JPH1011924A - Controller for positioning of magnetic head - Google Patents

Controller for positioning of magnetic head

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JPH1011924A
JPH1011924A JP16782296A JP16782296A JPH1011924A JP H1011924 A JPH1011924 A JP H1011924A JP 16782296 A JP16782296 A JP 16782296A JP 16782296 A JP16782296 A JP 16782296A JP H1011924 A JPH1011924 A JP H1011924A
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JP
Japan
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control
positioning
state estimator
magnetic head
speed
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JP16782296A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Nishimura
知之 西村
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten an access time and improve positioning accuracy at the same time in a magnetic head-positioning controller of a magnetic disk apparatus when executing controls of different target characteristics. SOLUTION: In the magnetic head-positioning controller of a magnetic disk apparatus, a plurality of control systems of different target characteristics are provided and sequentially switched. Moreover, a state estimation device 11 for estimating control information in each control system is shared. A magnetic head 10 is hence positioned to a target cylinder by a seek operation. The controller has a parameter table 15 storing operational parameters of the state estimation device 11. The operational parameters of the parameter table 15 are switched to suit the characteristic of each control system and set in the state estimation device 11.

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に
関し、特に磁気ヘッドの位置決めを行うための磁気ヘッ
ド位置決め制御器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk drive, and more particularly to a magnetic head positioning controller for positioning a magnetic head.

【0002】磁気ディスク装置の磁気ヘッド位置決め制
御器においては、高速速度追従制御と、精密位置決め制
御のように、目標特性の異なる制御が行われる。
2. Description of the Related Art A magnetic head positioning controller of a magnetic disk drive performs control with different target characteristics, such as high-speed speed tracking control and precise positioning control.

【0003】このような、磁気ヘッド位置決め制御器
の、目標特性の異なる制御においては、アクセス時間の
短縮と位置決め精度の向上とを、同時に実現できること
が必要である。
In such control of the magnetic head positioning controller having different target characteristics, it is necessary to simultaneously shorten the access time and improve the positioning accuracy.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来、磁気ディスク装置の磁気ヘッド位
置決め制御器における、ヘッド位置決め精度の向上とア
クセス時間の短縮とを目的とするものとして、例えば特
開平3−030153号公報,特開平3−030156
号公報および特開平4−341979号公報等に開示さ
れた従来技術がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a magnetic head positioning controller of a magnetic disk drive, the purpose of improving the head positioning accuracy and shortening the access time has been disclosed, for example, in JP-A-3-030153 and JP-A-3-030156.
And Japanese Patent Laid-Open No. 4-341979.

【0005】図3は、従来の磁気ディスク装置の磁気ヘ
ッド位置決め装置の構成例を示したものであって、特開
平3−030156号公報に記載されているものであ
る。
FIG. 3 shows an example of the configuration of a conventional magnetic head positioning device for a magnetic disk drive, which is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-030156.

【0006】図3に示す磁気ディスク装置の磁気ヘッド
位置決め装置は、位置決め制御器1aと、位置決め制御
器1aの出力信号をデジタル信号からアナログ信号に変
換して、駆動信号(パワーアンプドライブ信号)8とし
て出力するD/A変換器6と、駆動信号8を増幅するサ
ーボアンプ7と、サーボアンプ7のサーボ出力信号によ
り磁気ヘッド10を位置決めする駆動源であるアクチュ
エータ9と、磁気ヘッド10が読み出した磁気ディスク
21上の位置情報17を復調して、位置信号2として出
力する位置誤差信号生成回路19と、位置信号2をアナ
ログ信号からデジタル信号に変換するA/D変換器4
と、サーボアンプ7からの電流検出信号3を、アナログ
信号からデジタル信号に変換するA/D変換器5とを備
えて構成されている。
The magnetic head positioning device of the magnetic disk drive shown in FIG. 3 converts the output signal of the positioning controller 1a from a digital signal to an analog signal into a driving signal (power amplifier drive signal) 8. A D / A converter 6 that outputs a signal, a servo amplifier 7 that amplifies the drive signal 8, an actuator 9 that is a drive source that positions the magnetic head 10 based on the servo output signal of the servo amplifier 7, and the magnetic head 10 reads A position error signal generating circuit 19 for demodulating the position information 17 on the magnetic disk 21 and outputting it as a position signal 2, and an A / D converter 4 for converting the position signal 2 from an analog signal to a digital signal
And an A / D converter 5 for converting the current detection signal 3 from the servo amplifier 7 from an analog signal to a digital signal.

