JPS5954085A - 追従制御装置 - Google Patents
追従制御装置Info
- Publication number
- JPS5954085A JPS5954085A JP16387782A JP16387782A JPS5954085A JP S5954085 A JPS5954085 A JP S5954085A JP 16387782 A JP16387782 A JP 16387782A JP 16387782 A JP16387782 A JP 16387782A JP S5954085 A JPS5954085 A JP S5954085A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- follow
- track
- vibration reduction
- reduction device
- control system
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—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
- G11B5/58—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
- 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
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は大容量磁気ディスク装置等のトラック追従制御
装置に関する。
装置に関する。
従来、装置機構部内で発生するトラックずれの要因とな
る各種振動のトラック追従誤差への影響を低ヂすること
が種々提案されている。その１つとして、昭和５６年度
電子通信学会総合全国大会で発表された「磁気ディスク
機構の振動特性を考慮したヘッド位置決めループ構成Ｊ
（ｐ６−１４３）がある。この内容は磁気ディスク
装置機構で発生する数百Ｈ２振動のトラック追従誤差へ
の影響を低減するものであり、具体的には、トラック追
従制御装置内の制御フィルタに二段位相進み回路を選択
したものである。
る各種振動のトラック追従誤差への影響を低ヂすること
が種々提案されている。その１つとして、昭和５６年度
電子通信学会総合全国大会で発表された「磁気ディスク
機構の振動特性を考慮したヘッド位置決めループ構成Ｊ
（ｐ６−１４３）がある。この内容は磁気ディスク
装置機構で発生する数百Ｈ２振動のトラック追従誤差へ
の影響を低減するものであり、具体的には、トラック追
従制御装置内の制御フィルタに二段位相進み回路を選択
したものである。
しかし、トラックずれの要因となる機構系内で発生する
振動は、熱的変形のようなゆつくシしたものから、磁気
ディスクの偏心に起因する周波数の高いものまで色々な
周波数を有している。これらの振動は周波数域に広く分
布していす、特定の周波数域に散在する場合が多い。ま
た、この振動の中には特別に大きな振幅をもつものがあ
り、装置全体に致命的な影響を与えているのが現状であ
る。
振動は、熱的変形のようなゆつくシしたものから、磁気
ディスクの偏心に起因する周波数の高いものまで色々な
周波数を有している。これらの振動は周波数域に広く分
布していす、特定の周波数域に散在する場合が多い。ま
た、この振動の中には特別に大きな振幅をもつものがあ
り、装置全体に致命的な影響を与えているのが現状であ
る。
本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもので、磁気
ディスク装置機構で発生する振動のトラック追従誤差へ
の影響を小さくすることができるトラック追従制御装置
を提供することを目的とする。
ディスク装置機構で発生する振動のトラック追従誤差へ
の影響を小さくすることができるトラック追従制御装置
を提供することを目的とする。
本発明は、装置性能を左右するような特定の大振幅振動
に対して、制御装置内で個々に追従マージンを改善する
振動低減装置を配置して、効率よく追従誤差の低減を図
るものである。したがって、本発明は、特定周波数振動
の影響を低減する振動低減装置と、従来のトラック追従
制御系との組み合わせで構成されている。また前記の振
動低減装置は、前記の特定周波数振動に対する追従誤差
を低減するために、制御装置内にあって、制御系の位相
遅れを改善する特殊な位相補償フィルタ回路で構成され
ているものである。
に対して、制御装置内で個々に追従マージンを改善する
振動低減装置を配置して、効率よく追従誤差の低減を図
るものである。したがって、本発明は、特定周波数振動
の影響を低減する振動低減装置と、従来のトラック追従
制御系との組み合わせで構成されている。また前記の振
動低減装置は、前記の特定周波数振動に対する追従誤差
を低減するために、制御装置内にあって、制御系の位相
