JP2003272328A - Disk storage device and head positioning control method - Google Patents
Disk storage device and head positioning control methodInfo
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- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】外乱フィードフォワード制御系を含むヘッド位
置決め制御システムにおいて、外乱の変動に適応できる
ようにして、ヘッド位置決め精度を向上させることが可
能なディスク記憶装置を提供することにある。
【解決手段】外乱フィードフォワード(FF)制御系を
含むヘッド位置決め制御システムを有するディスクドラ
イブが開示されている。当該システム(CPU70)
は、加速度センサ9により外乱の加速度を観測し、当該
外乱による位置決め精度の劣化を補償するための外乱F
F制御機能を実現する。この外乱FF制御機能とは分離
して、当該システムは、外乱及び位置誤差に基づいて、
外乱FF制御系の伝達特性を更新するためのパラメータ
同定機能を有する。
(57) [Problem] To provide a disk storage device capable of improving head positioning accuracy in a head positioning control system including a disturbance feedforward control system by adapting to fluctuations in disturbance. is there. A disk drive having a head positioning control system including a disturbance feed-forward (FF) control system is disclosed. The system (CPU 70)
Is a disturbance F for observing the acceleration of the disturbance with the acceleration sensor 9 and compensating for the deterioration of the positioning accuracy due to the disturbance.
Implement the F control function. Separately from this disturbance FF control function, the system is based on disturbance and position error.
It has a parameter identification function for updating the transfer characteristics of the disturbance FF control system.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にはディス
ク記憶装置の分野に関し、特に、ヘッド位置決め制御シ
ステムに関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to the field of disk storage devices, and more particularly to head positioning control systems.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ハードディスクドライブを代表と
するディスク記憶装置(以下ディスクドライブ)では、
データ記録媒体であるディスク上の目標位置(アクセス
対象のトラック)に、ヘッド(磁気ヘッド)を位置決め
するためのヘッド位置決め制御システムが設けられてい
る。ヘッドは、ディスク上にデータのリード/ライト動
作を実行する。2. Description of the Related Art Conventionally, in a disk storage device represented by a hard disk drive (hereinafter referred to as a disk drive),
A head positioning control system for positioning a head (magnetic head) at a target position (track to be accessed) on a disk which is a data recording medium is provided. The head performs a data read / write operation on the disk.
【0003】ヘッド位置決め制御システムは、CPUを
コントローラとするフィードバック制御系により、ヘッ
ドを搭載しているアクチュエータのボイスコイルモータ
(VCM)を制御して、目標位置に対するヘッドの追従
制御を実行している。このようなシステムにおいて、ド
ライブに印加される外部の振動や衝撃(以下外乱と呼
ぶ)の影響を抑制するための外乱フィードフォワード制
御系が設けられた方式が開発又は提案されている。A head positioning control system controls a voice coil motor (VCM) of an actuator in which a head is mounted by a feedback control system using a CPU as a controller to execute head follow-up control with respect to a target position. . In such a system, a method has been developed or proposed in which a disturbance feedforward control system is provided to suppress the influence of external vibration or shock (hereinafter referred to as disturbance) applied to the drive.
【0004】外乱フィードフォワード制御系は、ドライ
ブに設けられた加速度センサにより検知(観測)された
外乱の加速度値に基づいて、当該外乱の影響を抑制する
ための補償値を算出する。この外乱フィードフォワード
制御系により、ヘッドの追従制御時に、外乱により発生
する変動分を吸収することが可能となる。The disturbance feedforward control system calculates a compensation value for suppressing the influence of the disturbance based on the acceleration value of the disturbance detected (observed) by the acceleration sensor provided in the drive. With this disturbance feedforward control system, it is possible to absorb fluctuations caused by disturbance during head follow-up control.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】外乱フィードフォワー
ド制御系を含むヘッド位置決め制御システムであれば、
ディスクドライブの駆動中に印加される外乱に対する補
償機能を実現できるため、ヘッド位置決め精度の向上を
図ることができる。If a head positioning control system including a disturbance feedforward control system is used,
Since the compensating function for the disturbance applied during the drive of the disk drive can be realized, the head positioning accuracy can be improved.
【0006】ところで、外乱フィードフォワード制御系
の性能は、設定される伝達特性(F)の設定に依存す
る。通常では、当該伝達特性Fは、外乱の加速度変動特
性(伝達特性K)、外乱による位置変動特性(伝達特性
W)、制御対象(伝達特性P)であるVCMを含むアク
チュエータの特性(剛性、共振、減衰率)などにより決
定される。更に、実際上のディスクドライブでは、ドラ
イブ製品毎の機械的なばらつき、加速度センサの取り付
け角度、ヘッド位置決め位置の相対角度、外乱の加振外
力の方向、経年変化などがあるため、前記の各要素にお
ける伝達関数(K,W,P)は変化する。The performance of the disturbance feedforward control system depends on the setting of the transfer characteristic (F) to be set. Usually, the transfer characteristic F is the acceleration fluctuation characteristic of the disturbance (transfer characteristic K), the position fluctuation characteristic due to the disturbance (transfer characteristic W), the characteristic of the actuator including the VCM which is the control target (transfer characteristic P) (stiffness, resonance). , Attenuation rate) etc. Furthermore, in an actual disk drive, there are mechanical variations for each drive product, the mounting angle of the acceleration sensor, the relative angle of the head positioning position, the direction of the external force for exciting the disturbance, and the secular change. The transfer function (K, W, P) at changes.
【0007】しかしながら、一般的には、ディスクドラ
イブの製造工程時に、外乱フィードフォワード制御系の
伝達特性Fは、固定的に設定されて、製品出荷後に更新
されることはない。このため、実際上でのディスクドラ
イブの使用時には、製品個体毎の機械的なばらつきや環
境変化により、外乱に対するヘッド位置決め精度の効果
が大きく変動する可能性がある。However, generally, during the manufacturing process of the disk drive, the transfer characteristic F of the disturbance feedforward control system is fixedly set and is not updated after the product is shipped. Therefore, when the disk drive is actually used, there is a possibility that the effect of the head positioning accuracy with respect to the disturbance may greatly vary due to mechanical variations and environmental changes among individual products.
【0008】そこで、本発明の目的は、使用時の環境変
化や、製品毎の機械的なばらつきに適応するように外乱
フィードフォワード制御系の伝達特性を決定できるよう
にして、外乱に対するヘッド位置決め精度の向上を安定
的に確保することが可能なディスク記憶装置を提供する
ことにある。Therefore, an object of the present invention is to make it possible to determine the transfer characteristics of the disturbance feedforward control system so as to adapt to environmental changes during use and mechanical variations among products, so that head positioning accuracy with respect to disturbance can be improved. It is to provide a disk storage device capable of stably ensuring the improvement of
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の観点は、フィー
ドバック制御系による追従制御と、外乱フィードフォワ
ード制御系による外乱補償とを実行するヘッド位置決め
制御システムを使用するディスク記憶装置(ディスクド
ライブ)に関する。当該システムは、ディスク記憶装置
の使用時に、観測する外乱に適応して、外乱フィードフ
ォワード制御系の伝達特性を更新するためのパラメータ
同定機能を含む。SUMMARY OF THE INVENTION An aspect of the present invention relates to a disk storage device (disk drive) using a head positioning control system for executing follow-up control by a feedback control system and disturbance compensation by a disturbance feedforward control system. . The system includes a parameter identification function for updating the transfer characteristic of the disturbance feedforward control system in accordance with the disturbance to be observed when the disk storage device is used.
