JPH1196704A - 周波数特性導出方法及び装置、ノッチフィルタ設定方法及び装置、ノッチフィルタ調整方法、制御装置、並びにディスク記憶装置 - Google Patents

周波数特性導出方法及び装置、ノッチフィルタ設定方法及び装置、ノッチフィルタ調整方法、制御装置、並びにディスク記憶装置

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JPH1196704A
JPH1196704A JP9258442A JP25844297A JPH1196704A JP H1196704 A JPH1196704 A JP H1196704A JP 9258442 A JP9258442 A JP 9258442A JP 25844297 A JP25844297 A JP 25844297A JP H1196704 A JPH1196704 A JP H1196704A
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    • G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ハードディスク装置などに複数周波数の機械的
共振存在時も、最適なノッチフィルタ選択により安定な
フィードバック制御を実現する。 【解決手段】機械的共振周波数近傍に中心周波数をもつ
２種類の異なる任意のノッチフィルタを別々に位置決め
制御を行う装置の位置決めサーボ系に挿入し、測定した
２種類の開ループゲインの周波数特性から、ノッチフィ
ルタの中心周波数近傍以外の周波数特性と、該特性から
ノッチフィルタの特性を除いた開ループゲインの周波数
特性を計算で合成し、該周波数特性に仮のノッチフィル
タの周波数特性をかけ、仮のノッチフィルタ使用時の開
ループゲインの周波数特性を計算による推定周波数特性
と基準特性とを比較し、各周波数での最小距離を、仮定
したノッチフィルタ性能とし、着目周波数とする。中心
周波数が異なり、サーボ帯域周波数で同じ位相遅れのノ
ッチフィルタから、複数のノッチフィルタを選び設定す
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、機械的な共振の抑
制に関し、より詳しくは、ノッチフィルタを用いる、機
械的な共振の抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスク装置などのヘッドの位置
決め制御において、アクチュエータの機械的共振のう
ち、サーボ帯域周波数より高い数ｋHz程度の周波数に存
在するものは、そのピーク振幅が大きいために、ノッチ
フィルタなどで抑圧しなければ安定なサーボループが構
成できない。このノッチフィルタの特性は、固定の中心
周波数で、固定のＱのディジタル・フィルタやアナログ
・フィルタを用いるのが一般的である。ノッチフィルタ
の中心周波数はアクチュエータの共振周波数に選べばよ
いが、Ｑを小さ目に選んで、共振を抑圧できる周波数を
広くとると、ノッチフィルタの中心周波数より低い周波
数に存在するサーボ帯域周波数での位相遅れが大きくな
る。これではサーボループの位相余裕が減少し、制御性
能を劣化させるので、なるべく大きなＱで、中心周波数
が常に共振周波数に一致したノッチフィルタが望まし
い。しかし、アクチュエータの共振周波数には固体のば
らつきがある上に、温度で変化するので、ノッチフィル
タのＱは小さめに設定し、少々共振周波数がずれても共
振を抑圧できるようにマージンを持って設計されてい
る。そのため、アクチュエータを設計する上で、ばらつ
きや温度変化を小さくすることはもちろんであるが、共
振の大きさをなるべく小さく、かつその周波数を高くす
る必要がある。これは、ハードディスク装置のディスク
の枚数が増えると、アクチュエータの質量が増えるので
共振周波数が低下し、さらにディスクの回転数が高くな
ると、サーボ帯域が上昇するので、この問題はノッチフ
ィルタにとって不利な方向に進んでいる。
【０００３】そこで、ノッチフィルタの中心周波数を製
造時にアクチュエータの共振周波数に合わせ込む技術が
開発されている。その方法は大きく分けて２種類存在す
る。一つは、シーク動作終了直後のヘッド位置誤差信号
を利用する方法であり、もう一つは、ヘッドの位置決め
制御の開ループの伝達関数を利用する方法である。
【０００４】まずシーク動作終了直後のヘッド位置誤差
信号を利用する方法は、特開平１−２３５０８２号公報
に開示されている。この公報は、光ディスク装置のノッ
チフィルタの調整方法に関する発明で、機構系の共振周
波数と共振値を、サーボのゲインやノッチフィルタの中
心周波数をスイープさせて、ヘッドの位置ずれ信号が最
小になる点を求める方法である。この手法を現実に適用
する場合には問題が多い。すなわち、機構系の共振は唯
一とは限らず、いくつかの共振の影響が位置ずれ信号に
現れる。その時、位置ずれ信号が局所的に最小になる点
が例えば図１２のように複数現われる。それらの点のう
ちどれが最小になるかは装置の温度、機構の可動部の摩
擦などの状態によって左右される。さらに、本公報の図
２にある２次関数のようなはっきりした最小値が出ず
に、最小値の領域が平坦になって最小値の誤差が非常に
大きな周波数の誤差になる場合が多い。つまり、信頼で
きる共振周波数を検出するのは非常に困難である。ま
た、測定する際には、制御ループのゲインを変化させる
ために、制御系が不安定になりやすく、場合によっては
アクチュエータなどの機械要素にダメージを与えかねな
い。
【０００５】もう一方のヘッドの位置決め制御の開ルー
プの伝達関数を利用する方法もいくつか開発されてい
る。まず、特開平５−１０９２１７号公報は、磁気ディ
スク装置のノッチフィルタの調整方法に関する発明で、
VCMに、ある周波数の信号を注入し、その周波数をスイ
ープすることで、アクチュエータの伝達関数を測定し、
そのピークにノッチフィルタの中心周波数をセットする
ことを特徴としている。この手法を現実に適用する場合
には問題が多い。すなわち、機構系の共振は単一とは限
らず、図１３のＰ1とＰ2のように複数の共振が非常に近
い周波数に存在する場合がある。その時に伝達関数で見
た一方のピークにノッチフィルタをあわせこむと、他方
のピークが十分に押え込めないことになる。この公報で
は、段落番号００１７に「ゲインを下げたい周波数は一
点のみとしている。仮に複数のポイントの周波数におい
てフィルタ定数を調整する必要があるなら、測定周波数
範囲を変えて、同じ処理を繰り返せばよい。」と記述さ
れているのは、図１３のＰ3は別のフィルタで抑圧でき
ることを意味しており、Ｐ1とＰ2のように同じ測定範囲
に複数のピークがある場合には単一のノッチフィルタで
抑圧することができないことを示している。
【０００６】また、特開平５−３１３８５１号公報にお
いても、アクチュエータの伝達関数を利用する方法が述
べられている。この発明は特開平５−１０９２１７号公
報に酷似しており、請求項に「該取得した利得変化特性
が所定の特性からずれた波形の最大値と、該波形の最大
値の周波数と、該波形の幅とを検出し、このずれた波形
を打ち消す周波数特性を演算して前記ノッチフィルタの
定数を設定し直す。」とあるように、伝達関数のピーク
を検出し、それをノッチフィルタの中心周波数とし、そ
のＱは共振ピークの幅を用いている。複数のピークのあ
る場合の対処は公報の段落番号００２９に「ピークが一
つではないなど多岐に渡る場合があるが、一般論として
