JPS6039214A - 位置追跡サーボの制御システムおよびその方法 - Google Patents
位置追跡サーボの制御システムおよびその方法Info
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- JPS6039214A JPS6039214A JP59135041A JP13504184A JPS6039214A JP S6039214 A JPS6039214 A JP S6039214A JP 59135041 A JP59135041 A JP 59135041A JP 13504184 A JP13504184 A JP 13504184A JP S6039214 A JPS6039214 A JP S6039214A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/02—Driving or moving of heads
- G11B21/08—Track changing or selecting during transducing operation
- G11B21/081—Access to indexed tracks or parts of continuous track
- G11B21/083—Access to indexed tracks or parts of continuous track on discs
- G11B21/085—Access to indexed tracks or parts of continuous track on discs with track following of accessed part
-
- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/02—Driving or moving of heads
- G11B21/10—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following
- G11B21/106—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following on disks
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (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、使用される運動経路に対する可動部材の位置
決めを行なうためのシステムおよび方法に関し、特にデ
ータ記憶装置のデータ・レコード記憶媒体に関するデー
タの転送のためデータ記憶装置におけるトランスジュー
サの位置決めを行なうサーボ制御卸システムに関する。
決めを行なうためのシステムおよび方法に関し、特にデ
ータ記憶装置のデータ・レコード記憶媒体に関するデー
タの転送のためデータ記憶装置におけるトランスジュー
サの位置決めを行なうサーボ制御卸システムに関する。
本発明が関連する典型的な位置決め法は、磁気データ記
憶システムにおける磁気ディスク・ファイルの選択され
たトラック上にデータ・トランスジューサ即ち「ヘッド
」の位置決めを行なうことである。他の用途については
、当業者にとっては明らかであろう。
憶システムにおける磁気ディスク・ファイルの選択され
たトラック上にデータ・トランスジューサ即ち「ヘッド
」の位置決めを行なうことである。他の用途については
、当業者にとっては明らかであろう。
Corrmander等の米国特許第4.068.26
9号は、複数のディスクと各ディスク上のデータの読出
しおよび書込みのための関連する磁気トランスジューサ
即ち「ヘッド」とを内蔵する磁気ディスク・データ記憶
システムのためのトランスジューサ位置決めシステムに
ついて開示している。1つの「サーボJディスク表面お
よび関連する「サーボ」トランスジューサは、トランス
ジューサ位置決め制御に対して専用化されている。この
専用的なサーボ・ディスク面は、交互の半径方向のセク
ターにおいて半径方向に1つ置きにずれるように配置さ
れた略々均一な幅の複数本の同心状の磁気サーボ・トラ
ックにおいて予め記録が行なわれている。
9号は、複数のディスクと各ディスク上のデータの読出
しおよび書込みのための関連する磁気トランスジューサ
即ち「ヘッド」とを内蔵する磁気ディスク・データ記憶
システムのためのトランスジューサ位置決めシステムに
ついて開示している。1つの「サーボJディスク表面お
よび関連する「サーボ」トランスジューサは、トランス
ジューサ位置決め制御に対して専用化されている。この
専用的なサーボ・ディスク面は、交互の半径方向のセク
ターにおいて半径方向に1つ置きにずれるように配置さ
れた略々均一な幅の複数本の同心状の磁気サーボ・トラ
ックにおいて予め記録が行なわれている。
各磁気サーボ・トラックには、磁化の方向に少なくとも
1つの変化が与えられている。サーボ・ディスク面が回
転される時、サーボ・トランスジューサは反対側のサー
ボ・トラックに生じる磁気的な変換を表わす信号を生成
する。このトランスジューサが生成した信号は適当な回
路に送られ、この回路が第1の即ち「通常の」位置信号
と第2の即ち「直角の」位置信号を生成する。この位置
信号は、零電圧の付近で相互に位相が900ずれるよう
に振動する。2つの位置信号は各々、2組の交互のサー
ボ・トラックの一方と関連している。各位置信号は、信
号が関連するセクターの組における隣接するトラックの
境界のいずれの側に対してトラック幅の略々四分の−に
おいて線形を呈する。
1つの変化が与えられている。サーボ・ディスク面が回
転される時、サーボ・トランスジューサは反対側のサー
ボ・トラックに生じる磁気的な変換を表わす信号を生成
する。このトランスジューサが生成した信号は適当な回
路に送られ、この回路が第1の即ち「通常の」位置信号
と第2の即ち「直角の」位置信号を生成する。この位置
信号は、零電圧の付近で相互に位相が900ずれるよう
に振動する。2つの位置信号は各々、2組の交互のサー
ボ・トラックの一方と関連している。各位置信号は、信
号が関連するセクターの組における隣接するトラックの
境界のいずれの側に対してトラック幅の略々四分の−に
おいて線形を呈する。
この2つの位置の信号は、サーボ・ヘッドがサーボ・デ
ィスク面を横切って半径方向に運動させられる時交互に
線形となる。各々のデータを含むトラック位置付近で線
形となるように選択される通常の位置信号は、ディスク
に関するデータの読込みあるいは読出しが行なわれつつ
あるトラック追跡操作の間、トランスジューサの位置の
制御のため使用される。
ィスク面を横切って半径方向に運動させられる時交互に
線形となる。各々のデータを含むトラック位置付近で線
形となるように選択される通常の位置信号は、ディスク
に関するデータの読込みあるいは読出しが行なわれつつ
あるトラック追跡操作の間、トランスジューサの位置の
制御のため使用される。
位置決めシステムはまた、「アクセス」または「シーク
」操作においてデータ・トラック(および対応するサー
ボ・トラック)間のトランスジューサの運動を制御しな
ければならない。選択されたトラック間にヘッドをこの
ようなモードで運動間として知られζ位置決めシステム
の更に重要な性能特性の1つである。ある機械的な形態
およびアクチュエータの性能におけるアクセス時間を最
短にするためには、ヘッドの運動速度を最適のレベルに
制御してトランスジューサを正確にQr要のトラック上
に静置させる位置決めシステムを必要とする。
」操作においてデータ・トラック(および対応するサー
ボ・トラック)間のトランスジューサの運動を制御しな
ければならない。選択されたトラック間にヘッドをこの
ようなモードで運動間として知られζ位置決めシステム
の更に重要な性能特性の1つである。ある機械的な形態
およびアクチュエータの性能におけるアクセス時間を最
短にするためには、ヘッドの運動速度を最適のレベルに
制御してトランスジューサを正確にQr要のトラック上
に静置させる位置決めシステムを必要とする。
前記の米国特許第4.068.269号においては、前
記トランスジューサによるアクセス運動は、通常および
直角の位置信号の交互の線形部分を識別するロジックに
より生成されるトラック交差パルスヲ用いて、サーボ・
トランスジユーザの元の位置と゛サーボ・トランスジュ
ーサの所要の位置との間のトラック数を勘定することに
より生成される実行信号までの連続距離により行なわれ
る。得られる実行信号までの距離は基準速度信号ゼネレ
ータに対して送られ、このゼネレータが通常および直角
の位置信号の連続する線形部分の微分ならびに個々の組
合せを行なうことにより得られる実際のヘッド速度信号
と比較される最適時間の基準速度信号を出力する。
記トランスジューサによるアクセス運動は、通常および
直角の位置信号の交互の線形部分を識別するロジックに
より生成されるトラック交差パルスヲ用いて、サーボ・
トランスジユーザの元の位置と゛サーボ・トランスジュ
ーサの所要の位置との間のトラック数を勘定することに
より生成される実行信号までの連続距離により行なわれ
る。得られる実行信号までの距離は基準速度信号ゼネレ
ータに対して送られ、このゼネレータが通常および直角
の位置信号の連続する線形部分の微分ならびに個々の組
合せを行なうことにより得られる実際のヘッド速度信号
と比較される最適時間の基準速度信号を出力する。
これもComnander等の米国特許第4.115.
823号においては、丁度述べた許りのものと類似する
ディスク・データ記憶装置において使用される更に別の
位置決めシステムについて記載されているが、これにお
いては、専用のサーボ・トランスジューサおよびディス
ク面により生成された通常および直角の位置信号がデー
タ・ディスク面上のデータ信号と混合されたサーボ信号
からデータ・トランスジューサによって生成されるサー
ボ位置信号と組合わされる。再び、2つの位置信号の線
形部分は交互に微分され組合わされて、ヘッド制御にお
いて用いられる速度信号を生成する。
823号においては、丁度述べた許りのものと類似する
ディスク・データ記憶装置において使用される更に別の
位置決めシステムについて記載されているが、これにお
いては、専用のサーボ・トランスジューサおよびディス
ク面により生成された通常および直角の位置信号がデー
タ・ディスク面上のデータ信号と混合されたサーボ信号
からデータ・トランスジューサによって生成されるサー
ボ位置信号と組合わされる。再び、2つの位置信号の線
形部分は交互に微分され組合わされて、ヘッド制御にお
いて用いられる速度信号を生成する。
前記の米国特許第4.068.269号および同第4.
115.826号において記載された位置決めシステム
と関連していくつかの制約が存在する。第1に、トラン
スジューサの位置決めにおいては通常および直角の位置
信号の線形部分しか使用されないため、使用できるサー
ボ位置情報の僅かに半分しか使用されない。次に、サー
ボ・トラックの幅はデータートラック幅と同じである。
115.826号において記載された位置決めシステム
と関連していくつかの制約が存在する。第1に、トラン
スジューサの位置決めにおいては通常および直角の位置
信号の線形部分しか使用されないため、使用できるサー
ボ位置情報の僅かに半分しか使用されない。次に、サー
ボ・トラックの幅はデータートラック幅と同じである。
データ・トラック幅は、データ密度を増加させるため種
々の技術により狭く形成されるため、サーボ・トラック
も同様に狭くなければならない。サーボ・トラックは連
続的でありかつサーボ・ディスク面全体に延在するため
、そのためには更にコストが高(なる。更に、データお
よびサーボ・トラックが比較的狭い幅で記録されるため
、ここに述べた位置決めシステムは偏り等の如き機械的
な摂動の影響を更に受け易くなり、サーボ・トランスジ
ューサを通常位置信号の非線形部分まで付勢したりトラ
ンスジューサを隣接するサーボのトラックに飛ばすおそ
れがある。
々の技術により狭く形成されるため、サーボ・トラック
も同様に狭くなければならない。サーボ・トラックは連
続的でありかつサーボ・ディスク面全体に延在するため
、そのためには更にコストが高(なる。更に、データお
よびサーボ・トラックが比較的狭い幅で記録されるため
、ここに述べた位置決めシステムは偏り等の如き機械的
な摂動の影響を更に受け易くなり、サーボ・トランスジ
ューサを通常位置信号の非線形部分まで付勢したりトラ
ンスジューサを隣接するサーボのトラックに飛ばすおそ
れがある。
他の欠陥が上記のシステムにおいて生じる。このシステ
ムにおけるノイズは、トランスジユーザがその最終位置
に接近しつつある時の如く位置の信号が低い速度で差動
作用を受ける時に最も太ぎくなるため、トランスジュー
サの運動中には正確な位置決めは難しくなる。上記の如
き微分型のシステムにおいては、位置信号のレベルにお
ける変動も同様に問題の原因となり得る。このような変
動は、ディスクに対するトランスジューサの浮上高さに
おける変動によって生じるおそれがある。
ムにおけるノイズは、トランスジユーザがその最終位置
に接近しつつある時の如く位置の信号が低い速度で差動
作用を受ける時に最も太ぎくなるため、トランスジュー
サの運動中には正確な位置決めは難しくなる。上記の如
き微分型のシステムにおいては、位置信号のレベルにお
ける変動も同様に問題の原因となり得る。このような変
動は、ディスクに対するトランスジューサの浮上高さに
おける変動によって生じるおそれがある。
その結果、ディスク面の平滑度は非常に厳しい公差を維
持しなければならない。上記のCorrmander等
の各システムもまた信号波形の線形度の決定に対して敏
感である。サーボ・ヘッドもしくは関連する電子部分の
劣化は、位置信号の波形の線形度に影響を生じ、また重
大な制御上の問題の原因となり得る。このため、サーボ
制御システムと関連する構成要素に対する厳しい製造公
差を課すことが必要となる。
持しなければならない。上記のCorrmander等
の各システムもまた信号波形の線形度の決定に対して敏
感である。サーボ・ヘッドもしくは関連する電子部分の
劣化は、位置信号の波形の線形度に影響を生じ、また重
大な制御上の問題の原因となり得る。このため、サーボ
制御システムと関連する構成要素に対する厳しい製造公
差を課すことが必要となる。
アクセス型の操作の間位置決め制御システムに課される
帯域中の要件は、フィードフォワード制御を用いること
によって著しく低減させることができる。Oswald
の米国特許第4.2 Q O,827号は、磁気ディ
スク・データ記憶装置において使用されるフィードフォ
ワード/フィードバック・トランスジューサ位置決めシ
ステムについて記載している。フィードフォワード制御
においては、ヘッドを動かすアクチュエータに対して主
電流が刃口えられる。この主電流は、使用される電子機
械的なサーボ機構の理想的即ち公称モデルにおけるヘッ
ドの最適なまたは略々最適な運動を行なうものである。
帯域中の要件は、フィードフォワード制御を用いること
によって著しく低減させることができる。Oswald
の米国特許第4.2 Q O,827号は、磁気ディ
スク・データ記憶装置において使用されるフィードフォ
ワード/フィードバック・トランスジューサ位置決めシ
ステムについて記載している。フィードフォワード制御
においては、ヘッドを動かすアクチュエータに対して主
電流が刃口えられる。この主電流は、使用される電子機
械的なサーボ機構の理想的即ち公称モデルにおけるヘッ
ドの最適なまたは略々最適な運動を行なうものである。
システムの実際の性能と主電流がその基準となるモデル
化された即ち理想的な性能との間の変動は、フィードバ
ック制御の如き主電流に対する小さな摂動の導入によっ
て補償される。
化された即ち理想的な性能との間の変動は、フィードバ
ック制御の如き主電流に対する小さな摂動の導入によっ
て補償される。
米国特許第4.200.827号は、システムの電気的
および機械的な構成要素が耐え得る最大加減速付近で制
御システムによりヘッドが運動させられる「バングバス
グ」アクセス・サーボff1ll (卸システムについ
て記載している。大きなアクセス運動の場合には、ヘッ
ドは加減速モード間の最大速度において「走行」する。
および機械的な構成要素が耐え得る最大加減速付近で制
御システムによりヘッドが運動させられる「バングバス
グ」アクセス・サーボff1ll (卸システムについ
て記載している。大きなアクセス運動の場合には、ヘッ
ドは加減速モード間の最大速度において「走行」する。
制御システムは、ディスクの半径に沿ったどの方向への
ヘッドの運動に対しても符号を制御可能に切換えること
ができる駆動電流(フィードフォワード電流)を生成す
る。
ヘッドの運動に対しても符号を制御可能に切換えること
ができる駆動電流(フィードフォワード電流)を生成す
る。
ヘッドを運動させるアクチュエータ・モータに対して電
流を与える前に、駆動電流がアクセス操作において生じ
る誤差に比例するフィードバック制御電流と合成される
。1つは速度の誤差を使用し、他方は位置の誤差を用い
てフィードバック制御電流を生成する2つの実施態様に
ついて記載されている。前者の実施態様においては、専
用のサーボトランスジューサおよび関連するサーボ・デ
ィスク面により生成される1つの周期的に変化するサー
ボ位置信号(即ち、通常の位置信号)の微分を行なうこ
とによりトランスジューサ・ヘッドの速度信号が生成さ
れる。サーボ位置信号の非線形部分の間、加速に比例す
るアクチュエータ電流は積分されて、速度の測定値とし
て使用される。後者の実施態様においては、1つまたは
2つの周期的プぶサーボ・ヘッド位置信号(即ち、通常
の信号または通常および直角位相信号)が専用サーボ・
ヘッドおよび関連するサーボ・ディスク面により生成さ
れる。基!■位置信号は基準速度信号を積分することに
より生成される。次に、この基準位置信号をサーボ・ヘ
ッド位置信号と位相で比較されて、速度制御されるシス
テムにおけるようにアクチュエータに対して変動する電
流を生じるため位置の誤差信号と、駆動電流と合成され
る比例する位置誤差電流とを生成する。位置誤差制御シ
ステムの望ましい実施態様においては、通常および直角
のサーボ・ヘッド位置信号の双方が生成され、各位相の
線形部分が順次に交互に(Co+nnanderの米国
特許第4.068.269号および同第4.115.8
23号における如く)対応する通常および直角の基準位
置信号と比較される。後者は、1つの速度基準信号を積
分し、次いで移相することによって生成される。
流を与える前に、駆動電流がアクセス操作において生じ
る誤差に比例するフィードバック制御電流と合成される
。1つは速度の誤差を使用し、他方は位置の誤差を用い
てフィードバック制御電流を生成する2つの実施態様に
ついて記載されている。前者の実施態様においては、専
用のサーボトランスジューサおよび関連するサーボ・デ
ィスク面により生成される1つの周期的に変化するサー
ボ位置信号(即ち、通常の位置信号)の微分を行なうこ
とによりトランスジューサ・ヘッドの速度信号が生成さ
れる。サーボ位置信号の非線形部分の間、加速に比例す
るアクチュエータ電流は積分されて、速度の測定値とし
て使用される。後者の実施態様においては、1つまたは
2つの周期的プぶサーボ・ヘッド位置信号(即ち、通常
の信号または通常および直角位相信号)が専用サーボ・
ヘッドおよび関連するサーボ・ディスク面により生成さ
れる。基!■位置信号は基準速度信号を積分することに
より生成される。次に、この基準位置信号をサーボ・ヘ
ッド位置信号と位相で比較されて、速度制御されるシス
テムにおけるようにアクチュエータに対して変動する電
流を生じるため位置の誤差信号と、駆動電流と合成され
る比例する位置誤差電流とを生成する。位置誤差制御シ
ステムの望ましい実施態様においては、通常および直角
のサーボ・ヘッド位置信号の双方が生成され、各位相の
線形部分が順次に交互に(Co+nnanderの米国
特許第4.068.269号および同第4.115.8
23号における如く)対応する通常および直角の基準位
置信号と比較される。後者は、1つの速度基準信号を積
分し、次いで移相することによって生成される。
米国特許第4.200.827号の発明は、前記の2つ
のCorrmander等の特許の方法における通常お
よび直角位相の信号の組合せによりサーボ位置を決定す
るため、同じ欠陥を免れ得ない。更に、速度誤差がフィ
ードバック制御モードとして使用用いられる場合は、ア
クチュエータ愉モータの性能は予測される公称条件に厳
しく制御されねばならず、さもなければ誤差がモータ電
流の積分により生じる測定されたヘッド速度信号に持込
まれる。
のCorrmander等の特許の方法における通常お
よび直角位相の信号の組合せによりサーボ位置を決定す
るため、同じ欠陥を免れ得ない。更に、速度誤差がフィ
ードバック制御モードとして使用用いられる場合は、ア
クチュエータ愉モータの性能は予測される公称条件に厳
しく制御されねばならず、さもなければ誤差がモータ電
流の積分により生じる測定されたヘッド速度信号に持込
まれる。
この誤差は、アクセス操作毎に累積され、操作上の問題
が最も軽微である場合にもその終りにトラック上に現わ
れる。その結果、このシステムにいて使用されなければ
ならないアクチュエータモータに対しては非常に厳しい
製造上および信頼性の公差が課される。
が最も軽微である場合にもその終りにトラック上に現わ
れる。その結果、このシステムにいて使用されなければ
ならないアクチュエータモータに対しては非常に厳しい
製造上および信頼性の公差が課される。
La1shley 等の米国特許第4.297.734
号は、連続的に生成される代りにサンプルされる通常お
よび直角のサーボ位置信号によるフィードフォワードお
よびフィードバック制御を用いるデータ・ディスク・シ
ステムのための更に別のサーボ位置決めシステムについ
て開示している。この制御システムは、前に示したシス
テムを包囲する同じ問題、特にアクチュエータ・モータ
の性能が製造中厳しく管理されシステムの使用寿命にわ
たって監視されるという要件の下に置かれる。サーボ位
I直は単に周期的にサンプルされ連続的に監視されない
ため、モデル化されたモータの性能からの実際のアクチ
ュエータ・モータの性能の僅かなバラ付きがフィードバ
ック制御に悪影響を及ぼす重大な誤差を生じるおそれが
ある。
号は、連続的に生成される代りにサンプルされる通常お
よび直角のサーボ位置信号によるフィードフォワードお