【0010】本発明の観点に従ったディスク記憶装置
は、データ記録媒体であるディスク上の目標位置にヘッ
ドを位置決め制御するためのヘッド位置決め制御システ
ムを有するディスク記憶装置において、当該ヘッド位置
決め制御システムは、ヘッドの現在位置と前記目標位置
との位置誤差に基づいて、前記ヘッドを移動させるアク
チュエータ機構を制御対象として位置決め制御を実行す
る追従制御手段と、外部から印加される振動または衝撃
に相当する外乱を検知する外乱検知手段と、追従制御手
段の制御動作に与える前記外乱による影響を抑制するた
めのフィードフォワード制御を実行するフィードフォワ
ード制御手段と、外乱検知手段により検知された外乱特
性値と前記位置誤差とに基づいて、前記フィードフォワ
ード制御手段の伝達特性を決定するパラメータ同定処理
を実行するパラメータ同定手段とを備えたものである。A disk storage device according to an aspect of the present invention is a disk storage device having a head positioning control system for positioning a head at a target position on a disk which is a data recording medium. A tracking control means for performing positioning control with an actuator mechanism for moving the head as a control target based on a positional error between the current position of the head and the target position; and a disturbance corresponding to vibration or impact applied from the outside. Disturbance detection means, feedforward control means for executing feedforward control for suppressing the influence of the disturbance on the control operation of the tracking control means, disturbance characteristic value detected by the disturbance detection means, and the position The transmission of the feedforward control means based on the error It is obtained by a parameter identification means for performing the parameter identification processing of determining sex.
【0011】このような構成のヘッド位置決め制御シス
テムであれば、ディスクドライブの使用時に、観測した
外乱に適応する外乱フィードフォワード制御系の伝達特
性を決定するためのパラメータを同定する処理を実行す
る。換言すれば、外乱フィードフォワード制御系の制御
実行モードとは分離して、パラメータ同定モードを実行
できる。従って、ディスクドライブの製品出荷後に、使
用時の環境変化や、製品毎の機械的なばらつきに適応す
るように、外乱フィードフォワード制御系の伝達特性を
更新することが可能となる。従って、実際の使用環境下
において、外乱に対するヘッド位置決め精度の向上を安
定的に確保することができる。With the head positioning control system having such a configuration, when the disk drive is used, the process for identifying the parameter for determining the transfer characteristic of the disturbance feedforward control system adapted to the observed disturbance is executed. In other words, the parameter identification mode can be executed separately from the control execution mode of the disturbance feedforward control system. Therefore, after shipping the disk drive product, it is possible to update the transfer characteristic of the disturbance feedforward control system so as to adapt to environmental changes during use and mechanical variations between products. Therefore, in the actual use environment, it is possible to stably ensure the improvement of the head positioning accuracy against the disturbance.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】(ディスクドライブの構成)本実施形態の
ディスクドライブは、図1に示すように、データ記録媒
体であるディスク1と、スピンドルモータ(SPM)2
と、データのリード/ライト動作を実行するヘッド3
と、アクチュエータ4とを有する。(Structure of Disk Drive) As shown in FIG. 1, the disk drive of this embodiment has a disk 1 as a data recording medium and a spindle motor (SPM) 2.
And a head 3 for executing data read / write operations
And an actuator 4.
【0014】ディスク1は、SPM2により回転され
る。ディスク1は、表面上に同心円状の多数のトラック
100が設けられている。各トラック100には、周方
向に所定の間隔で配置された所定数のサーボエリア10
1が含まれている。サーボエリア101には、通常での
リード/ライト動作時に、ヘッド位置決め制御システム
において、ヘッド3の位置を検出するために使用される
サーボ情報が記録されている。The disk 1 is rotated by the SPM 2. The disc 1 is provided with a large number of concentric tracks 100 on its surface. Each track 100 has a predetermined number of servo areas 10 arranged at predetermined intervals in the circumferential direction.
1 is included. In the servo area 101, servo information used for detecting the position of the head 3 in the head positioning control system during normal read / write operation is recorded.
【0015】ヘッド3は、通常ではスライダ上にリード
ヘッドとライトヘッドとが分離して実装されている。ア
クチュエータ4はヘッド3を搭載し、ボイスコイルモー
タ(VCM)5の駆動力により当該ヘッド3をディスク
1の半径方向に移動させる。VCM5は、ヘッド位置決
め制御システムでの狭義の制御対象であり、アクチュエ
ータ機構のメイン要素である。In the head 3, a read head and a write head are usually mounted separately on a slider. The actuator 4 has the head 3 mounted thereon, and the driving force of a voice coil motor (VCM) 5 moves the head 3 in the radial direction of the disk 1. The VCM 5 is a control target in a narrow sense in the head positioning control system and is a main element of the actuator mechanism.
【0016】さらに、ディスクドライブは、リード/ラ
イトチャネル6と、マイクロコントローラ7と、VCM
ドライバ8と、加速度センサ9とを有する。リード/ラ
イトチャネル6は、ヘッド3に含まれるリードヘッドか
ら読出されたサーボ情報またはユーザ情報に対応するリ
ード信号や、ライト信号を処理する信号処理回路60を
有する。また、リード/ライトチャネル6は、リード信
号からサーボ情報を抽出し、ヘッド3の位置を検出する
ための位置検出信号を生成する位置検出回路61を含
む。Further, the disk drive includes a read / write channel 6, a microcontroller 7, and a VCM.
It has a driver 8 and an acceleration sensor 9. The read / write channel 6 has a signal processing circuit 60 that processes a read signal corresponding to servo information or user information read from the read head included in the head 3 or a write signal. The read / write channel 6 also includes a position detection circuit 61 that extracts servo information from the read signal and generates a position detection signal for detecting the position of the head 3.
【0017】マイクロコントローラ7は、ヘッド位置決
め制御システムのメイン要素となるマイクロプロセッサ
(CPU)70と、そのプログラム(ファームウェア)
及び各種の制御パラメータを格納しているROM71と
を有する。CPU70は、ROM71に格納されたプロ
グラムを実行することにより、ヘッド位置決め制御シス
テムのフィードバック制御系及び外乱フィードフォワー
ド制御系を実現する。VCMドライバ8は、CPU70
からの制御操作量(外乱FFコントローラによる補償値
を含む)に応じた駆動電流を生成して、VCM5に供給
する。The microcontroller 7 includes a microprocessor (CPU) 70, which is the main element of the head positioning control system, and its program (firmware).
And a ROM 71 that stores various control parameters. The CPU 70 realizes the feedback control system and the disturbance feedforward control system of the head positioning control system by executing the program stored in the ROM 71. The VCM driver 8 is the CPU 70
A drive current corresponding to the control operation amount (including the compensation value by the disturbance FF controller) from is generated and supplied to the VCM 5.
【0018】加速度センサ9は、ディスクドライブに印
加される振動又は衝撃に相当する外乱(加振外力)の加
速度(外乱値)を検出し、その検出信号を加速度信号処
理回路10に出力する。加速度信号処理回路10は、加
速度センサ9からの検出信号を増幅し、かつノイズ低減
用のフィルタ(LPFなど)を有する。A/Dコンバー
タ11は、加速度信号をディジタル値である加速度値
(Aと表記する)に変換してCPU70に出力する。The acceleration sensor 9 detects the acceleration (disturbance value) of the disturbance (exciting external force) corresponding to the vibration or shock applied to the disk drive, and outputs the detection signal to the acceleration signal processing circuit 10. The acceleration signal processing circuit 10 has a filter (LPF or the like) that amplifies the detection signal from the acceleration sensor 9 and reduces noise. The A / D converter 11 converts the acceleration signal into an acceleration value (denoted as A) which is a digital value, and outputs it to the CPU 70.
