JPS6315555B2 - - Google Patents
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- JPS6315555B2 JPS6315555B2 JP54102848A JP10284879A JPS6315555B2 JP S6315555 B2 JPS6315555 B2 JP S6315555B2 JP 54102848 A JP54102848 A JP 54102848A JP 10284879 A JP10284879 A JP 10284879A JP S6315555 B2 JPS6315555 B2 JP S6315555B2
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- Japan
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- speed
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Links
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- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
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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
- G11B5/54—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 into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
- G11B5/5526—Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
- G11B5/553—Details
- G11B5/5547—"Seek" control and circuits therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は位置及び速度の検出に関し、更に具体
的に言えば電子的速度信号発生装置に関するもの
である。
的に言えば電子的速度信号発生装置に関するもの
である。
本発明の目的は正確な連続的速度信号を生ずる
改良された電子的速度信号発生装置を提供するこ
とである。
改良された電子的速度信号発生装置を提供するこ
とである。
本発明の他の目的は低速度においても十分な振
幅の速度信号を生ずることのできる電子的速度信
号発生装置を提供することである。
幅の速度信号を生ずることのできる電子的速度信
号発生装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、広帯域速度信号の正
確性を維持しながら、入力信号ノイズの影響を排
除する電子的速度信号発生装置を提供することで
ある。
確性を維持しながら、入力信号ノイズの影響を排
除する電子的速度信号発生装置を提供することで
ある。
アクセス・ヘツドを用いる磁気デイスク装置
は、選択されたヘツドを、選択されたデータ・ト
ラツクまで短い時間で動かすことを必要としてい
る。従つて、シーク動作中にヘツド作動体の速度
を適正に制御できる様に正確な速度情報を得るこ
とが必要である。このために、米国特許第
3820712号に開示されている様な電子的速度信号
発生装置が使用されている。しかしながら、トラ
ツク密度が増し且つ周波数帯域が広がるにつれ
て、速度検出の精度についての要件は増々厳しく
なつてきている。
は、選択されたヘツドを、選択されたデータ・ト
ラツクまで短い時間で動かすことを必要としてい
る。従つて、シーク動作中にヘツド作動体の速度
を適正に制御できる様に正確な速度情報を得るこ
とが必要である。このために、米国特許第
3820712号に開示されている様な電子的速度信号
発生装置が使用されている。しかしながら、トラ
ツク密度が増し且つ周波数帯域が広がるにつれ
て、速度検出の精度についての要件は増々厳しく
なつてきている。
従来の幾つかの電子的速度信号発生装置の場
合、所与の変位に関連して位置誤差信号（PES）
が検出されて微分されることにより、例えばボイ
スコイル・モータの様なアクセス機構の速度を表
わす第１の速度信号が得られる。又、該変位に関
連して、ボイスコイル・モータの電流が検出され
て積分されることにより第２の速度信号が得られ
る。そして、第１の信号と第２の信号とが結合さ
れることによつて、PESの不連続若しくは非直線
領域の補償が行われる。結合された速度信号が連
続的に測定され、実際の速度を理想の予定速度に
近似させる様にアクセス装置の加速又は減速が行
われる。
合、所与の変位に関連して位置誤差信号（PES）
が検出されて微分されることにより、例えばボイ
スコイル・モータの様なアクセス機構の速度を表
わす第１の速度信号が得られる。又、該変位に関
連して、ボイスコイル・モータの電流が検出され
て積分されることにより第２の速度信号が得られ
る。そして、第１の信号と第２の信号とが結合さ
れることによつて、PESの不連続若しくは非直線
領域の補償が行われる。結合された速度信号が連
続的に測定され、実際の速度を理想の予定速度に
近似させる様にアクセス装置の加速又は減速が行
われる。
従来の幾つかの電子的速度信号発生装置はPES
の不連続性を補うために高帯域微分回路を用いて
いる。しかしながら、高帯域微分回路を用いるシ
ステムはノイズの影響を受けやすく且つ低速度に
おいて十分なレベルの出力信号を得られないとい
う欠点を有する。速度ノイズ・エラーを排除する
ための１つの方法は微分回路の帯域を制限するも
のである。ところが、この方法は高速度及び高加
速度の状況において速度エラーを生じ且つ速度信
号の相当な位相シフトをもたらす。
の不連続性を補うために高帯域微分回路を用いて
いる。しかしながら、高帯域微分回路を用いるシ
ステムはノイズの影響を受けやすく且つ低速度に
