JPH11195278A - 磁気ヘッド位置決め制御器 - Google Patents

磁気ヘッド位置決め制御器

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JPH11195278A
JPH11195278A JP36016497A JP36016497A JPH11195278A JP H11195278 A JPH11195278 A JP H11195278A JP 36016497 A JP36016497 A JP 36016497A JP 36016497 A JP36016497 A JP 36016497A JP H11195278 A JPH11195278 A JP H11195278A
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JP
Japan
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magnetic head
settling
signal
positioning controller
actuator
Prior art date
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Pending
Application number
JP36016497A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyuki Nishimura
知之 西村
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セトリング状態の終了を少ないサンプル数で
正確に検出できるとともに、上位装置からみた磁気ヘッ
ドの移動時間(シークタイム)を短かくする。 【解決手段】 本発明の位置決め制御器1は、磁気ヘッ
ド13の現在位置を磁気ヘッド13から入力するととも
に、磁気ヘッド13の目標位置20を上位装置から入力
し、磁気ヘッド13を目標位置20に一致させるように
アクチュエータ11へ駆動信号4を出力するとともに、
磁気ヘッド13のセトリング終了信号21を上位装置へ
出力する。そして、磁気ヘッド13の位置誤差、磁気へ
ッド13の移動速度、及びアクチュエータ11の駆動信
号の変化量に基づき、セトリング終了信号を出力する。

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
の磁気ヘッド位置決め制御器に関し、詳しくはシーク制
御の終了を判断するセトリング判定に特徴を有する磁気
ヘッド位置決め制御器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の磁気ヘッド位置決め制御器は、高
速速度追従制御用の速度制御器と、精密位置決め制御用
の位置決め位相補償器と、磁気ヘッドの状態推定を行い
高速速度追従制御時に速度制御器へ推定速度信号を出力
し精密位置決め制御時に位置決め位相補償器へ推定速度
信号を出力する状態推定器と、目標シリンダまでの残り
距離に応じて制御系を切り換える制御切換器とを備えた
ものである。磁気ヘッド位置決め制御器は、高速速度追
従制御から精密位置決め制御に切り換える時に、過渡応
答を吸収するためセトリングを設ける。そして、位置決
め制御器は、セトリングが終了すると、上位装置へシー
ク終了信号(リードライト可能状態)を出力する。
【0003】従来、磁気ヘッド位置決め制御器において
セトリング終了判断器は、高速速度追従制御から精密位
置決め制御に制御を切り換える際に、過渡応答が収まっ
たことを判断しリードライト可能状態であることを上位
装置に知らせることを目的に用いられている。
【0004】例えば、特開平4−76858号公報に
は、高速速度制御後に目標シリンダに到着したことを検
出すると、リードライト準備処理を含めて一定のセトリ
ング時間を設けてセトリング終了を判断する技術が記載
されている(以下、「第一従来例」という。)。
【0005】他にも、セトリング終了を判断する技術と
して、位置誤差が所定の範囲に連続して所定のサンプル
回数入ることを確認した後、セトリングを終了させる方
法がある(以下、「第二従来例」という。)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】第一従来例では、シー
ク終了(リードライト可能状態)を検出するまでの時間
を短縮できないという問題があった。その理由は、リー
ドライト可能領域に磁気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、一定時間のセトリ
ングタイマが終了しなければシーク終了と判断されない
からである。
【0007】第二従来例では、セトリング状態の終了を
少ないサンプル数で検出できないため、上位装置からみ
た磁気ヘッドの移動時間(シークタイム)が長くなると
いう問題があった。その理由は、少ないサンプル数でセ
トリング終了を判定すると、判定を誤ってセトリング終
了判定後にオフトラックを生じることがあるので、却っ
て磁気ディスク装置の性能を低下させることになるため
である。
【0008】
【発明の目的】本発明の目的は、セトリング状態の終了
を少ないサンプル数で正確に検出できるとともに、上位
装置からみた磁気ヘッドの移動時間(シークタイム)を