は、ノッチフィルタのF1とF2を算出して、この範囲内に
ある利得のピークを包括するようなダンピング・デプス
Gを決定すれば、解決する」と述べられている。しか
し、実際の周波数特性は公報の図３(B)のようなスムー
スな形にならないために、F1とF2の正確な検出が困難で
あるので、結果的にノッチフィルタのＱの精度が悪い。
また、ノッチフィルタの中心周波数は最大のピークの周
波数にセットされ、他方のピークはノッチフィルタの幅
を広げることで押え込むため、必要以上にノッチフィル
タのＱが必要以上に低めに設定されることにより、サー
ボループの位相余裕が減少して、制御特性が劣化する問
題がある。
【０００７】上記の公報においては、製造時のみならず
通常の動作時にもノッチフィルタの調整をすることを示
唆するものはあるが、装置の通常動作時に製造時と同じ
調整方法を用いると、調整に時間がかかり、装置の通常
動作を妨げる可能性がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アクチュエ
ータ等によって制御対象物の位置決め制御を行う装置
（例えばハードディスク装置など）に複数の周波数に機
械的共振が存在しても、一つの最適なノッチフィルタを
選択することによって安定なフィードバック制御を実現
することを目的とする。
【０００９】さらに、本発明は、位置決め制御を行う装
置に対しダメージを与えないような方法で、ノッチフィ
ルタを除く制御ループの周波数特性を導出することも目
的である。
【００１０】さらに、アクチュエータ等の共振周波数が
温度依存性などによって変化しても、その変化に対応し
てノッチフィルタを調整し、制御性能の低下のない制御
ループを構成することも目的である。
【００１１】また、位置決め制御装置の動作時に行うノ
ッチフィルタの調整が短時間で終了できるようにするこ
とにより、装置の通常の動作の妨げになりにくい方法を
提供することも目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】制御ループの周波数特性
を導出するために本発明では以下のような処理を行う。
すなわち、（Ａ）導出すべき周波数特性の最小周波数ｆ
minと周波数ｆ3（ｆmi n＜ｆ3）の間の周波数ｆ1を中心
周波数とする第１ノッチフィルタを含む制御装置の制御
ループの周波数特性を、導出すべき周波数特性の最大周
波数ｆmaxと前記周波数ｆ3（ｆmax＞ｆ3）の間について
導出するステップと、（Ｂ）第１ノッチフィルタの周波
数特性を用いて、第１ノッチフィルタを含む前記制御ル
ープの周波数特性から、第１ノッチフィルタを除く制御
ループの周波数特性の第１の部分を計算するステップ
と、（Ｃ）最大周波数ｆmaxと周波数ｆ3の間の周波数ｆ
2を中心周波数とする第２ノッチフィルタを含む制御ル
ープの周波数特性を、最小周波数ｆminと周波数ｆ3の間
について導出するステップと、（Ｄ）第２ノッチフィル
タの周波数特性を用いて、第２ノッチフィルタを含む制
御ループの周波数特性から、第２ノッチフィルタを除く
制御ループの周波数特性の第２の部分を計算するステッ
プと、（Ｅ）制御ループの周波数特性の第１の部分及び
第２の部分を合成するステップとを実施する。ここで、
実施の順番は、（Ｃ）（Ｄ）（Ａ）（Ｂ），（Ａ）
（Ｃ）（Ｂ）（Ｄ），（Ａ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｂ），
（Ｃ）（Ａ）（Ｂ）（Ｄ），（Ｃ）（Ａ）（Ｄ）（Ｂ）
でもよい。（Ａ）及び（Ｃ）を実施する方法は様々であ
るが、制御ループにおける制御対象の位置の誤差に関す
る信号を各周波数の信号に対して測定し、その測定値を
用いて計算する方法が一般的である。この方法により制
御対象の周波数特性を導出することにより、ループゲイ
ンが変更されず、常にノッチフィルタが挿入されている
ので、制御ループが不安定になりにくいという効果があ
る。
【００１３】以上の処理は、（Ａ）及び（Ｃ）の導出処
理の元となる信号（制御ループ内の信号、例えばヘッド
の位置誤差信号）の測定以外は、主に、制御ループを有
しているハードディスク・ドライブ等の位置決め制御装
置を調整する装置において実施されるが、位置決め制御
装置自ら実施することも可能である。また、以上の処理
の一部を位置決め制御装置で実施し、残りの部分を調整
装置で実施することも可能である。
【００１４】また、制御ループ中に設けられるノッチフ
ィルタの設定を行うために、本発明では以下のような処
理を実施する。すなわち、ノッチフィルタを除く制御ル
ープの周波数特性を導出するステップと、特定の周波数
を中心周波数とする第１ノッチフィルタの周波数特性と
ノッチフィルタを除く制御ループの周波数特性から第１
ノッチフィルタを含む制御ループの周波数特性を計算
し、第１ノッチフィルタを含む制御ループの周波数特性
と所定の基準周波数特性との距離のうち最小距離を検出
する検出ステップと、必要な周波数帯の中でノッチフィ
ルタの中心周波数を変化させ、検出ステップを実施する
ステップと、検出された複数の最小距離の中から最大値
を見出し、当該最大値を検出した際の第１ノッチフィル
タの中心周波数を、制御ループ中に設けられるノッチフ
ィルタに設定するステップとを実施する。ノッチフィル
タを除く制御ループの周波数特性を導出するステップ
は、先に述べた処理を実行してもよい。また、検出ステ
ップを実施する場合、中心周波数のみならず、サーボ帯
域周波数における位相遅れについても考慮してノッチフ
ィルタのパラメータを設定するとよい。すなわち、位相
遅れが一定であって且つ所定の中心周波数を実現できる
ようにノッチフィルタのパラメータを設定する。このよ
うに、サーボ帯域周波数における位相遅れが一定という
保証があれば、アクチュエータ等の共振周波数がずれて
も、制御性能を劣化させることなく、機械的な共振ピー
クを抑圧することができる。ノッチフィルタのパラメー
タについては予め計算しておき、検出ステップを実施す
るごとに、当該パラメータを読み出すようにすると、処
理が高速化される。
【００１５】上で述べた所定の基準周波数特性は、理想
とされる周波数特性であり、ノッチフィルタを含む制御
ループの周波数特性と基準周波数特性との距離の定義は
様々な態様が考えられる。また、このような処理は、主
に、位置決め制御装置を調整する装置にて実施するが、
これらの処理のうち一部又は全てについては位置決め制
御装置自身によって行うことが可能である。
【００１６】さらに、中心周波数が設定されたノッチフ
ィルタについて、当該ノッチフィルタを含む制御ループ
の周波数特性と所定の基準周波数特性との距離が最小で
ある周波数を計算するステップを実行するようにしても
よい。後に、位置決め制御装置が実施する可能性があ
る、通常動作時の中心周波数の調整において用いるデー
タを収集するためである。本発明の実施例では、中心周
波数より大きく且つ距離が最低である周波数と、中心周
波数より小さく且つ距離が最低である周波数が用いられ
る。
【００１７】位置決め制御装置が通常動作時にノッチフ
ィルタの調整を行うために、ノッチフィルタの中心周波
数より大きく且つ制御ループの周波数特性と所定の基準
周波数特性との距離が最小であった第１周波数におけ
る、制御ループの現在の特性と基準周波数特性との第１
距離を導出するステップと、ノッチフィルタの中心周波
数より小さく且つ制御ループの周波数特性と所定の基準
周波数特性との距離が最小であった第２周波数におけ