おいて十分なレベルの出力信号を得られないとい
う欠点を有する。速度ノイズ・エラーを排除する
ための１つの方法は微分回路の帯域を制限するも
のである。ところが、この方法は高速度及び高加
速度の状況において速度エラーを生じ且つ速度信
号の相当な位相シフトをもたらす。
ランダム・アクセス磁気デイスク装置において
用いるための本発明による電子的速度信号発生装
置は、限定された周波数範囲の位置誤差信号を用
いて速度信号成分を生ずる装置と、該位置誤差信
号の非直線領域に対応する時間中、上記速度信号
成分を補償し且つ連続的に更新する装置と、ボイ
スコイル・モータの電流を用いて高加速度におけ
る速度信号成分を生ずる装置と、位置誤差信号に
基づく速度信号成分とボイスコイル・モータの電
流に基づく速度信号成分とを組合わせることによ
つて速度範囲全体にわたつて正確な速度信号を生
ずる装置とを含む。
用いるための本発明による電子的速度信号発生装
置は、限定された周波数範囲の位置誤差信号を用
いて速度信号成分を生ずる装置と、該位置誤差信
号の非直線領域に対応する時間中、上記速度信号
成分を補償し且つ連続的に更新する装置と、ボイ
スコイル・モータの電流を用いて高加速度におけ
る速度信号成分を生ずる装置と、位置誤差信号に
基づく速度信号成分とボイスコイル・モータの電
流に基づく速度信号成分とを組合わせることによ
つて速度範囲全体にわたつて正確な速度信号を生
ずる装置とを含む。
第１図は本発明の電子的速度信号発生装置の等
価回路である。位置誤差信号（PES）は、例えば
磁気デイスク装置における回転磁気デイスクの記
録トラツクを横切るようにボイスコイル・モータ
によつて駆動される磁気ヘツド・アセンブリなど
の装置の移動を検出することによつて得られる。
Vxで示されているPESは位置チヤネル２８にお
けるKx−ωの表示のある減衰器１０に与えられ
る。なお、Kxは位置チヤネルの減衰係数を表わ
す定数であり、ωはフイルタのコーナー周波数で
ある。減衰させられた信号はｓ／ｓ＋ωの表示のあ る高域フイルタ１２へ送られる。なお、ｓはｄ／
dt、即ち微分関数を表わす。x〓・ω／ｓ＋ωで示され
る 微分された信号は速度に比例しており、加算器１
４へ送られる。速度信号を得る基礎になつている
位置信号は、デイスク表面の不規則性に基づく広
帯域のノイズ成分を含む。
価回路である。位置誤差信号（PES）は、例えば
磁気デイスク装置における回転磁気デイスクの記
録トラツクを横切るようにボイスコイル・モータ
によつて駆動される磁気ヘツド・アセンブリなど
の装置の移動を検出することによつて得られる。
Vxで示されているPESは位置チヤネル２８にお
けるKx−ωの表示のある減衰器１０に与えられ
る。なお、Kxは位置チヤネルの減衰係数を表わ
す定数であり、ωはフイルタのコーナー周波数で
ある。減衰させられた信号はｓ／ｓ＋ωの表示のあ る高域フイルタ１２へ送られる。なお、ｓはｄ／
dt、即ち微分関数を表わす。x〓・ω／ｓ＋ωで示され
る 微分された信号は速度に比例しており、加算器１
４へ送られる。速度信号を得る基礎になつている
位置信号は、デイスク表面の不規則性に基づく広
帯域のノイズ成分を含む。
一方、ボイスコイル・モータの電流が検出さ
れ、その電流の大きさを表わす電圧VIは電流チ
ヤネル３０におけるKIωの表示のある減衰器１
６に与えられる。KIは電流チヤネルの減衰係数
を表わす定数である。ボイスコイル・モータの加
速又は減速に比例している電流信号に応じた減衰
器１６の出力信号x〓・ｓ／ωは、ω／ｓ＋ωの表示の
あ る低域フイルタ１８へ送られる。低域フイルタ１
８は−６デシベル／オクターブのロールオフを有
し、ノイズ成分を減少させる。減衰器１６の出力
信号及び低域フイルタ１８の出力信号は加算器１
４に与えられる。ボイスコイル・モータの電流は
比較的高周波ノイズを含まないので、電流チヤネ
ル３０から生ずる信号の高周波ノイズ成分は少な
い。
れ、その電流の大きさを表わす電圧VIは電流チ
ヤネル３０におけるKIωの表示のある減衰器１
６に与えられる。KIは電流チヤネルの減衰係数
を表わす定数である。ボイスコイル・モータの加
速又は減速に比例している電流信号に応じた減衰
器１６の出力信号x〓・ｓ／ωは、ω／ｓ＋ωの表示の
あ る低域フイルタ１８へ送られる。低域フイルタ１
８は−６デシベル／オクターブのロールオフを有
し、ノイズ成分を減少させる。減衰器１６の出力
信号及び低域フイルタ１８の出力信号は加算器１
４に与えられる。ボイスコイル・モータの電流は
比較的高周波ノイズを含まないので、電流チヤネ
ル３０から生ずる信号の高周波ノイズ成分は少な
い。
位置信号成分及び電流信号成分を含む加算器１
４の出力信号は第２の低域フイルタ２０を介して
第２の加算器２２へ送られる。加算器２２は更に
減衰器１６の出力信号を受取る。加算器１４の出
力信号は第３の低域フイルタ２４を介して利得セ
ツト増幅器２６へ送られる。この増幅器２６から
生ずる出力信号は、３つの低域フイルタのおかげ
で−18デシベル／オクターブのノイズ減少を受け
ており、磁気デイスク装置のサーボ系においてア
クセス中のヘツドの加速又は減速のために使用さ
れる。ヘツド作動体の動き及び速度は、周知の曲
線発生器によつて得られる理想的な速度曲線に追
従させられる。この様にして、回転記録デイスク
に関する磁気ヘツド・アセンブリの半径方向移動
は正確に制御される。
４の出力信号は第２の低域フイルタ２０を介して
第２の加算器２２へ送られる。加算器２２は更に
減衰器１６の出力信号を受取る。加算器１４の出
力信号は第３の低域フイルタ２４を介して利得セ
ツト増幅器２６へ送られる。この増幅器２６から
生ずる出力信号は、３つの低域フイルタのおかげ
で−18デシベル／オクターブのノイズ減少を受け
ており、磁気デイスク装置のサーボ系においてア
クセス中のヘツドの加速又は減速のために使用さ
れる。ヘツド作動体の動き及び速度は、周知の曲
線発生器によつて得られる理想的な速度曲線に追
従させられる。この様にして、回転記録デイスク
に関する磁気ヘツド・アセンブリの半径方向移動
は正確に制御される。
第１図に示す電子的速度信号発生装置は、シン
グルポール高域及び低域フイルタの働きによつ
