JPH09219074A - Magnetic disk device - Google Patents

Magnetic disk device

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JPH09219074A
JPH09219074A JP2677096A JP2677096A JPH09219074A JP H09219074 A JPH09219074 A JP H09219074A JP 2677096 A JP2677096 A JP 2677096A JP 2677096 A JP2677096 A JP 2677096A JP H09219074 A JPH09219074 A JP H09219074A
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JP
Japan
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deceleration
acceleration
voice coil
coil motor
command value
Prior art date
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Pending
Application number
JP2677096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Hata
裕二 秦
Iwao Oshimi
巌 押味
Shigeyoshi Saito
茂芳 斉藤
Takashi Yamaguchi
高司 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2677096A priority Critical patent/JPH09219074A/en
Publication of JPH09219074A publication Critical patent/JPH09219074A/en
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Indexing, Searching, Synchronizing, And The Amount Of Synchronization Travel Of Record Carriers (AREA)
  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a seek time by utilizing the seeking ability of a device as much as possible while allowing that the seed reducing current to a voice coil motor is saturated. SOLUTION: This device is constituted so that the changeover from an acceleration mode to a speed reduction mode is performed at the time when a remaining distance reaches a certain value Xs (m) in which the remaining distance X (m) is preliminarily made to be a fixed equation or a table with respect to a total moving distance Xa (m) in an each seek control. The acceleration command value with respect to the voice coil motor is controlled by issuing an acceleration command value larger than the acceleration capable of being generated at its maximum in an acceleration mode and by issuing the speed reduction acceleration command value I (m/s<2> ) determined an operation being I (m/s<2> )=C×V<2> /X (C = a fixed coefficient 0.5-1.0) by using the remaining distance X (m) to a target track and an actual velocity V (m/s) to be obtained every sampling cycle in a speed reduction mode.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は磁気ディスク装置の
位置決め制御に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to positioning control of a magnetic disk device.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク装置のアクチュエータ移動
(以下シークと省略)制御に関する従来の制御方法は、
目標トラックまでの残距離X(m)に対応した目標速度
Vguide(m/s)を算出し、アクチュエータの移
動実速度V(m/s)との偏差Verr(=Vguid
e−V)を算出し、Verr=0となるようフィードバ
ック制御する方法が広く一般的に行なわれてきた。すな
わち、位相平面(X−V平面)上に1つの目標軌道を設
定し、本目標軌道に偏差なく追従することにより目標ト
ラックへの移動を制御する手法である。
2. Description of the Related Art A conventional control method relating to actuator movement (hereinafter referred to as seek) control of a magnetic disk device is as follows.
The target speed Vguide (m / s) corresponding to the remaining distance X (m) to the target track is calculated, and the deviation Verr (= Vguid) from the actual moving speed V (m / s) of the actuator is calculated.
A method of calculating e-V) and performing feedback control so that Verr = 0 is widely used. That is, this is a method of controlling the movement to the target track by setting one target trajectory on the phase plane (X-V plane) and following the target trajectory without deviation.

【0003】このようなシーク制御を実現可能とするた
めの前提条件として、電源電圧変動等あらゆる条件下に
おいて追従可能な目標速度軌道を設定することが必要と
されている。すなわち、目標軌道への偏差がほとんど許
容されない減速制御領域において、ボイスコイルモータ
電流が飽和しない範囲で追従可能な目標軌道を設定せざ
るを得ず、ノーマルな条件下において装置が有する真の
シーク能力を減殺してしまう制御方法である。
As a prerequisite for realizing such seek control, it is necessary to set a target velocity trajectory that can be followed under various conditions such as power supply voltage fluctuations. In other words, in the deceleration control region where the deviation to the target trajectory is hardly allowed, the target trajectory that can be followed in the range where the voice coil motor current is not saturated must be set, and the true seek capability of the device under normal conditions is set. Is a control method that reduces the.