る、制御ループの現在の特性と基準周波数特性との第２
距離を導出するステップと、第１距離及び第２距離か
ら、ノッチフィルタの中心周波数をシフトさせるか判断
する判断ステップと実施する。このように、第１周波数
及び第２周波数における制御ループの現在の特性のみを
測定すれば、ノッチフィルタの中心周波数をシフトさせ
るか否か判断できるようになっているので、位置決め制
御装置の動作時に行う最適ノッチフィルタの探索が短時
間で終了し、装置の通常の動作の妨げになりにくい。
【００１８】また、判断ステップが、第１距離及び第２
距離の差を計算するステップと、当該差が所定のしきい
値を超えているか否か判断するステップとを含むように
することも考えられる。さらに、ノッチフィルタの中心
周波数をシフトさせる場合、第１距離と前記第２距離の
いずれが大きいかを判断するステップと、第１距離が大
きい場合、中心周波数を下げることによりノッチフィル
タを調整するステップと、第２距離が大きい場合、中心
周波数を上げることによりノッチフィルタを調整するス
テップとさらに実施するようにすることも考えられる。
【００１９】上でも述べたが、位置決め制御装置を調整
する装置は、位置決め制御装置における機能を最小限に
する場合、以下のような機能を有す。すなわち、位置決
め制御装置とのインタフェースとなるモジュールであっ
て、導出すべき周波数特性の最小周波数ｆminと周波数
ｆ3（ｆmin＜ｆ3）の間の周波数ｆ1を中心周波数とする
第１ノッチフィルタを制御ループに設けた場合の、導出
すべき周波数特性の最大周波数ｆmaxと周波数ｆ3（ｆ
max＞ｆ3）の間の周波数における、制御ループ中の第１
信号（例えば制御対象物の位置の誤差に関する信号）
と、最大周波数ｆma xと周波数ｆ3の間の周波数ｆ2を中
心周波数とする第２ノッチフィルタを制御ループに設け
た場合の、最小周波数ｆminと前記周波数ｆ3の間の周波
数における、制御ループ中の第２信号（例えば制御対象
物の位置の誤差に関する信号）とを位置決め制御装置か
ら受信するモジュールを含む。また、第１信号を用いて
第１ノッチフィルタを含む制御ループの周波数特性を計
算し、第２信号を用いて第２ノッチフィルタを含む制御
ループの周波数特性を計算するモジュールと、第１ノッ
チフィルタの周波数特性を用いて、第１ノッチフィルタ
を含む制御ループの周波数特性から、第１ノッチフィル
タを除く制御ループの周波数特性の第１の部分を計算
し、第２ノッチフィルタの周波数特性を用いて、第２ノ
ッチフィルタを含む制御ループの周波数特性から、第２
ノッチフィルタを除く制御ループの周波数特性の第２の
部分を計算し、ノッチフィルタを除く制御ループの周波
数特性の第１の部分及び第２の部分を合成するモジュー
ルとを含む。
【００２０】このような位置決め制御装置を調整する装
置が存在する際に、位置決め制御装置は、導出すべき周
波数特性の最小周波数ｆminと周波数ｆ3（ｆmin＜ｆ3）
の間の周波数ｆ1が中心周波数として設定されたノッチ
フィルタと、導出すべき周波数特性の最大周波数ｆmax
と周波数ｆ3（ｆmax＞ｆ3）の間の周波数の第１信号
を、ノッチフィルタを含む制御ループに注入し、第１信
号に対応する、制御ループ中の第２信号（例えば制御対
象物の位置の誤差に関する信号）の値を記憶するモジュ
ールとを有し、ノッチフィルタに、最大周波数ｆmaxと
周波数ｆ3の間の周波数ｆ2が中心周波数として設定され
た場合、先に述べたモジュールは、最小周波数ｆminと
周波数ｆ3の間の周波数の第３信号を、周波数ｆ2が中心
周波数として設定されたノッチフィルタを含む制御ルー
プに注入し、第３信号に対応する、制御ループ中の第４
信号（例えば制御対象物の位置の誤差に関する信号）の
値を記憶する。この位置決め制御装置は、他の機能を含
む事が可能である。
【００２１】本発明は他の発明と異なり、伝達関数のピ
ークの周波数は直接測定せずに、伝達関数の形をもと
に、開ループゲインの不要なピークが低くなるように最
適なノッチフィルタを選択する。よって、複数の機械的
共振のピークが重なりあったり、ピークの形状がスムー
スでない場合などの、機械的共振の形態に影響されにく
い方法を実現することができる。以下、典型例としてハ
ードディスクドライブの場合を述べるが、アクチュエー
タやモーターを用いて位置決め制御を行うロボット、走
査型顕微鏡、光ディスクドライブなども機械的な共振が
制御ループ内に存在し且つ影響を与えるので、本発明を
応用することが可能である。
【００２２】先に述べた処理のステップは、コンピュー
タ・プログラム（マイクロコードを含む）の形態にて実
施される場合もある。さらに、電子回路の形態で実施さ
れる場合もある。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１に本発明の位置決め制御装置
であるＨＤＤ１とその調整装置であるファンクション・
テスタ３を示す。ＨＤＤ１は、コンピュータ本体やテス
タ３と接続するためのバス・インターフェース１７を有
している。このインターフェースはＩＤＥやＳＣＳＩイ
ンターフェース等が用いられるが、これに限定されるも
のではない。このバス・インターフェース１７は、ＨＤ
Ｄ１全体のためのＣＰＵであるドライブＣＰＵ１３に接
続されている。また、このドライブＣＰＵ１３はメモリ
１５及びサーボ・プロセッサ９に接続されている。この
サーボ・プロセッサ９は、メモリ１１に接続されてい
る。なお、このサーボ・プロセッサ９は、アクチュエー
タ７に信号を送り、ヘッド５から位置誤差信号を受け取
るようになっている。なお、サーボ・プロセッサ９は、
サーボ・コントローラとノッチフィルタの両方を含んで
いる。すなわち、図２に示すように、制御ループとして
は、サーボ・コントローラ、ノッチフィルタ及びアクチ
ュエータが直列に接続されている形態になる。この制御
ループで、アクチュエータの出力としてフィードバック
されるのは位置誤差信号Ｐes（ｔ）である。なお、基準
位置からの入力と位置誤差信号−Ｐes（ｔ）を加算した
ものがＵ（ｔ）であり、後に用いられる。
【００２４】テスタ３は、ＨＤＤ１７のインターフェー
スに合わせてバス・インターフェース１９を有してい
る。このバス・インターフェース１９はＣＰＵ２１に接
続しており、このＣＰＵ２１はメモリ２３に接続されて
いる。
【００２５】アクチュエータ等によって位置決め制御を
行う装置においては図２に示すようなノッチフィルタを
制御ループ内に挿入し、アクチュエータの機械的共振に
よる制御性能の劣化を防ぐのが一般的である。機械的共
振のピークが存在すると、制御ループのゲイン余裕が低
下するだけでなく、位置誤差信号の中に、微小な振動成
分が残留し制御性能が劣化する。ノッチフィルタはその
共振のピークを押え込むので、ゲイン余裕が増えるが、
図３に示すようにノッチフィルタの位相特性から、制御
帯域周波数における位相が遅れ、位相余裕が減少する問
題がある（図４参照）。図４では、ノッチフィルタのな
い実線よりノッチフィルタのある点線の位相特性がｆbw
で低下していることが分かる。
【００２６】そこで、制御帯域周波数ｆbw（例えば５０
０Ｈｚ）での位相遅れが一定 （例えば５度）になるよ
うなノッチフィルタを予め計算で求めておく。例えば、
抑圧したい機械的な共振が存在する周波数の近傍（例え
ば＋／−５００Ｈｚ程度）で周波数 （例えば３０Ｈ
ｚ）ごとに中心周波数△ｆの異なるノッチフィルタの係
数を求めておく。そして、表としてテスタ３のメモリ２