遅れを改善する特殊な位相補償フィルタ回路で構成され
ているものである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は磁気ディスク装置のトラック追従制御系の構成
を示すものである。磁気ディスク１ａ〜１ｄ上には同心
円状にトラックが設けられている。
を示すものである。磁気ディスク１ａ〜１ｄ上には同心
円状にトラックが設けられている。
このトラック上には磁気パターンによ多情報が書き込ま
れる。磁気ディスク１ａ〜ｌｄ上の情報は磁気ヘッド２
８〜２ｄにて電気信号に変換して情報を読むことができ
る。磁気ディスク上に記録する場合は、これとは逆に電
気信号を磁気パターンに変換して行なう。磁気ディスク
上のトラックの選択動作は、磁気ヘッドを支えるキャリ
ツヂ３をアクチュエータ５で動かして行なう。この時、
磁気ディスク１ａ上のあるトラックと磁気ヘッド２ａと
のオフトラック誤差は、トラック追従制御装置６を構成
する磁気ヘッド２ａの出力信号１４を入力とする位置検
出器７で信号処理し、オフトラック誤差信号１５となる
。次にローパスフィルタ８は、位置検出器７で信号処理
の過程に発生するリップルノイズを除去する機能がある
。ローパスフィルタ８につづくノツチフィルタ９は磁気
ヘッド位置決め機構部の機構部共振を減衰させる機能が
ある。磁気ヘッド位置決め機構部は、磁気ヘッド２ａ〜
２ｄ、磁気ヘッド支持部材（図示せず）、キャリツヂ３
およびアクチュエータ５から構成される。ノツチフィル
タ９につづく振動低減装置１０は本発明の特徴とする構
成要素であり、磁気ディスク装置機構内で発生する特定
振動に対して磁気ヘッドの追従誤差を低減する機能があ
る。つづいて、位相進み補償回路１１はトラック追従制
御系を安定化させる機能を有している。制御系の応答性
は主にこの回路１１によシ決定される。これにつづく、
パワーアンプ１２はアクチュエータ制御信号１９を、ア
クチュエータ５を駆動する電流信号２０に変換する機能
がある。パワーアンプ１２には電源装置１３ａ、１３ｂ
が接続している。
れる。磁気ディスク１ａ〜ｌｄ上の情報は磁気ヘッド２
８〜２ｄにて電気信号に変換して情報を読むことができ
る。磁気ディスク上に記録する場合は、これとは逆に電
気信号を磁気パターンに変換して行なう。磁気ディスク
上のトラックの選択動作は、磁気ヘッドを支えるキャリ
ツヂ３をアクチュエータ５で動かして行なう。この時、
磁気ディスク１ａ上のあるトラックと磁気ヘッド２ａと
のオフトラック誤差は、トラック追従制御装置６を構成
する磁気ヘッド２ａの出力信号１４を入力とする位置検
出器７で信号処理し、オフトラック誤差信号１５となる
。次にローパスフィルタ８は、位置検出器７で信号処理
の過程に発生するリップルノイズを除去する機能がある
。ローパスフィルタ８につづくノツチフィルタ９は磁気
ヘッド位置決め機構部の機構部共振を減衰させる機能が
ある。磁気ヘッド位置決め機構部は、磁気ヘッド２ａ〜
２ｄ、磁気ヘッド支持部材（図示せず）、キャリツヂ３
およびアクチュエータ５から構成される。ノツチフィル
タ９につづく振動低減装置１０は本発明の特徴とする構
成要素であり、磁気ディスク装置機構内で発生する特定
振動に対して磁気ヘッドの追従誤差を低減する機能があ
る。つづいて、位相進み補償回路１１はトラック追従制
御系を安定化させる機能を有している。制御系の応答性
は主にこの回路１１によシ決定される。これにつづく、
パワーアンプ１２はアクチュエータ制御信号１９を、ア
クチュエータ５を駆動する電流信号２０に変換する機能
がある。パワーアンプ１２には電源装置１３ａ、１３ｂ
が接続している。
以上の構成により、磁気ヘッドを磁気ディスク上の１つ
のトラックに追従させることができる。
のトラックに追従させることができる。
上述のトラック追従制御系において、振動低減装置１０
を除いた構成は、従来技術の構成と同じである。したが
って、ここでは、振動低減装置１０について詳細説明を
行なう。
を除いた構成は、従来技術の構成と同じである。したが
って、ここでは、振動低減装置１０について詳細説明を
行なう。
トラック追従制御系の追従性能は、第１図における磁気
ヘッド２ａと磁気ディスクｌａ上のある１つのトラック
とのトラックずれ量の大小で評価される。第１図におけ
るローパスフィルタ８の出力信号１６はこれを電気信号
に変換したものである。トラック追従制御系の追従性能
は、一般的には周波数が増加するに従い悪くなり、制御
系のループカットオフ周波数に近くなると、制御系が追
従できなくなシ、追従誤差は制御系を働かせる以前よシ
逆に大きくなることがおる。この原因を考えると、磁気
ヘッド２ａを磁気ディスク１ａ上のあるトラックへ駆動
する機構部が速い周波数に完全に応答しきれなくて、動
作の位相遅れが大きくなるためである。
ヘッド２ａと磁気ディスクｌａ上のある１つのトラック
とのトラックずれ量の大小で評価される。第１図におけ