【0019】(ヘッド位置決め制御システム)以下、図
2から図12を参照して、同実施形態に関するヘッド位
置決め制御システムの構成及び動作を説明する。(Head Positioning Control System) The configuration and operation of the head positioning control system according to this embodiment will be described below with reference to FIGS. 2 to 12.
【0020】まず、図12を参照して同システムの原理
的動作を説明する。First, the principle operation of the system will be described with reference to FIG.
【0021】前述したように、同システムは、CPU7
0により実現している。CPU70は、ディスク1の回
転角に同期して、ヘッド3の現在位置を位置検出回路6
1から取得する。また、CPU70は、一定時間間隔
(サーボ周期)で制御対象81(VCM5)へ入力する
制御操作量(制御値uとする)を算出するサンプル値制
御系を構成している。なお、VCM5に供給される駆動
電流値は、VCMドライバ8により予め制限値が設定さ
れている。As described above, the system has the CPU 7
It is realized by 0. The CPU 70 synchronizes the current position of the head 3 with the position detection circuit 6 in synchronization with the rotation angle of the disk 1.
Get from 1. The CPU 70 also constitutes a sample value control system that calculates a control operation amount (defined as a control value u) to be input to the controlled object 81 (VCM 5) at a constant time interval (servo cycle). The drive current value supplied to the VCM 5 is preset with a limit value by the VCM driver 8.
【0022】同システムは、フィードバック制御系を構
成する追従コントローラ(伝達関数C)80により、所
定のサーボ周期(サンプル間隔)で算出した制御値を制
御対象81に出力し、ヘッド位置をディスク上の目標位
置(R)に追従制御する。In this system, a follow-up controller (transfer function C) 80 constituting a feedback control system outputs a control value calculated at a predetermined servo cycle (sampling interval) to a controlled object 81, and the head position on the disk. Follows the target position (R).
【0023】一方、外乱フィードフォワード制御系は、
外乱フィードフォワード制御器(以下FFコントローラ
と呼ぶ)88をメイン要素する。FFコントローラ88
は、ヘッドの現在位置が得られるタイミングで、外乱観
測部82(即ち、加速度センサ9)により観測される外
乱(加振外力)の加速度値(A)を取得する。On the other hand, the disturbance feedforward control system is
The disturbance feedforward controller (hereinafter referred to as FF controller) 88 is a main element. FF controller 88
Acquires the acceleration value (A) of the disturbance (excitation external force) observed by the disturbance observing section 82 (that is, the acceleration sensor 9) at the timing when the current position of the head is obtained.
【0024】ここで、同システムは、外乱フィードフォ
ワード制御系により、外乱(A)による位置誤差(e)
に対する影響を補償する方式である。ここで、外乱検出
(加速度値A)からヘッド位置誤差(e)までの伝達関
数は、下記式(1)のように表現できる。In this system, the position error (e) due to the disturbance (A) is controlled by the disturbance feedforward control system.
This is a method of compensating for the effect on. Here, the transfer function from the disturbance detection (acceleration value A) to the head position error (e) can be expressed by the following equation (1).
【0025】[0025]
【数1】 [Equation 1]
【0026】ここで、Pは制御対象81の伝達特性であ
り、Cは追従コントローラ80の伝達特性である。ま
た、Wは外乱の位置変動特性(85)であり、外乱値
(A)から目標位置変動(r)までの伝達特性を示す。
この目標位置変動(r)は、外乱によりドライブの筐体
やディスク1が変形し、追従コントローラ80により追
従するトラックが移動するために発生する。更に、Kは
外乱の加速度変動特性(86)であり、外乱値(A)か
ら等価的に制御値(u)に加わる外乱の加速度値(d)
までの伝達特性を示す。Here, P is the transfer characteristic of the controlled object 81, and C is the transfer characteristic of the follow-up controller 80. Further, W is the position variation characteristic (85) of the disturbance, and shows the transfer characteristic from the disturbance value (A) to the target position variation (r).
This target position variation (r) occurs because the drive housing or the disk 1 is deformed by the disturbance and the track followed by the follow-up controller 80 moves. Further, K is the acceleration fluctuation characteristic (86) of the disturbance, and the acceleration value (d) of the disturbance equivalently added to the control value (u) from the disturbance value (A).
The transfer characteristics up to are shown.
【0027】ヘッド位置誤差(e)に対して外乱(A)
の影響を抑制するためには、前記式(1)の分子の項が
零になるように、外乱FFコントローラ88の伝達特性
Fを下記式(2)に示すように設定すればよい。Disturbance (A) with respect to head position error (e)
In order to suppress the influence of the above, the transfer characteristic F of the disturbance FF controller 88 may be set as shown in the following expression (2) so that the numerator term of the expression (1) becomes zero.
【0028】[0028]
【数2】 [Equation 2]
【0029】なお、同システムは、外乱フィードフォワ
ード制御系により、外乱(A)による追従コントローラ
80からの制御入力値(u)に対する影響を補償する方
式でもよい。この場合、外乱検出(加速度値A)からヘ
ッド位置誤差(e)までの伝達関数は、前記式(1)の
右項の分子が「W−KP−FP」になる。また、外乱F
Fコントローラ88の伝達特性Fは、前記式(2)の右
項の分母が「P」になる。The system may be a system in which the disturbance feedforward control system compensates the influence of the disturbance (A) on the control input value (u) from the follow-up controller 80. In this case, in the transfer function from the disturbance detection (acceleration value A) to the head position error (e), the numerator of the right term of the formula (1) is “W-KP-FP”. Also, the disturbance F
In the transfer characteristic F of the F controller 88, the denominator of the right term of the equation (2) is “P”.
【0030】次に、図2を参照して、外乱FFコントロ
ーラ88の伝達特性(F)を決定するためのパラメータ
同定方法を説明する。同方法は、いわゆる最小2乗法を
利用したものである。図2は、FFコントローラ88に
相当する同定対象201(伝達関数B)と、パラメータ
同定器202(伝達関数Q)とを要素とする。Next, a parameter identifying method for determining the transfer characteristic (F) of the disturbance FF controller 88 will be described with reference to FIG. This method uses the so-called least squares method. FIG. 2 has an identification target 201 (transfer function B) corresponding to the FF controller 88 and a parameter identifier 202 (transfer function Q) as elements.
【0031】パラメータ同定器202は、同定対象20
1を離散システムとして、同定対象201の入力(u)
と出力(y)との関係から伝達特性を推定する。この関
係は、下記式(3)のように表現される。The parameter identifier 202 is used to identify the identification target 20.
Input (u) of the identification target 201, where 1 is a discrete system
The transfer characteristic is estimated from the relationship between the output and the output (y). This relationship is expressed by the following equation (3).
【0032】[0032]
【数3】 [Equation 3]
【0033】ここで、aはパラメータ同定器42の出力
側の係数パラメータであり、bはその入力側の係数パラ
メータである。kは離散システムのステップ数である。Here, a is a coefficient parameter on the output side of the parameter identifier 42, and b is a coefficient parameter on the input side thereof. k is the number of steps in the discrete system.
【0034】さらに、未知パラメータベクトルθと、入
出力ベクトルζ(k)を下記式(4)のように定義す
る。Further, the unknown parameter vector θ and the input / output vector ζ (k) are defined by the following equation (4).
【0035】[0035]
【数4】 [Equation 4]
【0036】この定義から、前記式(3)は下記式
(5)のように表現できる。From this definition, the equation (3) can be expressed as the following equation (5).
【数5】 [Equation 5]
【0037】ここで未知パラメータの推定値を、時刻
(k−1)における推定値を使用して、下記式(6)に
示すような同定モデルを計算できる。Here, using the estimated value of the unknown parameter at the time (k-1), the identification model as shown in the following equation (6) can be calculated.