【0007】さらに位置決め制御器1aは、制御情報を
推定する状態推定器11と、精密位置決めのための補償
器12と、高速追従制御のための速度制御器13と、制
御切替器14とを備えている。
The positioning controller 1a further includes a state estimator 11 for estimating control information, a compensator 12 for precise positioning, a speed controller 13 for high-speed follow-up control, and a control switch 14. ing.

【0008】次に、従来の磁気ディスク装置における、
磁気ヘッド位置決め動作について説明する。まず、磁気
ヘッド10が読み出した磁気ディスク21上の位置情報
17は、位置誤差信号生成回路18によって復調された
位置信号2に変換される。A/D変換器4は位置信号2
を離散化し、A/D変換器5はサーボアンプ7から出力
された電流検出信号3を離散化する。位置決め制御器1
aは、マイクロプロセッサの1つであるデジタルシグナ
ルプロセッサ(図示せず、以下DSPという)のファー
ムウェアによって、入力信号を処理して出力信号を発生
する。
Next, in a conventional magnetic disk drive,
The magnetic head positioning operation will be described. First, the position information 17 on the magnetic disk 21 read by the magnetic head 10 is converted into the position signal 2 demodulated by the position error signal generation circuit 18. The A / D converter 4 outputs the position signal 2
, And the A / D converter 5 discretizes the current detection signal 3 output from the servo amplifier 7. Positioning controller 1
a processes an input signal by a firmware of a digital signal processor (not shown, hereinafter referred to as a DSP), which is one of microprocessors, to generate an output signal.

【0009】位置決め制御器1aの出力信号は、D/A
変換器6でアナログ信号に変換されホールドされた後、
サボーアンプ7に駆動信号(パワーアンプドライブ信
号)8として出力される。そして、サーボアンプ7から
出力された電流検出信号3は、ボイスコイルモータ(以
下VCMという)とも称されるアクチュエータ9を駆動
して、磁気ヘッド10を、磁気ディスク21上の目標シ
リンダ(トラック)に移動させる。位置決め制御器1a
を構成する状態推定器11,位置決め位相補償器12,
速度制御器13、および速度追従制御と精密位置決め制
御とを切り替える制御切替器14は、DSPのファーム
ウェア(プログラム)の中に実現されている。
The output signal of the positioning controller 1a is D / A
After being converted into an analog signal by the converter 6 and held,
The drive signal (power amplifier drive signal) 8 is output to the sabo amplifier 7. The current detection signal 3 output from the servo amplifier 7 drives an actuator 9 also called a voice coil motor (hereinafter, referred to as VCM) to move the magnetic head 10 to a target cylinder (track) on the magnetic disk 21. Move. Positioning controller 1a
, A state estimator 11, a positioning phase compensator 12,
The speed controller 13 and the control switch 14 for switching between the speed following control and the fine positioning control are realized in the firmware (program) of the DSP.

【0010】このDSPは、上位装置によりシーク命令
を受け取るとシークを開始する。このシーク動作は、具
体的には、磁気ヘッド10の現在位置から目標位置まで
をシーク長情報として、速度制御器13による、シーク
長に応じた目標速度に対する速度追従制御と、位置決め
位相補償器12による、目標シリンダ付近での精密位置
決め制御とを行うものであって、この速度追従制御と精
密位置決め制御とは、制御切替器14によって、目標シ
リンダ付近に達したときに切り替えられるようになって
いる。
This DSP starts a seek when it receives a seek command from the host device. More specifically, the seek operation is performed by using the speed controller 13 as a seek length information from the current position of the magnetic head 10 to the target position as a seek length information, for controlling a speed following a target speed corresponding to the seek length, and for a positioning phase compensator 12. , Which performs precision positioning control near the target cylinder. The speed following control and the precision positioning control are switched by the control switch 14 when the vehicle reaches the vicinity of the target cylinder. .

【0011】状態推定器11は、A/D変換器4により
離散化された位置信号と、A/D変換器5により離散化
された電流検出信号とを入力し、速度追従制御と精密位
置決め制御とに用いられ、直接観測することのできない
状態推定量である、推定速度信号19と推定外力信号2
0とを推定する。この場合の推定は、制御理論の状態推
定器の理論(リーエンバーガのオブザーバ)に基づいて
行われる。
The state estimator 11 receives the position signal discretized by the A / D converter 4 and the current detection signal discretized by the A / D converter 5, and performs speed tracking control and precision positioning control. The estimated velocity signal 19 and the estimated external force signal 2 are state estimators that cannot be directly observed.
0 is estimated. The estimation in this case is performed based on the theory of the state estimator of the control theory (the observer of the Re-Emberger).

