KR20010031318A - 반복 가능한 런 아웃 에러 보상 방법 - Google Patents

반복 가능한 런 아웃 에러 보상 방법 Download PDF

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Abstract

디스크 드라이브(100)에서 반복 가능 런 아웃 에러를 보상하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 보상(228)은 디스크 부분에 대한 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스뿐 아니라 드라이브(100)에서 서보 루프(232)에 대한 전달 함수 값을 결정함으로써 형성된다. 반복 가능 런 아웃 값은 시간 영역 보상 값(228)을 형성하기 위하여 인버스 변환되는 보상 값을 형성하도록 각각의 열전달 함수 값에 의해 나누어진다. 이들 시간 영역 보상 값(228)은 반복 가능 런 아웃 에러를 보상하기 위하여 서보 루프(232)에 주입된다.

Description

반복 가능한 런 아웃 에러 보상 방법 {COMPENSATION FOR REPEATABLE RUN-OUT ERROR}
디스크 드라이브는 디스크상에 형성된 동심원 트랙을 따라 정보를 판독 및 기입한다. 디스크상 특정 트랙에 배치시키기 위하여, 디스크 드라이브는 일반적으로 디스크상에 내장된 서보 필드를 사용한다. 이들 내장된 필드는 특정 트랙상에 헤드를 배치시키기 위하여 서보 시스템에 의해 사용된다. 서보 필드는 디스크 드라이브가 제조된후 위치를 결정하기 위하여 디스크 드라이브에 의해 간단히 판독될때 디스크위에 기입된다.
이상적으로, 트랙의 중심을 추종하는 헤드는 디스크 둘레의 원형 경로를 따라 이동한다. 그러나, 두가지 형태의 에러는 헤드가 이런 이상적인 경로를 따르지 못하게 한다. 제 1 형태의 에러는 서보 필드의 형성동안 발생하는 기입 에러이다. 기입 에러는 서보 필드를 형성하기 위하여 사용된 기입 헤드가 디스크상에서 공기 역학적 비행, 및 헤드를 지지하기 위하여 사용된 짐벌의 진동에 따른 기입 헤드상에 예측할수없는 압력으로 인해 완전히 원형 경로를 따르지 못하기 때문에 발생한다. 이들 기입 에러로 인해, 서보 기입 헤드에 의해 추종되는 경로를 완전히 따르는 헤드는 원형 경로를 따르지 못할 것이다.
원형 경로를 방지하는 제 2 형태의 에러는 트랙 추종 에러로서 알려졌다. 트랙 추종 에러는 헤드가 서보 필드에 의해 형성된 경로를 따르도록 시도될때 발생한다. 트랙 추종 에러는 기입 에러를 형성하는 동일한 공기역학 및 진동 효과에 의해 유발될수있다. 게다가, 트랙 추종 에러는 서보 시스템이 서보 필드에 의해 형성된 경로에서 고주파 변화에 충분히 빨리 응답할수없기 때문에 발생할 수 있다.
기입 에러는 그것들이 트랙을 따라 헤드가 통과하는 각각의 시간에서 동일 에러를 유발하기 때문에 반복되는 런 아웃(run-out) 에러라 불린다. 트랙 밀도가 증가할때, 이들 반복되는 런 아웃 에러는 트랙 피치를 제한한다. 특히, 서보 필드에 의해 형성된 이상적인 트랙 경로 및 실제 트랙 경로 사이의 진동은 외부 트랙 경로와 간섭하는 내부 트랙 경로를 발생시킬수있다. 이것은 제 1 기입 에러가 내부 트랙의 이상적인 원형 경로의 외측에 헤드가 있도록 하고 제 2 기입 에러가 외부 트랙의 이상적인 원형 경로 내측에 헤드가 있도록 할때 특히 민감하다. 트랙 피치상 제한을 피하기 위하여, 시스템은 반복 가능한 런 아웃 에러에 대해 보상이 요구된다.
본 발명은 이들 및 다른 문제를 처리하고, 종래 기술 이상의 다른 장점을 제공한다.
본 발명은 디스크 드라이브에서 서보 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 서보 시스템에서 에러 보상에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 디스크 드라이브의 평면도.
