KR100406453B1 - 디스크 기억 장치 및 헤드 위치 결정 방법 - Google Patents

디스크 기억 장치 및 헤드 위치 결정 방법 Download PDF

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  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Abstract

속도 제어기로부터 위치 제어기로의 전환 후의 세틀링 응답 특성을 달성하고, 또한, 속도 제어기로부터 위치 제어기로 전환하기까지의 시간의 변동을 저감하여 이동 시간의 안정화를 도모함으로써 액세스 타임을 단축할 수가 있도록, 위치 편차 신호가, 유한의 원하는 세틀링 시간에서 0이 되는 시간의 3차 함수로 응답하도록, 위치 제어기(70)가 시간의 1차 함수인 구동 신호(22)를 발생한다. 또한, 목표 위치 신호 발생기(72)가 출력하는 목표 위치 신호에 대한 추종 오차를 저감하기 위해서 피드 포워드 신호 발생기(73)를 설치한다. 또한, 위치 편차 신호가 소정의 위치 편차가 되고 나서 전환을 위한 판정을 개시하고, 위치 편차 신호가 속도 신호를 비례배한 값 이하가 된 시점에서, 속도 제어기(41)로부터 위치 제어기(70)로의 전환을 행하는 전환 판정기(51)를 설치한다.

Description

디스크 기억 장치 및 헤드 위치 결정 방법{DISK STORAGE DEVICE AND METHOD OF DECIDING THE POSITION OF THE HEAD}
본 발명은, 정보 기록 재생 장치의 위치 결정 제어 장치에 관한 것으로, 특히 자기 디스크 장치나 광 디스크 장치 등의 위치 결정 제어 장치에 관한 것이다.
자기 디스크 장치나 광 디스크 장치라고 한 기록 재생 장치에 있어서는, 헤드 위치를 목표 트랙 위치로 신속하게 위치 결정하고, 액세스 시간의 단축을 도모하는 것이 과제로 되어 있다.
디스크 장치에 있어서의 액세스 시간은, 속도 제어계에 의해 목표 트랙 근방까지의 이동을 행하는 속도 제어에 요하는 시간과, 속도 제어 모드로부터 위치 결정 제어 모드로 전환한 후의, 헤드 위치가 목표 트랙 위치로 정정할 때까지의 시간에 의해 결정된다. 이 중, 속도 제어계로부터 위치 제어계로 전환한 직후의 위치 제어계는, 통상, 위치 편차 신호를 입력으로 하여 구동 신호를 연산하는 PID 보상기나 진상/지상(lead/lag) 보상기 등의 피드백 보상기에 의해 제어가 행해진다.
특개평3-23571호 공보에 있어서의 위치 제어계는, 속도 제어 모드로부터 위치 추종 제어 모드로 전환한 후의 위치의 오버슈트를 저감하여 응답 특성을 개선하기 위해서, 목표 트랙 위치에 지수 함수적으로 차례로 점근해 가는 목표 위치 신호를 위치 편차 신호에 가산하여, 위치 편차 신호를 상기 지수 함수로 감쇠하는 목표 위치 신호에 추종시킴으로써 응답 특성을 개선시키는 제어계이다.
그리고 속도 제어계로부터 위치 제어계에의 전환은, 위치 편차가 일정치 이하가 된 시점에서 전환하고 있었다.
상기 종래 기술에서는, 목표 위치 신호가 지수 함수적이기 때문에 무한 시간을 경과하지 않으면 0으로 되지 않고, 유한의 세틀링 시간에 세틀링이 완료한다고 하는 보증이 없다고 하는 문제점이 있었다.
