KR100398857B1 - 피드백 제어 시스템, 제어 방법, 자기 디스크 장치 및자기 디스크 장치를 제어하기 위한 방법 - Google Patents

피드백 제어 시스템, 제어 방법, 자기 디스크 장치 및자기 디스크 장치를 제어하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

피드백 제어 시스템은 저주파수에서 위치 결정의 정확성을 개선할 수 있는 자기 디스크 유닛에 적용될 수 있다. 피드백 제어 시스템은, 목표치(11)와 제어 대상(17)에 의해 제공되는 출력치(18)와의 차이를 나타내는 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하여, 차신호의 각각의 샘플링 시마다 제어 지령치를 생성하는 피드백 제어 유닛(13)과, 소정 시간대 분할법에 따라서 1 샘플링 주기를 복수의 시간대(T1에서 T2)의 조합으로 분할하고, 소정 게인 할당법에 따라서 복수의 시간대마다 각각 게인을 부여하도록 구성되는 멀티게인 수단과, 제어 지령치와 상기 멀티게인 유닛으로 부여되는 게인과의 곱을 시간대에 걸쳐 일정치로서 홀드하여, 제어 파형을 생성하도록 구성되는 멀티홀드 수단, 및 멀티홀드 유닛에 의해 생성된 제어 파형을 상기 장치에 인가하도록 구성되는 구동 유닛을 포함한다.

Description

피드백 제어 시스템, 제어 방법, 자기 디스크 장치 및 자기 디스크 장치를 제어하기 위한 방법{FEEDBACK CONTROL SYSTEM, CONTROL METHOD, MAGNETIC DISK UNIT AND METHOD OF CONTROLLING MAGNETIC DISK UNIT}
본 발명은 피드백 제어 시스템, 제어 방법, 자기 디스크 장치를 제어하기 위한 컨트롤러 및 자기 디스크 장치를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 더 특정하게는, 본 발명은 자기 디스크 장치의 자기 헤드를 위치시키는 것과 관계된다.
일반적으로 마이크로 컴퓨터를 포함하는 디지털 제어 시스템은 자기 디스크 장치의 헤드를 위치시키기 위하여 사용된다.
디지털 제어계에서는, A/D 변환기를 통해서 마이크로 프로세서에게 주어진 자기 디스크 장치의 헤드의 위치 정보로부터 마이크로 프로세서가 지령치를 계산하고, D/A 변환기를 통해서 자기 디스크 장치에 포함된 액튜에이터, 즉 보이스 코일 모터(VCM)를 구동하기 위한 구동 장치로 계산된 지령치가 제어 지령으로 주어진다.
이러한 디지털 제어계를 이용하여 고정밀도로 위치 결정 제어를 실현시키기 위해서는, 액튜에이터의 샘플링 주파수에 따른 고차 공진 특성을 고려하는 것이 매우 중요하다. 샘플링 주파수가 요구되는 제어 대역에 대하여 충분히 높고 또한 액튜에이터의 고차 공진 모드가 나이키스트 주파수보다도 낮은 경우에는 H∞ 제어 이론 등을 이용하여 고차 공진 모드의 영향을 고려한 제어계의 설계가 가능하고, 디지털 제어계임에도 불구하고 연속계에 가까운 제어계를 구성할 수 있다. 이 경우에 고정밀도로 위치 결정을 실현시키는 것이 비교적 용이하다.
그러나, 자기 디스크 장치에 있어서 여러 가지의 이유로 샘플링 주파수를 높게 하는 것은 곤란하고 또한 액튜에이터의 고차 공진 모드를 고주파수 대역에 설정하는 것도 곤란하다. 이 때문에, 대부분의 자기 디스크 장치에 있어서 공진 모드는 나이키스트 주파수보다도 높은 대역에 또한 나이키스트 주파수의 근처에 존재하는것이 많다. 여기서, 나이키스트 주파수는 샘플링 주파수의 1/2이다.
이러한 상황에서는 제어계의 오픈 루프 특성에 충분한 위상 여유와 이득 여유를 갖도록 하는 것이 현재의 제어 방법으로는 곤란하다. 또한 액튜에이터 특성의 변동에 대한 내성(robustness)을 높게 하는 것이나 고정밀도로 위치 결정을 실현하는 것이 매우 곤란하다.
이와 같이, 종래의 디지털 제어계에서는 낮은 샘플링 주파수에 있어서 고정밀도로 위치 결정을 실현하는 것이 매우 곤란하다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 종래 기술이 갖는 문제를 해소하여, 샘플링 주파수가 요구되는 제어 대역에 대하여 충분히 높지 않은 경우라도 액튜에이터의 고차공진 모드의 영향을 회피하여 고정밀도로 위치 결정을 가능하게 하는 피드백 제어 장치 및 제어 방법과, 고정밀도로 위치 결정이 가능한 자기 디스크 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
상술된 목적과 함께, 본 발명에 따른 장치를 제어하는 피드백 제어 시스템은, 목표치와 장치에 의해 제공되는 출력치와의 차이를 나타내는 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하여 제어 지령치를 생성하도록 구성되는 피드백 제어기; 소정 시간대 분할법에 따라서 1 샘플링 주기를 복수의 시간대의 조합으로 분할하고, 소정 게인 할당법에 따라서 복수의 시간대마다 각각 게인을 부여하도록 구성되는 멀티게인 유닛; 제어 지령치와 멀티게인 유닛으로 부여되는 게인과의 곱을 시간대에 걸쳐 일정치로서 홀드하여, 제어 파형을 생성하도록 구성되는 멀티홀드 유닛; 및 멀티홀드 유닛에 의해 생성된 제어 파형을 장치에 인가하도록 구성되는 구동 유닛을 포함한다.
양호하게, 소정 시간대 분할법 및 소정 게인 할당법은 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하여 이산화하는 것에 따르는 전달 함수에서 영점을 설정하고, 여기에서의 영점은 샘플링 주기에서 게인을 1로 한 경우의 영점과는 다르다.
양호하게, 소정 시간대 분할법 및 소정 게인 할당법은, 장치의 기계적 공진점을 포함하는 주파수대에서, 멀티홀드 유닛의 주파수 특성에 있어서의 게인을 저하시킨다.
양호하게, 복수의 시간대는 각각 서로 다른 시간 폭을 갖는다.
