JPS59146486A - 磁気デイスク装置のヘツド位置決めサ−ボ機構 - Google Patents

磁気デイスク装置のヘツド位置決めサ−ボ機構

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JPS59146486A
JPS59146486A JP2012083A JP2012083A JPS59146486A JP S59146486 A JPS59146486 A JP S59146486A JP 2012083 A JP2012083 A JP 2012083A JP 2012083 A JP2012083 A JP 2012083A JP S59146486 A JPS59146486 A JP S59146486A
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JP
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disturbance
current
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amplifier
error
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JP2012083A
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JPH0143379B2 (ja
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Yukimasa Sugimoto
杉本 行正
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition 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
    • G11B5/58Disposition 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
    • G11B5/596Disposition 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

Landscapes

  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気ディスク装置のヘッド移動およびヘッド位
置決めに使用するサーボ機構に関する。
磁気ディスク装置でデータの書き込み読み出しが正しく
行なわれるためには磁気ヘッドが目標トランクに正確に
位置決めされていなければならない。高密度の磁気ディ
スク装置直では正確な位置決めを実現するため、ヘッド
で位置偏差を検出し、これをフィードバックしてリニア
型またはロータリ型のボイスコイルモータで可動ヘッド
部を動かすようにしたクローズドルーグサーボ方式を用
いているが、可動ヘッド部にはディスクの回転によって
生ずる風、ヘッドと回路部を接続するフレキシフルケー
ブルの曲げのカ、重力、停止時にヘッドを所定の位1面
に戻すためのバネなどから外乱(外力)が働らいでいる
ため外乱の大きさに応じて位!首偏差を生じてしまう。
この位置偏差を減らすため従来から2つの対策が採られ
ている。
1つは位置制御ループに直流のオフセッNt圧を加え外
乱を打ち消す方法であり、も)1つは位置制御ループに
位置偏差を積分する回路を加えサーボループの直流ゲイ
ンを大きくする方法である。
直流オフセット[圧を加える方法は、位置偏差が装置に
よって異なシ、また、同じ装置でも装置を水平に設置す
るが垂直に設置するがで異なるため、装置ごとに調整が
必要になる上、ヘッドがどのトラックに位置決めするか
によっても変化するので、ナ]ち消し切れない位置偏差
が残る欠点がある。
凍た、位置偏差を積分する方法は応答に時間遅れがあり
、目標トラックに向がって走行する速度制御モードでは
動作しておらず、目標トラックに近すいて位置制御モー
ドに切シ換わった後動作を開始するので過渡応答の時間
が長くなる欠点がある。
本発明は、装置ごとの調整が不要で装置の設置方向やヘ
ッドの位置に関係なく位置偏差をなくすことができ、ま
た、サーボが速度制御モードであるか、位置制御モード
であるかにかがゎりなく常時動作可能な外乱打ち消し回
路を提供することを目的としている。
本発明は、駆動電流に比例したカを発生するサーボモー
タを有しクローズドループサーボ方式によシ複数のテー
タトラックの中の任意の目標トラックにヘッドを位置決
めさせるようにした磁気ディスク装置のへノド位置決め
サーボ機構であって入力電圧に比例した駆動電流をサー
ボモータに供給する電力増幅器とサーボモータの駆Qr
b箪流を検出する手段とサーボモータの速度を検出する
手段と微分回路と誤差増幅器とを含み、前記微分回路に
は前記速度検出手段の出方信号である速度信号を入力し
、前記誤差増幅器は前記′電流検出手段で得られる電流
検出信号からこの誤差増幅器の出力である外乱打ち消し
