JPH10134532A - 磁気ディスク装置 - Google Patents
磁気ディスク装置Info
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- JPH10134532A JPH10134532A JP28508096A JP28508096A JPH10134532A JP H10134532 A JPH10134532 A JP H10134532A JP 28508096 A JP28508096 A JP 28508096A JP 28508096 A JP28508096 A JP 28508096A JP H10134532 A JPH10134532 A JP H10134532A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オントラック判定に要する時間が短縮された
磁気ディスク装置を提供すること。 【解決手段】 本発明の磁気ディスク装置において、オ
ントラック判定を行うためのオントラック判定手段６
は、所定数の未来サンプル時における磁気ヘッドの位置
である未来ヘッド位置を算出し、該所定数の未来ヘッド
位置の夫々と目標位置との差である所定数の未来位置誤
差を夫々推定する未来位置誤差推定部７を備えており、
該未来位置誤差に基づいて、オントラック判定を行う。
磁気ディスク装置を提供すること。 【解決手段】 本発明の磁気ディスク装置において、オ
ントラック判定を行うためのオントラック判定手段６
は、所定数の未来サンプル時における磁気ヘッドの位置
である未来ヘッド位置を算出し、該所定数の未来ヘッド
位置の夫々と目標位置との差である所定数の未来位置誤
差を夫々推定する未来位置誤差推定部７を備えており、
該未来位置誤差に基づいて、オントラック判定を行う。
Description
【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、特に磁気ディスク装置におけるオントラック判
定方式に関する。
に関し、特に磁気ディスク装置におけるオントラック判
定方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、磁気ディスク装置においては、
シーク動作の完了を決定するために、磁気ヘッドが目標
トラックに対して所定の位置誤差範囲内に位置している
か（オントラック）、若しくは位置していないか（オフ
トラック）を判定するオントラック判定方式が用いられ
ている。
シーク動作の完了を決定するために、磁気ヘッドが目標
トラックに対して所定の位置誤差範囲内に位置している
か（オントラック）、若しくは位置していないか（オフ
トラック）を判定するオントラック判定方式が用いられ
ている。
【０００３】従来、この種のオントラック判定方式によ
りシーク動作の完了を決定していた磁気ディスク装置と
しては、特開平２−１２３５７６号（以下、従来例１）
に開示されているものが挙げられる。
りシーク動作の完了を決定していた磁気ディスク装置と
しては、特開平２−１２３５７６号（以下、従来例１）
に開示されているものが挙げられる。
【０００４】従来例１の磁気ディスク装置は、正確なシ
ーク完了を判定するために、位置誤差信号値が設定回数
分だけ連続して予め定められた基準位置誤差信号値以下
になったかどうかをもってオントラック判定をしている
ものである。
ーク完了を判定するために、位置誤差信号値が設定回数
分だけ連続して予め定められた基準位置誤差信号値以下
になったかどうかをもってオントラック判定をしている
ものである。
【０００５】また、サーボ面サーボ方式を用いた磁気デ
ィスク装置であって、類似の技術を採用している例とし
ては、特開平５−２８２８１４号（以下、従来例２）に
開示されているものが挙げられる。
ィスク装置であって、類似の技術を採用している例とし
ては、特開平５−２８２８１４号（以下、従来例２）に
開示されているものが挙げられる。
【０００６】従来例２の磁気ディスク装置は、磁気ヘッ
ドを切り換える際のオントラック補正時に行うオントラ
ック判定処理を高速化するために、ヘッド切換え直後も
含めて過去に溯ってヘッド位置を評価してオフトラック
判定（オフトラック状態になったかどうかのを判定）行
うものである。
ドを切り換える際のオントラック補正時に行うオントラ
ック判定処理を高速化するために、ヘッド切換え直後も
含めて過去に溯ってヘッド位置を評価してオフトラック
判定（オフトラック状態になったかどうかのを判定）行
うものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１及び従来例２の磁気ディスク装置のいずれもが、以下
に示すような理由により、シーク完了と決定するまでの
時間を短縮することができないという問題点を有してい
た。
１及び従来例２の磁気ディスク装置のいずれもが、以下
に示すような理由により、シーク完了と決定するまでの
時間を短縮することができないという問題点を有してい
た。
【０００８】即ち、従来例１及び従来例２の磁気ディス
ク装置のいずれも、オントラック領域にヘッドが位置し
た後に、その過去のサンプリング時も含めて、設定回数
以上連続してヘッドがオントラック領域に存在している
ことを条件として、オントラック完了と判断していた。
ク装置のいずれも、オントラック領域にヘッドが位置し
た後に、その過去のサンプリング時も含めて、設定回数
以上連続してヘッドがオントラック領域に存在している
ことを条件として、オントラック完了と判断していた。
【０００９】結果として、実際には、オントラック領域
内にヘッドが位置しており、そのまま安定するであろう
場合においても、オントラック完了と判断されるまでま
たなければ、データのリードやライトなどの次動作に移
行することができなかった。
内にヘッドが位置しており、そのまま安定するであろう
場合においても、オントラック完了と判断されるまでま
たなければ、データのリードやライトなどの次動作に移
行することができなかった。
【００１０】また、長サンプリング時間を要するサーボ
補償器を用いた磁気ディスク装置においては、上述した
不具合が特に顕著なものとなり、オントラック判定に要
する時間分だけシーク時間の短縮が妨げられていた。
補償器を用いた磁気ディスク装置においては、上述した
不具合が特に顕著なものとなり、オントラック判定に要
する時間分だけシーク時間の短縮が妨げられていた。
【００１１】そこで、本発明の目的は、これらの問題点
を解消すべく、シーク動作におけるオントラック判定に
要する時間が短縮された磁気ディスク装置を提供するこ
とにある。
を解消すべく、シーク動作におけるオントラック判定に
要する時間が短縮された磁気ディスク装置を提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク装
置においては、上述した課題を解決すべく、磁気ヘッド
の現在及び過去の位置だけでなく、未来の位置を予測す
ることにより、該未来の磁気ヘッドの位置に基づいて、
オントラック判定を行うこととした。
置においては、上述した課題を解決すべく、磁気ヘッド
の現在及び過去の位置だけでなく、未来の位置を予測す
ることにより、該未来の磁気ヘッドの位置に基づいて、
オントラック判定を行うこととした。
【００１３】この概念に基づいて、本発明は、具体的手
段として、以下に示す第１乃至第６の磁気ディスク装置
を提供する。
段として、以下に示す第１乃至第６の磁気ディスク装置
を提供する。
【００１４】即ち、本発明によれば、第１の磁気ディス
ク装置として、閉ループ制御により磁気ヘッドの位置で
あるヘッド位置を制御するためのヘッド位置制御機構を
備えた磁気ディスク装置であって、前記ヘッド位置をサ
ンプリングすることにより検出し、磁気ディスク上の目
標とする位置である目標位置と前記ヘッド位置とを比較
して、該磁気ヘッドが前記目標位置に対して所定の位置
誤差範囲内に存在するかどうかを判定するオントラック
判定手段を備えた磁気ディスク装置において、前記ヘッ
ド位置制御機構は、前記ヘッド位置を前記目標位置に追
従させるように前記磁気ヘッドの位置決めを制御するサ
ーボ補償器と、前記磁気ヘッドの移動速度を算出するた
めの速度算出手段とを備えており、前記オントラック判
定手段は、基準となるサンプリングの時刻である基準サ
ンプリング時における前記ヘッド位置としての基準ヘッ
ド位置と、該基準サンプリング時における前記移動速度
としての基準移動速度と、該基準サンプリング時におけ
る前記サーボ補償器の状態量としての基準状態量と、前
記目標位置とを用いて、前記基準となるサンプリングの
次のサンプリング時から所定数後のサンプリング時まで
の夫々における前記磁気ヘッドの未来位置を、前記閉ル
