JPS62298976A - 磁気ヘツド位置決め制御装置 - Google Patents
磁気ヘツド位置決め制御装置Info
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- JPS62298976A JPS62298976A JP61141340A JP14134086A JPS62298976A JP S62298976 A JPS62298976 A JP S62298976A JP 61141340 A JP61141340 A JP 61141340A JP 14134086 A JP14134086 A JP 14134086A JP S62298976 A JPS62298976 A JP S62298976A
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
- G11B5/59627—Aligning for runout, eccentricity or offset compensation
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Control Of Stepping Motors (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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明はセクタサーボ方式によるフロ・ノビディスクド
ライブ装置の磁気ヘッド位置決め制御装置に関するもの
である。
ライブ装置の磁気ヘッド位置決め制御装置に関するもの
である。
フロッピディスクドライブ（ＦＤＤ）装置においてはサ
ーボ機構を簡単化できることや、装置の大きさ及びコス
ト的観点から磁気ヘッド位置決めのためのアクチュエー
タとしてステップモータが利用されているが、その大容
量化、小型化に伴い磁気ディスクのデータトラック間ピ
ンチが狭くなるに従って、磁気ヘッドのトランク追従特
性を向上させるために、ステップモータを開ループ制御
ではなくフィードバック制御により位置決めすることが
必要になってきている。
ーボ機構を簡単化できることや、装置の大きさ及びコス
ト的観点から磁気ヘッド位置決めのためのアクチュエー
タとしてステップモータが利用されているが、その大容
量化、小型化に伴い磁気ディスクのデータトラック間ピ
ンチが狭くなるに従って、磁気ヘッドのトランク追従特
性を向上させるために、ステップモータを開ループ制御
ではなくフィードバック制御により位置決めすることが
必要になってきている。
このための方法としては、特願昭６０−２３４５４４号
明細書に記載されている如く、セクタサーボ方式を用い
た磁気ヘッドの位置決めディジタルフィードバンク制御
がある。
明細書に記載されている如く、セクタサーボ方式を用い
た磁気ヘッドの位置決めディジタルフィードバンク制御
がある。
セクタサーボ方式とは周知の如＜、磁気ディスクのデー
タ面をいくつかのセクタ数に分け、このセクタの先頭あ
るいは最後尾にトラック位置情報を書き込むことによっ
て、セクタ数と磁気ディスクの回転数によって決まるサ
ンプリングタイム毎にトランク位置情報を得、フィード
ハック制御を行うという方式である。
タ面をいくつかのセクタ数に分け、このセクタの先頭あ
るいは最後尾にトラック位置情報を書き込むことによっ
て、セクタ数と磁気ディスクの回転数によって決まるサ
ンプリングタイム毎にトランク位置情報を得、フィード
ハック制御を行うという方式である。
前記特願昭６０−２３４５４４号明細書に開示されてい
る方法では、目標データトラックの変動成分の中の第２
周波数成分と同じ周波数の正弦波をインパルス入力に対
して発生するディジタルフィルタをサーボ系内に持つこ
とにより、磁気ヘッドを高精度に目標データトラック位
置に位置決めすることができる。
る方法では、目標データトラックの変動成分の中の第２
周波数成分と同じ周波数の正弦波をインパルス入力に対
して発生するディジタルフィルタをサーボ系内に持つこ
とにより、磁気ヘッドを高精度に目標データトラック位
置に位置決めすることができる。
前記特願昭６０−２３４５４４号明細書に開示されてい
る方法は、定常的に磁気ヘッドの高精度位置決めが可能
であるが、一般に、サーボ系の起動時、位置誤差信号が
大きい場合にはオーバシュートが大きくなり、整定時間
が長くなるという問題点があった。
る方法は、定常的に磁気ヘッドの高精度位置決めが可能
であるが、一般に、サーボ系の起動時、位置誤差信号が
大きい場合にはオーバシュートが大きくなり、整定時間
が長くなるという問題点があった。
本発明は上記の問題点に鑑み創案されたものであって、
その目的はあらかじめ位置誤差信号の大きさを小さくす
ることによって、サーボ系起動時に発生するオーバシェ
ードを小さくし、その結果、整定時間を短縮できる磁気
ヘッドの位置決め制御装置を提供することにある。
その目的はあらかじめ位置誤差信号の大きさを小さくす
ることによって、サーボ系起動時に発生するオーバシェ
ードを小さくし、その結果、整定時間を短縮できる磁気
ヘッドの位置決め制御装置を提供することにある。
