JPH027112A - オフセット補正制御方式 - 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】 〔概要〕 磁気ヘッドの位置決め制御機構等に装備される駆動制御
部のオフセット補正を行うオフセット補正制御方式に関
し、 駆動制御部のオフセット補正を自動化することを目的と
し、 駆動電流に対応して被制御部を駆動する駆動部と、前記
被制御部の位置を検出する位置検出部と、前記駆動部に
指令位置と前記位置検出部による検出位置との差に対応
した駆動電流を前記駆動部に加える駆動制御部とを備え
、該駆動制御部からの駆動電流の積分値の極性反転毎に
、オフセット初期値に対する増加、：＄ｉ少の切替えを
行い、前記極性反転毎に於けるオフセット値の最大値と
最小値とを記録し、該最大値と最小値とによる平均値を
オフセット補正値として前記駆動制御部に設定するよう
に構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、磁気ヘッドの位置決め制御機構等に装備され
る駆動制御部のオフセット補正を行うオフセット補正制
御方式に関するものである。

ボイスコイル型モータや回転型のモータ等の駆動部によ
り、磁気ヘッド等の被制御部の位置決め制御を行う制御
機構に於いては、駆動部に駆動電流を供給する駆動制御
部に於けるオフセットを零として、正確な位置決めを行
うことが要望されており、その為にオフセットの補正が
必要となる。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置に於いては、駆動部としてボイスコイ
ル型モータが比較的多く用いられ、被制御部としての磁
気ヘッドの位置は、サーボトラックを用いて検出される
構成が一般的である。又数値制御装置等に於いては、直
流サーボモータにより駆動される工具位置等を光学或い
は磁気的なエンコーダを用いて検出し、指令位置に工具
等を移動させて位置決めする構成が一般的である。

第５図は駆動制御部のブロック図であり、３１はボイス
コイル型等のモータ、３２はエンコーダ等からなる位置
検出部、３３は位置検出信号を復調して位置信号とする
復調回路、３４は演算回路、３５は微分回路、３６は積
分回路、３７はフィルタ、３８はゲイン設定部、３９は
モータ３１に駆動電流を供給する増幅器である。

指令位置と、位置検出部３２による検出位置との差に対
応した駆動電流を演算回路３４で算出し、フィルタ３７
とゲイン設定部３８とを介して増幅器３９に駆動信号を
加える。増幅器３９は駆動信号を基に駆動電流をモータ
３１に供給し、モータ３１は図示を省略した磁気ヘッド
等の被制御部を駆動する。位置検出部３２の位置検出信
号は復調回路３３により復調されて位置信号となり、こ
の位置信号を微分回路３５で微分し、位置信号の時間的
変化を求めて速度信号とする。又駆動電流に比例した加
速度でモータ３１が被駆動部を駆動する構成に於いて、
駆動電流を加速度信号とした場合を示し、この加速度信
号を積分回路３６により積分することにより、速度信号
が得られる。

演算回路３４に於いては、モータ３１により被制御部を
所定の速度で駆動して指令位置に位置決めする為に、位
置信号とそれを微分した速度信号或いは加速度信号を積
分した速度信号とを用いて、モータ３１に供給する駆動
電流を算出するものである。又ゲイン設定部３日は、演
算回路３４を含むモータ３１の制御ループのゲインを設
定する回路であり、高速位置決めの為にはゲインを高く
決定することが望ましいが、ゲインを高くし過ぎると、
位置決め過程でオーバシュートが生じるので、安定で且
つ高速化できるようにゲインを設定することになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

各部が理想状態であれば、モータ３１の駆動電流は、指
令位置に被駆動部が移動した時に零となるように制御さ
れる。即ち、指令位置に位置決めされて速度信号はＯと
なる。しかし、各部の調整が完全でない場合には、駆動
電流にオフセットが含まれ、指令位置に移動した時の駆
動電流を積分した時に、第６図に示すように、オフセッ
トが０の場合は電流積分値も０となるが、オフセットが
（＋）の時は、電流積分値は次第に子方向に増大して飽
和値となる。又オフセットが（−）の時は、電流積分値
は次第に一方向に増大して飽和値となる。従って、駆動
電流にオフセットが含まれている場合は、正確な位置決
め制御が困難となる。

