KR100640647B1 - Method for track following according to the characteristics which locations of disk and types of heads have and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 트랙추종 제어장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of a conventional track following controller.
도 2는 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브의 구성을 보여준다.2 shows a configuration of a hard disk drive to which the present invention is applied.
도 3은 하드 디스크 드라이브를 제어할 수 있는 전기 시스템을 보여준다. 3 shows an electrical system capable of controlling a hard disk drive.
도 4는 본 발명에 따른 트랙추종 제어장치의 블럭도이다.4 is a block diagram of a track tracking control device according to the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 트랙추종 제어장치의 블럭도이다.5 is a block diagram of a track following control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 트랙추종 제어방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of a track tracking control method according to the present invention.
도 7은 도 6의 루프이득 및 비례상수에 대한 측정과정과 저장과정에 대한 상세 흐름도이다.FIG. 7 is a detailed flowchart illustrating a measurement process and a storage process of the loop gain and the proportional constant of FIG. 6.
도 8은 도 6의 루프이득 및 비례상수에 대한 적용과정과 제어상수의 설정과정에 대한 상세 흐름도이다.FIG. 8 is a detailed flowchart illustrating an application process for a loop gain and a proportional constant and a process for setting a control constant of FIG. 6.
본 발명은 하드 디스크 구동장치의 서보제어계에 관한 것으로, 특히, 하드디 스크 드라이브 내에서 위치별 특성을 고려한 트랙추종 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo control system of a hard disk drive device, and more particularly, to a track tracking control method considering a positional characteristic in a hard disk drive and a device therefor.
하드 디스크 드라이브는 대량의 데이터를 안정되게 저장할 수 있을 뿐만 아니라 고속으로 데이터를 액세스(access)할 수 있다는 장점을 가지고 있다. Hard disk drives have the advantage of being able to reliably store large amounts of data and to access data at high speeds.
하드 디스크는 보통 복수개의 디스크와 복수개의 헤드로 이루어지며 헤드가 다른경우 다른 기구적 특성을 가진다. 또한, 동일 헤드를 사용하는 경우에도 동일 디스크상에서 내주 부분(ID: Inner Diameter zone)나 외주 부분(OD: Outer Diameter zone)의 위치에 따라 기구적으로 다른 특성을 나타낸다. 이러한 상이한 기구적 특성들은 주로 포지션 에러 신호(PES, Position Error Signal)의 비반복적 런아웃(NRRO: Non Repeatable Run Out)특성으로 나타나게 된다. 또한, 이러한 비반복적인 런아웃 특성은 트랙추종 제어기 설계시 큰 제한 조건으로 작용하게 되어 드라이브의 트랙추종 제어의 성능을 저하시키는 요인이 된다. 이러한 비반복적 런아웃의 요인으로는 디스크의 외주 부분에서 발생하는 디스크 모드 공진에 의한 비반복적인 런아웃 성분이나 헤드 짐벌 어셀블리(HGA: Head Gimbal Assembly)의 진동이 가지는 고주파 공진에 의한 비반복적 런아웃, 디스크 회전에 의해 발생하는 불규칙한 바람에 의한 비반복적 런아웃 등이 있다. Hard disks usually consist of a plurality of disks and a plurality of heads and have different mechanical characteristics when the heads are different. In addition, even when the same head is used, mechanically different characteristics are shown depending on the position of an inner diameter zone (ID) or an outer diameter zone (OD) on the same disk. These different mechanical characteristics are mainly represented by non-repetitive run out (NRRO) characteristics of the position error signal (PES). In addition, such a non-repetitive runout characteristic acts as a big limitation condition when designing a track following controller, which causes a deterioration of the performance of the track following control of the drive. Such non-repetitive runouts include non-repetitive runout components caused by disc mode resonance occurring at the outer circumference of the disc, and non-repetitive runout caused by high frequency resonance of head gimbal assembly (HGA). Non-repetitive runouts caused by irregular winds generated by rotation.
종래의 트랙추종 제어방법 및 그 장치는 동일한 제어기만을 사용하거나, 여기에 별도의 비반복적 런아웃 보상기를 추가하여 특정 비반복적 런라웃을 보상한다. Conventional track tracking control methods and apparatus use only the same controller, or add a separate non-repetitive runout compensator to compensate for a particular non-repetitive runout.
도 1은 종래의 트랙추종 제어장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of a conventional track following controller.