３に記憶しておく（図５ステップ１０２）。但し、ＨＤ
Ｄ１のメモリ１１に記憶しておいてもよい。図６はノッ
チフィルタの一例で、一つのフィルタに五個の係数
ａ1，ａ2，ｂ0，ｂ1，ｂ2が必要である。
【００２７】そして、テスタ３のＣＰＵはメモリ２３内
のノッチフィルタの表の中から中心周波数ｆ01とｆ02の
２つのノッチフィルタを選択し、そのうちのｆ01のノッ
チフィルタの係数をバス・インターフェース１９及び１
７、ドライブＣＰＵ１３を介してノッチフィルタに設定
する（ステップ１０４）。なお、ｆ01＜ｆ02とする。メ
モリ１１にノッチフィルタの係数が予め記憶されている
場合には、周波数ｆ01のみを指定すればよい。次にドラ
イブＣＰＵ１３は、ｆmaxからｆ03（ｆmin＜ｆ03＜ｆ
maxであって、ｆmin＜ｆ01＜ｆ03）の間の所定の間隔の
周波数ごとに、Ｒef(t)＝ａr sin(2πft)の波形をメモ
リ１５上に展開し、その波形をクロックごとに読み出し
て、サーボ・プロセッサ９に注入する（ステップ１０
６）。この注入される信号は図２における基準位置に加
えられることになる。
【００２８】そして、ｆmaxからｆ03の各周波数につい
て、信号の注入と同時に検出され且つサーボ・プロセッ
サ９の入力となる位置誤差信号Ｐes(t)の値をメモリ１
１又はメモリ１５に格納する（ステップ１０８）。も
し、ＨＤＤ１内の構成を最小限度にするのであれば、格
納した位置誤差信号Ｐes(t)をテスタ３に送信する（ス
テップ１１０）。もし、この後の処理もＨＤＤ１内で実
施する場合には、テスタ３に送信する必要はない。
【００２９】さらに、テスタ３のＣＰＵ２１は、ノッチ
フィルタにｆ02のノッチフィルタの係数をバス・インタ
ーフェース１９及び１７、ドライブＣＰＵ１３を介して
ノッチフィルタに設定する（ステップ１１２）。上と同
じく、メモリ１１にノッチフィルタの係数が予め記憶さ
れている場合には、周波数ｆ02のみを指定すればよい。
次に、ドライブＣＰＵ１３は、ｆminからｆ03（ｆ03＜
ｆ02＜ｆmax）の間の所定の間隔の周波数ごとに、Ｒ
ef(t)＝ａr sin(2πft)の波形をメモリ１５上に展開
し、その波形をクロックごとに読み出して、サーボ・プ
ロセッサ９に注入する（ステップ１１４）。
【００３０】そして、ｆminからｆ03の各周波数につい
て、信号の入力と同時に検出され且つサーボ・プロセッ
サ９の入力となる位置誤差信号Ｐes(t)の値をメモリ１
１又はメモリ１５に格納する（ステップ１１６）。も
し、ＨＤＤ１内の構成を最小限度にするのであれば、格
納した位置誤差信号Ｐes(t)をテスタ３に送信する（ス
テップ１１８）。もし、この後の処理もＨＤＤ１内で実
施する場合には、テスタ３に送信する必要はない。
【００３１】テスタ３に位置誤差信号Ｐes(t)の値が送
信された場合には、テスタ３はそれを受信する（図７，
ステップ１２４）。送信しない場合にはこのステップは
不要である。テスタ３のＣＰＵ２１は、以下の数式を基
に、ｆ01が中心周波数であるノッチフィルタを含む制御
ループの開ループ伝達関数を計算する。
【数１】 なお、ｆmaxからｆ03の各周波数について数１の計算を
行うことにより、ｆmaxからｆ03の間のノッチフィルタ
を含む制御ループの周波数特性が得られたことになる。
【００３２】同じようにして、ＣＰＵ２１は、ｆ02が中
心周波数であるノッチフィルタを含む制御ループの開ル
ープ伝達関数を数１を用いて計算する。ｆminからｆ03
の各周波数について数１の計算を行うことにより（結果
はＴopen2(t)とする）、ｆmi nからｆ03の間のノッチフ
ィルタを含む制御ループの周波数特性が得られたことに
なる（ステップ１２６）。
【００３３】ところで、Ｔopen1(t)を求める方法は他に
もある。例えば、先に説明したＵ(t)を用いて、以下の
ような計算を実施すればよい。
【数２】 さらに、信号注入の位置を変えて、例えばアクチュエー
タの駆動信号の入力の位置にする方法等が考えられる。
【００３４】また、このステップ１２６の処理をドライ
ブＣＰＵ１３又はサーボ・プロセッサ９が実施し、Ｔ
open1(t)及びＴopen2(t)をテスタ３に送信するようもで
きる。
【００３５】次に、ｆ01を中心周波数とするノッチフィ
ルタの周波数特性を計算する。これは、メモリ２３に格
納されているｆ01を中心周波数とする場合のノッチフィ
ルタの係数から求められる。なお、ｆ02を中心周波数と
するノッチフィルタの周波数特性も同様にして求められ
る。計算は、以下のようなものである。
【数３】 なお、Ｔsは、サンプリング周期を示す。また、ｆ02を
中心周波数とするノッチフィルタの周波数特性はＧ
notch2(f)となる。
【００３６】そして、Ｔ1(f)＝Ｔopen1(f)／Ｇ
notch1(f)を計算し、ノッチフィルタを除く制御ループ
の周波数特性の第１の部分を求める。同じくＴ2(f)＝Ｔ
open2(f)／Ｇnotch2(f)を計算し、ノッチフィルタを除
く制御ループの周波数特性の第２の部分を求める（ステ
ップ１２８）。このノッチフィルタを除く制御ループの
周波数特性の第１の部分及び第２の部分を連結すると、
ｆminからｆmaxの伝達関数Ｔ(f)が合成できる（ステッ
プ１３０）。
【００３７】ステップ１２８及びステップ１３０につい
てもＨＤＤ１内のドライブＣＰＵ１３において実施して
もよいし、サーボ・プロセッサ９で実施してもよい。
【００３８】以上でノッチフィルタ以外のアクチュエー
タ及びサーボ・コントローラに関する伝達関数が求めら
れる。このように、伝達関数を導出する際には、ループ
ゲインが変更されず、常にノッチフィルタが挿入されて
いるので、位置決め制御装置の制御ループが不安定にな
りにくいという効果がある。
【００３９】次に、テスタ３による最適ノッチフィルタ
の設定処理について説明する。最初にｎ＝１としてｎを
初期化する（図８，ステップ１４２）。そして、ｎがｍ
になるまで、ステップ１４６乃至ステップ１５０を繰り
返す（ステップ１４４）。このｍは、△ｆずつずれた中
心周波数ｆnのノッチフィルタの係数がｍセット存在す
ることを意味する。そして、ｆnを中心周波数とするノ
ッチフィルタの係数をメモリ２３から読み出し、数３と
同様な計算によりＧfn(f)を計算し、Ｔfn＝Ｔ(f)Ｇ
fn(f)によって、中心周波数ｆnであるノッチフィルタを
含む制御ループの開ループゲインの周波数特性を計算す
る（ステップ１４６）。一方、予め決められた基準周波
数特性Ｔref(f)とＴfnを比較し、それらの距離が最小と
なる距離をメモリ２３に格納する（ステップ１４８）。
距離は、ここではＤfn(f)＝Ｔfn／Ｔr ef(f)と定義す
る。この最小となる距離をＤmin(ｆn）とし、これを格
納する。そして、ｎを１インクメントしてステップ１４
４に戻る。これにより、ｎ＝１からｍのＤmin(ｆn）が
求められる。なお、基準周波数特性Ｔref(f)は、周波数
が増加するとゲインが直線的に下がるような特性であ
り、開ループゲインの望ましい形を規定する。例えば、
ｌｏｇ（Ｔref(f)）＝ｃ1ｌｏｇ（ｆ）＋ｃ0（ｃ0及び
ｃ1は定数で、ｃ1＜０）のような関数になる。
【００４０】図９に基準周波数とＴref(f)、Ｔ(f)の関
係を示す。周波数の上昇につれて直線的に減少する線は
Ｔref(f)であり、点線は、ノッチフィルタなしの開ルー
プゲインであるＴ(f)、実線はノッチフィルタありの開
ループゲインであるＴfn(f)である。この図で、Ｄfn(f)
が本実施例における距離である。
