JPH02290192A - リニアモータ駆動装置 - Google Patents
リニアモータ駆動装置Info
- Publication number
- JPH02290192A JPH02290192A JP1105830A JP10583089A JPH02290192A JP H02290192 A JPH02290192 A JP H02290192A JP 1105830 A JP1105830 A JP 1105830A JP 10583089 A JP10583089 A JP 10583089A JP H02290192 A JPH02290192 A JP H02290192A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- linear motor
- output
- target position
- drive device
- movable part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、リニアモータ等を用いた物体の移動位置決め
制御に関し、例えばディスク装置のヘッドの高速位置決
め制御に関する． ［従来の技術］ 従来，リニアモータを用いた位置決め制御は，光ディス
ク装置に多く用いられてきた．第３図は光ディスク装置
のヘッド位置決め制御部分の概略図である． 同図において、１は情報が記録され、その記録情報を再
生することのできる情報担休であるところの光ディスク
、２はこの光ディスク１を例えば１８００ｒｐｍで駆動
回転させるモータである．３は光ビームを供給し．情報
の記録または再生，あるいは消去を行う光ヘッドであり
、光ディスク１の半径方向に移動する．４は光ヘッド３
をその半径方向に移動する為のリニアモータであり，光
ヘッド３はリニアモータ４の可動部に結合されている．
また，リニアモータ４の可動部には光ヘッド３の位置を
検出する為にエンコーダ５が備えられる．６は光ヘッド
のＩコ標位置を発生させる［１標位ｊη発生器、７はエ
ンコーダ５の位置検出信号と前記目標位置発生器６から
の信号との差をとる差動要素、８は位相補償器，９はリ
ニアモータのドライバである。
制御に関し、例えばディスク装置のヘッドの高速位置決
め制御に関する． ［従来の技術］ 従来，リニアモータを用いた位置決め制御は，光ディス
ク装置に多く用いられてきた．第３図は光ディスク装置
のヘッド位置決め制御部分の概略図である． 同図において、１は情報が記録され、その記録情報を再
生することのできる情報担休であるところの光ディスク
、２はこの光ディスク１を例えば１８００ｒｐｍで駆動
回転させるモータである．３は光ビームを供給し．情報
の記録または再生，あるいは消去を行う光ヘッドであり
、光ディスク１の半径方向に移動する．４は光ヘッド３
をその半径方向に移動する為のリニアモータであり，光
ヘッド３はリニアモータ４の可動部に結合されている．
また，リニアモータ４の可動部には光ヘッド３の位置を
検出する為にエンコーダ５が備えられる．６は光ヘッド
のＩコ標位置を発生させる［１標位ｊη発生器、７はエ
ンコーダ５の位置検出信号と前記目標位置発生器６から
の信号との差をとる差動要素、８は位相補償器，９はリ
ニアモータのドライバである。
この装１ｎは所雫の場所のデータにアクセスする為に，
図示せぬコントローラより目標のトラック番号の命中が
与えられる．命令を受けた目標位１６発生器６は，目標
位置までの距離に応じて例えば第４図（ａ）の様なリニ
アモータ４の移動プロファイルを決定する， 一方，リニアモータ４は，位置検出器であるエンコーダ
５、差動要素７、位相補償器８及びドライバ９からなる
制御ループでフィードバック位１ｒｔ制御がなされてい
る。この位置ループの目標値として、前述のリニアモー
タ移動プロファイルに沿った目標位置を目標位置発生器
６により人力して、リニアモータ４の移動を行う． 通常リニアエンコーダ５は離散距離の情報しか持たない
為、差動要素７はディジタルカウンタが用いられ、目標
位置の指令にも第４図（ｃ）の様な指令パルスが用いら
れる．なお、第４図（ｂ）は等価的にリニアモータの時