【0038】[0038]
【数6】 [Equation 6]
【0039】同定誤差は、下記式(7)により表現でき
る。The identification error can be expressed by the following equation (7).
【数7】 [Equation 7]
【0040】最小2乗法によるパラメータベクトルθの
推定は、時刻kまでの測定データy(k),ζ(k)を
用いて、下記式(8)に示すような評価関数により算出
できる。The parameter vector θ can be estimated by the least-squares method by using the measurement data y (k) and ζ (k) up to the time k by an evaluation function as shown in the following equation (8).
【0041】[0041]
【数8】 [Equation 8]
【0042】パラメータベクトルθを決定する方法に
は、推定値の計算に過去の全データを必要とするオフラ
イン同定と、離散システムの同定ステップ毎に逐次的に
推定するオンライン同定がある。外乱FFコントローラ
88の伝達関数(F)の決定においては、データ量の少
ない後者が望ましい。Methods for determining the parameter vector θ include offline identification, which requires all past data to calculate an estimated value, and online identification, which sequentially estimates each identification step of a discrete system. In determining the transfer function (F) of the disturbance FF controller 88, the latter with a small amount of data is desirable.
【0043】具体的には、次数(2n+1)の正方行列
Γ(k)を使用して、各同定ステップ毎に下記式(9)
を計算する。Specifically, using a square matrix Γ (k) of degree (2n + 1), the following equation (9) is obtained for each identification step.
To calculate.
【0044】[0044]
【数9】 [Equation 9]
【0045】Γ(k)の初期値は、正の定数(γ)と単
位行列(I)とから、「Γ(0)=γI」となる。The initial value of Γ (k) is “Γ (0) = γI” from the positive constant (γ) and the unit matrix (I).
【0046】[0046]
【数10】 [Equation 10]
【0047】以上のような原理により、パラメータ同定
器202は、図4または図5のフローチャートに示すよ
うな同定処理ステップ(ここではk)を実行して、外乱
FFコントローラ88の伝達関数(F)を推定する。On the basis of the above principle, the parameter identifier 202 executes the identification processing step (here, k) as shown in the flowchart of FIG. 4 or FIG. 5, and the transfer function (F) of the disturbance FF controller 88. To estimate.
【0048】パラメータ同定器202は、同定対象20
1の入力(u)と出力(y)とを取得する(ステップS
1またはS10)。以下、パラメータ同定器202は、
前記式(4)の計算を実行する(ステップS2またはS
11)。次に、前記式(6)及び式(7)の計算を実行
する(ステップS3またはS12)。さらに、前記式
(10)の計算を実行する(ステップS4またはS1
3)。そして、各同定ステップ毎に前記式(9)の計算
を実行する(ステップS5またはS14)。The parameter identifier 202 is used by the identification target 20.
1. Input (u) and output (y) of 1 are acquired (step S
1 or S10). Hereinafter, the parameter identifier 202 is
The calculation of the equation (4) is executed (step S2 or S
11). Next, the calculation of the equations (6) and (7) is executed (step S3 or S12). Further, the calculation of the equation (10) is executed (step S4 or S1).
3). Then, the calculation of the equation (9) is executed for each identification step (step S5 or S14).
【0049】ここで、パラメータ同定器202は、同定
ステップのカウント数(N)が十分大きい定数(S)よ
り大きいならば同定処理を終了する(ステップS6のY
ES)。そうでなければ、パラメータ同定器202は、
同定ステップを続行する(ステップS6のNO,S
7)。また、パラメータ同定器202は、パラメータ推
定値の前サンプル(k−1)との変化量(変化度v)に
基づいて、同定処理の終了を判定してもよい(図5の方
式)。即ち、パラメータ同定器202は、下記式(1
1)を計算する(ステップS15)。Here, if the count number (N) of the identification step is larger than the sufficiently large constant (S), the parameter identifier 202 ends the identification process (Y in step S6).
ES). Otherwise, the parameter identifier 202
The identification step is continued (NO in step S6, S
7). Further, the parameter identifier 202 may determine the end of the identification process based on the amount of change (degree of change v) of the parameter estimation value with respect to the previous sample (k−1) (the method of FIG. 5). That is, the parameter identifier 202 uses the following equation (1
1) is calculated (step S15).
【0050】[0050]
【数11】 [Equation 11]
【0051】パラメータ同定器202は、変化度(v)
が定数(z)よりも十分小さくなれば、同定処理を終了
する(ステップS16のYES)。そうでなければ、パ
ラメータ同定器202は、同定ステップを続行する(ス
テップS16のNO,S17)。The parameter identifier 202 determines the degree of change (v)
If is sufficiently smaller than the constant (z), the identification process ends (YES in step S16). Otherwise, the parameter identifier 202 continues the identification step (NO in step S16, S17).
【0052】次に、図6及び図7に示すように、パラメ
ータ同定器202の入力側(b)にフィルタ204(入
力フィルタH)を設けた場合、及びその出力側(a)に
フィルタ205(出力フィルタJ)を設けた場合のパラ
メータ同定方法を説明する。Next, as shown in FIGS. 6 and 7, when the filter 204 (input filter H) is provided on the input side (b) of the parameter identifier 202 and the filter 205 (on the output side (a) thereof). A parameter identification method when the output filter J) is provided will be described.
【0053】各フィルタ204,205は前記式(3)
で示す離散システムそのものであり、伝達特性は、下記
式(12)のように表現される。Each of the filters 204 and 205 has the above equation (3).
Is a discrete system itself, and the transfer characteristic is expressed by the following equation (12).
【0054】[0054]
【数12】 [Equation 12]
【0055】ここで、図6に示すように、入力側(b)
にフィルタ204(入力フィルタH)が設けられた場
合、パラメータ同定器202は、下記式(13)に示す
ような伝達関数を同定する。Here, as shown in FIG. 6, the input side (b)
When the filter 204 (input filter H) is provided in, the parameter identifier 202 identifies a transfer function represented by the following equation (13).
【0056】[0056]
【数13】 [Equation 13]
【0057】また、図7に示すように、出力側(a)に
フィルタ205(出力フィルタJ)が設けられた場合、
パラメータ同定器202は、下記式(14)に示すよう
な伝達関数を同定する。Further, as shown in FIG. 7, when a filter 205 (output filter J) is provided on the output side (a),
The parameter identifier 202 identifies a transfer function represented by the following equation (14).
【0058】[0058]
【数14】 [Equation 14]
【0059】以上のように、パラメータ同定器202
は、入出力側にフィルタ204(H)及び205(J)
を配置することにより、同定対象201(B)に加わる
入出力信号を使用しながら、同定対象201(B)とは
異なる離散システムの伝達関数を同定することができ
る。As described above, the parameter identifier 202
Are filters 204 (H) and 205 (J) on the input / output side.
By arranging, the transfer function of a discrete system different from that of the identification target 201 (B) can be identified while using the input / output signals applied to the identification target 201 (B).
【0060】一般的に、最小2乗法によるパラメータ同
定では、同定対象201の周波数特性によって収束速度
が異なり、積分要素に近い周波数要素を持つ場合には収
束時間が非常に大きくなる。同定対象201の情報は、
低い周波数要素では比較的予想が容易である。従って、
既知の情報を使用して同定入出力フィルタ204,20
5を構成し、高い周波数要素だけパラメータ同定器20
2で推定することは、実用上で有効な方法である。Generally, in the parameter identification by the least squares method, the convergence speed differs depending on the frequency characteristic of the identification object 201, and the convergence time becomes very long when the frequency element is close to the integral element. The information of the identification target 201 is
It is relatively easy to predict at low frequency components. Therefore,
Identification input / output filters 204, 20 using known information
5, the parameter identifier 20 for only high frequency elements
Estimating by 2 is a practically effective method.