도 2는 이상적인 트랙 및 실현된 기입 트랙을 도시하는 디스크 부분의 평면도.
도 3은 종래 기술 서보 루프의 블록도.
도 4는 본 발명의 서보 루프의 블록도.
도 5는 본 발명의 비반복 실시예를 도시하는 흐름도.
도 6은 본 발명의 반복 실시예를 도시하는 흐름도.
도 7은 본 발명하에서 얻어진 주파수 영역 보상 값의 그래프.
도 8은 본 발명의 보상되지 않은 서보 시스템 및 보상된 서보 시스템에 대한 반복되는 런 아웃 에러의 그래프.
디스크 드라이브에서 반복 가능한 런 아웃 에러 보상 방법 및 장치가 개시된다. 상기 보상 방법은 디스크 일부에 대한 일련의 반복되는 런 아웃 값뿐 아니라 드라이브에서 서보 루프에 대한 전달 함수 값을 결정함으로써 형성된다. 반복되는 런 아웃 값은 시간 영역 보상 값을 형성하기 위하여 인버스 변환되는 보상 값을 형성하도록 각각의 전달 함수 값에 의해 나누어진다. 이들 시간 영역 보상 값은 반복되는 런 아웃 에러에 대한 보상을 위하여 서보 루프에 제공된다.
도 1은 베이스 플레이트(102) 및 상부 커버(104)(상부 커버(104)의 섹션은 간략화를 위하여 제거된다)를 가지는 하우징을 포함한다. 디스크 드라이브(100)는 스핀들 모터(도시되지 않음)상에 장착된 디스크 팩(106)을 더 포함한다. 디스크 팩(106)은 중심축에 대하여 공통으로 회전하기 위하여 장착된 다수의 개별 디스크를 포함한다. 각각의 디스크 표면은 디스크 표면과 통신하기 위해 디스크 드라이브(100)에 장착된 관련 헤드 짐벌 어셈블리(HGA)(112)를 가진다. 각각의 HGA(112)는 하나 이상의 판독 및 기입 헤드를 운반하는 짐벌 및 슬라이더를 포함한다. 각각의 HGA(112)는 작동기 어셈블리(122)의 설치물로서 일반적으로 알려진 트랙 액세싱 아암(120)에 차례로 부착된 서스펜션(118)에 의해 지지된다.
작동기 어셈블리(122)는 내부 회로(128)내의 서보 제어 회로에 의해 제어되는 음성 코일 모터(124)에 의해 샤프트(126)에 대하여 회전된다. HGA(112)는 디스크 내부 직경(132) 및 디스크 외부 직경(134) 사이 아치형 경로(130)에서 이동한다. 헤드가 적당하게 배치될때, 내부 회로(128)내의 기입 회로는 디스크상에 저장하기 위해 데이터를 인코드하고 상기 정보를 디스크에 기입하는 HGA(112)의 헤드에 인코드된 신호를 보낸다. 다른 시간때에, HGA(112)의 판독 헤드는 디스크로부터 저장된 정보를 판독하고 수신된 데이터 신호를 생성하기 위하여 내부 회로(128)내의 검출기 회로 및 디코더 회로에 복구된 신호를 제공한다.
도 2는 이상적인 원형 트랙(200) 및 실제 트랙(202)을 도시하는 디스크의 섹션(198)의 평면도이다. 섹션(198)은 서보 필드(204 및 206) 같은 다수의 방사상으로 연장하는 서보 필드를 포함한다. 서보 필드는 디스크 섹션(198)을 따라 실제 트랙(202) 위치를 식별하는 서보 정보를 포함한다.
원형 트랙(200)으로부터 떨어진 임의의 헤드의 위치 변화는 위치 에러로서 고려된다. 원형 트랙(200)을 따르지 않는 트랙(202) 부분은 기입 반복 가능 런 아웃 위치 에러를 형성한다. 위치 에러는 만약 동일한 에러가 각각의 시간에 발생하면 헤드가 디스크상 특정 원주 위치를 통과하는 반복 가능 런 아웃 에러로서 고려된다. 트랙(202)은 각각의 시간 헤드가 트랙(202)을 형성하는 서보 필드를 추종하기 때문에 반복 가능 런 아웃 에러를 형성하고, 이상적인 트랙(200)과 관련하여 동일한 위치 에러를 형성한다.