本発明は、磁気へ・ノドを追従させるべき目標トラック
位置と前記磁気ヘッドの現在位置との差を示す位置誤差
信号を一定のサンプリングタイム毎に得る位置誤差検出
器を備えたフロッピディスクドライブ（ＦＤＤ）装置に
おける磁気ヘッド位置決め制御装置において、 前記磁気ヘッドを磁気ディスクの半径方向へ移動するた
めのステップモータと、 前記位置誤差信号を前記サンプリングタイム毎に積算す
る積算器と、この積算器の出力を受けて前記目標トラッ
ク位置の変動成分の中の第２周波数成分と同じ周波数の
正弦波をインパルス入力に対して発生するディジタルフ
ィルタと、このディジタルフィルタの出力と前記位置誤
差信号と前記積算器の出力とを前記サンプリングタイム
毎に入力とする安定化ディジタルフィルタとからなる第
１のディジタル制御器と、 前記位置誤差信号を入力とし、前記ステップモータを比
例制御する第２のディジタル制御器と、前記位置誤差信
号の前記サンプリングタイム毎の変化量を出力する比較
器と、 前記第１のディジタル制御器の出力および前記第２のデ
ィジタル制御器の出力を入力とし、前記比較器の出力に
応じて、前記第１のディジタル制御器の出力あるいは前
記第２のディジタル制ｑｆｆｌ器の出力のどちらかを出
力する切り換えスイッチと、前記切り換えスイッチの出
力が前記第２のディジタル制御器の出力であるとき、前
記第１のディジタル制御器の出力を前記第２のディジタ
ル制御器の出力へ一致させる前記切り換えスイッチの出
力および前記第１のディジタル制御器の出力を入力とす
る第３のディジタル制御器と、 前記切り換えスイッチの出力を受けて、前記ステップモ
ータの各相へ励磁電流値を出力する記憶素子およびこの
記憶素子の出力値に従って前記ステップモータへ前記サ
ンプリングタイム毎にローパスフィルタを介して電流を
印加する増幅器とを含むステップモータの微小送り回路
と、を備えることを特徴としている。
位置と前記磁気ヘッドの現在位置との差を示す位置誤差
信号を一定のサンプリングタイム毎に得る位置誤差検出
器を備えたフロッピディスクドライブ（ＦＤＤ）装置に
おける磁気ヘッド位置決め制御装置において、 前記磁気ヘッドを磁気ディスクの半径方向へ移動するた
めのステップモータと、 前記位置誤差信号を前記サンプリングタイム毎に積算す
る積算器と、この積算器の出力を受けて前記目標トラッ
ク位置の変動成分の中の第２周波数成分と同じ周波数の
正弦波をインパルス入力に対して発生するディジタルフ
ィルタと、このディジタルフィルタの出力と前記位置誤
差信号と前記積算器の出力とを前記サンプリングタイム
毎に入力とする安定化ディジタルフィルタとからなる第
１のディジタル制御器と、 前記位置誤差信号を入力とし、前記ステップモータを比
例制御する第２のディジタル制御器と、前記位置誤差信
号の前記サンプリングタイム毎の変化量を出力する比較
器と、 前記第１のディジタル制御器の出力および前記第２のデ
ィジタル制御器の出力を入力とし、前記比較器の出力に
応じて、前記第１のディジタル制御器の出力あるいは前
記第２のディジタル制ｑｆｆｌ器の出力のどちらかを出
力する切り換えスイッチと、前記切り換えスイッチの出
力が前記第２のディジタル制御器の出力であるとき、前
記第１のディジタル制御器の出力を前記第２のディジタ
ル制御器の出力へ一致させる前記切り換えスイッチの出
力および前記第１のディジタル制御器の出力を入力とす
る第３のディジタル制御器と、 前記切り換えスイッチの出力を受けて、前記ステップモ
ータの各相へ励磁電流値を出力する記憶素子およびこの
記憶素子の出力値に従って前記ステップモータへ前記サ
ンプリングタイム毎にローパスフィルタを介して電流を
印加する増幅器とを含むステップモータの微小送り回路
と、を備えることを特徴としている。
ステップモータは各相への励磁電流が与えられると、そ
の励磁電流によって平衡点位置が決まり、その平衡点位
置に回転あるいは移動するモータである。通常、ステッ
プモータの各相へは正、零。
の励磁電流によって平衡点位置が決まり、その平衡点位
置に回転あるいは移動するモータである。通常、ステッ
プモータの各相へは正、零。
負の三値の電流が与えられる。
しかし、各相への電流を、正、零、負の三値ではなく、
正から負へ（或いは負から正へ）正弦波的に変化させる
ことによって、ステップモータの平衡点は連続的に変化
し、ステップモータの歯のピッチには無関係となる。
正から負へ（或いは負から正へ）正弦波的に変化させる
ことによって、ステップモータの平衡点は連続的に変化
し、ステップモータの歯のピッチには無関係となる。
本発明に係る微小送り回路はステップモータの各相への
励磁電流を平衡点位置に応じて正弦波的に記憶しておく
ことによって、ステップモータの機械的構造から決まる
送りピッチとは無関係にステップモータの平衡点位置を
移動させ、微小送りを実現するものである。
励磁電流を平衡点位置に応じて正弦波的に記憶しておく
ことによって、ステップモータの機械的構造から決まる
送りピッチとは無関係にステップモータの平衡点位置を
移動させ、微小送りを実現するものである。
この微小送り回路を付加したステップモータを、磁気ヘ
ッドを磁気ディスクの半径方向へ駆動するアクチュエー