또한, 피드백 보상에 의해, 목표 위치 신호의 변화에 대해 위치 신호를 추종시키려고 해도, 추종 지연에 의한 추종 오차가 발생하여, 세틀링 시간을 단축할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
또한, 위치 편차가 일정치 이하가 된 시점에서 속도 제어계로부터 위치 제어계로 전환하는 방식에서는, 원하는 위치 편차 근방에서, 전환이 가능하지만, 속도 제어계에 있어서 감속이 강하게 작용하면, 헤드 속도가 지나치게 감속되어 속도를 잃게 되어, 헤드가 목표 트랙 위치로 도달하기까지의 시간이 증대하는 결과, 액세스 타임이 연장된다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은, 전환 판정기가, 속도 제어기로부터 위치 결정 보상기로 이루어지는 위치 제어기로 전환한 직후, 위치 편차 신호가 유한의 원하는 세틀링 시간에서 0이 되는 시간의 3차 함수로 응답하도록, 위치 제어기가 유한의 원하는 세틀링 시간에서 0이 되는 시간의 1차 함수의 구동 신호를 발생하는 수단, 혹은, m을 자연수로 할 때, 위치 편차 신호가 유한의 원하는 세틀링 시간에서 0이 되는 시간의 (m+3)차 함수로 응답하도록, 위치 제어기가 유한의 원하는 세틀링 시간에서 0이 되는 시간의 (m+1)차 함수의 구동 신호를 발생하는 수단을 갖기 때문에, 유한의 세틀링 시간에서 0으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 위치 제어기로 전환한 직후의 위치 편차 신호의 반전치를 초기치로 하고 원하는 세틀링 시간에서 0이 되는 시간의 3차 함수로 목표 위치 신호를 연산하여 출력하는 목표 위치 신호 발생기와, 위치 결정 제어기로 전환한 직후의 위치 편차 신호에 비례한 값을 초기치로 하고 상기 원하는 세틀링 시간에서 0이 되는 시간의 1차 함수로 피드 포워드 신호를 연산하여 출력하는 피드 포워드 신호 발생기와, 목표 위치 신호를 위치 편차 신호에 가산하여 새로운 위치 편차 신호로서 출력하는 제1 가산기와, 상기 피드 포워드 신호를 위치 결정 보상기의 출력인, 구동 신호에 가산하여 새로운 구동 신호로서 출력하는 제2 가산기와, 위치 결정 보상기가 위치 편차 신호를 수신하기에 앞서서 위치 결정 보상기의 상태 변수를 0 클리어하는 초기치 설정기를 구비하고, 피드 포워드 보상에 의해, 목표 위치 신호에 대한 추종성을 개선하는 수단을 포함하고 있으므로, 목표 위치 신호에 대한 추종 오차를 저감시켜, 세틀링 시간을 단축할 수 있다.
3차 함수의 목표 위치 신호, 1차 함수의 피드 포워드 신호를 대신하여, 이하와 같은 고차 함수를 발생하는 수단이어도 좋다. 고차 함수의 경우에는, m을 자연수로 하였을 때, 목표 위치 신호로서는, 위치 제어기로 전환한 직후의 위치 편차 신호의 반전치를 초기치로 하고 원하는 세틀링 시간에서 0이 되는 시간의 (m+3)차 함수의 신호를, 피드 포워드 신호로서는, 위치 결정 제어기로 전환한 직후의 위치 편차 신호에 비례한 값을 초기치로 하고 원하는 세틀링 시간에서 0이 되는 시간의 (m+ 1)차 함수의 신호를 연산하여 출력하는 수단을 포함한다.
또한, 본 발명의 전환 판정기는, 위치 편차 신호가 소정의 위치 편차로 되고나서, 전환 판정기가 판정을 개시하고, 또한, 위치 편차 신호가, 속도 신호를 비례배한 값 이하가 된 시점에서, 속도 제어기로부터 위치 제어기로의 전환을 행하고, 속도 제어계에 의해 헤드 속도를 잃게 됨에 따른 세틀링 시간의 증대를 방지하여, 속도 제어기로부터 위치 제어기 전환까지의 시간 변동을 안정화시키는 수단을 포함하므로, 속도 제어기로부터 위치 제어기까지의 전환 시간의 안정화를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 자기 디스크 장치에 적용했을 때의 블록선도.
도 2는 본 발명의 위치 제어기가 동작하고 있을 때의 제어계 구성을 나타내는 블록선도.
도 3은 종래 기술의 전환 조건을 나타내는 위상면도.
도 4는 본 발명의 전환 조건을 나타내는 위상면도.
도 5는 본 발명을 적용한 자기 디스크 장치의 헤드 이동 위치 결정 동작 중의, VCM 전류, 헤드 속도 신호, 위치 편차 신호의 응답 파형.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
2 : 자기 헤드
10 : 위치 검출 회로
40 : 속도 검출기
41 : 속도 제어기
50 : 감산기
51 : 위치 판정기
70 : 위치 제어기
이하, 본 발명의 일 실시예에 대해 도면을 이용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 자기 디스크 장치의 일 실시예를 나타내는 블록선도이다. 자기 디스크(1)는 정보를 기억하는 매체이다. 자기 헤드(2)는 자기 디스크(1) 상에 존재하는 트랙에 데이터의 기록과 이 데이터의 재생을 행한다. 스핀들 모터(3)는 자기 디스크(1)를 회전 구동한다. 헤드 지지 기구(4)는 헤드(2)를 탑재 지지한다. 액츄에이터(5)는 헤드 지지 기구(4)를 구동한다. 일반적으로, 이 액츄에이터(5)에는 음성 코일 모터 (이후, VCM이라 한다)가 이용되고 있다. 이상의 기구 부품으로 구성되는 부분을 위치 결정 기구(7)라 부른다. 위치 결정 기구(7)는 헤드(2)를 자기 디스크(1) 상의 목표 트랙으로 이동·위치 결정하는 역할을 담당한다.