よびフィードバック制御を用いるデータ・ディスク・シ
ステムのための更に別のサーボ位置決めシステムについ
て開示している。この制御システムは、前に示したシス
テムを包囲する同じ問題、特にアクチュエータ・モータ
の性能が製造中厳しく管理されシステムの使用寿命にわ
たって監視されるという要件の下に置かれる。サーボ位
I直は単に周期的にサンプルされ連続的に監視されない
ため、モデル化されたモータの性能からの実際のアクチ
ュエータ・モータの性能の僅かなバラ付きがフィードバ
ック制御に悪影響を及ぼす重大な誤差を生じるおそれが
ある。
本発明の目的は、サーボ・システムの構成9素の性能特
性における変動に対して感応度が低い可動部材の運動制
御および位置決めのためのサーボ制御方法および装置の
提供にある。
性における変動に対して感応度が低い可動部材の運動制
御および位置決めのためのサーボ制御方法および装置の
提供にある。
本発明の更に別の目的は、運動中可動部材の制御のため
のサーボ位置の測定のみを用いて、これによりサーボ位
置の微分またはサーボ速度表示を生じるアクチュエータ
電流の積分が回避されるサーボ位置決め制御の方法およ
び装置の提供にある。
のサーボ位置の測定のみを用いて、これによりサーボ位
置の微分またはサーボ速度表示を生じるアクチュエータ
電流の積分が回避されるサーボ位置決め制御の方法およ
び装置の提供にある。
更に他の目的は、その大きさが常に可動部材の実際の位
置を示す1対の周期的および位相的に関連するサーボ位
置信号の双方の大きさに依存する位置の誤差制御信号を
用いる可動部材の位置決めおよび運動を制御するための
サーボ制御の方向および装置の提供にある。
置を示す1対の周期的および位相的に関連するサーボ位
置信号の双方の大きさに依存する位置の誤差制御信号を
用いる可動部材の位置決めおよび運動を制御するための
サーボ制御の方向および装置の提供にある。
本発明の更に他の目的は、可動部材の運動中フィードフ
ォワードおよびフィードバック制御を史に含むサーボ制
御方法および装置の提供にある。
ォワードおよびフィードバック制御を史に含むサーボ制
御方法および装置の提供にある。
本発明の更に他の目的は、サーボψシステムの実際の性
能に自ら適合する可動部材のフィードフォワード制御の
ための斬新なサーボ操作の方法および装置の提供にある
。
能に自ら適合する可動部材のフィードフォワード制御の
ための斬新なサーボ操作の方法および装置の提供にある
。
本発明の更に他の目的は、サーボ・システムの実際の性
能にサーボ制御システムを適合させる方法および装置の
提供にある。
能にサーボ制御システムを適合させる方法および装置の
提供にある。
本発明については、データ・ディスクに対するデータ・
トランスジューサの非常に迅速かつ正確な位置決めを行
なうための位置誤差のフィードバック制御を用いる新し
いサーボ制御システムを内蔵するディスク・データ記憶
システムに関して記述する。本発明の本文に述べる望ま
しい実施態様は、並列処理および可能な限り早い応答時
間を得るため個々の回路要素により構成され、1つ以上
のマイクロプロセッサは個々の要素に置換スることもで
きるがその結果同様な精度は得られても比較的長い応答
時間となる。本文に述べるディスクデータ記憶システム
は、同時に回転するように支持される複数のデータ・デ
ィスクと、ディスク上に記録されたデータを少なくとも
読出すための複数のトランスジューサと、ディスクに対
して同時に半径方向に運動するように前記トランスジュ
ーサを支持するキャリッジと、このキャリッジを運動さ
せるようにこれに対して結合された音声コイル・モータ
と、キャリッジの位置を制御するため前記モータに対し
て与えられるモータ駆動電流を生じる制御システムを含
んで(・る。ディスク面および対向位置のトランスジュ
ーサはサーボ制御のため割当てが行なわれる。表面に記
録されるのは、半径方向に面上に複数の連続するサーボ
・セグメント即ち「帯域Jを画成してシステムが作動さ
れる時1つの帯域内の増分位置を表示するサーボ信号で
ある。この信号は、専用化されたディスク表面上に記録
することができる他のどんな情報からでも専用トランス
ジューサにより検出することができるように記録されて
いる。本制御システムは広範囲の用途において構成する
ことができ、この用途は広くは、規定された運動経路に
沼って運動可能な部材と、一連の連続するセグメントに
運動経路を分割する装置と、セグメントに対する部材の
実際の増分位置を表示する装置と、運動するように前記
部材に対して結合されたアクチュエータ装置と、アクチ
ュエータの作用を制御する以下に述べる形式の制御シス
テムとを含むものであることが判る。
トランスジューサの非常に迅速かつ正確な位置決めを行
なうための位置誤差のフィードバック制御を用いる新し
いサーボ制御システムを内蔵するディスク・データ記憶
システムに関して記述する。本発明の本文に述べる望ま
しい実施態様は、並列処理および可能な限り早い応答時
間を得るため個々の回路要素により構成され、1つ以上
のマイクロプロセッサは個々の要素に置換スることもで
きるがその結果同様な精度は得られても比較的長い応答
時間となる。本文に述べるディスクデータ記憶システム
は、同時に回転するように支持される複数のデータ・デ
ィスクと、ディスク上に記録されたデータを少なくとも
読出すための複数のトランスジューサと、ディスクに対
して同時に半径方向に運動するように前記トランスジュ
ーサを支持するキャリッジと、このキャリッジを運動さ
せるようにこれに対して結合された音声コイル・モータ
と、キャリッジの位置を制御するため前記モータに対し
て与えられるモータ駆動電流を生じる制御システムを含
んで(・る。ディスク面および対向位置のトランスジュ
ーサはサーボ制御のため割当てが行なわれる。表面に記
録されるのは、半径方向に面上に複数の連続するサーボ
・セグメント即ち「帯域Jを画成してシステムが作動さ
れる時1つの帯域内の増分位置を表示するサーボ信号で
ある。この信号は、専用化されたディスク表面上に記録
することができる他のどんな情報からでも専用トランス
ジューサにより検出することができるように記録されて
いる。本制御システムは広範囲の用途において構成する
ことができ、この用途は広くは、規定された運動経路に
沼って運動可能な部材と、一連の連続するセグメントに
運動経路を分割する装置と、セグメントに対する部材の
実際の増分位置を表示する装置と、運動するように前記
部材に対して結合されたアクチュエータ装置と、アクチ
ュエータの作用を制御する以下に述べる形式の制御シス
テムとを含むものであることが判る。
本発明の最も重要な特質は、位置の誤差のフィードバッ
ク制御を用いる制御システムである。以上に述べた望ま
しい実施態様の制御システムの構成要素は、サーボ帯域
に対するサーボ・トランスジューサの近似的な位置を表
示するディジタル基準位置を記憶するだめの増分可能な
カウンタを有するディジタル分解器を含んでいる。ディ
ジタル基準位置は、帯域の整数番号を表示する整数部分
と、1つの帯域内の増分位置を表示する小数部分とを含
んでいる。制御システムはまた、検出されたサーボ信号
から1対の所謂「通常位相」および「直角位相」の位置
信号を生成するためサーボ・トランスジューサに結合さ
れた位置検出回路を含む。2つの位置信号は共に同じ振
動形態と相互に固定された位相のずれを有する三角関数
であり、1つのサーボ帯域に対するサーボ・トランスジ
ューサの実際の増分位置を明瞭に一緒に表示する。ディ
ジタル分解器制御装置の残りの部分は、2つのトランス
ジューサ位置信号により表示される実際の増分位置と、
ディジタル基準位置の小数部分により示される近似的な
増分位置との間の位相差を示す位置の誤差信号を生成す
る回路に専用化されている。
ク制御を用いる制御システムである。以上に述べた望ま
しい実施態様の制御システムの構成要素は、サーボ帯域
に対するサーボ・トランスジューサの近似的な位置を表
示するディジタル基準位置を記憶するだめの増分可能な
カウンタを有するディジタル分解器を含んでいる。ディ
ジタル基準位置は、帯域の整数番号を表示する整数部分
と、1つの帯域内の増分位置を表示する小数部分とを含
んでいる。制御システムはまた、検出されたサーボ信号
から1対の所謂「通常位相」および「直角位相」の位置
信号を生成するためサーボ・トランスジューサに結合さ
れた位置検出回路を含む。2つの位置信号は共に同じ振
動形態と相互に固定された位相のずれを有する三角関数
であり、1つのサーボ帯域に対するサーボ・トランスジ
ューサの実際の増分位置を明瞭に一緒に表示する。ディ
ジタル分解器制御装置の残りの部分は、2つのトランス
ジューサ位置信号により表示される実際の増分位置と、
ディジタル基準位置の小数部分により示される近似的な
増分位置との間の位相差を示す位置の誤差信号を生成す
る回路に専用化されている。
他の位置制御システムとは異なり、この位置の誤差信号
の大きさは、常に2つのトランスジューサの位置信号の
両方の大きさに依存している。特に、ディジタル基準位
置の値の小数部分は、位置の信号で乗算されて、位相フ
ォーマットにおける2つの増分位置間の差となる振動す
る位相に依存する形態を有する三角関数の位置の誤差信
号を生じるように組合わされる1対の三角関数の値に変
換される。サーボ制御システムはまた、位置の誤差信号
に応答してキャリッジの位置決めを行なうためモータに
対して与えられる駆動電流を生成する回路要素を含んで
いる。
の大きさは、常に2つのトランスジューサの位置信号の
両方の大きさに依存している。特に、ディジタル基準位
置の値の小数部分は、位置の信号で乗算されて、位相フ
ォーマットにおける2つの増分位置間の差となる振動す
る位相に依存する形態を有する三角関数の位置の誤差信
号を生じるように組合わされる1対の三角関数の値に変
換される。サーボ制御システムはまた、位置の誤差信号
に応答してキャリッジの位置決めを行なうためモータに
対して与えられる駆動電流を生成する回路要素を含んで
いる。
上記のシステムは、これまではディジタル基準位置を固
定位置と等しく見做すことによりキャリッジを固定位置
に保持するため使用することができる。キャリッジの運
動のためには、記憶された基準位置の制御された変化の
ため更新作用を有するサブシステムが提供されている。
定位置と等しく見做すことによりキャリッジを固定位置
に保持するため使用することができる。キャリッジの運
動のためには、記憶された基準位置の制御された変化の
ため更新作用を有するサブシステムが提供されている。
特に、この更新サブシステムは、最初の位置の値から最
終位置の値圧至る基準位置の値を記憶するカウンタを増
進させる。上記の実施態様における更新サブシステムは
、複数のスタック状の加算器により構成される加算サブ
回路を含み、この加算器はディジタル基準位置が最終的
な基準位置と等しい時に和が予め定めた値と等しくなる
ように、予め定めた補数の値を所要の最終位置に関連さ
せて記憶された基準位置の値を合計する。加算サブ回路
内の加算器の出力は、記憶された基準位置と指令された
即ち最終位置との間の距離を表わす。前記更新サブ7ス
テムは、更に、加算回路により出力される距離の表示に
応答するプログラム可能な読出し専用メモリーを含んで
いる。このメモリーは、前記加算回路の出力の大きさに
依存し、転送表示された基準位置と最終位置間の距離に
依存する大きさを有する速度の特性関数とも呼ばれるス
ケーリング関数を出力するようにプログラムされている
。特に、速度特性信号はまた、ある任意の時点の運動を
与えられる記憶されたディジタル基準位置と指令された
最終位置の間の距離と等しい所要の最終位置からある距
離に位置される時キャリッジの所要の交渉速度の大きさ
に比例する大きさを有する。
終位置の値圧至る基準位置の値を記憶するカウンタを増
進させる。上記の実施態様における更新サブシステムは
、複数のスタック状の加算器により構成される加算サブ
回路を含み、この加算器はディジタル基準位置が最終的
な基準位置と等しい時に和が予め定めた値と等しくなる
ように、予め定めた補数の値を所要の最終位置に関連さ
せて記憶された基準位置の値を合計する。加算サブ回路
内の加算器の出力は、記憶された基準位置と指令された
即ち最終位置との間の距離を表わす。前記更新サブ7ス
テムは、更に、加算回路により出力される距離の表示に
応答するプログラム可能な読出し専用メモリーを含んで
いる。このメモリーは、前記加算回路の出力の大きさに
依存し、転送表示された基準位置と最終位置間の距離に
依存する大きさを有する速度の特性関数とも呼ばれるス
ケーリング関数を出力するようにプログラムされている
。特に、速度特性信号はまた、ある任意の時点の運動を
与えられる記憶されたディジタル基準位置と指令された
最終位置の間の距離と等しい所要の最終位置からある距
離に位置される時キャリッジの所要の交渉速度の大きさ
に比例する大きさを有する。
更新サブシステムはまた、速度特性関数の大きさと関連
した循環周波数を有する周期信号を記憶する速度乗算器
を含んでいる。この周期信号は、ディジタル基準位置を
記憶するカウンタを増進させるため使用される。
した循環周波数を有する周期信号を記憶する速度乗算器
を含んでいる。この周期信号は、ディジタル基準位置を
記憶するカウンタを増進させるため使用される。
上記のシステムがアクチュエータが位置の誤差信号に応
答し得るよりも早いキャリッジの運動の加速部分におい
てディジタル基準位置を増進しようとする傾向を有する
故に、更新サブシステムは、位置の誤差の大きさの絶対
値がある予め定めた値に接近する時指令された最終位置
から遠ざかる記憶された基準位置の増分方向を反転する
オーツクーライド回路を含んでいろ。本実施態様におい
ては、この作用は、その入力として位置の誤差信号を有
する1対の電圧コンパレータによって行なわれろ。
答し得るよりも早いキャリッジの運動の加速部分におい
てディジタル基準位置を増進しようとする傾向を有する
故に、更新サブシステムは、位置の誤差の大きさの絶対
値がある予め定めた値に接近する時指令された最終位置
から遠ざかる記憶された基準位置の増分方向を反転する
オーツクーライド回路を含んでいろ。本実施態様におい
ては、この作用は、その入力として位置の誤差信号を有
する1対の電圧コンパレータによって行なわれろ。
電圧コンパレータの出力は、カウンタ増分動作の方向を
制御するディジタル基準位置を記憶するカウンタに対す
る信号を生じるため使用される。更新回路の他の構成は
公知である。
制御するディジタル基準位置を記憶するカウンタに対す
る信号を生じるため使用される。更新回路の他の構成は
公知である。
システムの帯域中の要件を減少するため、位置決めシス
テムはフィードフォワード制御を含む。
テムはフィードフォワード制御を含む。
シーク操作の間位置決めシステムの全体的な制御のため
のフィードフォワード駆動信号を生じるため、フィード
フォワードeシーク駆動回路が設けられろっ提供されろ
シーク駆動回路は、前に述べた速度特性信号に応答する
プログラム可能な読出し専用メモリーな含む。このPR
OMは、任意時点の運動中の公称モデル・アクチュエー
タヲ用いて位置決めシステムを駆動するため必要な電流
の大きさと対応するフィードフォワード・スケ−リンダ
関数とも呼ばれる減速値の表を記憶している。
のフィードフォワード駆動信号を生じるため、フィード
フォワードeシーク駆動回路が設けられろっ提供されろ
シーク駆動回路は、前に述べた速度特性信号に応答する
プログラム可能な読出し専用メモリーな含む。このPR
OMは、任意時点の運動中の公称モデル・アクチュエー
タヲ用いて位置決めシステムを駆動するため必要な電流
の大きさと対応するフィードフォワード・スケ−リンダ
関数とも呼ばれる減速値の表を記憶している。
位置の誤差信号の成分に応答して加速と減速の間で符号
が切換わる基準電圧信号が生成されろう基準電圧信号お
よびフィードフォワード・スケーリング関数は組合わさ
れて駆動信号を形成する。本実施態様は更に、シーク操
作の開位置の誤差信号の利得を減少させる利得制御回路
と、利得制御の位置の誤差信号をフィードフォワード駆
動信号と組合わせてモータに対する駆動電流を生じろた
め実際に使用される複合駆動信号を生成する加算作用を
持つ接合点を提供する。位置の誤差信号の利得はシーク
運動操作の間減少させられるが、信号の存在が例え低い
レベルにおいてもキャリッジが最終位置に接近するに伴
い平滑効果を生じるものと考えられるため完全に取除か
れることはない。
が切換わる基準電圧信号が生成されろう基準電圧信号お
よびフィードフォワード・スケーリング関数は組合わさ
れて駆動信号を形成する。本実施態様は更に、シーク操
作の開位置の誤差信号の利得を減少させる利得制御回路
と、利得制御の位置の誤差信号をフィードフォワード駆
動信号と組合わせてモータに対する駆動電流を生じろた
め実際に使用される複合駆動信号を生成する加算作用を
持つ接合点を提供する。位置の誤差信号の利得はシーク
運動操作の間減少させられるが、信号の存在が例え低い
レベルにおいてもキャリッジが最終位置に接近するに伴
い平滑効果を生じるものと考えられるため完全に取除か
れることはない。
更に、本実施態様では基準位置の増分ステップのための
フィードバック制御として位置の誤差信号を使用する。
フィードバック制御として位置の誤差信号を使用する。
これは、公称の循環周波数を有し位置の誤差信号の大き
さと関連して公称周波数の付近で変化する周期信号を出
力する電圧制御発振器を提供することにより行なわれる
。符号変更回路は、キャリッジの運動方向に従って、発
振器に対して送られた位置の誤差信号を通しあるいはこ
れを反転させて、送られた信号を位置の誤差とは対照的
に速度の誤差に関連付ける。基準位置の増分過程におけ
る位置の誤差信号のフィードバック制御の構成は循環制
御条件が生じる可能性を低減する。
さと関連して公称周波数の付近で変化する周期信号を出
力する電圧制御発振器を提供することにより行なわれる
。符号変更回路は、キャリッジの運動方向に従って、発
振器に対して送られた位置の誤差信号を通しあるいはこ
れを反転させて、送られた信号を位置の誤差とは対照的
に速度の誤差に関連付ける。基準位置の増分過程におけ
る位置の誤差信号のフィードバック制御の構成は循環制
御条件が生じる可能性を低減する。
別の重要な本発明の特質は、位置決めシステムの実際の
性能と関連して発振器により出力される循環信号の周波
数を更に変化させるため、電圧制御発振器と前述の増分
速度乗算器との間に設けられたモータ適合回路である。
性能と関連して発振器により出力される循環信号の周波
数を更に変化させるため、電圧制御発振器と前述の増分
速度乗算器との間に設けられたモータ適合回路である。
このように、位置決めシステムの構成要素の製造公差、
疲労その他の劣化から生じる全体的な長期の誤差は個々
に補正することができ、これにより位置決めシステムの
実際の構成要素に対して特定された位置決め制御の全て
の範囲を提供する。本実施態様は、キャリッジの運動の
加速部分における予め定めたある期間にわたる基準位置
のずれを測定し、かつ可能な限り高速の位置決めシステ
ムにより達成可能な最も大きなずれ量に対する測定され
たずれの比率を計算することによって作用する。この比
率は、第2の速度乗算器に送られて、これもまた速度特
性関数を入力として受取る増分速度乗算器に対して送ら
れろ前に電圧制御発振信号の周波数を規定するため使用
される。
疲労その他の劣化から生じる全体的な長期の誤差は個々
に補正することができ、これにより位置決めシステムの
実際の構成要素に対して特定された位置決め制御の全て
の範囲を提供する。本実施態様は、キャリッジの運動の
加速部分における予め定めたある期間にわたる基準位置
のずれを測定し、かつ可能な限り高速の位置決めシステ
ムにより達成可能な最も大きなずれ量に対する測定され
たずれの比率を計算することによって作用する。この比
率は、第2の速度乗算器に送られて、これもまた速度特
性関数を入力として受取る増分速度乗算器に対して送ら
れろ前に電圧制御発振信号の周波数を規定するため使用
される。
モータ適合回路は、第2の別個の本発明の特質を構成す
る。この回路は運動の間諜差の発生を表わす信号変数を
有するフィードバック制御のだめの誤差信号を使用する
他の動的サーボ位置決めシステムに使用することができ
る。
る。この回路は運動の間諜差の発生を表わす信号変数を
有するフィードバック制御のだめの誤差信号を使用する
他の動的サーボ位置決めシステムに使用することができ
る。
本発明の上記および他の重要な特質については、図面の
説明および本発明の望ましい実施態様の詳細な記述を照
合することにより理解されるであろう。
説明および本発明の望ましい実施態様の詳細な記述を照
合することにより理解されるであろう。
本発明の望ましい実施態様については、次に図面に関し
て記述することにする。
て記述することにする。
(システム全体について)
以下に記述する本発明の種々の実施態様を包含したデー
タ・ディスク記憶装置は第1図に概略が示されている。
タ・ディスク記憶装置は第1図に概略が示されている。
複数の磁気ディスク20は、中心の軸心22の周囲に回
転するように重ねられた状態で取付けられている。デー
タ拳トランスジューサ即ちヘッド24は、データのディ
スクに関する記録または読出しのため各ディスク2oの
上下面と関連させられている。1つのディスク面21は
サーボ制御に割当てられて、その上に記録されたサーボ
位置決め情報を有する。サーボ・トランスジューサ即ち
ヘッド26はサーボ面21と関連付けられている。トラ
ンスジューサ24と26は、アクチュエータ・モータ2
8によりディスク20に対して同時に半径方向に運動す
るようにキャリッジ27上に整列されている。データ・
トランスジューサ24は、サーボ・トランスジューサ2
6とサーボ・ディスク面21により提供される位置の情
報を用いて定置される。位置の情報は、サーボ・ディス
ク面21の予め記録されたサーボ帯域(25で示される
)の読出しの際サーボ命トランスジューサ26によって
生成されろ信号から得られる。サーボ−トランスジュー
サ26により生成される信号は、回線26aを介して前
置増巾器30に対して送られ、その出力は回線66を介
して後で更に詳細に述べる制御システム34に対して送
られる。制御システム34の機能は、アクチュエータ・
モータ2Bに対して適当な駆動電流を与えて、データ・
トランスジューサ24を選択されたデータ・トラックに
対して整合する(シーク操作)ため、あるいはデータの
記録および再生の間選択されたトラック位置上にトラン
