JPS60175120A - 速度基準信号発生回路 - Google Patents

速度基準信号発生回路

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Publication number
JPS60175120A
JPS60175120A JP3106084A JP3106084A JPS60175120A JP S60175120 A JPS60175120 A JP S60175120A JP 3106084 A JP3106084 A JP 3106084A JP 3106084 A JP3106084 A JP 3106084A JP S60175120 A JPS60175120 A JP S60175120A
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JP
Japan
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digital value
signal
speed
distance
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP3106084A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukimasa Sugimoto
杉本 行正
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
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (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】 発明の属する技術分野 本発明は、速度基準信号発生回路、特に、磁気ディスク
装置のヘッド位置決めサーボ機構でヘッドを1つのトラ
ック位置から別のトラック位置に移動させる際にクロー
ズドルーズの速度制御を行なうために使用するのに適し
た速度基準信号発生回路に関する。
従来技術の説明 磁気ディスク装置のヘッド位置決めサーボ機構の速度制
御系は普通第1図に示すようなブロック図で表わせる。
減算カランタコには現在位置決めしているトラックから
目標のトラックまでの差のトラック数lが初期値として
与えられる。カランタコの値は、ヘッドがトラックを横
断するたびに発生するトラック横断パルス/lによって
減算されてゆくので、常に目標までの残シの距離(トラ
ック数)を表わしている。本発明の対象である速度基準
信号発生回路3は主としてカウンターの値によりヘッド
移動速度の設定目標値(速度基準信号)を発生させる。
混合器弘はこの目標速度と速度検出器gの出力である速
度信号との誤差信号をつくる。増幅器!は速度誤差を増
幅しヘッドの移動速度が目標値に近づくようにサーボモ
ータ6を駆動する。7はヘッドの位置である。位置検出
器デはアナログの位置信号を発生させ、パルス発生回路
10はアナログの位置信号からトラック横断パルス//
を発生させる。
さて、速度基準信号の形であるが、これは通常目標まで
の距@(トラック数)が規定値以上では一定の最大値と
なシ規定値以下では距離の1/3乗にほぼ比例するよう
な値となるように設計される。
これはシークタイム(ヘッドの移動時間)を最短にする
条件から誘導される。
第一図は従来の最も簡単な速度基準信号発生回路のブロ
ック図である。減算カランタコの値を圏(リードオンリ
ーメモリ)/3によシ距離の1/2乗にほぼ比例するよ
うな値に変換しD/A変換器lコでアナログ電圧に変換
する。この回路の出力/4(は第3図に示すような階段
波形になるので、速度の変化が滑らかでなく、ディスク
装置に振動を生じたシ、騒音が大きくなった夛、目標ト
ラックに達して位置決めサーボに切シ換える直前の速度
制御が粗くなったシする欠点がある。
第q図は第2図の回路の欠点を改良した従来のスムーザ
付き速度基準信号発生回路のブロック図である。目標ま
での距離(トラック数)はD/A変換器l!で階段状ア
ナログ波形l乙に変換される。補間信号発生回路17は
鋸歯状波itrを発生させる。混合器19は階段波16
と鋸歯状波15を加算する。第S図にこれらの波形を示
す。階段波16と鋸歯状波7gの加算された信号は第S
図の破線のように滑らか・な直線になる。補間信号発生
回路lりと混合器/9の部分はスムーザと呼ばれている
。非線形回路〃は、距離に比例する信号を第を図に示す
ような距離のほぼ1/2乗に比例する信号に変え、滑ら
かな速度基準信号コlを発生する。ここで、補間信号発
生回路Iりはコ相の位置信号N、Qとその反転信号i。
可の線形なスロープ部分をlりのゲート信号で順次選択
する方式が最近ではよく用いられている。
この場合の波形を第7図に示す。また別の手段として、
リセット付き積分回路で速度信号を積分し、トラック横
断パルスでリセットする方式も使用実績がある。非線形
回路〃としてはダイオード折線近似回路やアナログ掛算
器を利用する回路などが用いられる。
第参図の従来方式の欠点はこの非線形回路にあり1回路
設計がめんどうなこと、温度変化に弱いこと、 DCオ
フセットを生じ易いこと、素子の4性偏差の影響が大き
いこと、調整が必要なこと、などが挙げられる。
発明の目的 本発明は上記欠点を解決するためになされたものであシ
、従って本発明の目的は、アナログの非線形回路を用い
