JPH02183312A - サーボ位置決め回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次］ 概要 産業上の利用分野（第８図、第９図、第１０図）従来の
技術（第６図、第７図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ）　　一実施例の構成の説明 （第２図、第３図、第４図） （ロ）一実施例の動作の説明（第５図）（Ｃ）　　他の
実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 サーボ対象を速度制御と位置制御によって目標位置に位
置決め制御するサーボ位置決め回路に関し、 ディファレンスによらず、移動、位置決めに要する時間
を短縮することを目的とし、 サーボ対象からの位置信号から実速度を検出する速度検
出回路と、目標速度と該実速度との誤差を発生する速度
エラー検出回路と、該位置信号から位置誤差信号を発生
する位置エラー検出回路と、該サーボ対象を該速度エラ
ー検出回路又は位置エラー検出回路に切換接続する切換
部と、該位置信号に応じて目標速度を生成するとともに
、該切換部を切換制御する主制御部とを有し、目標位置
近傍において、該速度エラー検出回路による速度制御か
ら該位置エラー検出回路による位置制御に切換えるよう
にしたサーボ位置決め回路において、該速度検出回路に
速度検出ゲイン可変部を設け、該主制御部が移動量に応
して該速度検出ゲイン可変部の速度検出ゲインを変化す
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、サーボ対象を速度制御と位置制御によって目
標位置に位置決め制２Ｂするサーボ位置決め回路に関す
る。

磁気ディスク装置の磁気ヘッドのトラック位置決め等の
ため、サーボ位置決め回路が広く利用されている。

このようなサーボ位置決め回路では、移動時間の短縮化
が望まれている。

〔従来の技術〕

第６図及び第７図は従来技術の説明図である。

第６図において、■はサーボ対象であり、ボイスコイル
モータ１ａと、ボイスコイルモータ１ａによって移動さ
れるサーボヘッド１ｂと、サーボヘッド１ｂの読取信ぢ
から位置信号Ｐｓを作成する位置信号作成回路１ｃとを
有している。

２は速度検出回路であり、位置信号Ｐｓと後述する検出
電流ｉｃとから実速度Ｖｒを検出するもの、３は速度エ
ラー検出回路であり、後述する目標速度Ｖｃと実速度Ｖ
ｒとの速度誤差△■を発生し、速度制御するものである
。

４は位置（ポジション）エラー検出回路であり、位置信
号Ｐｓと検出電流ｉｃとから位置エラー信号△Ｐを発生
し、位置制御するもの、５はパワアンプ及び切換部であ
り、切換スイッチとパワアンプとを有し、コアース（速
度制御）／ファイン（位置制御）切替信号によって、速
度エラー検出回路３又は位置エラー検出回路４をサーボ
対象１に切換接続するものである。

６は主制御部であり、マイクロプロセッサで構成され、
移動量に応じた目標速度カーブＶｃを発生するとともに
、後述するトラッククロッシングパルスによりサーボ対
象１の位置を監視し、目標位置近傍でコアースからファ
インへの切替信号を発生するものである。

７は制御電流検出回路であり、パワーアンプ５の制御電
流Ｉｓを検出し、検出電流信号ｉｃを発生するもの、８
はトラッククロンシングパルス発生回路であり、位置信
号Ｐｓからトラッククロッシングパルスを発生し、主制
御部６へ出力するものである。

主制御部６は、移動トラック数（移動量）が与えられる
と、移動トラック数に応じた目標速度カブＶｃを生成し
、速度制御によって、ボイスコイルモータ１ａを駆動し
、目標位置近傍に到達すると、切換部５を位置制御側に
切換え、ボイスコイルモータ１ａを位置制御して、所望
のトラックに位置決めする。

この速度検出回路２は、第７図に示すように、検出電流
ｉｃを増幅するアンプ２０と、位置信号Ｐｃを微分して
速度成分を生成する微分回路２１と、オフセット調整用
回路２３と、これらの出力を加算して増幅するアンプ２
４を有しており、可変抵抗ｒ１、ｒ２を操作してゲイン
の初期調整ができるようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

第８図、第９図、第１０図は従来技術の課題説明図であ
る。

ところで、減速時における動作は、目標速度カブＶｃに
対し、第８図に示す目標速度カーブＶＣに沿った実速度
Ｖｒ１〜Ｖｒ３の軌跡を描く。

この時、実速度Ｖｒｘ〜Ｖｒ３は、加速して、目標速度
カーブＶｃに到達すると、減速となるが、ディファレン
ス（移動量）が相違すると、目標速度カーブＶｃの到達
時における、加速カーブの傾斜と目標速度カーブＶｃの
減速傾斜がディファレンスによって相違し、又到達時の
実速度の大小により、第８図のように、ディファレンス
によってオーバシュート量△■が変化し、実速度の減速
軌跡は同一でなく、ｖｒｔ〜Ｖｒ３のように異なる。