위치 검출 회로(10)는 자기 헤드(2)가 판독한 자기 디스크(1) 상에 미리 기록된 디스크 반경 방향 위치를 나타내는 서보 정보 (도시하지 않음)를, 헤드 위치신호(31)를 출력한다. 또한, 감산기(50)는 목표 트랙 위치 신호(30)로부터 헤드 위치 신호(31)를 감산하여, 위치 결정에 필요한 위치 편차 신호(32)를 연산하여 출력한다.
속도 검출기(40)는 자기 헤드(2)의 속도를 나타내는 속도 신호(34)를 연산한다. 속도 신호(34)는 헤드 위치 신호(31)를 미분한 신호, 혹은, 헤드 위치 신호(31)의 미분 결과를 저역 통과 필터로 저주파수 영역만을 통과시킨 신호와 VCM 전류 신호(33)의 적분 결과를 고역 통과 필터로 고주파수 영역만을 통과시킨 신호를 가산하여 합성한 신호로서 얻는 것도 가능하다.
속도 검출기(40)가 VCM 전류 신호(33)를 적분하여 속도항을 연산하는 경우에는, 가속도에 비례한 신호인 VCM 전류 신호(33)를, AD 변환기(ADC: 11)가 샘플하고, 속도 검출기(40)로 보낸다. 속도 검출기(40)는 VCM 전류 신호를 적분하여, 속도 신호를 연산한다.
속도 제어기(41)는 목표 트랙까지의 잔여 트랙량이 클 때에 동작하고, 통상, 미리 정해진 목표 속도 프로파일을 기억해 놓고, 이 목표 속도 프로파일에 속도 신호(34)가 추종하도록 제어를 행한다. 위치 제어기(70)는 위치 편차 신호(32)의 입력을 받아, 위치 편차 신호(32)를 0으로 하도록 제어를 행한다.
전환 판정기(51)는 위치 편차 신호(32)와 속도 신호(34)에 기초하여, 속도 제어기(41)의 출력 신호, 혹은, 위치 제어기(70)의 출력 신호 중 어느 하나를 선택하여, 스위치(52)를 전환한다.
스위치(52)로 선택된 신호는 DA 변환기(DAC: 20)에 의해 디지털 신호로부터아날로그 신호로 변환되고, 구동 신호(22)로서 출력된다. 구동 회로(21)는 구동 신호(22)에 따른 전류를 액츄에이터(5)로 흘린다. 액츄에이터(5)는 전류에 비례한 추진력을 발생하여, 자기 헤드(2)를 탑재한 헤드 지지 기구(4)의 이동·위치 결정을 행한다.
속도 검출기(40), 속도 제어기(41), 감산기(50), 위치 제어기(70), 및, 전환 판정기(51)의 연산은, 어느 것이나 제어 회로(80)에 있어서 실행된다. 제어 회로(80)는 아날로그 연산 회로를 이용하거나, 마이크로 컴퓨터 등의 디지털 연산 회로를 이용하여 실현된다. 최근의 디스크 기억 장치에서는, 마이크로 컴퓨터를 이용하여 실현하는 것이 주류이기 때문에, 도 1의 제어 회로(80)는 마이크로 컴퓨터에 의한 실시예를 나타내고 있다.
다음에, 본 발명의 위치 제어기(70)의 동작을, 도 2를 이용하여, 보다 상세히 설명한다. 도 2는 위치 제어기(70)가 동작하고 있을 때의 제어계 블록선도이다. 도 2에 있어서는, 이해를 용이하게 하기 위해서, 위치 제어기(70)의 구성을, 이산 시간계 (디지털 연산 회로)로부터 연속 시간계 (아날로그 연산 회로)로 등가 변환하여 표현하고 있다.