본 발명하에서, 트랙(202)에 기입하거나 판독을 시도하는 헤드는 트랙(202)을 추종하지 않는 대신 완전히 원형 트랙(200)에 근접하에 추종할 것이다. 이것은 트랙(202)의 불규칙한 모양으로부터 발생하는 반복 가능 런 아웃 에러를 서보 시스템이 트랙킹하지 않도록 하는 보상 신호를 사용하여 달성된다.
도 3은 종래 기술의 서보 루프(208)의 블록 다이어그램이다. 서보 루프는 ″K″의 이득을 가지는 서보 제어기(210) 및 ″P″의 이득을 가지는 디스크 드라이브(212)를 포함한다. 서보 제어기(210)는 도 1의 내부 회로(128)내의 서보 제어 회로이다. 디스크 드라이브(212)는 작동기 어셈블리(122), 음성 코일 모터(124), 트랙 액세싱 아암(120), 서스펜션(118), 및 헤드 짐벌 어셈블리(112)와 도 1의 모든 것을 포함한다.
서보 제어기(210)는 디스크 드라이브(212)의 음성 코일 모터를 구동하는 제어 전류(214)를 형성한다. 응답하여, 디스크 드라이브(212)는 헤드 운동(216)을 형성한다. 도 3에서, 기입 에러(dw)는 비록 기입 에러가 헤드 운동(216)에 내재적으로 나타나지만 각각의 입력 신호(218)로서 표현된다. 헤드 운동(216)로부터 기입 에러(218)의 분리는 본 발명의 보다 나은 이해를 제공한다. 게다가, 서보 시스템의 노이즈는 분리되고 헤드 운동에 부가되는 노이즈(220)로서 나타난다. 헤드 운동(216), 기입 에러(218) 및 노이즈(220)의 합은 헤드 서보 측정 신호(222)를 유발한다. 서보 측정 신호(222)는 헤드에 대한 목표된 위치를 바탕으로 내부 회로(128)에 의해 생성된 기준 신호(224)로부터 감산된다. 기준 신호(224)로부터 헤드 측정값(222)을 감산하는 것은 서보 제어기(210)에 입력되는 위치 에러 신호(226)를 형성한다.
도 3의 서보 루프는 다음과 같이 계산되는 밀폐된 루프 응답을 가진다:
방정식 1
여기서 ″y″는 헤드 운동(216)이고, ″P″는 디스크 드라이브(212)의 이득이고, ″K″는 서보 제어기(210)의 이득이고, ″r″은 기준 신호(224)이고, ″n″은 노이즈 신호(220)이고, ″d″는 기입 에러이다.
방정식 1로부터, 종래 기술의 서보 루프 헤드가 기입 에러에 응답하여 이동한다는 것이 확실하다. 이런 운동은 이상적으로 원형 트랙 경로의 외측에 헤드가 배치되기 때문에 바람직하지 않다. 게다가, 전달 함수(PK/(1+PK))가 주파수에 의존하기 때문에, 전달 함수는 어떤 주파수에서 피킹(peaking)을 겪는다. 이런 피킹은 그것이 어떤 주파수에서 기입 에러를 증폭하기 때문에 보다 큰 위치 에러를 유발시킨다.
도 3의 폐쇄된 루프 응답의 다른 기술은 다음과 같다:
방정식 2
여기서 PES는 도 3의 PES 신호(226)이다. 방정식 2를 사용하여, dw의 평가는 기준 신호(224) 및 노이즈 신호(220)를 무시하고 반복 가능 런 아웃 에러에 의해 유발된 위치 에러 신호(226) 부분을 사용함으로써 형성될수있다. 이것은 다음 식을 유발한다:
방정식 3
여기서 R은 위치 에러 신호(226)의 반복 가능 런 아웃 부분이다.