【0004】このような欠点を補う手法として、特開平
5−89613号公報において、加速度の加速能力から
減速へ切り替えるタイミングをおくらせて、減速電流が
飽和しても制御可能であるという特許を出願している
が、最終的に1つの目標軌道に追従させるという概念に
おいて従来技術の延長と考えられる。
As a method for compensating for such a drawback, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-89613 has filed a patent that control can be performed even when the deceleration current is saturated by setting a timing at which the acceleration capability of acceleration is switched to deceleration. However, it is considered to be an extension of the conventional technique in the concept of finally following one target trajectory.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】磁気ディスク装置とし
てシーク制御に要求する性能とは、所定の距離の移動を
所定の時間内に完了させることである。通常の装置使用
環境下において、この要件を満足する位相平面上の軌道
は無数に存在するが、従来技術によるシーク制御とはそ
の無数の軌道の中から最低限シーク時間仕様を満足する
最もシーク時間を要する1つの軌道を選択しているにす
ぎない。
The performance required for seek control as a magnetic disk device is to complete the movement of a predetermined distance within a predetermined time. There are innumerable orbits on the phase plane that satisfy this requirement under normal equipment use environment, but seek control by the conventional technology is the most seek time that satisfies the minimum seek time specification from the infinite number of orbits. We have only selected one trajectory that requires

【0006】本発明の目的は、減速電流飽和することを
許容し、装置が有するシーク能力を限界まで活用し得る
シーク制御方法を提供することにより、シーク時間を短
縮することにある。
An object of the present invention is to reduce seek time by providing a seek control method which allows saturation of deceleration current and utilizes the seek capability of the apparatus to the limit.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】磁気ディスク装置におけ
る最短シーク制御とは、言うまでもなく、飽和加速と飽
和減速によるシーク制御であるが、シーク動作中ただ1
回だけ訪れる加速から減速への切替えタイミングTsを
的確にとらえることが必須条件となり、実現は不可能で
ある。
Needless to say, the shortest seek control in a magnetic disk device is seek control by saturation acceleration and saturation deceleration, but only during seek operation.
It is indispensable to accurately grasp the switching timing Ts from acceleration to deceleration, which comes only once, and it is impossible to realize it.

【0008】しかしながら、上記飽和加減速制御に限り
なく近づける制御方法を提案することが本課題を解決す
るための手段であり、そのために明確にすべき項目は、
下記の2点に絞られる。
However, proposing a control method that approaches the saturation acceleration / deceleration control as much as possible is a means for solving this problem, and the items to be clarified for that purpose are:
There are two points below.

【0009】飽和加速モードを終了させる条件の設
定。
Setting of conditions for ending the saturated acceleration mode.

【0010】減速モードにおけるボイスコイルモータ
への電流飽和を前提とした指令値の発生。
Generation of a command value on the assumption of current saturation to the voice coil motor in the deceleration mode.

【0011】については、個々のシーク制御における
全移動距離Xa(m)に対し残距離X(m)が予め定式
化またはテーブル化されたある値Xs(m)に到達した
時点で加速を終了させる条件とする。
With regard to (1), the acceleration is terminated when the remaining distance X (m) reaches a certain value Xs (m) which is previously formulated or tabulated with respect to the total movement distance Xa (m) in each seek control. As a condition.

【0012】については、位相平面上に1つの目標軌
道を設定するという概念を放棄し、シーク制御を実施す
るDSPのサンプリング周期毎に得られる目標トラック
までの残距離X(m)と実速度V(m/s)からボイス
コイルモータへの加速度指令値I(m/s2)をDSP
の演算により直接に決定することで実現できる。
With respect to the above, the concept of setting one target trajectory on the phase plane is abandoned, and the remaining distance X (m) to the target track and the actual speed V obtained at each sampling cycle of the DSP for performing seek control. The acceleration command value I (m / s 2 ) from (m / s) to the voice coil motor is displayed on the DSP.
It can be realized by directly determining by the calculation of.

【0013】本発明を実施することにより、シーク制御
時の減速領域において、ボイスコイルモータに流れる減
速電流が飽和することを許容する制御を実施することが
可能となり、結果として、シーク時間を短縮できる。
By implementing the present invention, it is possible to perform control that allows the deceleration current flowing through the voice coil motor to be saturated in the deceleration region during seek control, and as a result, the seek time can be shortened. .