도면 중, s는 라플라스 연산자를 나타내며, 1/s는 적분기를 나타낸다. 또한, 이득(K1 : 90)은, 제어 회로의 출력인 구동 신호로부터 헤드 가속도까지의 이득을 표시하고 있고, DA 변환기(DAC: 20)의 이득, 구동 회로(21)의 이득과, 액츄에이터(VCM : 5)의 관성의 역수 이득을 통합하여 승산한 이득이다. 이득 K2는 위치 검출 회로(10)의 검출 이득을 나타낸다. exp(-τs)는, 디지털 연산 회로 (마이크로 컴퓨터)로 제어 회로를 실현했을 때의 연산 시간 지연, DA 변환기(20)가 일정 시간 간격으로 데이터를 0차 홀드함으로써 지연 등을 통합한 지연 요소를 나타낸다. X0, VO, e0은, 각각, 속도 제어기(41)로부터 위치 제어기(70)로 전환한 직후의 헤드(2)의 돌입 위치, 돌입 속도, 초기 위치 편차 신호이다.
초기 위치 편차 신호 e0에 의해, 목표 위치 신호 발생기(72)는 수학식 1의 3차 함수로 나타내는 목표 위치 신호(76)를 연산하여 출력한다.
수학식 1의 t는 속도 제어기(41)로부터 위치 제어기(70)로 전환한 시각을 0로 하는 시간의 변수이며, T는 세틀링 시간을 나타낸다. 목표 위치 신호(76)에 헤드 위치를 추종시키기 위해서는, 목표 위치 신호(76)에 대응하는 가속도를, 헤드에 발생시키지 않으면 안된다. 이를 위한 피드 포워드 신호(77)를 연산하여 구동 신호의 일부로서의 발생을 피드 포워드 신호 발생기(73)가 행한다. 피드 포워드 신호(77)로부터 헤드 가속도까지에는, 지연 요소 exp(-τs)와 입력 이득 K1이 있기 때문에, 발생하고 싶은 가속도 신호에 이득1/{K1·exp(-τs)}을 곱하여 피드 포워드 신호를 연산한다.
지연 요소 exp(-τs)의 역특성을 곱한다고 하는 것은 발생시키고 싶은 가속도 신호를 시간적으로 τ(초)만큼 진행시켜 발생하는 것을 의미한다. 발생시키고싶은 가속도는, 수학식 1을 2계 미분한 신호를 검출 이득 K2로 제산한 신호이기 때문에, 피드 포워드 신호(77)는 수학식 2와 같이 나타낸다.
수학식 1의 목표 위치 신호, 수학식 2의 피드 포워드 신호는, 보다 구체적으로는, 마이크로 컴퓨터 등의 디지털 연산 회로에 의해 연산된다. 피드 포워드 신호(77)가, 목표 위치 신호 그대로의 헤드 위치 응답을 달성할 수 있을 때, 위치 결정 보상기(71)에 입력되는 위치 편차 신호는 0이 된다. 이 때의 위치 결정 보상기(71)의 역할은, 피드 포워드 신호(77)로 완전히 보상되지 않고 발생 위치 편차 신호를 0으로 하도록 동작한다.
다음에, 마이크로 컴퓨터 등의 디지털 연산 회로에서 실현되는 위치 제어기(70)의 보다 상세한 동작을 설명한다. 제어 회로(80)는, 헤드 위치 신호(31)를 일정 시간 간격 Ts(초)로 샘플하고, 위치 편차 신호(32)의 연산, 위치 결정 보상기(71)의 연산, 목표 위치 신호 발생기(72)의 연산, 피드 포워드 신호 발생기(73)의 연산과, 제1 가산기(60), 제2 가산기(61)의 연산을 행하고, 구동 신호(22)의 출력을 DA 변환기(20)를 통해 행한다. 위치 결정 보상기(71)는, PID 보상기나 진상/지상 보상기 등의 피드백 보상기이며, 목표 위치 신호(76)에 대해 위치 편차 신호(32)가 추종하도록 동작한다.
속도 제어기(41)로부터 위치 제어기(70)로 전환한 직후, 위치 결정보상기(71)의 내부 상태 변수에 초기치에 의한, 세틀링 응답에 영향을 방지하기 위해서, 위치 편차 신호(32)를 수신하기에 앞서서, 초기치 설정기(79)는 위치 결정 보상기(71)의 상태 변수를 0 클리어한다. 이에 따라, 위치 결정 보상기(71)로부터는, 최초에, 0이 출력되어, 위치 제어기(70)로 전환 직후에는, 피드 포워드 신호(77)만으로 제어를 행한다.
마이크로 컴퓨터 등의 디지털 연산 회로에서의, 더욱 상세한 목표 위치 신호(76)와 피드 포워드 신호(77)의 생성 방법을 이하에 나타낸다.