양호하게, 소정 게인 할당법은 복수의 시간대 중 하나에서 포지티브 피드백 제어를 생성한다.
본 발명에 따라서, 장치를 제어하는 피드백 제어 시스템은, 목표치와 장치에 의해 제공되는 출력치와의 차이를 나타내는 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하여 제어 지령치를 생성하도록 구성되는 피드백 제어기; 소정 시간대 분할법에 따라서 1 샘플링 주기를 복수의 시간대의 조합으로 분할하고, 각각의 시간대동안 제어 파형을 발생하도록 구성되는 파형 발생기; 및 장치에 대해 파형 발생기에 의해 발생된 제어 파형을 인가하도록 구성되는 구동 회로를 포함하며, 여기에서의 소정 시간대 분할법은 장치의 기계적 공진점을 포함하는 주파수대에서, 파형 발생기의 주파수 특성에 있어서의 게인을 저하시킨다.
본 발명에 따라서, 장치를 제어하는 피드백 제어 방법은, 목표치와 장치에의해 제공되는 출력치와의 차이를 나타내는 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하는 방법; 제어 지령치를 발생하는 방법; 소정 시간대 분할법에 따라서 1 샘플링 주기를 복수의 시간대의 조합으로 분할하는 방법; 소정 게인 할당법에 따라서 복수의 시간대에 각각 게인을 할당하는 방법; 제어 지령치와 게인과의 곱을 시간대에 걸쳐 일정치로서 홀딩하는 방법; 제어 파형을 생성하는 방법; 및 제어된 장치에 제어 파형을 인가하는 방법을 포함한다.
본 발명에 따라서, 자기 헤드 이동용 액튜에이터를 포함하는 자기 디스크 유닛은, 액튜에이터의 위치 결정에 사용되는 목표치와 액튜에이터에 의해 제공되는 출력치와의 차이를 나타내는 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하여, 제어 지령치를 생성하는 피드백 제어 유닛; 소정 시간대 분할법에 따라서 1 샘플링 주기를 복수의 시간대의 조합으로 분할하고, 소정 게인 할당법에 따라서 복수의 시간대마다 각각 게인을 부여하도록 구성되는 멀티게인 수단; 제어 지령치와 멀티게인 유닛에 의해 할당되는 게인과의 곱을 시간대에 걸쳐 일정치로서 홀드하여, 제어 파형을 생성하도록 구성되는 멀티홀드 유닛; 및 멀티홀드 유닛에 의해 생성된 제어 파형을 액튜에이터에 인가하도록 구성되는 구동 유닛을 포함한다.
이하에, 본 발명을 이끌어낸 배경사상과 본 발명의 기술적 사상이 설명된다.
일반적으로, 디지털 제어계에는 이산화(digitization)와 연산 시간 지연에 의한 위상 지연이 반드시 존재한다. 특히, 이산화에 기인하여 생기는 위상 지연은 크며, 나이키스트 주파수보다도 훨씬 낮은 주파수 대역에서 위상 지연이 생기기 시작한다. 이 위상 지연은 디지털 제어를 이용할 때 제어 성능을 제한하는 큰 요인이된다. 이 위상 지연을 보상하기 위해서는, 일반적으로는 디지털 제어계의 피드백 제어기에 포함된 위상 선도(phase lead) 보상기가 이용된다. 그러나, 위상 선도 보상기에 의해서 위상 지연을 강하게 보상하면 이득 여유가 감소되고 따라서 안정성이 나빠진다. 그러므로, 위상 선도 보상기를 이용하더라도 위상 지연이 대폭 회복되지는 못한다. 이 때문에, 제어 대역이 샘플링 주파수에 비교하여 훨씬 낮은 주파수 대역에 제한되어 버린다. 바꿔 말하면, 이 이산화에 의한 위상 지연을 적게 할 수만 있다면, 동일 샘플링 주파수를 이용한 경우라도 오픈 루프 특성의 위상 여유와 이득 여유를 충분히 취하는 것이 가능하게 되어 위치 결정 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다. 그래서, 본 발명에 있어서 이산화에 의한 위상 지연에 주목하였다.
영차 샘플 홀더는 샘플링 주기 사이에 샘플링 시간에서 샘플된 값을 일정하게 유지한다. 영차 샘플 홀더는 하드웨어적으로 실현이 용이하며 많은 디지털 제어 기기에 이용되고 있다. 이산화에 기인하여 생기는 위상 지연은, 영차 샘플 홀더를 이용하는 경우에 전달 함수의 영점의 위치에 기인하는 것이다. 전달 함수의 영점의 배치를 바꾸면 후술하는 바와 같이 이산화에 기인하여 생기는 위상 지연을 변화시킬 수 있다.
한편, 영차 샘플 홀더를 구성하는 것은 용이하지만 피드백 제어계의 성능의 면에서 생각하면 영차 샘플 홀더를 이용하는 것은 바람직하지 않다. 그래서, 종래에는 영차 샘플 홀더보다도 위상 특성이 좋은 각종의 고차 샘플 홀더가 제안되었다. 그러나, 종래 제안된 고차 샘플 홀더들은 그 실현이 곤란하고 실용성이 거의없다고 여겨진다.
그래서, 본 발명에서는 실현성이 용이한 영차 샘플 홀더를 이용함으로써 이산화에 기인하여 생길 수 있는 위상 지연을 적게 한다. 본 발명에서는 1샘플 주기 사이에 복수회의 출력을 행하는 멀티레이트(multirate) 제어를 함으로써 액튜에이터의 전달 함수가 지정한 위치에서 영점을 갖도록 한다. 이와 같이 함으로써, 영차 샘플 홀더를 이용한 종래와 비슷한 하드웨어를 이용하여 이산화에 기인하는 위상 지연을 감소시킬 수 있다.
이 때에, 또 문제가 되는 것은 액튜에이터의 기계 공진점의 영향을 어떻게 회피할 것인가의 문제이다. 멀티레이트 제어를 행하는 것에 의해 기계 공진점을 여기(excitation)하면 샘플점 사이의 진동을 일으키게 된다. 그래서, 본 발명에서는 멀티레이트 제어를 행할 때 멀티레이트 제어 출력의 시간 폭과 이득을 최적값에 설정함으로써 액튜에이터의 기계 공진점을 여기하지 않도록 한다.