【0061】また、パラメータ同定では、前記式(3)
に示す離散システムの次数によって演算処理量が決ま
り、パラメータ推定個数の2乗で演算量が増大する。そ
こで、既知の同定対象201の情報を、同定用の入出力
フィルタ204,205に加えて、未知の同定対象20
1の特性だけを同定することで次数を減らし、演算量を
削減することが可能である。In the parameter identification, the above equation (3) is used.
The calculation processing amount is determined by the order of the discrete system shown in, and the calculation amount increases with the square of the number of parameter estimations. Therefore, the information of the known identification target 201 is added to the input / output filters 204 and 205 for identification, and the unknown identification target 20 is added.
It is possible to reduce the order and the amount of calculation by identifying only the characteristic of 1.
【0062】ここで、同定対象201(B)の既知部を
Bmとし、また未知部をBnとして、下記式(15)に
示すように、同定対象201の伝達関数Bを定義する。Here, the transfer function B of the identification target 201 is defined as shown in the following equation (15), where the known part of the identification target 201 (B) is Bm and the unknown part is Bn.
【0063】[0063]
【数15】 [Equation 15]
【0064】入力側にフィルタ204(H)が設けられ
た場合には、下記式(16)に示すような関係となる。When the filter 204 (H) is provided on the input side, the relationship shown in the following equation (16) is established.
【0065】[0065]
【数16】 [Equation 16]
【0066】また、出力側にフィルタ205(J)が設
けられた場合には、下記式(17)に示すような関係と
なる。When the filter 205 (J) is provided on the output side, the relation shown in the following equation (17) is established.
【0067】[0067]
【数17】 [Equation 17]
【0068】従って、パラメータ同定器202は、同定
対象201の未知部Bnだけを推定できる。既知部Bm
が安定である場合には、前記式(16)に示すように、
入力側にフィルタ204(H)を設けた方法が有効であ
る。一方、既知部Bmが不安定で、かつ「1/Bm」が
安定になる場合には、前記式(17)に示すように、出
力側にフィルタ205(J)を設けた方法が有効であ
る。Therefore, the parameter identifier 202 can estimate only the unknown part Bn of the identification object 201. Known part Bm
Is stable, as shown in the equation (16),
A method in which a filter 204 (H) is provided on the input side is effective. On the other hand, when the known portion Bm is unstable and “1 / Bm” becomes stable, the method of providing the filter 205 (J) on the output side as shown in the above expression (17) is effective. .
【0069】(パラメータ同定器を含むヘッド位置決め
制御システム)図8は、前述のようなパラメータ同定方
法を実行するパラメータ同定器83を含むシステムの要
部を示すブロック図である。(Head Positioning Control System Including Parameter Identifier) FIG. 8 is a block diagram showing a main part of a system including a parameter identifier 83 for executing the above-described parameter identifying method.
【0070】同システムは、外乱観測部82により観測
(検出)された外乱値(加速度値A)が、同定用の入力
フィルタ84(伝達関数H)を介してパラメータ同定器
83の入力側に印加される構成である。さらに、パラメ
ータ同定器83の出力側には、ヘッド位置と目標位置
(R)との位置誤差(e)を示す信号が印加される。In this system, the disturbance value (acceleration value A) observed (detected) by the disturbance observing section 82 is applied to the input side of the parameter identifier 83 via the input filter 84 (transfer function H) for identification. It is a configuration that is done. Furthermore, a signal indicating the position error (e) between the head position and the target position (R) is applied to the output side of the parameter identifier 83.
【0071】ここで、同定対象である外乱フィードフォ
ワード制御系(外乱FFコントローラ88)は、追従コ
ントローラ80から出力される制御値(u)を補償する
方式のシステムを想定する。同システムにおいて、入力
フィルタ84の伝達関数Hは、下記式(18)に示すよ
うに表現できる。Here, it is assumed that the disturbance feedforward control system (disturbance FF controller 88) to be identified is a system that compensates the control value (u) output from the follow-up controller 80. In the system, the transfer function H of the input filter 84 can be expressed as shown in the following equation (18).
【0072】[0072]
【数18】 [Equation 18]
【0073】この式(18)、前記式(13)及び同シ
ステムの外乱(A)から位置誤差(e)までの伝達関数
「(W−KP)/(1+CP)」から、下記式(19)
に示すような関係式が求められる。From the equation (18), the equation (13) and the transfer function "(W-KP) / (1 + CP)" from the disturbance (A) to the position error (e) of the system, the following equation (19) is obtained.
The relational expression shown in is required.
【0074】[0074]
【数19】 [Formula 19]
【0075】即ち、この演算結果(Q)は、外乱FFコ
ントローラ88の伝達特性F(F=(W−KP)/P)
と一致する。前記式(18)において、追従コントロー
ラ80の伝達関数Cは既知である。また、制御対象81
の伝達関数Pも、ディスクドライブにおいては、外乱の
加速度変動特性Kや外乱の位置変動特性Wと比較して、
容易に取得可能な値である。That is, the calculation result (Q) is the transfer characteristic F (F = (W-KP) / P) of the disturbance FF controller 88.
Matches In the equation (18), the transfer function C of the tracking controller 80 is known. In addition, the control target 81
Also in the disk drive, the transfer function P of is compared with the acceleration fluctuation characteristic K of the disturbance and the position fluctuation characteristic W of the disturbance,
It is a value that can be easily obtained.
【0076】また、外乱フィードフォワード制御系(外
乱FFコントローラ88)により、位置誤差(e)を補
償する方式のシステムでは、入力フィルタ84の伝達関
数Hは、下記式(20)に示すように表現できる。Further, in the system in which the position error (e) is compensated by the disturbance feedforward control system (disturbance FF controller 88), the transfer function H of the input filter 84 is expressed as shown in the following equation (20). it can.
【0077】[0077]
【数20】 [Equation 20]
【0078】この式(18)、前記式(13)及び同シ
ステムの外乱(A)から位置誤差(e)までの伝達関数
「(W−KP)/(1+CP)」から、下記式(21)
に示すような関係式が求められる。From the equation (18), the equation (13) and the transfer function "(W-KP) / (1 + CP)" from the disturbance (A) to the position error (e) of the system, the following equation (21) is obtained.
The relational expression shown in is required.
【0079】[0079]
【数21】 [Equation 21]
【0080】即ち、この演算結果(Q)は、前記式
(2)に示す外乱FFコントローラ88の伝達特性Fと
一致する。That is, the calculation result (Q) matches the transfer characteristic F of the disturbance FF controller 88 shown in the equation (2).
【0081】図9及び図10は、当該パラメータ同定器
83と外乱FFコントローラ88とを含むヘッド位置決
め制御システムの構成を示すブロック図である。9 and 10 are block diagrams showing the configuration of a head positioning control system including the parameter identifier 83 and the disturbance FF controller 88.
【0082】図9に示すシステムは、外乱FFコントロ
ーラ88により、追従コントローラ80から出力される
制御値(u)を補償する方式である。また、図10に示
すシステムは、外乱FFコントローラ88により、位置
誤差(e)を補償する方式である。いずれの方式でも、
同定終了判定部87が、パラメータ同定器83による外
乱FFコントローラ88の伝達特性(F)の同定処理
と、同定後の外乱FFコントローラ88の制御実行とを
制御する構成である。The system shown in FIG. 9 is a system in which the disturbance FF controller 88 compensates for the control value (u) output from the follow-up controller 80. The system shown in FIG. 10 is a system in which the position error (e) is compensated by the disturbance FF controller 88. Either way,
The identification end determination unit 87 is configured to control the identification processing of the transfer characteristic (F) of the disturbance FF controller 88 by the parameter identifier 83 and the control execution of the disturbance FF controller 88 after identification.