タとして、特願昭６０−２３４５４４号明細書に記載さ
れているような磁気ヘッド位置決めディジタルフィード
バンク制御系を起動する際に、まず、いわゆる比例制御
によって位置誤差信号の大きさを小さくする。このとき
、特願昭６０−２３４５４４号明細書に記載されている
ディジタル補償フィルタの出力が比例制御器の出力に等
しくなるように特願昭６０−２３４５４４号明細書に記
載されているディジタル補償フィルタを、その出力と比
例制御器の出力とによって制御しておく。このようにす
ることによって、特願昭６０−２３４５４４号明細書に
開示されているような磁気ヘッドの高精度位置決め制御
系を起動させたときに、オーバシュートの影響を軽減で
き、さらにスムーズに比例制御系から特願昭６０−２３
４５４４号明細書に記載されているような制御系に切り
換えることができる。
ッドを磁気ディスクの半径方向へ駆動するアクチュエー
タとして、特願昭６０−２３４５４４号明細書に記載さ
れているような磁気ヘッド位置決めディジタルフィード
バンク制御系を起動する際に、まず、いわゆる比例制御
によって位置誤差信号の大きさを小さくする。このとき
、特願昭６０−２３４５４４号明細書に記載されている
ディジタル補償フィルタの出力が比例制御器の出力に等
しくなるように特願昭６０−２３４５４４号明細書に記
載されているディジタル補償フィルタを、その出力と比
例制御器の出力とによって制御しておく。このようにす
ることによって、特願昭６０−２３４５４４号明細書に
開示されているような磁気ヘッドの高精度位置決め制御
系を起動させたときに、オーバシュートの影響を軽減で
き、さらにスムーズに比例制御系から特願昭６０−２３
４５４４号明細書に記載されているような制御系に切り
換えることができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
ただし、以下の説明においては信号名と信号値を同一記
号で表わす。
号で表わす。
第１図は本発明の一実施例に係る２相リニアステツプモ
ータを用いた磁気ヘッド位置決め制御装置の構成を示す
ブロック図である。２相リニアステツプモータの各相を
ここでは人相およびＢ相と呼ぶ。
ータを用いた磁気ヘッド位置決め制御装置の構成を示す
ブロック図である。２相リニアステツプモータの各相を
ここでは人相およびＢ相と呼ぶ。
位置誤差検出器１は、磁気ヘッドが追従すべき目標トラ
ック位置信号ａと磁気ヘッドの位置信号Ｘとの差を、サ
ンプリングタイムＴ毎に検出して、位置誤差信号すを得
、乗算器２．サンプリングタイムＴと等しい時間の時間
遅れ要素３およびディジタル補償フィルタ４および比較
器５に出力する。
ック位置信号ａと磁気ヘッドの位置信号Ｘとの差を、サ
ンプリングタイムＴ毎に検出して、位置誤差信号すを得
、乗算器２．サンプリングタイムＴと等しい時間の時間
遅れ要素３およびディジタル補償フィルタ４および比較
器５に出力する。
乗算器２はいわゆる比例制御ゲインであって、あらかじ
め適当に設定される。位置決め制御系はまず乗算器２に
よる比例制御系が起動される。乗算器２は位置誤差信号
すの大きさに比例した出力信号Ｃを切り換えスイッチ６
に出力する。
め適当に設定される。位置決め制御系はまず乗算器２に
よる比例制御系が起動される。乗算器２は位置誤差信号
すの大きさに比例した出力信号Ｃを切り換えスイッチ６
に出力する。
比較器５はサンプリング時点における位置誤差信号すと
１サンプル時点前の位置誤差信号、すなわち、１サンプ
ル時間分の時間遅れ要素３の出力信号りとを比較し、位
置誤差信号すの変化があらかじめ決められた量よりも小
さい場合には、切り換えスイッチ６にディジタル補償フ
ィルタ４の出力信号ｉを微小送り回路７への入力Ｕ（平
衡点アドレス値）として出力するよう信号ｊを発生する
。
１サンプル時点前の位置誤差信号、すなわち、１サンプ
ル時間分の時間遅れ要素３の出力信号りとを比較し、位
置誤差信号すの変化があらかじめ決められた量よりも小
さい場合には、切り換えスイッチ６にディジタル補償フ
ィルタ４の出力信号ｉを微小送り回路７への入力Ｕ（平
衡点アドレス値）として出力するよう信号ｊを発生する
。
位置誤差信号すの変化量が大きい場合には、切り換えス
イッチ６は乗算器２の出力信号Ｃを微小送り回路７へ入
力し、比例制御を行う。
イッチ６は乗算器２の出力信号Ｃを微小送り回路７へ入
力し、比例制御を行う。
微小送り回路７は切り換えスイッチ６の出力信号Ｕを受
けて、２相リニアステツプモータ８に電流ｄ、ｄ’を印
加し、その結果、磁気ヘッド９の位置信号Ｘは、目標ト
ランク位置信号ａとの差である位置誤差信号すを小さく
する方向に移動する。
けて、２相リニアステツプモータ８に電流ｄ、ｄ’を印
加し、その結果、磁気ヘッド９の位置信号Ｘは、目標ト
ランク位置信号ａとの差である位置誤差信号すを小さく
する方向に移動する。
切り換え補償ディジタルフィルタ１７は、切り換えスイ
ッチ６により乗算器２の出力信号Ｃが微小送り回路７へ
入力されているとき、ディジタル補償フィルタ４の出力
信号ｉが切り換えスイ、チロの出力信号Ｕ、すなわち乗
算器２の出力信号Ｃに等しくなるようディジタル補償フ
ィルタ４を制御する。
ッチ６により乗算器２の出力信号Ｃが微小送り回路７へ