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1に、本発明によるシーク制御
部を含む磁気ディスク装置全体の構成ブロック図を示
す。磁気ディスク装置の位置決め制御方法は、位置決め
のための専用サーボディスクを有するサーボ面サーボ方
式とデータディスク中に周期的にサーボ情報を有するデ
ータ面サーボ方式に大別され、本発明はいずれの方式に
も適用可能であるが、ここでは後者のデータ面サーボ方
式を例に説明を行なう。
1 is a block diagram showing the configuration of the entire magnetic disk device including a seek controller according to the present invention. The positioning control method of the magnetic disk device is roughly classified into a servo surface servo method having a dedicated servo disk for positioning and a data surface servo method having periodically servo information in the data disk. However, the latter data surface servo method will be described as an example.

【0015】装置全体は、ディスク面上へのデータの書
込みおよびディスク面上に書込まれたデータの読出しを
行なうリードライト制御部と、ヘッドを半径方向の任意
のトラックへ移動させ位置決めを行なう位置決め制御部
に大別できる。
The entire apparatus includes a read / write control section for writing data on the disk surface and reading data written on the disk surface, and a positioning apparatus for moving the head to an arbitrary track in the radial direction for positioning. It can be roughly divided into control units.

【0016】位置決め制御部は、ヘッドから読み出され
た信号の中から予めディスク上に書き込まれたサーボ情
報を抽出する位置検出回路と、前記回路によって生成さ
れた位置信号を離散化するA/D変換部と、離散化され
た位置信号をもとにボイスコイルモータに印加すべき操
作量を演算導出するDSPによるコントローラ部と、演
算結果を連続電流量に変換するD/A変換部と、印加さ
れた電流に比例した力を発生するボイスコイルモータ部
と、発生した力によってヘッドを半径方向へ変位させる
キャリッジと、からなる一巡フィードバックループを形
成している。
The positioning control section includes a position detection circuit for extracting servo information previously written on the disk from the signal read from the head, and an A / D for discretizing the position signal generated by the circuit. A conversion unit, a controller unit by a DSP for calculating and deriving an operation amount to be applied to the voice coil motor based on the discretized position signal, a D / A conversion unit for converting the calculation result into a continuous current amount, and A voice coil motor unit that generates a force proportional to the generated electric current and a carriage that displaces the head in the radial direction by the generated force form a loop feedback loop.

【0017】位置決め制御部は、コントローラであるD
SP内部においてシーク制御部とフォローイング制御部
に分類でき、本発明によるシーク制御部は、シーク中の
加速モードまたは減速モードを判定するモード判定部
と、加速モードにおけるボイスコイルモータ電流指令値
を算出する加速指令値演算部と、減速モードにおけるボ
イスコイルモータ電流指令値を算出する減速指令値演算
部と、からなる。
The positioning control unit is a controller D
It can be classified into a seek control unit and a following control unit inside the SP, and the seek control unit according to the present invention calculates a voice coil motor current command value in the acceleration mode and a mode determination unit that determines the acceleration mode or deceleration mode during seek. And a deceleration command value calculation unit that calculates a voice coil motor current command value in the deceleration mode.

【0018】以下、本発明によるシーク制御の実施例に
つき説明する。
An example of seek control according to the present invention will be described below.

【0019】加速モードについては、先に述べたように
個々のシーク制御における全移動距離Xa(m)に対し
残距離X(m)が予め定式化またはテーブル化されたあ
る値Xs(m)に到達した時点で加速を終了させる条件
とする。ある値Xs(m)とは、シーク動作においてボ
イスコイルモータに発生する逆起電圧を加味するとXa
/2より小さい値となることは定性的に用意に想像で
き、定量的にはシミュレーション等により、予め算出し
ておくものとする。加速度制御領域においてはボイスコ
イルモータに対し最大限発生し得る加速度よりも大きい
加速度指令値を電流指令値として発行する。
In the acceleration mode, as described above, the remaining distance X (m) is set to a certain value Xs (m) which is previously formulated or tabulated with respect to the total movement distance Xa (m) in each seek control. The condition is to end acceleration when it reaches. A certain value Xs (m) is Xa when the counter electromotive voltage generated in the voice coil motor in the seek operation is added.
It can be qualitatively and easily imagined that the value will be smaller than / 2, and quantitatively it should be calculated in advance by simulation or the like. In the acceleration control region, an acceleration command value larger than the maximum acceleration that can be generated for the voice coil motor is issued as a current command value.