て、最適な周波数範囲の信号を利用することがで
きる。−18デシベル／オクターブの帯域遮断ロー
ルオフが行われ、これによつて速度信号帯域の制
限なしに、共振フイードバツク現象が十分抑制さ
れ、且つサーボ系の安定性が改善される。
グルポール高域及び低域フイルタの働きによつ
て、最適な周波数範囲の信号を利用することがで
きる。−18デシベル／オクターブの帯域遮断ロー
ルオフが行われ、これによつて速度信号帯域の制
限なしに、共振フイードバツク現象が十分抑制さ
れ、且つサーボ系の安定性が改善される。
第２図は本発明による電子的速度信号発生装置
の実施例を示している。電子的タクメータは前述
の様に速度信号x〓ω／ｓ＋ω及びx〓s／ｓ＋ωを生ず
る位置 チヤネル２８及び電流チヤネル３０を有する。電
流チヤネル３０の入力信号VIはボイスコイル・
モータ３１の電流を検出する電流検出器３１から
与えられる。電流チヤネル３０から線４８に生ず
る速度信号x〓s／ｓ＋ω（電流基準信号と呼ばれる） と位置チヤネル２８から線２９に生ずる速度信号
x〓ω／ｓ＋ω（トラツク基準信号と呼ばれる）とは追 従及び補償回路３２に与えられる。この回路につ
いての詳細は、後で第５図を参照して述べること
にする。レベル検出器若しくは比較器４２は線４
２ａを介して受取るPESの直線領域における最大
値及び最小値を検出すると共に、PESが非直線領
域にはいる時点を検出する。PESの波形は第６図
Ａに示されている。レベル検出器４２はPESの直
線的振幅及び傾斜極性を検出し、第６図Ｄに示す
様な矩形波である補償セレクト信号を線４２ｄを
介して追従及び補償回路３２に与え、且つ第６図
Ｃに示す様な極性セレクト信号を線４２ｃを介し
て位置チヤンネル２８に与える。追従及び補償回
路３２は、不連続で非直線的なPESに基づく速度
信号成分、ボイスコイル・モータの電流に基づく
速度信号成分、及び補償セレクト信号を処理し
て、連続的速度補償信号を生ずる。PESの非直線
領域においては、追従及び補償回路３２によつて
速度信号情報の効果的な補償が行われる。具体的
に言えば、PESの非直線領域において、追従及び
補償回路３２は線４９の電流基準信号を積分し、
その結果を用いて非直線領域のPESに基づく速度
信号成分を更新する。追従及び補償回路３２にお
いて更新された速度信号、即ち速度補償信号が線
３３を介して位置チヤネル２８に与えられること
により、位置チヤネル２８から連続的な速度信号
成分が得られ、且つ速度信号成分から高域フイル
タによる影響が除去される。
の実施例を示している。電子的タクメータは前述
の様に速度信号x〓ω／ｓ＋ω及びx〓s／ｓ＋ωを生ず
る位置 チヤネル２８及び電流チヤネル３０を有する。電
流チヤネル３０の入力信号VIはボイスコイル・
モータ３１の電流を検出する電流検出器３１から
与えられる。電流チヤネル３０から線４８に生ず
る速度信号x〓s／ｓ＋ω（電流基準信号と呼ばれる） と位置チヤネル２８から線２９に生ずる速度信号
x〓ω／ｓ＋ω（トラツク基準信号と呼ばれる）とは追 従及び補償回路３２に与えられる。この回路につ
いての詳細は、後で第５図を参照して述べること
にする。レベル検出器若しくは比較器４２は線４
２ａを介して受取るPESの直線領域における最大
値及び最小値を検出すると共に、PESが非直線領
域にはいる時点を検出する。PESの波形は第６図
Ａに示されている。レベル検出器４２はPESの直
線的振幅及び傾斜極性を検出し、第６図Ｄに示す
様な矩形波である補償セレクト信号を線４２ｄを
介して追従及び補償回路３２に与え、且つ第６図
Ｃに示す様な極性セレクト信号を線４２ｃを介し
て位置チヤンネル２８に与える。追従及び補償回
路３２は、不連続で非直線的なPESに基づく速度
信号成分、ボイスコイル・モータの電流に基づく
速度信号成分、及び補償セレクト信号を処理し
て、連続的速度補償信号を生ずる。PESの非直線
領域においては、追従及び補償回路３２によつて
速度信号情報の効果的な補償が行われる。具体的
に言えば、PESの非直線領域において、追従及び
補償回路３２は線４９の電流基準信号を積分し、
その結果を用いて非直線領域のPESに基づく速度
信号成分を更新する。追従及び補償回路３２にお
いて更新された速度信号、即ち速度補償信号が線
３３を介して位置チヤネル２８に与えられること
により、位置チヤネル２８から連続的な速度信号
成分が得られ、且つ速度信号成分から高域フイル
タによる影響が除去される。
電流チヤネル３０から線４７に生ずる反転電流
信号及び線４９に生ずる電流基準信号は、位置チ
ヤネル２８から線２９に生ずるトラツク基準信号
と共に加算器３４へ送られる。加算器３４は抵抗
器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を含む。加算器３４は入力信
号を結合して低域フイルタ３６を介して加算器３
８へ送る。低域フイルタ３６の出力信号は速度、
即ちx〓に直接比例している。加算器３８は低域フ
イルタ３６の出力信号と電流チヤネル３０から線
４５に生ずる緩衝電流信号とを結合して得る信号
を低域フイルタ４０へ送る。低域フイルタ４０の
出力信号は、ボイルコイルに取付けられた作動体
が回転デイスク面に関して移動するときの実際の
速度を表わす速度信号である。この速度信号は、
低加速度の場合、位置チヤネル２８の働きによつ
て得られ、高加速度の場合、電流チヤネル３０の
働きによつて得られる。但し、位置チヤネル２８
から生ずる速度信号成分は、連続的な速度信号成
分となる様に、電流チヤネル３０の出力信号に基
づく補償信号を含んでいる。
信号及び線４９に生ずる電流基準信号は、位置チ
ヤネル２８から線２９に生ずるトラツク基準信号
と共に加算器３４へ送られる。加算器３４は抵抗
器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を含む。加算器３４は入力信
号を結合して低域フイルタ３６を介して加算器３
８へ送る。低域フイルタ３６の出力信号は速度、
即ちx〓に直接比例している。加算器３８は低域フ
イルタ３６の出力信号と電流チヤネル３０から線
４５に生ずる緩衝電流信号とを結合して得る信号
を低域フイルタ４０へ送る。低域フイルタ４０の