間に対する位置を表わしたグラフである． ［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら，上記従来例では、目標位置指令を時間基
準で発’ＩＦ Ｌ，ており，このプロファイルの加速度
は、リニアそ一夕４の特性、ドライバ９の特性に応じて
決定される。この加速度が大きい程高速の移動を行うこ
とができるが、能力以上の加速度を持つ目標位置指令を
与えると，制御系が乱され、リニアモータ４の停止時に
大きなオーバーシュートを生み、逆効果となる。よって
リニアモータ４の装置毎の特性のバラツキ，ドライバ９
の電源電圧の変動，或は使用時において装置がおかれる
場所が傾斜している場合があるなど等を考慮し，低めの
加速度をもつ位置プロファイルを採用する．つまり，様
々な悪環境を想定して余裕のある位置プロファイルを用
いるので，通常環境下では，第４図（ｄ）のようにドラ
イブ限界に達しない駆動電流により駆動され、リニアモ
ータ４の能力を完全に引き出すことができず、移動時間
を短縮できないという欠点を有していた．［５１題を解
決するための手段１ 本発明の目的は，装ＩＦｉ毎のバラッキ、使用時の動作
環境変化等に対して対処でき，充分にリニアモータの能
力を発揮させることのできるリニアモータ駆動装置を提
供することにある．以上のような目的は、リニアモータ
を用いた位置決め装置に使用するリニアモータ駆動装置
において、 前記リニアモータの可動部の位置を検出する位置検出手
段と、 前記リニアモータを駆動する駆動手段と、前記可動部の
目標位置を与える目標位置発生手段と， ｉｉｉｌ記可動部の位置検出手段の出力とｉ３ｉＩ記１
１標位置発生手段の出力どの差を生成する減算手段と、
ｉｉｉ記減算手段の出力を１γ１記駆動手段の入力とす
るサーボループとを０し、 ＋７ｉｊ記減膣手段の出力あるいはサーボループ内のイ
５号振幅に応じて、ｉｉｊ記目標位１ｎ．発生手段の出
力を変化させる制御手段を設Ｃ１たことを特徴とずるり
ニア干−夕駆動装置により達成される。
図示せぬコントローラより目標のトラック番号の命中が
与えられる．命令を受けた目標位１６発生器６は，目標
位置までの距離に応じて例えば第４図（ａ）の様なリニ
アモータ４の移動プロファイルを決定する， 一方，リニアモータ４は，位置検出器であるエンコーダ
５、差動要素７、位相補償器８及びドライバ９からなる
制御ループでフィードバック位１ｒｔ制御がなされてい
る。この位置ループの目標値として、前述のリニアモー
タ移動プロファイルに沿った目標位置を目標位置発生器
６により人力して、リニアモータ４の移動を行う． 通常リニアエンコーダ５は離散距離の情報しか持たない
為、差動要素７はディジタルカウンタが用いられ、目標
位置の指令にも第４図（ｃ）の様な指令パルスが用いら
れる．なお、第４図（ｂ）は等価的にリニアモータの時
間に対する位置を表わしたグラフである． ［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら，上記従来例では、目標位置指令を時間基
準で発’ＩＦ Ｌ，ており，このプロファイルの加速度
は、リニアそ一夕４の特性、ドライバ９の特性に応じて
決定される。この加速度が大きい程高速の移動を行うこ
とができるが、能力以上の加速度を持つ目標位置指令を
与えると，制御系が乱され、リニアモータ４の停止時に
大きなオーバーシュートを生み、逆効果となる。よって
リニアモータ４の装置毎の特性のバラツキ，ドライバ９
の電源電圧の変動，或は使用時において装置がおかれる
場所が傾斜している場合があるなど等を考慮し，低めの
加速度をもつ位置プロファイルを採用する．つまり，様
々な悪環境を想定して余裕のある位置プロファイルを用
いるので，通常環境下では，第４図（ｄ）のようにドラ
イブ限界に達しない駆動電流により駆動され、リニアモ
ータ４の能力を完全に引き出すことができず、移動時間
を短縮できないという欠点を有していた．［５１題を解
決するための手段１ 本発明の目的は，装ＩＦｉ毎のバラッキ、使用時の動作
環境変化等に対して対処でき，充分にリニアモータの能
力を発揮させることのできるリニアモータ駆動装置を提
供することにある．以上のような目的は、リニアモータ
を用いた位置決め装置に使用するリニアモータ駆動装置
において、 前記リニアモータの可動部の位置を検出する位置検出手