트랙 추종 제어기(100)는 추정기(130)로부터 헤드의 실제 위치, 실제 속도, 실제 가속도에 대한 정보를 입력받아 헤드의 움직임을 제어하는 제어신호를 출력한다. 루프 이득부(LOOP GAIN, 110)는 트랙 추종 제어기(100)의 제어신호에 루프이득을 승산하여 제어신호의 대역폭을 소정의 기준 서보 대역폭으로 변화하여 헤드 디스크 어셈블리(HDA, 120)로 전송한다. 헤드 디스크 어셈블리(120)는 루프 이득부(100)로부터 기준 서보 대역폭을 갖는 제어신호를 수신받고, 이 제어신호에 따라 보이스 코일 모터를 동작시켜 헤드의 움직임을 조절한다.The
도 1에서와 같이 종래의 트랙추종 제어장치는 탐색위치에 상관없이 동일한 트랙추종 제어기만을 사용하므로, 트랙추종 제어기가 탐색위치에 따라 다른 특성을 가지도록 설정을 변경할 수 없다.As shown in FIG. 1, since the conventional track tracking controller uses only the same track tracking controller regardless of the search position, the track tracking controller cannot change the setting to have different characteristics according to the search position.
그러나, 종래의 트랙추종 제어방법 및 그 장치에 의하면 드라이브 내의 위치별로 다양하게 나타나는 비반복적 런아웃을 특정 보상기로 완전하게 보상하기에는 한계가 있고, 그 구현 및 적용 방법이 매우 복잡해지며, 탐색위치에 상관없이 트랙추종 제어기가 동일한 특성을 가지므로, 다양한 기구적 특성에 따라 달라지는 트랙추종 제어상의 마진을 일정 수준 이상으로 확보하기 어려운 문제점이 있다. However, according to the conventional track tracking control method and apparatus there is a limit to completely compensate for the non-repetitive runout that appears in each position in the drive with a specific compensator, its implementation and application method is very complicated, regardless of the search position Since the track tracking controller has the same characteristics, there is a problem that it is difficult to secure a margin on the track tracking control that varies depending on various mechanical characteristics.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 드라이브의 탐색위치별 또는 헤드 종류별로 트랙추종 제어기 및 추정기를 설정함으로써, 기구적 특성에 따른 비반복적 런아웃을 보상하고, 트랙추종 제어상의 마진을 일정 수준 이상으로 확보하여 드라이브의 성능을 향상시킬 수 있는 위치별 특성을 고려한 트랙추종 제어방법을 제 공하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to set up a track tracking controller and estimator for each search position or head type of the drive to compensate for the non-repetitive runout according to the mechanical characteristics, to secure a margin in the track tracking control to a certain level or more To provide a track tracking control method that considers the characteristics of each location to improve the performance of the drive.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 위치별 특성을 고려한 트랙추종 제어방법이 적용된 트랙추종 제어장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a track following control apparatus to which a track following control method is applied in consideration of the characteristics of each position.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하드디스크 드라이브의 트랙추종 제어방법에 있어서, 상기 하드디스크 드라이브의 탐색위치별로 루프이득 및 서보 대역폭 비례상수를 측정하고 저장하는 단계, 상기 하드디스크 드라이브의 특정위치에 대한 트랙추종 명령이 입력되면, 상기 특정위치에 대응하는 루프이득, 서보 대역폭 비례상수를 검색하는 단계 및 상기 검색된 루프이득을 상기 트랙추종 제어기에서 출력된 제어신호에 적용하여 제1신호를 생성하고, 상기 제1신호에 상기 검색된 비례상수를 적용하여 제2신호를 생성하여 상기 제2신호를 헤드 디스크 어셈블리(HDA)로 전송하는 단계를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the present invention is a track tracking control method of a hard disk drive, the step of measuring and storing the loop gain and servo bandwidth proportional constant for each search position of the hard disk drive, When a track tracking command for a specific position is input, searching for a loop gain and a servo bandwidth proportional constant corresponding to the specific position, and applying the searched loop gain to a control signal output from the track tracking controller, applies a first signal. Generating a second signal by applying the found proportional constant to the first signal and transmitting the second signal to the head disk assembly (HDA).