세틀링 카운터(74)는, 전환 판정기(51)가 속도 제어기(41)로부터 위치 제어기(70)로 전환한 시점에서 0 클리어되고, 샘플 주기 Ts(초) 주기의 샘플 클럭(75)이 입력될 때마다 증분된다. 세틀링 카운터(74)의 값을 k로 하면, 시간 t (초), 샘플 주기 Ts (초)의 관계는 수학식 3과 같이 된다.
세틀링 시간 T (초)를 타내는 세틀링 시간 카운터 값 N은 수학식 4와 같이 나타낸다.
따라서, 디지털 연산 회로 (마이크로 컴퓨터)로 연산되는 목표 위치 신호 발생기(72)와 피드 포워드 신호 발생기(73)는, 세틀링 카운터값 k와 세틀링 시간 카운터값 N을 이용하여, 수학식 5의 목표 위치 신호와 수학식 6의 피드 포워드 신호를 연산하여 출력한다.
다만, 수학식 6의 피드 포워드 신호 GFF와 n은 수학식 7, 수학식 8과 같이 나타낸다
3차 함수로 나타내는 목표 위치 신호에 헤드 위치를 추종시키기 위해서는, 목표 위치 신호 eref의 미분 신호와 돌입 속도 신호 V0사이에 수학식 9의 연속성을 확보할 필요가 있다.
다만, 수학식 9에 있어서 E0은, 돌입 시의 위치 편차, 즉, 목표 트랙 위치와 헤드 위치의 차 (미터)를 나타낸다. 따라서, 양호한 세틀링 응답을 달성하기 위해서는 수학식 10으로 나타내는 세틀링 시간 T(초)를 이용하여, 목표 위치 신호와 피드 포워드 신호를 연산하여 출력할 필요가 있다.
세틀링 시간 연산기(78)는, 세틀링 시간 카운터값 N을 수학식 11에 의해 연산하여, 목표 위치 신호 발생기(72)와 피드 포워드 신호 발생기(73)로 출력한다. 여기서, v0은, 속도 신호(34)의 시각 t가 0에 있어서의 값, 즉, 돌입 시 속도 신호이다. 또한, KV는, 속도 검출기(40)의 속도 검출 이득을 나타낸다.
다음에 전환 판정기(51)의 동작을 설명한다. 속도 제어기(41)로부터 위치 제어기(70)로의 전환을, 종래 기술에 있어서는, 도 3에 도시한 위치 편차 E와 속도 V의 위상면 상에서, 위치 편차의 절대치가, 소정의 값 이하가 된 시점에서, 속도 제어기(41)로부터 위치 제어기(70)로의 전환을 행하고 있었다. 이 종래 기술에 의한 방법에서는, 도 3의 (I)와 같이 속도 제어기(41)로부터 위치 제어기로 전환하는 경우에는 양호한 전환을 행할 수 있지만, 도 3의 (Ⅱ)에 도시한 바와 같이, 속도 제어기에 의해 감속이 지나치게 잘 되는 경우에는, 속도를 잃어버리게 되어 (속도가 지나치게 저하되어), 위치 편차가, 좀처럼 0이 되지 않는다고 하는 문제가 생긴다.
그래서, 본 발명의 전환 판정기(51)는, 도 4의 사선 부분에 도시한 영역에 위치 편차와 속도가 된 제1 조건, 즉, 위치 편차의 절대치가 판정 개시를 위한 제 1 소정치 Es1 이하이고, 또한, 위치 편차 신호가 속도 신호의 비례배 이하가 된 조건에서, 속도 제어기(41)로부터 위치 제어기(70)로의 전환을 행한다. 또한, 실속(失速) 경향과는 반대로 가속(加速) 경향의 경우에 맞춰, 위치 편차의 절대치가, 전환을 위한 제2 소정치 Es2 이하가 된 조건 (제2 판정 조건)에 있어서도, 속도 제어기(41)로부터 위치 제어기(70)로의 전환을 행한다. 이에 따라, 속도 제어기(41)에 있어서, 감속이 지나치게 잘 된 경우에서도, 위치 제어기로의 전환이 양호하게 행하는 것이 가능하게 된다.
위치 제어기(70)로 전환한 후, 세틀링 시간 연산기(78)에 의해 세틀링 시간 T가 수학식 10으로 결정되고, 마이크로 컴퓨터 내에서의 실제의 세틀링 시간 카운터는 수학식 11로 결정된다.