るローパスフィルタ８の出力信号１６はこれを電気信号
に変換したものである。トラック追従制御系の追従性能
は、一般的には周波数が増加するに従い悪くなり、制御
系のループカットオフ周波数に近くなると、制御系が追
従できなくなシ、追従誤差は制御系を働かせる以前よシ
逆に大きくなることがおる。この原因を考えると、磁気
ヘッド２ａを磁気ディスク１ａ上のあるトラックへ駆動
する機構部が速い周波数に完全に応答しきれなくて、動
作の位相遅れが大きくなるためである。
そこで、本発明は、特に追従誤差を低減させたいところ
のトラック追従制御系外で発生する磁気ディスク装置機
構内の振動に対して、磁気ヘッド追従動作時の位相遅れ
を小さくすることに↓シ、追従誤差を低減させるもので
ある。したがって、振動低減装置１０は特定の周波数に
対する位相進み補償要素の機能を有する。以下に振動低
減装置１０と一般の位相進み補償回路との相違点を比較
する。一般の位相進み補償回路は、ゲイン特性に着目す
るとバイパスフィルターであシ、設定した中心周波数の
前後で、ゲインが持ち上がる傾向にある。このゲイン変
化の影響のため、制御系のゲイン特性に影響を及ぼし、
制御系の特性に損失効果を与える場合がある。これに対
して振動低減装置１０はゲイン特性変化を小さく押さえ
る工夫をしたものであり、この結果、これによる損失効
果を小さく押さえることが可能であり、撮動低減装置１
０の位相補償効果のみ機能させることができる。
のトラック追従制御系外で発生する磁気ディスク装置機
構内の振動に対して、磁気ヘッド追従動作時の位相遅れ
を小さくすることに↓シ、追従誤差を低減させるもので
ある。したがって、振動低減装置１０は特定の周波数に
対する位相進み補償要素の機能を有する。以下に振動低
減装置１０と一般の位相進み補償回路との相違点を比較
する。一般の位相進み補償回路は、ゲイン特性に着目す
るとバイパスフィルターであシ、設定した中心周波数の
前後で、ゲインが持ち上がる傾向にある。このゲイン変
化の影響のため、制御系のゲイン特性に影響を及ぼし、
制御系の特性に損失効果を与える場合がある。これに対
して振動低減装置１０はゲイン特性変化を小さく押さえ
る工夫をしたものであり、この結果、これによる損失効
果を小さく押さえることが可能であり、撮動低減装置１
０の位相補償効果のみ機能させることができる。
第２図は本発明に用いられる振動低減装置１０の一例に
ついて周波数特性を示したものである。
ついて周波数特性を示したものである。
図中で、Ａはゲイン特性を示し、Ｂは位相特性を示す。
振動低減装置１０として好ましい実施例を第３図〜第８
図に示す。振動低減装置１０をよシ正確に説明するため
に、式（１）を用いる。
図に示す。振動低減装置１０をよシ正確に説明するため
に、式（１）を用いる。
ここに、ωＣ：中心周波数
α、ρ１．ρ２＝定数
式（１）において、好ましい振動低減装置１０を実現す
るためには、１〈α、内、ρＺ＜Ｘ に設定するのが
良い。定数αは１に近くする程、ゲイン特性の変化は小
さくなる。ここで、定数α、ρ１゜ρ２はトラック追従
制御系内の機構部特性あるいは、トラック追従制御系外
から入る振動周波数などの精密な調査結果に基づいて決
定する必要がある。
るためには、１〈α、内、ρＺ＜Ｘ に設定するのが
良い。定数αは１に近くする程、ゲイン特性の変化は小
さくなる。ここで、定数α、ρ１゜ρ２はトラック追従
制御系内の機構部特性あるいは、トラック追従制御系外
から入る振動周波数などの精密な調査結果に基づいて決
定する必要がある。
第３図に示す振動低減装置１０は、２つの積分器１０４
と、５つの係数器１０２〜１０６及び２つの加算器１０
１，１０８とから構成されている。
と、５つの係数器１０２〜１０６及び２つの加算器１０
１，１０８とから構成されている。
係数器１０２〜１０６の値については、式（１）よシ簡
単に導出することが可能であるので、ここでは省略する
。第４図および第５図に示す振動低減装置１０は、式（
１）の変形の過程から生じる構成である。第４図の振動
低減装置１０は式（１）を下の式（２）のように変形し
た場合に相当する。
単に導出することが可能であるので、ここでは省略する
。第４図および第５図に示す振動低減装置１０は、式（
１）の変形の過程から生じる構成である。第４図の振動
低減装置１０は式（１）を下の式（２）のように変形し
た場合に相当する。
・・・・・・・・・（２１
すなわち、第３図の振動低減装置１０の場合と同様に、
係数器１０２，１０３，１０８，１０９および１１０の
値は式（２）よシ簡単に導出することができるため省略
する。
係数器１０２，１０３，１０８，１０９および１１０の
値は式（２）よシ簡単に導出することができるため省略
する。
第５図に示す振動低減装置１０の構成は第４図に示す撮
動低減装置１０と同様に、式（１）を変形した下式よシ
導出される。
動低減装置１０と同様に、式（１）を変形した下式よシ
導出される。