이상과 같이, 본 발명은 고정밀도로 위치 결정을 실현하기 위해서 샘플링 주파수를 높게 하고 액튜에이터의 기계 공진점을 높게 하는 것이 필요하지만, 자기 디스크 장치에 있어서 그와 같은 시스템을 구성하는 것은 불가능하다는 배경하에서 시도되었다.
본 발명에 있어서는, 상술된 바와 같이 피드백 제어에 멀티레이트 제어를 이용하여 이산화 모델의 영점의 배치를 임의로 행하는 것에 의해 이산화에 의한 위상 지연을 대폭 회복시킬 수 있어, 종래 방법보다도 위상 여유와 이득 여유가 큰 피드백 제어계를 획득할 수 있다. 이것과 동시에 멀티레이트 제어 출력의 시간 배분과이득을 최적 설정함으로써 액튜에이터의 기계 공진점을 여기하지 않도록 한다.
도 1 은 종래의 피드백 제어계의 블럭도.
도 2(a) 및 도 2(b) 는 각각 영차 샘플 홀더가 이산화를 위해 사용될 때 액튜에이터의 이득 특성 및 위상 특성을 도시한 도면.
도 3(a) 및 도 3(b) 는 각각 이득 및 위상 특성을 도시하면, 위상 회복이 영점의 위치를 바꿈으로써 획득될 수 있다는 것을 설명하는 보조 그래프.
도 4 는 일반화 샘플 홀드 함수가 사용될 때의 제어 지령 출력을 도시한 다이어그램.
도 5 는 본 발명에 따른 멀티홀드 함수가 사용될 때 제어 지령 출력 타이밍을 도시한 다이어그램.
도 6(a) 및 도 6(b)는 각각 샘플링 주파수가 33.6kHz 일 때 오픈 루프의 이득 및 위상 특성을 도시한 그래프.
도 7(a) 및 도 7(b)는 각각 보이스 코일 모터(VCM)의 노미날(nominal) 모델의 이득 및 위상 특성을 도시한 그래프.
도 8(a) 및 도 8(b)는 각각 노미날 모델이 영차 홀더를 사용하여 이산화될때 이득 및 위상 특성을 도시한 그래프.
도 9(a) 및 도 9(b)는 각각 이득 및 위상 특성을 도시한, 기대치 영점을 구비한 VCM의 이산 모델의 그래프.
도 10(a) 및 도 10(b)는 각각 멀티홀더의 이득 및 위상 특성을 도시한 그래프.
도 11 은 본 발명에 따른 제어계의 블럭도.
도 12(a) 및 도 12(b)는 각각 샘플점 상의 오픈 루프의 측정된 이득 및 측정된 위상 특성(멀티레이트 제어)을 도시한 그래프.
도 13(a) 및 도 13(b)는 각각 샘플점 상의 오픈 루프의 이득 및 위상 특성(종래예)을 도시한 그래프.
도 14(a) 및 도 14(b)는 각각 샘플점 상의 감지도의 이득 및 위상 특성(멀티레이트 제어)을 도시한 그래프.
도 15(a) 및 도 16(b)는 각각 샘플점 상의 감지도의 이득 및 위상 특성(종래예)을 도시한 그래프.
도16은 멀티레이트 제어가 실행될 때 위치 에러의 분포를 도시한 히스토그램.
도17은 종래의 제어가 실행될 때 위치 에러의 분포를 도시한 히스토그램.
도18은 본 발명에 따른 멀티 제어(곡선(a)), 비최적 멀티 제어(곡선(b)) 및 종래의 제어(곡선(c))에 의한 위치 제어시에 발생하는 측정된 노이즈를 도시한 도면.
도 19는 자기 디스크 장치의 투시도.
도 20은 도19에 도시된 자기 디스크 장치를 제어하기 위한 제어 시스템의 블럭도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 피드백 제어 장치
11 : 목표치
13 : 피드백 제어기
14 : 멀티게인 수단
15 : 멀티홀드 수단
16 : 구동 수단
17 : 제어 대상
311 : 헤드 증폭기 회로
312 : 기록/판독 회로
313 : 서보 회로
314 : CPU
315 : A/D 컨버터
316 : 디스크 컨트롤러
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 피드백 제어계(100)를 도시한다. 피드백 제어계(100)에 있어서, 목표치(101)와 제어 대상인 액튜에이터(106)의 출력치(107)사이의 차이인 위치 오차를 A/D 변환기(102)에 의해서 A/D 변환한다. 피드백 제어기(103)는 A/D 변환기(102)가 제공하는 디지털 위치 오차를 지정된 샘플링 주기로 샘플링하여 디지털 위치 에러가 샘플될 때마다 제어 지령치를 계산한다. 영차 샘플 홀더(104)는 피드백 제어기(103)로 계산된 제어 지령치를 홀드하여, 연산 시간만큼 지연된 이 지령치를 드라이버를 통해서 액튜에이터(106)에게 보낸다. 이 때, 액튜에이터(106)가 단순한 2차계인 경우, 액튜에이터(106)는 샘플링점 상에서는 도 2에 도시한 바와 같은 이득 특성과 위상 특성을 나타낸다. 여기서, 샘플링 주파수는 4.2 kHz 이다. 도 2로부터, 액튜에이터(106)의 위상은 나이키스트 주파수보다 상당히 낮은 대역에서 지연되어 시작되는 것을 알 수 있다. 이 위상 지연이 제어 성능을 크게 제한하는 요인이다.
이 위상 지연의 원인을 조사하기 위해서, 도 3 은 전달 함수의 극(pole)의 위치를 동일하게 하고 영점의 위치만을 바꾼 경우에 특성 변화를 나타낸다. 도 2와 도 3을 비교하면 알 수 있듯이, 디지털 제어계를 구성했을 때에 생기는 위상 지연은 액튜에이터(106)의 샘플점 상에 있는 전달 함수의 영점의 위치에 의존하는 것을 알 수 있다. 이것은 전달 함수의 영점 배치를 임의로 설정할 수 있다면, 동일 샘플링주파수가 이용되더라도 위상 지연을 작게 할 수 있어서 제어 성능을 종래의 경우보다 높일 수 있다는 것을 보여준다.