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하드 디스크 드라이브에 있어서, 상기 트랙추종 제어신호를 생성하여 전송하는 트랙추종 제어기, 상기 트랙추종 제어기에 특정 위치의 트랙추종 명령이 입력되면, 특정 위치에 대응하는 설정값으로 상기 트랙추종 제어기를 설정하는 초기화부, 상기 드라이브의 위치마다 다른 상기 트랙추종 제어기의 트랙추종 제어신호 서보 대역폭을 소정의 기준 서보 대역폭으로 변환하여 제1신호를 생성하는 루프이득 승산부, 상기 루프이득 승산부에서 생성된 제1신호의 서보 대역폭을 상기 초기화된 트랙추종 제어기의 서보 대역폭으로 변환하여 제2신호를 생성하는 비례상수 승산부 및 상기 비례상수 승산부에서 생성된 제2신호를 수신하여 상기 제2신호에 따라 헤드를 이동시키는 헤드 디스크 어셈블리를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides a track tracking controller for generating and transmitting the track tracking control signal in a hard disk drive, and when a track tracking command of a specific position is input to the track tracking controller, An initialization unit for setting the track tracking controller to a corresponding set value, and a loop gain multiplication for generating a first signal by converting a track tracking control signal servo bandwidth of the track tracking controller that is different for each position of the drive into a predetermined reference servo bandwidth A proportional constant multiplier for converting the servo bandwidth of the first signal generated by the loop gain multiplier to the servo bandwidth of the initialized track tracking controller to generate a second signal, and a second generated by the proportional constant multiplier A head disk assembly which receives a signal and moves the head according to the second signal do.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 2는 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브(200)의 구성을 보여준다.2 shows a configuration of a
드라이브(200)는 스핀들 모터(210)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 자기 디스크(220)를 포함하고 있다. 드라이브(200)는 디스크(220) 표면에 인접되게 위치한 헤드(230)를 또한 포함하고 있다.The
헤드(230)는 각각의 디스크(220)의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 회전하는 디스크(220)에서 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 전형적으로 헤드(230)는 각 디스크(220)의 표면에 결합되어 있다. 비록 단일의 헤드(230)로 도시되어 설명되어 있지만, 이는 디스크(220)를 자화시키기 위한 기록용 헤드와 디스크(220)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 헤드로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 읽기용 헤드는 자기 저항(MR : Magneto-Resistive) 소자로부터 구성되어 진다.The
헤드(230)는 슬라이더(231)에 통합되어 질 수 있다. 슬라이더(231)는 헤드(230)와 디스크(220) 표면 사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 슬라이더(231)는 헤드 짐벌 어셈블리(232)에 결합되어 있다. 헤드 짐벌 어셈블리(232)는 보이스 코일(241)을 갖는 엑츄에이터 암(240)에 부착되어 있다. 보이스 코일(241)은 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor, 242)를 특정하는 마그네틱 어셈블리(250)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(241)에 공급되는 전류는 베어링 어셈블리(260)에 대하여 엑츄에이터 암(240)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 엑츄에이터 암(240)의 회전은 디스크(220) 표면을 가로질러 헤드(230)를 이동시킬 것이다.
정보는 전형적으로 디스크(220)의 환상 트랙 내에 저장된다. 각 트랙(270)은 일반적으로 복수의 섹터를 포함하고 있다. 각 섹터는 데이터 필드(data field)와 식별 필드(identification field)를 포함하고 있다. 식별 필드는 섹터 및 트랙(실린더)을 식별하는 그레이 코드(Gray code)로 구성되어 있다. 헤드(230)는 다른 트랙에 있는 정보를 읽거나 기록하기 위하여 디스크(220) 표면을 가로질러 이동된다.The information is typically stored in an annular track of the
도 3은 하드 디스크 드라이브(200)를 제어할 수 있는 전기 시스템(300)을 보여준다. 시스템(300)은 리드/라이트(R/W) 채널 회로(320) 및 프리-앰프 회로(330)에 의하여 헤드(230)에 결합된 콘트롤러(310)를 포함하고 있다. 콘트롤러(310)는 디지털 신호 프로세서(DSP : Digital Signal Processor), 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러 등이 된다. 콘트롤러(310)는 디스크(220)로부터 읽거나 또는 디스크(220)에 정보를 기록하기 위하여 읽기/쓰기 채널(320)로 제어신호를 공급한다. 정보는 전형적으로 R/W 채널(320)로부터 호스트 인터페이스 회로(340)로 전송된다. 호스트 인터페이스 회로(340)는 퍼스널 컴퓨터와 같은 시스템에 인터페이스하기 위하여 디스크 드라이브를 허용하는 버퍼 메모리 및 제어 회로를 포함하고 있다. 콘트롤러(310)는 보이스 코일(241)에 구동 전류를 공급하는 VCM 구동 회로(350)에 또한 결합되어 있다. 콘트롤러(310)는 VCM의 여기 및 헤드(230)의 움직임을 제어하기 위하여 구동 회로(350)로 제어신호를 공급한다. 3 shows an
콘트롤러(310)는 읽기 전용 메모리(ROM : Read Only Memory) 또는 플레쉬 메 모리 소자(360)와 같은 비휘발성 메모리 및 랜덤 액세스 메모리(RAM : Random Access Memory) 소자(370)에 결합되어 있다. 메모리 소자(50, 52)는 소프트웨어 루틴을 실행시키기 위하여, 콘트롤러(310)에 의하여 사용되어지는 명령어 및 데이터를 포함하고 있다. 소프트웨어 루틴의 하나로서 한 트랙에서 다른 트랙으로 헤드(230)를 이동시키는 시크 루틴이 있다. 시크 루틴은 헤드(230)를 정확한 트랙으로 이동시키는 것을 보증하기 위한 서보 제어 루틴을 포함하고 있다. 일 실시 예로서, 메모리 소자(ROM, 360)는 헤드의 가속도, 속도 및 위치 궤적 방정식들을 포함하고 있으며, 구동개시 시에 메모리 소자(RAM, 370)에 이러한 방정식들이 저장된다.The
도 4는 본 발명에 따른 트랙추종 제어장치의 블럭도이다.4 is a block diagram of a track tracking control device according to the present invention.