【0020】減速モードの説明に先立って、従来技術に
よるシーク時の減速制御について説明する。図6は、従
来技術による減速制御を実施した場合のヘッドの移動位
置(目標トラックまでの距離)と移動速度の関係を表わ
す位相平面図である。従来のシーク制御では、位相平面
上に予め目標とする1本の軌道を設定しておき、始点A
(Xa,Va)から終点B(Xb,Vb)まで本設定さ
れた軌道V=f(X)に沿って移動させるフィードバッ
ク制御を行なっている。
Prior to description of the deceleration mode, deceleration control during seek according to the conventional technique will be described. FIG. 6 is a phase plan view showing the relationship between the moving position (distance to the target track) of the head and the moving speed when the deceleration control according to the conventional technique is performed. In the conventional seek control, one target trajectory is set in advance on the phase plane, and the starting point A
Feedback control is performed to move from (Xa, Va) to the end point B (Xb, Vb) along the set trajectory V = f (X).

【0021】具体的には、図7のブロック図で示される
ように減速時のシーク制御は、目標と楽までの残距離に
対応して基準速度命令を生成するブロックと、ヘッドの
実移動速度を検出する速度検出部と、速度偏差を増幅す
るエラーアンプ部と、予め減速に必要な計算上の減速電
流を補償し速度偏差を最小化するフィードフォワード部
と、により構成されている。図7における一巡フィード
バックループにより、実際にヘッドが描く軌道は、目標
軌道とほぼ一致することになる。
Specifically, as shown in the block diagram of FIG. 7, the seek control during deceleration is performed by a block for generating a reference speed command corresponding to the remaining distance to the target and the actual moving speed of the head. Is comprised of a speed detection section for detecting the speed deviation, an error amplifier section for amplifying the speed deviation, and a feedforward section for previously compensating for the calculated deceleration current necessary for deceleration to minimize the speed deviation. Due to the loop feedback loop in FIG. 7, the trajectory actually drawn by the head substantially matches the target trajectory.

【0022】一方、位相平面における2点間の移動に要
する時間T(A→B)は、軌道f(X)を用いて、dX
/dT=f(X)より、
On the other hand, the time T (A → B) required to move between two points on the phase plane is dX using the trajectory f (X).
From / dT = f (X),

【0023】[0023]

【数1】 [Equation 1]

【0024】であり、f(X)の描く軌道がX軸から離
れている程2点間の移動に要する時間Tは短い。
The farther the trajectory f (X) draws from the X axis, the shorter the time T required to move between the two points.

【0025】しかしながら、従来技術において設定され
た目標速度軌道f0(X)とは、電源電圧変動等あらゆ
る環境条件下において実際のヘッドを搭載したキャリッ
ジが追従可能な軌道であることを大前提として設定され
ており、図示の限界軌道のようなぎりぎりの速度よりも
余裕を持たせた速度で制御するようになっており、通常
の装置使用環境下においては、大抵の場合図6の減速マ
ージンと示されている領域の、より移動所要時間の短い
軌道を描くことが可能なはずである。
However, the target velocity trajectory f0 (X) set in the prior art is set on the premise that the carriage on which the actual head is mounted can follow under various environmental conditions such as power supply voltage fluctuations. Therefore, the speed is controlled at a speed with a margin larger than the marginal speed such as the limit trajectory shown in the figure. It should be possible to draw a trajectory of the region that has been traveled with a shorter travel time.

【0026】以下、本発明によるシーク減速制御の方法
につき説明する。
The seek deceleration control method according to the present invention will be described below.

【0027】減速制御に要求される性能は、目標トラッ
ク(X=0)到達時点で移動速度V=0であり、加えて
連続制御という観点において望ましくは、目標トラック
(X=0)到達時点で減速加速度(=加速電流)=0と
なることである。従ってここでは減速制御開始時点A
(Xa,Va)から、位置・速度・加速度のいずれもが
連続的に0に収束する制御方法について考察する。
The performance required for the deceleration control is the moving speed V = 0 when the target track (X = 0) is reached, and in addition, from the viewpoint of continuous control, it is desirable that the performance is when the target track (X = 0) is reached. This means that deceleration (= acceleration current) = 0. Therefore, here, the deceleration control start time A
From (Xa, Va), let us consider a control method in which any of position, velocity, and acceleration continuously converges to zero.