スジューサ26および24を維持する(トラック追跡操
作)ため、サーボ・トラック位置間に整列したトランス
ジューサ24.26を移動させることである。データ信
号は、本発明の一部でない本文では記述されない適当な
回路により回線24aKGってデータ・トランスジュー
サ24に関して送受される。サーボ拳トランスジューサ
26、キャリッジ27、前置増1】器60、制御システ
ム34.サーボ増巾器67、電力増巾器ろ9およびアク
チュエータ2B(音声コイル・モータであることが望ま
しい)が閉鎖ループのサーボ・システムを形成スル。こ
れもまた本発明の一部を構成しない適当な入出力制御素
子32は、チャネル35に沿って制御システム64に対
し送られるディジタル信号によりアクセスされるべきサ
ーボ・トラックの場所の識別を行なって回線24aに沿
ってトランスジューサ24とインターフェースする。
転するように重ねられた状態で取付けられている。デー
タ拳トランスジューサ即ちヘッド24は、データのディ
スクに関する記録または読出しのため各ディスク2oの
上下面と関連させられている。1つのディスク面21は
サーボ制御に割当てられて、その上に記録されたサーボ
位置決め情報を有する。サーボ・トランスジューサ即ち
ヘッド26はサーボ面21と関連付けられている。トラ
ンスジューサ24と26は、アクチュエータ・モータ2
8によりディスク20に対して同時に半径方向に運動す
るようにキャリッジ27上に整列されている。データ・
トランスジューサ24は、サーボ・トランスジューサ2
6とサーボ・ディスク面21により提供される位置の情
報を用いて定置される。位置の情報は、サーボ・ディス
ク面21の予め記録されたサーボ帯域(25で示される
)の読出しの際サーボ命トランスジューサ26によって
生成されろ信号から得られる。サーボ−トランスジュー
サ26により生成される信号は、回線26aを介して前
置増巾器30に対して送られ、その出力は回線66を介
して後で更に詳細に述べる制御システム34に対して送
られる。制御システム34の機能は、アクチュエータ・
モータ2Bに対して適当な駆動電流を与えて、データ・
トランスジューサ24を選択されたデータ・トラックに
対して整合する(シーク操作)ため、あるいはデータの
記録および再生の間選択されたトラック位置上にトラン
スジューサ26および24を維持する(トラック追跡操
作)ため、サーボ・トラック位置間に整列したトランス
ジューサ24.26を移動させることである。データ信
号は、本発明の一部でない本文では記述されない適当な
回路により回線24aKGってデータ・トランスジュー
サ24に関して送受される。サーボ拳トランスジューサ
26、キャリッジ27、前置増1】器60、制御システ
ム34.サーボ増巾器67、電力増巾器ろ9およびアク
チュエータ2B(音声コイル・モータであることが望ま
しい)が閉鎖ループのサーボ・システムを形成スル。こ
れもまた本発明の一部を構成しない適当な入出力制御素
子32は、チャネル35に沿って制御システム64に対
し送られるディジタル信号によりアクセスされるべきサ
ーボ・トラックの場所の識別を行なって回線24aに沿
ってトランスジューサ24とインターフェースする。
(サーボ位置の符号化)
上記の実施態様の作用にとっては、サーボ帯域25が通
常および直角の両方の位相の位置情報を提供し、これに
よりサーボ帯域25の帯域に対するトランスジューサ2
6の増分(または位相)位置が決定可能であることが必
要である。このような情報の提供するため使用すること
ができる多くのサーボ符号化方式がある。このような1
つの方式については、そのまた本文に参考のため引用さ
れる前掲のComm ande r等の米国特許第4,
068,269号において記載されている。第2図は、
2つの周期的な位置の信号、即ちトランスジューサ26
がディスク面21とサーボ帯域25を横切って均一な半
径方向速度で運動する時サーボ・トランスジューサの出
力から得られる通常の信号Nと直角位相の信号Qを示し
ている。この2つの信号、NおよびQは位相90°ずれ
かつ1組のサーボ・トラック・ピッチにわたり660°
変化する略々正弦波形状を呈する。垂直軸25′および
25“は典型的な帯域25の境界な示す。26がディス
ク面上の制止位置に保持される時、トランスジューサ2
6により生成される通常の信号Nおよび直角位相の信号
Qの値は一定である。従来技術においては、信号Nおよ
びQの各々の線形部分、即ちN信号の部分NおよびQ信
号の部分Qは線形の位置および速度の信号を生じるよう
に個々に合成された。本発明の1つの重要な特質は、如
何なる解決法においても、サーボ帯域の境界(即ち、そ
の位相または増分位置)に対するトランスジューサ26
の位置を識別するための信号Nおよび直角位相の信号Q
の組合せである。これにより、サーボ帯域25はデータ
・トラックよりも半径方向に数倍大ぎくすることができ
る。これは更に、制御システムのサーポの位置エンコー
ダ部分において生じる非線形度により生じる誤差に対す
るサーボ・システムの感度を更に低減させろ。前置増巾
器ろOにおける増巾作用の後、ヘッド26によりディス
ク面21から検出されるサーボ位置信号は回線ろろ上を
サーボ制御システムろ4に対して送られる。
常および直角の両方の位相の位置情報を提供し、これに
よりサーボ帯域25の帯域に対するトランスジューサ2
6の増分(または位相)位置が決定可能であることが必
要である。このような情報の提供するため使用すること
ができる多くのサーボ符号化方式がある。このような1
つの方式については、そのまた本文に参考のため引用さ
れる前掲のComm ande r等の米国特許第4,
068,269号において記載されている。第2図は、
2つの周期的な位置の信号、即ちトランスジューサ26
がディスク面21とサーボ帯域25を横切って均一な半
径方向速度で運動する時サーボ・トランスジューサの出
力から得られる通常の信号Nと直角位相の信号Qを示し
ている。この2つの信号、NおよびQは位相90°ずれ
かつ1組のサーボ・トラック・ピッチにわたり660°
変化する略々正弦波形状を呈する。垂直軸25′および
25“は典型的な帯域25の境界な示す。26がディス
ク面上の制止位置に保持される時、トランスジューサ2
6により生成される通常の信号Nおよび直角位相の信号
Qの値は一定である。従来技術においては、信号Nおよ
びQの各々の線形部分、即ちN信号の部分NおよびQ信
号の部分Qは線形の位置および速度の信号を生じるよう
に個々に合成された。本発明の1つの重要な特質は、如
何なる解決法においても、サーボ帯域の境界(即ち、そ
の位相または増分位置)に対するトランスジューサ26
の位置を識別するための信号Nおよび直角位相の信号Q
の組合せである。これにより、サーボ帯域25はデータ
・トラックよりも半径方向に数倍大ぎくすることができ
る。これは更に、制御システムのサーポの位置エンコー
ダ部分において生じる非線形度により生じる誤差に対す
るサーボ・システムの感度を更に低減させろ。前置増巾
器ろOにおける増巾作用の後、ヘッド26によりディス
ク面21から検出されるサーボ位置信号は回線ろろ上を
サーボ制御システムろ4に対して送られる。
(サーボ制御回路)
第6図は、ブロック図において、フィードフォワードお
よびフィードバック制御を包含する第1図の制御システ
ム64の望ましい実施態様を示している。このシステム
34は、位置判定回路41と、ディジタル分解制御袋f
ii(DRC)42と、二重利得増1〕器(DGA)回
路46と5補償回路(COMP)44と、信号加算接合
点45と、加算(SUM)回路50と、スケジューラ回
路52と、速度乗算器54と、フィードフォワード・7
−ク駆動(FFSDまたは単に「シーク・ドライブ」)
回路56と、符号反転(±1)回路58と、電圧制御発
振器(VCO)60と、モータ適合回路62と、オーバ
ーライド回路64とからなっている。アナログ信号は実
線で示された回線上に送られるが、ディジタル信号は点
線で示されたチャネル上に送られる。
よびフィードバック制御を包含する第1図の制御システ
ム64の望ましい実施態様を示している。このシステム
34は、位置判定回路41と、ディジタル分解制御袋f
ii(DRC)42と、二重利得増1〕器(DGA)回
路46と5補償回路(COMP)44と、信号加算接合
点45と、加算(SUM)回路50と、スケジューラ回
路52と、速度乗算器54と、フィードフォワード・7
−ク駆動(FFSDまたは単に「シーク・ドライブ」)
回路56と、符号反転(±1)回路58と、電圧制御発
振器(VCO)60と、モータ適合回路62と、オーバ
ーライド回路64とからなっている。アナログ信号は実
線で示された回線上に送られるが、ディジタル信号は点
線で示されたチャネル上に送られる。
(サーボ位置および位置の誤差の決定)位置判定回路4
1は増巾されたトランスジューサ26の信号を受取り、
これら信号からアナログの通常のN)および直角位相の
(Qlのトランスジューサ位置信号を生成する。位置判
定回路の構造および作用は、使用される位置の符号化方
式およびサーボ・ディスク面21上に記録された信号の
性質に依存する。前記の米国特許第4,068,269
号は、記述したその符号化方式において使用されろ位置
決定回路41と相当する適当な回路について記述する。
1は増巾されたトランスジューサ26の信号を受取り、
これら信号からアナログの通常のN)および直角位相の
(Qlのトランスジューサ位置信号を生成する。位置判
定回路の構造および作用は、使用される位置の符号化方
式およびサーボ・ディスク面21上に記録された信号の
性質に依存する。前記の米国特許第4,068,269
号は、記述したその符号化方式において使用されろ位置
決定回路41と相当する適当な回路について記述する。
本特許のシステムにより出力される通常および直角位相
の信号は、それぞれsin Yおよびcos yに略々
等しい(但し、yは、サーボ帯域の境界に対する(即ち
、その内側における)トランスジューサ26の半径方向
における増分(位相)位置。)。通常および直角位相の
機能はサーボ帯域間において連続的であり、これら帯域
が画成する位置もまた連続的である。2つの信号の各々
の線形部分を一緒に繋ぐ必要はない。各サーボ帯域内で
は、通常および直角位相の信号がディスク面21上のど
の位置にも等しく容易にサーボ動作を生じろことを可能
にするようにトランスジューサ26の位置を一義的に画
成する。2つの位置信号NおよびQは、回線71.72
上を1)RC42に対して送られる。
の信号は、それぞれsin Yおよびcos yに略々
等しい(但し、yは、サーボ帯域の境界に対する(即ち
、その内側における)トランスジューサ26の半径方向
における増分(位相)位置。)。通常および直角位相の
機能はサーボ帯域間において連続的であり、これら帯域
が画成する位置もまた連続的である。2つの信号の各々
の線形部分を一緒に繋ぐ必要はない。各サーボ帯域内で
は、通常および直角位相の信号がディスク面21上のど
の位置にも等しく容易にサーボ動作を生じろことを可能
にするようにトランスジューサ26の位置を一義的に画
成する。2つの位置信号NおよびQは、回線71.72
上を1)RC42に対して送られる。
DT’tC42は、基準位置X(位置Xは、ディスク面
21上に記録されたサーボ・トラックに対するトランス
ジューサ260半径方向位置を表わす整数および小数)
を示すディジタル信号の格納および出力のため適当な回
路、望ましくは1つ以上の可逆カウンタを有する。DR
C42は、位置判定回路41からアナログの通常位相の
信号Nおよび直角位相の信号Qを受取り、サーボ信号N
およびQ(即ち、それぞれ5in)lおよびcos y
)により示される実際のサーボヘッドの半径方向増分
位置yと、基準位置Xの小数部分との間の位相差を表わ
すアナログの三角関数の位置の誤差信号E0(=−si
n(x y))を生成する。アナログの位置誤差信号E
oは回線73に溢って二重利得増lj器46を通って回
線74により補償回路(COMP)44に送られるが、
この補償回路はサーボ・ループの安定性を確保するため
位置の誤差信号Eoσ)位相を修正するため従来用いら
れる進み/遅れ回路を含む。補償された誤差信号は、補
償回路(COMP)44によって回線75に涜って信号
加算接合点45およびアナログ回線66を通ってサーボ
増1フ器37の入力側に至り、この増1】器の出力は回
線38上をアクチュエータ・モータ2Bに対する回線4
0に電流を供給する電力増1]器69に対して送られる
。サーボ増1】器ろ7および電力増1]器69は従来周
知のもので、用いられろアクチュエータ/キャリッジの
組合せの特性を提供するよう構成されている。
21上に記録されたサーボ・トラックに対するトランス
ジューサ260半径方向位置を表わす整数および小数)
を示すディジタル信号の格納および出力のため適当な回
路、望ましくは1つ以上の可逆カウンタを有する。DR
C42は、位置判定回路41からアナログの通常位相の
信号Nおよび直角位相の信号Qを受取り、サーボ信号N
およびQ(即ち、それぞれ5in)lおよびcos y
)により示される実際のサーボヘッドの半径方向増分
位置yと、基準位置Xの小数部分との間の位相差を表わ
すアナログの三角関数の位置の誤差信号E0(=−si
n(x y))を生成する。アナログの位置誤差信号E
oは回線73に溢って二重利得増lj器46を通って回
線74により補償回路(COMP)44に送られるが、
この補償回路はサーボ・ループの安定性を確保するため
位置の誤差信号Eoσ)位相を修正するため従来用いら
れる進み/遅れ回路を含む。補償された誤差信号は、補
償回路(COMP)44によって回線75に涜って信号
加算接合点45およびアナログ回線66を通ってサーボ
増1フ器37の入力側に至り、この増1】器の出力は回
線38上をアクチュエータ・モータ2Bに対する回線4
0に電流を供給する電力増1]器69に対して送られる
。サーボ増1】器ろ7および電力増1]器69は従来周
知のもので、用いられろアクチュエータ/キャリッジの
組合せの特性を提供するよう構成されている。
(作用モード)
トラック追跡操作の間、基準位置Xは一定の値に保持さ
れ(データ・トラックの位置と等しいサーボ位置がアク
セスされる)、サーボのヘッド位置のフィードバック制
御は位置の誤差信号goにより与えられろ。
れ(データ・トラックの位置と等しいサーボ位置がアク
セスされる)、サーボのヘッド位置のフィードバック制
御は位置の誤差信号goにより与えられろ。
サーボおよびデータやヘッド26と24のシーク操作に
おける新たな位置への運動は、I10制御装置ろ2によ
って開始されろ。制御装置62は、回線ろ5をサーボ制
御システムろ4(第1図参照)に対して送られるディジ
タル指令サーボ位置Wを生成する。シーク操作の制御の
ためユーザにより選択される構成に従って、Wはアクセ
ス操作の間に達すべくめられろサーボ・ヘッドの位置ま
たはこの位置の補数を表わすことができ、その結果Wプ
ラス、アクセスすることを欲ずろサーボのヘッド位置の
和はある予め定めた定数と等しくなる。
おける新たな位置への運動は、I10制御装置ろ2によ
って開始されろ。制御装置62は、回線ろ5をサーボ制
御システムろ4(第1図参照)に対して送られるディジ
タル指令サーボ位置Wを生成する。シーク操作の制御の
ためユーザにより選択される構成に従って、Wはアクセ
ス操作の間に達すべくめられろサーボ・ヘッドの位置ま
たはこの位置の補数を表わすことができ、その結果Wプ
ラス、アクセスすることを欲ずろサーボのヘッド位置の
和はある予め定めた定数と等しくなる。
ここに述べろ望ましい実施態様においては後者の操作モ
ードを用いる。加算回路50は、チャネル7Bに泪って
送られる基準位置信号Xおよび相合位置信号Wを加算し
、所要の最終的なサーボ位置xoとDRC42において
その時表示された基準位置Xとの間の距離を表わす第6
図のディジタル信号(w+x )をチャネル801C?
8ねてスケジュラ−回路52に対して送られろ。加算器
50はまた、そのレベルによりキャリッジ27がシーク
操作の開運動する半径方向(内方または外方)を示す論
理レベル(即ち、ハイまたはロー)の「符号」信号を回
線81上に生じる。反転された符号信号は、回線81上
のオーバーライド回路64およびスケジュラ−52に対
して送られる。加算回路の出力信号(W+X)に基づい
て、スケジュラ−回路52はシーク駆動回路56に対す
るチャネル82および速度乗算器54に対するチャネル
82′においてディジタル速度特性信号f(w+x)を
選択してこれを出力する。シーク駆動回路56は、速度
特性信号f(w+x)に応答して、回線84を介して加
算接合点45に対して送られるフィードフォワード駆動
電流信号を、従って回線ろ6に沿ってサーボ増巾器ろ7
に対して送られ位置誤差信号Eoを生成する。シーク駆
動回路54には、7ステムがトラック追跡モードにある
時、かつサーボ・ヘッドが走行中(即ち、最大速度で移
動中)シーク・モードにある間回線84上の出力を零化
するための装置が設けられる。シーク駆動システム56
は、回線85上を二重利得増巾器46に対して送られ、
回線85′上の鴎かな遅れの後モータ適合回路62に対
して送られる論理レベル信号1ON TRACKJ を
生成する。位置の誤差信号Eoに対して与えられる利得
は、サーボ制御システムがトラック追跡モードにある時
および信号rQN TRACKJがハイのレベルにある
時を除いて減少させられる。遅れた信号rON TRA
CKJもまた、シーク駆動回路56がら回線35上のI
10制御装置に対しても使用可能である。
ードを用いる。加算回路50は、チャネル7Bに泪って
送られる基準位置信号Xおよび相合位置信号Wを加算し
、所要の最終的なサーボ位置xoとDRC42において
その時表示された基準位置Xとの間の距離を表わす第6
図のディジタル信号(w+x )をチャネル801C?
8ねてスケジュラ−回路52に対して送られろ。加算器
50はまた、そのレベルによりキャリッジ27がシーク
操作の開運動する半径方向(内方または外方)を示す論
理レベル(即ち、ハイまたはロー)の「符号」信号を回
線81上に生じる。反転された符号信号は、回線81上
のオーバーライド回路64およびスケジュラ−52に対
して送られる。加算回路の出力信号(W+X)に基づい
て、スケジュラ−回路52はシーク駆動回路56に対す
るチャネル82および速度乗算器54に対するチャネル
82′においてディジタル速度特性信号f(w+x)を
選択してこれを出力する。シーク駆動回路56は、速度
特性信号f(w+x)に応答して、回線84を介して加
算接合点45に対して送られるフィードフォワード駆動
電流信号を、従って回線ろ6に沿ってサーボ増巾器ろ7
に対して送られ位置誤差信号Eoを生成する。シーク駆
動回路54には、7ステムがトラック追跡モードにある
時、かつサーボ・ヘッドが走行中(即ち、最大速度で移
動中)シーク・モードにある間回線84上の出力を零化
するための装置が設けられる。シーク駆動システム56
は、回線85上を二重利得増巾器46に対して送られ、
回線85′上の鴎かな遅れの後モータ適合回路62に対
して送られる論理レベル信号1ON TRACKJ を
生成する。位置の誤差信号Eoに対して与えられる利得
は、サーボ制御システムがトラック追跡モードにある時
および信号rQN TRACKJがハイのレベルにある
時を除いて減少させられる。遅れた信号rON TRA
CKJもまた、シーク駆動回路56がら回線35上のI
10制御装置に対しても使用可能である。
位置の誤差信号はまた、シーク操作の間DRc回路42
における基準位置Xの変化速度を制御ずろことにより速
度誤差サーボ制御を行なうために用いられろ。位置の誤
差信号Eoは、アナログ回線76を介して信号変更c±
1)回路58に対して送られる。また、信号変更回路5
Bに対しては、それぞれ回線81上の加算器5oにより
出力されろ。符号信号、シーク駆動回路56がらの回線
86上の反転された最大速度信号(MAXVEL)、オ
ーバーライド回路64がらの回線90.91上の信号F
IR8T 0VERRIDE お、J: び5ECON
DOVERRIDE が転送される。キャリッジの運動
方向(信号5IGN81のレベル(Cより表示されろ)
および位置の誤差信号Eoの符号を知れば、基準位置X
がサーボの表示位置yを進めるがまたは遅らせるかを判
定することができろ。符号変更回路の目的は、基準位置
がサーボの位置yを遅らせる時は基準位置の変化速度を
増加させ、あるいはこの位置が基準位置yを進める時は
基準位置Xにおける変化速度を低下させるように、適正
な信号の位置の誤差電圧がVCO60に対して送られる
。
における基準位置Xの変化速度を制御ずろことにより速
度誤差サーボ制御を行なうために用いられろ。位置の誤
差信号Eoは、アナログ回線76を介して信号変更c±
1)回路58に対して送られる。また、信号変更回路5
Bに対しては、それぞれ回線81上の加算器5oにより
出力されろ。符号信号、シーク駆動回路56がらの回線
86上の反転された最大速度信号(MAXVEL)、オ
ーバーライド回路64がらの回線90.91上の信号F
IR8T 0VERRIDE お、J: び5ECON
DOVERRIDE が転送される。キャリッジの運動
方向(信号5IGN81のレベル(Cより表示されろ)
および位置の誤差信号Eoの符号を知れば、基準位置X
がサーボの表示位置yを進めるがまたは遅らせるかを判
定することができろ。符号変更回路の目的は、基準位置
がサーボの位置yを遅らせる時は基準位置の変化速度を
増加させ、あるいはこの位置が基準位置yを進める時は
基準位置Xにおける変化速度を低下させるように、適正
な信号の位置の誤差電圧がVCO60に対して送られる
。
本文に述べた望ましい実施態様の符号変更回路5Bもま
た、短いシーク操作の間そのモデル減速カーブ特性をキ
ャリッジ27が超えないように、アクチュエータ・モー
タ28におけるインダクタンスを勘案するため位置の誤
差信号Eoの電圧レベルを規定する予測サブ回路をも含
んでいろ。
た、短いシーク操作の間そのモデル減速カーブ特性をキ
ャリッジ27が超えないように、アクチュエータ・モー
タ28におけるインダクタンスを勘案するため位置の誤
差信号Eoの電圧レベルを規定する予測サブ回路をも含
んでいろ。
符号変更回路58の出力は、チャネル87を介して、従
来の構成の電圧制御発振器6oに対して加えられる。電
圧制御発振器60は、回線88上にクロック(ハイ/ロ
ー)信号を出力するが、この信号の周波数は回線87上
に与えられる符号反転(±1)回路5Bの出力信号の電