出力信号は、ボイルコイルに取付けられた作動体
が回転デイスク面に関して移動するときの実際の
速度を表わす速度信号である。この速度信号は、
低加速度の場合、位置チヤネル２８の働きによつ
て得られ、高加速度の場合、電流チヤネル３０の
働きによつて得られる。但し、位置チヤネル２８
から生ずる速度信号成分は、連続的な速度信号成
分となる様に、電流チヤネル３０の出力信号に基
づく補償信号を含んでいる。
第２図の低域フイルタ３６及び４０と第３図の
低域フイルタ４６とは、回路動作の遅延を生じさ
せることなく、それぞれ−６デシベル／オクター
ブのロールオフをもたらし、従つて全体として−
18デシベル／オクターブのロールオフをもたら
す。マルチスロープ・ロールオフは、広帯域シス
テムにおいて出現し得る高ノイズ・レベルを克服
する。遅延を生じさせたり正確性を損なうことな
く、高共振システムに関してロールオフを−18デ
シベル／オクターブより増すために、加算器３８
及び低域フイルタ４０と同様な加算及びフイルタ
素子を低域フイルタ４０の後に付加してもよい。
その場合、線４５の緩衝電流信号は、付加される
加算器にも与えられなければならない。一方、高
域フイルタは限られた範囲において低帯域微分回
路として働き、処理する信号の高周波ノイズを減
ずる。例えば、20KHzの帯域の信号を扱うシステ
ムにおいて400Hzの帯域において働く。
低域フイルタ４６とは、回路動作の遅延を生じさ
せることなく、それぞれ−６デシベル／オクター
ブのロールオフをもたらし、従つて全体として−
18デシベル／オクターブのロールオフをもたら
す。マルチスロープ・ロールオフは、広帯域シス
テムにおいて出現し得る高ノイズ・レベルを克服
する。遅延を生じさせたり正確性を損なうことな
く、高共振システムに関してロールオフを−18デ
シベル／オクターブより増すために、加算器３８
及び低域フイルタ４０と同様な加算及びフイルタ
素子を低域フイルタ４０の後に付加してもよい。
その場合、線４５の緩衝電流信号は、付加される
加算器にも与えられなければならない。一方、高
域フイルタは限られた範囲において低帯域微分回
路として働き、処理する信号の高周波ノイズを減
ずる。例えば、20KHzの帯域の信号を扱うシステ
ムにおいて400Hzの帯域において働く。
第３図は第２図の電流チヤネル３０の構成を示
している。バツフア４４はボイスコイル・モータ
から電流信号VIを受取る。バツフア４４は線４
５を介して加算器３８へ緩衝電流信号を送る。こ
の信号は低域フイルタ４６及び反転器４８にも与
えられる。低域フイルタ４６は線４９を介して加
算器３４の抵抗Ｒ２と追従及び補償回路３２へ電
流基準信号を送る。反転器４８は線４７を介して
加算器３４の抵抗Ｒ１へ反転電流信号を送る。
している。バツフア４４はボイスコイル・モータ
から電流信号VIを受取る。バツフア４４は線４
５を介して加算器３８へ緩衝電流信号を送る。こ
の信号は低域フイルタ４６及び反転器４８にも与
えられる。低域フイルタ４６は線４９を介して加
算器３４の抵抗Ｒ２と追従及び補償回路３２へ電
流基準信号を送る。反転器４８は線４７を介して
加算器３４の抵抗Ｒ１へ反転電流信号を送る。
第４図は第２図の位置チヤネル２８の構成を示
している。傾斜セレクト回路５０は線４２ａを介
してPESを受取り、且つレベル検出器４２から線
４２ｃを介して極性セレクト信号を受取る。傾斜
セレクト回路５０は、正方向及び負方向のPESの
傾斜を検出して、一連の正方向傾斜信号を線４２
ｂに生ずる。個々の傾斜信号はサーボ・トラツク
の横断に対応しており、そのゼロ交差点はトラツ
ク中心線との交差を表わしている。
している。傾斜セレクト回路５０は線４２ａを介
してPESを受取り、且つレベル検出器４２から線
４２ｃを介して極性セレクト信号を受取る。傾斜
セレクト回路５０は、正方向及び負方向のPESの
傾斜を検出して、一連の正方向傾斜信号を線４２
ｂに生ずる。個々の傾斜信号はサーボ・トラツク
の横断に対応しており、そのゼロ交差点はトラツ
ク中心線との交差を表わしている。
傾斜セレクト回路５０から線４２ｂに生ずる傾
斜信号はPESの関数であり、高域フイルタ５２へ
送られる。高域フイルタ５２は更に線３３を介し
て追従及び補償回路３２からの補償信号を受取
る。高域フイルタ５２はコンデンサCF及び抵抗
RFを含み、帯域制限のある微分回路として働く。
高域フイルタ５２から生ずる信号は第２図に示さ
れている様に線２９を介して加算器３４と追従及
び補償回路３２へ送られる。ところで、PESはヘ
ツドがサーボ・トラツク間にあるとき生ずる信号
不連続部に応じた非直線領域を有する。PESの非
直線領域においても適正な連続的速度信号を得る
ために、追従及び補償回路３２は非直線領域にお
いてPESに基づく速度信号に対して補償信号を結
合するように動作する。これは、PESの非直線領
域において、高域フイルタ５２の出力信号を追従
及び補償回路３２において得られる速度信号レベ
ルにクランプすることによつて達成される。
斜信号はPESの関数であり、高域フイルタ５２へ
送られる。高域フイルタ５２は更に線３３を介し
て追従及び補償回路３２からの補償信号を受取
る。高域フイルタ５２はコンデンサCF及び抵抗
RFを含み、帯域制限のある微分回路として働く。
高域フイルタ５２から生ずる信号は第２図に示さ
れている様に線２９を介して加算器３４と追従及
び補償回路３２へ送られる。ところで、PESはヘ
ツドがサーボ・トラツク間にあるとき生ずる信号
不連続部に応じた非直線領域を有する。PESの非
直線領域においても適正な連続的速度信号を得る
ために、追従及び補償回路３２は非直線領域にお
いてPESに基づく速度信号に対して補償信号を結
合するように動作する。これは、PESの非直線領
域において、高域フイルタ５２の出力信号を追従
及び補償回路３２において得られる速度信号レベ
ルにクランプすることによつて達成される。
第５図に示されている様に、追従及び補償回路
は、バツフア増幅器５６及びアナログ比較器５８
から成るバツフア回路５４を含む。比較器５８
は、双極スイツチ６２が追従モード側にセツトさ
れているとき、位置チヤネル２８の出力信号と積
分器６０の出力信号とを比較する。比較器５８及