信号を差し引いて得られる修正電流検出信号から更に前
記微分回路の出力として得られる電流推定信号を差し引
いた誤差、または前記君」、流検出信考から前記電流推
定信号だけを差し引いた誤差を増幅するように接続し、
前記電力増幅器の人力には前記外乱打ち消し信号を加算
するように構成した外乱打ち消しループを有する。
本発明の原理を簡単に述べると以下の】IIシである。
速度の時間微分は加速度である。外乱がない場合サーボ
モータの加速度は電流に比例する。比例しないのは外乱
があるためと考えられるから、その誤差に比例した電流
をモータに追加し7てやることにより外乱を打ち消す。
次に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図である
。第1図において、参照数字1は電力増幅器でゲイン(
3P CA/V )の電流増幅器として動11−する。
ン2はサーボモータでl(F[N/人]はその力定数で
ある。3,4.5 は可動ヘッド部に対応し、Mはその
質量、l/Sは積分要素である。6は電流検出手段、7
は速度検出手段、8は微分回路、9は誤差増幅器でGc
 、GV 、TS 、GDはそれぞれのゲインである。
微分回路8の微分時定数′Vはその出力である電流推定
信号Joが電流検出手段6の出力である電流検出信号J
l  と同じレベルになるようにT −(M/KF )
 (GC/GV )に合わせる。10は誤差増幅器9の
出力である外乱打ち消し信号Fを電力増幅器1の人力に
加算する際のゲイン合わせ要素である。また■はサーボ
モータ2の電流、Dは外乱、■は速度、Xは位W(変位
入Uは速度検出信号、J2は修正電流検出信号である。
Eは位置や速度を目標値に近ずけるための制御信号で、
従来技術によって得られる。
位置や速度を目標値に近ずけるという主制御は従来と同
じフィードバックルーズで行ない(第1図の点線で示す
)、主制御を乱す外乱に対してだけ9から10を経て1
に加わるループ75L i+fJ+作する。
外乱のない理想状態ではJlとJoO差はゼロで、9か
ら10を経て1に加算される外乱打ち消し信号もゼロと
なり、8 、’9’、 10のブロック9% % fl
jlJ御に何の影響も与えない。外乱があるとJl と
J。
に差ができ、9の出力に外乱打ち消し信号が生じて電力
増幅器10人力に加算されるので主制御信号Eは外乱の
影響を受けなくなる。第1図のE。
D、V間(’) IMI係vitt算−iルト、V =
 (EGp (KF/M) (1+GD )/ S+D
/M/8 ) / (1+(KF/M )(Gv 、A
iC) T(3D )となる。
ここで、TK萌述の値を代入すると、V = EQp(
KF、/’M)/S +D/ (1+GD ) /M/
S カf% ラレ、1)からVまでの伝達利得は外乱打
ち消し回路の影響を受けないが、Dはi/(1+GD)
に圧縮されることがわかる。GD −+■とすればDは
ゼロになるが、置載周波数のゲインが高いと回路の発振
やノイズの増加の問題を生じるので、Gr+は低周波で
ゲインが大きく、高周波程ゲインが下がる特性にするの
がよい。(卸を積分特性にすれば外乱の直流分はゼロに
圧縮できる。
次に、他の実施例のブロック図を第2図に示す。
第1図と同じものには同じ6己号を使用している。
第1図と異なるのは誤差増幅器9のゲインGF−とその
出力である外乱打ち消し信□号pを惰;流検出(1号J
1から差し引いていない点であるが、M′2図は第1図
から誘導できる。第1図め9の入出力□間にある2つの
信)混合部に注目し混合の11”序を入れ替えると(’
J I L−F ) ’lJ 9−=””’(”J ’
t−J”o ) −Ei”とかり誤差増幅器9は自分の
出力を□人力に□帰還し□ていることがわ□かる。この
帰壺ループを含めた9のゲインを桜めてQg とおくと
第1図は第2図に変換さlる7ここでeE’−=aD 
/ (1’+ ’−yD’ )であ□る。
(jDが積分特性だと□す□るとGo −= G I”
/ 8  とおいてGl+”= i / ’(” i”
+’S’/6x )メなる。こ□れは低域めゲインが1
の1次ローパスフィルタめ特性である。
第2図の回路ではGE = 1のとき外乱を湯口に圧縮
で讐る関係になる。−一 最後に、餉3図に第2歯のブロック図を具体化した回路
例を示す。第3図に卦いて、aはl;力増幅器、bは電
流検出手段、Cは速度検出手段+ある。d、・9M′は
演算増幅赫で’d’cim分回路を、eは反転増幅器を
、fは誤差増幅器をそれぞれ構成している。eは1次ロ
ーパスフィルタ特性にしである。これはdの微分回路が
理想微分ではなく1次遅れがあるのでJlにも同じ1次
遅れをもたせてJOと、Jz の特性をそろえるためで
ある。微分の1次遅れが小さければこの配慮は不要でe
はフラットアンプでよい。。
第3図で、第2図のフ枦ツク図のゲイン定数を例エバ’
GP=1 c A/v 〕゛、’Gc’=1(: V/
ALl 、 giy=1ocNZA)、M=0.1[4
Ωl、Gv=zocv/τns”−1)  と仮定して
定数を決めると、−例として以下のようになる。