圧レベルにより通常の周波数の付近に制御される。符号
反転(±1)回路58からの正の電圧は回線88上のV
COにより出力されるクロック信号の周波数を増加させ
るが、負の電圧はこの周波数を低下させろ。符号反転(
±1)回路5Bからの信号の大ぎさは、■COクロック
信号の周波数が増減される程度を制御する。
来の構成の電圧制御発振器6oに対して加えられる。電
圧制御発振器60は、回線88上にクロック(ハイ/ロ
ー)信号を出力するが、この信号の周波数は回線87上
に与えられる符号反転(±1)回路5Bの出力信号の電
圧レベルにより通常の周波数の付近に制御される。符号
反転(±1)回路58からの正の電圧は回線88上のV
COにより出力されるクロック信号の周波数を増加させ
るが、負の電圧はこの周波数を低下させろ。符号反転(
±1)回路5Bからの信号の大ぎさは、■COクロック
信号の周波数が増減される程度を制御する。
電圧制御発振器(VCO)60からのクロック信号は、
直接速度乗算器54に対して送られるが、あるいは望ま
しくはここに述べる実施態様におけろ如く、電圧制御発
振器(VCO)60の出力側と速度乗算器54のクロッ
ク入力側の間に位置ずろモータ適合回路62に対して送
られる。モータ適合回路62は必要に応じて、比較的長
いシーク操作の加速部分におけるサーボ・システムの実
際の性能に応答してVCOクロック信号の周波数を修正
して、シークの減速部分においてチャネル89上の修正
された信号を速度乗算器54に対して送る。速度乗算器
54は、チャネル82′を介してスケジューラ回路52
から受取る予測された速度信号f (w+x )の値だ
けチャネル89上で受取るクロック・パルス信号を規定
し、更に別のクロック・パルス信号をチャネル9ろを介
してディジタル分解制御装置(DRC)42に対して与
えて、サーボ・ヘッド26の実際の位置における変化を
プログラムするように基準位置Xを逓増的に変更する。
直接速度乗算器54に対して送られるが、あるいは望ま
しくはここに述べる実施態様におけろ如く、電圧制御発
振器(VCO)60の出力側と速度乗算器54のクロッ
ク入力側の間に位置ずろモータ適合回路62に対して送
られる。モータ適合回路62は必要に応じて、比較的長
いシーク操作の加速部分におけるサーボ・システムの実
際の性能に応答してVCOクロック信号の周波数を修正
して、シークの減速部分においてチャネル89上の修正
された信号を速度乗算器54に対して送る。速度乗算器
54は、チャネル82′を介してスケジューラ回路52
から受取る予測された速度信号f (w+x )の値だ
けチャネル89上で受取るクロック・パルス信号を規定
し、更に別のクロック・パルス信号をチャネル9ろを介
してディジタル分解制御装置(DRC)42に対して与
えて、サーボ・ヘッド26の実際の位置における変化を
プログラムするように基準位置Xを逓増的に変更する。
シーク操作の間、サーボ増中器ろ7に対して送られた駆
動信号の主要部分はシーク駆動回路56によって生成さ
れる。このシーク駆動回路56は、速度特性信号の値に
応答してモデル・アクチュエータがその公称設計仕様通
りに作動するため公的な駆動信号を生成する。しかし、
信号加算接合点45における位置の誤差信号Eoのフィ
ードバックによって依然として制御が行なわれる。
動信号の主要部分はシーク駆動回路56によって生成さ
れる。このシーク駆動回路56は、速度特性信号の値に
応答してモデル・アクチュエータがその公称設計仕様通
りに作動するため公的な駆動信号を生成する。しかし、
信号加算接合点45における位置の誤差信号Eoのフィ
ードバックによって依然として制御が行なわれる。
シーク操作の加速部分においては、速度乗算器54が1
つのサーボ帯域以上に(即ち、帯域スキップ)基準位置
Xをして実際のサーボ位置yを超えさせるに充分なだけ
迅速にディジタル分解制御装置(DIIC)42におけ
る基準位置Xを更新することになる。この状態の発生を
阻止するため、オーバーライド回路64が設けられてい
る。ここに述べる望ましい実施態様においては、このオ
ーバーライド回路64は、基準位置Xが速度乗算器54
によって増分される方向の制御(即ち、増減)を行なう
回線92上のある論理レベル信号を出力する。オーバー
ライド回路64ば、回線73上に保持された位置の誤差
Eoの大きさを監視する適当な回路を含む。位置の誤差
信号Eoがある絶対値を超える時、オーバーライド回路
は回線92上の論理信号を変更して基準位置Xの増分方
向を反転させ、基準位置Xが実際のサーボ位置yを更に
超えることを阻止する。位置の誤差信号Eoの大きさが
妥当なレベルまで減少される時、オーバーライド回路6
4 j/Cより回線92上に出力される信号のレベルは
、基準位置Xが再びサーボ表示位置yより進むことを許
容するまで戻されろ。
つのサーボ帯域以上に(即ち、帯域スキップ)基準位置
Xをして実際のサーボ位置yを超えさせるに充分なだけ
迅速にディジタル分解制御装置(DIIC)42におけ
る基準位置Xを更新することになる。この状態の発生を
阻止するため、オーバーライド回路64が設けられてい
る。ここに述べる望ましい実施態様においては、このオ
ーバーライド回路64は、基準位置Xが速度乗算器54
によって増分される方向の制御(即ち、増減)を行なう
回線92上のある論理レベル信号を出力する。オーバー
ライド回路64ば、回線73上に保持された位置の誤差
Eoの大きさを監視する適当な回路を含む。位置の誤差
信号Eoがある絶対値を超える時、オーバーライド回路
は回線92上の論理信号を変更して基準位置Xの増分方
向を反転させ、基準位置Xが実際のサーボ位置yを更に
超えることを阻止する。位置の誤差信号Eoの大きさが
妥当なレベルまで減少される時、オーバーライド回路6
4 j/Cより回線92上に出力される信号のレベルは
、基準位置Xが再びサーボ表示位置yより進むことを許
容するまで戻されろ。
(制御システムの構成要素)
主取な回路42乃至64の各々について次に更に詳細に
記述する。
記述する。
(位置の検出回路)
前に参考のため本文に触れたCommander等の米
国特許第4,068,269号が、適当なデータ・ディ
スク符号化方式および同明細書VC「位置の誤差の検出
回路25」として認められる位置の検出回路41の説明
に関して照合されろう同特許は5本発明において使用す
ることができろ通常および直角位相の両方の位置の信号
を提供するための多くの公知のサーボ符号化方式の1つ
を示すものであることが判るであろう。本発明は、専ら
前記の位置検出の実施またはサーボ符号化方式におけろ
用途に限定されるものと解釈すべきものではない。
国特許第4,068,269号が、適当なデータ・ディ
スク符号化方式および同明細書VC「位置の誤差の検出
回路25」として認められる位置の検出回路41の説明
に関して照合されろう同特許は5本発明において使用す
ることができろ通常および直角位相の両方の位置の信号
を提供するための多くの公知のサーボ符号化方式の1つ
を示すものであることが判るであろう。本発明は、専ら
前記の位置検出の実施またはサーボ符号化方式におけろ
用途に限定されるものと解釈すべきものではない。
(ディジタル分解制御装置42)
第4a図および第4b図は、第ろ図のディジタル分解器
制御装置(DRC)42の構成要素を示している。この
DRC42は、2つの主なサブ回路、即ち第4a図にお
いて示される基準位置表示器160と、第4a図および
第4b図に示される位置の誤差回路161からなる。基
準位置表示器160は、基準位置Xを格納し、16ピツ
トのディジタル基準位置信号(xiと呼ぶ)を生成する
。
制御装置(DRC)42の構成要素を示している。この
DRC42は、2つの主なサブ回路、即ち第4a図にお
いて示される基準位置表示器160と、第4a図および
第4b図に示される位置の誤差回路161からなる。基
準位置表示器160は、基準位置Xを格納し、16ピツ
トのディジタル基準位置信号(xiと呼ぶ)を生成する
。
示された回路160は、基準位置Xの識別のため16ビ
ツトを提供する4つの4ビツトのディジタル・カウンタ
181乃至184(LS169型)をカスケード接続す
るととKより形成される。これより多いか少ないビット
数でもよく、ビットはデータ・トラックおよびサーボ・
トラックの表示に必要なだけ構成することができる。本
文に述べろ実施態様においては、上位のカウンタ181
および182により提供される8ビツトが整数のサーボ
帯域を識別し、カウンタ186および184により提供
されろ8ビツトが約1.4°(即ち、2.5xio−2
ラジアン)まで各個の帯域の小数の解を提供する。全て
の16ビツトxlはディジタル・チャネル7B(第6図
参照)におけろ加算回路50において使用可能となる。
ツトを提供する4つの4ビツトのディジタル・カウンタ
181乃至184(LS169型)をカスケード接続す
るととKより形成される。これより多いか少ないビット
数でもよく、ビットはデータ・トラックおよびサーボ・
トラックの表示に必要なだけ構成することができる。本
文に述べろ実施態様においては、上位のカウンタ181
および182により提供される8ビツトが整数のサーボ
帯域を識別し、カウンタ186および184により提供
されろ8ビツトが約1.4°(即ち、2.5xio−2
ラジアン)まで各個の帯域の小数の解を提供する。全て
の16ビツトxlはディジタル・チャネル7B(第6図
参照)におけろ加算回路50において使用可能となる。
更に、以下においてXと呼ばれる最下位の8ビツト(即
ち、カウンタ183および184のビット)が、それぞ
れディジタル・チャネル186を介して位置の誤差回路
161の第1と第2の関数ゼネレータ162.164に
とって使用可能となる。
ち、カウンタ183および184のビット)が、それぞ
れディジタル・チャネル186を介して位置の誤差回路
161の第1と第2の関数ゼネレータ162.164に
とって使用可能となる。
位置の誤差回路161は、2つの関数ゼネレータ(プロ
グラム可能な読出し専用メモリーTBP18S22型)
162,164、ならびに第1と第2の乗算用ディジタ
ル/アナログ・コンバータ166.168 (AD75
23)、および5つの同じ演算増1]器172,174
,176.178および180を含んでいる。
グラム可能な読出し専用メモリーTBP18S22型)
162,164、ならびに第1と第2の乗算用ディジタ
ル/アナログ・コンバータ166.168 (AD75
23)、および5つの同じ演算増1]器172,174
,176.178および180を含んでいる。
名前が示唆するように、位置の誤差回路161が、通常
および直角の位置の信号NおよびQ、および基準位置X
の小数部分であるXにより示される如き実際のサーボ位
置7間の位相差を表わす位置の誤差信号を生成する。い
くつかの構成が適当である。高速の用途においては、三
角関数の関係が望ましい。位置の誤差信号Eoは、本実
施例においては下記の関係により表わされろ。即ち、E
o=−sinx cosy+cosx 5iny−=
5in(x−y)但し、関係式 %式% もまた使用できる。但し、yはサーボ・ヘッド26の実
際の(位相)位置であり、sin yおよびcosyは
位置の検出回路41の出力であり、Xは基準位置Xの小
数部分即ち位相部分である(即ち、8つの最下位ピッ)
XO乃至X7 )である。いずれの場合にも、もし△班
1と等しければ、この関係は零となる。
および直角の位置の信号NおよびQ、および基準位置X
の小数部分であるXにより示される如き実際のサーボ位
置7間の位相差を表わす位置の誤差信号を生成する。い
くつかの構成が適当である。高速の用途においては、三
角関数の関係が望ましい。位置の誤差信号Eoは、本実
施例においては下記の関係により表わされろ。即ち、E
o=−sinx cosy+cosx 5iny−=
5in(x−y)但し、関係式 %式% もまた使用できる。但し、yはサーボ・ヘッド26の実
際の(位相)位置であり、sin yおよびcosyは
位置の検出回路41の出力であり、Xは基準位置Xの小
数部分即ち位相部分である(即ち、8つの最下位ピッ)
XO乃至X7 )である。いずれの場合にも、もし△班
1と等しければ、この関係は零となる。
第1のI)ROM162は、ディジタル基準位置ピッ)
x□乃至x7に応答して三角関数cos xのディジタ
ル近似値を出力する。第2のFROM164は同様に、
−5in xのディジタル近似値を出力する。位置の検
出回路41による与えられる通常の位置信号Nはsin
yとされ(回路41がそのように構成されなければな
らない)、これが回線71を介して第1の乗算用ディジ
タル/アナログ・コンバータ166の基準入力側に送ら
れるが、CO5−の8ビツトのディジタル表示はゼネレ
ータ162からコンバータ166のディジタル入力側に
送られる。コンバータ166の出力は1対の演算増巾器
172 、174に対して送られ、この増巾器は例示さ
れた回路素子により回線BおよびCにより出力された電
流を変換して演算増1フ器172の出力側に積(cos
x ) (sin y )に比例するアナログ電圧を
生じろ。同様に、直角位相のサーボ位置信号Q (co
s y )が回線72上を第2の乗算用ディジタル/ア
ナログ・コンバータ168の基準入力に対して送られる
が、ゼネレータ164カ・らの−3jnXの8ビツトの
ディジタル近似値はこの素子のディジタル入力側に送ら
れる。第2のコンベータ168と関連しているのは2つ
の演算増rl>器176 、178を含む回路素子の類
似の回路網であるが、増巾器176の出力は積−(si
n x )(cos y ) に比例するアナログ電圧
出力である。
x□乃至x7に応答して三角関数cos xのディジタ
ル近似値を出力する。第2のFROM164は同様に、
−5in xのディジタル近似値を出力する。位置の検
出回路41による与えられる通常の位置信号Nはsin
yとされ(回路41がそのように構成されなければな
らない)、これが回線71を介して第1の乗算用ディジ
タル/アナログ・コンバータ166の基準入力側に送ら
れるが、CO5−の8ビツトのディジタル表示はゼネレ
ータ162からコンバータ166のディジタル入力側に
送られる。コンバータ166の出力は1対の演算増巾器
172 、174に対して送られ、この増巾器は例示さ
れた回路素子により回線BおよびCにより出力された電
流を変換して演算増1フ器172の出力側に積(cos
x ) (sin y )に比例するアナログ電圧を
生じろ。同様に、直角位相のサーボ位置信号Q (co
s y )が回線72上を第2の乗算用ディジタル/ア
ナログ・コンバータ168の基準入力に対して送られる
が、ゼネレータ164カ・らの−3jnXの8ビツトの
ディジタル近似値はこの素子のディジタル入力側に送ら
れる。第2のコンベータ168と関連しているのは2つ
の演算増rl>器176 、178を含む回路素子の類
似の回路網であるが、増巾器176の出力は積−(si
n x )(cos y ) に比例するアナログ電圧
出力である。
コンバータ172および176を過渡状態から保護する
ためショットキー・ダイオード179が設けられている
。2つの増巾器1721176の出力は、その正の入力
が接地される演算増1】器180の負の入力に送られる
。増巾器180は、増巾器172・176の出力を反転
すると共にこれを合計して値−5in (x−y )に
比例するアナログ信号を生じろ。第6図に示されろよう
に、位置の誤差信号Eoが回線7ろを介して二重利得増
巾器回路46、シーク駆動回路56、オーバーライド回
路64および符号変更回路58に送られるう第4b図に
更に示されるように、便宜上増巾172.176の出力
もまた、信号−Eoがこの形態において使用できるよう
にそれぞれ直接回線73’、 73“上でシーク駆動回
路に対して送られる。必要に応じて適当な回線73上で
使用されろため送られる位置の誤差信号Eoを反転させ
ろためシーク駆動回路56に適当な回路を設けることが
できる。
ためショットキー・ダイオード179が設けられている
。2つの増巾器1721176の出力は、その正の入力
が接地される演算増1】器180の負の入力に送られる
。増巾器180は、増巾器172・176の出力を反転
すると共にこれを合計して値−5in (x−y )に
比例するアナログ信号を生じろ。第6図に示されろよう
に、位置の誤差信号Eoが回線7ろを介して二重利得増
巾器回路46、シーク駆動回路56、オーバーライド回
路64および符号変更回路58に送られるう第4b図に
更に示されるように、便宜上増巾172.176の出力
もまた、信号−Eoがこの形態において使用できるよう
にそれぞれ直接回線73’、 73“上でシーク駆動回
路に対して送られる。必要に応じて適当な回線73上で
使用されろため送られる位置の誤差信号Eoを反転させ
ろためシーク駆動回路56に適当な回路を設けることが
できる。
トラック追跡モードにおいて、速度乗算器540回路は
カウンタ181〜184に対しては信号を出力せず、こ
のため基準位置Xを追跡が必要なデータ・トラックに相
当するサーボ位kを表わす定数値に保持する。二重利得
増巾器46と補償回路44により変調される如き駆動回
路42からの位置の誤差信号Eoは、サーボ増巾器67
尾対して送られて、列状のトランスジュー?24.26
を固定位置に保持する音声制御モータ2Bに対して電流
を供給する電力増1〕器69を制御する。
カウンタ181〜184に対しては信号を出力せず、こ
のため基準位置Xを追跡が必要なデータ・トラックに相
当するサーボ位kを表わす定数値に保持する。二重利得
増巾器46と補償回路44により変調される如き駆動回
路42からの位置の誤差信号Eoは、サーボ増巾器67
尾対して送られて、列状のトランスジュー?24.26
を固定位置に保持する音声制御モータ2Bに対して電流
を供給する電力増1〕器69を制御する。
(二重利得増巾器46)
例示的な二重利得増1]器4ろが第5図に示されるが、
その負の入力側において回線7ろ上の位置の誤差信号を
受取る演算増1]器190 (LF647型)と、電界
効果トランジスタ・スイッチ192(IH5011型→
と、T ’f” Lハラフッ 194(7407)と、
種々の抵抗がらなっている。信号ON TRACKは、
シーク駆動回路56がら回線85に沿ってTTLバッフ
ァ194を経てその作用を制御する電解効果トランジス
タ・スイッチ192のゲー)192’に対して送られる
。シーク操作モードにおいて、信号ON TRACKは
ローとなり、スイッチ192が閉路され、これにより位
置の誤差信号の利得は減少さぜられる。信号0NTRA
CKがハイの時(トラック追跡モードにおいて生じろ)
、スイッチ192は開路されて位置の誤差信号の利得の
昇圧を行なう。位置の誤差信号Foは、シーク操作の間
キャリッジが所要のサーボ位置に接近しつつありかつサ
ーボ制御システムがシーク・モードからトランク追跡モ
ードへ変換しつつある時は平滑動作を行なうものと考え
られろためシーク操作の間完全に除去される代りに5サ
ーボ増IJ器ろ7に対して与えられる。
その負の入力側において回線7ろ上の位置の誤差信号を
受取る演算増1]器190 (LF647型)と、電界
効果トランジスタ・スイッチ192(IH5011型→
と、T ’f” Lハラフッ 194(7407)と、
種々の抵抗がらなっている。信号ON TRACKは、
シーク駆動回路56がら回線85に沿ってTTLバッフ
ァ194を経てその作用を制御する電解効果トランジス
タ・スイッチ192のゲー)192’に対して送られる
。シーク操作モードにおいて、信号ON TRACKは
ローとなり、スイッチ192が閉路され、これにより位
置の誤差信号の利得は減少さぜられる。信号0NTRA
CKがハイの時(トラック追跡モードにおいて生じろ)
、スイッチ192は開路されて位置の誤差信号の利得の
昇圧を行なう。位置の誤差信号Foは、シーク操作の間
キャリッジが所要のサーボ位置に接近しつつありかつサ
ーボ制御システムがシーク・モードからトランク追跡モ
ードへ変換しつつある時は平滑動作を行なうものと考え
られろためシーク操作の間完全に除去される代りに5サ
ーボ増IJ器ろ7に対して与えられる。
当技術者に習熟する者は、例示された実施態様が従来技
術の引用例に比してサーボ位置信号NおよびQの劣化に
それ程敏感ではないことが判るであろう。しかし、トラ
ック追跡モードにおいて以下に配達する本発明の実施態
様の精度が基準位置の関数的表示(即ち、sin xお
よびcos x )と、同じサーボ位置に対するサーボ
の位置信号NおよびQの対応する値との間の相関関係に
止まる程度に過ぎないことも更に明らかであろう。上記
のCommander等の米国特許第4,068,26
9号において記載されるサーボ符号化方式および装置は
サーボの位置信号NおよびQの線形度を最大にするため
バイアスされろ。このようなサーボ符号化/復号方式を
用いる上記の実施態様は、45°で分割される位相位置
(即ち、0.45.90°等)において最も精度が高く
なる。このように、従来技術においては各サーボ帯域毎
に(菫かに4つのデータ・トラックしか提供できないと
ころ、本文に示した実施例においては8つまでのデータ
拳トラックが各サーボ帯域に対応して配置することがで
き、しかも同程度の精度を痒うものである。また更に、
DRCの解像力は、基準位置の表示に対して力えられる
ディジタル・ビット数および(または)基準位置の位相
の表示に対して割当てられるビット数(即ち、基準位置
Xの小数部分)を変更することによって変更することが
できろことも明らかであろう。更に、DRC42の関数
ゼネレータ(PROM162および164)にはどんな
値でも含めることができる。本システムのトラック追跡
能力は、格納された関数を生成されるサーボ・エンコー
ダの値と対応するように修正することにより要求通りの
精度とすることができるのである。
術の引用例に比してサーボ位置信号NおよびQの劣化に
それ程敏感ではないことが判るであろう。しかし、トラ
ック追跡モードにおいて以下に配達する本発明の実施態
様の精度が基準位置の関数的表示(即ち、sin xお
よびcos x )と、同じサーボ位置に対するサーボ
の位置信号NおよびQの対応する値との間の相関関係に
止まる程度に過ぎないことも更に明らかであろう。上記
のCommander等の米国特許第4,068,26
9号において記載されるサーボ符号化方式および装置は
サーボの位置信号NおよびQの線形度を最大にするため
バイアスされろ。このようなサーボ符号化/復号方式を
用いる上記の実施態様は、45°で分割される位相位置
(即ち、0.45.90°等)において最も精度が高く