短くできる、磁気ヘッド位置決め制御器を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッド位置
決め制御器は、磁気ヘッドの現在位置を当該磁気ヘッド
から入力するとともに、当該磁気ヘッドの目標位置を上
位装置から入力し、当該磁気ヘッドを前記目標位置に一
致させるようにアクチュエータへ駆動信号を出力すると
ともに、当該磁気ヘッドのセトリング終了信号を前記上
位装置へ出力する磁気ヘッド位置決め制御器において、
前記現在位置と前記目標位置との差である前記磁気ヘッ
ドの位置誤差、前記磁気へッドの移動速度、及び前記ア
クチュエータの駆動信号の変化量に基づき、前記セトリ
ング終了信号を出力することを特徴とするものである。
【0010】例えば、前記磁気ヘッドの位置誤差、前記
磁気へッドの移動速度、及び前記アクチュエータの駆動
信号の変化量の、それぞれの絶対値の和が一定以下であ
るという条件を、サンプリング時間内に満たしていると
きは、磁気ヘッドが目標位置に十分近づいており、かつ
その移動速度が低く、かつその加速度の変化が小さいと
きである。したがって、この条件はセトリング終了の条
件と等価である。これにより、従来技術と異なり一定時
間又は一定サンプル数に拘束されずに、上記条件さえ満
たせば即時にセトリング終了信号を出力できるので、セ
トリング終了を少ないサンプル数で正確に検出できると
ともに、上位装置からみた磁気ヘッドの移動時間を短縮
することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る磁気ヘッド
位置決め制御器(以下、単に「位置決め制御器」とい
う。)の一実施形態を示すブロック図である。以下、こ
の図面に基づき説明する。
【0012】磁気ディスク装置では、磁気ヘッド13が
磁気ディスク12上にある位置情報5を読み取り、位置
誤差生成回路6が磁気ヘッド13の現在位置を示す位置
信号2を位置情報5に基づき生成する。位置信号2は、
A/D変換器7を経てディジタル量となり位置決め制御
器1に入力される。アクチュエータ11は、ボイスコイ
ルモータ(以下「VCM」という)である。位置決め制
御器1はVCM駆動情報をD/A変換器9へ出力し、D
/A変換器9は駆動信号4をサーボアンプ10へ出力し
てアクチュエータ11を駆動する。アクチュエータ11
を駆動した電流値は電流検出信号3として、A/D変換
器8を経てディジタル量となり位置決め制御器lへ出力
される。
【0013】位置決め制御器lは、状態推定器17、速
度制御器18、位相補償器19、制御切換器14及びセ
トリング終了判断器16からなる。状態推定器17は、
ディジタル化された位置信号2とディジタル化された電
流検出信号3とを入力し、移動速度15を推定して出力
する。速度制御器18は、ディジタル化された位置信号
2と移動速度15と目標位置20とを入力し、VCMの
駆動情報を制御切換器14へ出力する。このとき、目標
位置20は上位装置(図示せず)から入力する。位相補
償器19は、ディジタル化された位置信号2と移動速度
15と目標位置20とを入力し、VCM駆動情報を制御
切換器14へ出力する。制御切換器14は、速度制御器
18と位相補償器19とから入力するVCM駆動情報
を、シークの状態に応じて切り換えながらD/A変換器
9へ出力する。セトリング終了判断器16は、ディジタ
ル化された位置信号2とディジタル化された電流検出信
号3と移動速度15と目標位置20とを入力し、セトリ
ング終了信号21を上位装置へ出力する。
【0014】図2は、図1の位置決め制御器の動作を示
すフローチャートである。以下、この図面に基づき説明
する。
【0015】通常、上位装置がシーク(ヘッド13の移
動)命令を発行すると、位置決め制御器1はシーク制御
を開始する(ステップ101)。位置決め制御器1は、
高速速度追従制御を行いながら(ステップ102)、デ
ィジタル化された位置信号2に基づき磁気ヘッド13が
目標位置20からの所定距離内になったか否かを判断
し、磁気ヘッド13が所定距離より目標位置20に近づ
くとセトリング制御に移行する(ステップ103)。セ
トリング制御中は、位相補償器19により精密位置決め
制御を行い(ステップ104)、ディジタル化された位
置信号2と上位装置から送られた目標位置20とにより
求めた目標シリンダまでの残シーク長と、状態推定器1
7によって推定された磁気ヘッド13の移動速度15
と、ディジタル化された電流検出信号3とを入力し、こ
れらの信号をセトリング終了の評価条件式に代入し、連
続したサンプリング時間で磁気ヘッド13の状態が評価
条件式に合致したときに(ステップ105)、シーク終
了信号(リードライト可能状態)21を上位装置へ出力
する(ステップ106)。
【0016】セトリング終了判断器20の評価条件式f
(xK , vK , iK , iK-1 )は、位置誤差をx、状態
推定器17より推定された移動速度15をv、ディジタ
ル化された電流検出信号3をi、サンプリング回数を
k、判断重みをqn {n=1,2,3}、判断基準定数
をJとすると、次式で表される。ただし、Kv は位置・
速度換算ゲイン、Ki は位置・電流換算ゲインである。
【0017】J>q1 k 2 +q2 (Kv ×vk 2
3 {Ki ×(ik −ik-1 )}2
【0018】評価条件式が成立するためには、磁気ヘッ
ド13の位置誤差xk の絶対値が小さく、かつ磁気へッ