【００４１】全てのｎについてＤminを計算した場合に
は、そのうちの最大のものを検出する（ステップ１５
２）。これが、最も性能がよいノッチフィルタである。
よって、最大のＤminのｆnを見出し（ステップ１５
６）、このｆnを中心周波数としてノッチフィルタに設
定する（ステップ１５６）。設定は、メモリ２３に格納
された周波数ｆnのノッチフィルタの係数をバス・イン
ターフェース１９を介してＨＤＤ１に送信する。メモリ
１１がノッチフィルタの係数の表を格納している場合に
はｆnを指定するだけでよい。最終的には、サーボ・プ
ロセッサ９内のノッチフィルタに係数がセットされ、メ
モリ１１も記憶する。ここまでで、ＨＤＤ１の初期状態
におけるノッチフィルタの設定は終了する。しかし、Ｈ
ＤＤ１が通常動作中にノッチフィルタの調整を実施する
場合には、以下の処理を行っておく。
【００４２】すなわち、ノッチフィルタの中心周波数が
ｆnである時の周波数特性Ｔfn(f)と基準周波数特性Ｔ
ref(f)の距離が、ｆn以下で最小となる周波数ｆ1-minと
ｆn以上で最小となる周波数ｆ2-minを計算する。これ
は、図１０に示したような関係になる。Ｔfn(f)はｆnで
大きく落ち込むので、ノッチフィルタなしの周波数特性
Ｔ(f)がどのような特性を有していても、ｆnの左右には
基準周波数Ｔref(f)に最も近い周波数が１つずつ存在す
る。その周波数ｆ1-min及びｆ2-minを検出し、ＨＤＤ１
内の不揮発性のメモリに記憶しておく。この周波数を用
いて、通常動作時にノッチフィルタの調整を実施する。
なお、ノッチフィルタの調整を行う場合には、メモリ１
１には、メモリ２３に格納されているような、ノッチフ
ィルタの表を保持しておかなければならない。よって、
メモリ１１は不揮発性のメモリとして、それらのデータ
を保持するようにすることも考えられる。
【００４３】次に、ＨＤＤ１が通常動作中にノッチフィ
ルタを調整する際の処理について説明する。以下の処理
はすべて、ＨＤＤ１単独の処理である。ＨＤＤ１がデー
タのアクセスを行っていない時に、ノッチフィルタ調整
命令が発せられる（図１１ステップ１７２）。そうする
と、図２に示した制御ループの基準位置に注入するた
め、ドライブＣＰＵ１３がＲref(t)＝ａr sin(2πf
1-mint)をメモリに展開し、クロックごとに読み出して
サーボ・プロセッサ９に出力する（ステップ１７４）。
同時に検出されるヘッドの位置誤差信号Ｐes1(t) をメ
モリ１５に記憶する（ステップ１７６）。同様に、ドラ
イブＣＰＵ１３がＲref(t)＝ａr sin(2πf2-mi nt)をメ
モリに展開し、クロックごとに読み出してサーボ・プロ
セッサ９に出力する（ステップ１７８）。同時に検出さ
れるヘッドの位置誤差信号Ｐes2(t) をメモリ１５に記
憶する（ステップ１８０）。
【００４４】ある程度の長さのデータが得られたら、前
述の方法によって数１を用いて開ループ伝達関数Ｔopen
(ｆ1-min)を求め、基準周波数特性Ｔref(f)からの距離
Ｄ(ｆ1-min)を計算で求める。さらに、数１を用いて開
ループ伝達関数Ｔopen(ｆ2-min)を求め、基準周波数特
性Ｔref(f)からの距離Ｄ(ｆ2-min)を計算で求める（ス
テップ１８２及び１８４）。そして、｜Ｄ(ｆ1-min)−
Ｄ(ｆ2-min)｜＜Ｄth（Ｄthは所定のしきい値）かどう
か判断される（ステップ１８６）。もしそうであれば、
現在のノッチフィルタは、ほぼ最適であるので何もせず
に処理を終了する（ステップ１９４）。一方、そうでな
い場合には、さらに、Ｄ(ｆ1-min)＞Ｄ(ｆ2-mi n)である
か否か判断する（ステップ１８８）。もし、そうである
ならば、機械的共振の周波数が低くなったとみなせるの
で、ノッチフィルタの中心周波数が△ｆだけ低いものの
係数をメモリ１１から読み出し、ノッチフィルタに設定
する（ステップ１９２）。そうでないならば、機械的共
振の周波数が高くなったとみなせるので、ノッチフィル
タの中心周波数が△ｆだけ高いものの係数をメモリ１１
にから読み出し、ノッチフィルタに設定する（ステップ
１９０）。
【００４５】以上でノッチフィルタの調整は終了する。
但し、単一の正弦波を注入する以外に、二つの周波数成
分をもつ信号を注入する方法もありうる。例えば、Ｒ
ref(t)＝ａr sin(2πf1-mint)＋ａr sin(2πf2-mint)
の信号を注入し、 以下の計算を実施することにより、
Ｔopen(ｆ1-min)及びＴopen(ｆ2-min)を計算することが
できる。
【数４】
【数５】
【数６】
【数７】
【００４６】これによって、温度変化などの影響でアク
チュエータの共振周波数がずれても常に最適なノッチフ
ィルタを設定することができる。また、計算は二つの周
波数における伝達関数を大小比較するだけなので、計算
量が少なくてすみ、ＨＤＤの回路やプログラムを複雑に
することがなく、計算に時間がかからないので、ＨＤＤ
の通常の動作を妨げない。
【００４７】以上本発明の一実施例を述べたが、様々な
変形が可能である。例えば、上で述べた処理は、その結
果が変わらない限りにおいて順番の入れ替えが可能であ
る。例えば、図５では、ｆ01の処理を最初に行っている
が、ｆ02の処理を最初に行うようにすることも可能であ
る。さらに、図５では、位置誤差信号を送信することに
しているため、ｆ01に関する位置誤差信号の値を格納し
た後に、直ぐにｆ02に関する位置誤差信号の値を格納す
るようになっているが、中心周波数ｆ01のノッチフィル
タを含む制御ループの周波数特性の計算までを最初に行
い、その後にｆ02に関する処理を実施するようにしても
よい。さらに、ノッチフィルタを除く制御ループの周波
数特性の計算までを最初に行い、その後にｆ02に関する
処理を実施するようにすることも可能である。
【００４８】また、図１１では、最初にｆ1-minに関す
る処理を実施することにしているが、ｆ2-minに関する
処理を最初に実施するようにすることも可能である。さ
らに、ｆ1-min及びｆ2-minに関する位置誤差信号の値を
格納するようにしているが、ｆ1-minについてステップ
１８２又は１８４までの処理を実施してから、ｆ2-min
についてステップ１８２又は１８４までの処理を実施す
るようにすることも可能である。
【００４９】また図１における機能ブロック図は一例で
あって、位置決め制御装置が何であるかによって、その
構成は異なる可能性がある。当然、ＣＰＵの数や位置、
メモリの構成等も異なってくる。位置決め制御装置を調
整する装置における機能は、位置決め制御装置内に含め
られるものが多く、位置決め制御装置自ら全ての設定及
び調整を実施するようにすることも可能である。
【００５０】
【効果】アクチュエータ等によって制御対象物の位置決
め制御を行う装置に複数の周波数に機械的共振が存在し
ても、一つの最適なノッチフィルタを選択することによ
って安定なフィードバック制御を実現することができ
た。
【００５１】位置決め制御を行う装置に対しダメージを
与えないような方法で、ノッチフィルタを除く制御ルー
プの周波数特性を導出することもできた。
【００５２】さらに、アクチュエータ等の共振周波数が
温度依存性などによって変化しても、その変化に対応し
てノッチフィルタを調整し、制御性能の低下のない制御
ループを構成することもできた。
【００５３】また、位置決め制御装置の動作時に行うノ
ッチフィルタの調整が短時間で終了できるようにするこ
とにより、装置の通常の動作の妨げになりにくい方法を