この減速軌跡は、第８図、第９図（Ａ）〜（Ｃ）に示す
ように、減速目標速度カーブに対し、ディファレンスが
大の程速度誤差△■が大である。

即ち、残り移動量が同一であっても、ディファレンスが
大の程、速度が早く、残り移動量が象、速に減少する。

減速目標速度カーブは、残り移動量の変化に従って変化
することから、ディファレンスが小の程時間に対し、減
速目標速度カーブＶｃが寝た状態となる。

このことは、ディファレンスが小の程、実速度カーブも
寝た状態となり、第９図（Ａ）〜（Ｃ）のように、同−
残り、移動量の移動に要する時間が、ディファレンスの
小の程長くかかるという現象を生じる。

又、前述の如く、実速度特性の傾きが、ディファレンス
の大小によって異なることは、コアー入／ファイン制御
切換時の実速度の突入角が異なることになる。

第１０図に示すように、実速度Ｖｒ１、Ｖｒ３が零に近
いスライスＳＬに到達してから一定時間Ｔ経過後に、コ
アースからファインに切替わるから、第１０図（Ｂ）の
ように、実速度の傾きの小さいディファレンス小の場合
には、実速度が零にならない内に、ファイン制御に切替
ってしまい、オーバーシュートが大となって、ファイン
制御によるボジショニングに要する時間が長くなる。

このように、従来技術では、ディファレンスの大小によ
って実速度の軌跡が異なるため、ディファレンスの小の
場合に、ポジショニング時のオバーシュートが大となっ
て、ポジションニングに要する時間が長くなるという問
題がある他に、同−残り移動量の移動に要する時間も長
くなるという問題も生じ、ディファレンスの小の程時間
を短縮できないという問題があった。

従って、本発明は、ディファレンスによらず、移動、位
置決めに要する時間を短縮しうるサーボ位置決め回路を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理図である。

本発明は、第１図（Ａ）に示すように、サーボ対象１か
らの位置信号から実速度を検出する速度検出回路２と、
目標速度と該実速度との誤差を発生ずる速度エラー検出
回路３と、該位置信号から位置誤差信号を発生する位置
エラー検出回路４と、該サーボ対象ｌを該速度エラー検
出回路３又は位置エラー検出回路４に切換接続する切換
部５と、該位置信号に応じて目標速度を生成するととも
に、該切換部５を切換制御する主制御部６とを有し、目
標位置近傍において、該速度エラー検出回路３による速
度制御から該位置エラー検出回路４による位置制御に切
換えるようにしたサーボ位置決め回路において、該速度
検出回路２に速度検出ゲイン可変部２ａを設け、該主制
御部６が移動量に応じて該速度検出ゲイン可変部２ａの
速度検出ゲインを変化するものである。

［作用〕 ディファレンス小の場合の問題を解決するには、第１図
（Ｂ）のように、ディファレンス小の実速度カーブをＶ
ｒｚのように、ディファレンス大の実速度カーブＶｒ１
に近付ければよい。

このため、本発明では、ディファレンス（移動量）に応
じ、速度検出ゲインを変化させている。

ディファレンス小の場合の速度検出ゲインＧを小とする
と、回路上の検出実速度はより小となり、みかけ上の速
度誤差が小となるから、サーボのききが緩くなる。

このため、実際の実速度はより大となって、実速の速度
誤差も大となるから実速度カーブは■「２′からＶｒ２
のように、ディファレンス大の実速度カーブＶｒｘに近
づく。

これによって、ディファレンス小でもディファレンス大
と同様の実速度カーブを描き、ディファレンス小の場合
の移動、位置決め時間が長くなることを防止できる。

〔実施例］ （ａ）一実施例の構成の説明 第２図は本発明の一実施例構成図、第３図は第２図構成
における速度検出回路の構成図、第４図は第２図構成の
ゲインテーブルの説明図である。

図中、第１図、第５図及び第６図で示したものと同一の
ものは、同一の記号で示しである。

６ａはゲインテーブルであり、各ディファレンスｄに応
じた微分ゲインＧｖと電流検出ゲインＧＯが格納されて
いる。

微分ゲインＧｖは、第４図（Ａ）に示すように、ディフ
ァレンスが小の程小さく、ｄ＝２５６以トは一定である
。

又、電流検出ゲインＧｃは、第４図（Ｂ）に示すように
、ディファレンスが小の程大きく、ｄ−１６以上は一定
である。

６ｂはディファレンスカウンタであり、ディファレンス
４Ｍｄがセットされ、トラッククロッシングパルスの検
出毎に、減算され、残りディファレンスを示すためのも
のである。

第３図において、２４．２５は乗算型デジタル／アナロ
グコンバータ（Ｄ／Ａコンバータという）であり、各々
アンプ２０からの検出電流ｉｃに主制御部６の第１のゲ
インＧｌを、微分回路２１の速度信号に主制御部６の第
２のゲインＧ２を乗算して出力するものであり、速度検
出ゲイン可変部２ａを構成するものである。