び積分器６０は閉じたフイードバツク・ループを
成す様に接続されている。
は、バツフア増幅器５６及びアナログ比較器５８
から成るバツフア回路５４を含む。比較器５８
は、双極スイツチ６２が追従モード側にセツトさ
れているとき、位置チヤネル２８の出力信号と積
分器６０の出力信号とを比較する。比較器５８及
び積分器６０は閉じたフイードバツク・ループを
成す様に接続されている。
比較器５８は、２つの信号が等しくなければ、
誤差信号を生ずる。積分器６０は、比較器５８の
２つの入力信号が等しくなるまで、即ち誤差信号
がなくなるまで、誤差信号を積分する。PESが直
線領域にある間は、スイツチ６２は追従モード側
にセツトされており、積分器６０の出力信号は
PESに基づく速度信号に追従する。
誤差信号を生ずる。積分器６０は、比較器５８の
２つの入力信号が等しくなるまで、即ち誤差信号
がなくなるまで、誤差信号を積分する。PESが直
線領域にある間は、スイツチ６２は追従モード側
にセツトされており、積分器６０の出力信号は
PESに基づく速度信号に追従する。
レベル検出器がPESの非直線領域を検出すると
き、スイツチ６２は補償モード側にセツトされ
る。従つて、積分器６０は比較器５８から切り放
されて、代りに電流チヤネル３０に通じているバ
ツフア増幅器５６に接続される。同時に、レベル
検出器４２は線４２ｄを介して補償スイツチ６４
に補償セレクト信号を与える。これに応じて積分
器６０の出力信号である補償信号を位置チヤネル
２８へ通過させる。PESの非直線領域において
は、直線領域（追従モード）中にPESに基づいて
積分器６０に設定された信号状態を初期状態とす
る電流基準信号の積分によつて、補償信号が得ら
れる。補償信号は、PESの非直線領域において、
高域フイルタ５２の出力信号をクランプする様に
作用する。この様にして、PESの非直線領域にお
いては、ボイスコイル・モータの電流に対応する
信号の積分により速度信号の補償及び連続的な更
新が行われる。従つて、PESの直線領域及び非直
線領域の全体を通じて正確な連続的速度信号が得
られる。
き、スイツチ６２は補償モード側にセツトされ
る。従つて、積分器６０は比較器５８から切り放
されて、代りに電流チヤネル３０に通じているバ
ツフア増幅器５６に接続される。同時に、レベル
検出器４２は線４２ｄを介して補償スイツチ６４
に補償セレクト信号を与える。これに応じて積分
器６０の出力信号である補償信号を位置チヤネル
２８へ通過させる。PESの非直線領域において
は、直線領域（追従モード）中にPESに基づいて
積分器６０に設定された信号状態を初期状態とす
る電流基準信号の積分によつて、補償信号が得ら
れる。補償信号は、PESの非直線領域において、
高域フイルタ５２の出力信号をクランプする様に
作用する。この様にして、PESの非直線領域にお
いては、ボイスコイル・モータの電流に対応する
信号の積分により速度信号の補償及び連続的な更
新が行われる。従つて、PESの直線領域及び非直
線領域の全体を通じて正確な連続的速度信号が得
られる。
本発明のもう１つの実施例は、直交関係にある
２種類のPESを用いるものである。その実施例
は、位置チヤンネル２８と追従及び補償回路３２
とを変更する以外は、第２図の基本的構成と変わ
りがない。２種類のPESを用いることにより、位
置チヤネルで得る速度信号に対するPESの非直線
性の影響はほとんど排除される。このために、第
７図に示す様に、位置チヤネルとしてＰチヤネル
及びＱチヤネルと呼ばれる２つのチヤネルが使用
される。第９図Ａ及びＢに示す様な第１位置誤差
信号Ｐ−PES及び第２位置誤差信号Ｑ−PESがそ
れぞれＰチヤネルの傾斜セレクト回路６６及びＱ
チヤネルの傾斜セレクト回路６８に与えられる。
更に、傾斜セレクト回路６６はレベル検出器から
Ｐ極性セレクト信号を受取り、傾斜セレクト回路
６８はＱ極性セレクト信号を受取る。この２種の
セレクト信号は第９図Ｃ及びＤに示されている。
第９図Ｅ及びＦに示されている様に傾斜セレクト
回路６６及び６８の出力線６７及び６９に生ずる
Ｐ傾斜信号及びＱ傾斜信号は、前述の様に速度信
号を生ずる様に働く高域フイルタ７０及び７２へ
送られる。各高域フイルタはコンデンサ７４及び
抵抗RFを有し、帯域制限のある微分回路として
働く。高域フイルタ７０及び７２から線７１及び
７２に生ずる出力信号は第２図に示す様な加算器
３４へ送られる。但し、加算器３４は線７２に生
ずる出力信号をも受入れることができる様に抵抗
Ｒ４が追加されている。又、線７１及び７２の信
号はそれぞれ第８図にバツフア７４Ｐ及び７４Ｑ
へも送られる。
２種類のPESを用いるものである。その実施例
は、位置チヤンネル２８と追従及び補償回路３２
とを変更する以外は、第２図の基本的構成と変わ
りがない。２種類のPESを用いることにより、位
置チヤネルで得る速度信号に対するPESの非直線
性の影響はほとんど排除される。このために、第
７図に示す様に、位置チヤネルとしてＰチヤネル
及びＱチヤネルと呼ばれる２つのチヤネルが使用
される。第９図Ａ及びＢに示す様な第１位置誤差
信号Ｐ−PES及び第２位置誤差信号Ｑ−PESがそ
れぞれＰチヤネルの傾斜セレクト回路６６及びＱ
チヤネルの傾斜セレクト回路６８に与えられる。
更に、傾斜セレクト回路６６はレベル検出器から
Ｐ極性セレクト信号を受取り、傾斜セレクト回路
６８はＱ極性セレクト信号を受取る。この２種の
セレクト信号は第９図Ｃ及びＤに示されている。
第９図Ｅ及びＦに示されている様に傾斜セレクト
回路６６及び６８の出力線６７及び６９に生ずる
Ｐ傾斜信号及びＱ傾斜信号は、前述の様に速度信
号を生ずる様に働く高域フイルタ７０及び７２へ
送られる。各高域フイルタはコンデンサ７４及び
抵抗RFを有し、帯域制限のある微分回路として
働く。高域フイルタ７０及び７２から線７１及び
７２に生ずる出力信号は第２図に示す様な加算器
３４へ送られる。但し、加算器３４は線７２に生
ずる出力信号をも受入れることができる様に抵抗
Ｒ４が追加されている。又、線７１及び７２の信
号はそれぞれ第８図にバツフア７４Ｐ及び７４Ｑ
へも送られる。
第８図は補償及びスイツチ回路を示している。
線７９に生ずる補償セレクト信号は第９図Ｇに示