【0012】以下、この場合の制御の概要を示す。まず
制御対象のデジタルモデルを作る。このモデルは、制御
電流が入力であって、内部変数として外力,速度,位置
を持つ。実制御対象と同じ入力をモデルに加えたときの
変数を、リアルタイムにシミュレーションする。そのま
までは、モデルと実制御対象との違いにより誤差が発散
するので、実測定位置と推定位置とを比較して、誤差を
内部変数にフィードバックすることによって、誤差が収
束するように構成する。外力は、位置推定誤差の積分と
してモデル化する。すなわち、モデルが実制御対象と合
わない原因をまとめて外力とみなす。
An outline of the control in this case will be described below. First, a digital model of the control target is created. In this model, the control current is an input, and has external forces, speeds, and positions as internal variables. Simulates in real time the variables when the same input as the actual control target is applied to the model. Since the error diverges due to the difference between the model and the actual control target as it is, the actual measurement position and the estimated position are compared, and the error is fed back to an internal variable so that the error converges. The external force is modeled as an integral of the position estimation error. That is, causes that the model does not match the actual control target are collectively regarded as external force.

【0013】位置決め位相補償器12は、精密位置決め
制御時に制御系が安定になるように、離散化された位置
信号2と推定速度信号19を入力して制御信号を出力す
る。速度制御器13は、上位回路(図示せず)から入力
した目標シリンダからシーク長情報を求め、そのシーク
長情報からの目標速度と、推定速度信号19との差に比
例した制御信号を出力する。
The positioning phase compensator 12 inputs the discretized position signal 2 and the estimated speed signal 19 and outputs a control signal so that the control system becomes stable during precise positioning control. The speed controller 13 obtains seek length information from a target cylinder input from a higher-level circuit (not shown), and outputs a control signal proportional to a difference between the target speed from the seek length information and the estimated speed signal 19. .

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】磁気ディスク装置の位
置決め制御器においては、ヘッド位置決め精度向上とア
クセス時間の短縮とを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of a positioning controller for a magnetic disk drive to improve head positioning accuracy and shorten access time.

【0015】一方、磁気ディスク装置位置決め制御器
は、ヘッドアクセス時間の短縮のための高速速度追従制
御と、ヘッド位置決め精度向上のための精密位置決め制
御を切り替えて磁気ヘッドとの位置決め制御を行ってい
る。さらに、これらの制御においては直接観測している
のは位置情報と駆動電流であり、ヘッド移動速度とヘッ
ドにかかる外力は状態推定器によって推定している。
On the other hand, the magnetic disk drive positioning controller performs positioning control with the magnetic head by switching between high-speed speed tracking control for reducing head access time and precision positioning control for improving head positioning accuracy. . Further, in these controls, what is directly observed are the position information and the driving current, and the head moving speed and the external force applied to the head are estimated by the state estimator.

【0016】この際、従来技術においては、制御系の切
り替えに関わらず、状態推定器は一定の極配置に従っ
て、推定速度と推定外力の状態推定を行うようにしてい
る。
At this time, in the prior art, the state estimator estimates the state of the estimated speed and the estimated external force according to a fixed pole arrangement regardless of the switching of the control system.

【0017】この場合における第1の問題点は、精密位
置決め制御に適切な状態推定器の極配置では、高速位置
決め制御時に必要な推定精度が得られない点である。そ
の理由は、状態推定器の極配置が十分に高くないため、
磁気ディスクヘッドの移動に対して、状態推定器の推定
が遅れてしまうためである。
A first problem in this case is that the pole arrangement of the state estimator suitable for the precise positioning control cannot obtain the estimation accuracy required for the high-speed positioning control. The reason is that the pole placement of the state estimator is not high enough,
This is because the estimation of the state estimator is delayed with respect to the movement of the magnetic disk head.

【0018】第2の問題点は、高速速度追従制御に適切
な状態推定器の極配置で、精密位置決め制御を行った場
合、推定量のノイズ成分が多く含まれてしまうことであ
る。その理由は、状態推定器が微小な状態の変化量に対
し過剰に反応してしまうためである。
A second problem is that when precise positioning control is performed with a pole arrangement of a state estimator suitable for high-speed tracking control, a large amount of noise components are included in the estimated amount. The reason is that the state estimator excessively reacts to a minute change in state.

