JPS59168974A - サンプル値制御型磁気ヘッド位置決め制御方法 - Google Patents

サンプル値制御型磁気ヘッド位置決め制御方法

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JPS59168974A
JPS59168974A JP4244583A JP4244583A JPS59168974A JP S59168974 A JPS59168974 A JP S59168974A JP 4244583 A JP4244583 A JP 4244583A JP 4244583 A JP4244583 A JP 4244583A JP S59168974 A JPS59168974 A JP S59168974A
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magnetic head
signal
speed
circuit
adder
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Susumu Hasegawa
進 長谷川
Yoshibumi Mizoshita
義文 溝下
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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 The Head To Find And Align With The Track (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】 (1)発明の技術分野 本発明はセクターサーボ方式全有する磁気ディスク装置
のサンプル値制御型磁気ヘッド位置決め制御方式に関す
る。
(2)  技術の背景 セクターサーボ方式とは磁気ヘッド位置決めのためのサ
ーボ位置信号が専用のサーボ面になく、データディスク
面金いくつかのセクターに分け、各セクターに分散して
記録されているサーボ位置信号を用いて磁気ヘッドの位
置決めを行う方式である。この方式においてはサーボ位
置信号が連続的に得られずサンプル値となる。その場合
のサンプリング周期Ts は、Ts = 1 / (P
 −N )で懺わされる。ここにFはディスク回転数、
Nはセクター数である。第1図には磁気ディスクに記録
きれた位置信号の態様が示される。図において磁気へラ
ド1はデータディスク面の各セクターにあるサーボ位置
信号ゾーン上に位置する時以外は位置誤差信号電圧るこ
とができず、従って前述1−たようにサンプル値として
の信号が得られることになる。サーボ位置信号はデータ
トラックに対してトラック幅方向に1/2ピツチずれて
配録されている。前記位を誤差信号゛位記1図において
磁気ヘッド1が矢印で表わされる磁束反転の点全通過す
る時に得られる2個の位置パルスの差がら作られる。
丁なわち磁気ヘッド1がディスクの半径方向に移動する
と、磁気ヘッド1がデータトラック上にある時は2個の
位置パルスの記録位置から等距離にあるから2個の位置
パルスの出力は等しく、互に打消して位置誤差信号はr
uJとlジ、磁気ヘッド1がトラックとトラックの中間
にろる時は一方の位置パルスの出力が大きくなり位を誤
差信号は最大となる。第2図はこの様子全図解したもの
であって、磁気ヘッドが等速度で半径方向に移動した場
合の位置誤差信号と時間の関係を示す特性図である。横
軸は時間t1縦軸は位置誤差信号電圧Eである。この図
はサーボ位置信号が連続的に得られると仮定した場合の
もので、セクターサーボ方式の場合には前述したように
得られる位置誤差信号は離散的であり、実際の制御には
例えば第3図に示されるようなサンプル周期Ts でサ
ンプルホールドされた位置信号を用いることになる。第
2図中t=H,M−4−1.・・・の時間において磁気
ヘッドがそれぞれのトラックの中心に位置していること
を表す。
上述の4a気ヘツドの位置決め制御に必要な位置誤差信
号は、実際には第2図の波線2で衣わされるように磁気
的干渉によってピークが丸くなり、非直線部分と直線部
分に別れている。非直線部分の信号は当然誤差が大きく
、またトラックとトラックの境の部分でもあるので、特
にセクターサーボ方式の場合にはトラック番号の読みと
りの誤りも起りやすい。実際に正しい位置誤差信号が復
調される区域(直線部分)は第2図に示されるように、
トラック幅iLとするとトラック中心から±][、/4
の範囲でしかない。
(3)  従来技術と問題点 前述の磁気ヘッド位置決め制御方式において、従来、実
際にセクターサーボ方式VCおけるトラックのシーク制
御を速度制御で行なおうとする場合には第4図に示され
るようなサーボ回路が用いられている。磁気ヘッド3お
よび復調回路4により得られる位i1信号は差分機能回
路5によって差分され速度信号となる。一方指令速度値
は目標トラック指示回路6の出力と位置信号との差から
関数発生器7によって作られる。指令速度値と速度信号
値との差がエラー信号として位相補償回路8および電力
増幅器9に送られる。
前述のサーボ回路によると、前述した位置誤差信号の不
確実性が位置誤差信号の微分またに差分によって得られ