提供することもできた。
【００５４】上記の目的を達成するために必要な機能を
備えた位置決め制御装置を提供することもできた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の機能ブロック図である。
【図２】制御ループの例を示す図である。
【図３】ノッチフィルタの周波数特性を表す図である。
【図４】ノッチフィルタを含む制御ループの周波数特性
を表す図である。
【図５】主に位置決め制御装置の処理フローを表す図で
ある。
【図６】ノッチフィルタの回路例である。
【図７】主に位置決め制御装置を調整する装置の処理フ
ローを表す図である。
【図８】最適ノッチフィルタの設定のための処理フロー
を表す図である。
【図９】基準周波数特性Ｔrefとｆfnを中心周波数とす
るノッチフィルタを含む制御ループの周波数特性Ｔfnの
関係を表す図である。
【図１０】ｆ1-min及びｆ2-minを説明するための図であ
る。
【図１１】通常動作時におけるノッチフィルタの調整の
ための処理フローを表す図である。
【図１２】従来技術の欠点を説明するための図である。
【図１３】従来技術の欠点を説明するための図である。
【符号の説明】
１ ＨＤＤ ３ テスタ ５ ヘッド ７ アクチュエータ ９ サーボ・プロセッサ １１，１５，２３ メモリ １３ ドライブＣＰＵ １７，１９ バス・インターフェース ２１ ＣＰＵ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年６月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】ハードディスク装置などのヘッドの位置
決め制御において、アクチュエータの機械的共振のう
ち、サーボ帯域周波数より高い数ｋHz程度の周波数に存
在するものは、そのピーク振幅が大きいために、ノッチ
フィルタなどで抑圧しなければ安定なサーボループが構
成できない。このノッチフィルタの特性は、固定の中心
周波数で、固定のＱのディジタル・フィルタやアナログ
・フィルタを用いるのが一般的である。ノッチフィルタ
の中心周波数にアクチュエータの共振周波数を選べばよ
いが、Ｑを小さ目に選んで、共振を抑圧できる周波数を
広くとると、ノッチフィルタの中心周波数より低い周波
数に存在するサーボ帯域周波数での位相遅れが大きくな
る。これではサーボループの位相余裕が減少し、制御性
能を劣化させるので、なるべく大きなＱで、中心周波数
が常に共振周波数に一致したノッチフィルタが望まし
い。しかし、アクチュエータの共振周波数には固体のば
らつきがある上に、温度で変化するので、ノッチフィル
タのＱは小さめに設定し、少々共振周波数がずれても共
振を抑圧できるようにマージンを持って設計されてい
る。そのため、アクチュエータを設計する上で、ばらつ
きや温度変化を小さくすることはもちろんであるが、共
振の大きさをなるべく小さく、かつその周波数を高くす
る必要がある。しかし、ハードディスク装置のディスク
の枚数が増えると、アクチュエータの質量が増えるので
共振周波数が低下し、さらにディスクの回転数が高くな
ると、サーボ帯域が上昇するので、この問題はノッチフ
ィルタにとって不利な方向に進んでいる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】まずシーク動作終了直後のヘッド位置誤差
信号を利用する方法は、特開平１−２３５０８２号公報
に開示されている。この公報は、光ディスク装置のノッ
チフィルタの調整方法に関する発明で、機構系の共振周
波数と共振値を得るために、サーボのゲインやノッチフ
ィルタの中心周波数をスイープさせて、ヘッドの位置ず
れ信号が最小になる点を求める方法である。この手法を
現実に適用する場合には問題が多い。すなわち、機構系
の共振は唯一とは限らず、いくつかの共振の影響が位置
ずれ信号に現れる。その時、位置ずれ信号が局所的に最
小になる点が例えば図１２のように複数現われる。それ
らの点のうちどれが最小になるかは装置の温度、機構の
可動部の摩擦などの状態によって左右される。さらに、
本公報の図２にある２次関数のようなはっきりした最小
値が出ずに、最小値の領域が平坦になって最小値の誤差
が非常に大きな周波数の誤差になる場合が多い。つま
り、信頼できる共振周波数を検出するのは非常に困難で
ある。また、測定する際には、制御ループのゲインを変
化させるために、制御系が不安定になりやすく、場合に
よってはアクチュエータなどの機械要素にダメージを与
えかねない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】また、特開平５−３１３７５１号公報にお
いても、アクチュエータの伝達関数を利用する方法が述
べられている。この発明は特開平５−１０９２１７号公
報に酷似しており、請求項に「該取得した利得変化特性
が所定の特性からずれた波形の最大値と、該波形の最大
値の周波数と、該波形の幅とを検出し、このずれた波形
を打ち消す周波数特性を演算して前記ノッチフィルタの
定数を設定し直す。」とあるように、伝達関数のピーク
を検出し、それをノッチフィルタの中心周波数とし、そ
のＱは共振ピークの幅を用いている。複数のピークのあ
る場合の対処は公報の段落番号００２９に「ピークが一
つではないなど多岐に渡る場合があるが、一般論として
は、ノッチフィルタのF1とF2を算出して、この範囲内に
ある利得のピークを包括するようなダンピング・デプス
Gを決定すれば、解決する」と述べられている。しか
し、実際の周波数特性は公報の図３(B)のようなスムー
スな形にならないために、F1とF2の正確な検出が困難で
あるので、結果的にノッチフィルタのＱの精度が悪い。
また、ノッチフィルタの中心周波数は最大のピークの周
波数にセットされ、他方のピークはノッチフィルタの幅
を広げることで押え込むため、ノッチフィルタのＱが必
要以上に低めに設定されることにより、サーボループの
位相余裕が減少して、制御特性が劣化する問題がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】次に、ｆ01を中心周波数とするノッチフィ
ルタの周波数特性を計算する。これは、メモリ２３に格
納されているｆ01を中心周波数とする場合のノッチフィ
ルタの係数から求められる。なお、ｆ02を中心周波数と
するノッチフィルタの周波数特性も同様にして求められ
る。計算は、以下のようなものである。
【数３】 なお、Ｔsは、サンプリング周期を示す。また、ｆ02を
中心周波数とするノッチフィルタの周波数特性はＧ
notch2(f)となる。
フロントページの続き (72)発明者 各務 直行 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 時園 晃 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】制御ループの周波数特性を導出する方法で
    あって、 導出すべき周波数特性の最小周波数ｆminと周波数ｆ
    3（ｆmin＜ｆ3）の間の周波数ｆ1を中心周波数とする第
    １ノッチフィルタを含む前記制御ループの周波数特性
    を、導出すべき周波数特性の最大周波数ｆmaxと前記周
    波数ｆ3（ｆmax＞ｆ3）の間について導出するステップ
    と、 前記第１ノッチフィルタの周波数特性を用いて、前記第
    １ノッチフィルタを含む前記制御ループの周波数特性か