なる。このように、従来技術においては各サーボ帯域毎
に(菫かに4つのデータ・トラックしか提供できないと
ころ、本文に示した実施例においては8つまでのデータ
拳トラックが各サーボ帯域に対応して配置することがで
き、しかも同程度の精度を痒うものである。また更に、
DRCの解像力は、基準位置の表示に対して力えられる
ディジタル・ビット数および(または)基準位置の位相
の表示に対して割当てられるビット数(即ち、基準位置
Xの小数部分)を変更することによって変更することが
できろことも明らかであろう。更に、DRC42の関数
ゼネレータ(PROM162および164)にはどんな
値でも含めることができる。本システムのトラック追跡
能力は、格納された関数を生成されるサーボ・エンコー
ダの値と対応するように修正することにより要求通りの
精度とすることができるのである。
列状のトランスジユーザ24・26のその時の基準位置
から新たな基準位置xoへの運動、またこれにより新た
な対応するデータ・トラックへの運動は、I10制御装
置32(第1図参照)を経て上位コンピュータ(図示せ
ず)から供給されろ指令された位置信号Wによって行な
われる。シーク操作の間の制@は、制御位置Wからその
時の基準位置Xを控除するとと如より、また空白条件(
即ち、w−x=O)に制御することによって達成可能で
ある。しかし、本発明の望ましい実施態様は、本発明の
望ましい実施態様は並列の制御ロジックを用いて速度を
増加させ、条件W+X0=一定に対する制御を行なうよ
うに構成されるのが最も便利である(但し、本文の実施
例の場合には、定数は2016乗である)。16ピツト
の指令位置Wは所要のサーボ位置X。VCxを付勢する
ため選択されている。
から新たな基準位置xoへの運動、またこれにより新た
な対応するデータ・トラックへの運動は、I10制御装
置32(第1図参照)を経て上位コンピュータ(図示せ
ず)から供給されろ指令された位置信号Wによって行な
われる。シーク操作の間の制@は、制御位置Wからその
時の基準位置Xを控除するとと如より、また空白条件(
即ち、w−x=O)に制御することによって達成可能で
ある。しかし、本発明の望ましい実施態様は、本発明の
望ましい実施態様は並列の制御ロジックを用いて速度を
増加させ、条件W+X0=一定に対する制御を行なうよ
うに構成されるのが最も便利である(但し、本文の実施
例の場合には、定数は2016乗である)。16ピツト
の指令位置Wは所要のサーボ位置X。VCxを付勢する
ため選択されている。
(加算回路)
加算回路50は第6図に示され、ディジタル信号(x+
、v’)fi比出力るように構成されている。
、v’)fi比出力るように構成されている。
加算回路50は、カスケード接続された4ビツトの加算
器(LS283型)220,222゜224.226か
らなる。第1の加算器220は、チャネル7B上の基準
位置信号Xの4つの最下位ビットと共に回線ろ5上のテ
イジタル指令位置信号Wの4つの最下位ビットを受入れ
てこれら2つの入力を加算する。もし存在するならば、
1の桁送りが回線221上を第2のカウンタ222に対
して送られ、このカウンタは指令位置信号Wからの次の
4つの最下位ビットおよび基準位置信号Xを受取る。回
線226は、もし存在するならば、1の桁送りを第3の
カウンタ224に対して送るため設けられ、このカウン
タが2つの位置の信号WおよびXの次の4つの最上位ビ
ラトラ加算し、もし存在するならば1の桁送りを回線2
25上を第4のカウンタ226に対して送る。第4のカ
ウンタ226は、2つの位置の信号WおよびXの4つの
最上位桁を加算する。カウンタ226から力えられる1
つの桁送りは回線81上に送られ、以下において信号5
IGNと呼ばれろ。この信号5IGNはそのレベルによ
りキャリッジ27がシ一り操作の開運動しなければなら
ない方向を表わす。カウンタ220.222,224お
よび226は、回線80上[16ピツトの加算位置信号
(W十X)を−緒に出力する。この信号は、その時の基
準位Ftxおよび所要の位置xoの間に生じる差を表わ
す。空白状態においては、回線80上のカウンタ220
.222.224.226の16ビツト出力は全てOで
あり、回線81上にハイのレベルの信号S I GNを
生じる。NANDゲート250は、チャネル81上に反
転信号5IGNを生じる。(w+x )が2の16乗よ
り大きい時は、信号5IGNがハイのレベルとなり、回
線80上の16ピツトの加算器の出力は誤差を表わす。
器(LS283型)220,222゜224.226か
らなる。第1の加算器220は、チャネル7B上の基準
位置信号Xの4つの最下位ビットと共に回線ろ5上のテ
イジタル指令位置信号Wの4つの最下位ビットを受入れ
てこれら2つの入力を加算する。もし存在するならば、
1の桁送りが回線221上を第2のカウンタ222に対
して送られ、このカウンタは指令位置信号Wからの次の
4つの最下位ビットおよび基準位置信号Xを受取る。回
線226は、もし存在するならば、1の桁送りを第3の
カウンタ224に対して送るため設けられ、このカウン
タが2つの位置の信号WおよびXの次の4つの最上位ビ
ラトラ加算し、もし存在するならば1の桁送りを回線2
25上を第4のカウンタ226に対して送る。第4のカ
ウンタ226は、2つの位置の信号WおよびXの4つの
最上位桁を加算する。カウンタ226から力えられる1
つの桁送りは回線81上に送られ、以下において信号5
IGNと呼ばれろ。この信号5IGNはそのレベルによ
りキャリッジ27がシ一り操作の開運動しなければなら
ない方向を表わす。カウンタ220.222,224お
よび226は、回線80上[16ピツトの加算位置信号
(W十X)を−緒に出力する。この信号は、その時の基
準位Ftxおよび所要の位置xoの間に生じる差を表わ
す。空白状態においては、回線80上のカウンタ220
.222.224.226の16ビツト出力は全てOで
あり、回線81上にハイのレベルの信号S I GNを
生じる。NANDゲート250は、チャネル81上に反
転信号5IGNを生じる。(w+x )が2の16乗よ
り大きい時は、信号5IGNがハイのレベルとなり、回
線80上の16ピツトの加算器の出力は誤差を表わす。
(W+X)が2の16乗よりも小さければ、回線81上
の信号S I GNはローのレベル(即ち、桁送りなし
)となり5回線80上の加算器の出力は(誤差−1)の
補数と等しい。
の信号S I GNはローのレベル(即ち、桁送りなし
)となり5回線80上の加算器の出力は(誤差−1)の
補数と等しい。
(スケジュラ−回路)
加算回路50の出力は、回線80上で第7図に詳細に示
されろスケジュラ−回路52に送られる。
されろスケジュラ−回路52に送られる。
このスケジュラ−回路52は、コンパレータ(8160
型)240、関係ゼネレータ(2716型ERROM)
242.244、第1のラッチ246 (f、8374
型)およびD型フリップフロップ248を含んでいる。
型)240、関係ゼネレータ(2716型ERROM)
242.244、第1のラッチ246 (f、8374
型)およびD型フリップフロップ248を含んでいる。
ゼネレータ242,244の各4は、加算器の制御解像
力(w+x)に応答して適当な速度特性信号f(w+x
)を生じろようにプログラムされる。必要に応じて、加
算(SUM)回路50、スケジューラ回路52および本
実施例の他の構成要素の諸機能を構成するためマイクロ
プロセッサを設けることができる。しかし、読出し専用
メモリーの索引テーブル能力を有する例示された並列論
理回路を使用すれば、マイクロプロセッサの使用に勝る
2つの利点が得られろ。その第1は、並列の論理回路の
実施例の処理速度が早くなることである。その第2は、
メモリー242.244におけるテーブルに含まれるた
め、スケジュラ−回路の速度特性信号f(w+x)がど
んな任意の関数でもよいことである。このことは、アク
チュエータ2Bの速度制御が本実施例においては位置お
よび変位の関数として行なわれるため重要である。
力(w+x)に応答して適当な速度特性信号f(w+x
)を生じろようにプログラムされる。必要に応じて、加
算(SUM)回路50、スケジューラ回路52および本
実施例の他の構成要素の諸機能を構成するためマイクロ
プロセッサを設けることができる。しかし、読出し専用
メモリーの索引テーブル能力を有する例示された並列論
理回路を使用すれば、マイクロプロセッサの使用に勝る
2つの利点が得られろ。その第1は、並列の論理回路の
実施例の処理速度が早くなることである。その第2は、
メモリー242.244におけるテーブルに含まれるた
め、スケジュラ−回路の速度特性信号f(w+x)がど
んな任意の関数でもよいことである。このことは、アク
チュエータ2Bの速度制御が本実施例においては位置お
よび変位の関数として行なわれるため重要である。
バングバング制御による最適な減速はT式により与えら
れる。即ち、 216−(w+x)=v、 t〔v/v1+1 n (
1−v/v□〕〕但し、上式の左項は移動距離であり、
Vはサーボ・ヘッドの速度、vl はヘッドの自己制限
速度(=Vmax/K)、tは機械的な時定数(−MR
/に2)である。Kはモータの変換定数、Vmaxは音
声コイル拳モータに与えられる最大電圧、Mはキャリッ
ジの質量、Rは音声コイル・モータのコイル抵抗である
。これはXをVの関数として定義するが、必要なことは
Xの関数としてのVであるが、これは不明である。しか
し、X(またはW十X)の関数としてのVの値はこの式
から容易に決定され、メモ!J−242,244の索引
表に格納される。
れる。即ち、 216−(w+x)=v、 t〔v/v1+1 n (
1−v/v□〕〕但し、上式の左項は移動距離であり、
Vはサーボ・ヘッドの速度、vl はヘッドの自己制限
速度(=Vmax/K)、tは機械的な時定数(−MR
/に2)である。Kはモータの変換定数、Vmaxは音
声コイル拳モータに与えられる最大電圧、Mはキャリッ
ジの質量、Rは音声コイル・モータのコイル抵抗である
。これはXをVの関数として定義するが、必要なことは
Xの関数としてのVであるが、これは不明である。しか
し、X(またはW十X)の関数としてのVの値はこの式
から容易に決定され、メモ!J−242,244の索引
表に格納される。
全ての駆動部が制御下の状態を維持することができない
ように、K、■、MおよびHに対して得られろ値は最悪
の場合の値(最も早い応答よりも大きな値を提供する)
である。2つのメモIJ−242゜244は単に加算器
のある範囲の信号出力を受入れるため設けられている。
ように、K、■、MおよびHに対して得られろ値は最悪
の場合の値(最も早い応答よりも大きな値を提供する)
である。2つのメモIJ−242゜244は単に加算器
のある範囲の信号出力を受入れるため設けられている。
第1のメモ!J−242は16ビツトの加算回路の出力
信号w + xの10の最上位ビットを受入れるが、第
2のメモリー244はこの信号の10の最下位ビットを
受入れる。メモリー242.244上の制御はコンパレ
ータ240により保持されるが、このコンパレータは加
算出力信号w+xの6つの最上位ビットならびに回線8
1上の信号5IGNの逆数を受取る。
信号w + xの10の最上位ビットを受入れるが、第
2のメモリー244はこの信号の10の最下位ビットを
受入れる。メモリー242.244上の制御はコンパレ
ータ240により保持されるが、このコンパレータは加
算出力信号w+xの6つの最上位ビットならびに回線8
1上の信号5IGNの逆数を受取る。
コンパレータ240は、この6つの最上位ビットおよび
反転信号S I GNから、残る距離が10ビツトより
も大きいか小さいかを判定し、回線24ろ上の論理信号
によりそれぞれ適当な読出し専用メモリー242または
244を付勢する。メモリー242に対して送られる信
号はインバータ252により反転されて第2のメモIJ
−244−に対して送られる。ここに記述する実施例
においては、第1のメモ!J−242は比較的長いシー
ク操作の間(即ち、差1216− l w+ x l
lが210の(約5ミリ秒)よりも大きいかあるいはこ
れと等しい時)制御を行なうが、第2のメモIJ−2,
,44は比較的短いシーク操作および比較的長いシーク
操作の最終的試みの間に制御する。
反転信号S I GNから、残る距離が10ビツトより
も大きいか小さいかを判定し、回線24ろ上の論理信号
によりそれぞれ適当な読出し専用メモリー242または
244を付勢する。メモリー242に対して送られる信
号はインバータ252により反転されて第2のメモIJ
−244−に対して送られる。ここに記述する実施例
においては、第1のメモ!J−242は比較的長いシー
ク操作の間(即ち、差1216− l w+ x l
lが210の(約5ミリ秒)よりも大きいかあるいはこ
れと等しい時)制御を行なうが、第2のメモIJ−2,
,44は比較的短いシーク操作および比較的長いシーク
操作の最終的試みの間に制御する。
9ビツトのディジタル速度特性信号f(w+x)が2つ
の読出し専用メモIJ−242,244の選択された一
方によりチャネル82上のシーク駆動回路56およびチ
ャネル82′上の速度乗算器54に対して送られ、後者
はラッチ246およびフリップフロップ24Bによる。
の読出し専用メモIJ−242,244の選択された一
方によりチャネル82上のシーク駆動回路56およびチ
ャネル82′上の速度乗算器54に対して送られ、後者
はラッチ246およびフリップフロップ24Bによる。
速度特性信号は、コンパレータ240により付勢される
メモリー242または244のどれかにより出力される
7ビツト、プラス第1のメモIJ −242により出力
される最上位ピントの逆数、および第2のメモリー24
4により出力される最上位ビットからなる。メモリー2
42の最上位ビットもまた、ゲート254による反転の
後回線83上のモータ適合回路62に対して送られる。
メモリー242または244のどれかにより出力される
7ビツト、プラス第1のメモIJ −242により出力
される最上位ピントの逆数、および第2のメモリー24
4により出力される最上位ビットからなる。メモリー2
42の最上位ビットもまた、ゲート254による反転の
後回線83上のモータ適合回路62に対して送られる。
速度特性信号f(w十x)は、モータ適合回路62によ
り生成されたクロック信号によりラッチ246およびフ
リップフロップ24Bから速度乗算器54に対してクロ
ックされて、回線89上に送られる。ラッチ246はま
た、オーバーライド条件に達する時速度乗算器54にロ
ードされる最大速度特性信号f(w十x)maxを生じ
るオーバーライド回路64(第6図参照)からの信号を
回線91上で受取る。
り生成されたクロック信号によりラッチ246およびフ
リップフロップ24Bから速度乗算器54に対してクロ
ックされて、回線89上に送られる。ラッチ246はま
た、オーバーライド条件に達する時速度乗算器54にロ
ードされる最大速度特性信号f(w十x)maxを生じ
るオーバーライド回路64(第6図参照)からの信号を
回線91上で受取る。
(シーク駆動回路)
シーク駆動回路56の主な構成要素は第8図に示される
が、基準電圧回路290、減速関数ゼネレータ(271
6型FROM、)292、関連する演算増rlコ器29
6および第2の演算増巾器298(共にLF347型)
を有する乗算用ディジタル/アナログ・コンバータ(A
D−5723型)294からなっている。シーク駆動回
路56は、フィードフォワード制御のためのシーク操作
の間予期されるリニア・モータ駆動信号を生じる。この
信号は、増1〕器29Bから回線84に沿って信号加算
接合点45に至り、ここからサーボ増中器37および電
力増lJ器39に至り、シーク操作の間キャリッジ27
の運動を制御する。基準電流ソース回路290は、素子
31.2 、314により変調されるアナログ基準電圧
を生じ、回線291上に送られる。この変調された基準
電圧は、所要の加速(または減速)の方向に従って正ま
たは負となる。
が、基準電圧回路290、減速関数ゼネレータ(271
6型FROM、)292、関連する演算増rlコ器29
6および第2の演算増巾器298(共にLF347型)
を有する乗算用ディジタル/アナログ・コンバータ(A
D−5723型)294からなっている。シーク駆動回
路56は、フィードフォワード制御のためのシーク操作
の間予期されるリニア・モータ駆動信号を生じる。この
信号は、増1〕器29Bから回線84に沿って信号加算
接合点45に至り、ここからサーボ増中器37および電
力増lJ器39に至り、シーク操作の間キャリッジ27
の運動を制御する。基準電流ソース回路290は、素子
31.2 、314により変調されるアナログ基準電圧
を生じ、回線291上に送られる。この変調された基準
電圧は、所要の加速(または減速)の方向に従って正ま
たは負となる。
シーク操作の間のキャリッジ27の加速および減速、従
って、アクチュエータ2Bの駆動に使われる電流は予定
される速度f(w+x)の関数である。下記の加速関数
が得られる。即ち、v = vmax (空転状態)に
対しては、a = Of(w+x)=v、tcv/v1
+1n(1−v/v、)] (減速状態)に対しては、
a=1/1(vl−■)、およびv=k[f(w+x)
:] (トトラ2に接近中)に対しては、a−kv 但し、aは加速、V T V 1およびtは前に定義し
た如く、である。速度特性関数f(w+x)によりアド
レス指定されろ関数ゼネレータ292は、ディジタル減
速関数を生じろため減速の値を格納するために用いられ
る。トラック追跡モードにおける零出ブ月ま5零連度特
性関数(f (w+x)=0 )に応答してゼネレータ
292により生成されろ。関数ゼネレータ292はまた
この条件に対する信号ON TRACKを生成する。デ
ィジタル/アナログ・コンバータ294においては、ゼ
オレータ292により出力されるディジタル減速関数と
回線291上の変調されたアナログ基準電圧の積が得ら
れる。この積は5増巾器298により出力されたフィー
ドフォワード駆動信号である。
って、アクチュエータ2Bの駆動に使われる電流は予定
される速度f(w+x)の関数である。下記の加速関数
が得られる。即ち、v = vmax (空転状態)に
対しては、a = Of(w+x)=v、tcv/v1
+1n(1−v/v、)] (減速状態)に対しては、
a=1/1(vl−■)、およびv=k[f(w+x)
:] (トトラ2に接近中)に対しては、a−kv 但し、aは加速、V T V 1およびtは前に定義し
た如く、である。速度特性関数f(w+x)によりアド
レス指定されろ関数ゼネレータ292は、ディジタル減
速関数を生じろため減速の値を格納するために用いられ
る。トラック追跡モードにおける零出ブ月ま5零連度特
性関数(f (w+x)=0 )に応答してゼネレータ
292により生成されろ。関数ゼネレータ292はまた
この条件に対する信号ON TRACKを生成する。デ
ィジタル/アナログ・コンバータ294においては、ゼ
オレータ292により出力されるディジタル減速関数と
回線291上の変調されたアナログ基準電圧の積が得ら
れる。この積は5増巾器298により出力されたフィー
ドフォワード駆動信号である。
フィードフォワード駆動信号を提供することにより、位
置の誤差信号Eoを用いてフィードバック制御を減少す
ることができろ。シーク操作の間は、位置の誤差信号E
Oの利得が関数ゼネレータ292により生成された信号
ON TRACKのレベルに応答して、二重利得増巾器
(DGA)回路4ろにおいて減少される。フィードフォ
ワード制御の提供もまた、電圧制御発振回路60に対す
る作動範囲要件を低減し、以下に述べろように単純な1
つの積分回路を欧州することを可能にずろ。
置の誤差信号Eoを用いてフィードバック制御を減少す
ることができろ。シーク操作の間は、位置の誤差信号E
Oの利得が関数ゼネレータ292により生成された信号
ON TRACKのレベルに応答して、二重利得増巾器
(DGA)回路4ろにおいて減少される。フィードフォ
ワード制御の提供もまた、電圧制御発振回路60に対す
る作動範囲要件を低減し、以下に述べろように単純な1
つの積分回路を欧州することを可能にずろ。
実施例の基準電流回路290の構成要素は、第1のスイ
ッチ300ど、トグル増[1〕器ろ04と、加速および
減速モードにおいて初期基準電圧’tt rNす第2の
スイッチろ06とからなる。第1のスイッチろ00は、
F、ET型lH3O11であり、スイッチ60口を形成
するトランジスタのゲート600′に対して加えられる
回線81上の加算器50によって出力される信号5IG
Nにより制御される。
ッチ300ど、トグル増[1〕器ろ04と、加速および
減速モードにおいて初期基準電圧’tt rNす第2の
スイッチろ06とからなる。第1のスイッチろ00は、
F、ET型lH3O11であり、スイッチ60口を形成
するトランジスタのゲート600′に対して加えられる
回線81上の加算器50によって出力される信号5IG
Nにより制御される。
負の電圧シークろ02(−15ボルト)と関連スる抵抗
ろ02’は、正の電圧ソース301(+15ボルト)と
関連する抵抗301′の半分の大きさを有する。このた
め、スイッチ600が開路される時(信号S I GN
がハイ)、ソース601および601′により生じる正
の電流がトグル増巾器ろ04の反転入力ψ11に送られ
る。スイッチ300が閉路されろ時(信号5IGNがロ
ー)、負の電流が生成される。スイッチろOOの信号は
、シーク操作の間キャリッジ27を減速するための適当
な電流符号(正または負)を選択する。スイッチ300
および抵抗ろ01′により出力される電流は場所60ろ
において、回線76′および76″上の増巾器172.
176により直接出力される位置の誤差信号に比例する
電流が加算され、この複合電流はその出力が逆接続のツ
ェナー・ダイオード308゜309によりクランプされ
てその反転入力側にフィードバックする増巾器607に
対して送られる。
ろ02’は、正の電圧ソース301(+15ボルト)と
関連する抵抗301′の半分の大きさを有する。このた
め、スイッチ600が開路される時(信号S I GN
がハイ)、ソース601および601′により生じる正
の電流がトグル増巾器ろ04の反転入力ψ11に送られ
る。スイッチ300が閉路されろ時(信号5IGNがロ
ー)、負の電流が生成される。スイッチろOOの信号は
、シーク操作の間キャリッジ27を減速するための適当
な電流符号(正または負)を選択する。スイッチ300
および抵抗ろ01′により出力される電流は場所60ろ
において、回線76′および76″上の増巾器172.