【0028】本発明による第1の制御方法は、時間領域
において、位置・速度・加速度の3つを指数(EXP)
関数に従い減衰させる方法を用いる。初期条件(Xa,
Va)を用いると3つの関係は、 X(t)=EXP(−k×t)×Xa V(t)=−k×EXP(−k×t)×Xa I(t)=k2×EXP(−k×t)×Xa ………式(2) となる。この第1の方式を実現するためには、減速制御
において離散化されたサンプリングタイミング毎に得ら
れた位置・速度(X,V)を用いて、式(2)を統合し
て、 減速加速度I=V2/X ……式(3) で決定される量をボイスコイルモータ電流指令値として
発行するだけでよい。この方式により実現される制御
は、図2に示す通り、位相平面上であるサンプリング時
点Tnでの状態(Xn,Vn)と原点(0,0)を直線
でむすぶ軌道fn(X)である。
In the first control method according to the present invention, three of position, velocity and acceleration are indexed (EXP) in the time domain.
A method of attenuating according to a function is used. Initial conditions (Xa,
Using Va), the three relationships are: X (t) = EXP (−k × t) × Xa V (t) = − k × EXP (−k × t) × Xa I (t) = k 2 × EXP (−k × t) × Xa ... (2) In order to realize the first method, the formula (2) is integrated using the position / velocity (X, V) obtained at each sampling timing discretized in the deceleration control, and the deceleration I = V 2 / X ... It is sufficient to issue the amount determined by the equation (3) as the voice coil motor current command value. As shown in FIG. 2, the control realized by this method is a trajectory fn (X) that linearly connects the state (Xn, Vn) at the sampling time Tn on the phase plane and the origin (0, 0).

【0029】しかしこの第1の制御が従来制御と決定的
に異なる点は、時刻Tnで設定された軌道fn(X)に
対し、減速電流飽和により次のサンプリング時点Tn+
1において軌道fn(X)に沿うことが不可能であった
場合にも新たな軌道fn+1を設定して制御を継続する
点にある。最終的には、減速電流飽和状態が位相平面上
に描く軌道の接線とY軸の交点が原点より負の領域にき
た時点Tmから非飽和制御へと移行し、その軌道fm
(X)は直線的に原点に収束する。即ち、軌道fm
(X)までの間では減速電流飽和の領域であり、それ以
後は減速電流が非飽和の領域となるのである。
However, the point that this first control is decisively different from the conventional control is that, with respect to the trajectory fn (X) set at the time Tn, the next sampling time Tn + due to the deceleration current saturation.
Even if it is impossible to follow the trajectory fn (X) in 1, the new trajectory fn + 1 is set and the control is continued. Finally, the transition from the time Tm when the intersection of the tangent of the trajectory drawn on the phase plane and the Y axis to the negative region from the origin to the negative control shifts to unsaturated control, and the trajectory fm
(X) linearly converges on the origin. That is, the trajectory fm
Up to (X), the deceleration current is in the saturated region, and thereafter, the deceleration current is in the non-saturated region.

【0030】この制御を実現するための必要条件は、減
速電流飽和状態が位相平面上に描く軌道とX軸との交点
が正の領域にあること、すなわち目標トラック到達時点
で速度=0を保証する減速余裕が存在することであり、
これは加速から減速への切替えタイミングのみに依存す
る。この制御方式によるシーク制御のシミュレーション
結果を図3に示す。図3によれば、減速制御において非
飽和状態へ移行してから減速電流は、EXP関数に従い
減衰し最後に0になることがわかる。
The necessary condition for realizing this control is that the intersection point between the trajectory drawn on the phase plane and the X axis in the deceleration current saturation state is in the positive region, that is, speed = 0 is guaranteed when the target track is reached. There is a deceleration margin to
This depends only on the timing of switching from acceleration to deceleration. FIG. 3 shows the simulation result of seek control by this control method. According to FIG. 3, it is understood that the deceleration current is attenuated according to the EXP function and finally becomes 0 after shifting to the unsaturated state in the deceleration control.