る速度信号の誤差に大きく影響し、安定した尚速制御の
大きな障害となっている。
(4)発明の目的 本発明の目的は、前述の従来方式の回路における問題点
にかんがみ、磁気ヘッド連敗が位置悄(4) 報の時間差分によって計算される速度信号の誤差と同程
度に減速される迄は所定の速度カーブに沿って移動させ
、それ以降は位置情報を選択して使用することによって
位置制御を行うという構想に基づき、不確実性が含まれ
る位置信号食用いた場合においても、高速で安定したオ
ーバーシュートの起らない磁気ヘッド位置決め制御方式
金得ることにある。
(5)  発明の構成 本発明においては、磁気ディスク装置の現在トラックか
ら目標トラックへ磁気ヘッド全高速に移動させる際に位
置情報が離散的にしか得られずその位置情報にある一定
の不確実さが含まれる場合におけるサンプル値制御型磁
気ヘッド位置決め制御方式において、該磁気ヘッドの速
度が位置情報の時間差分によって計算される速度信号の
誤差と同程度に減速されるまでは所定の速度カーブに沿
って前記磁気ヘッドを移動させ、それ以降は磁気ヘッド
がトラック方向のどこの位置にあるかによって位置情報
全選択して使用し、該選択された位置情報によって位置
制御食台い磁気ヘッド?目標トラックに位置決めするこ
とを特徴とするサンプル値制御型磁気ヘッド位置決め制
御方式が提供される。
(6)発明の実施例 本発明の一実施例としてのサンプル値制御型磁気ヘッド
位置決め制御方式會行うサーボ回路の構成會示すブロッ
ク回路図が第5図に示される。
このサーボ回Mは磁気ヘッド3、復調回路4、差分4%
能回路5、目標トラック指示回路6、関数発生器7、位
相補償回路8、電力増幅器9、判定回路10、選択回路
11、および加算器12および13全具備する。本回路
は第4図の回路と比較して、判定回路10および選択回
路11が追加されている点が異なるのみである。
磁気ディスクの各セクターに記録された位置信号は磁気
へラド3によって読出され、復調回路4で麹調され、差
分機能回路5および加算器12へ加えられる。復調きれ
た位負:イg号は差分機能回路5によって差分され速度
信号となp加算器13へ加えられる。目標トラック指示
回路6には磁気ヘッドが到達丁べきトラックの位置信号
が設定でれており、この信号は加算器12に加えられ、
前記□ 復調された位置信号との差が求められる。この
差の信号は!l!II足回路10に供給され、あらかじ
め足められた限界位置Xpに達しているか否かを判定さ
れ、達していなけれは差の信号が関数発生器7へ供給さ
れ、達していれは選択回路11へ供給される。関数発生
器7は第6図に示されるようなカーブの関数を発生する
。すなわち、横軸の値として加算器12の出力に対応す
る距離CX)が与えられると上記カーブによって決足さ
れる縦軸の速度(v)に対応する電圧が加5−axsv
r加えられる。加算器13においては、差分機能回路5
によって作られた速度信号値と関数発生器7からの指令
速度値との差が求められ、速度誤差信号(A)となる。
速度誤差信号は選択回路11ケ通9位相補償回路8およ
び電力増幅器9を介して磁気ヘッド3を駆動する。加算
器12の出力に対応する距離が前述の限界位置Xpより
小さくなった時は加算器12の出力は位置誤差信号03
)として選択回路11?介して位相補償回路8へ加えら
れ、電力増幅器9′に介して磁気ヘッド3を目標トラッ
クの位置へと駆動する。
前述の限界位置Xpは、第6図のカーブによって横軸か
ら対応する縦軸の値を求めると、磁気ヘッドの速度が後
述する△z/’t’e  Vc達したS合に相当し、こ
れは磁気ヘッドの速度が位置情報の時間差分によって計
算される速度信号の誤差と同程度に減速されたことにな
る。以下これについて説明する。
今、得られる位置信号に含壕れる誤差會治とすると、各
サンプル時1=1 、2 、・・・に得られる位置信号
nXi±Ji  、Xi+1 ±εi+ 1 、Xi+
2土Ji+2  。
・・・で表わされる。この場合;’iX&太1 / 2
 トラックの大きさであると考えられる。次に以上の位
置信+#5倉各サンプル周期Ts ことに差分して倚ら
れる速度信号は、■i+1−X1+1±゛°1+1−(
X1±:91Tθ =、31±に差ユ士含÷で表わされる。ここでΔと・は
1日 最大1/2トラック程度であり速度信号の精度は上式右
辺第2項の程度と考えられる。
トラックシーク制御全速度制御で行なおうとする場合に
は、磁気ヘッドの覗1在位置と目標位置の差Xに対応し
た或速度カーブ全設定【7、磁気ヘッドの速度會その速
度カーブに沿って制御し磁気ヘッドを目標トラックに位
置決めする。その場合減速加速度αが一足とすると速度
カーブは■=\l「丁1−で表わされる(第6図)。通
常はこの速度カーブをその−2ま用いれは良いが、前述
し・ たように差分によって得られる速度信号の誤差の
程度まで速度が減速された債では速度のみの制御では安
定な制御は不可能となる。この限界位置Xpは、Xp=
 (△、g/Ts )7 (2−a )で与えられる。
本実施例においては、磁気ヘッドが目標トラックのXp
だけ手前に到達するまでは速度カーブに沿った制御を行
い、以後は位置制御を行うよう判断回路10および選択
回路11を用いて構成する。
限界位置Xpに磁気ヘッドが達した後は速度△、1! 