176により直接出力される位置の誤差信号に比例する
電流が加算され、この複合電流はその出力が逆接続のツ
ェナー・ダイオード308゜309によりクランプされ
てその反転入力側にフィードバックする増巾器607に
対して送られる。
シーク操作が開始される時、位置の誤差信号E。
は最初非常に大きくなる。この大きな信号Eoは、スイ
ッチ600および抵抗601′がら出力される基準電流
をオーバーライドする電流を生じる。この増1]器60
6の出力は、加速のための適当な符号を有する電圧を出
力するように符号を反転させる(トグルする)。実際の
電圧が予定の速度に接近する時、位置の誤差は零に接近
する。303において位置の誤差信号の成分により生成
された電流は、すはやスイッチ600および抵抗ろ01
’により生成される基準電流を充分にオーバーライドす
るものではなく、トグル増巾器ろ04の出力が切換えを
行なって減速に適する符号を有する電圧を出力する。増
巾器607に対する正のフィードバックもまた位置の誤
差がスイッチろ04をしてトグルさせ得ろレベルを変化
させ、これにより減速の間大きな位置の誤差による再ト
グル動作を阻止する。トグル増巾器ろ04からの出力は
更に別のスイッチ606(FET型lH3O11)に対
して送られて、シーク操作の加速および減速モードの間
最初の基準電圧を通し、シーク操作の空転部分またはト
ラック追跡操作の量基準電圧の通過を1泪止する。これ
は、NANDゲー)316,318によって行なわれる
。関数のNANDゲート616はその入力の1つとして
オーバーライド回路64からの出力を受取るが、この出
力は位置の誤差が満足できる大きさの限度内にある時ハ
イとなり、誤差がこの限度を超える時はローとなる。こ
のゲートはまた、関数ゼネレータ292により生成され
ろ8ビツトの関数の最上位ビットとして出力されろ最大
速度(MAX VEL)の制御信号も受取る。この信号
は、シーク操作の最大速度期間(即ち、空転セグメント
)の間ハイとなり、さもなげればローとなる。第2のN
ANDゲートろ18は、第1のN A N ])ゲート
ろ16の出力を受入れ、最下位ビットは関数ゼネレータ
292により直接出力されろ。このビット信号はシーク
・モードの間はハイとなり、トラック追跡モードにおい
てはローとなる。インバータ520.322による反転
の後、この信号は信号ON TRACKと呼ばれ、回線
65上でI10制御装置ろ2に対して送られてトラック
追跡操作(即ち、読出しまたは書込み)が開始できるこ
とを表示し、また回線85により二重利得増巾器(DG
A)回路4ろに対して送られてこの回路により送られた
位置の誤差信号E。
ッチ600および抵抗601′がら出力される基準電流
をオーバーライドする電流を生じる。この増1]器60
6の出力は、加速のための適当な符号を有する電圧を出
力するように符号を反転させる(トグルする)。実際の
電圧が予定の速度に接近する時、位置の誤差は零に接近
する。303において位置の誤差信号の成分により生成
された電流は、すはやスイッチ600および抵抗ろ01
’により生成される基準電流を充分にオーバーライドす
るものではなく、トグル増巾器ろ04の出力が切換えを
行なって減速に適する符号を有する電圧を出力する。増
巾器607に対する正のフィードバックもまた位置の誤
差がスイッチろ04をしてトグルさせ得ろレベルを変化
させ、これにより減速の間大きな位置の誤差による再ト
グル動作を阻止する。トグル増巾器ろ04からの出力は
更に別のスイッチ606(FET型lH3O11)に対
して送られて、シーク操作の加速および減速モードの間
最初の基準電圧を通し、シーク操作の空転部分またはト
ラック追跡操作の量基準電圧の通過を1泪止する。これ
は、NANDゲー)316,318によって行なわれる
。関数のNANDゲート616はその入力の1つとして
オーバーライド回路64からの出力を受取るが、この出
力は位置の誤差が満足できる大きさの限度内にある時ハ
イとなり、誤差がこの限度を超える時はローとなる。こ
のゲートはまた、関数ゼネレータ292により生成され
ろ8ビツトの関数の最上位ビットとして出力されろ最大
速度(MAX VEL)の制御信号も受取る。この信号
は、シーク操作の最大速度期間(即ち、空転セグメント
)の間ハイとなり、さもなげればローとなる。第2のN
ANDゲートろ18は、第1のN A N ])ゲート
ろ16の出力を受入れ、最下位ビットは関数ゼネレータ
292により直接出力されろ。このビット信号はシーク
・モードの間はハイとなり、トラック追跡モードにおい
てはローとなる。インバータ520.322による反転
の後、この信号は信号ON TRACKと呼ばれ、回線
65上でI10制御装置ろ2に対して送られてトラック
追跡操作(即ち、読出しまたは書込み)が開始できるこ
とを表示し、また回線85により二重利得増巾器(DG
A)回路4ろに対して送られてこの回路により送られた
位置の誤差信号E。
の利得を制御する。スイッチろ06の出力は、点611
において時定数回路ろ12の出力と組合わされ、演算増
巾器314の負の入力側に送られる。
において時定数回路ろ12の出力と組合わされ、演算増
巾器314の負の入力側に送られる。
時定数回路ろ12の可変抵抗312a、抵抗612b、
ろ12dおよびコンデンサろ12eは、モータのインダ
クタンスを測定するためスイッチろ06からの初期基準
電圧を調整する出力を提供する。
ろ12dおよびコンデンサろ12eは、モータのインダ
クタンスを測定するためスイッチろ06からの初期基準
電圧を調整する出力を提供する。
増巾器614は、ディジタル/−アナログーコンバータ
294の乗算入力側に回線291上の変調された基準電
圧を出力する。
294の乗算入力側に回線291上の変調された基準電
圧を出力する。
7−り操作の間に必ず行なわれなければならない別の操
作は、サーボ基準位1itxの更新である。
作は、サーボ基準位1itxの更新である。
これは、DRC42、符号反転(±1)回路58、電圧
制御された発振器(VCO)60、モータ適合回路62
、速度乗算器54およびオーバーライド回路64により
出力されろ位置の誤差信号E。
制御された発振器(VCO)60、モータ適合回路62
、速度乗算器54およびオーバーライド回路64により
出力されろ位置の誤差信号E。
を介して行なわれる。
(符号変更回路)
符号反転(±1)回路5Bの機能は、位置の誤差の大き
さが適正な符号により電圧制御発振器に対して送られる
ためには、適当な信号(即ち、±1)を以て位置の誤差
信号Eoを乗算することである。
さが適正な符号により電圧制御発振器に対して送られる
ためには、適当な信号(即ち、±1)を以て位置の誤差
信号Eoを乗算することである。
更に、符号反転(±1)回路58は、加速から減速に切
換える時サーボ・システムがその所要の特性を超えるこ
とを阻止する。符号反転(±1)回路5Bの構成要素は
第9図に示されている。符号の変更は、演算増巾器62
6およびトランジスタ・スイッチろ27 (ll−15
011型)を含むサブ回路ろ25によって行なわれる。
換える時サーボ・システムがその所要の特性を超えるこ
とを阻止する。符号反転(±1)回路5Bの構成要素は
第9図に示されている。符号の変更は、演算増巾器62
6およびトランジスタ・スイッチろ27 (ll−15
011型)を含むサブ回路ろ25によって行なわれる。
スイッチ327は、Wiに相当の1つのANDゲートと
して作用する1対のバッファ・ゲートろ28.ろ29に
より制御される。加算(SUM)回路50により生成さ
れる信号5IGNは第1のバッファ628を介して回線
81上に送られる。別の信号はオーバーライド回路64
における1対のアナログ・コンノくレータの一方から回
線90に泪って第2のノくツファ629に対して送られ
る。この後者の信号のレベルは、位置の誤差EOが正の
オーツ(−ライド限度を超える時を除いて)・イとなる
。Dl’(C42により出力されろ位置の誤差EOは回
線7ろを介してサブ回路625に対して送られる。位置
の誤差信号Eoの符号は、キャリッジ27が移動されろ
方向に従って基準位置Xによる実際の位置yのオーバー
シュートまたはアンダーシュート(即ち、進みまたは遅
れ)を示す。電圧制御された発振器(VCO)60がそ
の出力信号の周波数を増加させることにより正の電圧に
、またその出力信号の周波数を減少することにより負の
電圧入力に応答するため、この回路に対して送られた位
置の誤差信号の大きさおよび符号の両方を制御すること
が必要となる。スイッチ627が開始されろ時、増1]
器ろ26は利得が1である後置の増巾器となり、正の誤
差は符号不変のまま送られる。もしトランジスタ・スイ
ッチ327が閉路されろと、位置の誤差信号EOは増巾
器326の正の入力側に対しては送られず、フィードバ
ックにより1の利得の反転増巾器に位置の誤差信号の符
号の反転を行なわせる。
して作用する1対のバッファ・ゲートろ28.ろ29に
より制御される。加算(SUM)回路50により生成さ
れる信号5IGNは第1のバッファ628を介して回線
81上に送られる。別の信号はオーバーライド回路64
における1対のアナログ・コンノくレータの一方から回
線90に泪って第2のノくツファ629に対して送られ
る。この後者の信号のレベルは、位置の誤差EOが正の
オーツ(−ライド限度を超える時を除いて)・イとなる
。Dl’(C42により出力されろ位置の誤差EOは回
線7ろを介してサブ回路625に対して送られる。位置
の誤差信号Eoの符号は、キャリッジ27が移動されろ
方向に従って基準位置Xによる実際の位置yのオーバー
シュートまたはアンダーシュート(即ち、進みまたは遅
れ)を示す。電圧制御された発振器(VCO)60がそ
の出力信号の周波数を増加させることにより正の電圧に
、またその出力信号の周波数を減少することにより負の
電圧入力に応答するため、この回路に対して送られた位
置の誤差信号の大きさおよび符号の両方を制御すること
が必要となる。スイッチ627が開始されろ時、増1]
器ろ26は利得が1である後置の増巾器となり、正の誤
差は符号不変のまま送られる。もしトランジスタ・スイ
ッチ327が閉路されろと、位置の誤差信号EOは増巾
器326の正の入力側に対しては送られず、フィードバ
ックにより1の利得の反転増巾器に位置の誤差信号の符
号の反転を行なわせる。
先行サブ回路6ろDは、演算増巾回路ろろ2と、論理(
NAND )ゲートろろ4と、コンデンサろ66と5抵
抗回路網667により構成される。
NAND )ゲートろろ4と、コンデンサろ66と5抵
抗回路網667により構成される。
NANDゲートろろ4に対する入力は、シーク駆動回路
56(第8図参照)の反転ゲート296により出力され
た反転された最大速度信号(MAXVEL)と、サーボ
・システムがオーバーライド条件(即ち、初期のキャリ
ッジ27の加速状態)にある時ハイとなる回線91上の
オーバーライド回路からの出力である。最大速度に達す
る前の初期加速中、サーボはオーバーライド条件にあり
、NANDゲートろろ4の出力はローとなる。この状態
は、コンデンサろろ6を零にクランプして抵抗回路網ろ
ろ7をして公称電圧よりも低いある電圧を出力させる。
56(第8図参照)の反転ゲート296により出力され
た反転された最大速度信号(MAXVEL)と、サーボ
・システムがオーバーライド条件(即ち、初期のキャリ
ッジ27の加速状態)にある時ハイとなる回線91上の
オーバーライド回路からの出力である。最大速度に達す
る前の初期加速中、サーボはオーバーライド条件にあり
、NANDゲートろろ4の出力はローとなる。この状態
は、コンデンサろろ6を零にクランプして抵抗回路網ろ
ろ7をして公称電圧よりも低いある電圧を出力させる。
キャリッジ27が公称速度に接近するに伴い、オーバー
ライド条件は消滅し、N A N Dゲートろ64の出
力はハイとなって抵抗回路網ろ67により出力されろ電
圧を上昇させ、これにより増巾器ろ62によりVCO6
0に対して出力されろ電圧レベルを増加する。その効果
は、公称減速カーブをオーバーシュートさせないように
先に減速を開始して、加速の間予期される減速カーブを
低下させることである。長いシーク操作の場合には、先
行機能が回線86上のロー・レベルの信号によりロック
アウトされるため、問題はない。ゲートろ35(LS1
4型)はNANDゲ−)334の出力なバッファする。
ライド条件は消滅し、N A N Dゲートろ64の出
力はハイとなって抵抗回路網ろ67により出力されろ電
圧を上昇させ、これにより増巾器ろ62によりVCO6
0に対して出力されろ電圧レベルを増加する。その効果
は、公称減速カーブをオーバーシュートさせないように
先に減速を開始して、加速の間予期される減速カーブを
低下させることである。長いシーク操作の場合には、先
行機能が回線86上のロー・レベルの信号によりロック
アウトされるため、問題はない。ゲートろ35(LS1
4型)はNANDゲ−)334の出力なバッファする。
第2の増1]器ろ32により出力されろ公称電圧を適当
にバイアスするために抵抗回路網ろろ1が設けられろ。
にバイアスするために抵抗回路網ろろ1が設けられろ。
(電圧制御された発振器(VCO))
第2の増巾器ろ62からの出力は、回線87」二を第1
0図に示される電圧制御された発振回路60に対して送
られろ。このVCOは従来の構成のものであり、LSろ
25型発振器6ろ8および番号ろろ9により全体的に示
されろ関連する回路要素からなっている。回路網ろ69
および第9図の先行回路ろろ0の出力は発掘器638の
バイアスを生じる。発振器ろろ8は回線88上でパルス
状の(ハイのレベル/ローのレベル)信号を出力スルが
、その周波数は第2の増巾器632からの電圧により制
御され、この電圧が零の時公称値となる。
0図に示される電圧制御された発振回路60に対して送
られろ。このVCOは従来の構成のものであり、LSろ
25型発振器6ろ8および番号ろろ9により全体的に示
されろ関連する回路要素からなっている。回路網ろ69
および第9図の先行回路ろろ0の出力は発掘器638の
バイアスを生じる。発振器ろろ8は回線88上でパルス
状の(ハイのレベル/ローのレベル)信号を出力スルが
、その周波数は第2の増巾器632からの電圧により制
御され、この電圧が零の時公称値となる。
(モータ適合回路)
電圧制御された発振器60の出力は、モータ適合回路6
2に対して送られる。例示されたサーボ・システムにお
いては、キャリッジ27の減速に対ずろ速度特性の特質
は、その一部が速度乗算器54を駆動する電圧制御され
た発振器(VCO)60によって支配されろ。VCO6
0の周波数出力を調整することにより、サーボは広範囲
のモータおよび駆動増巾器の定数を許容すべく適合させ
ろことができる。このモータ適合回路の目的は、シーク
操作の加速段階における電力増1ゴ器ろ9と7 / チ
ュエータ・モータ2Bの組合せの加速性能を測定するこ
とにより、また適当な調整により減速の間にサーボ制御
の調整を行なうサーボ制御システムを自己適合させるこ
とにある。モータ適合回路62はここに述べる実施態様
もしくは一般的な位置の制御サーボに限定するものでは
なく、電圧制御された発振器により出力できるような変
化する周波数信号を用いてどんなサーボ・システムに対
しても適合できるものと考えられる。これはまた、フィ
ードバック制御のだめの別の変更可能な特性を有する信
号を用いるシステムにおいて使用するように修正するこ
ともまた可能である。
2に対して送られる。例示されたサーボ・システムにお
いては、キャリッジ27の減速に対ずろ速度特性の特質
は、その一部が速度乗算器54を駆動する電圧制御され
た発振器(VCO)60によって支配されろ。VCO6
0の周波数出力を調整することにより、サーボは広範囲
のモータおよび駆動増巾器の定数を許容すべく適合させ
ろことができる。このモータ適合回路の目的は、シーク
操作の加速段階における電力増1ゴ器ろ9と7 / チ
ュエータ・モータ2Bの組合せの加速性能を測定するこ
とにより、また適当な調整により減速の間にサーボ制御
の調整を行なうサーボ制御システムを自己適合させるこ
とにある。モータ適合回路62はここに述べる実施態様
もしくは一般的な位置の制御サーボに限定するものでは
なく、電圧制御された発振器により出力できるような変
化する周波数信号を用いてどんなサーボ・システムに対
しても適合できるものと考えられる。これはまた、フィ
ードバック制御のだめの別の変更可能な特性を有する信
号を用いるシステムにおいて使用するように修正するこ
ともまた可能である。
モータ適合回路62の主な構成要素は第11図に信号、
第1のラッチ640、関数ゼネレータ642、第2のラ
ッチ344、速度乗算器346およびカウンタろ48を
含む。基準位置Xの4つのビット(即ち、X s X
B )は第1のラッチ340に対し与えられる。ラッチ
3400作用は、回線85上のシーク駆動回路56から
送られる信号ON TRACKにより制御されろ。サー
ボ制御システムがシーク操作を完了すると、信号0NT
RACKはハイのレベルに変化し、ラッチは0NTRA
CKの値(即ち、基準位置Xの4つの識別されたビット
)を格納する。ラッチ340に格納された4ビツトは、
基準位@Xのこれらの同じ4ビツトのその時の値と共に
、ラッチされた値をその時表示された値と比較する別の
読出し専用メモリー(2716型EPROM)である関
数ゼネレータろ42に対して送られる。2組の値開の差
に基づいて、ゼネレータ342は4ビツトのディジタル
関数を回線ろ4ろに沿って第2のラッチろ44に対して
反復的に提供する。この関数は最初加速の初めの間はハ
イの状態であるが、加速期間が進行してキャリッジ27
が移動し始める時には減少ずろ。関数ゼネレータろ42
にプログラムされる関数はある固定された加速期間に対
して決定される。この期間は最大加速よりも小さく(こ
こに記述する実施例においては約8ミリ秒)、比較され
ろ接近された基準位置のビット(即ち、x 5x B
)の距離を移動するに要する時間(本例においては約5
ミリ秒)に対応するものでなげればならない。
第1のラッチ640、関数ゼネレータ642、第2のラ
ッチ344、速度乗算器346およびカウンタろ48を
含む。基準位置Xの4つのビット(即ち、X s X
B )は第1のラッチ340に対し与えられる。ラッチ
3400作用は、回線85上のシーク駆動回路56から
送られる信号ON TRACKにより制御されろ。サー
ボ制御システムがシーク操作を完了すると、信号0NT
RACKはハイのレベルに変化し、ラッチは0NTRA
CKの値(即ち、基準位置Xの4つの識別されたビット
)を格納する。ラッチ340に格納された4ビツトは、
基準位@Xのこれらの同じ4ビツトのその時の値と共に
、ラッチされた値をその時表示された値と比較する別の
読出し専用メモリー(2716型EPROM)である関
数ゼネレータろ42に対して送られる。2組の値開の差
に基づいて、ゼネレータ342は4ビツトのディジタル
関数を回線ろ4ろに沿って第2のラッチろ44に対して
反復的に提供する。この関数は最初加速の初めの間はハ
イの状態であるが、加速期間が進行してキャリッジ27
が移動し始める時には減少ずろ。関数ゼネレータろ42
にプログラムされる関数はある固定された加速期間に対
して決定される。この期間は最大加速よりも小さく(こ
こに記述する実施例においては約8ミリ秒)、比較され
ろ接近された基準位置のビット(即ち、x 5x B
)の距離を移動するに要する時間(本例においては約5
ミリ秒)に対応するものでなげればならない。
電圧器(ITJされた発振器(VCQ)’60の出力は
、この加速1す1間が少なくとも関数ゼネレータろ42
におけろ関数が基づく予め定めた期間(即ち、5ミリ秒
)と同じ長さでなければ、影響を受けない。
、この加速1す1間が少なくとも関数ゼネレータろ42
におけろ関数が基づく予め定めた期間(即ち、5ミリ秒
)と同じ長さでなければ、影響を受けない。
第2のラッチ644は、関数が基づく予め定めた加速期
間の終りに一致するように生成された適当な信号により
セットされろ。
間の終りに一致するように生成された適当な信号により
セットされろ。
例示された実施態様においては、この信号はカウンタ3
4Bおよび関連ずろNANDゲートろ50aI650b
1651aおよびろ51bによって生成されろ。論理素
子ろ50aと350bは、もしf(w+x)の最上位ビ
ットがハイとなるならば、カウンタ34Bをシーク操作
の初めにおいて付勢する。第1のNANDゲー)350
aに対する入力は、シーク駆動回路56がら回線85に
おける信号ON TRACKと、回線8ろ上のスケジュ
ラ−回路52の関数ゼネレータ243如より出力される
最上位ビットの逆数である。回線8ろ上でNANDゲー
トろ50aに達する信号は、シーク操作が少なくとも5
ミリ秒の時間を要することを第1のゼネレータ242が
辰示する時のみハイとなる。回線85上の信号ON T
ILACKは、新たなシークが開始する時ローとなる。
4Bおよび関連ずろNANDゲートろ50aI650b
1651aおよびろ51bによって生成されろ。論理素
子ろ50aと350bは、もしf(w+x)の最上位ビ
ットがハイとなるならば、カウンタ34Bをシーク操作
の初めにおいて付勢する。第1のNANDゲー)350
aに対する入力は、シーク駆動回路56がら回線85に
おける信号ON TRACKと、回線8ろ上のスケジュ
ラ−回路52の関数ゼネレータ243如より出力される
最上位ビットの逆数である。回線8ろ上でNANDゲー
トろ50aに達する信号は、シーク操作が少なくとも5
ミリ秒の時間を要することを第1のゼネレータ242が
辰示する時のみハイとなる。回線85上の信号ON T
ILACKは、新たなシークが開始する時ローとなる。
これはRCの時定数だけゲートろ50aに対して遅延さ
せられろ。このように、充分に長いシークが開始されろ
時、ゲートろ5Daの出力は瞬間的にローとなるっNA
NDゲートろ50bの出力は、シーク操作が少なくとも
5ミリ秒の期間を要する時ノ・イの状態にパルスする。
せられろ。このように、充分に長いシークが開始されろ
時、ゲートろ5Daの出力は瞬間的にローとなるっNA
NDゲートろ50bの出力は、シーク操作が少なくとも
5ミリ秒の期間を要する時ノ・イの状態にパルスする。
この状態は、カウンタろ4Bを加速の間カウントするよ
うにリセットする。本例においては、NANDゲー)3
51aおよび651bおよび全体的に番号651Cで示
される関連する回路素子により構成される発振器により
適当なりロック・ソースが提供される。減算された後、
回線ろ52」二のラッチ644に対して送られるカウン
タ648の出力信号はランチろ44をセットして関数ゼ
ネレータ642によりこれに送られろ最後の関数を記憶
する。ゼネレータろ42により出力された関数は、予め
定めた加速期間においてキャリッジ27により移動され
る実際の距離に関連付けられろ。この関数は加速と正比
例する。この関数は、速度プログラミング速度乗算器5
4に対して込られる前に、VCO60により出力されろ
信号の周波数を更に分割する速度乗算器ろ46をプログ
ラミングすることによりキャリッジ27の減速を規定ず
ろために用いられる。もしシーク操作の加速期間がモー
タ適合回路62が基づく予め定めた加速期間根長くなけ
れば、第2のラッチろ44はセットされず、速度乗算器
ろ46は最後にセットされた値を用いて■CO出力の調
整を行なう。モータ適合回路62がなければ、電圧制御
された発振器(VCO)60は最も低い即ち公称のモー
タ・キャリッジの形態に対して典型的にセットされる。
うにリセットする。本例においては、NANDゲー)3
51aおよび651bおよび全体的に番号651Cで示
される関連する回路素子により構成される発振器により
適当なりロック・ソースが提供される。減算された後、
回線ろ52」二のラッチ644に対して送られるカウン
タ648の出力信号はランチろ44をセットして関数ゼ
ネレータ642によりこれに送られろ最後の関数を記憶
する。ゼネレータろ42により出力された関数は、予め
定めた加速期間においてキャリッジ27により移動され
る実際の距離に関連付けられろ。この関数は加速と正比
例する。この関数は、速度プログラミング速度乗算器5
4に対して込られる前に、VCO60により出力されろ
信号の周波数を更に分割する速度乗算器ろ46をプログ
ラミングすることによりキャリッジ27の減速を規定ず
ろために用いられる。もしシーク操作の加速期間がモー
タ適合回路62が基づく予め定めた加速期間根長くなけ
れば、第2のラッチろ44はセットされず、速度乗算器
ろ46は最後にセットされた値を用いて■CO出力の調
整を行なう。モータ適合回路62がなければ、電圧制御
された発振器(VCO)60は最も低い即ち公称のモー
タ・キャリッジの形態に対して典型的にセットされる。
モータ適合回路62がある場合は、VCOは最も良好な
(即ち、最も早い)モータ/キャリッジの組合せおよび
速度乗算器246により低減されろ■CO出力について
選定されろ。
(即ち、最も早い)モータ/キャリッジの組合せおよび
速度乗算器246により低減されろ■CO出力について
選定されろ。
この状態は、ランチ3420オーバーフローを1514
止する。キャリッジの加速の50%までの減少は、本回
路により自動的に行なわれろ。
止する。キャリッジの加速の50%までの減少は、本回
路により自動的に行なわれろ。
回線8B上でモータ適合回路62に対して送られろ■C
O信号および回線89上のモータ適合回路の出力との間
の関係は、下式により与えられろ。
O信号および回線89上のモータ適合回路の出力との間