【0019】このように、従来技術においては、制御系
の切り替えに関わらず、状態推定器は一定の極配置に従
ってしか状態推定を行わないため、複数の制御系が、そ
れぞれの制御の精度を上げることができないでいること
が共通の問題点といえる。
As described above, in the prior art, regardless of the switching of the control system, the state estimator performs the state estimation only in accordance with a fixed pole arrangement, so that a plurality of control systems improve the accuracy of each control. Being unable to do so is a common problem.

【0020】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであって、高速速度追従制御と精密
位置決め制御といった、目標特性の異なる制御におい
て、制御の精度が最も良くなるように、制御の切り替え
ごとに状態推定器の極配置を変更できるようにして、ア
クセス時間の短縮と位置決め精度の向上とを、同時に実
現できるようにすることを目的としている。
The present invention is intended to solve such a problem of the prior art, and is intended to achieve the best control accuracy in control having different target characteristics such as high-speed speed follow-up control and precision positioning control. It is an object of the present invention to enable the pole arrangement of the state estimator to be changed every time the control is switched, so that the access time can be reduced and the positioning accuracy can be improved at the same time.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッド位置
決め制御器においては、目標シリンダまでの残り距離か
ら制御方法を切り替えるときに、状態推定器の演算パラ
メータを変更する。より具体的には、速度制御器13と
位置決め位相補償器12といった複数の制御系を、制御
切替器14で切り替えて使用する磁気ヘッド位置決め制
御器1において、状態推定器11の推定速度信号19と
推定外力20が、それぞれの目標特性にとって最も好ま
しい特性となるような、状態推定器11の演算パラメー
タを格納するパラメータテーブル15を有し、制御切替
信号16によって、状態推定器の演算パラメータ22を
変更する。
According to the magnetic head positioning controller of the present invention, the operation parameters of the state estimator are changed when the control method is switched from the remaining distance to the target cylinder. More specifically, in the magnetic head positioning controller 1 in which a plurality of control systems such as the speed controller 13 and the positioning phase compensator 12 are switched and used by the control switch 14, the estimated speed signal 19 of the state estimator 11 is used. It has a parameter table 15 for storing the operation parameters of the state estimator 11 so that the estimated external force 20 is the most preferable characteristic for each target characteristic, and changes the operation parameter 22 of the state estimator by the control switching signal 16. I do.

【0022】また、本発明の磁気ヘッド位置決め制御器
のより具体的な実施形態では、状態推定器の極配置を速
度制御時に高く、位置決め制御時に低くするようにした
パラメータテーブルを有する。
Further, in a more specific embodiment of the magnetic head positioning controller of the present invention, there is provided a parameter table in which the pole arrangement of the state estimator is high during the speed control and low during the positioning control.

【0023】磁気ディスク装置位置決め制御器は、ヘッ
ドアクセス時間の短縮のための高速速度追従制御と、ヘ
ッド位置決め精度向上のための精密位置決め制御を切替
えて磁気ヘッドの位置決め制御を行っている。さらに、
これらの制御のための直接測定できない制御情報である
ヘッド移動速度とヘッドにかかる外力を状態推定器によ
って推定している。
The magnetic disk device positioning controller performs the positioning control of the magnetic head by switching between high-speed speed following control for shortening the head access time and precise positioning control for improving the head positioning accuracy. further,
The state estimator estimates the head moving speed and the external force applied to the head, which are control information that cannot be directly measured for these controls.

【0024】本発明によれば、高速速度追従制御と精密
位置決め制御といった目標特性の異なる制御において、
制御の精度が最も良くなるように、制御の切り替えごと
に状態推定器の極配置を変更することが可能になるの
で、アクセス時間の短縮と位置決め精度の向上を同時に
実現することができる。
According to the present invention, in control having different target characteristics, such as high-speed speed following control and precise positioning control,
Since the pole arrangement of the state estimator can be changed every time the control is switched so that the control accuracy is maximized, the access time can be reduced and the positioning accuracy can be improved at the same time.

【0025】以下、本発明の課題を解決するための具体
的手段を記述する。
Hereinafter, specific means for solving the problems of the present invention will be described.