したがって係数器１０２，１０３，１１３゜１１５．１
１６の値は省略する。
１６の値は省略する。
次に第６図〜第８図に示す振動低減装置１０は式（３）
の第２項の実施例を示すものである。したがって、これ
らは、第５図の振動低減装置における符号２０と等価で
ある。これらの回路は抵抗Ｒ１コンデンサＣからなる受
動素子で構成されるが、これらの定数は式（３）の第２
項よシ簡単に導出することができるため、定数の説明は
省略する。また、これらの受動回路を演算増幅器を用い
た能動回路化することは、容易に変更できるため、能動
回路化した例は省略する。
の第２項の実施例を示すものである。したがって、これ
らは、第５図の振動低減装置における符号２０と等価で
ある。これらの回路は抵抗Ｒ１コンデンサＣからなる受
動素子で構成されるが、これらの定数は式（３）の第２
項よシ簡単に導出することができるため、定数の説明は
省略する。また、これらの受動回路を演算増幅器を用い
た能動回路化することは、容易に変更できるため、能動
回路化した例は省略する。
ローパスフィルタ８の詳細構成の一例を第９図ニ示ス。
ローパスフィルタ８の数値は一般的な回路であシ、ここ
ではその詳細な説明を省略する。
ではその詳細な説明を省略する。
（９）
同様に第１０図はノツチフィルタ９の詳細構成の一例を
示したものである。また第１１図は位相進み補償回路１
１の詳細構成の一例を示したものである。これらの回路
は一般的な回路であるので、ここでは省略する。
示したものである。また第１１図は位相進み補償回路１
１の詳細構成の一例を示したものである。これらの回路
は一般的な回路であるので、ここでは省略する。
さて、振動低減装置１０の効果を評価した、シミュレー
ション検討結果を第１２図に示す。第１１２図は制御系
の追従特性を示す誤差関数の周波数特性である。図中Ｉ
は本発明の振動低減装置１０を使用しない場合であシ、
■は本発明の装置を使用した時の結果である。図で周波
数区間Ｆにおいて、■はＩに比べ等性が５ｄＢ程度改善
されることが分る。
ション検討結果を第１２図に示す。第１１２図は制御系
の追従特性を示す誤差関数の周波数特性である。図中Ｉ
は本発明の振動低減装置１０を使用しない場合であシ、
■は本発明の装置を使用した時の結果である。図で周波
数区間Ｆにおいて、■はＩに比べ等性が５ｄＢ程度改善
されることが分る。
本発明によれば、磁気ディスク装置機構内で発生するト
ラックずれの要因となる特定周波数の振動の影響が低減
できるので、トラック追従誤差低減の効果がある。また
、振動低減装置自体による損失効果は少ないため、複数
個による複数周波数域への適応により、機構部振動に対
するマージンを増すことが可能である。磁気ディスク装
置の場（１０〕 合に限らず一般の制御系では、周波数の高い振動には追
従性能が悪くなる。したがって、本発明は特に、高い周
波数の振動低減には大きな効果がある。
ラックずれの要因となる特定周波数の振動の影響が低減
できるので、トラック追従誤差低減の効果がある。また
、振動低減装置自体による損失効果は少ないため、複数
個による複数周波数域への適応により、機構部振動に対
するマージンを増すことが可能である。磁気ディスク装
置の場（１０〕 合に限らず一般の制御系では、周波数の高い振動には追
従性能が悪くなる。したがって、本発明は特に、高い周
波数の振動低減には大きな効果がある。
第１図は本発明の装置の一例を備えた磁気ディスクトラ
ック追従制御系の構成図、第２図は本発明に用いられる
振動低減装置の一例における周波数特性図、第３図〜第
８図は本発明に用いられる振動低減装置の各実施例の構
成を示す図、第９図は本発明に用いられるローパスフィ
ルタの一例を示す図、第１０図は本発明に用いられるノ
ツチフィルタの一例を示す図、第１１図は本発明に用い
られる位相進み補償回路の一例を示す図、第１２図は従
来のものと本発明とにおける制御系の追従特性を示す誤
差関数の周波数特性図である。 １ａ〜１ｄ・・・磁気ディスク、２３〜２ｄ・・・磁気
ヘッド、３・・・キャリツヂ、４・・・ベース、５・・
・アクチュエータ、６・・・トラック追従制御装置、７
・・・位置検出器、８・・・ローパスフィルタ、９・・
・ノツチフイ（１１） ルタ、１０・・・振動低減装置、１１・・・位相進み補
償回路、１２・・・パワーアンプ、１３・・・電源装置
。 （１２） 才 １ ■ ＩＣＬ 第 ２ 図 第 ５ 口 第４図 閉 ５ 図 ｔｔ４− ｕ８ 十 ／’７１−−’ ノ８ す 十 １ １ ＋ Ｉ
＋’？書 ’ ｔｓ ｌ １１６／／
３ １１＋１ １ − ／／７ ＋ ＋＋
１０４ ＋ｌ
＋ ＩＯＣ１ フｎ ｔｏ３ １Ｃｆ １０２ １０３ 第６図 第 ７ 図 χ δ 図 ）１′ り ＥンＡ 第 （ｏ １１２１ 第 １１ 図 第 ７２ 図 ｑ 周シ皮妻欠（ＨＯ
ック追従制御系の構成図、第２図は本発明に用いられる
振動低減装置の一例における周波数特性図、第３図〜第
８図は本発明に用いられる振動低減装置の各実施例の構