트랙 추종 제어기(400)는 추정기(440)로부터 헤드의 실제 위치, 실제 속도, 실제 가속도에 대한 정보를 입력받아 헤드의 움직임을 제어하는 제어신호를 출력한다. K1, K2(401, 402)는 트랙추종 제어기의 설정값들이다. 이 설정값들은 트랙추종 제어기 자체적으로 또는 외부의 다른 제어수단에 의해 트랙 위치마다 또는 헤드 위치마다 다른 값을 가지게 할 수 있다. 가산기들(403, 404)은 추정기(440)로부터 수신받은 헤드의 실제 위치, 실제 속도, 실제 가속도에 대한 정보를 이용하여 제어신호를 생성한다. 종래의 트랙추종 제어기는 이들 설정값이 고정된 값이었으나, 본 발명은 이러한 설정값을 탐색위치에 따라 다르게 설정할 수 있어, 실제로 탐색위치에 알맞는 트랙추종 제어기를 각각 구비한 효과를 얻을 수 있다.The
이때, 탐색위치란, 소정의 트랙단위로 구성되는 존(Zone)의 위치 또는 복수의 디스크상에서 데이터의 리드/라이트를 수행하는 복수의 헤드(head) 위치 중 어 느 하나에 해당하는 위치를 의미한다.In this case, the search position means a position corresponding to any one of a position of a zone constituted by a predetermined track unit or a plurality of head positions for reading / writing data on a plurality of discs. .
루프 이득 승산부(LOOP GAIN, 450)는 트랙 추종 제어기(400)의 제어신호에 루프이득을 승산하여 제어신호의 대역폭을 소정의 기준 서보 대역폭으로 변화하여 변환된 제어신호 즉, 제1신호를 비례 상수 승산부(Kbw, 460)로 전송한다. 이때, 루프이득은 각각 주파수 특성이 다른 서보신호가 동일한 주파수에서 주파수-이득 곡선의 0 이득에 도달하도록 하는 대역통과 이득값을 구하고 이 이득값과 서보신호 본래의 대역통과 이득값의 비율을 구해 정할 수 있다. 또한, 이 루프이득은 특정 주파수의 입력 신호에 대한 시스템의 응답 신호의 크기 비율을 측정하여 구할 수 있다. The
비례상수 승산부(460)는 루프 이득 승산부(450)의 제1신호를 수신받아 제1신호의 서보대역폭을 탐색하고자 하는 트랙 또는 탐색하고자 하는 위치의 헤드에 대응하는 서보 대역폭으로 변환하여 제2신호를 생성하고 이를 헤드 디스크 어셈블리(HDA, 470)으로 전송한다. 이때, 서보 대역폭 비례상수는 각 탐색위치에 대응하는 트랙추종 제어기의 서보대역폭과 루프이득 측정에 의해 정해지는 기준 서보대역폭과의 비율을 구해 정할 수 있다. The proportional
헤드 디스크 어셈블리(HDA, Head Disk Assembly, 470)는 비례상수 승산부(460)로부터 제2신호를 수신받고, 이 제2신호에 따라 보이스 코일 모터를 동작시켜 헤드의 움직임을 조절한다. 헤드 디스크 어셈블리(470)는 액추에이터와 보이스코일 모터, 헤드 등을 구비한다.The head disk assembly (HDA) 470 receives a second signal from the proportional
추정기(440)는 제어상수가 가변인 추정기로서, 헤드 디스크 어셈블리(HDA, Head Disk Assembly)의 위치 에러 신호(Position Error Signal)로부터 공지된 상태 방정식을 이용하여 헤드의 실제 위치, 실제 속도 및 실제 가속도를 결정할 수 있다. 이때, 위치는 헤드 바로 밑 트랙의 그레이 코드를 읽어냄으로써 결정될 수 있다. L1, L2, L3는 추정기의 제어상수들(441, 442, 443)이다. 종래의 추정기는 이들 제어상수가 고정된 값이었으나, 본 발명은 이러한 제어상수를 탐색위치에 따라 다르게 설정할 수 있어, 실제로 탐색위치에 알맞는 추정기를 각각 구비한 효과를 얻을 수 있다.The