【0026】(1) 目標特性を異にする複数の制御系を備
え、各制御系を順次切り替えるとともに、それぞれの制
御系における制御情報を推定する状態推定器11を共通
に使用して、磁気ヘッド10を目標シリンダに位置決め
するシーク動作を行う磁気ディスク装置の磁気ヘッド位
置決め制御器において、状態推定器11の演算パラメー
タを格納するパラメータテーブル15を設け、それぞれ
の制御系に応じてパラメータテーブル15から各制御系
の特性に適した演算パラメータを切り替えて状態推定器
11に設定するように構成する。
(1) A plurality of control systems having different target characteristics are provided, each control system is sequentially switched, and a state estimator 11 for estimating control information in each control system is used in common. In a magnetic head positioning controller of a magnetic disk drive that performs a seek operation for positioning the position of the position of the target cylinder 10 at a target cylinder, a parameter table 15 for storing calculation parameters of the state estimator 11 is provided. The configuration is such that operation parameters suitable for the characteristics of the control system are switched and set in the state estimator 11.

【0027】(2) (1) の場合に、パラメータテーブル1
5において、速度追従制御用として極配置を高くして設
計した状態推定器の演算パラメータと、精密位置決め制
御用として極配置を低くして設計した状態推定器の演算
パラメータとを格納している。
(2) In the case of (1), the parameter table 1
5 stores the operation parameters of a state estimator designed with a high pole arrangement for speed following control, and the operation parameters of a state estimator designed with a low pole arrangement for precision positioning control.

【0028】(3) 磁気ディスク装置の磁気ヘッドの位置
決め制御を行う磁気ヘッド位置決め制御器において、高
速速度追従制御を行うための速度制御器13と、精密位
置決め制御を行うための位置決め位相補償器12と、目
標シリンダまでの残り距離に応じて高速速度追従制御と
精密位置決め制御の制御系を切り替える制御切替器14
と、演算パラメータによって状態推定を行い高速速度追
従制御時に速度制御器13に推定速度信号と推定外力信
号を出力し精密位置決め制御時に位置決め位相補償器1
2に推定速度信号と推定外力信号を出力する状態推定器
11と、状態推定器11における推定速度信号と推定外
力とが各制御系の目標特性にとって最も好ましい特性と
なる状態推定器11の演算パラメータを格納するパラメ
ータテーブル15とを備える。
(3) In the magnetic head positioning controller for controlling the positioning of the magnetic head of the magnetic disk drive, a speed controller 13 for performing high-speed tracking control and a positioning phase compensator 12 for performing precise positioning control And a control switch 14 for switching between a control system for high-speed speed follow-up control and a control system for precise positioning control according to the remaining distance to the target cylinder.
And an estimated speed signal and an estimated external force signal are output to the speed controller 13 at the time of high-speed speed follow-up control, and the positioning phase compensator 1 is used at the time of precise positioning control.
2, a state estimator 11 that outputs an estimated speed signal and an estimated external force signal, and calculation parameters of the state estimator 11 in which the estimated speed signal and the estimated external force in the state estimator 11 are the most preferable characteristics for target characteristics of each control system And a parameter table 15 for storing

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0030】図1は、本発明の磁気ヘッド位置決め制御
器の一実施形態を示すブロック図である。図1におい
て、図3で示す従来例と同じ箇所は同一符号で示してい
る。本発明の磁気ディスク装置の位置決め制御器1にお
いては、従来の磁気ディスク装置の位置決め制御器1a
の構成に加えて、状態推定器の演算パラメータを格納す
るパラメータテーブル15を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a magnetic head positioning controller according to the present invention. 1, the same parts as those in the conventional example shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In the positioning controller 1 of the magnetic disk drive of the present invention, the positioning controller 1a of the conventional magnetic disk drive is used.
And a parameter table 15 for storing the operation parameters of the state estimator.