の関係は、下式により与えられろ。
即ち、
M
fmCa = f vco −
但し、Nは速度乗算器ろ46に対する定数、Mは関数ゼ
ネレータろ42により与えられる値、f vc。
ネレータろ42により与えられる値、f vc。
は回線8B上で■CO回路60により出力されろ信号、
fmcaは加速の後に回線89上に出力されろ信号であ
る。加算(SUM)回路50により生成される信号S
I GNは回線81上で関数ゼネレータろ42に対して
送られてキャリッジ27の移動方向を表示し、2つの値
、即ちラッチろ40にセットされた最初の基準位置とゼ
ネレータ342に対して調整送られるその時の基準位置
のどちらが他方から控除されるかを示すゼネレータ34
2は、移動した距離の絶対値のみと関連する。
fmcaは加速の後に回線89上に出力されろ信号であ
る。加算(SUM)回路50により生成される信号S
I GNは回線81上で関数ゼネレータろ42に対して
送られてキャリッジ27の移動方向を表示し、2つの値
、即ちラッチろ40にセットされた最初の基準位置とゼ
ネレータ342に対して調整送られるその時の基準位置
のどちらが他方から控除されるかを示すゼネレータ34
2は、移動した距離の絶対値のみと関連する。
(速度乗算器)
望ましい実施態様の速度乗算器54は第12図に示され
、その名の通り、第1と第2の6ビツトの(7497型
)の速度乗算器281,282により本実施例において
形成された速度乗算器である。第1の乗算器281は、
速度特性信号f(w+X)の6つの最下位ビット、即ち
ラッチ246により出力される2つの最下位ビットとス
ケジューラ回路52の1ビツト・ラッチ24Bの出力を
受入れる。第2の乗算器282は、ラッチ246から送
られた速度特性関数の6つの最上位ビットを受入れる。
、その名の通り、第1と第2の6ビツトの(7497型
)の速度乗算器281,282により本実施例において
形成された速度乗算器である。第1の乗算器281は、
速度特性信号f(w+X)の6つの最下位ビット、即ち
ラッチ246により出力される2つの最下位ビットとス
ケジューラ回路52の1ビツト・ラッチ24Bの出力を
受入れる。第2の乗算器282は、ラッチ246から送
られた速度特性関数の6つの最上位ビットを受入れる。
この2つの乗算器281,282は1つの乗算器として
同時に作用するように纏められろ。回線89上のモータ
適合回路62(もしくは、もしモータ適合回路が設けら
れなければ、■Co)により出力されるクロック・パル
ス信号が乗算器281および282のクロック入力に対
して送られる。回線89上にモータ適合回路62により
出力された信号の周波数は、位置の誤差信号Eoとサー
ボ・システムの実際の性能の双方の関数である。第2の
乗算器282は、DRC42の基準位置指示器160に
対して送られる回、腺93上のパルス状信号を出力する
。速度乗算器の信号は、基準位置指示器160の列状の
可逆カウンタ181〜184をビット毎に増進させるた
め使用される。このように、シーク操作の間、基準位置
Xは、加速に対しては実際のサーボの位置に従い、また
減速に対してはサーボ位置(または速度)をプログラム
するため付勢されるのである。
同時に作用するように纏められろ。回線89上のモータ
適合回路62(もしくは、もしモータ適合回路が設けら
れなければ、■Co)により出力されるクロック・パル
ス信号が乗算器281および282のクロック入力に対
して送られる。回線89上にモータ適合回路62により
出力された信号の周波数は、位置の誤差信号Eoとサー
ボ・システムの実際の性能の双方の関数である。第2の
乗算器282は、DRC42の基準位置指示器160に
対して送られる回、腺93上のパルス状信号を出力する
。速度乗算器の信号は、基準位置指示器160の列状の
可逆カウンタ181〜184をビット毎に増進させるた
め使用される。このように、シーク操作の間、基準位置
Xは、加速に対しては実際のサーボの位置に従い、また
減速に対してはサーボ位置(または速度)をプログラム
するため付勢されるのである。
Cオーバーライド回路)
オーバーライド回路64は、位置の誤差信号E。
が著しく大きくなる時この誤差を監視して適当な制御信
号を出力する。オーバーライド回路64は第16図に詳
細に示され、コンパレータ・サブ回路ろ90と、第1の
ラッチろ92と、カウンタ1制御論理回路ろ94と、第
2のラッチ696からなる。コンパレータ3900目的
は、予め定めた限度に対して回線7ろ上の位置の誤差信
号EOの大きさを常に監視することである。アナログ・
コンパレータ回路ろ90が設けられ、これは1対の電圧
コンパレータ39Bと400およびNANDゲート40
2からなっている。位置の誤差信号E。
号を出力する。オーバーライド回路64は第16図に詳
細に示され、コンパレータ・サブ回路ろ90と、第1の
ラッチろ92と、カウンタ1制御論理回路ろ94と、第
2のラッチ696からなる。コンパレータ3900目的
は、予め定めた限度に対して回線7ろ上の位置の誤差信
号EOの大きさを常に監視することである。アナログ・
コンパレータ回路ろ90が設けられ、これは1対の電圧
コンパレータ39Bと400およびNANDゲート40
2からなっている。位置の誤差信号E。
が受入れられろ限度内にある時、両方のコンパレータ6
98と400の出力はハイとなる。位置の誤差信号の符
号に応じて、もし位置の誤差信号が予め定めた値な超え
るならば、コンパレータ398および400の一方はロ
ーとなる。最大の(正の)位置の誤差を監視する第1の
コンパレータろ98の出力は、回線90に泪って符号反
転(±1)回路58に対する制御信号として送られる。
98と400の出力はハイとなる。位置の誤差信号の符
号に応じて、もし位置の誤差信号が予め定めた値な超え
るならば、コンパレータ398および400の一方はロ
ーとなる。最大の(正の)位置の誤差を監視する第1の
コンパレータろ98の出力は、回線90に泪って符号反
転(±1)回路58に対する制御信号として送られる。
両方のコンパレータろ98,400の出力はN A N
])ゲ−)402の入力側に送られ、その出力は第1
のラッチ692に対して送られる。NANDゲート40
2の出力は、位置の誤差が限度以内にある時ローとなり
、これが正または負の限度を超える時ハイとなる。NA
NDゲート402の出力は、ラッチ692を介してカウ
ンタの制御論理回路ろ94に送られ、回線91に涜って
前に述べた符号反転(±1)回路58のロジックおよび
スケジューラ回路52のラッチ246に対して送られる
。反転信号は、インバータろ94dからチャネル91に
おけるシーク駆動回路に対して送られる。オーバーライ
ド回路64の出力は、回緋89に沿って送られろモータ
適合回路62の出力(または、もしモータ適合回路が設
けられなければ回、腺8B上のVCO60の出力)を用
いてラッチろ92をクロツクすることにより同期させら
れる。
])ゲ−)402の入力側に送られ、その出力は第1
のラッチ692に対して送られる。NANDゲート40
2の出力は、位置の誤差が限度以内にある時ローとなり
、これが正または負の限度を超える時ハイとなる。NA
NDゲート402の出力は、ラッチ692を介してカウ
ンタの制御論理回路ろ94に送られ、回線91に涜って
前に述べた符号反転(±1)回路58のロジックおよび
スケジューラ回路52のラッチ246に対して送られる
。反転信号は、インバータろ94dからチャネル91に
おけるシーク駆動回路に対して送られる。オーバーライ
ド回路64の出力は、回緋89に沿って送られろモータ
適合回路62の出力(または、もしモータ適合回路が設
けられなければ回、腺8B上のVCO60の出力)を用
いてラッチろ92をクロツクすることにより同期させら
れる。
カウンタ制御ロジックろ94は、RDC42における基
準位置指示器160の作用を制御するため用いられろ信
号を出力する。例示された実施態様においては、基準位
置の指示器160を形成するカスケード接続されたカウ
ンタ181〜184が、回線82に沼って速度乗算器5
4により出力されろクロック信号により増進される。基
準位置表示器16[]のカウンタ181〜1B3は、カ
ウンタ制御論理回路ろ94およびラッチ696により出
力される信号のレベルにより制御される。位置信号Eo
が予め定めた公差内にある時、ラッチ696から送られ
る回線92上の信号のレベルは、この時、加算回路50
により与えられろ符号ビットによりDPYされろ如くト
ランスジューサ26が移動されろ方向において基準位置
表示器160におけるカウンタ1B1〜185を増進さ
せるに適当なレベルにあり、回;腺81上に出力される
。
準位置指示器160の作用を制御するため用いられろ信
号を出力する。例示された実施態様においては、基準位
置の指示器160を形成するカスケード接続されたカウ
ンタ181〜184が、回線82に沼って速度乗算器5
4により出力されろクロック信号により増進される。基
準位置表示器16[]のカウンタ181〜1B3は、カ
ウンタ制御論理回路ろ94およびラッチ696により出
力される信号のレベルにより制御される。位置信号Eo
が予め定めた公差内にある時、ラッチ696から送られ
る回線92上の信号のレベルは、この時、加算回路50
により与えられろ符号ビットによりDPYされろ如くト
ランスジューサ26が移動されろ方向において基準位置
表示器160におけるカウンタ1B1〜185を増進さ
せるに適当なレベルにあり、回;腺81上に出力される
。
位置の誤差信号EOの大きさがコンパレータ回路390
において用いられた予め定めた限度を超えろ時、カウン
タ制御論理回路694およびラッチろ96により出力さ
れろ信号のレベルは反転されてカウンタを反対の方向に
進める。
において用いられた予め定めた限度を超えろ時、カウン
タ制御論理回路694およびラッチろ96により出力さ
れろ信号のレベルは反転されてカウンタを反対の方向に
進める。
本発明の望ましい実施態様について記述したが、他の実
施態様が可能であり5.また性能容量とコストの低減の
均衡をとることも望ましい。例えば、モータ適合回路は
、もしモータのパラメータの変動が小さければ省くこと
もできる。このような場合冗は、制御システムは最悪の
場合の位置決め7ステムの性能をモデルとするが、望ま
しい本実施態様は最も良好な状態の(即ち、応答が最も
早くなる)位置決めシステムにモデル化されている。
施態様が可能であり5.また性能容量とコストの低減の
均衡をとることも望ましい。例えば、モータ適合回路は
、もしモータのパラメータの変動が小さければ省くこと
もできる。このような場合冗は、制御システムは最悪の
場合の位置決め7ステムの性能をモデルとするが、望ま
しい本実施態様は最も良好な状態の(即ち、応答が最も
早くなる)位置決めシステムにモデル化されている。
前述の如く、加算器およびスケジュラ−回路の機能、あ
るいはおそらくは制御システムの仙の回路(例えば、D
RC)の機能の実施のためマイクロプロセッサを内蔵す
ることが可能である。しかし、今日市販される廉価なマ
イクロプロセッサは本文の前述の如く、により提供され
る応答時間を提供することはないと考えられる。もし必
要ならば、フィードフォワード・シーク駆動回路を省略
することもでき、またサーボ・ヘッドの制御はシーク操
作の間利得可変増巾器によって行なうことかできる。こ
の増巾器は位置の誤差信号EoK比例する信号を出力す
るが、その利得は速度特性信号f(w+x)の大きさに
よって制御されることになる。このような他の実施態様
においては、サーボ制御は依然として位置の誤差信号E
oによって達成される。このため、シーク操作の量制御
を行なうため前記信号を微分ずろ必要が回避される。
るいはおそらくは制御システムの仙の回路(例えば、D
RC)の機能の実施のためマイクロプロセッサを内蔵す
ることが可能である。しかし、今日市販される廉価なマ
イクロプロセッサは本文の前述の如く、により提供され
る応答時間を提供することはないと考えられる。もし必
要ならば、フィードフォワード・シーク駆動回路を省略
することもでき、またサーボ・ヘッドの制御はシーク操
作の間利得可変増巾器によって行なうことかできる。こ
の増巾器は位置の誤差信号EoK比例する信号を出力す
るが、その利得は速度特性信号f(w+x)の大きさに
よって制御されることになる。このような他の実施態様
においては、サーボ制御は依然として位置の誤差信号E
oによって達成される。このため、シーク操作の量制御
を行なうため前記信号を微分ずろ必要が回避される。
更に、本発明は磁気データ記憶装置のための列状のトラ
ンスジューサの位置決めを制御することに関して記述さ
れた力板当業者には本発明が長い帯状およびドラムの如
き他のデータ記憶形態に対しても適用することかできる
ことか明らかであり、このため本発明は必ずしも厳密に
線形運動の制御に限定されるものではなく、1つの経路
に沿った運動の制御にも使用することもできる。更に、
本発明は、他の形式の記憶装置、特に光学的データ記憶
用ディスクにも使用することができ、またデータ記憶の
分野以外の用途を見出すこともできるものである。
ンスジューサの位置決めを制御することに関して記述さ
れた力板当業者には本発明が長い帯状およびドラムの如
き他のデータ記憶形態に対しても適用することかできる
ことか明らかであり、このため本発明は必ずしも厳密に
線形運動の制御に限定されるものではなく、1つの経路
に沿った運動の制御にも使用することもできる。更に、
本発明は、他の形式の記憶装置、特に光学的データ記憶
用ディスクにも使用することができ、またデータ記憶の
分野以外の用途を見出すこともできるものである。
第1図は本発明を実施するディスク・データ記憶装置を
示す概略図、第2図は波形が相互に固定された位相関係
を有する1対の周期的な正弦波を呈するトランスジュー
サの位置信号であり、サーボ帯域に対するサーボ・トラ
ンスジューサの増分位置を表わす、サーボ・トランスジ
ューサおよび関連する位置検出回路により検出される記
憶されたサーボ信号から生成された波形を示すグラフ、
第6図は本発明の望ましい制御システムの主な構成要素
を示す概略図、第4a図および第4b図は制御システム
のディジタル分解器制御装置(DRC)の構成要素を示
す概略図、第5図は制御システムの二車利得増lr回路
を示す概略図、第6図は制御システムの加算回路を示す
概略図、第7図は制御システムのスケジューラ回路を示
す概略図、第8図は制御システムのフィードフォワード
・シーク駆動(FFSD)回路を示す概略図、第9図は
制御システムの符号変更(±1)回路を示す概略図、第
10図は制御システムの電圧制御された発振回路を示す
概略図、第11図は制御システムのモータ適合回路を示
す概略図、第12図は制御システムの速度乗算回路を示
す概略図、および第16図は制御7ステムのオーバーラ
イド回路を示す概略図で゛ある。 20・・・磁気ディスク、 21・・・ディスク面、2
2・・・軸心、24・・・トランスジューサ、25・・
・サーボ帯域526・・・トランスジューサ、2ノ・・
・キャリッジ、28・・・アクチュエータ・モータ、
ろ0・・・前置増IJ器、62・・・入出力制御素子、
ろろ・・・回路、ろ4・・・制御7ステム、ろ5・・・
チャネル、36・・アナログ回線、37・・・サーボ増
巾器、 ろ8・・・回線、 39・・・電力増巾器、4
0・・・回線、41・・・位置判定回路、42・・・デ
ィジタル分WM制御装置(DI(C’)、4ろ・・・二
重利得増巾器(DGA)回路、 44・・・補償回路(
COM■〕)、45・・・信号加算接合点、50・・・
加算(SUM)回路、52・・・スケジューラ回路、
54・・・速度乗算器、 56・・ソーク駆動回路、
58・・・符号反転(±1)回路、 60・・・電圧制
御発振器(V CO)、62・・・モータ適合回路、6
4・・・オーバーライド回路、71〜75・81・86
〜86,88.90〜92・・・回線、 78゜80・
82 、87・89・93・・・チャネル、 160・
・・基準位置表示器、161・・・位置の誤差回路、1
62.164・・・関数ゼネレータ、 166・16B
・・・乗算用ディジタル/アナログ・コンバータ、17
2.174,176.178.180・・・演算増巾器
、179・・・ショットキー・ダイオード、181〜1
84・・・ディジタル・カウンタ、186・・・ディジ
タル書チャネル、22D、222,224.228・・
・加算器、240・・・コンパレータ、 242,24
4・・・関数ゼネV−タ、246・・・ラッチ、248
越フリツプフロツプ、250・・・NANDゲート、2
52・・・インバータ、 290・・・基準電圧回路、
292・・・減速関数ゼネレータ、 294・・・乗算
用ディジタル/アナログ・コンバータ、 296゜29
8・・・演算増巾器、ろ00,306・・・スイッチ、
301・・・正の電圧ソース、 302・・・負の電
圧ソース、 ろ04・・・トグル増巾器、ろ07・・・
増巾器、ろ08.ろ09・・・ツェナー・ダイオード、
312・・・時定数回路、 ろ14.ろ26・・・演
算増l〕器、 316,61B・・・NA、NDゲート
、620.ろ22・・・インバータ、ろ25・・・サブ
回路、ろ26・・・増巾器、 ろ27・・・スイッチ、
328.329・・・バッファ・ゲート、625、ろ
ろ0・・サブ回路、 ろろ2・・・演算増巾回路、 6
ろ4・・・N A、 N Dゲート、乙ろ5・・ゲート
、ろ66・・コンデンサ、667・・・抵抗回路、ろろ
8・・・発振器、 ろ40.344・・・ランチ、ろ4
2・・・関数ゼネレータ、343.352・・・回線、
ろ46・・速度乗算器、64B・・・カウンタ、350
.351.402・・・NANDゲート、390.39
8,400・・・コンパレータ、 692・ろ96・・
・ラッチ5 ろ94・・・論理回路。 特許出願人 ストレージ・テクノロジー・コーポレーシ
ョン(外5名)
示す概略図、第2図は波形が相互に固定された位相関係
を有する1対の周期的な正弦波を呈するトランスジュー
サの位置信号であり、サーボ帯域に対するサーボ・トラ
ンスジューサの増分位置を表わす、サーボ・トランスジ
ューサおよび関連する位置検出回路により検出される記
憶されたサーボ信号から生成された波形を示すグラフ、
第6図は本発明の望ましい制御システムの主な構成要素
を示す概略図、第4a図および第4b図は制御システム
のディジタル分解器制御装置(DRC)の構成要素を示
す概略図、第5図は制御システムの二車利得増lr回路
を示す概略図、第6図は制御システムの加算回路を示す
概略図、第7図は制御システムのスケジューラ回路を示
す概略図、第8図は制御システムのフィードフォワード
・シーク駆動(FFSD)回路を示す概略図、第9図は
制御システムの符号変更(±1)回路を示す概略図、第
10図は制御システムの電圧制御された発振回路を示す
概略図、第11図は制御システムのモータ適合回路を示
す概略図、第12図は制御システムの速度乗算回路を示
す概略図、および第16図は制御7ステムのオーバーラ
イド回路を示す概略図で゛ある。 20・・・磁気ディスク、 21・・・ディスク面、2
2・・・軸心、24・・・トランスジューサ、25・・
・サーボ帯域526・・・トランスジューサ、2ノ・・
・キャリッジ、28・・・アクチュエータ・モータ、
ろ0・・・前置増IJ器、62・・・入出力制御素子、
ろろ・・・回路、ろ4・・・制御7ステム、ろ5・・・
チャネル、36・・アナログ回線、37・・・サーボ増
巾器、 ろ8・・・回線、 39・・・電力増巾器、4
0・・・回線、41・・・位置判定回路、42・・・デ
ィジタル分WM制御装置(DI(C’)、4ろ・・・二
重利得増巾器(DGA)回路、 44・・・補償回路(
COM■〕)、45・・・信号加算接合点、50・・・
加算(SUM)回路、52・・・スケジューラ回路、
54・・・速度乗算器、 56・・ソーク駆動回路、
58・・・符号反転(±1)回路、 60・・・電圧制
御発振器(V CO)、62・・・モータ適合回路、6
4・・・オーバーライド回路、71〜75・81・86
〜86,88.90〜92・・・回線、 78゜80・
82 、87・89・93・・・チャネル、 160・
・・基準位置表示器、161・・・位置の誤差回路、1
62.164・・・関数ゼネレータ、 166・16B
・・・乗算用ディジタル/アナログ・コンバータ、17
2.174,176.178.180・・・演算増巾器
、179・・・ショットキー・ダイオード、181〜1
84・・・ディジタル・カウンタ、186・・・ディジ
タル書チャネル、22D、222,224.228・・
・加算器、240・・・コンパレータ、 242,24
4・・・関数ゼネV−タ、246・・・ラッチ、248
越フリツプフロツプ、250・・・NANDゲート、2
52・・・インバータ、 290・・・基準電圧回路、
292・・・減速関数ゼネレータ、 294・・・乗算
用ディジタル/アナログ・コンバータ、 296゜29
8・・・演算増巾器、ろ00,306・・・スイッチ、
301・・・正の電圧ソース、 302・・・負の電
圧ソース、 ろ04・・・トグル増巾器、ろ07・・・
増巾器、ろ08.ろ09・・・ツェナー・ダイオード、
312・・・時定数回路、 ろ14.ろ26・・・演
算増l〕器、 316,61B・・・NA、NDゲート
、620.ろ22・・・インバータ、ろ25・・・サブ
回路、ろ26・・・増巾器、 ろ27・・・スイッチ、
328.329・・・バッファ・ゲート、625、ろ
ろ0・・サブ回路、 ろろ2・・・演算増巾回路、 6
ろ4・・・N A、 N Dゲート、乙ろ5・・ゲート
、ろ66・・コンデンサ、667・・・抵抗回路、ろろ
8・・・発振器、 ろ40.344・・・ランチ、ろ4
2・・・関数ゼネレータ、343.352・・・回線、
ろ46・・速度乗算器、64B・・・カウンタ、350
.351.402・・・NANDゲート、390.39
8,400・・・コンパレータ、 692・ろ96・・
・ラッチ5 ろ94・・・論理回路。 特許出願人 ストレージ・テクノロジー・コーポレーシ
ョン(外5名)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 規定された運動経路を有する可動部材と、前記運
動経路を一連の連続するセグメントに分割する装置と、
前記可動部材を運動させるためにこれに対して接続され
たアクチュエータ装置と、制御システムとを有する最初
の位置から最終位置への運動の規定された経路に活って
前記可動部材を移動させる位置決めシステムにおいて、
前記運動経路に対する前記可動部材の基準位置を記憶し
、この記憶された基準位置は変更可能であり、あるセグ
メントに対する近似的な増分位置を含む運動経路に沿っ
た前記可動部材の近似的位置を表示し、最初に前記の最
初の位置を表示する基準位置決め装置と、 あるセグメントに対する前記可動部材の実際の増分位置
の表示を生成する位置決め装置と、該位置決め装置およ
び前記基準位置決め装置に応答して前記の近似的な増分
位置と前記の実際の増分位置との間の差を表示するある
大きさを有する位置、の誤差値を生成する制御装置と。 前記の位置の誤差値に応じて前記アクチュエータ装置を
制御する装置と、 前記部材の最終位置を示す指令に応答して前記の最初の
位置から前記最終位置までの記憶された基準位置を増分
する更新装置とを設けることを特徴とする位置決めシス
テム。 2、前記更新装置が、 記憶された基準位置が最終位置に接近するに伴って減衰
する大きさを有するスケーリング関数を生成する装置と
、 前記最終位置に向って前記スケーリング関数の大きさと
関連する増分率で前記の記憶された基準位置の増分を行
なう増分装置とを含むことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の位置決めシステム。 ろ、 前記更新装置が、 前記の位置の誤差値に応じて前記増分装置の増分率を変
化させるフィードバック装置を含むことを特徴とする特
許請求の範囲第2項記載の位置決めシステム。 4、 前記更新装置が、 前記位置の誤差値の大きさを予め定めたある大きさと連
続的に比較し、前記の最終位置に関してAil記基準基
準位置近離反する増分方向を制御するオーバーライド装
置を含むことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の
位置決めシステム。 5、 前記アクチュエータ装置が電磁作用によるもので
あり、前記可動部材の加速および減速のため与えられた
電流と関連した負荷の加減速応答を有し、 前記制御システムは、 前記スケーリング関数に応答して、モデルの電気機械的
アクチュエータを用いて前記可動部材を前記最終位置へ
運動させるようにモデル化されたアクチュエータ電流に
対するある大きさの輪郭に対応する大きさを有するフィ
ードフォワード制御値を生成するフィードフォワード装
置と、前記位置の誤差値に応答する前記装置が更に前記
フィードフォワード制御信号に応答し、かつ 前記位置の誤差値と前記フィードフォワード制御値を組
合せて前記アクチュエータ装置を制御する複合アクチュ
エータ信号を生成する装置を含むことを特徴とする特許
請求の範囲第4項記載の位置決めシステム。 6、前記フィードバック装置は、 前記位置の誤差値の大きさに応じて変化する少なくとも
1つの測定可能な特性を有する誤り信号を生成する装置
を含み、 前記増分装置が前記誤り信号の変化する特性に応じて前
記の増分率を変化させることを特徴とする特許請求の範
囲第5項記載の位置決めシステム。 Z 前記フィードバック装置が更に、 前記可動部材の運動の変数を測定して前記位置決めシス