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 트랙추종 제어장치의 블럭도이다.5 is a block diagram of a track following control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5의 트랙 추종 제어기(500)는 제어상수를 가변으로 할 수 있는 트랙추종 제어기로서, 특정 위치에 대한 트랙 추종 명령을 받으면 초기화부(550)를 활성화시키고, 트랙추종을 위한 제어신호를 생성하여 루프이득 승산부(510)로 전송한다. The
루프이득 승산부(510)는 제어신호에 루프이득을 승산하여 제어신호의 서보대역폭을 기준 서보대역폭으로 변환하여 제1신호를 생성하고, 이를 비례상수 승산부(520)로 전송한다.The
비례상수 승산부(520)는 서보 대역폭 비례상수를 제어신호에 승산하여 특정 탐색위치에 적합한 트랙추종 제어기의 서보 대역폭으로 변환하여 제2신호를 생성하고, 이를 헤드 디스크 어셈블리(HDA, Head Disk Assembly, 530)로 전송한다. The proportional
헤드 디스크 어셈블리는(530)는 비례상수 승산부(520)로부터 제2신호를 수신받고, 이 제2신호에 따라 보이스 코일 모터를 동작시켜 헤드의 움직임을 조절한다. 헤드 디스크 어셈블리(530)는 액추에이터와 보이스코일 모터, 헤드 등을 구비한다.The
추정기(540)는 제어상수를 가변으로 할 수 있는 추정기로서, 헤드 디스크 어셈블리(530)의 위치 에러 신호(Position Error Signal)로부터 공지된 상태 방정식을 이용하여 헤드의 실제 위치, 실제 속도 및 실제 가속도를 결정할 수 있다. 추정기(540)는 이와 같은 헤드의 실제 위치, 실제 속도 및 실제 가속도 정보를 트랙추종 제어기(500)에 전송하여 피드백(feed-back)이 되게 한다.The
초기화부(550)는 트랙추종 제어기(500)에 특정 위치에 대한 트랙추종 명령이 입력되면, 트랙추종 제어기(500) 및 추정기(540)의 제어상수를 특정 위치의 트랙추종에 적합한 제어상수로 설정한다. 이때, 제어상수는 도 4의 K1, K2, L1, L2, L3를 가리킨다. 이때, 특정 위치의 트랙추종에 적합한 제어상수는 미리 드라이브의 테스트 공정에서 탐색위치마다 실험적 또는 통계적으로 결정되어야 한다. 즉, 디스크의 내주(ID: Inner Diameter) 영역에서 탐색오류가 가장적은 트랙추종 제어기(500) 및 추정기(540)의 제어상수는 디스크의 외주(OD: Outer Diameter) 영역에서 탐색오류가 가장 적은 제어상수와 다를수 있다. The
그러므로, 헤드가 디스크의 내주 영역에서 외주 영역으로 탐색하는 경우, 초기화부(550)는 내주 영역에 적합한 제어상수를 트랙추종 제어기(500) 및 추정기(540)에 설정하고, 다음, 외주 영역에 적합한 제어상수를 트랙추종 제어기(500) 및 추정기(540)에 설정한다.Therefore, when the head searches from the inner circumferential region to the outer circumferential region of the disk, the
도 6은 본 발명에 따른 트랙추종 제어방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of a track tracking control method according to the present invention.