【0031】磁気ヘッド10が読み出した磁気ディスク
21上の位置情報17は、位置誤差信号生成回路18で
復調されて、位置信号2に変換される。A/D変換器4
はこの位置信号2を離散化し、A/D変換器5はサーボ
アンプ7からの電流検出信号3を離散化する。位置決め
制御器1は、これらの入力信号に対して、図示されない
DSPのファームウェアで処理を行って、出力信号を発
生する。位置決め制御器1の出力信号は、D/A変換器
6でアナログ信号に変換されてホールドされた後、サー
ボアンプ7に駆動信号(パワーアンプドライブ信号)8
として出力される。そして、サーボアンプ7から出力さ
れた電流検出信号3は、VCMにより構成されたアクチ
ュエータ9を駆動して、磁気ヘッド10を磁気ディスク
21上の目標シリンダ(トラック)に移動させる。ま
た、DSPは位置決め制御器1を構成する状態推定器1
1,位置決め位相補償器12,速度制御器13、および
速度追従制御と精密位置決め制御とを切り替える制御切
替器14の動作を、ファームウェアによって制御する。
The position information 17 on the magnetic disk 21 read by the magnetic head 10 is demodulated by a position error signal generation circuit 18 and converted into a position signal 2. A / D converter 4
Digitizes the position signal 2, and the A / D converter 5 digitizes the current detection signal 3 from the servo amplifier 7. The positioning controller 1 processes these input signals by a DSP firmware (not shown) to generate output signals. The output signal of the positioning controller 1 is converted into an analog signal by the D / A converter 6 and held, and then the drive signal (power amplifier drive signal) 8 is sent to the servo amplifier 7.
Is output as Then, the current detection signal 3 output from the servo amplifier 7 drives the actuator 9 constituted by the VCM to move the magnetic head 10 to a target cylinder (track) on the magnetic disk 21. The DSP is a state estimator 1 that constitutes the positioning controller 1.
1. The operations of a positioning phase compensator 12, a speed controller 13, and a control switch 14 for switching between speed following control and fine positioning control are controlled by firmware.

【0032】図2は、本実施形態におけるDSPによる
位置決め制御器のシーク時の処理を示すフローチャート
である。位置決め制御器1の一部として、状態推定器1
1,精密位置決め用の位置決め位相補償器12,速度追
従制御用の速度制御器13,速度追従制御と精密位置決
め制御とを切り替える制御切替え器14、および状態推
定器11の演算パラメータを格納するパラメータテーブ
ル15が、DSPのファームウェアの中で実現されてい
る。
FIG. 2 is a flowchart showing a process performed by the DSP in this embodiment when the positioning controller seeks. As a part of the positioning controller 1, the state estimator 1
1, a positioning phase compensator 12 for precise positioning, a speed controller 13 for speed following control, a control switch 14 for switching between speed following control and precision positioning control, and a parameter table for storing operation parameters of the state estimator 11 15 is realized in the firmware of the DSP.

【0033】また、DSPは、精密位置決め制御の精度
が良くなるように設計された状態推定器の演算パラメー
タと、速度追従制御の精度が良くなるように設計された
状態推定器のパラメータとを、パラメータテーブル15
に格納する。
Also, the DSP calculates the operation parameters of the state estimator designed to improve the accuracy of the precision positioning control and the parameters of the state estimator designed to improve the accuracy of the speed following control. Parameter table 15
To be stored.

【0034】次に、本実施形態の動作について、図1お
よび図2を参照して説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0035】DSPは、上位装置からシーク命令を受け
取ると、シーク動作を開始する。このとき、DSPは、
速度追従制御の精度を上げるように設計した状態推定器
の演算パラメータを、パラメータテーブル15から取り
込んで、状態推定器に設定する。
When the DSP receives a seek command from the host device, the DSP starts a seek operation. At this time, the DSP
The calculation parameters of the state estimator designed to increase the accuracy of the speed following control are fetched from the parameter table 15 and set in the state estimator.

【0036】シーク動作は、磁気ヘッド10の現在位置
から目標位置までをシーク長情報として、速度制御器1
3による、シーク長に応じた目標速度に対する速度追従
制御と、位置決め位相補償器12による、目標シリンダ
付近での精密位置決め制御とを行う。この速度追従制御
と精密位置決め制御とは、制御切替器14によって、目
標シリンダ付近に達したときに切り替えられる。
The seek operation is performed by setting the speed controller 1 from the current position of the magnetic head 10 to the target position as seek length information.
3 performs speed follow-up control for the target speed corresponding to the seek length, and performs precise positioning control near the target cylinder by the positioning phase compensator 12. The speed following control and the fine positioning control are switched by the control switch 14 when the vehicle reaches the vicinity of the target cylinder.

【0037】このときDSPは、精密位置決め制御の精
度を上げるように設計した状態推定器の演算パラメータ
を、パラメータテーブル15から取り込んで、状態推定
器11に設定する。
At this time, the DSP fetches the operation parameters of the state estimator designed to increase the precision of the precision positioning control from the parameter table 15 and sets them in the state estimator 11.