【0031】以上第1の制御方法として、EXP関数に
従う収束を例に説明したが、原理的には、EXP関数に
沿っての移動は目標トラックまでの到達に∞の時間を必
要とする(図3における電流が最終的に0に収束するの
には無限大の時間が必要)。本問題を回避する手段とし
て、シーク制御での最終目標位置・速度(X,V)を原
点から少しオフセットさせる等の実用的なテクニックも
存在するが、ここではさらに別の制御方法について考察
する。
As the first control method, the convergence according to the EXP function has been described as an example. In principle, however, the movement along the EXP function requires ∞ time to reach the target track (Fig. (Infinite time is required for the current at 3 to finally converge to 0). As a means for avoiding this problem, there is a practical technique such as slightly offsetting the final target position / velocity (X, V) in seek control from the origin, but here another control method will be considered.

【0032】第2の制御方法として、減速電流が時間領
域で1次関数に従い比例的に減衰し、目標トラック到達
時に位置・速度・加速度の3つが、0に収束する方法を
考察する。目標トラック到達時の時刻t=0として、位
置X・速度V・加速度Iの関係は、 I(t)=k×t V(t)=(1/2)×k×t2 X(t)=(1/6)×k×t3 …式(4) となる。この第2の制御方式を実現するためには、減速
制御において離散化されたサンプリングタイミング毎に
得られた位置・速度(X,V)を用いて、式(4)を統
合して、 減速加速度I=(2/3)×V2/X ……式(5) で決定される量をボイスコイルモータ電流指令値として
発行するだけでよい。この制御方式によるシーク制御の
シミュレーション結果を図4に示す。図4によれば、減
速制御において非飽和状態へ移行してから減速電流は1
次関数に従い減速していることがわかる。
As a second control method, let us consider a method in which the deceleration current is proportionally attenuated according to a linear function in the time domain and three of position, velocity and acceleration converge to 0 when the target track is reached. At time t = 0 when the target track is reached, the relationship between position X, velocity V, and acceleration I is as follows: I (t) = k × t V (t) = (1/2) × k × t 2 X (t) = (1/6) × k × t 3 Equation (4) is obtained. In order to realize this second control method, the formula (4) is integrated using the position / velocity (X, V) obtained at each sampling timing discretized in the deceleration control, and the deceleration acceleration is obtained. I = (2/3) × V 2 / X ... It is only necessary to issue the amount determined by the equation (5) as the voice coil motor current command value. FIG. 4 shows the simulation result of seek control by this control method. According to FIG. 4, the deceleration current is 1 after shifting to the unsaturated state in the deceleration control.
It can be seen that deceleration follows the next function.

【0033】さらに第3の制御方法として、減速電流が
一定値で、目標トラック到達時に位置・速度の2つが0
に収束する方法を考察する。目標トラック到達時の時刻
t=0として、位置・速度・加速度の関係は、 I(t)=k V(t)=k×t X(t)=(1/2)×k×t2 …式(6) となる。この第3の制御方式を実現するためには、減速
制御において離散化されたサンプリングタイミング毎に
得られた位置・速度(X,V)を用いて、式(6)を統
合して、 減速加速度I=(1/2)×V2/X ……式(7) で決定される量をボイスコイルモータ電流指令値として
発行するだけでよい。この制御方式によるシーク制御の
シミュレーション結果を図5に示す。図5によれば、減
速制御における減速電流は一定値となっていることがわ
かる。
Further, as a third control method, the deceleration current is a constant value, and when the target track is reached, two of the position and speed are zero.
Consider how to converge to. Assuming that time t = 0 when the target track is reached, the relationship between position, velocity and acceleration is as follows: I (t) = k V (t) = k × t X (t) = (1/2) × k × t 2 ... Equation (6) is obtained. In order to realize the third control method, the formula (6) is integrated by using the position / velocity (X, V) obtained at each sampling timing discretized in the deceleration control to calculate the deceleration acceleration. I = (1/2) × V 2 / X ... It is sufficient to issue the amount determined by the equation (7) as the voice coil motor current command value. FIG. 5 shows a simulation result of seek control by this control method. According to FIG. 5, it can be seen that the deceleration current in deceleration control has a constant value.

