JPH10255419A - 磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置 - Google Patents

磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置

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JPH10255419A
JPH10255419A JP6084497A JP6084497A JPH10255419A JP H10255419 A JPH10255419 A JP H10255419A JP 6084497 A JP6084497 A JP 6084497A JP 6084497 A JP6084497 A JP 6084497A JP H10255419 A JPH10255419 A JP H10255419A
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JP
Japan
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signal
control
filter
magnetic disk
follow
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JP6084497A
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English (en)
Inventor
Masamichi Shimoda
雅通 下田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シーク制御時に機械共振が起きないように減
衰率の高いアナログフィルタを用いると、フォロー制御
時に位置決め精度が悪く、位置決め精度をよくするため
に制御帯域付近での位相遅れが少ないフィルタを用いる
と、シーク制御のモードで機械共振による過渡振動が起
きてしまう。 【解決手段】 シーク動作時には、機械共振周波数領域
での減衰率が十分高い特性のアナログフィルタ11によ
り機械共振周波数領域で大きく減衰されたアナログ信号
が切り替えスイッチ13により選択される。フォロー動
作時には、アナログフィルタ12により機械共振周波数
領域で若干減衰されたアナログ信号が切り替えスイッチ
13により選択される。このため、フォロー動作時のV
CM4に供給される駆動電流の制御帯域付近での位相遅
れは、従来よりも小さく、フォロー制御系の位相余裕が
極力大きくなるようにされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気ディスク装置の
ヘッド位置決め制御装置に係り、特に磁気ヘッドを磁気
ディスクの目標トラックへ移動させるシーク制御と、磁
気ヘッドを目標トラックの中心に位置決めするフォロー
制御とを有する磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の磁気ディスク装置のヘッド
位置決め制御装置の一例のブロック図を示す。この従来
の磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置では、磁
気ディスク1がスピンドルモータ3により高速回転され
ると共に、記録されているサーボ情報を磁気ヘッド2で
読み取り、ヘッドアンプ5、AGCアンプ6でそれぞれ
増幅した後、位置検出回路7に供給して位置誤差信号を
生成する。この位置誤差信号は、A/D変換器8により
ディジタル信号に変換された後、マイクロコンピュータ
9に供給され、ここでディジタル値に基づいてヘッド位
置決め制御に必要なサーボ演算処理が行われる。具体的
には、磁気ヘッド2を磁気ディスク1上の目標トラック
へ移動させるシーク制御時には、磁気ヘッド2の移動速
度が目標トラックまでの残り距離に応じた速度曲線に追
従するように演算が行われ、磁気ヘッド2を目標トラッ
ク上に追従させるフォロー制御時は、PID(比例、積
分、微分)の演算が行われる。
【0003】次に、D/A変換器10はCPU9での演
算結果をアナログ信号に変換し、アナログフィルタ15
を介してパワーアンプ14に供給し、ここで電流に変換
させてVCM(ボイスコイルモータ)4を駆動させる。
VCM4には磁気ヘッド2を搭載したアクチュエータが
取り付けられているので、VCM4を駆動することによ
り、磁気ヘッド2は磁気ディスク1上を移動する。
【0004】アナログフィルタ15は、アクチュエータ
に複数存在する機械共振の安定化のために挿入され、機
械共振は一般に3kHz以上に存在する。シーク制御は
VCM4に大きな電流を流すので、機械共振による過渡
振動を起こし易い。そのため、アナログフィルタ15に