入力されているとき、ディジタル補償フィルタ４の出力
信号ｉが切り換えスイ、チロの出力信号Ｕ、すなわち乗
算器２の出力信号Ｃに等しくなるようディジタル補償フ
ィルタ４を制御する。
第２図は微小送り回路７の一構成例を示すブロック図で
ある。微小送り回路７は切り換えスイッチ６の平衡点ア
ドレス値Ｕを受ＤＪで、２相リニアステツプモータ８の
Ａ相とＢ相それぞれに与えるべき電流信号を出力するリ
ードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１０．１０’と、ＲＯＭ
ｌ０．１０’の出力信号ｅ、ｅ’をアナログ値に変換す
るＤ／Ａ変換器１１．１１’と、Ｄ／Ａ変換器１１．１
１’の出力信号ｆ。
ある。微小送り回路７は切り換えスイッチ６の平衡点ア
ドレス値Ｕを受ＤＪで、２相リニアステツプモータ８の
Ａ相とＢ相それぞれに与えるべき電流信号を出力するリ
ードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１０．１０’と、ＲＯＭ
ｌ０．１０’の出力信号ｅ、ｅ’をアナログ値に変換す
るＤ／Ａ変換器１１．１１’と、Ｄ／Ａ変換器１１．１
１’の出力信号ｆ。
ｆ′のナイキスト周波数（１／２Ｔ）以上の周波数成分
を遮断するローパスフィルタ１２．１２’と、ローパス
フィルタ１２．１２’の出力４＋Ｎ号ｇ 、 ｇ ’
ニ応じて２相リニアステツプモータ８のＡ相およびＢ
相に励磁電流ｄ、ｄ’を流す増幅器１３．１３’とから
なる。
を遮断するローパスフィルタ１２．１２’と、ローパス
フィルタ１２．１２’の出力４＋Ｎ号ｇ 、 ｇ ’
ニ応じて２相リニアステツプモータ８のＡ相およびＢ
相に励磁電流ｄ、ｄ’を流す増幅器１３．１３’とから
なる。
２相リニアステツプモータ８はその平衡点位置を、Ａ相
の電流値ｄとＢ相の電流値ｄ′を適当に組合わせること
によって、２相リニアステツプモータ８の歯のピッチに
かかわらず任意に設定できる。すなわち、Ａ相およびＢ
相それぞれにある大きさの電流を流すと、その電流の組
合わせによる平衡点が必ず存在し、この平衡点の位置は
、Ａ相。
の電流値ｄとＢ相の電流値ｄ′を適当に組合わせること
によって、２相リニアステツプモータ８の歯のピッチに
かかわらず任意に設定できる。すなわち、Ａ相およびＢ
相それぞれにある大きさの電流を流すと、その電流の組
合わせによる平衡点が必ず存在し、この平衡点の位置は
、Ａ相。
Ｂ相の励磁電流にのみ依存し、リニアステップモータの
歯のピッチに無関係である。
歯のピッチに無関係である。
いま、Ａ相のみを励磁（すなわち、１相励磁）した場合
の平衡点位置Ｕを基準位置とし、すなわち、ｕ＝Ｑとし
、このときの最大静止推力をＦ、。
の平衡点位置Ｕを基準位置とし、すなわち、ｕ＝Ｑとし
、このときの最大静止推力をＦ、。
Ａ相の励磁電流をＩＡ、また２相リニアステツプなる電
流値を２相リニアステツプモータの平衡点位Ｗｕに応じ
て記ｔ９させておくことによって、ステンプモータを任
意の位置（通常、ＲＯＭｌ０．１０’により最小送りピ
ンチは限定される）に移動できる。
流値を２相リニアステツプモータの平衡点位Ｗｕに応じ
て記ｔ９させておくことによって、ステンプモータを任
意の位置（通常、ＲＯＭｌ０．１０’により最小送りピ
ンチは限定される）に移動できる。
第３図はディジタル補償フィルタ４の一構成例を示すプ
ロ・ツク図である。
ロ・ツク図である。
積算器１４は位置誤差検出器１からの位置誤差信号すを
サンプリングタイムＴ毎に積算するものであり、低周波
数領域におけるオープンループゲインを高める役割を持
ち、フィードバンク制御系をいわゆる１型にする。
サンプリングタイムＴ毎に積算するものであり、低周波
数領域におけるオープンループゲインを高める役割を持
ち、フィードバンク制御系をいわゆる１型にする。
第２成分正弦波ディジタルフィルタ１５は積算器１４の
出力信号ｋを受けて、磁気ディスク上の口標データトラ
ックの偏心成分の中の第２周波数成分に等しい正弦波を
インパルス入力に対して発生するディジタルフィルタで
ある。通常、ＦＤＤ装置においては、目標データトラン
クの偏心は温湿膨張の影響により、ディスク回転数の２
倍の周波数のモード（第２周波数成分）が最大となる。
出力信号ｋを受けて、磁気ディスク上の口標データトラ
ックの偏心成分の中の第２周波数成分に等しい正弦波を
インパルス入力に対して発生するディジタルフィルタで
ある。通常、ＦＤＤ装置においては、目標データトラン
クの偏心は温湿膨張の影響により、ディスク回転数の２
倍の周波数のモード（第２周波数成分）が最大となる。
従って、第２周波数成分ディジタルフィルタ１５は第２
周波数成分に等しい周波数におけるオープンループのゲ
インを高める役割を持ち、結果的に、磁気ヘッド９の高
精度な目標トラック追従特性を達成する。
周波数成分に等しい周波数におけるオープンループのゲ
インを高める役割を持ち、結果的に、磁気ヘッド９の高
精度な目標トラック追従特性を達成する。
安定化ディジタルフィルタ１６は第２成分正弦波ディジ
タルフィルタ１５の出力信号ｌと、位置誤差検出器１か
らの位置誤差信号すと、積算器１４からの出力信号にと
をサンプリングタイムＴ毎に入力し、積算器１４．第２