段と、 前記リニアモータを駆動する駆動手段と、前記可動部の
目標位置を与える目標位置発生手段と， ｉｉｉｌ記可動部の位置検出手段の出力とｉ３ｉＩ記１
１標位置発生手段の出力どの差を生成する減算手段と、
ｉｉｉ記減算手段の出力を１γ１記駆動手段の入力とす
るサーボループとを０し、 ＋７ｉｊ記減膣手段の出力あるいはサーボループ内のイ
５号振幅に応じて、ｉｉｊ記目標位１ｎ．発生手段の出
力を変化させる制御手段を設Ｃ１たことを特徴とずるり
ニア干−夕駆動装置により達成される。
本発明の−実施例によれば、前記制御手段を、予しめ与
えられたリニアモータの駆動限界値と、１１１１記減ロ
丁段の出力あるいはザーボルーブ内のイ３号振幅の信号
とｉｉｉ 記駆動限界値とを比較する比較手段と、該比
較手段の出力によりｖ；１記目標４１′／ｉ？？発生手
段の出力を調整する調整手段とから構成し、リニアモー
タの能力を最大限に引き出し、リニアモータの高速位Ｕ
決めをｌ′ＴＩ能にする。
えられたリニアモータの駆動限界値と、１１１１記減ロ
丁段の出力あるいはザーボルーブ内のイ３号振幅の信号
とｉｉｉ 記駆動限界値とを比較する比較手段と、該比
較手段の出力によりｖ；１記目標４１′／ｉ？？発生手
段の出力を調整する調整手段とから構成し、リニアモー
タの能力を最大限に引き出し、リニアモータの高速位Ｕ
決めをｌ′ＴＩ能にする。
［実施例］
以下，本発明に係るリニアモータ駆動装置について具体
的な実施例に基づき詳細に説明する７第１図は本発明の
第１実施例を示すブロック図である。
的な実施例に基づき詳細に説明する７第１図は本発明の
第１実施例を示すブロック図である。
同図において、１は情報担体であるところの光ディスク
，２はこの光ディスクｌを回転させるスピンドル千一夕
である。二３は光ビームを供給し、情報の２Ｌ！録また
はｉｌ生、あるいは消去を行う光ヘッドであり，光ディ
スク！の半径方向に移動される６４は光ヘッド３をその
゛ｈ径方向に移動する為のリニアモータであり、光ヘッ
ド３はリニア干一夕４の可動部に結合されている．また
，リニアモータ４の可動部には光ヘッド；３の位ｊ６を
検出する為にエンコーダ５が備えられる。以トのｌ４成
は従来例と同様である７ ６は十．位判断手段からの指令により光ヘッドの１１標
位置を発生さセる目標位ｉｎ発生器、７はエンコーダの
位置検出信号と１１ｉ１記１１標位置発生器からの信号
の差動をとる差動要素、８は位相補償器、９はリニアモ
ータのドライバである７差動゛政フ７の出力は、指令さ
れた［１標位１ｎと、リニア干一タ４の実際の位置を表
わすものであり、リニア干タに印加ずる駆動電流と深い
関係がある。例えばリニアモータの効率が良い場合，差
動要素７の出力は小さく、またドライバ９の出力である
駆動電流も小さい。
，２はこの光ディスクｌを回転させるスピンドル千一夕
である。二３は光ビームを供給し、情報の２Ｌ！録また
はｉｌ生、あるいは消去を行う光ヘッドであり，光ディ
スク！の半径方向に移動される６４は光ヘッド３をその
゛ｈ径方向に移動する為のリニアモータであり、光ヘッ
ド３はリニア干一夕４の可動部に結合されている．また
，リニアモータ４の可動部には光ヘッド；３の位ｊ６を
検出する為にエンコーダ５が備えられる。以トのｌ４成
は従来例と同様である７ ６は十．位判断手段からの指令により光ヘッドの１１標
位置を発生さセる目標位ｉｎ発生器、７はエンコーダの
位置検出信号と１１ｉ１記１１標位置発生器からの信号
の差動をとる差動要素、８は位相補償器、９はリニアモ
ータのドライバである７差動゛政フ７の出力は、指令さ
れた［１標位１ｎと、リニア干一タ４の実際の位置を表
わすものであり、リニア干タに印加ずる駆動電流と深い
関係がある。例えばリニアモータの効率が良い場合，差
動要素７の出力は小さく、またドライバ９の出力である
駆動電流も小さい。
また，２０はリニアモータの駆動限界幀の設定部、２２
は駆動限界値或は限界付近となる値と差動要素７の出力
とを比較する比較器、２４はその比較器２２からの信号
により目標位置発生器６のリニア干一夕移動プロファイ
ルを修正させる調整器である。該調整器２４は比較器２
２の指令を受けて、例えば，差動要素７に与える目標位
置パルスの発生間隔を変化する。
は駆動限界値或は限界付近となる値と差動要素７の出力