기입 에러에 의해 형성된 원하지 않는 헤드 운동을 평가하기 위하여, 본 발명은 종래 기술의 서보 루프에 보상 신호를 가산한다. 이런 부가된 신호는 도 4에 도시된 본 발명의 서보 루프(232)에 도시된다. 도 4에서, 도 3과 공통적인 엘리먼트는 동일한 숫자이다. 서보 루프에 부가된 보상 신호는 보상 회로(229)에 의해 형성된 보상 신호(228)이다. 도 4에서, 보상 신호(228)는 기입 에러(218) 및 헤드 운동(216)의 합산후 삽입된다. 그러나, 당업자는 보상 신호가 서보 루프내의 다른 위치에서 가산될수있다는 것을 인식할 것이다.
보상 신호(228)의 가산으로, 서보 루프(232)의 폐쇄된 루프 응답은 다음과 같이 표현된다:
방정식 4
여기서 dc는 보상 신호(228)이다. 방정식 4로부터, 만약 보상 신호가 기입 에러의 음과 같다면, 기입 에러(dw)의 효과가 보상 신호(dc)에 의해 제거될 것이라는 것이 분명하다.
방정식 3 및 4를 사용하여, 기입 에러(dw)의 효과를 제거하기 위하여 필요한 보상 신호(dc)의 평가는 다음과 같다:
방정식 5
여기서 R은 위치 에러 측정의 반복 가능 런 아웃 성분이다.
주파수 측면에서, 방정식 5는 다음과 같이 기술될 수 있다:
방정식 6
본 발명의 서보 루프에 주입된 보상 신호는 시간 영역 신호이다. 바람직하게, 이런 시간 영역 신호는 주파수 영역 보상 신호를 형성하기 위하여 방정식 6에 도시된 주파수 영역 관계를 사용하고 결과적인 주파수 영역 보상 신호를 시간 영역 보상 신호로 변화하여 결정된다. 시간 영역 보상 신호를 결정하기 위한 본 발명의 방법은 도 5에 도시된다.
상기 방법은 상태(250)에서 시작하고 상태(252)로 진행한다. 여기서 서보 시스템의 전달 함수는 선택된 주파수에서 측정된다. 상태(252)에서 측정된 전달 함수는 1/(1+PK)(jw)이다. 이 전달 함수는 프랭클린, 파울 ＆ 워크맨(Franklin, Paul ＆ Workman)에 의한 ″이산 시간 제어″에 기술된 공지된 기술을 사용하여 측정될수있다. 필수적으로, 이들 기술은 서보 시스템에 혼란을 제공하고 서보 시스템내의 결과적인 신호를 측정한다. 주입된 신호 대 측정된 신호의 비율은 전달 함수를 제공한다.
상태(252)에서 측정된 전달 함수는 선택된 주파수에서만 측정된다. 선택된 주파수는 스핀들 주파수의 정수배 고조파이다. 전달 함수가 스핀들 주파수의 정수 고조파에서서 측정되는 이유는 위치 에러 측정중 반복 가능 런 아웃 성분이 스핀들 주파수의 정수 고조파인 주파수 성분만을 가지기 때문이다. 이것은 반복 가능 런 아웃 에러가 서보 필드에서만 측정되고, 서보 필드가 디스크 주변에 똑같이 간격지기 때문에 발생한다.
따라서, 반복 가능 런 아웃 신호에서 나타나는 가장 낮은 주파수는 스핀들 주파수 그 자체와 같고, 가장 높은 주파수는 트랙을 따라 서보 필드의 수의 2배 스핀들 주파수와 같다.
당업자는, 전달 함수만이 스핀들 주파수 및 디스크상 서보 필드 수 곱하기 스핀들 주파수의 2배 사이의 스핀들 주파수의 정수 고조파인 주파수에 대하여 측정될 필요가 있다는 것을 인식할 것이다. 이런 상부 주파수는 나이퀴스트 주파수라 불린다.
일단 전달 함수가 선택된 주파수에서 측정되면, 상기 방법은 반복 가능 런 아웃 값의 시간 영역 주파수가 트랙에 대하여 결정되는 상태에서 계속된다. 반복 가능 런 아웃 값은 다수의 회전(V)에 걸쳐 트랙을 반복적으로 추종하고 모든 회전에 걸쳐 각각의 서보 필드에서 얻어진 위치 에러 신호를 평균화함으로써 계산될수있다. 이것은 다음 방정식으로 표현된다:
방정식 7
여기서 R(K)는 시간 영역 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스이고, V는 회전수이고, N은 트랙을 따라 서보 필드 수이고, PES[K + (i-1)N]는 각각의 ith회전에서 kth서보 필드에서 형성된 위치 에러 신호이다.