周波数成分ディジタルフィルタ１５．微小送り回路７お
よび２相リニアステツプモータ８からなるフィードバッ
ク系を安定化するためのディジタルフィルタであって、
動的補償器等の方法によって実現できる。
タルフィルタ１５の出力信号ｌと、位置誤差検出器１か
らの位置誤差信号すと、積算器１４からの出力信号にと
をサンプリングタイムＴ毎に入力し、積算器１４．第２
周波数成分ディジタルフィルタ１５．微小送り回路７お
よび２相リニアステツプモータ８からなるフィードバッ
ク系を安定化するためのディジタルフィルタであって、
動的補償器等の方法によって実現できる。
以上のような構成のディジタル補償フィルタによって、
磁気ヘッド位置決めフィードバック制御系が構成されて
いるとき、目標トラック位置信号ａから位置誤差信号す
までのパルス伝達関数Ｇ（ｚ）は、 となる。ただし、２は２変換の演算子であり、Ｄ（ｚ）
はＤ （ｚ）＝Ｏの根がすべて２平面の単位円内に存在
するｐ （ｐ＝１．２．・・・）次の２に関するモニッ
クな実係数多項式である。Ｎ （ｚ）は（ｐ−３）次の
２に関する実係数多項式である。
磁気ヘッド位置決めフィードバック制御系が構成されて
いるとき、目標トラック位置信号ａから位置誤差信号す
までのパルス伝達関数Ｇ（ｚ）は、 となる。ただし、２は２変換の演算子であり、Ｄ（ｚ）
はＤ （ｚ）＝Ｏの根がすべて２平面の単位円内に存在
するｐ （ｐ＝１．２．・・・）次の２に関するモニッ
クな実係数多項式である。Ｎ （ｚ）は（ｐ−３）次の
２に関する実係数多項式である。
また、第２成分正弦波ディジタルフィルタ１５のパルス
伝達関数Ｇ２（Ｚ）の分母多項式をここでは、Ｚ” ＋
Ａ２＋Ｂと表している。Ａ、Ｂはそれぞれ適当な実数で
ある。
伝達関数Ｇ２（Ｚ）の分母多項式をここでは、Ｚ” ＋
Ａ２＋Ｂと表している。Ａ、Ｂはそれぞれ適当な実数で
ある。
目標トランク位置信号ａの主成分はディスク回転数の２
倍の周波数を持つ正弦波信号であるから、目標トラック
位置信号ａの２変換をａ （ｚ）とすると、 となり、最終値の定理から、位置誤差信号すの定ｆｉｍ
ｂ （ｔ） ＝Ｉ！ｉｍ （１−ｚ−’） ・
ｔ４勾 ｇ＋１（ｚ −
１） （ｚ” ＋Ａｚ＋Ｂ）Ｎ （ｚ）Ｄ （
ｚ） となって、磁気ヘッドが十分な追従精度で目標トラック
位置に追従することがわかる。ここで、Ｋは適当な実定
数である。
倍の周波数を持つ正弦波信号であるから、目標トラック
位置信号ａの２変換をａ （ｚ）とすると、 となり、最終値の定理から、位置誤差信号すの定ｆｉｍ
ｂ （ｔ） ＝Ｉ！ｉｍ （１−ｚ−’） ・
ｔ４勾 ｇ＋１（ｚ −
１） （ｚ” ＋Ａｚ＋Ｂ）Ｎ （ｚ）Ｄ （
ｚ） となって、磁気ヘッドが十分な追従精度で目標トラック
位置に追従することがわかる。ここで、Ｋは適当な実定
数である。
第４図はディジタル補償フィルタ４．切り換え補償ディ
ジタルフィルタ１７および切り換えスイッチ６の一構成
例を２変換の演算子２を用いて表したブロック図である
。第４図において、点線で囲まれた部分が切り換え補償
ディジタルフィルタ１７であり、一点１￥線で囲まれた
部分が切り換えスイッチ６である。ｚ −１はサンプリ
ングタイムＴ時間分の時間遅れである。Ｋｌ、に２．に
３．に５゜Ｋ６． α１．α２はディジタル補償フィ
ルタ４による磁気へフド９の位置決め制御系を安定化す
るためのパラメータであり、すべて実数である。これら
パラメータは、動的補償器の構成法により決定できる。
ジタルフィルタ１７および切り換えスイッチ６の一構成
例を２変換の演算子２を用いて表したブロック図である
。第４図において、点線で囲まれた部分が切り換え補償
ディジタルフィルタ１７であり、一点１￥線で囲まれた
部分が切り換えスイッチ６である。ｚ −１はサンプリ
ングタイムＴ時間分の時間遅れである。Ｋｌ、に２．に
３．に５゜Ｋ６． α１．α２はディジタル補償フィ
ルタ４による磁気へフド９の位置決め制御系を安定化す
るためのパラメータであり、すべて実数である。これら
パラメータは、動的補償器の構成法により決定できる。
Ａ、Ｂ、に４は第２成分正弦波ディジタルフィルタ１５
を決めるパラメータである。また、α１は切り換えスイ
ンチロが開いている場合、すなわち、乗算器２の出力信
号Ｃが微小送り回路７に入力されているとき、時間遅れ
要素１８の固有値を設定するパラメータである。
を決めるパラメータである。また、α１は切り換えスイ
ンチロが開いている場合、すなわち、乗算器２の出力信
号Ｃが微小送り回路７に入力されているとき、時間遅れ
要素１８の固有値を設定するパラメータである。
β１．β２．β３は、切り換えスイッチ６が開いている
場合、時間遅れ要素１９．２０．２１の固有値を設定す
るパラメータである。時間遅れ要素１８゜１９、２０．
２１の固有値は切り換えスイッチ６が開いているときに
は、パラメータα１．β１．β２゜β３によって任意に
指定でき、さらに、点Ｓでループを切ったときの点Ｓか
らｉまでのパルス伝達関数はその分母多項式に（２−１
）を因子に持つから、切り換え補償ディジタルフィルタ
１７により１型の制御系が構成できていることがわかる
。すなわち、ディジタル補償フィルタ４の出力信号ｉは
パラメータβ１．β２．β３で決められる応答速度で、