【0034】以上、減速制御においてボイスコイルモー
タ電流の飽和を許容し得る制御方法について3つ考察し
たが、式(3)、(5)、(7)はいずれもサンプリン
グタイミング毎に得られた位置・速度(X,V)を用い
て、 減速加速度I=C×V2/X (C=定係数) …式(8) で決定される量をボイスコイルモータ電流指令値として
発行すればよいという結論に至った。ここで定係数C
は、C=1または(2/3)または(1/2)という値
において減速電流の形は、代表的な関数の形態となる
が、C=0.5〜1.0の範囲において連続性を有して
いることが用意に想像できる。さらにこの制御方式によ
るボイスコイルモータ電流指令値の決定は、従来技術に
よる目標速度軌道の発生等により構成されていた制御系
と比較して、非常に簡素であり、用意に実現可能であ
る。
As described above, three control methods which allow the saturation of the voice coil motor current in the deceleration control have been considered. The expressions (3), (5) and (7) are all obtained at the sampling timing.・ Deceleration acceleration I = C × V 2 / X (C = constant coefficient) using speed (X, V) ... The amount determined by equation (8) may be issued as a voice coil motor current command value. I came to the conclusion. Where constant coefficient C
Is a typical function form of the deceleration current at a value of C = 1 or (2/3) or (1/2), but is continuous in the range of C = 0.5 to 1.0. You can easily imagine having. Further, the determination of the voice coil motor current command value by this control method is very simple and can be easily realized as compared with the control system which is constituted by the generation of the target velocity trajectory according to the prior art.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明により、シーク時間を短縮するこ
とができる。
According to the present invention, the seek time can be shortened.

【0036】さらに本発明により、制御マイクロプログ
ラムのメモリー、実行ステップ数を大幅に削減でき、マ
イクロプロセッサーの負担を軽減できる。
Further, according to the present invention, the memory of the control microprogram and the number of execution steps can be greatly reduced, and the load on the microprocessor can be reduced.

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

【図1】本発明による磁気ディスク装置全体の構成ブロ
ック図を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an entire magnetic disk device according to the present invention.

【図2】本発明による減速制御実施時の位相平面図を示
す。
FIG. 2 is a phase plan view when deceleration control is performed according to the present invention.

【図3】本発明によるシーク制御のシミュレーション結
果を示す。
FIG. 3 shows a simulation result of seek control according to the present invention.

【図4】本発明によるシーク制御のシミュレーション結
果を示す。
FIG. 4 shows a simulation result of seek control according to the present invention.

【図5】本発明によるシーク制御のシミュレーション結
果を示す。
FIG. 5 shows simulation results of seek control according to the present invention.

【図6】従来技術による減速制御実施時の位相平面図を
示す。
FIG. 6 is a phase plan view when performing deceleration control according to a conventional technique.