따라서, 각각의 회전에서, 위치 에러 신호 또는 각각의 서보 필드가 기록된다. 특정 서보 필드에 대해 기록된 위치 에러 신호는 함께 합산되고 회전수 만큼 분할된다. 이것은 각각의 서보 필드에 대하여 하나의 반복 가능 런 아웃 에러를 포함하는 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스를 유발하는 각각의 서보 필드에 대하여 반복된다. 이런 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스는 R(K)에 의해 표현된다.
상태(254) 이후, 상기 방법은 상태(256)으로 진행하고, 상태(254)에서 형성된 시간 영역 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스는 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값(R(jw))의 시퀀스로 변환된다. 바람직하게, 반복 가능 런 아웃 값의 시간 영역 시퀀스는 빠른 퓨리어 변환(FFT)을 사용하여 변환된다. 이것은 스핀들 주파수 및 서보 필드 수 곱하기 스핀들 주파수의 2배 사이에서 스핀들 주파수의 각각의 정수 고조파에 대한 값을 포함하는 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스를 유발한다.
상태(258)에서, 각각의 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값은 각각의 주파수에서 서보 루프 변환 함수의 값에 의해 분할된다. 이것은 주파수 영역 보상 값의 시퀀스를 제공한다. 예를들어, 스핀들 주파수와 연관된 반복 가능 런 아웃 값은 스핀들 주파수에서 보상 값을 형성하기 위하여 스핀들 주파수에서 전달 함수의 값으로 나누어진다. 유사하게, 2배의 스핀들 주파수에서 반복 가능 런 아웃 값은 2배의 스핀들 주파수, 및 기타 등등에서 보상 값을 형성하기 위하여 두배의 스핀들 주파수에서 전달 함수의 값에 의해 나누어진다. 이런 과정은 다음 방정식에 의해 기술된다:
방정식 8
여기서, fs는 스핀들 주파수이고, m은 고조파 정수이고, N은 원주 트랙 주변 서보 버스트 필드 수이다.
일단 자푸수 영역 보상 값이 상태(258)에서 형성되었다면, 상기 방법은 상태(260)에서 계속되고, 주파수 영역 보상 값의 인버스 변환은 각각의 서보 필드에 대한 하나의 보상 값을 가지는 시간 영역 보상 값의 시퀀스를 형성하기 위하여 취해진다. 바람직하게, 이런 인버스 변환은 인버스 빠른 퓨리어 변환이다.
상태(262)에서, 보상 값의 시간 영역 시퀀스는 보상 신호로서 서보 루프에 삽입되고, 상기 방법은 상태(264)에서 끝난다.
서보 시스템의 전달 함수를 측정하는 단계를 제외하고, 도 5에 기술된 방법은 디스크상 각각의 트랙에 대하여 반복된다. 서보 시스템의 전달 함수는 일단 상기 방법에 대하여 약간 측정되거나 내부 트랙, 중간 트랙 및 외부 트랙에서 측정될수있다. 만약 일 이상의 전달 함수가 측정되면, 현재 시험되는 트랙과 가장 인접한 트랙과 관련된 전달 함수가 트랙에 대한 보상 값의 계산시 사용된다. 게다가, 분리된 전달 함수는 각각의 헤드에 대하여 측정될수있다.
도 5의 방법을 통하여 형성된 보상 값의 품질은 상태(254)의 반복 가능 런 아웃 값을 결정하기 위하여 사용된 회전 수에 따른다. 회전 수가 증가할때, 반복 가능 런 아웃 값의 정밀도가 개선된다. 그러나, 각각의 회전은 디스크 드라이브를 만들기 위하여 요구된 시간을 증가시켜서 가능하다면 최소화되어야 한다. 바람직하게, 회전 수는 5 또는 그 이하의 트랙당 회전을 유지하여야 한다.
보다 작은 수의 회전을 수용하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 반복 과정을 사용한다. 상기 반복 과정은 도 6에 도시된다. 도 6의 방법은 상태(280)에서 시작아혀 상태(282)로 진행하고 여기서 전달 함수는 스핀들 주파수 및 서보 필드 수 곱하기 스핀들 주파수의 2배 사이 이산 고조파 주파수에서 측정된다.