먼저, 드라이브 내의 위치마다 서보신호의 루프이득 및 서보 대역폭 비례상수를 측정한다(600 과정). 이때, 드라이브 내의 위치란, 소정의 트랙단위로 구성되 는 존(Zone)의 위치나 복수의 디스크상에서 데이터의 리드/라이트를 수행하는 복수의 헤드의 위치 중 어느 하나에 해당하는 위치를 의미한다. 이 과정은 드라이브 내에서 각각의 탐색위치마다 달라지는 서보 대역폭을 기준 서보대역폭으로 표준화하고 각각의 탐색위치마다 다른 트랙추종 제어기(500)의 서보 대역폭으로 변환하기 위한 준비 과정이다.First, the loop gain and the servo bandwidth proportional constant of the servo signal are measured for each position in the drive (step 600). At this time, the position in the drive means a position corresponding to either the position of a zone constituted by a predetermined track unit or the position of a plurality of heads for reading / writing data on a plurality of discs. This process is a preparation process for standardizing the servo bandwidth that is different for each search position in the drive to the reference servo bandwidth and converting the servo bandwidth of the
다음, 위치별 루프이득 및 서보대역폭 비례상수를 저장한다(610 과정). 이 과정은 600과정에서 측정된 루프이득 및 비례상수를 디스크의 시스템 실린더에 저장하는 과정이다. 또한, 이 과정에서 트랙추종 제어기 및 추정기의 설정값이 시스템 실린더에 저장될 수 있다. 이때, 트랙 추종 제어기 및 추정기의 설정값은 공정 단계에서 탐색위치마다 탐색 오류가 최소가 되도록 실험적 또는 통계적으로 결정된다.Next, the loop gain for each position and the servo bandwidth proportional constant are stored (step 610). This process is to store the loop gain and proportional constant measured at 600 in the system cylinder of the disk. Also, in this process, the set values of the track tracking controller and the estimator may be stored in the system cylinder. At this time, the set values of the track following controller and the estimator are determined experimentally or statistically so that the search error is minimized for each search position in the process step.
다음, 특정위치의 트랙추종 명령에 따른 루프이득 및 서보대역폭 비례상수를 검색하고 이를 제어신호에 적용한다(620 과정). 이 과정은 드라이브 내에서 각각의 탐색위치마다 달라지는 서보 대역폭을 기준 서보대역폭으로 표준화하고 각각의 탐색위치마다 다른 트랙추종 제어기(500)의 서보 대역폭으로 변환하는 과정이다. 이때, 루프이득을 제어신호에 적용하면, 제어신호는 제1신호로 변환되고, 서보대역폭 비례상수를 제어신호에 적용하면, 제1신호는 제2신호로 변환된다.Next, the loop gain and the servo bandwidth proportionality constant according to the track tracking command of the specific position are searched and applied to the control signal (step 620). This process is a process of standardizing the servo bandwidth that is different for each search position in the drive to the reference servo bandwidth and converting the servo bandwidth of the
마지막으로, 트랙추종 제어기(500) 및 추정기(540)를 특정위치의 트랙추종에 맞게 설정한다(630 과정). 이 과정은 트랙추종 제어기(500) 및 추정기(540)의 제어상수를 특정위치에서 탐색오류가 가장 적은 제어상수로 설정하는 과정이다.Finally, the
도 7은 도 6의 루프이득 및 비례상수 측정과정(600)과 저장과정(610)에 대한 상세 흐름도이다.FIG. 7 is a detailed flowchart of the loop gain and proportional
도 7을 참조하면, 먼저, 디스크 상의 위치마다 서보신호의 루프이득을 측정한다(700 과정). 이 과정은 디스크상의 탐색위치마다 달라지는 서보대역폭을 기준 서보대역폭으로 표준화하기 위한 준비과정이다. 이때, 디스크상의 탐색위치란, 소정의 트랙단위로 구성되는 존(Zone)의 위치나 복수의 디스크상에서 데이터의 리드/라이트를 수행하는 복수의 헤드의 위치 중 어느 하나에 해당하는 위치를 의미한다. 이 과정은 특정 주파수의 입력신호에 대한 시스템의 응답 신호의 크기 비율을 측정하는 방식으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 7, first, a loop gain of a servo signal is measured for each position on a disk (step 700). This process is a preparation process for standardizing the servo bandwidth, which varies with each search position on the disc, to the reference servo bandwidth. In this case, the search position on the disc means a position corresponding to either a position of a zone configured by a predetermined track unit or a position of a plurality of heads for reading / writing data on a plurality of discs. This process may be performed by measuring the ratio of the magnitude of the response signal of the system to the input signal of a specific frequency.
다음, 헤드(Head)의 종류마다 서보신호의 루프이득을 측정한다(710 과정). 이 과정은 드라이브에 복수개로 사용되는 각각의 헤드마다 달라지는 서보대역폭을 기준 서보대역폭으로 표준화하기 위한 준비과정이다.Next, the loop gain of the servo signal is measured for each type of head (step 710). This process prepares for standardizing the servo bandwidth that is different for each head used in the drive as the reference servo bandwidth.