す様な矩形波である。この波形と傾斜信号との関
係をみると分かる様に、補償は半サイクル毎にＰ
チヤネルとＱチヤネルとで交互に行われる。又、
補償信号は、第５図に示す様な電流信号の積分に
よるものでなく、Ｐ及びＱチヤネルによつて与え
られる。
線７９に生ずる補償セレクト信号は第９図Ｇに示
す様な矩形波である。この波形と傾斜信号との関
係をみると分かる様に、補償は半サイクル毎にＰ
チヤネルとＱチヤネルとで交互に行われる。又、
補償信号は、第５図に示す様な電流信号の積分に
よるものでなく、Ｐ及びＱチヤネルによつて与え
られる。
Ｐチヤネルの高域フイルタ７０から生ずる速度
信号は線７１及びバツフア７４Ｐを介してスイツ
チ７８Ｐに与えられる。Ｐ−PESが直線領域にあ
るときＱ−PESは非直線領域にあるので、Ｑチヤ
ネルにおける速度信号の正確性を維持するための
補償が必要である。このためにスイツチ７８Ｐか
ら線７７を介してＱチヤネルの高域フイルタ７２
に補償信号が与えられ、高域フイルタ７２の出力
信号は適正な信号レベルにクランプされる。この
様なＱチヤネルのための補償操作はＱ−PESが直
線領域にはいるまで続く。
信号は線７１及びバツフア７４Ｐを介してスイツ
チ７８Ｐに与えられる。Ｐ−PESが直線領域にあ
るときＱ−PESは非直線領域にあるので、Ｑチヤ
ネルにおける速度信号の正確性を維持するための
補償が必要である。このためにスイツチ７８Ｐか
ら線７７を介してＱチヤネルの高域フイルタ７２
に補償信号が与えられ、高域フイルタ７２の出力
信号は適正な信号レベルにクランプされる。この
様なＱチヤネルのための補償操作はＱ−PESが直
線領域にはいるまで続く。
Ｑ−PESが直線領域にはいるとき、換言すれ
ば、Ｐ−PESが非直線領域にはいるとき、線７９
の補償セレクト信号の極性が変わるので、反転器
８０の働きによつてスイツチ７８Ｑが付勢され
る。高域フイルタ７２の出力信号は線７３、バツ
フア７４Ｑ、スイツチ７８Ｑ及び線７５を介し
て、補償信号としてＰチヤネルの高域フイルタ７
０へ送られる。これによつて、Ｐ−PESの非直線
領域において高域フイルタ７０から生ずる速度信
号は適正なレベルにクランプされる。
ば、Ｐ−PESが非直線領域にはいるとき、線７９
の補償セレクト信号の極性が変わるので、反転器
８０の働きによつてスイツチ７８Ｑが付勢され
る。高域フイルタ７２の出力信号は線７３、バツ
フア７４Ｑ、スイツチ７８Ｑ及び線７５を介し
て、補償信号としてＰチヤネルの高域フイルタ７
０へ送られる。これによつて、Ｐ−PESの非直線
領域において高域フイルタ７０から生ずる速度信
号は適正なレベルにクランプされる。
こうして、Ｐ−PES及びＱ−PESを交互に使用
し且つ非直線領域を適切にクランプすることによ
つて、ボイスコイル・モータの電流の積分を行う
ことなく、位置チヤネルにおいて正確で連続的な
速度信号を得ることができる。
し且つ非直線領域を適切にクランプすることによ
つて、ボイスコイル・モータの電流の積分を行う
ことなく、位置チヤネルにおいて正確で連続的な
速度信号を得ることができる。
以上説明した様に、本発明による電子的速度信
号発生装置は、位置誤差信号の非直線領域におい
て補償を行う低帯域微分回路、即ち高域フイルタ
を含む新規な構成により、位置誤差信号及びボイ
スコイル・モータの電流信号に基づいて、広範囲
の速度にわたつて正確な速度信号を生ずることが
できる。例えば−18デシベル／オクターブのロー
ルオフにより、速度信号の帯域幅に関する制限な
しに、共振フイードバツク現象が抑制され且つサ
ーボ系の安定度が高められている。直交関係にあ
る２種類の位置誤差信号を用いる実施例では、位
置チヤネルを形成する２つのチヤネルから適正な
速度信号を生ずる様に２つの微分回路、即ち高域
フイルタとそれらに関連した補償回路とが用いら
れており、トラツク間において直線的なPESを想
定することは必要なくなつている。
号発生装置は、位置誤差信号の非直線領域におい
て補償を行う低帯域微分回路、即ち高域フイルタ
を含む新規な構成により、位置誤差信号及びボイ
スコイル・モータの電流信号に基づいて、広範囲
の速度にわたつて正確な速度信号を生ずることが
できる。例えば−18デシベル／オクターブのロー
ルオフにより、速度信号の帯域幅に関する制限な
しに、共振フイードバツク現象が抑制され且つサ
ーボ系の安定度が高められている。直交関係にあ
る２種類の位置誤差信号を用いる実施例では、位
置チヤネルを形成する２つのチヤネルから適正な
速度信号を生ずる様に２つの微分回路、即ち高域
フイルタとそれらに関連した補償回路とが用いら
れており、トラツク間において直線的なPESを想
定することは必要なくなつている。
第１図は本発明による電子的速度信号発生装置
の等価回路を示す図、第２図は本発明による電子
的速度信号発生装置の構成を示す図、第３図は電
流チヤネルの構成を示す図、第４図は位置チヤネ
ルの構成を示す図、第５図は追従及び補償回路の
構成を示す図、第６図は位置チヤネルに関連した
種々の信号波形を示す図、第７図は直交関係にあ
る２種類の位置誤差信号を用いる位置チヤネルの
構成を示す図、第８図は第７図の位置チヤネルに
関連して用いられる補償回路の構成を示す図、第
９図は第７図及び第８図の構成に関連した種々の
信号波形を示す図である。 第２図において、２８……位置チヤネル、３０
……電流チヤネル、３１……電流検出器、３２…
…追従及び補償回路、３３……ボイスコイル・モ
ータ、３４及び３８……加算器、３６及び４０…
…低域フイルタ、４２……レベル検出器。
の等価回路を示す図、第２図は本発明による電子
的速度信号発生装置の構成を示す図、第３図は電
流チヤネルの構成を示す図、第４図は位置チヤネ
ルの構成を示す図、第５図は追従及び補償回路の
構成を示す図、第６図は位置チヤネルに関連した
種々の信号波形を示す図、第７図は直交関係にあ
る２種類の位置誤差信号を用いる位置チヤネルの
構成を示す図、第８図は第７図の位置チヤネルに
関連して用いられる補償回路の構成を示す図、第
９図は第７図及び第８図の構成に関連した種々の
信号波形を示す図である。 第２図において、２８……位置チヤネル、３０
……電流チヤネル、３１……電流検出器、３２…