ープ制御における状態方程式から推測する未来ヘッド位
置推測機能を備えており、前記次のサンプリング時から
前記所定数後のサンプリング時までの夫々における前記
未来のヘッド位置と前記目標位置とを比較して、前記磁
気ヘッドが前記目標位置に対して前記所定数後のサンプ
リング時に前記所定の位置誤差範囲内に存在し得るかど
うかを判定することを特徴とする磁気ディスク装置が得
られる。
ク装置として、閉ループ制御により磁気ヘッドの位置で
あるヘッド位置を制御するためのヘッド位置制御機構を
備えた磁気ディスク装置であって、前記ヘッド位置をサ
ンプリングすることにより検出し、磁気ディスク上の目
標とする位置である目標位置と前記ヘッド位置とを比較
して、該磁気ヘッドが前記目標位置に対して所定の位置
誤差範囲内に存在するかどうかを判定するオントラック
判定手段を備えた磁気ディスク装置において、前記ヘッ
ド位置制御機構は、前記ヘッド位置を前記目標位置に追
従させるように前記磁気ヘッドの位置決めを制御するサ
ーボ補償器と、前記磁気ヘッドの移動速度を算出するた
めの速度算出手段とを備えており、前記オントラック判
定手段は、基準となるサンプリングの時刻である基準サ
ンプリング時における前記ヘッド位置としての基準ヘッ
ド位置と、該基準サンプリング時における前記移動速度
としての基準移動速度と、該基準サンプリング時におけ
る前記サーボ補償器の状態量としての基準状態量と、前
記目標位置とを用いて、前記基準となるサンプリングの
次のサンプリング時から所定数後のサンプリング時まで
の夫々における前記磁気ヘッドの未来位置を、前記閉ル
ープ制御における状態方程式から推測する未来ヘッド位
置推測機能を備えており、前記次のサンプリング時から
前記所定数後のサンプリング時までの夫々における前記
未来のヘッド位置と前記目標位置とを比較して、前記磁
気ヘッドが前記目標位置に対して前記所定数後のサンプ
リング時に前記所定の位置誤差範囲内に存在し得るかど
うかを判定することを特徴とする磁気ディスク装置が得
られる。
【００１５】また、本発明によれば、第２の磁気ディス
ク装置として、回転スピンドル上に固定された少なくと
も一枚の磁気ディスクと、前記磁気ディスク上のデータ
面に対して読み書きを行うための磁気ヘッドと、前記磁
気ヘッドの位置を制御するためのアクチュエータと、前
記アクチュエータを駆動するための駆動アンプと、前記
磁気ヘッドの位置を検出してヘッド位置信号として出力
するためのヘッド位置検出手段と、前記磁気ヘッドの目
標とする位置である目標位置を示す目標位置信号を生成
するための目標位置信号生成手段と、前記ヘッド位置が
前記目標位置に追従するように前記駆動アンプの出力を
制御するためのディジタルサーボ補償手段とを備える磁
気ディスク装置において、未来における前記磁気ヘッド
の位置である未来ヘッド位置を算出し、前記未来ヘッド
位置と前記目標位置との位置誤差である未来位置誤差を
推定して、該未来位置誤差に基づいてオントラック判定
を行うオントラック判定手段を備えていることを特徴と
する磁気ディスク装置が得られる。
ク装置として、回転スピンドル上に固定された少なくと
も一枚の磁気ディスクと、前記磁気ディスク上のデータ
面に対して読み書きを行うための磁気ヘッドと、前記磁
気ヘッドの位置を制御するためのアクチュエータと、前
記アクチュエータを駆動するための駆動アンプと、前記
磁気ヘッドの位置を検出してヘッド位置信号として出力
するためのヘッド位置検出手段と、前記磁気ヘッドの目
標とする位置である目標位置を示す目標位置信号を生成
するための目標位置信号生成手段と、前記ヘッド位置が
前記目標位置に追従するように前記駆動アンプの出力を
制御するためのディジタルサーボ補償手段とを備える磁
気ディスク装置において、未来における前記磁気ヘッド
の位置である未来ヘッド位置を算出し、前記未来ヘッド
位置と前記目標位置との位置誤差である未来位置誤差を
推定して、該未来位置誤差に基づいてオントラック判定
を行うオントラック判定手段を備えていることを特徴と
する磁気ディスク装置が得られる。
【００１６】また、本発明によれば、第３の磁気ディス
ク装置として、前記第２の磁気ディスク装置において、
前記磁気ヘッドの移動速度を算出する速度推定手段を更
に備えており、前記オントラック判定手段は、基準とな
るサンプリングの時刻である基準サンプリング時におけ
る前記移動速度である基準移動速度と、該基準サンプリ
ング時における前記ヘッド位置である基準ヘッド位置
と、該基準サンプリング時における前記ディジタルサー
ボ補償手段の内部状態量である基準内部状態量と、前記
目標位置とから、前記未来位置誤差を推定する未来位置
誤差推定部と、該未来位置誤差推定部の推定した前記未
来位置誤差を受けて、オントラック判定を行うオントラ
ック判定部とを備えていることを特徴とする磁気ディス
ク装置が得られる。
ク装置として、前記第２の磁気ディスク装置において、
前記磁気ヘッドの移動速度を算出する速度推定手段を更
に備えており、前記オントラック判定手段は、基準とな
るサンプリングの時刻である基準サンプリング時におけ
る前記移動速度である基準移動速度と、該基準サンプリ
ング時における前記ヘッド位置である基準ヘッド位置
と、該基準サンプリング時における前記ディジタルサー
ボ補償手段の内部状態量である基準内部状態量と、前記
目標位置とから、前記未来位置誤差を推定する未来位置
誤差推定部と、該未来位置誤差推定部の推定した前記未
来位置誤差を受けて、オントラック判定を行うオントラ
ック判定部とを備えていることを特徴とする磁気ディス
ク装置が得られる。
【００１７】更に、本発明によれば、第４の磁気ディス
ク装置として、前記第３の磁気ディスク装置において、
前記未来位置誤差推定部は、閉ループ系の線形離散時間
状態方程式に基づいて、前記基準移動速度と、前記基準
ヘッド位置と、前記基準内部状態量と、前記目標位置と
から前記未来ヘッド位置を算出し、更に、該未来ヘッド
位置と前記目標位置とから前記未来位置誤差を推定する
ものであることを特徴とする磁気ディスク装置が得られ
る。
ク装置として、前記第３の磁気ディスク装置において、
前記未来位置誤差推定部は、閉ループ系の線形離散時間
状態方程式に基づいて、前記基準移動速度と、前記基準
ヘッド位置と、前記基準内部状態量と、前記目標位置と
から前記未来ヘッド位置を算出し、更に、該未来ヘッド
位置と前記目標位置とから前記未来位置誤差を推定する
ものであることを特徴とする磁気ディスク装置が得られ
る。
【００１８】また、本発明によれば、第５の磁気ディス
ク装置として、前記第３の磁気ディスク装置において、
前記オントラック判定手段は、前記基準サンプリング時
及び前記次のサンプリング時乃至前記所定数後のサンプ
リング時の夫々のサンプリング時に対応して異なるオン
トラック判定基準位置を生成するオントラック判定基準
位置生成部を更に備えており、前記オントラック判定部
は、各サンプリング時毎に、異なる前記オントラック判
定基準位置と前記未来位置誤差とを受けて、オントラッ
ク判定を行うことを特徴とする磁気ディスク装置が得ら
れる。
ク装置として、前記第３の磁気ディスク装置において、
前記オントラック判定手段は、前記基準サンプリング時
及び前記次のサンプリング時乃至前記所定数後のサンプ
リング時の夫々のサンプリング時に対応して異なるオン
トラック判定基準位置を生成するオントラック判定基準
位置生成部を更に備えており、前記オントラック判定部
は、各サンプリング時毎に、異なる前記オントラック判
定基準位置と前記未来位置誤差とを受けて、オントラッ
ク判定を行うことを特徴とする磁気ディスク装置が得ら
れる。
【００１９】更に、本発明によれば、第６の磁気ディス
ク装置として、前記第５の磁気ディスク装置において、
前記オントラック判定手段は、前記オントラック判定基
準位置を補正する補正量を生成するためのオントラック
判定基準位置補正部を更に備えており、前記オントラッ
ク判定部は、前記オントラック判定基準位置として前記
補正量に基づいて前記オントラック判定基準位置を補正
して得られる補正後オントラック判定基準位置を用い
て、前記オントラック判定を行うことを特徴とする磁気
ディスク装置が得られる。
ク装置として、前記第５の磁気ディスク装置において、
前記オントラック判定手段は、前記オントラック判定基
準位置を補正する補正量を生成するためのオントラック
判定基準位置補正部を更に備えており、前記オントラッ
ク判定部は、前記オントラック判定基準位置として前記
補正量に基づいて前記オントラック判定基準位置を補正
して得られる補正後オントラック判定基準位置を用い
て、前記オントラック判定を行うことを特徴とする磁気
ディスク装置が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を用いて説明する。