ド13の移動速度vk (vk は状態推定器17の出力)
の絶対値が小さく、かつ電流検出信号3の変化量(ik
−ik-1 )の絶対値が小さくなくてはならない。この条
件を所定のサンプリング時間内に満たすためには、磁気
ヘッド13が目標位置(シリンダ)に十分近づいてお
り、かつ速度が低く、かつ加速度の変化が小さいことが
必要である。これはセトリング終了の条件と等価であ
る。また、q1 ,q2 ,q3 の大きさにより、過渡応答
に対して支配的である磁気ヘッド13の運動条件を、セ
トリング判定条件に反映することができる。したがっ
て、セトリング終了判断器20のセトリング状態評価条
件式を使ってセトリング終了判断を行うことにより、正
確なセトリング終了の検出ができる。
【0019】
【発明の効果】本発明の磁気ヘッド位置決め制御器によ
れば、磁気ヘッドの位置誤差、磁気へッドの移動速度、
及びアクチュエータの駆動信号の変化量が一定条件を満
たした場合に、セトリング終了と判断するので、一定時
間又は一定サンプル数に拘束されずに、即時にセトリン
グ終了信号を出力できる。これにより、セトリング状態
の終了を少ないサンプル数で正確に検出できる。また、
セトリング終了を短時間に判断できるので、上位装置か
らみた磁気ヘッドの移動時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図2】図1の磁気へッド位置決め制御器における動作
を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 位置決め制御器 2 位置信号 3 電流検出信号 4 駆動信号 5 位置情報 6 位置信号生成回路 7,8 A/D変換器 9 D/A変換器 10 サーボアンプ 11 アクチュエータ 12 磁気ディスク 13 磁気ヘッド 14 制御切換器 15 移動速度 16 セトリング終了判断器 17 状態推定器 18 速度制御器 19 位相補償器 20 目標位置 21 セトリング終了信号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気ヘッドの現在位置を当該磁気ヘッド
    から入力するとともに、当該磁気ヘッドの目標位置を上
    位装置から入力し、当該磁気ヘッドを前記目標位置に一
    致させるようにアクチュエータへ駆動信号を出力すると
    ともに、当該磁気ヘッドのセトリング終了信号を前記上
    位装置へ出力する、磁気ヘッド位置決め制御器におい
    て、 前記現在位置と前記目標位置との差である前記磁気ヘッ
    ドの位置誤差、前記磁気へッドの移動速度、及び前記ア
    クチュエータの駆動信号の変化量に基づき、前記セトリ
    ング終了信号を出力することを特徴とする磁気ヘッド位
    置決め制御器。
  2. 【請求項2】 前記位置誤差、前記移動速度及び前記変
    化量の、それぞれの絶対値を加算した和が一定以下にな
    った場合に、前記セトリング終了信号を出力する、請求
    項1記載の磁気ヘッド位置決め制御器。
  3. 【請求項3】 前記和を算出する際に、前記位置誤差、
    前記移動速度及び前記変化量について異なる重み付けを
    する、請求項2記載の磁気ヘッド位置決め制御器。
  4. 【請求項4】 前記アクチュエータがボイスコイルモー
    タであり、前記駆動信号が当該ボイスコイルモータの駆
    動電流値である、請求項2又は3記載の磁気ヘッド位置
    決め制御器。
  5. 【請求項5】 前記位置誤差をx、前記移動速度をv、
    前記駆動電流値をi、サンプリング回数をk、判断重み
    をqn (n=1,2,3)、判断基準定数をJ、位置・
    速度換算ゲインをKv 、位置・電流換算ゲインをKi
    すると、次式 J>q1 k 2 +q2 (Kv ×vk 2 +q3 {Ki ×
    (ik −ik-1 )}2 が満たされた場合に、前記セトリング終了信号を出力す
    る、請求項4記載の磁気ヘッド位置決め制御器。
JP36016497A 1997-12-26 1997-12-26 磁気ヘッド位置決め制御器 Pending JPH11195278A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406453B1 (ko) * 1999-10-27 2003-11-20 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 디스크 기억 장치 및 헤드 위치 결정 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406453B1 (ko) * 1999-10-27 2003-11-20 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 디스크 기억 장치 및 헤드 위치 결정 방법
US6738218B1 (en) 1999-10-27 2004-05-18 Hitachi, Ltd. Disk storage device and head positioning method

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Effective date: 20000216