    ら、前記第１ノッチフィルタを除く前記制御ループの周
    波数特性の第１の部分を計算するステップと、 前記最大周波数ｆmaxと前記周波数ｆ3の間の周波数ｆ2
    を中心周波数とする第２ノッチフィルタを含む前記制御
    ループの周波数特性を、前記最小周波数ｆminと前記周
    波数ｆ3の間について導出するステップと、 前記第２ノッチフィルタの周波数特性を用いて、前記第
    ２ノッチフィルタを含む前記制御ループの周波数特性か
    ら、前記第２ノッチフィルタを除く前記制御ループの周
    波数特性の第２の部分を計算するステップと、 前記制御ループの周波数特性の第１の部分及び第２の部
    分を合成するステップと、 を含む周波数特性導出方法。
  2. 【請求項２】制御ループ中に設けられるノッチフィルタ
    の設定を行う方法であって、 前記ノッチフィルタを除く前記制御ループの周波数特性
    を導出する導出ステップと、 特定の周波数を中心周波数とする第１ノッチフィルタの
    周波数特性と前記ノッチフィルタを除く前記制御ループ
    の周波数特性から前記第１ノッチフィルタを含む前記制
    御ループの周波数特性を計算し、前記第１ノッチフィル
    タを含む前記制御ループの周波数特性と所定の基準周波
    数特性との距離のうち最小距離を検出する検出ステップ
    と、 必要な周波数帯の中で前記第１ノッチフィルタの中心周
    波数を変化させ、前記検出ステップを実施するステップ
    と、 検出された複数の前記最小距離の中から最大値を見出
    し、当該最大値を検出した際の第１ノッチフィルタの中
    心周波数を、前記制御ループ中に設けられるノッチフィ
    ルタに設定するステップと、 を含むノッチフィルタ設定方法。
  3. 【請求項３】前記導出ステップが、 導出すべき周波数特性の最小周波数ｆminと周波数ｆ
    3（ｆmin＜ｆ3）の間の周波数ｆ1を中心周波数とする第
    ２ノッチフィルタを含む前記制御ループの周波数特性
    を、導出すべき周波数特性の最大周波数ｆmaxと前記周
    波数ｆ3（ｆmax＞ｆ3）の間について導出するステップ
    と、 前記第２ノッチフィルタの周波数特性を用いて、前記第
    ２ノッチフィルタを含む前記制御ループの周波数特性か
    ら、前記第２ノッチフィルタを除く前記制御ループの周
    波数特性の第１の部分を計算するステップと、 前記最大周波数ｆmaxと前記周波数ｆ3の間の周波数ｆ2
    を中心周波数とする第３ノッチフィルタを含む前記制御
    ループの周波数特性を、前記最小周波数ｆminと前記周
    波数ｆ3の間について導出するステップと、 前記第３ノッチフィルタの周波数特性を用いて、前記第
    ３ノッチフィルタを含む前記制御ループの周波数特性か
    ら、前記第３ノッチフィルタを除く前記制御ループの周
    波数特性の第２の部分を計算するステップと、 前記制御ループの周波数特性の第１の部分及び第２の部
    分を合成するステップと、 を含む請求項２記載のノッチフィルタ設定方法。
  4. 【請求項４】中心周波数が設定されたノッチフィルタに
    ついて、当該ノッチフィルタを含む前記制御ループの周
    波数特性と所定の基準周波数特性との距離が最小である
    周波数を計算するステップをさらに含む請求項２記載の
    ノッチフィルタ設定方法。
  5. 【請求項５】ノッチフィルタを含む制御ループが安定的
    に動作するように前記ノッチフィルタの設定を調整する
    方法であって、 前記ノッチフィルタの中心周波数より大きく且つ前記制
    御ループの周波数特性と所定の基準周波数特性との距離
    が最小であった第１周波数における、前記制御ループの
    現在の特性と前記基準周波数特性との第１距離を導出す
    るステップと、 前記ノッチフィルタの中心周波数より小さく且つ前記制
    御ループの周波数特性と所定の基準周波数特性との距離
    が最小であった第２周波数における、前記制御ループの
    現在の特性と前記基準周波数特性との第２距離を導出す
    るステップと、 前記第１距離及び第２距離から、前記ノッチフィルタの
    中心周波数をシフトさせるか判断する判断ステップとを
    含むノッチフィルタ調整方法。
  6. 【請求項６】前記判断ステップが、 前記第１距離及び第２距離の差を計算するステップと、 当該差が所定のしきい値を超えているか否か判断するス
    テップとを含む請求項５記載のノッチフィルタ調整方
    法。
  7. 【請求項７】前記ノッチフィルタの中心周波数をシフト
    させる場合、前記第１距離と前記第２距離のいずれが大
    きいかを判断するステップと、 前記第１距離が大きい場合、前記中心周波数を下げるこ
    とにより前記ノッチフィルタを調整するステップと、 前記第２距離が大きい場合、前記中心周波数を上げるこ
    とにより前記ノッチフィルタを調整するステップとをさ
    らに含む請求項５記載のノッチフィルタ調整方法。
  8. 【請求項８】制御装置における制御ループの周波数特性
    を導出する装置であって、 導出すべき周波数特性の最小周波数ｆminと周波数ｆ
    3（ｆmin＜ｆ3）の間の周波数ｆ1を中心周波数とする第
    １ノッチフィルタを前記制御ループに設けた場合の、導
    出すべき周波数特性の最大周波数ｆmaxと前記周波数ｆ3
    （ｆmax＞ｆ3）の間の周波数における、前記制御ループ
    中の第１信号と、前記最大周波数ｆmaxと前記周波数ｆ3
    の間の周波数ｆ2を中心周波数とする第２ノッチフィル
    タを前記制御ループに設けた場合の、前記最小周波数ｆ
    minと前記周波数ｆ3の間の周波数における、前記制御ル
    ープ中の第２信号とを前記制御装置から受信するモジュ
    ールと、 前記第１信号を用いて前記第１ノッチフィルタを含む前
    記制御ループの周波数特性を計算し、前記第２信号を用
    いて前記第２ノッチフィルタを含む前記制御ループの周
    波数特性を計算するモジュールと、 前記第１ノッチフィルタの周波数特性を用いて、前記第
    １ノッチフィルタを含む前記制御ループの周波数特性か
    ら、前記第１ノッチフィルタを除く前記制御ループの周
    波数特性の第１の部分を計算し、前記第２ノッチフィル
    タの周波数特性を用いて、前記第２ノッチフィルタを含
    む前記制御ループの周波数特性から、前記第２ノッチフ
    ィルタを除く前記制御ループの周波数特性の第２の部分
    を計算し、前記制御ループの周波数特性の第１の部分及
    び第２の部分を合成するモジュールと、 を有する周波数特性導出装置。
  9. 【請求項９】導出すべき周波数特性の最小周波数ｆmin
    と周波数ｆ3（ｆmin＜ｆ3）の間の周波数ｆ1が中心周波
    数として設定されたノッチフィルタと、 導出すべき周波数特性の最大周波数ｆmaxと前記周波数
    ｆ3（ｆmax＞ｆ3）の間の周波数の第１信号を、前記ノ
    ッチフィルタを含む制御ループに注入し、前記第１信号
    に対応する、前記制御ループ中の第２信号の値を記憶す
    るモジュールと、 を有し、 前記ノッチフィルタに、前記最大周波数ｆmaxと前記周
    波数ｆ3の間の周波数ｆ2が中心周波数として設定された