とを比較する比較器、２４はその比較器２２からの信号
により目標位置発生器６のリニア干一夕移動プロファイ
ルを修正させる調整器である。該調整器２４は比較器２
２の指令を受けて、例えば，差動要素７に与える目標位
置パルスの発生間隔を変化する。
次に、本実施例における装置でリニアモータを移動をさ
ゼだ場合を説明する。
ゼだ場合を説明する。
移動開始時、比較器２２は、差動要素７あるいはドライ
バ９の出力を千ニタし，設定部のリニアモータの駆動限
界値と比較することにより駆動力に余裕のあることを知
り、その信号を調整器２４に伝える。調整器２４はこれ
を受けて、目標位置発生器６の指令パルス間隔なせばめ
る指令を送る．この動作は、予じめ設定された駆動限界
値と，差動要素７の出力あるいはドライバ９の出力との
大小判別を行ない，比較器２２で設定値の方が人と判定
された時に，予じめ設定した比較的短い間隔のパルスを
発生する動作を行うことで実施ｒｒ（能である。
バ９の出力を千ニタし，設定部のリニアモータの駆動限
界値と比較することにより駆動力に余裕のあることを知
り、その信号を調整器２４に伝える。調整器２４はこれ
を受けて、目標位置発生器６の指令パルス間隔なせばめ
る指令を送る．この動作は、予じめ設定された駆動限界
値と，差動要素７の出力あるいはドライバ９の出力との
大小判別を行ない，比較器２２で設定値の方が人と判定
された時に，予じめ設定した比較的短い間隔のパルスを
発生する動作を行うことで実施ｒｒ（能である。
こねにより位置指令の変化率が−１ニリ、駆動電流がド
ライブ限界まで引トげられ，装１２７のバラッキ、及び
その装置のある環境に応じた最大加速度運行が可能とな
る． この様了を第２図（ａ） ． （ｂ） ． （ｃ） ，
（ｄ）の実線で示す．駆動電流をドライブ限界付近ま
で［げることにより（第２図（ｄ） ） ，従来なら移
動に゛１゛１かかった時間が］゛，で移動できるように
なるこどがわかる（第２図（ａ））。
ライブ限界まで引トげられ，装１２７のバラッキ、及び
その装置のある環境に応じた最大加速度運行が可能とな
る． この様了を第２図（ａ） ． （ｂ） ． （ｃ） ，
（ｄ）の実線で示す．駆動電流をドライブ限界付近ま
で［げることにより（第２図（ｄ） ） ，従来なら移
動に゛１゛１かかった時間が］゛，で移動できるように
なるこどがわかる（第２図（ａ））。
［他の実施例］
例えば、比較器２２は駆動限界値と差動・枚素７の出力
等の差分値を調ｇ器２４に出力し、Ｌｌ標位置発牛器６
が入力された差分植に応じてパルス発生間隔を連続的１
こ変化させても本発明を実施てぎる。
等の差分値を調ｇ器２４に出力し、Ｌｌ標位置発牛器６
が入力された差分植に応じてパルス発生間隔を連続的１
こ変化させても本発明を実施てぎる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明のリニアモータ駆動装置に
よれば、第１のサーボループ内の信号の大きさにより，
目標位置の時ｒｌｉｊ変化率を変化させる第２のサーボ
ループを設けることにより、■高速なリニアモータの移
動制御装置のバラッキを吸収すること ■制御系温度、湿度、あるいは装置の傾斜等の環境変化
に対処すること が可能になり、高速かつ最適なリニアモータ駆動を行う
ことができる。
よれば、第１のサーボループ内の信号の大きさにより，
目標位置の時ｒｌｉｊ変化率を変化させる第２のサーボ
ループを設けることにより、■高速なリニアモータの移
動制御装置のバラッキを吸収すること ■制御系温度、湿度、あるいは装置の傾斜等の環境変化
に対処すること が可能になり、高速かつ最適なリニアモータ駆動を行う
ことができる。
第１図は本発明に係るリニアモータ駆動装置を実施した
光ディスク装置の概略構成ブロック図である。 第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明を実施した光ディスク装
置のリニアモータ移動時の様子を示す信号波形である。 第３図は従来のリニアモータ駆動装置を実施した光ディ
スク装置の概略構成ブロック図である。 第４図（ａ）〜ｌｄ）は光ディスク装置の従来例のリニ
アモータ移動時の様子を示す信号波形てある． １一光ディスク、 ３・・・光ヘッド、４・・・リ
ニアモータ、 ５・・・エンコーダ、６・一目標位置発