…追従及び補償回路、３３……ボイスコイル・モ
ータ、３４及び３８……加算器、３６及び４０…
…低域フイルタ、４２……レベル検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電流駆動型作動体の速度を示す速度信号を生
ずるための電子的速度信号発生装置であつて、 限定された周波数帯域及び非直線領域を有し且
つ上記作動体の変位を示す位置誤差信号を生ずる
位置誤差信号発生装置と、 高域フイルタを有し、上記位置誤差信号に応じ
て第１の速度信号成分を生ずる第１の装置と、 上記作動体を駆動するための電流を示す電流信
号を生ずる電流信号発生装置と、 第１の低域フイルタを有し、上記電流信号に応
じて第２の速度信号成分を生ずる第２の装置と、 上記位置誤差信号が非直線領域にある時間中だ
け所定のレベルを呈する選択信号を生じる第３の
装置と、 上記第１、第２、第３の装置に接続されてい
て、上記選択信号が上記所定のレベルを呈すると
き上記第２の速度信号成分を積分して得られる出
力信号によつて上記第１の装置から生ずる上記第
１の速度信号成分を補償する第４の装置と、 上記電流信号発生装置、第１及び第２の装置に
接続されていて、上記電流信号と、上記第４の装
置によつて補償された上記第１の速度信号成分
と、上記第２の速度信号成分とを合成して合成出
力信号を生ずる第１の加算装置と、 上記第１の加算装置の合成出力信号に応じた出
力信号を生ずる第２の低域フイルタと、 上記電流信号発生装置及び第２の低域フイルタ
に接続されていて、上記電流信号と該第２の低域
フイルタの出力信号とを合成して合成出力信号を
生ずる第２の加算装置と、 上記第２の加算装置の合成出力信号に応じて上
記速度信号としての出力信号を生ずる第３の低域
フイルタと を有する電子的速度信号発生装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/947,278 US4246536A (en) | 1978-09-29 | 1978-09-29 | Electronic velocity measurement device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5548658A JPS5548658A (en) | 1980-04-07 |
| JPS6315555B2 true JPS6315555B2 (ja) | 1988-04-05 |
Family
ID=25485877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10284879A Granted JPS5548658A (en) | 1978-09-29 | 1979-08-14 | Electronic tachometer |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4246536A (ja) |
| EP (1) | EP0009663B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5548658A (ja) |
| DE (1) | DE2965621D1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4321517A (en) * | 1979-12-03 | 1982-03-23 | Storage Technology Corporation | Resonance suppression method |
| DE3203257A1 (de) * | 1982-02-01 | 1983-08-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zum bestimmen der gemeinsamen frequenz zweier unabhaengig veraenderlicher wechselgroessen, insbesondere bei einer drehfeldmaschine |
| JPS60101617A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | デイジタルサ−ボ制御装置 |
| JPS60177433U (ja) * | 1984-05-04 | 1985-11-25 | 三菱電機株式会社 | 熱動素子 |
| JPH0750116B2 (ja) * | 1986-02-19 | 1995-05-31 | 株式会社日立製作所 | 回転情報出力装置 |
| US4679103A (en) * | 1986-04-29 | 1987-07-07 | International Business Machines Corporation | Digital servo control system for a data recording disk file |
| DE3641538A1 (de) * | 1986-12-05 | 1988-06-09 | Heidelberger Druckmasch Ag | Einrichtung zum erfassen der drehzahl eines buerstenlosen gleichstrommotors |
| US4967291A (en) * | 1988-11-02 | 1990-10-30 | Miniscribe Corporation | Method and apparatus for preventing an over-velocity error condition of a hard disk drive system |
| DE19524913A1 (de) * | 1995-07-08 | 1997-01-09 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ermitteln der Drehzahl eines Gleichstrommotors |