반복 가능 런 아웃 값의 시간 영역 시퀀스는 방벙식 7을 사용하여 상태(284)에서 결정된다. 바람직하게 반복 가능 런 아웃 값을 결정하기 위하여 사용된 회전 수는 5이다.
상태(286)에서, 반복 가능 런 아웃 값은 반복 가능 런 아웃 값에 대한 제한값과 비교되고 만약 반복 가능 런 아웃 값이 제한 값 이하이면, 상기 과정은 상태(288)에서 끝난다.
만약 시간 영역 반복 가능 런 아웃 값이 디스크 드라이브에 대하여 목표된 제한 값 이상이면, 상기 값들은 상태(290)에서 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스로 변환된다. 바람직하게, 상기 변환은 스핀들 주파수 및 서보 필드 수 곱하기 스핀들 주파수의 2배 사이 스핀들 주파수의 정수 고조파로 구성된 이산 주파수 세트에 대한 반복 가능 런 아웃 값을 유발한다.
상태(292)에서, 각각의 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값은 상기 방정식 8을 사용하여 각각의 런 아웃 값의 주파수에서 전달 함수의 값에 의해 나누어진다. 이들 나눔은 주파수 영역 현재 반복 보상 값의 시퀀스를 형성한다. 따라서, 스핀들 주파수와 연관된 반복 가능 런 아웃 값은 스핀들 주파수에서 현재 반복 보상 값을 형성하기위하여 스핀들 주파수에서 전달 함수의 값에 의해 나누어진다. 유사하게, 4배의 스핀들 주파수에서 반복 가능 런 아웃 값은 4배의 스핀들 주파수에서 현재 반복 보상 값을 형성하기 위하여 4배의 스핀들 주파수에서 전달 함수의 값에 의해 나누어진다.
상태(294)에서, 주파수 영역 현재 반복 보상 값의 인버스 변환은 시간 영역 현재 반복 보상 값을 형성하기 위하여 취하여 진다. 바람직하게, 이런 인버스 변환은 각각의 서보 필드에 대한 한가지 보상을 유발하는 인버스 빠른 퓨리어 변환이다.
상태(295)에서, 각각의 현재 반복 보상 값은 증가 값의 시퀀스를 형성하기 위하여 적용된 이득 파라미터에 의해 곱셈된다. 증가 값은 서보 루프에 의해 현재 사용된 보상 값으로 이루어질 변화를 나타낸다. 이들 현재 보상 값은 다음 반복시 서보 루프에 의해 사용될 대체 보상 값의 시퀀스를 형성하기 위하여 증가 값에 부가된다. 도 6의 반복을 통한 제 1 통과중에, 각각의 서보 필드에서 현재 보상 값은 영이다.
상태(296)에서 논의된 적용된 이득 파라미터는 영 및 1 사이의 값을 가진다. 이것은 유도된 보상 값의 일부가 서보 루프에 의해 사용된 보상 값을 조절하기 위하여 사용되는 것을 의미한다. 이것은 서보 루프 보상 값이 상태(286)내에서 설정된 제한값내의 반복 가능 런 아웃 값을 제공하는 값에 도달할때까지 제어된 방식으로 증가하게 한다.
상태(298)에서, 상태(296)에서 형성된 새로운 보상 값은 보상 신호로서 서보 루프에 제공되고 제어는 상태(284)로 리턴된다. 단계(284, 286, 290, 292, 294, 296 및 298)는 반복 가능 런 아웃 값이 상태(286)에 의해 설정된 제한값내에 있도록 하는 값에 도달할때까지 보상 값이 성장하도록 반복된다.
도 7은 본 발명을 사용하여 형성된 주파수 함수로서 보상 값의 그래프이다. 보상 값의 크기는 수직 축(320)상에서 마이크로인치로 도시되고 보상 값의 주파수는 수평 축(322)상에서 헤르쯔로 도시된다. 스핀들 주파수의 각각의 고조파에서 개방 원에 의해 표현된 보상 값이 있다.