【0038】状態推定器11は、A/D変換器4により
離散化された位置信号と、A/D変換器5により離散化
された電流検出信号とを入力し、速度追従制御と精密位
置決め制御とに用いられる、観測することのできない状
態推定量である、推定速度信号19と推定外力信号20
とを推定して出力する。
The state estimator 11 receives the position signal discretized by the A / D converter 4 and the current detection signal discretized by the A / D converter 5, and performs speed tracking control and precision positioning control. The estimated speed signal 19 and the estimated external force signal 20, which are unobservable state estimators used for
Is estimated and output.

【0039】このとき、位置決め位相補償器12は、精
密位置決め制御時に制御系が安定になるように、離散化
された位置信号2と推定速度信号19とを入力して、制
御信号を出力する。速度制御器13は、上位回路(図示
せず)から入力した目標シリンダからシーク長情報を求
め、そのシーク長情報からの目標速度と、推定速度信号
19との差に比例した制御信号を出力する。
At this time, the positioning phase compensator 12 inputs the discretized position signal 2 and the estimated speed signal 19 and outputs a control signal so that the control system becomes stable during the precise positioning control. The speed controller 13 obtains seek length information from a target cylinder input from a higher-level circuit (not shown), and outputs a control signal proportional to a difference between the target speed from the seek length information and the estimated speed signal 19. .

【0040】次に、パラメータテーブル15に格納する
状態推定器の演算パラメータを、追従制御の精度を上げ
るようにする設計方法と、精密位置決め制御の精度を上
げるようにする設計方法とについて説明する。
Next, a description will be given of a design method for increasing the accuracy of the follow-up control and a design method for increasing the accuracy of the precision positioning control for the operation parameters of the state estimator stored in the parameter table 15.

【0041】まず、速度追従制御においては、状態推定
器の極配置を十分に高くして、磁気ディスクヘッドの移
動に対して、状態推定器の推定が遅くならないように設
計する。
First, in the speed following control, the pole arrangement of the state estimator is set sufficiently high so that the estimation of the state estimator does not become slow with respect to the movement of the magnetic disk head.

【0042】また、精密位置決め制御においては、状態
推定器が微小な状態の変化量に対して過剰に反応して、
推定量のノイズ成分が多く含まれないように極配置を低
くし、必要な位置決め精度よりも大きな推定誤差が発生
せず、正しい状態推定量に整定するまでの時間が短くな
るように設計する。
In the precise positioning control, the state estimator excessively reacts to a minute change in state,
The pole arrangement is set low so as not to include a large amount of noise components in the estimator, so that an estimation error larger than the required positioning accuracy does not occur, and the time required to settle to a correct state estimator is shortened.

【0043】このようにすることによって、高速速度追
従制御と精密位置器制御といった、目標特性の異なる制
御において、それぞれの目標特性にとって最も好ましい
特性となるように、状態推定器の演算パラメータを設計
して、制御の切り替えごとに状態推定器の極配置を変更
することが可能になり、アクセス時間の短縮と位置決め
精度の向上とを同時に実現できるようになる。
In this way, the operation parameters of the state estimator are designed so as to be the most preferable characteristics for the respective target characteristics in the control having different target characteristics, such as high-speed speed tracking control and precision positioner control. Therefore, it is possible to change the pole arrangement of the state estimator every time the control is switched, so that it is possible to simultaneously shorten the access time and improve the positioning accuracy.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
気ディスク装置の磁気ヘッド位置決め制御器において、
アクセス時間の短縮と位置決め精度の向上とを同時に実
現することができる。これは、本発明においては、高速
速度追従制御と精密位置決め制御といった目標特性の異
なる制御において、それぞれの目標特性にとって最も好
ましい特性となるように、制御の切り替えごとに、状態
推定器の極配置を変更するためである。
As described above, according to the present invention, in a magnetic head positioning controller for a magnetic disk drive,
Shortening of access time and improvement of positioning accuracy can be realized at the same time. This is because, in the present invention, in the control having different target characteristics such as high-speed speed tracking control and precise positioning control, the pole arrangement of the state estimator is changed for each control change so as to be the most preferable characteristic for each target characteristic. To change it.

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

【図1】本発明の磁気ヘッド位置決め制御器の一実施形
態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a magnetic head positioning controller of the present invention.