다음, 각각의 위치별 트랙추종 제어기의 서보 대역폭을 기준 서보대역폭으로 나누어 서보대역폭 비례상수를 연산한다(720 과정). 본 발명은 탐색위치나 헤드의 종류마다 트랙추종 제어기를 달리하여 탐색오류를 최소화하기 위한 것으로, 트랙추종 제어기는 각각의 탐색위치마다 적절한 서보대역폭을 가질 수 있다. 따라서, 이 과정은 기준 서보 대역폭을 탐색위치에 적절한 서보대역폭으로 변환하기 위한 준비과정이다.Next, a servo bandwidth proportional constant is calculated by dividing the servo bandwidth of the track tracking controller for each position by the reference servo bandwidth (step 720). The present invention is to minimize the search error by varying the track tracking controller for each search position or head type, and the track tracking controller may have an appropriate servo bandwidth for each search position. Therefore, this process is a preparation process for converting the reference servo bandwidth into an appropriate servo bandwidth for the search position.
다음, 측정된 루프이득, 서보대역폭 비례상수를 디스크의 시스템 실린더에 저장한다(730 과정). 이 과정은 드라이브의 구동시에 시스템 실린더에서 루프이득, 서보대역폭 비례상수를 읽어 메모리에 로딩되도록 하기 위한 준비과정이다.Next, the measured loop gain and the servo bandwidth proportional constant are stored in the system cylinder of the disk (step 730). This process prepares the loop gain and servo bandwidth proportional constants from the system cylinder to be loaded into memory when the drive is driven.
마지막으로, 트랙추종 제어기의 위치별 설정값, 추정기의 위치별 설정값을 디스크의 시스템 실린더에 저장한다(740 과정). 이때의 설정값이란, 트랙추종 제어기에서 드라이브 위치별로 미리 정해진 위치 제어 이득값, 속도 제어 이득값과 추정기에서 드라이브 위치별로 미리 정해진 위치 이득값, 속도 이득값, 가속도 이득값으로 제어상수를 의미한다. 이 과정은 드라이브의 구동시에 시스템 실린더에서 트랙추종 제어기의 위치별 제어상수, 추정기의 위치별 제어상수를 읽어서 메모리에 로딩되도록 하기 위한 준비과정이다.Finally, the position-specific setting value of the track tracking controller and the position-specific setting value of the estimator are stored in the system cylinder of the disk (step 740). The set value at this time means a control constant with a position control gain value, a speed control gain value predetermined for each drive position in the track following controller, and a position gain value, speed gain value, and acceleration gain value predetermined for each drive position in the estimator. This process prepares the system cylinder to read the control constant for each position of the track tracking controller and the control constant for each position of the estimator and load it into the memory.
도 8은 도 6의 루프이득 및 비례상수에 대한 적용과정(620)과 제어상수의 설정과정(630)에 대한 상세 흐름도이다.FIG. 8 is a detailed flowchart illustrating an
도 8을 참조하면, 먼저, 위치별 루프이득값, 위치별 서보대역폭 비례상수, 위치별 트랙추종 제어기 설정값, 위치별 추정기 설정값을 메모리에 로딩한다(800 과정). 이 과정은 도 7의 730-740 과정에서 시스템 실린더에 저장된 정보를 드라이브에 내장된 메모리에 읽어들이는 과정이다.Referring to FIG. 8, first, a loop gain value for each position, a servo bandwidth proportional constant for each position, a track tracking controller setting value for each position, and an estimator setting value for each position are loaded into a memory (operation 800). This process is to read the information stored in the system cylinder in the memory built in the drive in the process 730-740 of FIG.
다음, 특정위치에 대한 트랙추종 명령이 입력되었는지 판단한다(810 과정). 이때, 트랙추종 명령이 입력되지 않았으면 본 절차를 끝마친다. 이때, 특정위치에 대한 트랙추종 명령이 입력었으면 다음 과정으로 진행한다.Next, it is determined whether a track tracking command for a specific position is input (step 810). At this time, if the track following command is not input, the procedure is completed. At this time, if a track following command for a specific position is input, the process proceeds to the next step.