微小送り回路７への人力Ｕ（乗算器２の出力信号Ｃ）に
追従する。
場合、時間遅れ要素１９．２０．２１の固有値を設定す
るパラメータである。時間遅れ要素１８゜１９、２０．
２１の固有値は切り換えスイッチ６が開いているときに
は、パラメータα１．β１．β２゜β３によって任意に
指定でき、さらに、点Ｓでループを切ったときの点Ｓか
らｉまでのパルス伝達関数はその分母多項式に（２−１
）を因子に持つから、切り換え補償ディジタルフィルタ
１７により１型の制御系が構成できていることがわかる
。すなわち、ディジタル補償フィルタ４の出力信号ｉは
パラメータβ１．β２．β３で決められる応答速度で、
微小送り回路７への人力Ｕ（乗算器２の出力信号Ｃ）に
追従する。
切り換えスイッチ６が閉じたとき、すなわち、ディジタ
ル補償フィルタ４の出力信号ｉが微小送り回路７へ人力
される場合には比較器２２の出力は零となり、切り換え
補償ディジタルフィルタ１７は何の役割も果たさない。
ル補償フィルタ４の出力信号ｉが微小送り回路７へ人力
される場合には比較器２２の出力は零となり、切り換え
補償ディジタルフィルタ１７は何の役割も果たさない。
ここで、ｍｌ、ｍ２．ｍ３、ｍ４は切り換え補償ディジ
タルフィルタ１７の出力信号である。ただし、ｍ４はデ
ィジタル補償フィルタ４の出力信号ｉのフィードバック
量であり、前述した如く安定化のために使われる。
タルフィルタ１７の出力信号である。ただし、ｍ４はデ
ィジタル補償フィルタ４の出力信号ｉのフィードバック
量であり、前述した如く安定化のために使われる。
以上本発明の一実施例を説明したが、当然のことながら
、乗算器２１時間遅れ要素３．比較器５゜切り換えスイ
ッチ６、ディジタル補償フィルタ４および切り換え補償
ディジタルフィルタ１７はマイクロプロセッサで置き換
えることが可能である。
、乗算器２１時間遅れ要素３．比較器５゜切り換えスイ
ッチ６、ディジタル補償フィルタ４および切り換え補償
ディジタルフィルタ１７はマイクロプロセッサで置き換
えることが可能である。
さらに、本発明は２相リニアステツプモータに限られる
ものではな（他のステンプモータにも適用可能である。
ものではな（他のステンプモータにも適用可能である。
以上説明した様に、本発明によれば、積算器と第２成分
正弦波ディジタルフィルタとからなる第１のディジタル
制御器と、比例制御を行う第２のディジタル制御器と、
第２のディジタル制御器が働いているときに第１のディ
ジタル制御器の出力を第２のディジタル制御器の出力に
一致させるための第３のディジタル制御器とを持つこと
によって、第１のディジタル制御器を働かせたときのオ
ーバシュートの影響を軽減でき、かつ、第２のディジタ
ル制御器から第１のディジタル制御器へスムーズに切り
換えることができるという効果がある。
正弦波ディジタルフィルタとからなる第１のディジタル
制御器と、比例制御を行う第２のディジタル制御器と、
第２のディジタル制御器が働いているときに第１のディ
ジタル制御器の出力を第２のディジタル制御器の出力に
一致させるための第３のディジタル制御器とを持つこと
によって、第１のディジタル制御器を働かせたときのオ
ーバシュートの影響を軽減でき、かつ、第２のディジタ
ル制御器から第１のディジタル制御器へスムーズに切り
換えることができるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例に係わる２相リニアステツプ
モータを用いた磁気ヘッド位置決め制御装置の構成を示
すブロック図、 第２図は第１図で示した微小送り回路の一構成例を示す
ブロック図、 第３図は第１図で示したディジタル補償フィルタの一構
成例を示すブロック図、 第４図は２変換の演算子２を用いて表したディジタル補
償フィルタ、切り換え補償フィルタ、切り換えスイッチ
の一構成例を示すブロック図である。 １・・・位置誤差検出器 ２・・・乗算器 ３・・・時間遅れ要素 ４・・・ディジタル補償フィルタ ５・・・比較器 ６・・・切り換えスイッチ ７・・・微小送り回路 ８・・・２相リニアステツプモータ ９・・・磁気ヘッド １０、 １０’・・・リードオンリーメモリ （ＲＯＭ
）１１．１１’・・・Ｄ／Ａ変換器 １２．１２’・・・ローパスフィルタ １３．１３’・・・増幅器 １４・・・積算器 １５・・・第２成分正弦波ディジタルフィルタ１６・・
・安定化ディジタルフィルタ １７・・・切り換え補償ディジタルフィルタ１８、１９
，２０．２１・・・時間遅れ要素２２・・・比較器 代理人弁理士 岩 佐 義 幸宅３図
モータを用いた磁気ヘッド位置決め制御装置の構成を示
すブロック図、 第２図は第１図で示した微小送り回路の一構成例を示す
ブロック図、 第３図は第１図で示したディジタル補償フィルタの一構
成例を示すブロック図、 第４図は２変換の演算子２を用いて表したディジタル補
償フィルタ、切り換え補償フィルタ、切り換えスイッチ
の一構成例を示すブロック図である。 １・・・位置誤差検出器 ２・・・乗算器 ３・・・時間遅れ要素 ４・・・ディジタル補償フィルタ ５・・・比較器 ６・・・切り換えスイッチ ７・・・微小送り回路 ８・・・２相リニアステツプモータ ９・・・磁気ヘッド １０、 １０’・・・リードオンリーメモリ （ＲＯＭ