【0083】以下図11のフローチャートを参照して、
図9または図10に示すシステムの動作を説明する。Referring to the flowchart of FIG. 11 below,
The operation of the system shown in FIG. 9 or 10 will be described.
【0084】ディスクドライブのヘッド位置決め制御
(サーボ制御)動作が開始されると、当該システム(即
ち、CPU70)は、ヘッドの現在位置と目標位置
(R)との位置誤差(e)及び加速度センサ9(外乱観
測部82)による外乱値(加速度値A)を観測する(ス
テップS20)。ここで、最初のサンプル(サーボ周
期)では、外乱フィードフォワード制御系の同定モード
を想定する(ステップS21のYES)。When the head positioning control (servo control) operation of the disk drive is started, the system (that is, the CPU 70) causes the position error (e) between the current head position and the target position (R), and the acceleration sensor 9. The disturbance value (acceleration value A) by the (disturbance observation unit 82) is observed (step S20). Here, in the first sample (servo period), the identification mode of the disturbance feedforward control system is assumed (YES in step S21).
【0085】即ち、図9又は図10に示すように、外乱
FFコントローラ88の出力はオフされた状態で、パラ
メータ同定器83の出力はオンされた状態である。追従
コントローラ80は、観測した位置誤差(e)に基づい
た追従制御演算を実行し、制御値(u)を算出する(ス
テップS23)。パラメータ同定器83は、前述の式
(18)又は式(20)に示すようなフィルタ演算を実
行する(ステップS24のYES,S25)。そして、
パラメータ同定器83は、図4または図5に示すような
同定ステップを実行し、パラメータ同定処理の終了を判
定する(ステップS26,S27)。That is, as shown in FIG. 9 or 10, the output of the disturbance FF controller 88 is off and the output of the parameter identifier 83 is on. The tracking controller 80 executes the tracking control calculation based on the observed position error (e) to calculate the control value (u) (step S23). The parameter identifier 83 executes the filter operation as shown in the above equation (18) or equation (20) (YES in step S24, S25). And
The parameter identifier 83 executes the identification step as shown in FIG. 4 or FIG. 5, and determines the end of the parameter identification processing (steps S26 and S27).
【0086】同定処理が終了すると、パラメータ同定器
83は、外乱FFコントローラ88のパラメータを更新
し、新たに外乱に適応する伝達関数(F)を同定する
(ステップS28)。そして、次のサンプルから、外乱
FFコントローラ88の制御実行モードとなり、外乱F
Fコントローラ88の出力はオン状態で、パラメータ同
定器83の出力はオフされた状態となる(ステップS2
9)。When the identification process is completed, the parameter identifier 83 updates the parameters of the disturbance FF controller 88 and newly identifies the transfer function (F) adapted to the disturbance (step S28). Then, from the next sample, the disturbance FF controller 88 enters the control execution mode, and the disturbance F
The output of the F controller 88 is on and the output of the parameter identifier 83 is off (step S2).
9).
【0087】外乱FFコントローラ88の制御実行モー
ドでは、外乱FFコントローラ88は制御演算を実行
し、外乱(A)による制御値(u)又は位置誤差(e)
の変動を補償する(ステップS21のNO,S22)。
また、外乱FFコントローラ88の制御実行モードで
は、CPU70は、ヘッド位置決め精度の評価を実行
し、当該精度が劣化していると判定すると、次のサンプ
ルから同定モードの再実行に移行する(ステップS3
0,S31)。In the control execution mode of the disturbance FF controller 88, the disturbance FF controller 88 executes the control calculation and the control value (u) or the position error (e) due to the disturbance (A).
Is compensated for (NO in step S21, S22).
Further, in the control execution mode of the disturbance FF controller 88, the CPU 70 executes the evaluation of the head positioning accuracy, and when it determines that the accuracy is degraded, the CPU 70 shifts to the re-execution of the identification mode from the next sample (step S3).
0, S31).
【0088】以上のように同実施形態のシステムによれ
ば、ディスクドライブでの実際上のサーボ制御におい
て、外乱フィードフォワード制御系の伝達関数を決定す
るためのパラメータ同定モードと、外乱フィードフォワ
ード制御系の制御実行モードとをそれぞれ分離して実行
する。従って、ディスクドライブの使用環境または製品
毎の機械的ばらつきなどに適応して、外乱に対する外乱
フィードフォワード制御系の補償機能を有効にするよう
に、伝達特性(パラメータ)を更新することが可能とな
る。従って、実際上のディスクドライブの使用環境にお
いて、外乱に対するヘッド位置決め精度の向上を安定的
に確保することができる。As described above, according to the system of the embodiment, in the actual servo control in the disk drive, the parameter identification mode for determining the transfer function of the disturbance feedforward control system and the disturbance feedforward control system. The control execution modes of and are executed separately. Therefore, it is possible to update the transfer characteristic (parameter) so as to enable the compensation function of the disturbance feedforward control system against disturbance by adapting to the usage environment of the disk drive or mechanical variations among products. . Therefore, in the actual environment in which the disk drive is used, it is possible to stably ensure the improvement of the head positioning accuracy against disturbance.
【0089】図3は、当該システムの効果を示すもの
で、同定パラメータ(特性300)とヘッド位置決め精
度(特性301)の時間的変化を示す。TPは、同定判
定終了時点を示し、外乱フィードフォワード制御系のパ
ラメータ更新時点を示す。ヘッド位置決め精度の特性3
01は、同定判定終了時点TPから精度が向上したこと
を示している。FIG. 3 shows the effect of the system, showing temporal changes in the identification parameter (characteristic 300) and the head positioning accuracy (characteristic 301). TP indicates the time when the identification determination ends, and the time when the parameters of the disturbance feedforward control system are updated. Head positioning accuracy characteristics 3
01 indicates that the accuracy has improved since the identification determination end time point TP.
【0090】[0090]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、外
乱フィードフォワード制御系を有するヘッド位置決め制
御システムを含むディスクドライブにおいて、外乱フィ
ードフォワード制御系の制御実行モードとは分離して、
外乱フィードフォワード制御系の伝達特性の同定モード
を有する。従って、ドライブの使用時の環境変化や、製
品毎の機械的なばらつきに適応するように外乱フィード
フォワード制御系の伝達特性を同定することができる。
これにより、外乱に対するヘッド位置決め精度の向上を
安定的に確保することが可能となる。As described above in detail, according to the present invention, in the disk drive including the head positioning control system having the disturbance feedforward control system, the control execution mode of the disturbance feedforward control system is separated,
It has the identification mode of the transfer characteristic of the disturbance feedforward control system. Therefore, it is possible to identify the transfer characteristic of the disturbance feedforward control system so as to adapt to the environmental change when the drive is used and the mechanical variation for each product.
Thereby, it is possible to stably ensure the improvement of the head positioning accuracy with respect to the disturbance.
【図1】本発明の実施形態に関するディスクドライブの
要部を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a disk drive according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施形態に関する外乱フィードフォワード制
御系のパラメータ同定方法を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining a parameter identification method of a disturbance feedforward control system according to the same embodiment.
【図3】同実施形態に関するヘッド位置決め制御システ
ムの特性を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining characteristics of the head positioning control system according to the embodiment.
【図4】同実施形態に関するパラメータ同定方法を説明
するためのフローチャート。FIG. 4 is a flowchart for explaining a parameter identification method according to the same embodiment.
【図5】同実施形態に関するパラメータ同定方法を説明
するためのフローチャート。FIG. 5 is a flowchart for explaining a parameter identification method according to the same embodiment.