도 8은 본 발명의 보상 신호를 가지는 및 가지지 않는 반복 가능 런 아웃 에러의 그래프를 제공한다. 도 8에서, 반복 가능 런 아웃 에러의 크기는 수직 축(340)상에서 마이크로인치로 도시되고 시간은 수평축(342)상에 도시된다. 도 8의 그래프(344)는 본 발명의 보상 신호를 사용하지 않는 서보 시스템의 반복 가능 런 아웃 에러를 도시한다. 그래프(346)는 본 발명의 보상 신호를 사용하는 서보 시스템에 대한 반복 가능 런 아웃 에러를 도시한다.
요약하여, 디스크 드라이브에서 반복 가능 런 아웃 에러를 보상하는 방법은 디스크 드라이브에서 서보 루프에 대한 전달 함수를 결정하는 상태(252) 및 디스크 드라이브 일부에 대한 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스를 결정하는 상태(254, 246)를 포함한다. 보상 값의 시퀀스를 형성하기 위하여 각각의 전달 함수에 의해 각각의 반복 가능 런 아웃 값을 나누는 상태(258)를 포함한다. 상태(260)에서, 인버스 변환은 시간 영역 보상 값의 시퀀스를 형성하기 위하여 보상 값의 시퀀스에 제공되고 상태(262)에서, 시간 영역 보상 값의 주파수는 서보 루프에 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 보상된 반복 가능 런 아웃 값은 상태(298)에서 보상 값의 개량된 보상 값 시퀀스를 주입한후 상태(284, 290)에서 결정된다. 만약 보상된 반복 가능 런 아웃 값이 상태(286)의 허용할수있는 반복 가능 런 아웃 제한 값을 초과하면, 개량된 보상 값은 상태(292, 294, 296 및 298)에서 대체된다. 단계(292)에서, 보상된 반복 가능 런 아웃 값은 현재 반복 보상 값을 형성하기 위하여 각각의 전달 함수에 의해 나누어진다. 인버스 변환은 상태(294)에서 시간 영역 현재 반복 보상 값을 형성하기 위하여 현재 반복 보상 값에 제공된다. 이들 시간 영역 현재 반복 보상 값은 상태(298)에서 개량된 보상 보상 값을 대체하는 대체 보상 값을 형성하기 위하여 상태(296)에서 개량된 보상 값과 산술적으로 결합된다.
본 발명의 디스크 드라이브에서, 서보 루프는 서보 제어기(210), 작동기(122), 헤드(112) 및 헤드에 배치된 센서를 포함한다. 본 발명의 서보 루프는 보상 신호(228)에 제공하기 위한 보상 회로(229)를 포함하고, 여기서 보상 신호는 상태(254)에서 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스를 결정하고, 상태(256)에서 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스를 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스로 변환하고 상태(258)에서 서보 루프의 각각의 전달 함수 값에 의해 각각의 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값을 나누기 위한 보상 회로(229)를 포함한다. 이것은 보상 신호(228)를 형성하기 위하여 사용된 초기 시간 영역 보상 값을 형성하도록 상태(260)에서 인버스 변환된 주파수 영역 보상 값의 시퀀스를 형성한다.
비록 본 발명의 다수의 특성 및 장점이 본 발명의 다양한 실시예의 구조 및 기능과 함께 상기 설명에서 기술되었지만, 상기 실시예는 단지 도시적이고 변화는 첨부된 청구범위에 표현된 바의 넓은 의미에 의해 지시된 전체 범위까지 본 발명의 원리내에서 구조 및 장치 측면에서 이루어진다. 예를들어, 특정 엘리먼트는 서보 시스템에 대한 특정 응용에 의존하여 변화하고 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고 동일한 기능성을 유지한다. 게다가, 비록 여기에 기술된 바람직한 실시예가 디스크 드라이브에 대한 서보 루프에 관한 것이지만, 당업자는 본 발명의 기술이 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 다른 시스템에 적용될수있다는 것을 인식할 것이다.