다음에, 전달 함수의 영점의 위치를 바꾸는 방법에 관해서 이하에서 수식을 이용하여 설명한다.
연속계에서의 1 입력 1 출력의 액튜에이터 모델을 식(1)에 의해 시뮬레이트될 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이 샘플링 주기 T 로서 샘플 홀드 함수 R(t)를 통해서 제어 입력을 연속계 모델에 가한 경우 샘플점 상의 응답은 식(2)으로 표시된다.
이 때, 이산계(disrete system) 모델의 전달 함수는 식(3)으로 계산된다.
식(3)으로부터, 이산계의 전달 함수의 극의 위치는 샘플 주기 T 가 결정되면 자동적으로 결정되고 영점의 위치는 입력 벡터 Bpz에 의해 바꿀 수 있는 것을 알 수 있다. 여기서, 입력 벡터 Bpz를 표현하는 식으로부터 입력 벡터 Bpz는 샘플 홀드 함수 R 에 의해서 바꿀 수 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 샘플 홀드 함수 R 이 임의로 선택될 수 있다면 입력 벡터 Bpz는 액튜에이터의 샘플점 상의 영점을 임의로 바꿀 수 있도록 설정될 수 있다. 종래 방법에서는, 1 샘플링 주기에 걸쳐 샘플 홀드 함수 R 는 일정치 1 이고, 입력 벡터 Bpz는 연속계 모델과 샘플 주기 T 를 결정함으로써 자동적으로 결정된다. 그리고, 전달 함수의 샘플점 상의 영점 위치를 바꾸는 자유도는 남아 있지 않다. 이 때문에, 이산화에 의한 위상 지연을 회피할 수 없게 된다. 이에 비해, 본 발명에서는 홀드 함수 R 을 후술하는 방법에 따라 설정함으로써 이산화에 의한 위상 지연을 회피한다.
이후, 홀드 함수 R 을 정하는 방법에 관해서 설명한다.
1987년에 카밤바(Kabamba) 등에 의해서 임의인 홀드 함수 R을 구하는 방법으로서 일반화 샘플 홀드 함수(GSHF)법이 이미 제안되어 있다. 일반화 샘플 홀드 함수에 관한 이 논문에서, 제어 대상이 제어 가능하다면 입력 벡터 Bpz를 목표하는 것이 되도록 설정하는 샘플 홀드 함수는 반드시 존재한다는 것이 증명되어 있다.
그러나, 카밤바 등의 논문에 기재된 방법을 실제로 이용하고자 하면 다음의 두 가지 문제점에 봉착한다.
(1) 일반화 홀드 함수를 어떻게 구할 것인가?
(2) 액튜에이터의 기계 공진점을 어떻게 여기하지 않도록 할 것인가?
이들 두개의 문제를 해결할 수 없으면, 카밤바 등의 논문에 기재된 방법은 실제로는 이용하지 못하게 된다.
본 발명에서는, 이것들의 두개의 문제점을 푸는 위의 지침을 제시하고, 새로운 방법을 제안하는 것이다.
본 발명에 있어서의 일반화 홀드 함수는, 도 5에 도시한 바와 같이 계단형으로 형성되어 있고, 복수회에 걸쳐 0차 홀드(zero-order hold)의 조합으로 제공하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에서는, 1 샘플링 주기내의 복수회의 제어 입력이 0차 홀드를 이용하여 액튜에이터에 가해진다. 이러한 도 5에 도시하는 계단형의 홀드 함수는, 종래의 경우와 같이 0차 샘플 홀더를 이용하여 용이하게 실현하는 것이 가능하고, 종래의 0차 샘플 홀더를 그대로 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 샘플 홀드 함수의 게인 G1∼ GN과 제어 입력을 전환하기 위한 시간 배분 T1∼ TN을 후술하는 바와 같이 설정한다. 이것에 의해서, 액튜에이터의 기계공진점을 여기하지 않도록 할 수 있다.
이하에, 수식을 이용하여 본 발명의 방법을 상세히 설명한다.
다음에, 액튜에이터의 전달 함수의 샘플점상의 영점이 바람직한 배치가 될 경우의 샘플점상의 응답이 식 5로 표시된다.
식 6이 성립하면, 도 5에 도시한 바와 같은 샘플 홀드 함수를 이용한 경우, 샘플점상의 영점을 원하는 위치에 배치할 수가 있어, 이산화에 의한 위상 지연을 적게 할 수 있다는 것을 식 4와 식 5의 비교 결과로부터 알 수 있다.
액튜에이터 모델의 단위가 n인 경우, N = n으로 하면, 1 샘플 주기내의 n 회 의 전환을 행하는 것으로 되기 때문에, BN은 정방행렬이 된다. 이것으로부터, 샘플홀드 함수의 게인 G1∼ GN을 식 7로부터 고유하게 구할 수 있다.
이것으로서, 액튜에이터의 영점을 원하는 위치에 배치할 수가 있는 샘플 홀드 함수가 구해진다. 여기서, BN -1의 존재가 문제가 되지만, 제어 대상이 제어될 수 있는 경우에는 BN -1이 반드시 존재한다. 그러므로, 1 샘플링 주기내에서 제어 대상의 차수와 동일 횟수로 제어 지령을 전환하는 것에 의해, 액튜에이터의 샘플점상의 영점을 임의로 배치하는 것이 가능해진다.
다음에, 액튜에이터의 기계공진점을 여기하지 않도록 하는 것이 문제가 된다. 여기서, 시간 배분 T1∼ TN에 상관없이 BN -1이 존재하기 때문에, 시간 배분의 결정에는 자유도가 남아 있다. 그래서, 시간 배분 T1∼ TN을 설정함으로써, 액튜에이터의 기계 공진점에서의 샘플 홀드 함수의 게인이 감소된다.
도 5에 도시하는 샘플 홀드 함수의 주파수 특성은 식 8과 같이 표시된다. 여기서, 도 5에 도시하는 샘플 홀드 함수에 있어서, 샘플점 (k-1)T와 kT와의 사이의 샘플링 주기 T에서, 시간 배분 T1∼ TN의 홀드값은 샘플점 (k-1)T에서의 제어지령치와 시간 배분 T1∼ TN에 있어서의 게인 G1∼ GN과의 곱으로 얻어지는 고정값이다. 마찬가지로, 샘플점 kT과 샘플점(k+1)T사이의 샘플링 주기 T에서, 시간 배분 T1∼TN의 홀드값은, 샘플점 kT에서의 제어 지령치와 시간 배분에 있어서의 게인 G1∼GN과의 곱에 의해 얻어진 고정값이다.