다음, 위치별 루프이득값, 위치별 서보대역폭 비례상수, 위치별 트랙추종 제어기 설정값, 위치별 추정기 설정값을 메모리에서 검색한다(820 과정). 이 과정은 초기화부(550)에 의해 수행될 수 있다.Next, a loop gain value for each position, a servo bandwidth proportional constant for each position, a track tracking controller setting value for each position, and an estimator setting value for each position are retrieved from the memory (step 820). This process may be performed by the
다음, 검색된 위치별 트랙추종 제어기 설정값, 위치별 추정기 설정값으로 트랙추종 제어기 및 추정기를 설정한다(830 과정). 이 과정은 초기화부(550)가 메모리에서 검색한 제어상수값으로 트랙추종 제어기 및 추정기를 설정하는 방식으로 이루어질 수 있다. 이때, 초기화부에 의한 트랙추종 제어기 및 추정기의 설정은 탐색위치에 적합하도록 트랙추종 제어기 및 추정기를 초기화하는 과정이다.Next, the track tracking controller and the estimator are set to the searched track tracking controller setting value and the location estimator setting value (step 830). This process may be performed by the
마지막으로, 검색된 위치별 루프이득값, 위치별 서보대역폭 비례상수를 트랙추종 제어신호에 적용한다(840 과정). 이 과정은 루프이득 승산부(450, 510)와 비례상수 승산부(460, 520)에 의해 수행될 수 있다. 이때, 트랙추종 제어기에서 출력된 제어신호는 각 탐색위치별로 서로 다른 서보대역폭을 가지게 되는데, 이 대역폭을 기준 서보대역폭으로 변환하는 과정이 루프이득을 제어신호에 승산하는 과정이다. 또한, 이렇게 기준 서보대역폭으로 표준화된 제어신호는 830과정에서 탐색오류가 최소화되도록 설정된 트랙추종 제어기 및 추정기에 적합한 서보대역폭으로 변환되어야 하는데, 이 과정이 서보대역폭 비례상수를 제어신호에 승산하는 과정이다. 이때, 루프이득을 제어신호에 적용하면, 제어신호는 제1신호로 변환되고, 서보대역폭 비례상수를 제어신호에 적용하면, 제1신호는 제2신호로 변환된다.Finally, the searched loop gain value for each position and the servo bandwidth proportional constant for each position are applied to the track following control signal (step 840). This process may be performed by the
840 과정을 거치면, 제어신호가 탐색위치에서 탐색오류가 최소화도록 설정된 트랙추종 제어기 및 추정기에 적합한 서보대역폭으로 변환되어, 드라이브의 위치별 특성을 고려한 트랙추종 제어가 가능해진다. In
바람직하게는, 위치별 특성을 고려한 트랙추종 제어장치에 바이어스 보상기, 온도에 따른 토크 변화 보상기를 구비할 수 있다.Preferably, a track compensator in consideration of positional characteristics may include a bias compensator and a torque change compensator according to temperature.
바람직하게는, 위치별 특성을 고려한 트랙추종 제어장치에 트랙추종 제어기 및 추정기를 최적화시키는 초기화부를 구비할 수 있다.Preferably, the track tracking controller may be provided with an initialization unit for optimizing the track tracking controller and the estimator.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made therefrom. However, such modifications should be considered to be within the technical protection scope of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 하드디스크 드라이브의 탐색위치마다 또는 헤드 종류마다 트랙추종 제어기 및 추정기를 다르게 설정하고, 해당 탐색위치에 대한 서보대역폭을 상기 트랙추종 제어기의 서보대역폭으로 변환하여 트랙추종을 제어함으로써, 기구적 특성에 따른 비반복적 런아웃을 보상하고, 다양한 기구적 특성에 따라 달라지는 트랙추종 제어상의 마진을 일정 수준 이상으로 확보하며, 드라이브의 전체적인 성능을 향상시키는데 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the track tracking controller and the estimator are set differently for each search position or head type of the hard disk drive, and the track tracking is performed by converting the servo bandwidth of the search position into the servo bandwidth of the track tracking controller. By controlling this, it is effective to compensate for non-repetitive runout according to the mechanical characteristics, to secure a track tracking control margin that varies depending on various mechanical characteristics to a certain level or more, and to improve the overall performance of the drive.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050056073A KR100640647B1 (en) | 2005-06-28 | 2005-06-28 | Method for track following according to the characteristics which locations of disk and types of heads have and apparatus thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020050056073A KR100640647B1 (en) | 2005-06-28 | 2005-06-28 | Method for track following according to the characteristics which locations of disk and types of heads have and apparatus thereof |
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KR100640647B1 true KR100640647B1 (en) | 2006-11-01 |
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ID=37621311
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KR1020050056073A KR100640647B1 (en) | 2005-06-28 | 2005-06-28 | Method for track following according to the characteristics which locations of disk and types of heads have and apparatus thereof |
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KR (1) | KR100640647B1 (en) |
Citations (1)
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JP2002025078A (en) | 2000-06-30 | 2002-01-25 | Fujitsu Ltd | Memory device, tracking control method and tracking controller |
-
2005
- 2005-06-28 KR KR1020050056073A patent/KR100640647B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002025078A (en) | 2000-06-30 | 2002-01-25 | Fujitsu Ltd | Memory device, tracking control method and tracking controller |
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