は、広範囲にわたる機械共振周波数領域に対して減衰率
の高いものが要求される。また、フォロー制御では様々
な外乱に対して位置決め誤差を小さくするために、極力
制御帯域付近での位相余裕が大きいことが望まれる。制
御帯域は500Hz程度が一般的である。また、機械共
振の安定化フィルタはCPU内でディジタルフィルタと
して処理される場合もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置では、シ
ーク制御時に機械共振が起きないように減衰率の高いア
ナログフィルタ15を挿入するようにしているため、フ
ォロー制御時にアナログフィルタ15による制御帯域付
近での位相遅れが大きくなる、位置決め精度が悪いとい
う問題がある。逆に、位置決め精度をよくするために制
御帯域付近での位相遅れが少ないフィルタを挿入する
と、減衰率が十分でなくなるために、シーク制御のモー
ドで機械共振による過渡振動が起きて、目標トラックに
位置決めするまでの時間が非常に長くなってしまうとい
う問題がある。
【0006】なお、位置決め制御系の特性に応じてフィ
ルタを自動的に切り替え、常に安定した位置決め制御に
より高精度に磁気ヘッドを位置決めしようとした磁気デ
ィスク装置のヘッド位置決め制御装置が従来より知られ
ている(特開平6−325517号公報)。しかし、こ
の従来の磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置で
は、複数のフィルタ(安定化補償器)は位置決めにだけ
使用する前述したPID演算に相当するものであり、シ
ーク制御については言及がなく、フォロー制御だけを論
じている。このため、シーク制御とフォロー制御に共通
な機械共振用フィルタを有していないか、考慮の対象で
ないかのいずれかである。
【0007】また、特開平2−244467号公報記載
の従来の磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置で
は、位相補償フィルタの初期設定の方法を開示している
が、このフィルタもPID演算に相当するフィルタであ
り、機械共振用フィルタを用いることについては言及し
ていない。
【0008】一方、機械共振用フィルタの特性が制御特
性に影響を与えることを開示している磁気ディスク装置
のヘッド位置決め制御装置も従来より知られている(特
開平4−38777号公報)。しかし、この従来装置で
は、位置決め制御(フォロー制御)の動作だけについて
説明されており、シーク制御では機械共振用フィルタを
使用していない。しかし、本発明者の経験では、シーク
制御中は周波数特性として安定に見えても機械共振を励
振してしまうことがあり、機械共振用フィルタ無しで済
むとは必ずしも言えない。
【0009】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
シーク制御のモードにおいて機械共振による過渡振動を
起こさず、かつ、フォロー制御のモードで位置決め精度
を向上させることが可能な、磁気ディスク装置のヘッド
位置決め制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、磁気ヘッドにより磁気ディスクから再生し
た位置信号に基づき、磁気ヘッドを磁気ディスク上の目
標トラックへ移動させるシーク制御と、磁気ヘッドを目
標トラック上に追従させるフォロー制御とを行う磁気デ
ィスク装置のヘッド位置決め制御装置において、位置信
号に基づいて生成した駆動信号を、互いに機械共振周波
数領域で減衰率の異なる第1及び第2のフィルタの一方
を通した信号を磁気ヘッドの移動用モータへ供給すると
共に、シーク制御時は第1及び第2のフィルタのうち、
機械共振周波数領域で減衰率の高い方の第1のフィルタ
を通した信号を磁気ヘッドの移動用モータに供給し、フ
ォロー制御時は第1及び第2のフィルタのうち制御帯域
付近での位相遅れの少ない方の第2のフィルタを通した
信号を磁気ヘッドの移動用モータに供給する構成とした
ものである。
【0011】本発明では、シーク制御時には第1のフィ
ルタにより機械共振周波数領域で大きく減衰された信号
を磁気ヘッドの移動用モータへ供給するため、機械共振
による過渡振動を大幅に低減して、磁気ヘッドを目標ト
ラックに短時間で位置決めさせることができ、一方、フ
ォロー制御時は第2のフィルタにより制御帯域付近での
位相遅れの少ない特性が付与された信号を磁気ヘッドの
移動用モータへ供給するため、磁気ヘッドの目標トラッ
クに対する位置決め精度を第1のフィルタの出力信号を
用いたときに比し向上できる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図1は本発明になる磁気ディス
ク装置のヘッド位置決め制御装置の一実施の形態のブロ