（ｂ）　　一実施例の動作の説明 第５図は本発明の一実施例シーク処理フロー図である。

■　主制御部（以下ＭＰＵという）６は、上位からの指
定トラック位置と現在トラック位置に応じて、ディファ
レンス量ｄを算出し、ディファレンスカウンタ６ｂにセ
ットする。

■　ＭＰＵ６は、ディファレンス量ｄでゲインテーブル
６ａを参照し、対応する調整ゲイン（微分ゲインＧｖ、
電流検出ゲインＧｃ）をリードする。

そして、ＭＰＵ６は、予め定めた設定ゲインＧＳと調整
ゲインＧｖ、Ｇｃとの乗算を行って、第１のゲインＧ１
　（＝ＧｓＸＧｃ）と第２のゲインＧ２　（＝ＧｓＸＧ
ｖ）を得、各々速度検出回路２のＤ／Ａコンバータ２４
．２５に出カスる。

これによって、速度検出回路２の速度ゲインは、ディフ
ァレンス量ｄに対応した値にセットされる。

■　次に、ＭＰＵ６は、速度制御をスタートする７ 即ち、ディファレンス量に応じて目標速度カブを発生す
る。

この時、ＭＰＵ６は、コアース（速度制御）を指示する
ので、ボイスコイルモータｌａは、速度エラー検出回路
３の速度エラー信号△Ｖによって速度制御される。

又、速度積出回Ｎ２では、セットされたゲインに応じた
実速度■「が生成される。

従って、ディファレンス小の場合には、実際の実速度よ
り生成された実速度の方が小となる。

■　ＭＰＵ６は、トラッククロッシングパルス発生回路
８のトラッククロッシングパルスを検出し、トラックク
ロッシングパルスを検出すると、ディファレンスカウン
タ６ｂを（ｄ　−１）に更新する。

又、ディファレンスカウンタ６ｂの内容に応じて目標速
度カーブを変更する。

■　そして、ＭＰＵ６は、ディファレンスカウンタ６ｂ
の内容がｒ□、かを判定し、ｒ□Ｊでなければ、ステッ
プ■に戻る。

ディファレンスカウンタ６ｂの内容が「０」ならば、目
標位置近傍に到達したことになり、ＭＰＵ６は速度検出
回路２の実速度Ｖｒを調べ、実速度Ｖｒが一定スライス
の零近傍であるかを判定する。

■　実速度Ｖｒが一定スライス以下の零近傍であれば、
第１０図のように、ＭＰＵ６は一定時間Ｔ待ち、コアー
ス／ファイン切換信号をファインに切換える。

これによって、切換部５がファイン（位置制御）側に切
換わり、ボイスコイルモータ１ａは、位置エラー検出回
路４の位置エラー信号△Ｐによって位置制御される。

このようにして、ディファレンスに応じて、速度検出用
微分ゲインＧｖを変化しているので、ディファレンス小
では生成される実速度Ｖｒが実際の実速度より小となり
、減速実速度カーブがディファレンス大と同じとするこ
とができる。

ここで、電流検出ゲインＧｃも変化しているのは、単に
調整用であり、生成される実速度には主に微分ゲインＧ
ｖが作用する。

（Ｃ）　　他の実施例の説明 一ヒ述の実施例では、サーボ対象として磁気ディスク装
置を例に説明したが、他の装置であってもよい。

又、微分ゲインの他に電流検出ゲインも変更しているが
、微分ゲインのみ変化してもよく、ゲインテーブル６ａ
によってディファレンス量に応したゲインをえているが
、演算によって求めてもよい。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、ディファレンス（
移動量）に応じて速度検出ゲインを変化しているので、
ディファレンスの大小によらず、同一の減速実速度特性
かえられ、ディファレンスが小でも、移動、位置決め時
間が長くなることを防止できるという効果を奏し、特に
位置決めの高速化に寄与する。

又、速度検出ゲインの変更で実現できるので、容易に実
現できるという効果も奏する。

６−主制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　サーボ対象（１）からの位置信号から実速度を検出す
   る速度検出回路（２）と、 目標速度と該実速度との誤差を発生する速度エラー検出
   回路（３）と、 該位置信号から位置誤差信号を発生する位置エラー検出
   回路（４）と、 該サーボ対象（１）を該速度エラー検出回路（３）又は
   位置エラー検出回路（４）に切換接続する切換部（５）
   と、 該位置信号に応じて目標速度を生成するとともに、該切
   換部（５）を切換制御する主制御部（６）とを有し、 目標位置近傍において、該速度エラー検出回路（３）に
   よる速度制御から該位置エラー検出回路（４）による位
   置制御に切換えるようにしたサーボ位置決め回路におい
   て、 該速度検出回路（２）に速度検出ゲイン可変部（２ａ）
   を設け、 該主制御部（６）が移動量に応じて該速度検出ゲイン可
   変部（２ａ）の速度検出ゲインを変化することを 特徴とするサーボ位置決め回路。