【図2】本実施形態におけるDSPによる位置決め制御
器のシーク時の処理を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a process performed by a DSP when a positioning controller seeks according to the embodiment;

【図3】従来の磁気ディスク装置の磁気ヘッド位置決め
装置の構成例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a magnetic head positioning device of a conventional magnetic disk drive.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a 位置決め制御器 2 位置信号 3 電流検出信号 4,5 A/D変換器 6 D/A変換器 7 サーボアンプ 8 駆動信号(パワーアンプドライブ信号) 9 アクチュエータ 10 磁気ヘッド 11 状態推定器 12 位置決め位相補償器 13 速度制御器 14 制御切替器 15 パラメータテーブル 16 制御切替信号 17 位置情報 18 位置誤差信号生成回路 19 推定速度信号 20 推定外力信号 21 磁気ディスク 22 状態推定器の演算パラメータ 1, 1a Positioning controller 2 Position signal 3 Current detection signal 4, 5 A / D converter 6 D / A converter 7 Servo amplifier 8 Drive signal (power amplifier drive signal) 9 Actuator 10 Magnetic head 11 State estimator 12 Positioning Phase compensator 13 Speed controller 14 Control switch 15 Parameter table 16 Control switch signal 17 Position information 18 Position error signal generation circuit 19 Estimated speed signal 20 Estimated external force signal 21 Magnetic disk 22 Operation parameter of state estimator

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 目標特性を異にする複数の制御系を備
え、該各制御系を順次切り替えるとともに、それぞれの
制御系における制御情報を推定する状態推定器を共通に
使用して、磁気ヘッドを目標シリンダに位置決めするシ
ーク動作を行う磁気ディスク装置の磁気ヘッド位置決め
制御器において、 前記状態推定器の演算パラメータを格納するパラメータ
テーブルを設け、それぞれの制御系に応じて該パラメー
タテーブルから各制御系の特性に適した演算パラメータ
を切り替えて前記状態推定器に設定するようにしたこと
を特徴とする磁気ヘッド位置決め器。
1. A magnetic head comprising a plurality of control systems having different target characteristics, sequentially switching the control systems, and commonly using a state estimator for estimating control information in each control system. In a magnetic head positioning controller of a magnetic disk drive that performs a seek operation for positioning to a target cylinder, a parameter table for storing operation parameters of the state estimator is provided, and a parameter table for each control system is obtained from the parameter table according to each control system. A magnetic head positioning device characterized in that calculation parameters suitable for characteristics are switched and set in the state estimator.
【請求項2】 前記パラメータテーブルにおいて、速度
追従制御用として極配置を高くして設計した状態推定器
の演算パラメータと、精密位置決め制御用として極配置
を低くして設計した状態推定器の演算パラメータとを格
納していることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド
位置決め制御器。
2. In the parameter table, calculation parameters of a state estimator designed with a high pole arrangement for speed following control and calculation parameters of a state estimator designed with a low pole arrangement for precision positioning control 2. The magnetic head positioning controller according to claim 1, wherein
【請求項3】 磁気ディスク装置の磁気ヘッドの位置決
め制御を行う磁気ヘッド位置決め制御器において、高速
速度追従制御を行うための速度制御器と、精密位置決め
制御を行うための位置決め位相補償器と、目標シリンダ
までの残り距離に応じて高速速度追従制御と精密位置決
め制御の制御系を切り替える制御切替器と、演算パラメ
ータによって状態推定を行い高速速度追従制御時に前記
速度制御器に推定速度信号と推定外力信号を出力し精密
位置決め制御時に前記位置決め位相補償器に推定速度信
号と推定外力信号を出力する状態推定器と、該状態推定
器における推定速度信号と推定外力とが前記各制御系の
目標特性にとって予め定められた最も好ましい特性とな
る前記状態推定器の演算パラメータを格納するパラメー
タテーブルとを備えることを特徴とする磁気ヘッド位置
決め制御器。
3. A magnetic head positioning controller for controlling the positioning of a magnetic head of a magnetic disk drive, comprising: a speed controller for performing a high-speed tracking control; a positioning phase compensator for performing a precise positioning control; A control switch for switching between a control system for high-speed speed follow-up control and precision positioning control in accordance with the remaining distance to the cylinder; And a state estimator that outputs an estimated speed signal and an estimated external force signal to the positioning phase compensator at the time of precise positioning control, and the estimated speed signal and the estimated external force in the state estimator are determined in advance for the target characteristic of each control system. And a parameter table for storing operation parameters of the state estimator that are determined most preferable characteristics. A magnetic head positioning controller.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005001819A1 (en) * 2003-06-30 2005-01-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Information storage medium and method and apparatus for recording and/or reproducing data

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Effective date: 19990527