유한의 원하는 세틀링 시간을 TSPEC으로 하였을 때, 도 5의 위상면의 전환 경계를 나타내는 직선의 기울기(V/E)를, 수학식 10으로부터, 3/TSPEC에 지정함으로써,세틀링 시간을, 거의 TSPEC(초)로 지정할 수가 있다. 또한, 보다 고차의 목표 위치 신호와 피드 포워드 신호와 세틀링 시간의 연산을 행하기 위해서는, m을 자연수로 하였을 때, 수학식 12 내지 수학식 19를 연산하여 얻을 수 있다.
위치 제어기(20)로 전환한 후, 세틀링 시간 연산기(78)에 의해 세틀링 시간 T가 수학식 18로 결정되고, 마이크로 컴퓨터 내에서의 실제의 세틀링 시간 카운터는 수학식 19로 결정된다. 유한의 원하는 세틀링 시간을 TSPEC으로 하였을 때, 도 5의 위상면의 전환 경계를 나타내는 직선의 기울기(V/E)를, 수학식 18로부터, (m+ 3) /TSPEC에 지정함으로써, 세틀링 시간을, 거의 TSPEC(초)로 지정할 수가 있다.
이상, 설명한 바와 같은 특징을 갖는, 목표 위치 신호 발생기(72), 피드 포워드 발생기(73), 전환 판정기(51)를 구비한 본 발명을 자기 디스크 장치의 헤드 위치 결정 제어계에 적용한 결과를 도 5에 도시한다. 도 5는, 속도 제어기(41)로부터 위치 제어기(70)로 전환한 후의 제어를, 시간의 1차 함수의 구동 신호로, 위치 편차 신호가 3차 함수로 응답하도록 제어한 경우의 결과이고, 이동 가능한 풀 스트로크 중, 약 3분의 1의 스트로크를 이동 위치 결정했을 때의 액츄에이터(VCM:5)의 전류 파형, 속도 신호(34)와 위치 편차 신호(32)를 나타내고 있다. 도 5 중, 하단에 표시된 파형은, 속도 제어기가 동작하고 있을 때에는 속도 신호(34)를 표시하고, 위치 제어(70)가 동작하고 있을 때는 위치 편차 신호(32)를 표시하고 있다. 또한, 위치 편차 신호(32)는 일정치 이상에서는 포화하여 표시하고 있다.
도 5의 결과가 나타내는 바와 같이, 속도 제어기(41)로부터 위치 제어기(70)로 전환한 후의 전류 신호가, 시간의 1차 함수로 0에 도달하면, 위치 편차 신호(32)는, 0에 도달하고, 양호한 세틀링 특성이 얻어지는 것을 확인할 수 있다. 도 5는, 구동 신호가 1차 함수인 경우의 효과를 나타내는 결과이지만, 또한, 2차 이상의 고차의 함수로 구동하여도, 마찬가지로 양호한 응답을 실현할 수 있다.
이상 진술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 속도 제어기로부터 위치 제어기로 전환 후의 세틀링 응답 특성을 개선하여, 원하는 세틀링 응답 특성을 개선하고, 원하는 세틀링 응답 시간으로 안정화할 수 있어, 정보를 기록 재생할 때까지의 액세스 시간의 단축을 실현할 수 있다.