生器、７・・・差動要素，８・・・位相補償器、 ９
・・・ドライバ、２２一設定部，２２−・・比較器％２
４一調整器。
光ディスク装置の概略構成ブロック図である。 第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明を実施した光ディスク装
置のリニアモータ移動時の様子を示す信号波形である。 第３図は従来のリニアモータ駆動装置を実施した光ディ
スク装置の概略構成ブロック図である。 第４図（ａ）〜ｌｄ）は光ディスク装置の従来例のリニ
アモータ移動時の様子を示す信号波形てある． １一光ディスク、 ３・・・光ヘッド、４・・・リ
ニアモータ、 ５・・・エンコーダ、６・一目標位置発
生器、７・・・差動要素，８・・・位相補償器、 ９
・・・ドライバ、２２一設定部，２２−・・比較器％２
４一調整器。
Claims (5)
- （１）リニアモータを用いた位置決め装置に使用するリ
ニアモータ駆動装置において、 前記リニアモータの可動部の位置を検出する位置検出手
段と、 前記リニアモータを駆動する駆動手段と、 前記可動部の目標位置を与える目標位置発生手段と、 前記可動部の位置検出手段の出力と前記目標位置発生手
段の出力との差を生成する減算手段と、前記減算手段の
出力を前記駆動手段の入力とするサーボループとを有し
、 前記減算手段の出力あるいはサーボループ内の信号振幅
に応じて、前記目標位置発生手段の出力を変化させる制
御手段を設けたことを特徴とするリニアモータ駆動装置
。 - （２）前記制御手段が、 予じめ与えられたリニアモータの駆動限界値と、 前記減算手段の出力あるいはサーボループ内の信号振幅
の信号と前記駆動限界値とを比較する比較手段と、 該比較手段の出力により前記目標位置発生手段の出力を
調整する調整手段 とから構成されることを特徴とする請求項１記載のリニ
アモータ駆動装置。 - （３）前記目標装置発生手段は予じめ許容をもって設定
された可動部の移動プロファイルを基本として、各動作
時の前記調整手段の出力に応じて前記プロファイルを変
更する請求項２記載のリニアモータ駆動装置。 - （４）前記プロファイルの変更が目標位置の時間変化率
を変えることにより行われることを特徴とする請求項３
記載のリニアモータ駆動装置。 - （５）予じめ与えられた駆動限界値と、前記減算出段の
出力とを比較し、前記減算手段の出力が前記駆動限界値
より小さいとき、前記目標位置発生手段の出力する目標
位置の時間変化率を上げることを特徴とする請求項２記
載のリニアモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1105830A JPH02290192A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | リニアモータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1105830A JPH02290192A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | リニアモータ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02290192A true JPH02290192A (ja) | 1990-11-30 |
Family
ID=14417970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1105830A Pending JPH02290192A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | リニアモータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02290192A (ja) |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP1105830A patent/JPH02290192A/ja active Pending
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