【図6】同実施形態に関するパラメータ同定方法の第1
の変形例を説明するための図。FIG. 6 is a first parameter identification method according to the first embodiment.
For explaining a modified example of FIG.
【図7】同実施形態に関するパラメータ同定方法の第2
の変形例を説明するための図。FIG. 7 is a second parameter identification method according to the embodiment.
For explaining a modified example of FIG.
【図8】同実施形態に関するパラメータ同定器を含むヘ
ッド位置決め制御システムの構成を示すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a head positioning control system including a parameter identifier according to the same embodiment.
【図9】同実施形態に関するパラメータ同定方法を適用
したヘッド位置決め制御システムの構成を示すブロック
図。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a head positioning control system to which a parameter identification method according to the same embodiment is applied.
【図10】同実施形態に関するパラメータ同定方法を適
用したヘッド位置決め制御システムの構成を示すブロッ
ク図。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a head positioning control system to which a parameter identification method according to the same embodiment is applied.
【図11】同実施形態に関するヘッド位置決め制御シス
テムの動作を説明するためのフローチャート。FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the head positioning control system according to the same embodiment.
【図12】同実施形態に関するヘッド位置決め制御シス
テムの原理的構成を説明するためのブロック図。FIG. 12 is a block diagram for explaining a principle configuration of a head positioning control system according to the same embodiment.
1…ディスク 2…スピンドルモータ(SPM) 3…ヘッド 4…アクチュエータ 5…ボイスコイルモータ(VCM) 6…リード/ライトチャネル 7…マイクロコントローラ 8…VCMドライバ 9…加速度センサ 10…加速度信号処理回路 11…A/Dコンバータ 70…CPU 71…ROM 80…追従コントローラ 83…パラメータ同定器 84…フィルタ 88…外乱フィードフォワード(FF)コントローラ 1 ... Disc 2… Spindle motor (SPM) 3 ... Head 4 ... Actuator 5 ... Voice coil motor (VCM) 6 ... Read / write channel 7 ... Micro controller 8 ... VCM driver 9 ... Acceleration sensor 10 ... Acceleration signal processing circuit 11 ... A / D converter 70 ... CPU 71 ... ROM 80 ... Follow-up controller 83 ... Parameter identifier 84 ... Filter 88 ... Disturbance feed forward (FF) controller
フロントページの続き Fターム(参考) 5D088 BB11 MM09 5D096 AA02 CC01 DD09 EE03 GG07 HH18 KK12 5H004 GA15 GB15 GB20 HA07 HB07 JA03 JB01 KA32 KB01 KB33 KC43 KC45 KC55 LA02 LA12 MA12 5H303 AA22 BB02 BB06 BB11 CC02 CC07 DD01 EE03 FF03 KK01 KK25 KK29 LL03 MM05 Continued front page F-term (reference) 5D088 BB11 MM09 5D096 AA02 CC01 DD09 EE03 GG07 HH18 KK12 5H004 GA15 GB15 GB20 HA07 HB07 JA03 JB01 KA32 KB01 KB33 KC43 KC45 KC55 LA02 LA12 MA12 5H303 AA22 BB02 BB06 BB11 CC02 CC07 DD01 EE03 FF03 KK01 KK25 KK29 LL03 MM05
Claims (16)
位置にヘッドを位置決め制御するためのヘッド位置決め
制御システムを有するディスク記憶装置において、 前記ヘッド位置決め制御システムは、 前記ヘッドの現在位置と前記目標位置との位置誤差に基
づいて、前記ヘッドを移動させるアクチュエータ機構を
制御対象として位置決め制御を実行する追従制御手段
と、 外部から印加される振動または衝撃に相当する外乱を検
知する外乱検知手段と、 前記追従制御手段の制御動作に与える前記外乱による影
響を抑制するためのフィードフォワード制御を実行する
フィードフォワード制御手段と、 前記フィードフォワード制御の実行モードとは分離し
て、前記外乱検知手段により検知された外乱特性値と前
記位置誤差とに基づいて、前記フィードフォワード制御
手段の伝達特性を決定するパラメータ同定処理を実行す
る同定モード手段とを具備したことを特徴とするディス
ク記憶装置。1. A disk storage device having a head positioning control system for positioning and controlling a head at a target position on a disk which is a data recording medium, wherein the head positioning control system comprises a current position of the head and the target position. Tracking control means for performing positioning control with an actuator mechanism for moving the head as a control target based on a position error between the head, and disturbance detection means for detecting a disturbance corresponding to vibration or shock applied from the outside, The feedforward control means for executing feedforward control for suppressing the influence of the disturbance on the control operation of the follow-up control means, and the execution mode of the feedforward control are separated and detected by the disturbance detection means. Based on the disturbance characteristic value and the position error, Disk storage, characterized in that it comprises a identification mode means for performing the parameter identification processing to determine the transfer characteristic of the feedforward control unit.
加速度を検出する加速度センサを含むことを特徴とする
請求項1に記載のディスク記憶装置。2. The disk storage device according to claim 1, wherein the disturbance detection means includes an acceleration sensor that detects acceleration as a disturbance characteristic value.
を入力とする前記制御対象及び前記追従制御手段の伝達
特性に従ったフィルタ演算の演算結果と、前記位置誤差
とに基づいて、前記パラメータ同定処理を実行するよう
に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のデ
ィスク記憶装置。3. The identification mode means, based on the position error and the calculation result of a filter calculation according to the transfer characteristics of the controlled object and the follow-up control means to which the disturbance characteristic value is input, and the position error. The disk storage device according to claim 1, wherein the disk storage device is configured to perform an identification process.
記外乱特性値に対応する加速度値に基づいて、前記外乱
による前記追従制御手段の制御動作に発生する変動分を
吸収するための補償信号を生成するように構成されてい
ることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか
1項に記載のディスク記憶装置。4. The feedforward control means generates a compensation signal for absorbing a variation generated in the control operation of the tracking control means due to the disturbance, based on an acceleration value corresponding to the disturbance characteristic value. The disk storage device according to claim 1, wherein the disk storage device is configured as described above.
タ同定処理の終了を判定する同定終了判定手段を有し、 当該同定終了判定手段は、前記パラメータ同定処理の実
行中では前記フィードフォワード制御手段の機能を無効
にし、前記パラメータ同定処理の終了後に前記フィード
フォワード制御手段に対して伝達特性の更新とフィード
フォワード制御の実行とを可能にするように構成されて
いることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか
1項に記載のディスク記憶装置。5. An identification end determination means for determining the end of the parameter identification processing by the identification mode means, the identification end determination means having the function of the feedforward control means during execution of the parameter identification processing. 2. The configuration is made such that it is invalidated, and the transfer characteristic can be updated and the feedforward control can be executed for the feedforward control means after the parameter identification processing is completed. 4. The disk storage device according to any one of 4 above.
記追従制御手段の入力である前記位置誤差から前記外乱
による変動分を補償するためのフィードフォワード制御
を実行するように構成されていることを特徴とする請求
項1から請求項5のいずれか1項に記載のディスク記憶
装置。6. The feedforward control means is configured to execute feedforward control for compensating for a variation due to the disturbance from the position error which is an input of the tracking control means. The disk storage device according to any one of claims 1 to 5.