rl、r2.r4.r5 : 10にΩ:、rs:1Ω
l rg、i7:・   1 、□ 1にΩ+ rs : 9にΩ、 ry:rxo 、jH
’: 20にΩ、C1:0.01μF+ C2J CB
 ”、 01’p F0誤誤差幅器fは低域のゲインが
1の1次のローパスフィルタである。そのカットオフ周
波数は外乱打ち消しの上動帯域を決める。
第1図、第2図のいずれのブロック図でも、外乱打ち消
しループは主制御ループが速度制御モードであっても位
置制御モードであっても常に動作させておくことができ
る。速度制御モードでは蝙。
力増幅器1が飽和することがあるが、その場合でも外乱
打ち消し信号Fは正しい値を保つ。
なお、速度信号を位置信号の微分によってつくる場合、
位置信号微分による速度信号に新、流検出信号を加えて
ローパスフィルタに通シ、S/N3改善するのが普通で
返るが、外乱があると電流検出信号と力嗟u比例しなく
□なるた□め合成された:速度信号の精度が悪化してし
−iつ。本発明で得られる外乱打ち消し信号Fを電流検
出信号J1から差し引い忙修正電流仲出/l百号をつむ
、これを電流検出手段の代りに用いれば、修正用、流検
出信号は加速度に比例するから合成された速i信号め精
度が改善される効果も得られる。
本発明は、以上説明したように、従来の回路に簡単な回
路を追加することによp外乱を打ち消すことができる。
外乱の大きさが変化しても自動的に追従するので調整は
不要であり、また常時動作させておくことができるので
大きな過渡応答を生しることがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
本発明の他の実施例を示すブロック図、第3図は第2図
を具体化した回路例である。 1・・・・・・電力増幅器、2・・・・・・サーボモー
タ、3゜4.5・・・・・・可動ヘッド部、6・・・・
・・電流検出手段、7・・・・・・速度検出手段、8・
・・・・・微分回路、9・・・・・・誤差増幅器、1o
・・・・・・ゲイン合わせ9素、E・・・・・・主制御
信号、■・・・・・・サーボモータの駆動電流、D・・
・・・・外乱(外力)、■・・・・・・速度、X・・・
・・・位置(変位)、U・・・・・・速度信号、JO・
・・・・・電流推定信号、J+・・・・・・電流検出信
号、J2・・・・・・修正電流検出信号、F・・・・・
・外乱打ち消し信号、GP・・・・・・電力増幅器のゲ
イン、Qc・・・・・・電流検出手段のゲイン、KF・
・・・・・サーボモータの力定数、M・・・・・・可動
ヘッド部の質量、1/S・・・・・・積分要素、Qv・
・・・・・速度検出手段のゲイン、′r・・・・・・微
分時定数、S・・・・・・微分要素、GD・・・・・・
誤差増幅器のゲイン、GE・・・・・・誤差増幅器のゲ
イン、a・・・・・・電力増幅器、b・・・・・・電流
検出手段、い・・・速度検出手段、dt e Hf・・
・・・・演算増幅器。 豪1回 「−一一−コ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 駆動電流に比例した力を発生するサーボモータラ有シク
    ローズドループサーボ方式により複数のデータトラック
    の中の任意の目標トラックにヘッドを位置決めさせるよ
    うにした磁気ディスク装置のヘッド位置決めサーボ機構
    において、入力端子に比例した駆@電流をサーボモータ
    に供給する電力増幅器とサーボモータの駆動電流を検出
    する手段とサーボモータの速度を検出する手段と微分回
    路と誤差増幅器とを含み、前記微分回路には前記速度検
    出手段の出力である速度信号を人力し、前記誤差増幅器
    は前記阻流検出手段で得られる電流検出信号からこの誤
    差増幅器の出力である外乱打ち消し信号を差し引いて得
    られる修正電流検出信号から更に前記微分回路の出力と
    してイυられる電流推定信号を差し引いた誤差、または
    前記電流検出信号から前記電流推定信号だけを差し引い
    7?J’(差を増幅するように接続し、前記電力増幅器
    の入力には前記外乱打ち消し信号を加q、するように構
    成した外乱打ち消しループを有することを特徴とするヘ
    ッド位置決めサーボ機構。
JP2012083A 1983-02-09 1983-02-09 磁気デイスク装置のヘツド位置決めサ−ボ機構 Granted JPS59146486A (ja)

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JPS59146486A true JPS59146486A (ja) 1984-08-22
JPH0143379B2 JPH0143379B2 (ja) 1989-09-20

Family

ID=12018257

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH0143379B2 (ja) 1989-09-20

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