いて、図面を用いて説明する。
【００２１】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態の磁気ディスク装置は、図１に示されるように、
ヘッド位置決め機構部１と、目標位置信号生成部２と、
加算器などから構成される位置誤差信号生成部３と、サ
ーボ補償器４と、速度算出部５と、オントラック判定手
段６とを備えている。
の形態の磁気ディスク装置は、図１に示されるように、
ヘッド位置決め機構部１と、目標位置信号生成部２と、
加算器などから構成される位置誤差信号生成部３と、サ
ーボ補償器４と、速度算出部５と、オントラック判定手
段６とを備えている。
【００２２】ヘッド位置決め機構部１は、サーボ補償器
４の制御に従い、磁気ヘッドの位置決めを行うと共に、
磁気ヘッドの位置であるヘッド位置を示すヘッド位置信
号１０を出力するためのものである。
４の制御に従い、磁気ヘッドの位置決めを行うと共に、
磁気ヘッドの位置であるヘッド位置を示すヘッド位置信
号１０を出力するためのものである。
【００２３】目標位置信号生成部２は、磁気ヘッドの目
標位置を示す目標位置信号１１を出力するとともに、未
来のサンプリング時のおける未来目標位置を示す未来目
標位置信号１２を出力するためのものである。尚、磁気
ディスク装置においては、次のシークコマンドが入力さ
れるまで、目標位置と未来目標位置とが等しく、従っ
て、目標位置信号１１と未来目標位置信号１２とは、等
しい信号である。
標位置を示す目標位置信号１１を出力するとともに、未
来のサンプリング時のおける未来目標位置を示す未来目
標位置信号１２を出力するためのものである。尚、磁気
ディスク装置においては、次のシークコマンドが入力さ
れるまで、目標位置と未来目標位置とが等しく、従っ
て、目標位置信号１１と未来目標位置信号１２とは、等
しい信号である。
【００２４】位置誤差信号生成部３は、ヘッド位置信号
１０と目標位置信号１１とを受けて、ヘッド位置と目標
位置との位置誤差を示す位置誤差信号１３を出力するた
めのものである。
１０と目標位置信号１１とを受けて、ヘッド位置と目標
位置との位置誤差を示す位置誤差信号１３を出力するた
めのものである。
【００２５】サーボ補償器４は、位置誤差信号１３等を
受けて、ヘッド位置が目標位置に追従するように、磁気
ヘッドの位置決め制御する制御信号１４を出力すると共
に、該サーボ補償器４の内部状態Ｘc の状態量を示す状
態量信号１５を出力するためのものである。
受けて、ヘッド位置が目標位置に追従するように、磁気
ヘッドの位置決め制御する制御信号１４を出力すると共
に、該サーボ補償器４の内部状態Ｘc の状態量を示す状
態量信号１５を出力するためのものである。
【００２６】速度算出部５は、ヘッド位置信号１０及び
制御信号１４を受けて、磁気ヘッドの移動速度を算出し
て、移動速度信号１６を出力するためのものである。
尚、速度算出部５を、ヘッド位置の差分のみから速度を
推定するような構成とする場合、速度算出部５に対する
入力がヘッド位置信号１０のみでもよいことは、いうま
でもない。また、本実施の形態においては、サーボ補償
器４に対しても、移動速度信号１６が入力されており、
サーボ補償器４は、該移動速度信号も用いて各信号を出
力するものとして説明するが、移動速度信号１６がサー
ボ補償器４に対して入力されないケースにおいても本実
施の形態が適用可能であることはいうまでも内ことであ
る。
制御信号１４を受けて、磁気ヘッドの移動速度を算出し
て、移動速度信号１６を出力するためのものである。
尚、速度算出部５を、ヘッド位置の差分のみから速度を
推定するような構成とする場合、速度算出部５に対する
入力がヘッド位置信号１０のみでもよいことは、いうま
でもない。また、本実施の形態においては、サーボ補償
器４に対しても、移動速度信号１６が入力されており、
サーボ補償器４は、該移動速度信号も用いて各信号を出
力するものとして説明するが、移動速度信号１６がサー
ボ補償器４に対して入力されないケースにおいても本実
施の形態が適用可能であることはいうまでも内ことであ
る。
【００２７】オントラック判定手段６は、未来位置誤差
推定部７と、オントラック判定部８とを備えている。
推定部７と、オントラック判定部８とを備えている。
【００２８】未来位置誤差推定部７は、ヘッド位置信号
１０、未来目標位置信号１２、状態量信号１５、及び移
動速度信号１６とを受けて、例えば後述するような処理
により、未来のサンプリング時における位置誤差、即ち
目標位置と未来の各ヘッド位置との位置誤差を示す未来
位置誤差を推定して、未来位置誤差信号１７として出力
するためのものである。尚、未来位置誤差の推定処理と
しては、次のようなものが挙げられる。まず、基準とな
るサンプリング時刻を決定して、この基準サンプリング
時における状態量、移動速度、及びヘッド位置を、夫
々、基準状態量、基準移動速度、基準ヘッド位置とす
る。次に、基準状態量、基準移動速度、及び基準ヘッド
位置、並びに目標位置とから、基準となるサンプリング
の次のサンプリング時から所定数後のサンプリング時ま
での各サンプリング時におけるヘッド位置である未来ヘ
ッド位置を推定する。最後に、この各サンプリング時に
おける各未来ヘッド位置と目標位置との夫々の位置誤差
を算出し、未来位置誤差を算出する。
１０、未来目標位置信号１２、状態量信号１５、及び移
動速度信号１６とを受けて、例えば後述するような処理
により、未来のサンプリング時における位置誤差、即ち
目標位置と未来の各ヘッド位置との位置誤差を示す未来
位置誤差を推定して、未来位置誤差信号１７として出力
するためのものである。尚、未来位置誤差の推定処理と
しては、次のようなものが挙げられる。まず、基準とな
るサンプリング時刻を決定して、この基準サンプリング
時における状態量、移動速度、及びヘッド位置を、夫
々、基準状態量、基準移動速度、基準ヘッド位置とす
る。次に、基準状態量、基準移動速度、及び基準ヘッド
位置、並びに目標位置とから、基準となるサンプリング
の次のサンプリング時から所定数後のサンプリング時ま
での各サンプリング時におけるヘッド位置である未来ヘ
ッド位置を推定する。最後に、この各サンプリング時に
おける各未来ヘッド位置と目標位置との夫々の位置誤差
を算出し、未来位置誤差を算出する。
【００２９】オントラック判定部８は、未来位置誤差信
号１７を受けて、オントラックかどうかを判定して、オ
ントラック判定信号１８を出力するためのものである。
号１７を受けて、オントラックかどうかを判定して、オ
ントラック判定信号１８を出力するためのものである。
【００３０】また、このような構成を備えた本実施の形
態の磁気ディスク装置においては、図２に示されるよう
にしてオントラック判定がなされる。
態の磁気ディスク装置においては、図２に示されるよう
にしてオントラック判定がなされる。
【００３１】まず、サンプリングにより磁気ヘッドが目
標位置に対して所定の位置誤差範囲内（オントラック領
域内）に位置していると判断した際に、該サンプリング
を基準となるサンプリングとして、該基準サンプリング
に基づいて所定数後のサンプリング時までの未来位置誤
差を推定する（ステップＳ２０１）。
標位置に対して所定の位置誤差範囲内（オントラック領
域内）に位置していると判断した際に、該サンプリング
を基準となるサンプリングとして、該基準サンプリング
に基づいて所定数後のサンプリング時までの未来位置誤
差を推定する（ステップＳ２０１）。
【００３２】次に、全ての未来位置誤差が所定の位置誤
差範囲内にある（即ち、全ての未来ヘッド位置がオント
ラック領域内にある）かどうかについて判定する（ステ
ップＳ２０２）。
差範囲内にある（即ち、全ての未来ヘッド位置がオント
ラック領域内にある）かどうかについて判定する（ステ
ップＳ２０２）。
【００３３】次に、ステップＳ２０２における判定の結
果、全ての未来ヘッド位置がオントラック領域内に位置
する場合には、オントラックを示すオントラック判定信
号１８を出力し（ステップＳ２０３）、一つでも未来ヘ
ッド位置がオントラック領域内に位置していない場合に
は、オフトラックを示すオントラック判定信号１８を出
力する（ステップＳ２０４）。
果、全ての未来ヘッド位置がオントラック領域内に位置
する場合には、オントラックを示すオントラック判定信
号１８を出力し（ステップＳ２０３）、一つでも未来ヘ
ッド位置がオントラック領域内に位置していない場合に
は、オフトラックを示すオントラック判定信号１８を出
力する（ステップＳ２０４）。
【００３４】このようにして、本実施の形態において
は、推測した未来のヘッド位置に基づいて、オントラッ
ク判定を行っているため、従来例と比較して、オントラ
ック判定に要する時間が短縮されている。