従来は、演算回路３４へ加える加速度信号や速度信号を
調整して、駆動電流のオフセットを零とする方式が一般
的であるが、その調整は比較的複雑で相当の時間を要す
る欠点があった。

本発明は、駆動制御部のオフセット補正を自動化するこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のオフセット補正制御方式は、駆動電流の積分値
の極性が変化する毎に、オフセット値の増加、減少の切
替えを行い、その時の最大値と最小値とから平均値を求
めて、その平均値をオフセット補正値とするものであり
、第１図を参照して説明する。

駆動電流に対応して被制御部２を駆動するモータ等の駆
動部ｌと、被制御部２の位置を検出する位置検出部３と
、この位置検出部３による検出位置と指令位置との差に
対応した駆動電流を前記駆動部１に加える駆動制御部４
とを備え、この駆動制御部４からの駆動電流を積分し、
その積分値の極性が反転する毎に、オフセット値の増加
と減少との切替えを行い、且つオフセット値の最大値と
最小値とを記録してそれらの平均値を求め、その平均値
をオフセット補正値として駆動制御部４に設定するもの
である。

〔作用〕

モータ等の駆動部１に加える駆動電流は、オフセット値
を変更することにより変化し、その駆動電流の積分値も
変化する。そこで、被制御部２が停止している状態に於
いて、任意のオフセフ）初期値を与え、そのオフセット
値を時間の経過に従って増加又は減少させ、駆動電流の
積分値も時間の経過に従って変化するから、その極性が
反転した時に、オフセット値の増加と減少との切替えを
行い、且つオフセット値の最大値と最小値とを記録して
おいて、その平均値を求める。即ち、駆動電流の積分値
の変化の平均値が零となるようなオフセット値の平均値
をオフセット補正値とするものであり、自動的にこの補
正値を求めることができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例の要部ブロック図であり、１１
は積分回路、１２はオフセット補正演算部、１３は加算
器である。この加算器１３に於いて増幅器出力からオフ
セット値を減算して駆動部に加える駆動電流とするもの
で、この駆動電流は積分回路１１により積分されてオフ
セット補正演算部１２に加えられ、演算出力のオフセッ
ト値が加算器１３に加えられる。なお、駆動信号が加え
られるモータ等の駆動部と、それによって駆動される磁
気ヘッド等の被制御部と、その被制御部の位置を検出す
る位置検出部と、前記加算器１３に加える増幅器出力を
算出する駆動制御部は、図示を省略している。

積分回路１１は、第５図に於ける駆動電流を加速度信号
として速度信号を得る為の積分回路３６を用いることが
できる。又オフセット補正演算部１２は、第３図に示す
構成を有し、第５図に於ける演算回路３４の演算機能を
用いて構成することもできる。

第３図に於いて、２１．２２はセレクタ、２３はゲイン
増加回路、２４はゲイン減少回路、２５は最大値記憶回
路、２６は最小値記憶回路、２７は平均値算出記憶回路
、２８は比較器である。前述の積分回路１１による駆動
電流の積分値は比較器２８に加えられ、その極性に対応
した比較出力信号によりセレクタ２１．２２が制御され
る。

駆動電流を加えるモータ等の駆動部の速度を零とした状
態に於いて、セレクタ２１に任意のオフセット初期値を
与え、セレクタ２１．２２によりゲイン増加回路２３が
選択されると、オフセット値は時間の経過に従って増加
され、反対にゲイン減少回路２４が選択されると、オフ
セット値は時間の経過に従って減少される。このように
時間の経過に従って増加又は減少するオフセット値はセ
レクタ２２から最大値記憶回路２５と最小値記憶回路２
６とに加えられると共に、第２図の加算器１３に加えら
れる。