ないで容易に設計でき且つ特性の安定した速度基準信号
を出力できる新規なスムーザ付き速度基準信号発生回路
を提供することにある。
発明の構成 上記目的を達成する為に、本発明に係るスムーザ付き速
度基準信号発生回路は、アナログの位置信号とアナログ
の速度信号を用いるサーボ機構において、目標位置まで
移動する際の移動速度を予定の基準値に合わせる方式の
速度サーボに使用する速度基準信号発生回路であって、
下記(4)〜(6)項の要素で構成されることを特徴と
する。
(A)、目標までの距離を表わすディジタル値を得る手
段と、このディジタル値を別のディジタル値に変換する
第1のディジタル値変換手段と、この変換されたディジ
タル値をアナログ信号に変換するD/A変換器とにより
、目標までの距離に応じて階段状に変化するアナログ信
号を発生させる回路、(B)、前記第1のディジタル値
変換手段の隣シ合う入力値に対する出力ディジタル値の
変化量であって、ひいては前記階段状アナログ信号の段
差に相当するディジタル値を発生させる第一のディジタ
ル値変換手段、 (C)、目標までの距離を表わすディジタル値の最小き
ざみ未満の距離の変化に対し直線状に変化するアナログ
信号を発生させ、距離を表わす各ディジタル値ごとに同
様の信号を繰シ返、し発生させることによシ目標までの
距離に応じて鋸歯状波を発生させる手段。
ω)、前記第一のディジタル値変換手段の出力ディジタ
ル値に応じて前記鋸歯状波の振幅を変化させる信号利得
切換手段。
(勅、前記D/A変換器の出力である階段状アナログ信
号と、前記信号利得切換手段の出力である鋸歯状波とを
加算する混合器、 3、発明の詳細な説明 次に本発明をその好ましい一実施例について図面を参照
して具体的に説明する。
第S図は本発明の第1の実施例を示すブロック構成図で
ある。第8図において、参照番号2:Lは目標までの距
離を表わすディジタル値を得る手段であシ、従来技術の
説明で述べた目標までのトラック数を値とする減算カラ
ンタコがこれに当る。刀は第7のディジタル値変換手段
でlコはD/A変換器である。この部分はディジタル値
変換手段、2j KEOMを用いれば従来技術の第一図
と同じ構成である。
コlは第一のディジタル値変換手段であシ、ここにもR
OMを用いることができる。ディジタル値変換手段力の
ROMのデータ幅がtビットの場合、ディジタル値変換
手段評のROMのデータ幅は3ビット程度で足りる。例
えば、目標までのトラック数がl、コ、j、 II、!
・・・とぶえるにつれてディジタル値変換手段Uの出力
が16進数でθ、&、A、D。
F、//、・・・と変化するならば、ディジタル値変換
手段2Qの出力はディジタル値変換手段nの出力の変化
量(増分)だからA、l、j、コ、コ・・・となる。/
?は鋸歯状波を発生させる手段であり、従来技術の第4
図で補間信号発生回路として説明したものと同じである
。ただし、その出力の鋸歯状波ムは第5図および第7図
の1gのようにゼロを中心に正負に振れる信号ではなく
、第1/図に示すような片極性の信号である。信号/f
KDo電圧を加えて極性を反転すれば易の信号が得られ
る。コは信号利得切換手段であシ、その具体的回路例を
第10図に示した。第10図において、BO,B/、B
コはディジタル値変換手段]グの出力であシ、BOが最
下位ビットである。出力BO−B21cよってアナログ
スイッチを切シ換え演算増幅器の利得を変化させている
。目標までの距離が離れているときにはディジタル値変
換手段3の出力が最大値で一定となるからディジタル値
変換手段、2uの出力BO−Bコはゼロで、信号利得切
換手段]の利得もゼロとなり、補間信号は出力に現われ
ない。
第1/図は目標までの距離が小さい部分の波形を示して
いる。信号利得切換手段]の入力鋸歯状波2乙の振幅は
一定であるが、出力信号コアの振幅はい変換器/コの出
力である階段波形/4’の段差に応じて変化することに
なる。第S図の19は階段波形/41と鋸歯状波27を
加算する混合器であり、その出力コは第ii図の破線で
示すような折線近似信号となシ滑らかな速度基準信号が
得られる。混合器/?は信号利得切換手段]と一緒にし
て一つの演算増幅器で構成することもできる。
ディジタル値変換手段3.−lには以上説明した第7の
実施例ではROMを使用したが、書き込み可能なRAM
 (ランダムアクセスメモリ)を用いることもできる。
RAMの場合には初期値をマイクロコンピュータによシ
設定する回路が必要になるが、装置の状況に応じて速度
変化曲線を変更することが可能となる。これらの変換手
段はメモリ素子ではなくゲートの組み合わせ回路で構成
することもできる。また、減算カランタコの出力を直接
ROMに入力するように述べたが、ROMのメモリ容量
を節約するために速度基準値が最大値となる規定のトラ
ック数以上ではROMの入力を減算カウンタの値でなく
その規定値に固定するような回路を挿入することも多い
。目標までの距離を表わすディジタル値を得る手段nと
しては減算カランタコの代シに目標トラックレジスタと
現在トラックカウンタを持ちその差を常時計算する引算
回路を使用する場合もある。また距離を表わすディジタ
ル値の分解能を7トラツクステツプよシ高くすることも
できる。第7図に示したコ相位置信号を用いる場合には
1/2トラツクごとにトラック横断パルスを出すことが
容易であシ、鋸歯状波/lに方形波状のレベルシフト信
号を加えて鋸歯状波のピッチをbに変更することが可能
である。
本発明の第一の実施例を第9図に示す。前記第1の実施