Claims (10)

  1. 디스크 드라이브에서 반복 가능 런 아웃 에러에 대한 보상 방법에 있어서,
    (a) 디스크 드라이브에서 서보 루프에 대한 전달 함수 값을 결정하는 단계;
    (b) 디스크 부분에 대한 반복 가능 런 아웃 값 시퀀스를 결정하는 단계;
    (c) 보상 값의 시퀀스를 형성하기 위하여 각각의 전달 함수에 의해 각각의 반복 가능 런 아웃 값을 나누는 단계;
    (d) 시간 영역 보상 값을 형성하기 위하여 보상 값의 시퀀스에 대한 인버스 변환을 수행하는 단계; 및
    (e) 시간 영역 보상 값의 시퀀스를 서보 루프에 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전달 함수는 선택된 주파수에서 주파수 영역 전달 함수의 값을 결정함으로써 주파수 영역 전달 함수로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스는 이산 시간 영역 반복 가능 런 아웃 값에 대한 변환을 수행함으로써 형성된 이산 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 각각의 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값은 다른 주파수와 연관되고 각각의 주파수는 각각의 보상 값을 형성하기 위하여 각각의 반복 가능 런 아웃 값으로 나누어진 전달 함수 값과 관련된 주파수와 매칭하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 각각의 주파수는 디스크 드라이브내의 스핀들 모터 회전 주파수의 고조파 주파수인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 각각의 주파수는 스핀들 모터 회전 주파수 및 디스크 주변 서보 필드 수 곱하기 스핀들 모터 회전 주파수 2배 사이의 스핀들 모터 회전 주파수의 고조파 주파수의 서브세트를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    (f) 개량된 보상 값을 형성하기 위하여 적용된 이득 파라미터에 의해 시간 영역 보상 값을 곱셈하는 단계; 및
    (g) 단계(e)에서 서보 루프에 시간 영역 보상 값 대신 개량된 보상 값을 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    (h) 개량된 보상 값을 주입한후 보상된 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스를 결정하는 단계; 및
    (i) 만약 보상된 반복 가능 런 아웃 값이 허용할수있는 반복 가능 런 아웃의 제한 값을 초과하면,
    (1) 현재 반복 보상 값의 시퀀스를 형성하기 위하여 각각의 전달 함수 값에 의해 보상된 반복 런 아웃 값을 나누는 단계,
    (2) 시간 영역 현재 반복 보상 값의 시퀀스를 형성하기 위하여 현재 반복 보상 값에 인버스 변환을 수행하는 단계,
    (3) 대체 보상 값을 형성하기 위하여 개량된 보상 값과 시간 영역 현재 반복 보상 값의 시퀀스를 산술적으로 결합하는 단계, 및
    (4) 대체 보상 값으로 개량된 보상 값을 대체하는 단계를 통하여 서보 루프에 주입되는 개량된 보상 값을 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 산술적으로 결합하는 단계(i)(3)는 증가된 값을 형성하기 위하여 적용된 이득 파라미터에 의해 시간 영역 현재 반복 보상 값을 곱셈하고, 각각 개량된 보상 값에 증가된 값을 가산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 디스크상에 헤드를 배치하기 위한 서보 루프를 가지는 디스크 드라이브에 있어서,
    수신된 위치 에러 신호에 응답하여 서보 제어 신호를 생성하는 서보 제어기;
    서보 제어 신호에 응답하여 헤드를 이동시킬 수 있는 서보 제어기에 결합된 작동기;
    디스크상에 배치된 서보 정보를 감지할수있고, 이에 따라 서보 신호를 형성하는 헤드에 배치된 센서를 포함하는데, 상기 서보 신호는 위치 에러 신호를 형성하기 위하여 기준 신호와 결합되고; 및
    초기 시간 영역 보상 값으로 구성된 초기 보상 신호를 서보 루프에 주입하기 위한 보상 회로를 포함하고, 상기 보상 회로는 초기 시간 영역 보상 값을 저장하는 저장 장치를 포함하고, 상기 초기 시간 영역 보상 값은,
    반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스를 결정하고,
    반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스를 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값의 시퀀스로 변환하고,
    주파수 영역 보상 값의 시퀀스를 형성하기 위하여 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값의 각각의 주파수에서 서보 루프 전달 함수의 각각의 값에 의해 각각의 주파수 영역 반복 가능 런 아웃 값을 나누고,
    주파수 영역 보상 값의 시퀀스를 초기 시간 영역 보상 값으로 인버스 변환함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
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