は、推測した未来のヘッド位置に基づいて、オントラッ
ク判定を行っているため、従来例と比較して、オントラ
ック判定に要する時間が短縮されている。
【００３５】以下に、磁気ヘッドがオントラック領域内
に位置した際に、従来例がその後、４サンプリング時ま
でヘッド位置を検出していたものとし、一方、本実施の
形態がその後の４サンプリング時まで未来ヘッド位置を
推定したものとして、種々の場合を想定し、本実施の形
態と従来例との比較を行う。
に位置した際に、従来例がその後、４サンプリング時ま
でヘッド位置を検出していたものとし、一方、本実施の
形態がその後の４サンプリング時まで未来ヘッド位置を
推定したものとして、種々の場合を想定し、本実施の形
態と従来例との比較を行う。
【００３６】例えば、磁気ヘッドがオーバーシュートを
しなかった場合、即ち、最初にオントラック領域内に位
置した後、そのままオントラック領域内に安定した場
合、図３に示されるように、本実施の形態においては、
磁気ヘッドが最初にオントラック領域内に位置した際に
オントラックであると判定するのに対して、従来例にお
いては、本実施の形態の４サンプリング後にオントラッ
クであると判定する。このことから理解されるように、
本実施の形態の磁気ディスク装置におけるオントラック
判定の方が従来例と比較して、早く完了することにな
る。
しなかった場合、即ち、最初にオントラック領域内に位
置した後、そのままオントラック領域内に安定した場
合、図３に示されるように、本実施の形態においては、
磁気ヘッドが最初にオントラック領域内に位置した際に
オントラックであると判定するのに対して、従来例にお
いては、本実施の形態の４サンプリング後にオントラッ
クであると判定する。このことから理解されるように、
本実施の形態の磁気ディスク装置におけるオントラック
判定の方が従来例と比較して、早く完了することにな
る。
【００３７】また、例えば、磁気ヘッドがオーバーシュ
ートしてしまう場合、即ち、最初にオントラック領域内
に位置した後、４サンプリング時内にオフトラック領域
内に位置してしまうような場合、図４に示されるよう
に、本実施の形態においては、磁気ヘッドが最初にオン
トラック領域内に位置した場合に、オフトラックである
と判定し、その後オントラック領域内に再び位置した場
合に、オントラックであると判定するのに対して、従来
例においては、本実施の形態の４サンプリング後にオン
トラックであると判定する。したがって、図４に示され
る場合も、図３に示される場合と同様、本実施の形態に
おけるオントラック判定方式の方が従来例と比較して、
早く完了することになる。
ートしてしまう場合、即ち、最初にオントラック領域内
に位置した後、４サンプリング時内にオフトラック領域
内に位置してしまうような場合、図４に示されるよう
に、本実施の形態においては、磁気ヘッドが最初にオン
トラック領域内に位置した場合に、オフトラックである
と判定し、その後オントラック領域内に再び位置した場
合に、オントラックであると判定するのに対して、従来
例においては、本実施の形態の４サンプリング後にオン
トラックであると判定する。したがって、図４に示され
る場合も、図３に示される場合と同様、本実施の形態に
おけるオントラック判定方式の方が従来例と比較して、
早く完了することになる。
【００３８】更に、本実施の形態の磁気ディスク装置に
おけるオントラック判定が最も効力を発揮する例を図５
を用いて説明する。
おけるオントラック判定が最も効力を発揮する例を図５
を用いて説明する。
【００３９】磁気ヘッドが最初にオントラック領域内に
位置した後、４サンプリング後までの間に、所望のセク
タ領域（例えば、データの読み出しにおいて、読むべき
データが記録されているセクタ領域）が存在する場合、
図５に示されるように、本実施の形態においては、磁気
ヘッドが最初にオントラック領域内に位置した際にオン
トラック判定を完了するので、すぐデータの読み書き処
理に移行することができるのに対して、従来例において
は、所望のセクタ領域が通過してしまってからオントラ
ック判定を完了するので、一周待たなければ、データの
読み書き処理に移行することができない。従って、この
ような場合においては、上述した例よりも更に、本実施
の形態におけるオントラック判定方式の効果が顕著なも
のとなることが理解される。
位置した後、４サンプリング後までの間に、所望のセク
タ領域（例えば、データの読み出しにおいて、読むべき
データが記録されているセクタ領域）が存在する場合、
図５に示されるように、本実施の形態においては、磁気
ヘッドが最初にオントラック領域内に位置した際にオン
トラック判定を完了するので、すぐデータの読み書き処
理に移行することができるのに対して、従来例において
は、所望のセクタ領域が通過してしまってからオントラ
ック判定を完了するので、一周待たなければ、データの
読み書き処理に移行することができない。従って、この
ような場合においては、上述した例よりも更に、本実施
の形態におけるオントラック判定方式の効果が顕著なも
のとなることが理解される。
【００４０】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態の磁気ディスク装置は、図６に示されるように、
第１の実施の形態を改良したタイプのものである。従っ
て、図６において、第１の実施の形態と同様の動作を行
うものに対しては、同じ参照符号を付すこととし、ま
た、夫々の説明も省略するものとする。
の形態の磁気ディスク装置は、図６に示されるように、
第１の実施の形態を改良したタイプのものである。従っ
て、図６において、第１の実施の形態と同様の動作を行
うものに対しては、同じ参照符号を付すこととし、ま
た、夫々の説明も省略するものとする。
【００４１】図６を参照すると理解されるように、本実
施の形態の特徴は、オントラック判定手段６ａにある。
施の形態の特徴は、オントラック判定手段６ａにある。
【００４２】本実施の形態のオントラック判定手段６ａ
は、未来位置誤差推定部７と、オントラック判定部８ａ
と、オントラック判定基準位置生成部９とを備えてい
る。
は、未来位置誤差推定部７と、オントラック判定部８ａ
と、オントラック判定基準位置生成部９とを備えてい
る。
【００４３】オントラック判定基準位置生成部９は、推
定する未来の各サンプリング時毎に、オントラック判定
部においてオントラック判定の基準となるオントラック
領域の範囲を示すオントラック判定基準位置を夫々生成
し、オントラック判定基準位置信号１９として出力する
ものである。言い換えると、オントラック判定基準位置
信号１９の示すオントラック領域は、一定とは限らない
ものである。
定する未来の各サンプリング時毎に、オントラック判定
部においてオントラック判定の基準となるオントラック
領域の範囲を示すオントラック判定基準位置を夫々生成
し、オントラック判定基準位置信号１９として出力する
ものである。言い換えると、オントラック判定基準位置
信号１９の示すオントラック領域は、一定とは限らない
ものである。
【００４４】オントラック判定部８ａは、未来位置誤差
信号１７とオントラック判定基準位置信号１９とを受け
て、各サンプリング時におけるオントラック判定基準位
置信号の示すオントラック領域に全ての未来ヘッド位置
が存在しているかどうかにより、オントラック判定を行
い、オントラック判定信号１８として出力する。
信号１７とオントラック判定基準位置信号１９とを受け
て、各サンプリング時におけるオントラック判定基準位
置信号の示すオントラック領域に全ての未来ヘッド位置
が存在しているかどうかにより、オントラック判定を行
い、オントラック判定信号１８として出力する。
【００４５】一般に何かを基準として未来の動作を推定
する場合、推定誤差が生じるものである。本実施の形態
においては、未来の各サンプリング時毎に、オントラッ
ク判定基準位置信号１９を出力することにより、例え
ば、判定する際の基準となるオントラック領域（現実の
オントラック領域ではない。）を段々と狭めていくなど
して、この推定誤差を考慮することができるものであ
る。
する場合、推定誤差が生じるものである。本実施の形態
においては、未来の各サンプリング時毎に、オントラッ
ク判定基準位置信号１９を出力することにより、例え
ば、判定する際の基準となるオントラック領域（現実の
オントラック領域ではない。）を段々と狭めていくなど
して、この推定誤差を考慮することができるものであ
る。
【００４６】従って、本実施の形態の磁気ディスク装置
においては、第１の実施の形態と同様の効果を有すると
共に、第１の実施の形態と比較して、更に正確なオント
ラック判定を行うことができる。
においては、第１の実施の形態と同様の効果を有すると