    場合、前記モジュールは、前記最小周波数ｆminと前記
    周波数ｆ3の間の周波数の第３信号を、前記周波数ｆ2が
    中心周波数として設定されたノッチフィルタを含む制御
    ループに注入し、前記第３信号に対応する、前記制御ル
    ープ中の第４信号の値を記憶することを特徴とする、 制御装置。
  10. 【請求項１０】前記第２信号の値を用いて前記周波数ｆ
    1が中心周波数として設定されたノッチフィルタを含む
    前記制御ループの周波数特性を計算し、前記第４信号の
    値を用いて前記周波数ｆ2が中心周波数として設定され
    たノッチフィルタを含む前記制御ループの周波数特性を
    計算するモジュールをさらに含む請求項９記載の制御装
    置。
  11. 【請求項１１】前記周波数ｆ1が中心周波数として設定
    されたノッチフィルタの周波数特性を用いて、前記周波
    数ｆ1が中心周波数として設定されたノッチフィルタを
    含む前記制御ループの周波数特性から、前記ノッチフィ
    ルタを除く前記制御ループの周波数特性の第１の部分を
    計算し、前記周波数ｆ2が中心周波数として設定された
    ノッチフィルタの周波数特性を用いて、前記周波数ｆ2
    が中心周波数として設定されたノッチフィルタを含む前
    記制御ループの周波数特性から、前記ノッチフィルタを
    除く前記制御ループの周波数特性の第２の部分を計算
    し、前記制御ループの周波数特性の第１の部分及び第２
    の部分を合成するモジュールをさらに含む請求項１０記
    載の制御装置。
  12. 【請求項１２】特定の周波数を中心周波数とする第１ノ
    ッチフィルタの周波数特性と前記ノッチフィルタを除く
    前記制御ループの周波数特性とから前記第１ノッチフィ
    ルタを含む前記制御ループの周波数特性を計算し、前記
    第１ノッチフィルタを含む前記制御ループの周波数特性
    と所定の基準周波数特性との距離のうち最小距離を検出
    する検出モジュールをさらに含む請求項１１記載の制御
    装置。
  13. 【請求項１３】検出された複数の前記最小距離の中から
    最大値を見出し、当該最大値を検出した際の第１ノッチ
    フィルタの中心周波数を、前記ノッチフィルタに設定す
    るモジュールと、 をさらに含む請求項１２記載の制御装置。
  14. 【請求項１４】中心周波数が設定されたノッチフィルタ
    について、当該ノッチフィルタを含む前記制御ループの
    周波数特性と所定の基準周波数特性との距離が最小であ
    る周波数を計算するモジュールをさらに含む請求項１３
    記載の制御装置。
  15. 【請求項１５】ノッチフィルタを含む位置制御装置の当
    該ノッチフィルタを設定する装置であって、 前記ノッチフィルタを除く、前記位置制御装置の制御ル
    ープの周波数特性を導出するモジュールと、 特定の周波数を中心周波数とする第１ノッチフィルタの
    周波数特性と前記ノッチフィルタを除く前記制御ループ
    の周波数特性から前記第１ノッチフィルタを含む前記制
    御ループの周波数特性を計算し、前記第１ノッチフィル
    タを含む前記制御ループの周波数特性と所定の基準周波
    数特性との距離のうち最小距離を検出する検出モジュー
    ルと、 検出された複数の前記最小距離の中から最大値を見出
    し、当該最大値を検出した際の第１ノッチフィルタの中
    心周波数を前記ノッチフィルタに設定するように、前記
    位置制御装置に指示するモジュールとを有するノッチフ
    ィルタ設定装置。
  16. 【請求項１６】中心周波数の設定されたノッチフィルタ
    について、当該ノッチフィルタを含む前記制御ループの
    周波数特性と所定の基準周波数特性との距離が最小であ
    る周波数を計算するモジュールをさらに有する請求項１
    ５記載のノッチフィルタ設定装置。
  17. 【請求項１７】ノッチフィルタを含む制御装置であっ
    て、 前記ノッチフィルタの中心周波数より大きく且つ前記制
    御装置における制御ループの周波数特性と所定の基準周
    波数特性との距離が最小であった第１周波数における、
    前記制御ループの現在の特性と前記基準周波数特性との
    第１距離を導出し、前記ノッチフィルタの中心周波数よ
    り小さく且つ前記制御ループの周波数特性と所定の基準
    周波数特性との距離が最小であった第２周波数におけ
    る、前記制御ループの現在の特性と前記基準周波数特性
    との第２距離を導出するモジュールと、 前記第１距離及び第２距離から、前記ノッチフィルタの
    中心周波数をシフトさせるか判断する判断モジュールと
    を有する制御装置。
  18. 【請求項１８】前記判断モジュールが、 前記第１距離及び第２距離の差を計算し、当該差が所定
    のしきい値を超えているか否か判断することを特徴とす
    る請求項１７記載の制御装置。
  19. 【請求項１９】前記ノッチフィルタの中心周波数をシフ
    トさせる場合、前記第１距離と前記第２距離のいずれが
    大きいかを判断し、前記第１距離が大きい場合、前記中
    心周波数を下げるように命じ、前記第２距離が大きい場
    合、前記中心周波数を上げるように命じるモジュールを
    さらに含む請求項１７記載の制御装置。
  20. 【請求項２０】導出すべき周波数特性の最小周波数ｆ
    minと周波数ｆ3（ｆmin＜ｆ3）の間の周波数ｆ1が中心
    周波数として設定されたノッチフィルタと、 導出すべき周波数特性の最大周波数ｆmaxと前記周波数
    ｆ3（ｆmax＞ｆ3）の間の周波数の第１信号を、前記ノ
    ッチフィルタを含む制御ループに注入し、前記第１信号
    に対応する、前記制御ループ中の第２信号の値を記憶す
    るモジュールと、 前記ノッチフィルタに、前記最大周波数ｆmaxと前記周
    波数ｆ3の間の周波数ｆ2を中心周波数として設定し、前
    記モジュールに、前記最小周波数ｆminと前記周波数ｆ3
    の間の周波数の第３信号を、前記周波数ｆ2が中心周波
    数として設定されたノッチフィルタを含む制御ループに
    注入させ、前記第３信号に対応する、前記制御ループ中
    の第４信号の値を記憶させる制御モジュールと、 を含むディスク記憶装置。
  21. 【請求項２１】ディスク記憶装置であって、 ノッチフィルタを含むヘッド制御装置を有し、 当該ヘッド制御装置は、 前記ノッチフィルタの中心周波数より大きく且つ前記ヘ
    ッド制御装置における制御ループの周波数特性と所定の
    基準周波数特性との距離が最小であった第１周波数にお
    ける、前記制御ループの現在の特性と前記基準周波数特
    性との第１距離を導出し、前記ノッチフィルタの中心周
    波数より小さく且つ前記制御ループの周波数特性と所定
    の基準周波数特性との距離が最小であった第２周波数に
    おける、前記制御ループの現在の特性と前記基準周波数
    特性との第２距離を導出するモジュールと、 前記第１距離及び第２距離から、前記ノッチフィルタの
    中心周波数をシフトさせるか判断する判断モジュールと
    を有する、ディスク記憶装置。
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