식 8을 이용하여 시간 배분을 결정한다. 시간 배분 T1∼TN을 결정할 때에는, 이하의 평가 함수 J와 구속 조건으로 이루어진 구속조건부 비선형 최적화 문제를 푸는 것에 의해 결정한다.
이러한 구속 조건이 붙은 비선형 최적화 문제는, 축차 2차 계획법을 이용하여 푸는 것이 가능하다.
다음에, 전환의 횟수가 액튜에이터의 차수 n보다도 많은 경우에 관해서 진술한다.
액튜에이터의 기계공진점의 존재하는 주파수 대역에 의해서는, 전환의 횟수가 액튜에이터의 차수 n과 동일한 경우에서는, 샘플 홀드 함수의 액튜에이터의 기계공진점에서의 게인을 충분히 내리는 것이 못한 경우가 있다. 이러한 경우에는,전환의 횟수 N을 제어 대상의 차수 n보다도 많게 하여, 설계 자유도를 늘리는 것에 의해 샘플 홀드 함수의 게인 특성을 조정하는 것으로 한다. 이 경우에는, 시간 배분을 설정한 경우, 식 6을 만족하다 게인 G11 ∼ GN은 결정되지 않는다. 이것은, BN이 정방행렬이 되지 않기 때문이다. 이러한 경우, 일반화 역행 열을 이용하는 것이 고려된다. BN의 일반화 역행 열의 존재가 보증되는 것이 알려져 있지만, 일반화 역행 열을 이용한 경우, 무한히 존재하는 식 6을 만족하다 해의 사이의 특수한 해 하나만 구해질 뿐이다. 이 특별한 해를 이용한 경우, 홀드 특성이 반드시 바람직한 주파수 특성을 갖지는 않는다. 그래서 본 발명에서는, 동일한 평가 함수와 구속 조건을 사용하여, 제약부 비선형 최적화 문제를 푸는 것에 의해, 시간 배분 T1∼T2과 게인 G1∼GN을 구한다.
본 발명의 유효성을, 계산 결과와 실험 결과를 이용하여 도시한다.
액튜에이터, 즉, 제어되는 디바이스는 자기 디스크 장치의 보이스 코일 모터(VCM)이다.
실험에 이용하는 액튜에이터의 주파수 특성을 조사하기 위하여, 33.6kHz에서 위치 결정했을 때의 오픈 루프 특성을 도 6에 도시한다. 액튜에이터는 6kHZ와 7 kHZ에 비교적 큰 기계공진점을 가지고 있는 것을 도 6에서 알 수 있다. 이 측정 결과로부터, 식 1에 상당하는 액튜에이터의 연속계 노미날 모델(nominal model)을 결정한다. 이 노미날 모델의 주파수 특성을 도 7에 도시한다. 이 노미날 모델을 샘플링 주파수 4.2 kHz, 연산시간 지연 35μsec에 대해 0차 홀더를 사용하여 이산화하면, 샘플점상의 특성은 도 8과 같다.
식 5에 상당하는 바람직한 위상 지연을 갖은 모델로서, 도 9에 도시하는 모델을 생각한다. 이 모델로부터, 입력 벡터 Bde는 식 9와 같이된다. 1 샘플링 주기사이에 4회의 제어 지령을 출력하는 경우, 식 10이 성립한다.
평가 함수를 액튜에이터의 기계공진점을 포함하는 주파수로부터 식 11과 같이 정의한다.
구속조건부 비선형 최적화 문제를 푸는 것에 의해, 시간 배분과 게인을 식 12에 도시한 바와 같이 결정하였다.
이러한 제어계를 구성했을 때의 샘플 홀드 함수의 게인과 위상의 주파수 특성을 도 10에 도시한다. 도 10에 도시하는 게인 특성에 있어서, 6kHz에서 7kHz의 사이에 게인이 매우 작아지고 있는 주파수 영역이 존재한다. 이 주파수 영역은 액튜에이터의 기계공진점을 포함하는 주파수 영역에 대응한다. 따라서, 액튜에이터의 기계공진점의 영향을 회피할 수가 있다.
도 11을 참조하여, 본 발명에 따른 피드백 제어계(10)에 관해서 설명한다.
피드백 제어계(10)는, 목표치(11)와 제어 대상인 음성 코일 모터(VCM)(17)의 출력치(18)사이에 생성되는 차이, 즉 아날로그 위치 에러를 대응하는 디지털 위치 에러로 변환하는 A/D 변환기(12)와, 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여 디지털 위치 오차로부터 매 샘플링 사이클마다 제어 지령치를 생성하는 피드백 제어기(13)와, 예를 들면, 각 샘플링 사이클내의 식 12에 도시하는 계산 결과에 기초하여 복수의 시간대로 게인을 분배하는 멀티게인 제어부(14)와, 제어 지령치와 멀티게인 제어부(14)로 게인 분배된 게인과의 곱을 각각의 시간대에 걸쳐 일정치로서 홀드하는 멀티 홀더(15)와, 멀티 홀더(15)의 출력을 음성 코일 모터(17)에 가하는 구동 회로(16)를 포함한다.
멀티게인 제어부(14)에서는, 시간대 T1에는 게인 G1, 시간대 TN에는 게인 GN이 이용된다. 멀티 홀더(15)는, 도 5에 도시하는 출력 타이밍 파형을 유지하고, 구동 회로(16)는 음성 코일 모터(17)에 출력 타이밍 파형으로 결정된 시간에 제어 지령을 출력한다. 멀티 홀더(15)는, 하드웨어로서는 0차 샘플 홀더(104)와 같은것을 이용할 수 있다.
피드백 제어계(10)를 구비한 자기 디스크 장치에 있어서, 피드백 제어계(10)의 성능을 조사한 결과에 관해서 설명한다.
본 발명에 따른 피드백 제어계(10)를 자기 디스크 장치의 음성 코일 모터(VCM)의 위치 결정 제어계에 적용한 예를 도시한다. VCM은 자기 헤드의 위치 결정에 이용된다.