Claims (13)

  1. 기록 재생 장치에 있어서,
    정보를 기록하는 기억 매체와,
    상기 매체에 데이터의 기록 재생을 행하는 헤드와,
    상기 헤드의 위치를 검출하는 위치 검출 회로와,
    상기 위치 검출 회로의 출력과 목표 위치 신호로부터 위치 편차 신호를 연산하는 감산기와,
    상기 헤드의 속도를 연산하여 속도 신호를 출력하는 속도 검출기와,
    상기 속도 신호와 상기 위치 편차 신호에 따라서 상기 헤드의 이동을 행하는 구동 신호를 출력하는 속도 제어기와,
    상기 위치 편차 신호에 기초하여 상기 헤드를 목표 위치에 위치 결정을 행하는 1차 함수의 구동 신호를 출력하는 위치 제어기와,
    상기 속도 제어기로부터 상기 위치 제어기로의 전환을 행하는 전환 판정기와,
    상기 위치 제어기로 전환한 후의 상기 위치 편차 신호의 반전치를 초기치로 하고 3차 함수로 목표 위치 신호를 출력하는 목표 위치 신호 발생기와,
    상기 위치 제어기로 전환한 후의 상기 위치 편차 신호에 비례한 값을 초기치로 하고 1차 함수로 피드 포워드 신호를 출력하는 피드 포워드 신호 발생기와,
    상기 목표 위치 신호를 상기 위치 편차 신호에 가산하여 새로운 위치 편차 신호로서 출력하는 제1 가산기와,
    상기 피드 포워드 신호를 위치 결정 보상기의 출력인 구동 신호에 가산하여 새로운 구동 신호로서 출력하는 제2 가산기, 및
    위치 결정 보상기가 위치 편차 신호를 수신하기에 앞서서 위치 결정 보상기의 상태 변수를 0 클리어하는 초기치 설정기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전환 판정기는 상기 속도 제어기로부터 상기 위치 제어기로의 전환을 상기 위치 편차 신호가 상기 속도 신호를 비례배한 값 이하가 된 시점에서 행하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위치 제어기로 전환한 시점의 상기 위치 편차 신호와 상기 속도 신호의 비율로부터, 상기 원하는 세틀링 시간을 연산하는 세틀링 시간 연산기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전환 판정기는, 속도 제어기로부터 위치 제어기로의 전환을 상기 위치 편차 신호가 상기 속도 신호를 비례배한 값 이하로 된 시점에서 행하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 장치.
  6. 삭제
  7. 자기 디스크 장치에 있어서,
    정보를 기록하는 자기 디스크와,
    상기 자기 디스크에 데이터의 기록 재생을 행하는 헤드와,
    상기 헤드의 위치를 검출하는 위치 검출 회로와,
    상기 위치 검출 회로의 출력과 목표 트랙 위치 신호로부터 위치 편차 신호를 연산하는 감산기와,
    상기 헤드의 속도를 연산하고 속도 신호를 출력하는 속도 검출기와,
    상기 속도 신호와 상기 위치 편차 신호에 따라서 상기 헤드의 이동을 행하는 구동 신호를 출력하는 속도 제어기와,
    상기 위치 편차 신호에 기초하여 상기 헤드를 목표 트랙 위치에 위치 결정을 행하는 1차 함수의 구동 신호를 출력하는 위치 제어기와,
    상기 속도 제어기로부터 상기 위치 제어기로의 전환을 행하는 전환 판정기와,
    상기 위치 제어기로 전환한 후의 상기 위치 편차 신호의 반전치를 초기치로 하고 3차 함수로 목표 위치 신호를 출력하는 목표 위치 신호 발생기와,
    상기 위치 제어기로 전환한 후의 상기 위치 편차 신호에 비례한 값을 초기치로 하고 1차 함수로 피드 포워드 신호를 출력하는 피드 포워드 신호 발생기와,
    상기 목표 위치 신호를 상기 위치 편차 신호에 가산하여 새로운 위치 편차 신호로서 출력하는 제1 가산기와,
    상기 피드 포워드에 위치 결정 보상기의 출력인 구동 신호에 가산하여 새로운 구동 신호로 하여 출력하는 제2 가산기와,
    위치 결정 보상기가 위치 편차 신호를 수신하기에 앞서서 위치 결정 보상기의 상태 변수를 0 클리어하는 초기치 설정기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전환 판정기는 속도 제어기로부터 위치 제어기로의 전환을 상기 위치 편차 신호가 상기 속도 신호를 비례배한 값 이하가 된 시점에서 행하는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 위치 제어기로 전환한 시점의 상기 위치 편차 신호와 상기 속도 신호의 비율로부터, 상기 원하는 세틀링 시간을 연산하는 세틀링 시간 연산기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 헤드 위치 결정 방법에 있어서,
    기억 매체에 데이터의 기록 재생을 행하는 헤드의 위치를 검출하는 단계와, 상기 위치한 위치와 목표 위치로부터 위치 편차를 연산하고 위치 편차 신호를 출력하는 단계와, 상기 헤드의 속도를 연산하고 속도 신호를 출력하는 단계, 및 상기 속도 신호와 상기 위치 편차 신호에 따라서 상기 헤드의 이동을 행하는 구동 신호를 출력하는 단계를 포함하는 속도 제어를 하는 단계와;
    상기 위치 편차 신호가 상기 속도 신호를 비례배한 값 이하가 된 시점에서 제어기를 속도 제어기로부터 위치 제어기로 전환하는 단계; 및
    상기 위치 편차 신호의 반전치를 초기치로 하고 3차 함수로 목표 위치 신호를 출력하는 단계와, 상기 위치 편차 신호에 비례한 값을 초기치로 하고 1차 함수로 피드 포워드 신호를 출력하는 단계와, 상기 목표 위치 신호를 상기 위치 편차 신호에 가산하여 새로운 위치 편차 신호로서 출력하는 단계와, 상기 피드 포워드 신호를 위치 결정 보상기의 출력인 구동 신호에 가산하여 새로운 구동 신호로서 출력하는 단계, 및 상기 위치 편차 신호를 수신하기에 앞서서 위치 결정 보상기의 상태 변수를 0 클리어하는 단계를 포함하는 위치 제어를 하는 단계