共に、第１の実施の形態と比較して、更に正確なオント
ラック判定を行うことができる。
【００４７】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態の磁気ディスク装置は、図７に示されるように、
第２の実施の形態を改良したタイプのものである。従っ
て、図７において、第２の実施の形態と同様の動作を行
うものに対しては、同じ参照符号を付すこととし、ま
た、夫々の説明も省略することとする。
の形態の磁気ディスク装置は、図７に示されるように、
第２の実施の形態を改良したタイプのものである。従っ
て、図７において、第２の実施の形態と同様の動作を行
うものに対しては、同じ参照符号を付すこととし、ま
た、夫々の説明も省略することとする。
【００４８】図７を参照すると理解されるように、本実
施の形態の特徴は、オントラック判定手段６ｂにある。
施の形態の特徴は、オントラック判定手段６ｂにある。
【００４９】本実施の形態のオントラック判定手段６ｂ
は、未来位置誤差推定部７と、オントラック判定部８ｂ
と、オントラック判定基準位置生成部９と、オントラッ
ク判定基準位置補正部９ａと、補正後オントラック判定
基準位置生成部９ｂとを備えている。
は、未来位置誤差推定部７と、オントラック判定部８ｂ
と、オントラック判定基準位置生成部９と、オントラッ
ク判定基準位置補正部９ａと、補正後オントラック判定
基準位置生成部９ｂとを備えている。
【００５０】オントラック判定基準位置補正部９ａは、
磁気ディスク装置ごとの特性のバラつきに応じて生じる
パラメータ誤差、並びに使用時の装置の温度変化及び電
源投入からの経過時間等に応じて生じるパラメータ誤差
の影響に伴うオントラック判定における判定ミスを減ら
すために、オントラック判定基準位置生成部９の出力す
るオントラック判定基準位置信号１９に対する補正量を
示す補正量信号１９ａを出力するためのものである。
磁気ディスク装置ごとの特性のバラつきに応じて生じる
パラメータ誤差、並びに使用時の装置の温度変化及び電
源投入からの経過時間等に応じて生じるパラメータ誤差
の影響に伴うオントラック判定における判定ミスを減ら
すために、オントラック判定基準位置生成部９の出力す
るオントラック判定基準位置信号１９に対する補正量を
示す補正量信号１９ａを出力するためのものである。
【００５１】補正後オントラック判定基準位置生成部９
ｂは、オントラック判定基準位置信号１９及び補正量信
号１９ａとを受けて、補正後のオントラック判定基準位
置信号である補正後オントラック判定基準位置信号１９
ｂを出力するためのものである。
ｂは、オントラック判定基準位置信号１９及び補正量信
号１９ａとを受けて、補正後のオントラック判定基準位
置信号である補正後オントラック判定基準位置信号１９
ｂを出力するためのものである。
【００５２】オントラック判定部８ｂは、前述の第２の
実施の形態におけるオントラック判定基準位置信号に変
えて、補正後オントラック判定基準位置信号１９ｂを用
いて、オントラック判定を行い、オントラック判定信号
１８として出力する。
実施の形態におけるオントラック判定基準位置信号に変
えて、補正後オントラック判定基準位置信号１９ｂを用
いて、オントラック判定を行い、オントラック判定信号
１８として出力する。
【００５３】以上説明してきたように、本実施の形態に
おいては、第２の実施の形態に加えて、オントラック判
定基準位置補正部９ｂを設けたため、前述のような種々
のパラメータ誤差が大きい場合であっても、より正確な
オントラック判定を行うことができる。
おいては、第２の実施の形態に加えて、オントラック判
定基準位置補正部９ｂを設けたため、前述のような種々
のパラメータ誤差が大きい場合であっても、より正確な
オントラック判定を行うことができる。
【００５４】尚、以上説明してきた第１乃至第３の実施
の形態において、位置誤差信号１３の代わりに、図８に
示されるように、目標位置信号１１とヘッド位置信号１
０とが夫々別々にサーボ補償器４ａに入力されるものと
しても良い。また、図８においては、第１の実施の形態
を例にとり説明してあるが、オントラック判定手段６を
オントラック判定手段６ａ又は６ｂとすれば、第２の実
施の形態又は第３の実施の形態となることはいうまでも
ない。
の形態において、位置誤差信号１３の代わりに、図８に
示されるように、目標位置信号１１とヘッド位置信号１
０とが夫々別々にサーボ補償器４ａに入力されるものと
しても良い。また、図８においては、第１の実施の形態
を例にとり説明してあるが、オントラック判定手段６を
オントラック判定手段６ａ又は６ｂとすれば、第２の実
施の形態又は第３の実施の形態となることはいうまでも
ない。
【００５５】
【実施例】以下に、第１の実施の形態に対応する第１の
実施例として、サーボ補償器３に線形集中係数で表現す
ることのできるディジタルコントローラを適用したもの
について説明する。また、ヘッド位置決め機構部１は、
図９に示されるような構成を備えているものとする。即
ち、本実施例のヘッド位置決め機構部１は、磁気ディス
ク上のデータ面に対して読み書きを行うための磁気ヘッ
ド１０１と、磁気ヘッド１０１の位置を制御するための
アクチュエータ１０２と、サーボ補償器４からの制御信
号１４を増幅してアクチュエータ１０２を駆動するため
の信号２０を出力するための駆動アンプ１０３と、磁気
ヘッド１０１の位置を検出してヘッド位置信号１０とし
て出力するためのヘッド位置検出手段１０４とを備えて
いる。
実施例として、サーボ補償器３に線形集中係数で表現す
ることのできるディジタルコントローラを適用したもの
について説明する。また、ヘッド位置決め機構部１は、
図９に示されるような構成を備えているものとする。即
ち、本実施例のヘッド位置決め機構部１は、磁気ディス
ク上のデータ面に対して読み書きを行うための磁気ヘッ
ド１０１と、磁気ヘッド１０１の位置を制御するための
アクチュエータ１０２と、サーボ補償器４からの制御信
号１４を増幅してアクチュエータ１０２を駆動するため
の信号２０を出力するための駆動アンプ１０３と、磁気
ヘッド１０１の位置を検出してヘッド位置信号１０とし
て出力するためのヘッド位置検出手段１０４とを備えて
いる。
【００５６】このヘッド位置決め機構部１において、ヘ
ッド位置ｙp ＝ｘp1とヘッド速度ｘp2とをヘッド位置決
め機構部１の状態量とし、ヘッド位置決め機構部１を２
次の運動モデルで近似することとする。このときヘッド
位置決め機構部１は、（１）式及び（２）式からなる状
態方程式で表される。
ッド位置ｙp ＝ｘp1とヘッド速度ｘp2とをヘッド位置決
め機構部１の状態量とし、ヘッド位置決め機構部１を２
次の運動モデルで近似することとする。このときヘッド
位置決め機構部１は、（１）式及び（２）式からなる状
態方程式で表される。
【００５７】
【数１】 また、サンプリング時間Ｔでヘッド位置をサンプリング
する場合のサンプリング時刻ｋにおいて、（３）式及び
（４）式からなる状態方程式で表されるようなサーボ補
償器３を用いて、ヘッド位置決めサーボ系を構成するも
のとする。
する場合のサンプリング時刻ｋにおいて、（３）式及び
（４）式からなる状態方程式で表されるようなサーボ補
償器３を用いて、ヘッド位置決めサーボ系を構成するも
のとする。
【００５８】
【数２】 また、速度算出部５も含めた離散時間閉ループ系の状態
方程式は、（５）式及び（６）式のように表される。
方程式は、（５）式及び（６）式のように表される。
【００５９】
【数３】 従って、オントラック判定時のサンプル時刻を基準時刻
ｋ＝０としたとき、ｎサンプル未来における未来ヘッド
位置ｙ（ｎ）は、（５）式及び（６）式から以下に示さ
れる（７）式のように推定される。
ｋ＝０としたとき、ｎサンプル未来における未来ヘッド
位置ｙ（ｎ）は、（５）式及び（６）式から以下に示さ
れる（７）式のように推定される。
【００６０】
【数４】 （７）式から理解されるように、ｎサンプル未来におけ
る未来ヘッド位置ｙ（ｎ）は、基準時刻における状態量
ｘ（０）と、ｎサンプル先までの夫々の目標位置ｒ
（ｌ）とから、推定されることになる（尚、ｌ＝０，
１，・・・ｎ）。
る未来ヘッド位置ｙ（ｎ）は、基準時刻における状態量
ｘ（０）と、ｎサンプル先までの夫々の目標位置ｒ
（ｌ）とから、推定されることになる（尚、ｌ＝０，
１，・・・ｎ）。
【００６１】従って、ｎサンプル未来における未来位置
誤差ｅ（ｎ）は、ｎサンプル未来の目標位置ｒ（ｎ）と
未来ヘッド位置ｙ（ｎ）とにより、（８）式のように推
定されることになる。
誤差ｅ（ｎ）は、ｎサンプル未来の目標位置ｒ（ｎ）と
未来ヘッド位置ｙ（ｎ）とにより、（８）式のように推
定されることになる。
【００６２】
【数５】 以上のことから、基準時刻の次サンプリング時からｎサ