우선, 로터리 액튜에이터를 구비한 자기 디스크 장치의 장치 구성에 관해서 도 19를 참조하여 설명한다. 도 19를 참조로 하면, 디스크(301)는, 스핀들 모터(302)에 장착되어, 소정의 회전수로 회전된다. 자기 갭(magnetic gap)을 탑재한 헤드(303)는, 얇은 판자형의 스윙 암(swing arms)(304)의 선단에 장치되고 있다. 헤드(303)는 디스크(301)에서 떨어져 있거나 디스크(301)와 접속되어 디스크(301)로부터 정보를 판독 및 기록한다. 액튜에이터 암(305)은 스윙 암(305)에 연결된 하나의 단부와 VCM(17)에 연결된 다단을 가진다. 음성 코일 모터(17)는, 구동 코일(308)과, 구동 코일(308)을 고정하는 보빈(bobbin)과, 영구자석 및 대향 요크로 이루어지는 자기 회로를 포함한다. 영구 자석 및 대향 요크는 각각 구동 코일의 반대측상에 서로 대향되도록 배치된다. 액튜에이터 암(305)은, 고정축(307)의 상하부에 설치된 도시하지 않은 볼 베어링(ball bearing)에 의해서 지지된다. 액튜에이터 암(305)은 VCM(17)에 의해 고정축(307)상에서 회전 구동된다. 자기 디스크 장치(300)의 추가적인 설명에 대해서는 미국 특허 제5,859,748호 명세서를 참조할 수가 있다.
도 20을 참조하여 자기 디스크 장치(300)의 VCM(17)의 제어 방법을 설명한다. 디스크(301)에는 다수의 트랙이 동심원형으로 구성되어 있고, 각 트랙에는, 원주 방향에 소정의 간격으로 복수의 서보 영역이 배치되어 있다. 서보 영역에는, VCM(17)의 씨크 제어(seek control) 및 위치 결정 제어에 사용하기 위한 서보 데이터가 미리 기록되어 있다. 고기록 밀도화에 따른, 예를 들면 3.5kHz 정도의 샘플링 주파수를 상정하여, 이 샘플링 주파수에 따른 서보 영역의 간격이 설정되어 있다. 디스크(301)의 매수는, 여기서는 편의적으로 2매로 되어 있지만, 통상은 1-5매 정도의 디스크가 사용된다. 헤드(303)로서, MR(Magneto-Resistive) 헤드인 리드 헤드(303a)와 인덕티브 헤드(유도형 헤드)인 기록 헤드(303b)가 분리하여 실장된 판독/기록 분리형 헤드(303)를 사용하고 있다. 헤드(303)는 디스크(301)의 양면의 각각에 대향하여 설치되고 있다. 모터 드라이버(309)는 VCM(17)에 구동 전류를 공급하여 VCM(17)을 구동시킨다. 모터 드라이버(309)는, D/A 컨버터(310)로부터 출력되는 제어 전압을 대응하는 구동 전류로 변환하여 VCM(17)의 코일(308)에 공급한다. 또한, 자기 디스크 장치(300)는, 헤드 증폭기 회로(311), 기록/판독 회로(312), 서보 회로(313), CPU(314), A/D 컨버터(315), 및 디스크 컨트롤러(316)를 포함한다. 헤드 증폭기 회로(311)는 판독 헤드(303a) 및 기록 헤드(303b)를 구동하는 드라이버 IC이다. 판독 헤드(303a)에 의해 판독된 판독 신호를 증폭하기 위한 판독 증폭기 및 기록 헤드(303b)에 기입 전류를 공급하기 위한 기록 증폭기를 갖는다. 판독/기록 회로(312)는 통상 판독 및 기록 신호를 처리하기 위한 신호 처리 집적 회로이다. 판독/기록 회로(312)는, 판독 헤드(303a)에 의해 판독된 판독신호를 헤드 증폭기 회로(311)를 통해 수신하여, 판독 신호를 신호 처리 동작으로 처리하여 원래의 데이터를 제공한다. 또한, 판독/기록 회로(312)는 디스크 컨트롤러(316)로부터 전송된 기록 데이터를 소정의 변조 방식, 예를 들면 RLL(Run Length Limited) 방식에 의해 변조한 기록 신호를 헤드 증폭기 회로(311)로 출력한다. 헤드 증폭기 회로(311)는 기록 신호를 기입 전류로 변환하여 기록 헤드(303b)에 출력한다.
디스크 컨트롤러(316)는, 자기 디스크 장치(300)와 호스트 시스템(호스트 컴퓨터)(317)와의 인터페이스를 구성하여, 호스트 시스템(317)과 자기 디스크 장치(300)사이 판독/기록 데이터 및 액세스 커맨드(판독/기록 커맨드)를 포함하는 신호의 전송을 제어한다.
피드백 제어계(10)에 상당하는 서보 시스템은, CPU(314)와, 서보 회로(313)와, A/D 컨버터(315)와, D/A 컨버터(310)와, 모터 드라이버(309)를 포함한다.
서보 회로(313)는 서보 데이터, 즉, 헤드(303)의 위치 정보를 추출하여, 또한 샘플링 주파수에 동기한 섹터 펄스 SP - CPU(314)에 대한 인터럽트 신호에 상당함 - 를 생성한다. 서보 데이터에는, 주로 씨크 제어에 사용되는 트랙 어드레스(실린더 코드)와 트랙범위내의 위치 검출용의 서보 버스트(burst) 데이터를 포함한다. 서보 회로(313)는 서보 데이터로부터 추출한 트랙 어드레스 CD를 CPU(314)로 출력한다. A/D 컨버터(315)는, 서보 회로(313)로부터 추출된 서보 버스트 데이터를 대응하는 디지털 데이터로 변환하여 CPU(314)로 출력한다. CPU(314)는, 서보 버스트 데이터에 기초하여, 어떤 트랙(목표 트랙)의 범위내에서 헤드(303)의 위치를 산출한다. 또한, CPU(314)는 트랙 어드레스에 기초하여, 이동중의 헤드(303)의 트랙 위치를 인식한다.