| US7177106B2 (en) * | 2001-02-26 | 2007-02-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Disk storage apparatus |
| US6950274B2 (en) * | 2001-11-28 | 2005-09-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Disk storage apparatus and disk storage apparatus control method |
| US7109670B1 (en) * | 2005-05-25 | 2006-09-19 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Motor drive with velocity-second compensation |
| US7187142B2 (en) * | 2005-05-25 | 2007-03-06 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Motor drive with velocity noise filter |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3351829A (en) * | 1964-01-30 | 1967-11-07 | Bofors Ab | Stabilizing device for a control system |
| US3568059A (en) * | 1969-01-21 | 1971-03-02 | Information Storage Systems | Electronic tachometer |
| US3839665A (en) * | 1970-03-30 | 1974-10-01 | A Gabor | Apparatus measuring relative velocity of movable members including means to detect velocity from the position encoder |
| US3811091A (en) * | 1972-08-24 | 1974-05-14 | Itel Corp | Electronic tachometer |
| GB1396834A (en) * | 1973-01-31 | 1975-06-04 | Ibm | Data storage apparatus |
| US3820712A (en) * | 1973-03-12 | 1974-06-28 | Ibm | Electronic tachometer |
| US3883894A (en) * | 1973-10-19 | 1975-05-13 | Storage Disk Corp | Disk drive servo system |
| US3942114A (en) * | 1974-10-15 | 1976-03-02 | Keeling William E | Speed detector and indicator for DC motors |
| US4030132A (en) * | 1975-03-27 | 1977-06-14 | Memorex Corporation | Dual mode velocity servo control for a linear actuator motor |
| GB1499268A (en) * | 1976-06-30 | 1978-01-25 | Ibm | Servo apparatus |
| GB1520350A (en) * | 1976-12-22 | 1978-08-09 | Ibm | Data storage apparatus |
| US4138728A (en) * | 1977-06-29 | 1979-02-06 | International Business Machines Corporation | Electronic tachometer with variable bandwidth differentiator |
| US4133011A (en) * | 1977-12-23 | 1979-01-02 | International Business Machines Corporation | Sampled data positioning system employing a model of the physical system for time optimal control |
| US4168457A (en) * | 1977-12-29 | 1979-09-18 | Sperry Rand Corporation | Self adaptive speed control system |
-
1978
- 1978-09-29 US US05/947,278 patent/US4246536A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-08-14 JP JP10284879A patent/JPS5548658A/ja active Granted
- 1979-09-07 DE DE7979103350T patent/DE2965621D1/de not_active Expired
- 1979-09-07 EP EP79103350A patent/EP0009663B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4246536A (en) | 1981-01-20 |
| JPS5548658A (en) | 1980-04-07 |
| EP0009663B1 (en) | 1983-06-08 |
| EP0009663A1 (en) | 1980-04-16 |
| DE2965621D1 (en) | 1983-07-14 |
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