ンプリング時までの未来位置誤差ｅ（未来位置誤差信号
１７）は、（９）式に示されるベクトルで表される。
ンプリング時までの未来位置誤差ｅ（未来位置誤差信号
１７）は、（９）式に示されるベクトルで表される。
【００６３】
【数６】 また、この未来位置誤差ｅに基づき、オントラック判定
部８は、（１０）式に示される演算を行い、ｌ＝１，
２，・・・ｎの全てのサンプリング時において、（１
０）式を満たす場合にオントラックフラグをたてたオン
トラック判定信号１８を出力し、それ以外の場合におい
ては、オフトラックフラグをたてたオントラック判定信
号１８を出力する。
部８は、（１０）式に示される演算を行い、ｌ＝１，
２，・・・ｎの全てのサンプリング時において、（１
０）式を満たす場合にオントラックフラグをたてたオン
トラック判定信号１８を出力し、それ以外の場合におい
ては、オフトラックフラグをたてたオントラック判定信
号１８を出力する。
【００６４】
【数７】 次に、サーボ補償器３として離散時間ＰＩＤ（Proporti
onal Integration andDifferential ）補償器を用い、
演算遅れを状態の一つとした例を波形図を用いて説明す
る。図１０は、閉ループ系の全状態量の時間波形を示し
た図である。図１１は、閉ループ系が図１０の状態とな
る場合に、ｎ＝５、ｅjdg ＝０．１[trk] として、未来
位置推定型のオントラック判定方式を用いた具体例であ
る。尚、[trk] は、トラック幅を１としたときの標準化
された値を示す。図１１において、５サンプル分の状態
が全てｅjdg 未満であるので、ｋ＝０の時点でオントラ
ックフラグがたつことになり、オントラックを示すオン
トラック判定信号１８が出力されることになる。また、
図１２は、オントラック判定領域内に磁気ヘッドが位置
した場合でもオフトラックと判断したときの未来位置誤
差（推定）を示したものである。４サンプル先、５サン
プル先において、推定位置誤差がオントラック判定基準
位置よりも大きくなるためオントラックフラグではなく
オフトラックフラグをたつことになり、オフトラックを
示すオントラック判定信号１８が出力されることにな
る。
onal Integration andDifferential ）補償器を用い、
演算遅れを状態の一つとした例を波形図を用いて説明す
る。図１０は、閉ループ系の全状態量の時間波形を示し
た図である。図１１は、閉ループ系が図１０の状態とな
る場合に、ｎ＝５、ｅjdg ＝０．１[trk] として、未来
位置推定型のオントラック判定方式を用いた具体例であ
る。尚、[trk] は、トラック幅を１としたときの標準化
された値を示す。図１１において、５サンプル分の状態
が全てｅjdg 未満であるので、ｋ＝０の時点でオントラ
ックフラグがたつことになり、オントラックを示すオン
トラック判定信号１８が出力されることになる。また、
図１２は、オントラック判定領域内に磁気ヘッドが位置
した場合でもオフトラックと判断したときの未来位置誤
差（推定）を示したものである。４サンプル先、５サン
プル先において、推定位置誤差がオントラック判定基準
位置よりも大きくなるためオントラックフラグではなく
オフトラックフラグをたつことになり、オフトラックを
示すオントラック判定信号１８が出力されることにな
る。
【００６５】第２の実施の形態に対応する第２の実施例
は、第１の実施例の内、推定するサンプル時刻ｌ＝１，
２，・・・ｎにおいて、オントラック判定基準位置ｅ
jdg を全て同一としないものである。一例として、（１
１）式に示されるオントラック判定基準位置ｅ
jdg （ｌ）が挙げられる。
は、第１の実施例の内、推定するサンプル時刻ｌ＝１，
２，・・・ｎにおいて、オントラック判定基準位置ｅ
jdg を全て同一としないものである。一例として、（１
１）式に示されるオントラック判定基準位置ｅ
jdg （ｌ）が挙げられる。
【００６６】
【数８】 また、（１１）式に示されるオントラック判定基準位置
ｅjdg （ｌ）に対応して、オントラック判定は、（１
２）式に基づいて行われることになる。
ｅjdg （ｌ）に対応して、オントラック判定は、（１
２）式に基づいて行われることになる。
【００６７】
【数９】 従って、ｌ＝１，２，・・・ｎのすべてにおいて（１
２）式を満足するときにのみ、オントラックフラグが立
つことになる。また、（１２）式の各サンプルごとのオ
ントラック判定基準位置ｅjdg （ｌ）は、例えば、周期
関数ｆ（ｌ）＝λl ・sin （ｌ／ｎ）やｆ（ｌ）＝λl
・（１−cos （ｌ／ｎ））のような任意の関数ｆ（ｌ）
により（１３）式のように規定できるものである。
２）式を満足するときにのみ、オントラックフラグが立
つことになる。また、（１２）式の各サンプルごとのオ
ントラック判定基準位置ｅjdg （ｌ）は、例えば、周期
関数ｆ（ｌ）＝λl ・sin （ｌ／ｎ）やｆ（ｌ）＝λl
・（１−cos （ｌ／ｎ））のような任意の関数ｆ（ｌ）
により（１３）式のように規定できるものである。
【００６８】
【数１０】 更に、第３の発明の形態に対応する第３の実施例では、
オントラック判定基準位置補正部９ａの出力として、例
えば、予めメモリなどに記憶した補正量β（ｌ）やイニ
シャルシーク若しくは直前のフォロー中に獲得した位置
誤差より、例えば、（１４）式に示されるような補正量
δ（ｌ）を第２の実施例のオントラック判定基準位置に
加えることにより、個体差や温度変化に伴うパラメータ
変動に対しても正確にオントラック判定を行うものであ
る。
オントラック判定基準位置補正部９ａの出力として、例
えば、予めメモリなどに記憶した補正量β（ｌ）やイニ
シャルシーク若しくは直前のフォロー中に獲得した位置
誤差より、例えば、（１４）式に示されるような補正量
δ（ｌ）を第２の実施例のオントラック判定基準位置に
加えることにより、個体差や温度変化に伴うパラメータ
変動に対しても正確にオントラック判定を行うものであ
る。
【００６９】
【数１１】 尚、以上説明してきた例において、各サンプル未来にお
ける目標位置ｒ（ｌ）は、磁気ディスク装置に関する限
り、次のシークコマンドが入力されるまで、一定値であ
る。しかしながら、上述した原理は、目標位置ｒ（ｌ）
が変化するものであっても成り立つものである。従っ
て、例えば、制御対象の目標とする軌道（軌跡）が予め
分かっている、即ち、各サンプル時における目標位置ｒ
（ｌ）が分かっている場合における制御対象の未来位置
予測による位置誤差収束判定（磁気ディスクにおけるオ
ントラック判定）にも応用できることはいうまでもな
い。
ける目標位置ｒ（ｌ）は、磁気ディスク装置に関する限
り、次のシークコマンドが入力されるまで、一定値であ
る。しかしながら、上述した原理は、目標位置ｒ（ｌ）
が変化するものであっても成り立つものである。従っ
て、例えば、制御対象の目標とする軌道（軌跡）が予め
分かっている、即ち、各サンプル時における目標位置ｒ
（ｌ）が分かっている場合における制御対象の未来位置
予測による位置誤差収束判定（磁気ディスクにおけるオ
ントラック判定）にも応用できることはいうまでもな
い。
【００７０】また、上述した議論は、例えば磁気ディス
ク装置のように、制御対象が２次の運動モデルで評価さ
れる制御系はもちろんのこと、一般に線形状態方程式で
記述可能な制御対象に関して、該制御対象の状態量を、
例えば、同一次元オブザーバや最小次元オブザーバ等の
状態推定器を用いて推定した場合においても有効である
こともいうまでもないことである。尚、その際には、例
えば上記数式（１）及び（２）における記述に関して
は、２次で示されているものがｎ次（制御対象の近似に
必要な次数）で示されるものに変更すれば良く、また、
速度算出部を制御対象の状態を推定する制御対象状態推
定部と変更すれば良い。
ク装置のように、制御対象が２次の運動モデルで評価さ
れる制御系はもちろんのこと、一般に線形状態方程式で
記述可能な制御対象に関して、該制御対象の状態量を、
例えば、同一次元オブザーバや最小次元オブザーバ等の
状態推定器を用いて推定した場合においても有効である
こともいうまでもないことである。尚、その際には、例
えば上記数式（１）及び（２）における記述に関して
は、２次で示されているものがｎ次（制御対象の近似に
必要な次数）で示されるものに変更すれば良く、また、
速度算出部を制御対象の状態を推定する制御対象状態推
定部と変更すれば良い。
【００７１】更に、上述した議論においては、制御対象
を磁気ディスク装置における磁気ヘッドとして説明して
きた関係上、制御対象に関する制御量を位置、また目標
値を目標位置として、その収束判定に関して説明してき
が、制御量及び目標値は、これらに限定されるものでは
ない。即ち、制御対象に関する制御量及び目標値は、例
えば速度及び目標速度としても良く、また、他の制御す