CPU(314)는 미리 준비된 프로그램 - 후술함- 를 실행함으로써, VCM(17)의 위치 제어를 행한다. CPU(314)는, 디스크 컨트롤러(316)를 통해 호스트 시스템(317)으로부터 액세스 커맨드(판독/기입 커맨드)를 수신하여, 본 실시 형태에 따른 씨크 제어와 위치 결정 제어를 실행한다. CPU(314)는, 씨크 제어와 위치 결정 제어의 각 제어 동작에 의해 산출한 제어치(디지털치)를 D/A 컨버터(310)로 출력한다. 본 발명의 제어 방법을 실행하기 위한 전용 프로그램은, 미리 CPU(314)에 기억되어 있거나 CD-ROM, DVD 또는 FD와 같은 기록 매체를 사용하는 설치 동작에 의해 호스트 시스템, 즉 호스트 컴퓨터(317)에 설치될 수 있다.
도 11에 도시된 피드백 제어계에 상당하는, CPU(314), 서보 회로(313), A/D 컨버터(315), D/A 컨버터(310), 및 모터 드라이버(309)로 본 발명에 따라서, 구성되는 피드백 제어 시스템과 도 1에 도시하는 종래의 피드백 제어계사이의 비교 결과를 설명한다.
도 12 및 도 13은 오픈 루프 특성을 측정한 결과를 도시한다. 도 12는 피드백 제어계(10)를 이용하여 멀티레이트의 제어를 실행했을 때, 샘플점상의 오픈 루프 특성을 측정한 결과를 도시한다. 도 13은 도 1에 도시된 종래의 피드백 제어계에 단일 0차 홀더가 사용되었을 때, 오픈 루프 특성을 도시한다.
도 12 및 도 13을 비교할 때 분명한 바와 같이, 본 발명에 의한 방법은 종래 방법으로 실현 못한 충분한 위상 마진 및 충분한 게인 마진을 가진 피드백 제어계를 제공한다.
도 14 및 도 15는 본 발명에 의한 방법과 종래 방법에 의한 각각의 감도 특성을 도시한다. 도 14 및 도 15로부터, 종래 방법에 비교하여 본 발명의 방법은 20OHz 이상의 주파수 대역에서 감도 특성의 게인을 떨어뜨릴 수 있는 것을 알 수 있다.
도 16 및 도 17은 샘플점상의 위치 결정 정밀도를 측정한 결과를 도시한다. 감도 특성의 게인은 200 kHz 이상의 대역에서 떨어진다. 도 16 및 도 17에 도시된 3σ 값을 비교하면, 본 발명에 의한 방법을 이용함으로써 위치 결정 정밀도를 약 14% 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 위치 결정 정밀도의 개선 정도는 외란의 주파수 대역에 크게 영향을 받는다. 200 Hz 또는 그 이상의 감도 특성을 가진 증폭부에서 지배적인 외란이 존재하는 경우에는, 위치 결정 정밀도는 20% 이상으로 개선될 수도 있다.
다음은 샘플점 사이의 제어 성능을 조사한 결과를 설명한다. 자기 디스크 장치는 샘플점 사이의 응답을 얻는 것이 불가능하다. 그러므로, 제어 성능은 위치 결정 시에 발생되는 소음에 따라 평가된다. 도 18은 본 발명에 따른 멀티제어에 의한 위치 결정 시에 발생되는 소음의 측정 결과를 도시한다. 도 18의 곡선(a)은 본 발명에 따른 멀티레이트 제어가 실행되었을 때의 소음 측정 결과를 도시하고, 곡선(b)은 멀티레이트 제어에 대해 시간과 게인의 설정을 최적으로 하지 않았을 때의 소음 측정 결과를 도시하고, 곡선(c)은 종래 제어를 이용한 소음 측정 결과를 도시한다.
본 발명의 멀티레이트 제어를 이용한 경우(곡선(a))의 특성은, 비최적 멀티레이트 제어 및 종래 제어를 이용한 경우(곡선(b) 및 곡선(c))에 비교하여, 보다 양호하다.
비최적 멀티레이트 제어가 실행되는 경우(b)에는, 6 kHz 근처의 주파수에서 기계 공진이 발생한다. 따라서, 본 발명에 따른 멀티레이트 제어에 의해 실행되는 1 샘플링 주기에서, 시간과 게인의 변화가 최적으로 설정되었다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따르면, 이상의 설명으로부터 명백하게, 샘플링 주파수가 바람직한 제어 대역에 대하여 충분히 높지 않은 경우라도, 제어 장치의 공진 모드의 영향을 피할 수 있고, 정확한 위치 결정이 수행될 수 있다.
본 발명은 샘플링 주파수가 바람직한 제어 대역에 대하여 충분히 높지 않은 경우라도, 제어 장치의 공진 모드의 영향을 피할 수 있고 정확한 위치 결정이 수행할 수 있는 피드백 제어 시스템을 제공한다.

Claims (18)

  1. 장치를 제어하는 피드백 제어 시스템에 있어서,
    목표치와 상기 장치에 의해 제공되는 출력치와의 차이를 나타내는 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하여 제어 지령치를 생성하도록 구성되는 피드백 제어기;
    소정 시간대 분할법에 따라서 1 샘플링 주기를 복수의 시간대의 조합으로 분할하고, 소정 게인 할당법에 따라서 상기 복수의 시간대마다 각각 게인을 부여하도록 구성되는 멀티게인 유닛;
    상기 제어 지령치와 상기 멀티게인 유닛으로 부여되는 게인과의 곱을 상기시간대에 걸쳐 일정치로서 홀드하여, 제어 파형을 생성하도록 구성되는 멀티홀드 유닛; 및
    상기 멀티홀드 유닛에 의해 생성된 제어 파형을 상기 장치에 인가하도록 구성되는 구동 유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소정 시간대 분할법 및 상기 소정 게인 할당법은, 상기 차신호를 상기 샘플링 주파수로 샘플링하여 이산화하는(digitizing) 것에 따르는 전달 함수에서 영점 - 상기 샘플링 주기에서 상기 게인을 1로 한 경우의 영점과는 다름- 을 설정하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 소정 시간대 분할법 및 상기 소정 게인 할당법은, 상기 장치의 기계적 공진점을 포함하는 주파수대에서, 상기 멀티홀드 유닛의 상기 주파수 특성에 있어서의 상기 게인을 저하시키는 것을 특징으로 하는 피드백 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 시간대는 각각 서로 다른 시간 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 피드백 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 소정 게인 할당법은 상기 복수의 시간대 중 하나에서 포지티브 피드백 제어를 생성하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어 시스템.