を入力とする前記制御対象及び前記追従制御手段の閉ル
ープ伝達特性の相補感度関数に相当するフィルタ演算の
演算結果と、前記位置誤差とに基づいて、前記パラメー
タ同定処理を実行し、 前記フィードフォワード制御手段は、前記追従制御手段
の入力である前記位置誤差から前記外乱による変動分を
補償するためのフィードフォワード制御を実行するよう
に構成されていることを特徴とする請求項1から請求項
5のいずれか1項に記載のディスク記憶装置。7. The identification mode means outputs a calculation result of a filter calculation corresponding to a complementary sensitivity function of a closed loop transfer characteristic of the controlled object and the follow-up control means to which the disturbance characteristic value is input and the position error. Based on the above, the parameter identification processing is executed, and the feedforward control means is configured to execute the feedforward control for compensating the fluctuation due to the disturbance from the position error which is the input of the tracking control means. The disk storage device according to any one of claims 1 to 5, wherein
記追従制御手段の出力である制御操作量から前記外乱に
よる変動分を補償するためのフィードフォワード制御を
実行するように構成されていることを特徴とする請求項
1から請求項5のいずれか1項に記載のディスク記憶装
置。8. The feedforward control means is configured to execute a feedforward control for compensating for a variation caused by the disturbance from a control operation amount output from the tracking control means. The disk storage device according to any one of claims 1 to 5.
を入力とする前記制御対象及び前記追従制御手段の閉ル
ープ伝達特性の感度関数に前記制御対象の伝達関数を掛
けた伝達特性に相当するフィルタ演算の演算結果と、前
記位置誤差とに基づいて、前記パラメータ同定処理を実
行し、 前記フィードフォワード制御手段は、前記追従制御手段
の出力である制御操作量から前記外乱による変動分を補
償するためのフィードフォワード制御を実行するように
構成されていることを特徴とする請求項1から請求項5
のいずれか1項に記載のディスク記憶装置。9. The identification mode means is a filter corresponding to a transfer characteristic obtained by multiplying a sensitivity function of a closed loop transfer characteristic of the controlled object and the follow-up control means to which the disturbance characteristic value is input by a transfer function of the controlled object. Based on the calculation result of the calculation and the position error, the parameter identification processing is executed, and the feedforward control means compensates the fluctuation due to the disturbance from the control operation amount which is the output of the tracking control means. 1 to 5 are configured to execute the feed forward control of
The disk storage device according to claim 1.
標位置にヘッドを位置決め制御するためのヘッド位置決
め制御システムを有するディスク記憶装置に適用するヘ
ッド位置決め制御方法であって、 前記ヘッド位置決め制御システムは、 前記ヘッドの現在位置と前記目標位置との位置誤差に基
づいて、前記ヘッドを移動させるアクチュエータ機構を
制御対象として位置決め制御を実行する追従制御機能
と、 外部から印加される振動または衝撃に相当する外乱を検
知する外乱検知機能と、 前記追従制御手段の制御動作に与える前記外乱による影
響を抑制するためのフィードフォワード制御を実行する
フィードフォワード制御機能と、 前記フィードフォワード制御の実行モードとは分離し
て、前記外乱検知機能により検知された外乱特性値と前
記位置誤差とに基づいて、前記フィードフォワード制御
機能の伝達特性を決定するパラメータ同定処理を実行す
る同定モード機能とを具備したことを特徴とするヘッド
位置決め制御方法。10. A head positioning control method applied to a disk storage device having a head positioning control system for positioning and controlling a head at a target position on a disk which is a data recording medium, wherein the head positioning control system comprises: A tracking control function for executing positioning control with an actuator mechanism for moving the head as a control target based on a position error between the current position of the head and the target position, and a disturbance corresponding to vibration or shock applied from the outside. Disturbance detection function for detecting the, the feedforward control function for executing the feedforward control for suppressing the influence of the disturbance on the control operation of the tracking control means, and the execution mode of the feedforward control are separated. , The disturbance characteristic value detected by the disturbance detection function and On the basis of the serial position error, head positioning control method characterized by comprising the identification mode function to perform parameter identification process for determining the transfer characteristic of the feedforward control.
値を入力とする前記制御対象及び前記追従制御機能の伝
達特性に従ったフィルタ演算の演算結果と、前記位置誤
差とに基づいて、前記パラメータ同定処理を実行するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項10に記載
のヘッド位置決め制御方法。11. The identification mode function, based on the position error and the calculation result of a filter calculation in accordance with the transfer characteristics of the control target and the tracking control function, which receives the disturbance characteristic value as an input, and the parameter based on the position error. The head positioning control method according to claim 10, wherein the head positioning control method is configured to execute an identification process.
ラメータ同定処理を実行するステップと、 前記パラメータ同定処理の終了である同定終了を判定す
るステップと、 前記同定終了後に、前記フィードフォワード制御機能に
対する伝達特性の更新を実行するステップと、 前記更新ステップの実行後に、前記フィードフォワード
制御機能を有効にするステップとを有する処理を実行す
るように構成されていることを特徴とする請求項10に
記載のヘッド位置決め制御方法。12. The head positioning control system, when executing an identification mode, performing the parameter identification process by the identification mode function, determining the end of identification, which is the end of the parameter identification process, After completion, it is configured to perform a process including a step of updating a transfer characteristic for the feedforward control function, and a step of enabling the feedforward control function after execution of the updating step. The head positioning control method according to claim 10.
前記位置誤差から前記外乱による変動分を補償するため
のフィードフォワード制御を実行するように構成されて
いることを特徴とする請求項10から請求項12のいず
れか1項に記載のヘッド位置決め制御方法。13. The feedforward control function comprises:
The head positioning control method according to any one of claims 10 to 12, wherein feedforward control for compensating for a variation due to the disturbance is performed from the position error. .
値を入力とする前記制御対象及び前記追従制御機能の閉
ループ伝達特性の相補感度関数に相当するフィルタ演算
の演算結果と、前記位置誤差とに基づいて、前記パラメ
ータ同定処理を実行し、 前記フィードフォワード制御機能は、前記位置誤差から
前記外乱による変動分を補償するためのフィードフォワ
ード制御を実行するように構成されていることを特徴と
する請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の
ヘッド位置決め制御方法。14. The identification mode function includes a calculation result of a filter calculation corresponding to a complementary sensitivity function of a closed loop transfer characteristic of the control target and the follow-up control function to which the disturbance characteristic value is input, and the position error. Based on the above, the parameter identification process is executed, and the feedforward control function is configured to execute the feedforward control for compensating the fluctuation due to the disturbance from the position error. The head positioning control method according to any one of claims 10 to 12.
前記追従制御機能により算出された制御操作量から前記
外乱による変動分を補償するためのフィードフォワード
制御を実行するように構成されていることを特徴とする
請求項10から請求項12のいずれか1項に記載のヘッ
ド位置決め制御方法。15. The feedforward control function comprises:
The feedforward control for compensating for the variation due to the disturbance is executed from the control operation amount calculated by the tracking control function, and the feedforward control is executed. A head positioning control method according to item.
値を入力とする前記制御対象及び前記追従制御機能の閉
ループ伝達特性の感度関数に前記制御対象の伝達関数を
掛けた伝達特性に相当するフィルタ演算の演算結果と、
前記位置誤差とに基づいて、前記パラメータ同定処理を
実行し、 前記フィードフォワード制御機能は、前記追従制御機能
により算出された制御操作量から前記外乱による変動分
を補償するためのフィードフォワード制御を実行するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項10から請
求項12のいずれか1項に記載のヘッド位置決め制御方
法。16. The filter, wherein the identification mode function is equivalent to a transfer characteristic obtained by multiplying a sensitivity function of a closed loop transfer characteristic of the control target and the tracking control function, to which the disturbance characteristic value is input, by a transfer function of the control target. The result of the operation,
The parameter identification processing is executed based on the position error, and the feedforward control function executes feedforward control for compensating for a variation due to the disturbance from the control operation amount calculated by the tracking control function. The head positioning control method according to claim 10, wherein the head positioning control method is configured to:
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