【図7】従来技術による減速制御系の構成ブロック図を
示す。
FIG. 7 shows a block diagram of a configuration of a deceleration control system according to a conventional technique.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 高司 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Yamaguchi 2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Pref., Storage Systems Division, Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気ヘッドを搭載したアクチュエータを
任意の目標トラックに位置決めするため、ボイスコイル
モータに電流を供給して電流に比例した加速度を発生さ
せ、次いで逆電流を供給してアクチュエータを減速させ
て移動制御を行なう磁気ディスク装置であって、 前記移動制御中の減速制御領域において、サンプリング
タイミング毎に得られた目標トラックまでの残距離X
(m)とアクチュエータの移動速度V(m/s)の検出
値からボイスコイルモータに対する減速加速度指令値I
(m/s2)を前記タイミング毎に決定し、前記減速加
速度指令値Iに基いてボイスコイルモータに電流を供給
し、 前記減速加速度指令値Iがボイスコイルモータ電流の飽
和値を超えることを許容し得る制御であることを特徴と
する磁気ディスク装置。
1. To position an actuator having a magnetic head on an arbitrary target track, a current is supplied to a voice coil motor to generate an acceleration proportional to the current, and then a reverse current is supplied to decelerate the actuator. And a remaining distance X to a target track obtained at each sampling timing in a deceleration control region during the movement control.
(M) and the detected value of the moving speed V (m / s) of the actuator, the deceleration acceleration command value I for the voice coil motor
(M / s 2 ) is determined for each timing, and a current is supplied to the voice coil motor based on the deceleration acceleration command value I, and the deceleration acceleration command value I exceeds the saturation value of the voice coil motor current. A magnetic disk drive characterized by acceptable control.
【請求項2】 請求項1において、 前記減速加速度指令値Iは、目標トラックまでの残距離
をX、アクチュエータの移動速度をV、定係数をCとし
て、I(m/s2)=C×V2/Xで定義されることを特
徴とする磁気ディスク装置。
2. The deceleration acceleration command value I according to claim 1, wherein I (m / s 2 ) = C ×, where X is a remaining distance to a target track, V is a moving speed of an actuator, and C is a constant coefficient. A magnetic disk device characterized by being defined by V 2 / X.
【請求項3】 請求項1または2において、 前記減速加速度指令値Iがボイスコイルモータ電流の飽
和値を越える場合には、前記ボイスコイルモータは前記
飽和値で制御され、前記減速加速度指令値Iがボイスコ
イルモータ電流の飽和値よりも小さくなった場合には、
前記減速加速度指令値Iに基いて前記ボイスコイルモー
タを制御することを特徴とする磁気ディスク装置。
3. The deceleration acceleration command value I according to claim 1, wherein when the deceleration acceleration command value I exceeds a saturation value of the voice coil motor current, the voice coil motor is controlled by the saturation value. Is smaller than the saturation value of the voice coil motor current,
A magnetic disk device, wherein the voice coil motor is controlled based on the deceleration acceleration command value I.
【請求項4】 磁気ヘッドを搭載したアクチュエータを
任意の目標トラックに位置決めするため、ボイスコイル
モータに電流を供給して電流に比例した加速度を発生さ
せ、次いで逆電流を供給してアクチュエータを減速させ
て移動制御を行なう磁気ディスク装置であって、 前記移動制御は加速制御モードと減速制御モードの2モ
ードを有し、加速度制御領域においてはボイスコイルモ
ータに対し最大限発生し得る加速度よりも大きい加速度
指令値を電流指令値として出力し、 減速制御領域においては目標トラックまでの残距離X
(m)と移動速度V(m/s)と定係数Cを用いて、I
(m/s2)=C×V2/Xで定義される演算に基いてボ
イスコイルモータに対する減速加速度指令値として出力
することを特徴とする磁気ディスク装置。
4. In order to position an actuator equipped with a magnetic head on an arbitrary target track, a current is supplied to a voice coil motor to generate an acceleration proportional to the current, and then a reverse current is supplied to decelerate the actuator. A magnetic disk device for performing movement control by means of an acceleration control mode and a deceleration control mode, the acceleration being greater than the maximum acceleration that can be generated for the voice coil motor in the acceleration control region. The command value is output as the current command value, and the remaining distance X to the target track in the deceleration control area
(M), the moving speed V (m / s), and the constant coefficient C, I
A magnetic disk device characterized by outputting as a deceleration acceleration command value for a voice coil motor based on an operation defined by (m / s 2 ) = C × V 2 / X.
【請求項5】 請求項4において、 前記加速制御モードから減速制御モードへの移行は、目
標トラックまでの残距離が全移動距離の半分の値よりも
小さくなった時点で移行するように制御することを特徴
とする磁気ディスク装置。
5. The control according to claim 4, wherein the transition from the acceleration control mode to the deceleration control mode is performed when the remaining distance to the target track becomes smaller than half the total travel distance. A magnetic disk device characterized by the above.
【請求項6】 請求項2、3、4または5において、 前記減速制御領域における定係数Cが、0.5以上であ
り1.0以下の値であるように設定することを特徴とす
る磁気ディスク装置。
6. The magnetic device according to claim 2, 3, 4 or 5, wherein the constant coefficient C in the deceleration control region is set to a value of 0.5 or more and 1.0 or less. Disk device.
JP2677096A 1996-02-14 1996-02-14 Magnetic disk device Pending JPH09219074A (en)

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