）１１．１１’・・・Ｄ／Ａ変換器 １２．１２’・・・ローパスフィルタ １３．１３’・・・増幅器 １４・・・積算器 １５・・・第２成分正弦波ディジタルフィルタ１６・・
・安定化ディジタルフィルタ １７・・・切り換え補償ディジタルフィルタ１８、１９
，２０．２１・・・時間遅れ要素２２・・・比較器 代理人弁理士 岩 佐 義 幸宅３図
Claims (1)
- （１）磁気ヘッドを追従させるべき目標トラック位置と
前記磁気ヘッドの現在位置との差を示す位置誤差信号を
一定のサンプリングタイム毎に得る位置誤差検出器を備
えたフロッピディスクドライブ（ＦＤＤ）装置における
磁気ヘッド位置決め制御装置において、 前記磁気ヘッドを磁気ディスクの半径方向へ移動するた
めのステップモータと、 前記位置誤差信号を前記サンプリングタイム毎に積算す
る積算器と、この積算器の出力を受けて前記目標トラッ
ク位置の変動成分の中の第２周波数成分と同じ周波数の
正弦波をインパルス入力に対して発生するディジタルフ
ィルタと、このディジタルフィルタの出力と前記位置誤
差信号と前記積算器の出力とを前記サンプリングタイム
毎に入力とする安定化ディジタルフィルタとからなる第
１のディジタル制御器と、 前記位置誤差信号を入力とし、前記ステップモータを比
例制御する第２のディジタル制御器と、前記位置誤差信
号の前記サンプリングタイム毎の変化量を出力する比較
器と、 前記第１のディジタル制御器の出力および前記第２のデ
ィジタル制御器の出力を入力とし、前記比較器の出力に
応じて、前記第１のディジタル制御器の出力あるいは前
記第２のディジタル制御器の出力のどちらかを出力する
切り換えスイッチと、前記切り換えスイッチの出力が前
記第２のディジタル制御器の出力であるとき、前記第１
のディジタル制御器の出力を前記第２のディジタル制御
器の出力ヘ一致させる前記切り換えスイッチの出力およ
び前記第１のディジタル制御器の出力を入力とする第３
のディジタル制御器と、 前記切り換えスイッチの出力を受けて、前記ステップモ
ータの各相へ励磁電流値を出力する記憶素子およびこの
記憶素子の出力値に従って前記ステップモータへ前記サ
ンプリングタイム毎にローパスフィルタを介して電流を
印加する増幅器とを含むステップモータの微小送り回路
と、 を備えることを特徴とする磁気ヘッド位置決め制御装置
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141340A JPS62298976A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 磁気ヘツド位置決め制御装置 |
| EP87108818A EP0249995B1 (en) | 1986-06-19 | 1987-06-19 | Head positioning system for floppy disk drives |
| DE8787108818T DE3766294D1 (de) | 1986-06-19 | 1987-06-19 | Kopfpositioniervorrichtung fuer geraete fuer flexible platten. |
| US07/063,623 US4831471A (en) | 1986-06-19 | 1987-06-19 | System for positioning a magnetic head at a center line of a floppy disk track |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141340A JPS62298976A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 磁気ヘツド位置決め制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62298976A true JPS62298976A (ja) | 1987-12-26 |
Family
ID=15289680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61141340A Pending JPS62298976A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 磁気ヘツド位置決め制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4831471A (ja) |
| EP (1) | EP0249995B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62298976A (ja) |
| DE (1) | DE3766294D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990001187A1 (en) * | 1988-07-28 | 1990-02-08 | Fanuc Ltd | Apparatus for controlling acceleration and deceleration for servo control |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0287994A (ja) * | 1988-09-21 | 1990-03-28 | Nec Corp | 磁気ディスク装置 |