/ Ts f有する磁気ヘッド全目標トラックに到達す
るまで位置制御によって減速することは前述したが、こ
の場合、トラックの境に磁気ヘッドが位置する時には得
られるサンプル位を信号に誤差が含まれる可能性が大き
いので、このサンプル位置信号は制御に用いない方が望
ましい。このため選択回路11に4−r、磁気ヘッドの
トラック方向の位置によってサンプル位!信ぢ゛會選択
する機能を有する。
本発明の変形例としては次のものが考えられる。
すなわちサーボ回路にマイクロプロセッサを導入し、第
5図における差分機能回路5、目標トラック指示囲路6
、判断回路10、関数発生器7、および撰択回路11の
機能會1つのマイクロプロセッサに分担させることが考
えられる。減速カーブの値はマイクロプロセッサ内のメ
モリに蓄積される。
(7)発明の効果 本発明によれは、不確笑性が含まれる位置信号上用いた
場合においても、商運で安定したオーバーシーートの起
らない磁気ヘッド位置決め制御方式が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の背景技術を説明するだめの磁気ディス
クに記録芒れた位置信号音説明する図、第2図および第
3図は本発明の背景技術を説明するだめの位置誤差信号
と時間の関係を説明する特性図、第4凶は従来形のサー
ボ回路のブロック回路図、第5図は本発明の一実施例と
してのサンプル値制御型磁気ヘッド位置決め制御方式全
行うサーボ回路のブロック回路図、および第6図は第4
図および第5図の回路で用いられる速度制御における位
置と速度の関係を示す特性図である。 1.3・・・磁気ヘッド、4・・・復調回路、5・・・
差分機能回路、6・・・目標トラック指示回路、7・・
・関数発生器、8・・・位相補償回路、9・・・電力増
幅器、10・・・判足回路、11・j−選択回路、1.
.2.13・・。 加算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、磁気ディスク装置の現在トラック〃≧ら目標トラッ
    クへ磁気ヘッド全高速に移動させる際に位置情報が離散
    的にしか侍られずその位置情報にある一定の不確実さが
    含まれる場合におけるサンプル値制御型磁気ヘッド位置
    決め制御方式において、該磁気ヘッドの速度が位置情報
    の時間差分によって計算される速度信号の誤差と同程度
    に減速されるまでは所足の速度カーブに沿って前記磁気
    ヘッドを移動させ、それ以降は磁気ヘッドがトラック方
    向のどこの位置にあるかによって位置情報を選すること
    全特徴とするサンプル値制御型磁気ヘッド位置決め制御
    方式。 2、前記位置情報の選択には、誤差の含まれる可能性の
    大きいサンプル位置信号は磁気ヘッド位置決め制御に用
    いないようにするサンプル位置信号選択機能?含む特許
    請求の範囲第1項に記載のサンプル値制御型磁気ヘッド
    位置決め制御方式。
JP4244583A 1983-03-16 1983-03-16 サンプル値制御型磁気ヘッド位置決め制御方法 Expired - Lifetime JP2512413B2 (ja)

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