べき量と目標とすべき量としても良い。その場合、上記
数式（６）〜（８）において、ｙを制御対象の制御量と
し、ｒを目標値とし、ｅを目標値と制御量との差とする
ことにより、上述した式の示す関係を崩すことなく、制
御量と目標値との誤差の収束性を判定することができ
る。
を磁気ディスク装置における磁気ヘッドとして説明して
きた関係上、制御対象に関する制御量を位置、また目標
値を目標位置として、その収束判定に関して説明してき
が、制御量及び目標値は、これらに限定されるものでは
ない。即ち、制御対象に関する制御量及び目標値は、例
えば速度及び目標速度としても良く、また、他の制御す
べき量と目標とすべき量としても良い。その場合、上記
数式（６）〜（８）において、ｙを制御対象の制御量と
し、ｒを目標値とし、ｅを目標値と制御量との差とする
ことにより、上述した式の示す関係を崩すことなく、制
御量と目標値との誤差の収束性を判定することができ
る。
【００７２】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、磁気ディスク装置に未来位置推定型のオントラック
判定手段を設けたため、従来例と比較して、オントラッ
ク判定完了までに要する時間を短縮することができる。
ば、磁気ディスク装置に未来位置推定型のオントラック
判定手段を設けたため、従来例と比較して、オントラッ
ク判定完了までに要する時間を短縮することができる。
【００７３】また、本発明によれば、オントラック判定
を行う際の基準となるオントラック判定基準位置を変更
可能としたことにより、外乱やモデル誤差、又は推測誤
差などが存在する場合においても正確なオントラック判
定を行うことができる。
を行う際の基準となるオントラック判定基準位置を変更
可能としたことにより、外乱やモデル誤差、又は推測誤
差などが存在する場合においても正確なオントラック判
定を行うことができる。
【図１】第１の実施の形態の磁気ディスク装置のオント
ラック判定方式に関わる構成を示すブロック図である。
ラック判定方式に関わる構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態におけるオントラック判定方
式の処理を示すフローチャートである。
式の処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施の形態におけるオントラック判定と
従来例におけるオントラック判定とを比較した図であ
る。
従来例におけるオントラック判定とを比較した図であ
る。
【図４】第１の実施の形態におけるオントラック判定と
従来例におけるオントラック判定とを比較した他の図で
ある。
従来例におけるオントラック判定とを比較した他の図で
ある。
【図５】第１の実施の形態におけるオントラック判定と
従来例におけるオントラック判定とを比較した他の図で
ある。
従来例におけるオントラック判定とを比較した他の図で
ある。
【図６】第２の実施の形態の磁気ディスク装置のオント
ラック判定方式に関わる構成を示すブロック図である。
ラック判定方式に関わる構成を示すブロック図である。
【図７】第３の実施の形態の磁気ディスク装置のオント
ラック判定方式に関わる構成を示すブロック図である。
ラック判定方式に関わる構成を示すブロック図である。
【図８】第１乃至第３の実施の形態に適用可能なサーボ
補償器の他の例を含む構成を示すブロック図である。
補償器の他の例を含む構成を示すブロック図である。
【図９】実施例におけるヘッド位置決め機構部の構成を
示す図である。
示す図である。
【図１０】閉ループ系の全状態量（位置誤差とサーボ補
償器の各状態量）の時間波形を示した図である。
償器の各状態量）の時間波形を示した図である。
【図１１】実施例においてオントラック判定信号を出力
した時刻とその時の判定に用いた推定位置誤差と実際に
生じた位置誤差とを示す図である。
した時刻とその時の判定に用いた推定位置誤差と実際に
生じた位置誤差とを示す図である。
【図１２】実施例において、オントラック判定領域に磁
気ヘッドが入ったがオントラックと判定しなかった場合
の推定位置誤差と実際に生じた位置誤差とを示す図であ
る。
気ヘッドが入ったがオントラックと判定しなかった場合
の推定位置誤差と実際に生じた位置誤差とを示す図であ
る。
１ ヘッド位置決め機構部 ２ 目標位置信号生成部 ３ 位置誤差信号生成部 ４ サーボ補償器 ４ａ サーボ補償器 ５ 速度算出部 ６ オントラック判定手段 ６ａ オントラック判定手段 ６ｂ オントラック判定手段 ７ 未来位置誤差推定部 ８ オントラック判定部 ８ａ オントラック判定部 ８ｂ オントラック判定部 ９ オントラック判定基準位置生成部 ９ａ オントラック判定基準位置補正部 ９ｂ 補正後オントラック判定基準位置生成部 １０ ヘッド位置信号 １１ 目標位置信号 １２ 未来目標位置信号 １３ 位置誤差信号 １４ 制御信号 １５ 状態量信号 １６ 移動速度信号 １７ 未来位置誤差信号 １８ オントラック判定信号 １９ オントラック判定基準位置信号 １９ａ 補正量信号 １９ｂ 補正後オントラック判定基準位置信号
Claims (12)
- 【請求項１】 閉ループ制御により磁気ヘッドの位置で
あるヘッド位置を制御するためのヘッド位置制御機構を
備えた磁気ディスク装置であって、前記ヘッド位置をサ
ンプリングすることにより検出し、磁気ディスク上の目
標とする位置である目標位置と前記ヘッド位置とを比較
して、該磁気ヘッドが前記目標位置に対して所定の位置
誤差範囲内に存在するかどうかを判定するオントラック
判定手段を備えた磁気ディスク装置において、 前記ヘッド位置制御機構は、前記ヘッド位置を前記目標
位置に追従させるように前記磁気ヘッドの位置決めを制
御するサーボ補償器と、前記磁気ヘッドの移動速度を算
出するための速度算出手段とを備えており、 前記オントラック判定手段は、基準となるサンプリング
の時刻である基準サンプリング時における前記ヘッド位
置としての基準ヘッド位置と、該基準サンプリング時に
おける前記移動速度としての基準移動速度と、該基準サ
ンプリング時における前記サーボ補償器の状態量として
の基準状態量と、前記目標位置とを用いて、前記基準と
なるサンプリングの次のサンプリング時から所定数後の
サンプリング時までの夫々における前記磁気ヘッドの未
来位置を、前記閉ループ制御における状態方程式から推
測する未来ヘッド位置推測機能を備えており、 前記次のサンプリング時から前記所定数後のサンプリン
グ時までの夫々における前記未来のヘッド位置と前記目
標位置とを比較して、前記磁気ヘッドが前記目標位置に
対して前記所定数後のサンプリング時に前記所定の位置
誤差範囲内に存在し得るかどうかを判定することを特徴
とする磁気ディスク装置。 - 【請求項２】 回転スピンドル上に固定された少なくと
も一枚の磁気ディスクと、前記磁気ディスク上のデータ
面に対して読み書きを行うための磁気ヘッドと、前記磁
気ヘッドの位置を制御するためのアクチュエータと、前
記アクチュエータを駆動するための駆動アンプと、前記
磁気ヘッドの位置を検出してヘッド位置信号として出力
するためのヘッド位置検出手段と、前記磁気ヘッドの目
標とする位置である目標位置を示す目標位置信号を生成
するための目標位置信号生成手段と、前記ヘッド位置が
前記目標位置に追従するように前記駆動アンプの出力を
制御するためのサーボ補償手段とを備える磁気ディスク
装置において、 未来における前記磁気ヘッドの位置である未来ヘッド位
置を算出し、前記未来ヘッド位置と前記目標位置との位
置誤差である未来位置誤差を推定して、該未来位置誤差
に基づいてオントラック判定を行うオントラック判定手
段を備えていることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の磁気ディスク装置にお
いて、 前記磁気ヘッドの移動速度を算出する速度算出手段を更
に備えており、 前記オントラック判定手段は、 基準となるサンプリングの時刻である基準サンプリング
時における前記移動速度である基準移動速度と、該基準
サンプリング時における前記ヘッド位置である基準ヘッ
ド位置と、該基準サンプリング時における前記サーボ補
償手段の内部状態量である基準内部状態量と、前記目標
位置とから、前記未来位置誤差を推定する未来位置誤差
推定部と、 該未来位置誤差推定部の推定した前記未来位置誤差を受
けて、オントラック判定を行うオントラック判定部とを
備えていることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の磁気ディスク装置にお
いて、 前記未来位置誤差推定部は、閉ループ系の線形離散時間
状態方程式に基づいて、前記基準移動速度と、前記基準
ヘッド位置と、前記基準内部状態量と、前記目標位置と