    를 포함하는 헤드 위치 결정 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3739749B2 (ja) * 2003-01-07 2006-01-25 ファナック株式会社 制御装置
US20060184843A1 (en) * 2003-02-14 2006-08-17 Oakley William S Data recording using carbon nanotube electron sources
WO2005013033A2 (en) * 2003-07-03 2005-02-10 William Oakley Array of cnt heads
WO2005067585A2 (en) * 2003-07-03 2005-07-28 William Oakley Adaptive read and read-after-write for carbon nanotube recorders
JP4612603B2 (ja) 2006-09-28 2011-01-12 東芝ストレージデバイス株式会社 シーク制御方法、シーク制御装置および媒体記憶装置
JP5719715B2 (ja) * 2011-07-26 2015-05-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 インバータ装置
US8564899B2 (en) 2011-08-09 2013-10-22 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive decreasing a settle delay based on speed that a settle parameter adapts
CN104765381B (zh) * 2014-01-08 2017-09-29 佛山市恒力泰机械有限公司 陶瓷压砖机的动梁起始压制位置的调整方法及系统
JP2020149755A (ja) * 2019-03-15 2020-09-17 株式会社東芝 磁気ディスク装置及びヘッドのシーク制御方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01133272A (ja) * 1987-11-18 1989-05-25 Mitsubishi Electric Corp 磁気デイスク装置
JPH0438777A (ja) * 1990-06-02 1992-02-07 Fujitsu Ltd ヘッド位置決め制御装置
JPH0757414A (ja) * 1993-08-19 1995-03-03 Hitachi Ltd 情報記録再生装置の位置決め装置
JPH11120722A (ja) * 1997-10-09 1999-04-30 Nec Corp 磁気ディスク装置
JPH11195278A (ja) * 1997-12-26 1999-07-21 Nec Corp 磁気ヘッド位置決め制御器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398228A (en) * 1981-04-28 1983-08-09 Iomega Corporation Method of avoiding resonance in servo controlled apparatus
DE3853061T2 (de) * 1987-12-24 1995-10-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Datenwandler-Positionssteuerungssystem für Plattenspeicher-Antriebssystem.
US5182685A (en) * 1989-02-03 1993-01-26 Seagate Technology, Inc. Stepper motor torque variance compensation using varied applied voltage
JPH0831263B2 (ja) * 1989-04-04 1996-03-27 株式会社東芝 磁気記録再生装置の磁気ヘッド駆動制御装置
JP2685622B2 (ja) * 1990-04-06 1997-12-03 株式会社日立製作所 位置決め制御方法および装置
EP0462815B1 (en) * 1990-06-21 1996-09-25 Honeywell Inc. Receding horizon based adaptive control having means for minimizing operating costs
JP2611049B2 (ja) * 1991-02-06 1997-05-21 富士通株式会社 追従制御装置の整定監視方式
JP2647291B2 (ja) * 1991-10-16 1997-08-27 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 記録装置のヘッドを高速に位置決めする方法
US5402400A (en) * 1992-09-04 1995-03-28 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for eliminating external disturbances in a disk drive device
KR100269169B1 (ko) * 1995-08-25 2000-10-16 윤종용 하드 디스크 드라이브에서의 스큐 최적화 방법
JPH10254550A (ja) * 1997-03-12 1998-09-25 Yaskawa Electric Corp 位置制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01133272A (ja) * 1987-11-18 1989-05-25 Mitsubishi Electric Corp 磁気デイスク装置
JPH0438777A (ja) * 1990-06-02 1992-02-07 Fujitsu Ltd ヘッド位置決め制御装置
JPH0757414A (ja) * 1993-08-19 1995-03-03 Hitachi Ltd 情報記録再生装置の位置決め装置
JPH11120722A (ja) * 1997-10-09 1999-04-30 Nec Corp 磁気ディスク装置
JPH11195278A (ja) * 1997-12-26 1999-07-21 Nec Corp 磁気ヘッド位置決め制御器

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