第４図は本発明の実施例の動作説明図であり、（ａｌは
電流積分値、（ｂ）はオフセット値を示し、第２図の積
分回路１１による駆動電流の積分値が比較器２８に加え
られ、この積分値が負極性から正極性に変化すると、比
較出力信号は“１”となり、セレクタ２１．２２はゲイ
ン増加回路２３を選択するように制御される。従って、
セレクタ２２から出力されるオフセット値は時間の経過
に従って（ｂ）に示すように増加し、それによって電流
積分値も次第に増加する。

そして、オフセット値が成る値以上となると、電流積分
値は減少し始め、更にオフセット値が増加すると、時刻
ｔ１に、ｔａｌに示すように正極性から負極性に反転す
る。それにより、比較器２８からの比較出力信号は“１
”から“０”に反転するから、セレクタ２１．２２はゲ
イン減少回路２４を選択するように制御される。従って
、セレクタ２２から出力されるオフセント値は時間の経
過に従って（ｂ）に示すように減少し、電流積分値は負
極性側に次第に増加し、オフセット値が成る値以下にな
ると、電流積分値は負極性側で次第に減少し始め、更に
オフセット値が減少すると、時刻ｔ２に、（ａ）に示す
ように電流積分値は負極性から正極性に反転する。それ
により、比較器２８からの比較出力信号は“Ｏ”から“
１”に反転するから、セレクタ２１．２２はゲイン増加
回路２３を選択するように制御される。

前述の動作を所定回数繰り返し、セレクタ２２から出力
されるオフセント値の最大値と最小値とをそれぞれ最大
値記憶回路２５と最小値記憶回路２６とに記憶させる。

この場合、例えば、比較器２８の比較出力信号が“ｌ”
から“Ｏ”に反転した時のオフセット値を最大値記憶回
路２５に記憶させ、比較出力信号力＜”Ｑ″から１”に
反転した時のオフセフ）値を最小値記憶回路２６に記憶
させるように制御することもできる。

最大値記憶回路２５と最小値記憶回路２６とに記憶され
たオフセント値の最大値と最小値とを、平均値算出記憶
回路２７に加えて平均値を求めることによりオフセット
補正値が得られる。即ち、駆動電流の積分値を正負に変
化させるようにオフセット値を変化させ、駆動電流の積
分値の変化の平均値が零となるようなオフセント値の最
大値と最小値との平均値をオフセット補正値として記憶
するものである。

このオフセット補正値を用いて通常の駆動部の制御時に
、駆動電流のオフセント補正を行うものである。又工場
出荷前に前述のようなオフセット補正値の設定を行うこ
とができると共に、任意の時点で前述のようなオフセッ
ト補正値の設定を行うことにより、経時変化によるオフ
セット補正値の変化を修正することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、駆動制御部４からのモ
ータ等の駆動部１に加える駆動電流の積分値の極性反転
毎に、オフセット初期値に対する増加、減少の切替えを
行い、且つ、オフセット値の最大値と最小値とを記憶し
、その最大値と最小値とによる平均値をオフセット補正
値として設定するものであり、駆動電流のオフセント補
正値を自動的に求めて設定することができるから、駆動
電流のオフセットを零とする為の調整に要する作業を省
略することが可能となり、且つ位置決め精度を向上させ
ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
の要部ブロック図、第３図は本発明の実施例のオフセッ
ト補正演算部のブロック図、第４図は本発明の実施例の
動作説明図、第５図は駆動制御部のブロック図、第６図
は積分値の説明図である。 １は駆動部、２は被制御部、３は位置検出部、４は駆動
制御部である。 駆動制御部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 駆動電流に対応して被制御部（２）を駆動する駆動部（
   １）と、前記被制御部（２）の位置を検出する位置検出
   部（３）と、前記駆動部（１）に指令位置と前記位置検
   出部（３）による検出位置との差に対応した駆動電流を
   前記駆動部（１）に加える駆動制御部（４）とを備え、 該駆動制御部（４）からの駆動電流の積分値の極性反転
   毎に、オフセット初期値に対する増加、減少の切替えを
   行い、前記極性反転毎に於けるオフセット値の最大値と
   最小値とを記録し、該最大値と最小値とによる平均値を
   オフセット補正値として前記駆動制御部（４）に設定す
   る ことを特徴とするオフセット補正制御方式。