から前記未来ヘッド位置を算出し、更に、該未来ヘッド
位置と前記目標位置とから前記未来位置誤差を推定する
ものであることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 【請求項５】 請求項３に記載の磁気ディスク装置にお
いて、 前記オントラック判定手段は、前記基準サンプリング時
及び前記次のサンプリング時乃至前記所定数後のサンプ
リング時の夫々のサンプリング時に対応して異なるオン
トラック判定基準位置を生成するオントラック判定基準
位置生成部を更に備えており、 前記オントラック判定部は、各サンプリング時毎に、異
なる前記オントラック判定基準位置と前記未来位置誤差
とを受けて、オントラック判定を行うことを特徴とする
磁気ディスク装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の磁気ディスク装置にお
いて、 前記オントラック判定手段は、前記オントラック判定基
準位置を補正する補正量を生成するためのオントラック
判定基準位置補正部を更に備えており、 前記オントラック判定部は、前記オントラック判定基準
位置として前記補正量に基づいて前記オントラック判定
基準位置を補正して得られる補正後オントラック判定基
準位置を用いて、前記オントラック判定を行うことを特
徴とする磁気ディスク装置。 - 【請求項７】 磁気ディスク装置におけるオントラック
判定方式であって、 磁気ヘッドの位置をサンプリングした結果、目標とする
位置である目標位置に対して所定の位置誤差範囲内に該
磁気ヘッドが位置した場合に、当該サンプリング時にお
ける該磁気ヘッドのヘッド位置を基準ヘッド位置とし
て、該磁気ヘッドの移動速度を基準移動速度として、及
び該磁気ヘッドのヘッド位置を制御する制御機構の状態
量を基準状態量として算出し、 該基準ヘッド位置、基準移動速度、及び基準状態量並び
に前記目標位置を用いて、前記サンプリング時の次のサ
ンプリング時から所定数後のサンプリング時までの夫々
における前記磁気ヘッドの位置を推定して、 前記磁気ヘッドが、前記次のサンプリング時から前記所
定数後のサンプリング時までの夫々において、全て前記
所定の位置誤差範囲内に位置するものと推定された場合
にオントラックとして判定することを特徴とするオント
ラック判定方式。 - 【請求項８】 ２次の運動モデルで近似される制御対象
を制御する制御装置において、該制御対象のサンプリン
グ時における位置誤差の収束性を判定する制御対象位置
判定方式であって、 基準となるサンプリングの時刻である基準サンプリング
時において、前記制御対象の移動速度である基準移動速
度と、前記制御対象の位置である基準制御対象位置と、
前記制御対象の位置を制御する制御機構の状態量である
基準状態量とを算出し、 前記基準移動速度と、前記基準制御対象位置と、前記基
準状態量と、前記制御対象の目標位置とから、前記制御
装置における離散時間状態方程式に基づいて、前記制御
対象の未来のサンプリング時における位置誤差の収束性
を判定する制御対象位置判定方式。 - 【請求項９】 未来の複数のサンプリング時における制
御対象の夫々の未来目標位置が既知である制御装置にお
ける制御対象位置判定方式であって、 基準サンプリング時における前記制御対象を制御する制
御機構の状態量である基準状態量と、前記未来の複数の
サンプリング時に対応した制御対象の夫々の未来目標位
置とから、該制御装置における状態方程式に基づいて、
前記未来の複数のサンプリング時における前記制御対象
の位置を推定することを特徴とする制御対象位置判定方
式。 - 【請求項１０】 線形状態方程式で近似される制御対象
を制御する制御装置において、該制御対象のサンプリン
グ時における位置誤差の収束性を判定する制御対象位置
判定方式であって、 基準となるサンプリングの時刻である基準サンプリング
時において、前記制御対象の状態量を推定する状態量推
定器によって推定された基準制御対象状態量と、前記制
御対象の位置である基準制御対象位置と、前記制御対象
の位置を制御する制御機構の状態量である基準制御器状
態量とを算出し、 前記基準制御対象状態量と、前記基準制御対象位置と、
前記基準制御器状態量と、前記制御対象の目標位置とか
ら、前記制御装置における離散時間状態方程式に基づい
て、前記制御対象の未来情報のサンプリング時における
位置の収束性を判定する制御対象位置判定方式。 - 【請求項１１】 未来の複数のサンプリング時における
前記制御対象の夫々に関する未来目標値が既知である制
御装置において、前記未来の複数のサンプリング時にお
ける前記制御対象の制御量を推定する制御量推定方式で
あって、 基準サンプリング時における前記制御対象を制御する制
御機構の状態量である基準状態量と、前記未来の複数の
サンプリング時の夫々に対応した前記未来目標値とか
ら、該制御装置における状態方程式に基づいて、前記未
来の複数のサンプリング時における前記制御対象の制御
量を推定することを特徴とする制御量推定方式。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の制御量推定方式で
あって、 前記制御量は、前記制御対象の速度であり、 前記未来目標値は、未来目標速度であることを特徴とす
る制御量推定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28508096A JPH10134532A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 磁気ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28508096A JPH10134532A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 磁気ディスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10134532A true JPH10134532A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17686890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28508096A Pending JPH10134532A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 磁気ディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10134532A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6429704B1 (en) | 1999-09-28 | 2002-08-06 | International Business Machines Corporation | Power consumption reduction method, power consumption reduction circuit, control circuit, and hard disk drive apparatus |
| US6496315B1 (en) | 1998-11-26 | 2002-12-17 | International Business Machines Corporation | Disk drive with off-track write prevention |
-
1996
- 1996-10-28 JP JP28508096A patent/JPH10134532A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6496315B1 (en) | 1998-11-26 | 2002-12-17 | International Business Machines Corporation | Disk drive with off-track write prevention |
| US6429704B1 (en) | 1999-09-28 | 2002-08-06 | International Business Machines Corporation | Power consumption reduction method, power consumption reduction circuit, control circuit, and hard disk drive apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990331 |