ック図を示す。同図中、図3と同一構成部分には同一符
号を付してある。図1に示すように、この実施の形態
は、ヘッドアンプ5、AGCアンプ6、位置検出回路
7、A/D変換器8、マイクロコンピュータ9、D/A
変換器10、アナログフィルタ11及び12、切り替え
スイッチ13、パワーアンプ14から構成されている。
これらの構成要素のうち、マイクロコンピュータ9とシ
ーク制御用のアナログフィルタ11と、フォロー制御用
のアナログフィルタ12と、アナログフィルタ11及び
12の両出力信号の一方を選択する切り替えスイッチ1
3とを有する点が従来装置と異なる。
【0013】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。磁気ヘッド2で読み取られた、磁気ディスク1に記
録されているサーボ情報は、ヘッドアンプ5、AGCア
ンプ6でそれぞれ増幅された後、位置検出回路7に供給
されて位置誤差信号として生成される。この位置誤差信
号は、A/D変換器8によりディジタル信号に変換され
た後、マイクロコンピュータ9に供給され、ここでディ
ジタル値に基づいて、磁気ヘッド2を磁気ディスク1上
の目標トラックへ移動させるシーク制御時には、磁気ヘ
ッド2の移動速度が目標トラックまでの残り距離に応じ
た速度曲線に追従するように演算が行われ、磁気ヘッド
2を目標トラック上に追従させるフォロー制御時は、P
ID(比例、積分、微分)の演算が行われる。以上の動
作は従来と同様である。
【0014】次に、マイクロコンピュータ9は、シーク
動作を行うときは、切り替え信号20を発生して、切り
替えスイッチ13をアナログフィルタ11の出力信号を
選択するように切り替え制御する。一方、マイクロコン
ピュータ9により演算されたディジタル値は、D/A変
換器10によりディジタル−アナログ変換された後、ア
ナログフィルタ11及び12にそれぞれ供給される。
【0015】アナログフィルタ11は、磁気ヘッド2の
移動用モータであるVCM4に大きな電流を流しても、
機械共振による過渡振動が起きないような、機械共振周
波数領域での減衰率を十分とったフィルタである。シー
ク動作時には、このアナログフィルタ11により機械共
振周波数領域で大きく減衰されたアナログ信号が切り替
えスイッチ13により選択されてパワーアンプ14に供
給され、ここで電力増幅された後、VCM4に駆動電流
として供給され、磁気ヘッド2を磁気ディスク1上の目
標トラックへ移動させる。
【0016】一方、マイクロコンピュータ9は、フォロ
ー動作を行うときは、切り替え信号20を発生して、切
り替えスイッチ13をアナログフィルタ12の出力信号
を選択するように切り替え制御する。アナログフィルタ
12は、アナログフィルタ11にくらべ機械共振周波数
領域での減衰率は小さく、制御帯域付近での位相遅れが
より小さな特性とされている。
【0017】従って、フォロー動作時には、このアナロ
グフィルタ12により機械共振周波数領域で若干減衰さ
れたアナログ信号が切り替えスイッチ13により選択さ
れてパワーアンプ14に供給され、ここで電力増幅され
た後、VCM4に駆動電流として供給され、磁気ヘッド
2を磁気ディスク1上の目標トラック上へ追従動作させ
る。このときのVCM4に供給される駆動電流の制御帯
域付近での位相遅れは従来よりも小さく、フォロー制御
系の位相余裕が極力大きくなるようにされているため、
フォロー制御系の特性が改善され、位置決め精度を向上
させることができる。
【0018】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。図2は本発明になる磁気ディスク装置のヘッド
位置決め制御装置の他の実施の形態のブロック図を示
す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。図2に示すように、この実施の形
態は、マイクロコンピュータ17がディジタルフィルタ
18a及び18bの機能を有し前記アナログフィルタ1
1、12と同様の特性を出力信号に付与することによ
り、前記アナログフィルタ11、12及び切り替えスイ
ッチ13を削除した点に特徴がある。
【0019】この実施の形態では、シーク動作時には、
マイクロコンピュータ17はディジタルフィルタ18a
により機械共振周波数領域で大きく減衰されたディジタ
ル信号を選択出力してパワーアンプ14に供給し、ここ
で電力増幅させた後、VCM4に駆動電流として供給
し、磁気ヘッド2を磁気ディスク1上の目標トラックへ
移動させる。
【0020】一方、マイクロコンピュータ17は、フォ
ロー動作を行うときは、ディジタルフィルタ18aにく
らべ機械共振周波数領域での減衰率は小さく、制御帯域
付近での位相遅れがより小さな特性のディジタルフィル
タ18bの出力ディジタル信号を選択出力してパワーア
ンプ14に供給し、ここで電力増幅させた後、VCM4