| JPH0291866A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-30 | Nec Corp | 磁気ディスク装置 |
| US5089757A (en) * | 1991-03-15 | 1992-02-18 | Maxtor Corporation | Synchronous digital detection of position error signal |
| US5206570A (en) * | 1991-03-19 | 1993-04-27 | Maxtor Corporation | Actuator servo compensation method |
| EP1033505B1 (en) * | 1999-03-04 | 2005-07-27 | NGK Spark Plug Company Limited | Ceramic bearing ball |
| JP2000331445A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Nec Corp | ディスク装置のヘッド位置決め制御装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4027338A (en) * | 1975-04-28 | 1977-05-31 | Burroughs Corporation | Transducer positioning system for providing coarse positioning |
| US4135217A (en) * | 1976-11-02 | 1979-01-16 | Xerox Corporation | Utilization of stored run-out information in a track following servo system |
| NL7901721A (nl) * | 1979-03-05 | 1980-09-09 | Philips Nv | Regelsysteem. |
| JPS59121668A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-13 | Toshiba Corp | デイスクレコ−ド再生装置 |
| US4575775A (en) * | 1984-08-27 | 1986-03-11 | International Business Machines Corporation | Magnetic recording disk having a sector servo pattern for use with a multiple element head |
| US4616276A (en) * | 1985-07-16 | 1986-10-07 | International Business Machines Corporation | Disk file servo control system with fast reduction of repeatable head position error |
-
1986
- 1986-06-19 JP JP61141340A patent/JPS62298976A/ja active Pending
-
1987
- 1987-06-19 EP EP87108818A patent/EP0249995B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-19 DE DE8787108818T patent/DE3766294D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-19 US US07/063,623 patent/US4831471A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990001187A1 (en) * | 1988-07-28 | 1990-02-08 | Fanuc Ltd | Apparatus for controlling acceleration and deceleration for servo control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3766294D1 (de) | 1991-01-03 |
| EP0249995B1 (en) | 1990-11-22 |
| EP0249995A1 (en) | 1987-12-23 |
| US4831471A (en) | 1989-05-16 |
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