例との相違は第一のディジタル値変換手段の実現方法で
ある。λ9は第1のディジタル値変換手段(ROM /
、? )の出力をトラック横断パルス/lの出るタイミ
ングでラッチするレジスタであり、ROM /3の値が
変化する直前の値を次のトラック横断パルスが出るまで
記憶しておく。30は引算回路であシ、レジスタ29に
記憶したlトラック前の圏の値から現在のROMの値を
差し引いて階段波形の段差に相当するディジタル値を得
る。
以上本発明は磁気ディスク装置に使用する場合について
説明したが、光ディスクにもそのi、ま適用できる。ま
たサーボモータの速度制御系にも応用できる。
発明の効果 本発明は、以上説明したように、アナログの非線形回路
を用いることなく滑らかな速度基準信号を発生させるこ
とができ、特性が安定で所望の速度曲線を容易に設計で
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の対象である速度基準信号発生回路を含
む速度制御系のブロック図、第一図は従来の速度基準信
号発生回路、第3図は第2図の回路の出力波形を示す図
、第1図は従来のスムーザ付き速度基準信号発生回路、
第j図、第6図は第ダ図の回路の信号波形を示す図、第
り図はコ相位置信号から補間信号を発生させる場合の波
形を示す図、第3図は本発明の第1の実施例を示すブロ
ック構成図、第を図は本発明の第一の実施例を示すブロ
ック構成図、第10図は第1図のブロックコの具体例を
示す回路図、第1/図は第3図の回路の信号波形を示す
図である。 ハ・・初期値入力、コ・・・減算カウンタ、3・・・速
度基準信号発生回路、ダ・・・混合器、S・・・増幅器
、6・・・サーボモータ、り・・・ヘッドの位置、ざ・
・・速度検出器、?・・・位置検出器、 10・・・パ
ルス発生回路、//・・・トラック横断パルス、lコ・
・・D/A変換器、/J・・・ROM 。 /l・・・階段波形、/3・・・D/A変換器、/6・
・・階段波形、/?・・・補間信号発生回路、 it・
・・鋸歯状波、/?・・・混合器、〃・・・非線形回路
、−/・・・速度基準信号、n・・・目標までの距離を
表わすディジタル値を得る手段。 3・・・glのディジタル値変換手段、評・・・第一の
ディジタル値変換手段、8・・・信号利得切換回路、コ
ロ・・・振幅一定の鋸歯状波、コア・・・振幅の変化す
る鋸歯状波、コ・・・速度基準信号、29・・・レジス
タ、3θ・・・引算回路 第1図 第2図 第3図 第4図 第5因 第6図 第7図 第8図 第9@ 第10図 第11図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 アナログの位置信号とアナログの速度信号を用iるサー
    ボ機構において、目標位置まで移動する際の移動速度を
    予定の基準値に合わせる方式の速度サーボに使用する速
    度基準信号発生回路であって、下記(4)〜(9)項の
    要素で構成されることを特徴とするスムーザ付き速度基
    準信号発生回路。 (A)、目標までの距離を表わすディジタル値を得る手
    段と、とのディジタル値を別のディジタル値に変換する
    第1のディジタル値変換手段と、この変換されたディジ
    タル値をアナログ信号に変換するD/A変換器とによシ
    、目標までの距離に応じて階段状に変化するアナログ信
    号を発生させる回路、(B)、前記第1のディジタル値
    変換手段の隣合う入力値に対する出力ディジタル値の変
    化量であって、ひ−ては前記階段状アナログ信号の段差
    に相当するディジタル値を発生させる第一のディジタル
    値変換手段、 (C)、目標までの距離を表わすディジタル値の最小き
    ざみ未満の距離の変化に対し直線状に変化するアナログ
    信号を発生させ、距離を表わす各ディジタル値ごとに同
    様の信号を繰シ返し発生させることにより目標までの距
    離に応じて鋸歯状波を発生させる手段、 (D)、前記第一のディジタル値変換手段の出力ディジ
    タル値に応じて前記鋸歯状波の振幅を変化させる信号利
    得切換手段、 (勅、前記’n/AD/A変換器である階段状アナログ
    信号と、前記記号利得切換手段の出力である鋸歯状波と
    を加算する混合器、
JP3106084A 1984-02-21 1984-02-21 速度基準信号発生回路 Pending JPS60175120A (ja)

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JPS60175120A true JPS60175120A (ja) 1985-09-09

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01179285A (ja) * 1987-12-29 1989-07-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップの制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01179285A (ja) * 1987-12-29 1989-07-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップの制御装置

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