成を示す図、第９図は本発明に用いられるローパスフィ
ルタの一例を示す図、第１０図は本発明に用いられるノ
ツチフィルタの一例を示す図、第１１図は本発明に用い
られる位相進み補償回路の一例を示す図、第１２図は従
来のものと本発明とにおける制御系の追従特性を示す誤
差関数の周波数特性図である。 １ａ〜１ｄ・・・磁気ディスク、２３〜２ｄ・・・磁気
ヘッド、３・・・キャリツヂ、４・・・ベース、５・・
・アクチュエータ、６・・・トラック追従制御装置、７
・・・位置検出器、８・・・ローパスフィルタ、９・・
・ノツチフイ（１１） ルタ、１０・・・振動低減装置、１１・・・位相進み補
償回路、１２・・・パワーアンプ、１３・・・電源装置
。 （１２） 才 １ ■ ＩＣＬ 第 ２ 図 第 ５ 口 第４図 閉 ５ 図 ｔｔ４− ｕ８ 十 ／’７１−−’ ノ８ す 十 １ １ ＋ Ｉ
＋’？書 ’ ｔｓ ｌ １１６／／
３ １１＋１ １ − ／／７ ＋ ＋＋
１０４ ＋ｌ
＋ ＩＯＣ１ フｎ ｔｏ３ １Ｃｆ １０２ １０３ 第６図 第 ７ 図 χ δ 図 ）１′ り ＥンＡ 第 （ｏ １１２１ 第 １１ 図 第 ７２ 図 ｑ 周シ皮妻欠（ＨＯ
Claims (1)
- 磁気ディスク上のトラックから、前記トラックとのトラ
ックずれ誤差を電気信号として検出する手段と、前記検
出手段を可動せしめる機構手段とを備えるトラック追従
装置において、前記追従誤差を縮小させるために、１つ
あるいは複数個の外部振動入力成分に対して、前記機構
手段の位相特性を改善する手段と、位相特性を改善した
信号を前記機構手段への操作信号として発生する手段と
を有することを特徴とする追従制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16387782A JPS5954085A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 追従制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16387782A JPS5954085A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 追従制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5954085A true JPS5954085A (ja) | 1984-03-28 |
Family
ID=15782476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16387782A Pending JPS5954085A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 追従制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5954085A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991009357A1 (en) * | 1989-12-11 | 1991-06-27 | Fanuc Ltd | Sliding mode control system including feedback of amount of twist |
| US5331265A (en) * | 1989-12-11 | 1994-07-19 | Fanuc Ltd. | Method of executing sliding-mode control including twist feedback |
-
1982
- 1982-09-22 JP JP16387782A patent/JPS5954085A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991009357A1 (en) * | 1989-12-11 | 1991-06-27 | Fanuc Ltd | Sliding mode control system including feedback of amount of twist |
| US5331265A (en) * | 1989-12-11 | 1994-07-19 | Fanuc Ltd. | Method of executing sliding-mode control including twist feedback |
| EP0471077B1 (en) * | 1989-12-11 | 1995-11-08 | Fanuc Ltd. | Sliding mode control system including feedback of amount of twist |
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