に駆動電流として供給し、磁気ヘッド2を磁気ディスク
1上の目標トラック上へ追従動作させる。これにより、
第1の実施の形態と同様に、フォロー制御系の位相余裕
が従来に比し極力大きくなるようにされているため、フ
ォロー制御系の特性が改善され、位置決め精度を向上さ
せることができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シーク制御時には第1のフィルタにより機械共振周波数
領域で大きく減衰された信号を、また、フォロー制御時
は第2のフィルタにより第1のフィルタよりも機械共振
周波数領域での減衰率が低く、そのために制御帯域付近
での位相遅れの少ない特性が付与された信号を、磁気ヘ
ッドの移動用モータへ供給することにより、シーク制御
時は機械共振による過渡振動を大幅に低減して、磁気ヘ
ッドを目標トラックに短時間で位置決めさせ、フォロー
制御時は磁気ヘッドの目標トラックに対する位置決め精
度を向上できるため、従来に比べて高精度で信頼性の高
い磁気ディスク装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図2】本発明の他の実施の形態のブロック図である。
【図3】従来の一例のブロック図である。
【符号の説明】
1 磁気ディスク 2 磁気ヘッド 3 スピンドルモータ 4 ボイスコイルモータ(VCM) 5 ヘッドアンプ 6 AGCアンプ 7 位置検出回路 8 A/D変換器 9、17 マイクロコンピュータ 10 D/A変換器 11、12 アナログフィルタ 13 切り替えスイッチ 14 パワーアンプ 18a、18b ディジタルフィルタ 20 切り替え信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気ヘッドにより磁気ディスクから再生
    した位置信号に基づき、該磁気ヘッドを該磁気ディスク
    上の目標トラックへ移動させるシーク制御と、該磁気ヘ
    ッドを目標トラック上に追従させるフォロー制御とを行
    う磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置におい
    て、 前記位置信号に基づいて生成した駆動信号を、互いに機
    械共振周波数領域で減衰率の異なる第1及び第2のフィ
    ルタの一方を通した信号を前記磁気ヘッドの移動用モー
    タへ供給すると共に、前記シーク制御時は前記第1及び
    第2のフィルタのうち、機械共振周波数領域で減衰率の
    高い方の前記第1のフィルタを通した信号を前記磁気ヘ
    ッドの移動用モータに供給し、前記フォロー制御時は前
    記第1及び第2のフィルタのうち制御帯域付近での位相
    遅れの少ない方の前記第2のフィルタを通した信号を前
    記磁気ヘッドの移動用モータに供給することを特徴とす
    る磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第2のフィルタは、前記位
    置信号に基づいてマイクロコンピュータにより生成され
    たディジタル駆動信号を、D/A変換して得られたアナ
    ログ信号がそれぞれ入力される第1及び第2のアナログ
    フィルタであり、前記シーク制御時は該第1のアナログ
    フィルタの出力信号を選択し、前記フォロー制御時は前
    記第2のアナログフィルタの出力信号を選択する選択手
    段を介して出力信号を前記磁気ヘッドの移動用モータに
    供給することを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク
    装置のヘッド位置決め制御装置。
  3. 【請求項3】 前記第1及び第2のフィルタは、前記位
    置信号に基づいて生成されたディジタル駆動信号がそれ
    ぞれ入力される、マイクロコンピュータにより実現され
    る第1及び第2のディジタルフィルタであり、該マイク
    ロコンピュータは前記シーク制御時は該第1のディジタ
    ルフィルタの出力信号を選択し、前記フォロー制御時は
    前記第2のディジタルフィルタの出力信号を選択して前
    記磁気ヘッドの移動用モータに供給することを特徴とす
    る請求項1記載の磁気ディスク装置のヘッド位置決め制
    御装置。
JP6084497A 1997-03-14 1997-03-14 磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置 Pending JPH10255419A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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