  6. 장치를 제어하는 피드백 제어 시스템에 있어서,
    목표치와 상기 장치에 의해 제공되는 출력치와의 차이를 나타내는 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하여 제어 지령치를 생성하도록 구성되는 피드백 제어기;
    소정 시간대 분할법에 따라서 1 샘플링 주기를 복수의 시간대의 조합으로 분할하고, 각각의 시간대동안 제어 파형을 발생하도록 구성되는 파형 발생기; 및
    상기 파형 발생기에 의해 발생된 상기 제어 파형을 상기 장치에 인가하도록 구성되는 구동 회로
    를 포함하며,
    상기 소정 시간대 분할법은 상기 장치의 기계적 공진점을 포함하는 주파수대에서, 상기 파형 발생기의 주파수 특성에 있어서의 게인을 저하시키는 것을 특징으로 하는 피드백 제어 시스템.
  7. 장치를 제어하는 피드백 제어 방법에 있어서,
    목표치와 상기 장치에 의해 제공되는 출력치와의 차이를 나타내는 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하는 단계;
    제어 지령치를 발생하는 단계;
    소정 시간대 분할법에 따라서 1 샘플링 주기를 복수의 시간대의 조합으로 분할하는 단계;
    소정 게인 할당법에 따라서 상기 복수의 시간대에 각각 게인을 할당하는 단계;
    상기 제어 지령치와 상기 게인과의 곱을 상기 시간대에 걸쳐 일정치로서 홀딩하는 단계;
    제어 파형을 생성하는 단계; 및
    상기 제어된 장치에 상기 제어 파형을 인가하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제어하는 피드백 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 소정 시간대 분할법 및 상기 소정 게인 할당법은, 상기 차신호를 상기 샘플링 주파수로 샘플링하여 이산화하는 것에 따르는 전달 함수에서 영점 - 상기 샘플링 주기에서 상기 게인을 1로 한 경우의 영점과는 다름- 을설정하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 소정 시간대 분할법 및 상기 소정 게인 할당법은, 상기 장치의 기계적 공진점을 포함하는 주파수대에서, 상기 주파수 특성에 있어서의 상기 게인을 저하시키는 것을 특징으로 하는 피드백 제어 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 복수의 시간대는 각각 서로 다른 시간 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 피드백 제어 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 소정 게인 할당법은 상기 복수의 시간대 중 하나에서 포지티브 피드백 제어를 생성하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어 방법.
  12. 장치를 제어하는 피드백 제어 방법에 있어서,
    목표치와 상기 장치에 의해 제공되는 출력치와의 차이를 나타내는 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하는 단계;
    제어 지령치를 생성하는 단계;
    소정 시간대 분할법에 따라서 1 샘플링 주기를 복수의 시간대의 조합으로 분할하는 단계;
    각각의 시간대에 제어 파형을 생성하는 단계; 및
    상기 장치에 제어 파형을 인가하는 단계
    를 포함하며,
    상기 소정 시간대 분할법은 상기 장치의 기계적 공진점을 포함하는 주파수대에서, 주파수 특성에 있어서의 게인을 저하시키는 것을 특징으로 하는 피드백 제어 방법.
  13. 자기 헤드 이동용 액튜에이터를 포함하는 자기 디스크 유닛에 있어서,
    액튜에이터의 위치 결정에 사용되는 목표치와 상기 액튜에이터에 의해 제공되는 출력치와의 차이를 나타내는 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하여, 제어 지령치를 생성하는 피드백 제어 유닛;
    소정 시간대 분할법에 따라서 1 샘플링 주기를 복수의 시간대의 조합으로 분할하고, 소정 게인 할당법에 따라서 상기 복수의 시간대마다 각각 게인을 부여하도록 구성되는 멀티게인 수단;
    상기 제어 지령치와 상기 멀티게인 수단에 의해 할당되는 게인과의 곱을 상기 시간대에 걸쳐 일정치로서 홀드하여, 제어 파형을 생성하도록 구성되는 멀티홀드 유닛; 및
    상기 멀티홀드 유닛에 의해 생성된 상기 제어 파형을 상기 액튜에이터에 인가하도록 구성되는 구동 유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 유닛.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 소정 시간대 분할법 및 상기 소정 게인 할당법은, 상기 차신호를 상기 샘플링 주파수로 샘플링하여 이산화하는 것에 따르는 전달 함수에서의 영점 - 상기 샘플링 주기에서 상기 게인을 1로 한 경우의 영점과는 다름- 을 설정하는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 유닛.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 소정 시간대 분할법 및 상기 소정 게인 할당법은, 상기 장치의 기계적 공진점을 포함하는 주파수대에서, 상기 멀티홀드 유닛의 상기 주파수 특성에 있어서 상기 게인을 저하시키는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 유닛.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 시간대는 각각 서로 다른 시간 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 유닛.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 소정 게인 할당법은 상기 복수의 시간대 중의 하나에서 포지티브 피드백 제어를 생성하는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 유닛.
  18. 자기 헤드 이동용 액튜에이터를 포함하는 자기 디스크 유닛에 있어서,
    액튜에이터의 위치 결정에 사용되는 목표치와 상기 액튜에이터에 의해 제공되는 출력치와의 차이를 나타내는 차신호를 샘플링 주파수로 샘플링하여, 제어 지령치를 생성하는 피드백 제어 유닛;
    소정 시간대 분할법에 따라서 1 샘플링 주기를 복수의 시간대의 조합으로 분할하고, 각각의 시간대동안 제어 파형을 발생하도록 구성되는 파형 발생기; 및
    상기 파형 발생기에 의해 발생된 상기 제어 파형을 상기 액튜에이터에 인가하도록 구성되는 구동 유닛
    을 포함하며,
    상기 소정 시간대 분할법은 상기 액튜에이터의 기계적 공진점을 포함하는 주파수대에서, 상기 파형 발생기의 주파수 특성에 있어서의 게인을 저하시키는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 유닛.
KR10-2001-0015589A 2000-03-30 2001-03-26 피드백 제어 시스템, 제어 방법, 자기 디스크 장치 및자기 디스크 장치를 제어하기 위한 방법 KR100398857B1 (ko)

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