータ制御回路の回路図FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional motor control circuit.

【図3】従来のモータ制御回路の動作波形図FIG. 3 is an operation waveform diagram of a conventional motor control circuit.

【図4】従来のモータ制御回路の周波数特性図FIG. 4 is a frequency characteristic diagram of a conventional motor control circuit.

【図5】本発明の第1の実施例におけるモータ制御回路
の周波数特性図
FIG. 5 is a frequency characteristic diagram of the motor control circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図6】従来のモータ制御回路の速度波形図FIG. 6 is a speed waveform diagram of a conventional motor control circuit.

【図7】本発明の第1の実施例におけるモータ制御回路
の速度波形図
FIG. 7 is a velocity waveform chart of the motor control circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図8】従来のディスク装置の速度波形図FIG. 8 is a velocity waveform diagram of a conventional disk device.

【図9】本発明の第2の実施例におけるディスク装置の
速度波形図
FIG. 9 is a velocity waveform chart of a disk device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施例におけるディスク装置
の概略図
FIG. 10 is a schematic diagram of a disk device according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第1の実施例のゲイン切換器の別構
成の回路図
FIG. 11 is a circuit diagram of another configuration of the gain switching device according to the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 モータ 12 エンコーダ 13 速度指令器 14 速度識別器 15 ゲイン切換器 15A スイッチ 15B チャージポンプ 16 積分器 17 モータドライバ 11 Motor 12 Encoder 13 Speed Commander 14 Speed Discriminator 15 Gain Switcher 15A Switch 15B Charge Pump 16 Integrator 17 Motor Driver

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】モータを複数の回転数で制御するモータ制
御回路であって、複数の回転数指令信号を出力する速度
指令手段と、モータの回転数と前記指令信号との誤差を
求めて誤差信号をディジタル的に出力する速度識別手段
と、前記誤差信号をD/A変換する複数のチャージポン
プ回路と、前記誤差信号の伝達先を前記指令信号に応じ
て前記複数のチャージポンプ回路から選択する選択手段
とを備え、前記複数のチャージポンプ回路にはそれぞれ
異なる出力抵抗を備えたことを特徴とするモータ制御回
路。
1. A motor control circuit for controlling a motor at a plurality of rotation speeds, wherein a speed command means for outputting a plurality of rotation speed command signals and an error between a motor rotation speed and the command signal are obtained. A speed identifying means for digitally outputting a signal, a plurality of charge pump circuits for D / A converting the error signal, and a destination of the error signal is selected from the plurality of charge pump circuits according to the command signal. A motor control circuit comprising: selection means, wherein each of the plurality of charge pump circuits has a different output resistance.
【請求項2】モータを複数の回転数で制御するモータ制
御回路であって、複数の回転数指令信号を出力する速度
指令手段と、モータの回転数と前記指令信号との誤差を
求めて誤差信号をディジタル的に出力する速度識別手段
と、前記誤差信号をD/A変換する1つのチャージポン
プ回路と、D/A変換された誤差信号の伝達先を前記指
令信号に応じて複数の出力抵抗から選択する選択手段と
を備えたモータ制御回路。
2. A motor control circuit for controlling a motor at a plurality of rotation speeds, wherein a speed command means for outputting a plurality of rotation speed command signals and an error between the rotation speed of the motor and the command signal are obtained. A speed identification means for digitally outputting a signal, one charge pump circuit for D / A converting the error signal, and a plurality of output resistors for transmitting the D / A converted error signal according to the command signal. A motor control circuit comprising:
【請求項3】ディスク媒体に記録または再生を行う装置
であって、請求項1または2記載のモータ制御回路を備
えたことを特徴とするディスク装置。
3. An apparatus for performing recording or reproduction on a disk medium, comprising the motor control circuit according to claim 1 or 2.
【請求項4】ディスク媒体は再生専用光ディスクの一部
に磁気記録部を設けたことを特徴とする請求項3記載の
ディスク装置。
4. The disk device according to claim 3, wherein the disk medium is a read-only optical disk provided with a magnetic recording portion.
JP7060752A 1995-03-20 1995-03-20 Control circuit of motor and disk device Pending JPH08266078A (en)

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Publications (1)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009291018A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Kyocera Mita Corp Rotation control device
JP2009291017A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Kyocera Mita Corp Rotation control device and dc brushless motor using the same

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009291018A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Kyocera Mita Corp Rotation control device
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