テムの実際の性能を表示する装置と、モデル位置決めシ
ステムによる比較可能な運動に対する予め定めた変数に
前記の測定された変数を比較する装置と、 前記比較に応答して前記誤り信号の前記の測定可能な特
性を変化させる装置とを含むことを特徴とする特許請求
の範囲第6項記載の位置決めシステム。 8、前記制御システムが前記最終位置に等しい前記基準
位置を保持することにより、運動後の前記最終位置に前
記可動部材を保持することを更に特徴とする特許請求の
範囲第7項記載の位置決めシステム。 9 前記運動経路分割装置が、 規定された運動経路に沿った記録媒体と、前記記録媒体
上の他の検出可能な情報とは独立的にサーボ・データの
検出を可能にするように記録媒体上に記録されたサーボ
・データを含み、該サーボ・データは前記の複数のセグ
メントを規定し、更[iつのセグメントに対する増分位
置を表示し、 更に、 前記可動部材に対して接続されて前記記録媒体上に記録
されたサーボ・データを検出するサーボ・トランジュー
サ装置を設け、 前記制御システムは更に、 前記サーボ・トランジューサ装置に応答して、前記増分
位置を明瞭に表示する値を一緒に含む1対の位置信号を
生成する装置を含み、前記制御装置は2つの位置信号に
連続的に応答し、前記位置の誤差値は常に前記の2つの
位置信号の双方の値に依存することを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の位置決めシステム。 10 前記位置の誤差値が位置の誤差信号により表示さ
れ、前記制御装置は、 前記の近似的な増分位置と関連する値を有する基準位置
信号を生成する第1の記憶装置と、前記位置信号の少な
くとも1つのを前記基準位置信号と組合せて前記位置の
誤差信号の第1の成分を形成する制御装置を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第9項記載の位置決めシステ
ム。 11、前記の1対の位置信号は前記実際の増分位置と位
相的に関連し、前記基準位置信号は前記の近似的増分位
置と位相的に関連し、前記組合せ制御装置は、 前記の基準位置信号と前記の1つの位置信号を乗じる第
1の装置を含むことを特徴とする特許請求の範囲第10
項記載の位置決めシステム。 12前記制御装置が更に、 前記の近似的増分位置と関連する第2の基準位置信号の
位相を生成する第2の記憶装置と、前記第2の基準位置
信号と残りの位置信号を乗じて前記位置誤差信号の第2
の成分を形成する第2の装置と、 前記第1の成分と前記第2の成分を組合せる装置とを含
むことを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の位置
決めシステム。 16、前記フィードバック装置が、 前記の近似的増分位置および実際の増分位置の前記最終
位置に対する相対的な近似と関連して前記位置誤差信号
の極性を制御する符号変更製前記信号変更装置からの極
性が制御された位置の誤差信号に応答して1つの公称周
波数レベルの付近で変化する周波数を有する誤差信号を
生成する電圧制御された発振装置を含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第3項記載の位置決めシステム。 14、前記更新装置が、 前記スケーリング関数の大きさおよび前記誤差信号の周
波数と関連する循環速度を有する循環信号を生成する速
度の乗算装置を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
13項記載の位置決めシステム。 15、スケーリング関数を生成する前記装置が更に、 記憶された基準位置と前記最終位置との間の距離を表わ
す値を有する距離信号を生成する装置と、 前記距離信号に応答して前記スケーリング関数を生成す
る記憶装置を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1
4項記載の位置決めシステム。 16 ある規定された運動経路に沿って可動部材を運動
させ、前記運動経路を一連の連続するセグメントに分割
する装置と、前記可動部材に接続されて前記部材の位置
決めを行なうアクチュエータ装置を含む位置決めシステ
ムにおける前記可動部材の最初の位置から最終位置への
運動を制御する方法において、 あるセグメントに対する前記可動部材の実際の増分位置
の表示を行ない、 前記可動部材の基準位置を記憶し、この記憶された基準
位置は変更可能であり、あるセグメン)[対する゛近似
的増分位置を含むセグメントに対する可動部材の近似的
位置を表示し、最初に前記の最初の位置を表示し、 前記実際の増分位置と前記の近似的増分位置との間の差
を表わす位置の誤差値を生成し、前記最終位置を示す指
令に応答して前記最初の位置から前記最終位置への記憶
された基準位置を増分し、 前記アクチュエータ装置を前記位置の誤差値に応答して
作動させる工程からなることを特徴とする方法。 1Z前記基準位置が前記最終位置に対して増分されるま
で前記増分工程が反復されることを特徴とする特許請求
の範囲第16項記載の方法。 18、前記基準位置が前記最終位置まで増分されるに伴
って減衰する大きさを有するスケーリング関数を生成し
、 前記スケーリング関数の大きさに応じて前記増分工程の
反復速度を制御する工程を更に含むことを特徴とする特
許請求の範囲第17項記載の方法。 19前記制御工程が、前記位置の誤差値に応じて前記反
復速度を制御することを含むことを特徴とする特許請求
の範囲第18項記載の方法。 20、前記位置の誤差値の大きさを予め定めた値に比較
し、 前記比較工程に応答して前記基準位置の増分方向を制御
する工程を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲第
19項記載の方法。 21 前記スケーリング関数に応答して、モデル・アク
チュエータ装置を用いて前記最終位置に対して前記可動
部材を運動させるようモデル化されたアクチュエータ制
御信号に対する大きさと対応する大きさを有するだめの
フィードフォワード制御値を生成し、 前記フィードフォワード制御値と前記位置の誤差値を組
合せて複合アクチュエータ制御値を生成する工程を更に
含み、 前記作動工程が前記複合制御値に応答して前記アクチュ
エータを作動させることを特徴とする特許請求の範囲第
20項記載の方法。 22、前記制御工程が、 前記可動部材の運動の変数を測定し、 モデル位置決めシステムによる前記可動部材の比較可能
な運動に対する予測される変数と前記の測定された変数
を比較し、 更に応答する前記比較工程において前記増分工程の反復
速度を変化させる工程を含むことを特徴とする特許請求
の範囲第21項記載の方法。 26、前記制御工程が、 前記位置の誤差値の大きさに応じである公称値の付近で
変化する少なくとも1つの測定可能な特性値を有する誤
差信号を生成し、 前記比較工程に応答して前記誤差信号の特性を変化させ
、 前記の変化した誤差信号に応答して前記基準位置を増分
させる工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第2
2項記載の方法。 24、前記制御工程が、 前記位置の誤差値を速度の誤差信号に変換前記速度の誤
差信号に応答して前記反復速度を変化させる工程を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第19項記載の方法。 25、前記制御工程が更に、 予め定めた期間前記可動部材の運動を測定し、 前記の予め定めた期間にわたるモデルの位置決めにより
同様な運動を表わす予め定めた運動値と前記の測定され
た運動を比較し、 前記の反復速度の制御の前に前記比較工程に応答して速
度の誤差信号を変化させる工程を含むことを特徴とする
特許請求の範囲第24項記載の方法。 26前記速度の誤差信号が速度の誤差を表わす変動する
周波数を有し、前記反復速度変更工程が、スケーリング
関数の大きさに比例して前記速度の誤差信号の周波数を
測定し、測定された速度の誤差信号により前記基準位置
を増分する工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第25項記載の方法。 27前記運動経路分割装置が運動経路に沿った記録媒体
と、該記録媒体上に記録された他の情報と独立的にサー
ボ清報を検出することを可能にするように記録媒体上に
記録されたサーボ情報を含み、この記録されたサーボ情
報は前記の一連のセグメントを規定して1つのセグメン
ト内の増分位置を表わし、前記可動部材に対して接続さ
れた前記サーボ情報を検出するトランスジューサ装置を
更に設け、実際の増分位置の表示を生じる前記工程が、 あるセグメントに対する前記可動部材の実際の増分位置
を明瞭に表示する値を一緒に有する1対の位置の信号を
生成する工程を含み、位置の誤差値を生成する工程が更
に、前記の2つの位置の信号の両方の値に常に依存する
位置の誤差値を生成することを含むことを特徴とする特
許請求の範囲第16項記載の方法。 281つの位置の誤差値を生成する前記工程が、前記基
準位置に応答して第1の基準位置信号を生成し、 前記第1の基準位置信号と前記の2つの位置信号の内の
一方を組合せる工程を含、むことを特徴とする特許請求
の範囲第27項記載の方法。 29、前記の1対の位置信号が前記の実際の増分位置と
位相的に関連し、前記基準位置信号は前記の近似的増分
基準位置と位相的に関連し、前記組合せ工程は、 第1の基準位置信号と前記の一方の位置信号を乗算して
1つの成分信号を形成することを含むことを特徴とする
特許請求の範囲第28項記載の方法。 ろO6前記の近似的増分位置と位相的に関連する第2の
基準位置信号を生成し、 前記第2の基準位置信号と残シの位置信号を乗算して第
2の成分信号を形成し、 前記2つの成分信号を組合せる工程を含むことを特徴と
する特許請求の範囲第29項記載の方法・ 61 回転するように支持されたデータ・ディスクと、 回転運動の間前記ディスク上に記録されたデータを検出
するためのトランスジューサと、前期ディスクに対して
半径方向に運動するように前記トランスジューサを支持
するキャリッジと、 前記キャリッジを前記ディスクVC対して半径方向に運
動させるように前記キャリッジに対し結合されたモータ
と、 前記ディスク上に記録され 該ディスクが回転する時複
数の連続するサーボ帯域を画成しかつ該サーボ帯域内の
位置を表わすサーボ・データとを設け、前記トランスジ
ューサは記録されたサーボ・データを検出することがで
き、 前記トランスジューサの出力側に接続されて、第1のト
ランスジューサ位置信号とこの第1のトランスジューサ
位置信号に対しである固定された位相のずれを有する第
2のトランスジューサ位置信号とを生成する位置検出装
置を設け、前記2つのトランスジューサ位置信号は反対
のサーボ帯域に対する前記サーボ・トランスジューサの
前記の実際の増分位置と位相的に関連し、 1つの帯域に対する近似的増分位置を含むサーボ帯域に
対するサーボ・トランスジューサの近似的な位置を表わ
すディジタル基準位置を記憶する基準位置装置と、 前記の2つのトランスジューサ位置信号および記憶され
たディジタル基準位置に対して応答して、2つのトラン
スジューサ位置信号により表わされる増分位置とディジ
タル基準位置信号により表わされる増分位置との間の差
を表わす位置の誤差信号を生成する制御装置とを設け、
位置の誤差信号の大きさは常に前記の2つのトランスジ
ューサの位置信号の双方の大きさに依存し、前記位置の
誤差信号に応答して前記キャリッジの位置決めを行なう
モータに対して電流を供給する装置を設けることを特徴
とするデータ記憶システム。 62前記制御装置が、 前記基準位置決め装置に応答して、前記の記憶された基
準位置を前記の近似的増分位置と位相的に関連する第1
の基準位置信号に変換する第1のディジタル記憶装置と
、 前記トランスジューサの位置信号の1つにより前記第1
の基準位置信号を乗算して位置の誤差信号の第1の成分
の信号を生成する乗算装置とを含むことを特徴とする特
許請求の範囲第61項記載のデータ記憶システム。 6′5.前記制御装置が、 前記基準位置決め装置に応答して、前記の近似的増分位
置と位相的に関連しかつ前記第1の基準位置信号に対し
て固定された位相のずれを有する第2の基準位置信号を
生成する第2の記憶装置と、前記第2の基準位置信号と
残りのトランスジューサ位置信号を乗じて第2の成分信
号を生成する第2の乗算装置と、 前記第1の成分信号と前記第2の成分信号を加算して前
記位置の誤差信号を生成する加算装置とを含むことを特
徴とする特許請求の範囲第32項記載のデータ記憶シス
テム。 64、キャリッジの位置指令に応答して、前記の記憶さ
れた基準位置を指令された位置へ増分する更新装置を更
に設けることを特徴とする特許請求の範囲第61項記載
のデータ記憶システム。 ろ5.前記更新装置が、 前記の記憶された基準位置およびある指令された位置を
表わす指令信号に応答して、前記の基準位置と指令位置
との間の距離と等しい運動の最終位置からある距離に配
置される時のキャリッジのモデル化された速度の大きさ
に実質的に比例する大きさを有する速度特性関数を生成
する装置と、 前記の記憶されたディジタル基準位置を前記の速度特性
関数の大きさと関連する速度で増分する装置とを含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第61項記載のデータ記
憶システム。 ろ6.前記更新装置が更に、 前記の指令位置に関して接近離反する方向の制御された
基準位置の増分方向を制御する第1の装置を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第35項記載のデータ記憶シ
ステム。 ろl前記位置の誤差信号が形状において振動を生じ、零
位置の誤差に対してOの大きさの電圧を有し、前記制御
装置は、 前記位置の誤差信号の絶対値を予め定めた大きさと比較
する第1の装置と、 前記の絶対値の位置の誤差の大きさが前記の予め定めた
大きさよりも大きい時指令位置がら遠去る記憶された基
準位置を増分する装置を含むことを特徴とする特許請求
の範囲第66項記載のデータ記憶システム。 68、前記更新装置が更に、 前記位置の誤差信号の極性を制御して前記基準位置と前
記の指令位置に対する実際の増分位置との間の位相の進
み捷たけ遅れを表示する装置と、 前記の極性制御された位置の誤差信号に応じである公称
周波数の付近で変化する循環周波数を有する循環信号を
生成する電圧制御された発振装置とを含み、 前記増分装置が前記循環信号の周波数および速度特性関
数の大きさの双方と関連する速度で記憶された基準位置
を増分することを特徴とする特許請求の範囲第37項記
載のデータ記憶システム。 69 前記更新装置が更に、 キャリッジの運動の加速部分の予め定めた時間間隔にお
いてキャリッジによシ運動させられた距離を測定する装
置と、 前記の測定された距離を、同じ予め定めた時間間隔だけ
可動部材を加速するモデル位置決めシステムに対する予
め定めた距離の値に比較する装置と、 前記の電圧制御された発振装置と、前記比較装置に応答
して前記循環信号の周波数を更に変化させるよう増分す
る前記装置と、の間の速度乗算装置とを含むことを特徴
とする特許請求の範囲第68項記載のデータ記憶システ
ム。 40、前記更新装置が更に、 キャリッジの運動の初めにおいて前記基準位置装置によ
り記憶される最初の基準位置の値を記憶する第2の装置
と、 該第2の記憶装置と前記基準位置装置に応答して、前記
基準位置と最初の基準位置の値により表わされるその時
の基準位置と、モデル化された最大加速を有するモデル
のモータとキャリッジの組合せにより予め定めた時間間
隔内に移動される最大可能距離に対する予め定めた値と
の間の差の比率値を生成するディジタル記憶装置と、前
記の予め定めた時間間隔を信号する調時装置と、 前記調時装置および前記ディジタル記憶装置に応答して
前記の予め定めた時間間隔の終りに存在する比率値を記
憶する記憶装置と、前記の電圧制御された発振装置と前
記増分装置間にあって前記比率値に比例して前記循環信
号の周波数を減少する速度乗算装置とを含むことを特徴
とする特許請求の範囲第68項記載のデータ記憶システ
ム。 41、前記装置が前記の記憶された基準位置および指令
信号に応答して、記憶された基準位置と指全位置の間の
距離を表わす値を有する距離信号を生成する距離装置と
、前記距離信号に応答して前記の速度特性関数を生成す
るディジタル記憶装置とを含むことを特徴とする特許請
求の範囲第35項記載のデータ記憶システム。 42前記の速度特性信号に応答してフィードフォワード
・スケーリング関数を生成する記憶装置と、 前記位置の誤差信号の前記成分が大きさにおいて充分(
で小さくなる時、前記の位置の誤差信号の前記成分に応
答して極性において変化する基準電圧信号を生成する切
換え装置と、 前記のフィードフォワード さに関連する大きさと前記極性信号の極性を有するフィ
ート゛フォワード制御信号を生成する装置とを更に設け
ることを特徴とする特許請求の範囲第65項記載のデー
タ記憶システム。 4ろ前記モータに対して電流を配置する前記装置が、 指令位置へのキャリッジの運動の開位置の誤差信号の利
得を減少する装置と、 前記の利得制御された位置の誤差信号と前記のフィード
フォワード制御信号を組合せて複合制御信号を生成する
装置と、 前記モータに対して前記複合制御信号の大きさに比例す
る大きさを有する電流を供給する電流装置とを含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第42項記載のデータ記憶
システム。 44、回転するよって支持されたデータ・ディスクと、
該ディスク上に記録されたデータを読出すトランスジュ
ーサと、前記ディスクに対して半径方向に運動するよう
に前記トランスジューサを支持するキャリッジと、前記
ディスクに対して半径方向に前記キャリッジを運動させ
るため前記キャリッジに結合されたモータとを含み、前
記ディスクはこれが回転される時複数の連続する同心状
であってサーボ帯域内の位置を表示するサーボ帯域を提
供するサーボ信号をその上に記録させ、前記トランスジ
ューサは前記データ・ディスクと反対側に配置されてそ
れに記録されたサーボ信号を検出するデータ処理システ
ムにあって、前記ディスクに対する前記キャリッジとト
ランスジューサの位置決めを制御する方法において、 記録されたサーボ信号を検出し、 第1の発振位置信号と、この第1の発振位置信号と同じ
形状を有しかつ前記検出工程に応答して前記第1の発振
位相信号からのある固定位相差を有する第2の発振位置
信号を生成し、前記の2つの発振位置信号は反対側のサ
ーボ帯域[対するサーボ・トランスジューサの実際の増
分位置を明瞭に示し、 前記トランスジューサの変更可能な基準位置を記憶し、 前記の記憶された基準位置と関連する大きさを有し、前
記サーボ帯域に対するサーボ・トランスジューサの近似
位置を表わす基準位置信号を生成し、 前記基準位置信号、前記第1の発振位置信号および前記
第2の発振位置信号に応答して位置の誤差信号を生成し
、前記位置の誤差信号は常に第1と第2の発振位置信号
の双方の大きさに依存する大きさを有し、 前記位置の誤差信号に応答して前記モータを作動させる
工程からなることを特徴とする方法。 45、前記の記憶された基準位置信号を増分して、前記
サーボ帯域に対する最初の位置から前記サーボ帯域に対
する指令位置への前記キャリッジとトランスジユーザの
運動を生じる工程を更に含むことを特徴とする特許請求
の範囲第44項記載の方法。 46、前記変更工程が、 前記基準位置と指令位置間の距離に等しい運動の最終位
置からのある距離に配置さねる時、前記キャリッジのモ
デル化された速度の大きさと関連する大きさを有する速
度特性関数を生成し、前記の記憶された基準位置を速度
特性関数の大きさと関連するある速度において増分吋る
工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第45項記
載の方法。 47、前記位置の誤差信号の大きさに応答してある公称
周波数の付近で変化する循環周波数を有する循環信号を
生成する工程を含み、 前記増分工程が、これもまた循環信号の周波数と関連す
る速度で前記の記憶された基準位置を増分する工程を更
に含むことを特徴とする特許請求の範囲第46項記載の
方法。 48、前記位置の誤差信号の絶対値を予め定めた値と比
較して、 前記比較工程に応答して記憶された基準位置の増分方向
を制御する工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第47項記載の方法。 49前記位置の誤差信号を制御する工程が、2つの発振
位置信号の形態と類似した発振形態と、ある帯域に対す
る近似的増分位置を明瞭に表示する固定された位相差を
有する1対の第2の基準位置信号を前記の基準位置信号
から生成し、前記の2つの発振位置信号を2つの第2の
基準位置信号を組合せて前記位置の誤差信号を生成する
工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第48項記
載の方法。 50、 、りる予め定めた期間にわたり生じる基準位置
信号値における変化を測定し、 この変化を1つのモデル・モータを含むモデル位置決め
システムに対する予め定めた値と比較し、 前記の増分工程の前に前記比較工程に応答して前記循環
信号の周波数を変化させる工程を含むことを特徴とする
特許請求の範囲第49項記載の方法。 51、前記モータがこれに与えられた電流の大鉢さと関
連する負荷加減速応答を有し、 前記速度特性関数に応答してフィードフォワード・スケ
ーリング関数を生成し、 前記のフィードフォー1・゛・スケーリング関数の大き
さと関連する大きさを有するフィー)パフオワード制御
信号を生成し、 前記作動工程は、 キャリッジの運動中前記の位置の誤差信号の利得を指令
位置まで減少させ、 前記の利得制御された位置の誤差信号と前記フィードフ
ォワード制御信号を組合せて複合制御信号を生成し、 前記複合制御信号に応答して前記モータを作動させる工
程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第50項記載
の方法。 52、前記作動装置が電磁作用によるものであって、こ
れに与えられた電流の犬ぎさと関連する負荷加減速応答
を有し、 前記速度特性関数に応答してフィート9フオワード・ス
ケーリング関数を生成し、 前記のフィート9フオワードゝ・スケーリング関数の大
きさと関連する大きさを有するフィードフォワード制御
信号を生成する工程を更に含み、前記作動工程が、 前記位置の誤差信号の利得を制御し、 前記の利得制御された位置の誤差信号と前記のフィード
フォワード制御信号を組合せて複合制御信号を生成し、 前記モータを前記の複合制御信号に応答して作動させる
工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第46項記
載の方法。 56、可動部材の最初の位置と最終位置間の運動を制御
するサーボ−システムにおいて、移動中に生じる運動に
おける誤差を表わす信号の変数を有する運動の間のフィ
ードバック制御のための信号を生成するサーボ・システ
ムにおいて、前記運動の間に生じる運動の変数を測定す
る装置と、 あるモデル・サーボ・システムによる比較可能な運動に
対する前記変数の子め定めた値を生成して、測定された
変数を前記の予め定めた変数と比較する装置と、 前記比較装置に応答して前記信号変数を変化させる装置
とを設けることを特徴とするモータ適合回路。 54、前記運動の変数が前記可動部材の位置であり、前
記信号の値が周波数であシ、前記運動の変数が前記可動
部材の加速のみにより測定されることを特徴とする特許
請求の範囲第56項記載の装置。 55、前記モデル・サーボ・システムが前記の最初の位
置と最終位置の間の可能な最も早い運動に対してモデル
化され、前記比較装置がある予め定めた位置の変化に対
する測定されたある位置の変化の比率を生じ、前記変更
装置が前記比率に比例して前記使号の周波数を減少させ
る速度乗算装置を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第54項記載の装置。 56、前記測定装置および生成装置が共に、前記部材の
最初の位置を記憶するラッチと、該ラッチおよび前記部
材の運動中その時のその位置を表示する信号に応答して
、その時の位置と最初の位置の間の差に比例する値を有
する比率を生成する記憶装置とを構成することを特徴と
する特許請求の範囲第55項記載の装置。 5Z前記可動部材の加速期間を調時する装置と、前記加
速期間がある予め定めた期間だけ延長する時前記比率を
記憶するラッチ装置とを更に設け、 前記速度乗算装置が記憶された前記比率に応答すること
を特徴とする特許請求の範囲第56項記載の装置。 58、周波数が変化する信号を用いて可動部材の運動中
の誤差を表示するサーボ制御システムを適合させる方法
において、 予め定めた期間前記部材の実際の運動を測定し、 前記の測定された運動を、あるモデル−サーボ・システ
ムにより予め定めた期間中に達成可能な最も大きな可能
な運動量を表わす予め定めた運動の値と比較し、 前記比較工程に応答して前記誤差信号の周波数を変化さ
せる工程を含むことを特徴とする方法。
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