JPH03192584A - Magnetic disk device - Google Patents

Magnetic disk device

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Publication number
JPH03192584A
JPH03192584A JP33084889A JP33084889A JPH03192584A JP H03192584 A JPH03192584 A JP H03192584A JP 33084889 A JP33084889 A JP 33084889A JP 33084889 A JP33084889 A JP 33084889A JP H03192584 A JPH03192584 A JP H03192584A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
position deviation
circuit
output
magnetic disk
Prior art date
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Pending
Application number
JP33084889A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Nishimura
誠 西村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokico Ltd filed Critical Tokico Ltd
Priority to JP33084889A priority Critical patent/JPH03192584A/en
Publication of JPH03192584A publication Critical patent/JPH03192584A/en
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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the suppression rate of a position deviation by inputting a position deviation signal to a position deviation correction circuit and adding a correction signal outputted from the position deviation correction circuit to a position deviation generating circuit. CONSTITUTION:A position deviation correction circuit 15 consists of a closed loop circuit 16 and a proportion element 17. A dead time element 18 is provided so as to apply positive feedback of the output to the input side. The element 18 delays a position deviation E(S) by a disk fundamental rotation period L and outputs the result. Since the output of the element 18 is fed back positively to the input side, the open loop gain is infinite at a frequency k/L being a multiple of (k) of a disk rotation frequency 1/L. The element 17 outputs a signal at a multiple of K of an input signal. Thus, the suppressing rate of the control is improved by nearly 50 - 60dB.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、サーボ制御による磁気ヘッドの位置決め機
構を備えた磁気ディスク装置に係り、特に、トラック振
れに対する磁気ヘッドの追従性に優れる磁気ディスク装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetic disk device equipped with a magnetic head positioning mechanism using servo control, and particularly to a magnetic disk device that has excellent followability of a magnetic head against track runout. Regarding.

「従来の技術」 第4図は、セクタ・サーボ制御方式によるヘッド位置決
め機構を備えた従来の磁気ディスク装置の概略構成を示
すブロック図である。
``Prior Art'' FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional magnetic disk device equipped with a head positioning mechanism using a sector servo control method.

この図において、符号1は磁気ディスクでありこの磁気
ディスク1の面上には、多数の同心円状のトラックが形
成されている。上記各トラックは、複数のセクタに分け
られ、各セクタは、各種データが書き込まれるデータ・
フィールドとサーボ情報が書き込まれたサーボ・フィー
ルドとからなっている。また、2はスピンドル・モータ
の回転軸、3は回転時の上記トラック上を走査し、デー
タの読み書きおよびサーボ情報の読出しを行う磁気ヘッ
ドである。上記各トラックには、上述したように、デー
タ・フィールドおよびサーボ・フィールドが交互に設定
されているので、サーボ情報の続出しは間欠的に行われ
ることになる。4は磁気ヘッド3を支持するキャリア、
5はキャリア4を直結駆動するVCM(ボイス・コイル
・モータ)である。また、6は装置各部を制御すると共
に、後述の補償器(PIDコントローラ)としても機能
するCPU(中央処理装置)、7はスピンドル・モータ
の回転駆動を制御するスピンドル・モータ制御回路、8
は磁気ヘッド3から読出されるサーボ情報に基づき磁気
ヘッド3の現在位置を示す位置信号を生成する位置信号
生成回路(サーボ・デモシュレータ)である。9は、C
PU6からの電流指令に基づきVCM5に加える電流を
制御して、磁気ヘッド3の位置ずれを補正する位置決め
回路、IOは、記録/再生信号を作成する記録再生回路
である。
In this figure, reference numeral 1 denotes a magnetic disk, and a large number of concentric tracks are formed on the surface of the magnetic disk 1. Each of the above tracks is divided into multiple sectors, and each sector is a data sector into which various data are written.
It consists of a field and a servo field in which servo information is written. Further, 2 is a rotating shaft of a spindle motor, and 3 is a magnetic head that scans the above-mentioned track during rotation and reads and writes data and servo information. As described above, data fields and servo fields are alternately set in each track, so servo information is intermittently provided. 4 is a carrier that supports the magnetic head 3;
5 is a VCM (voice coil motor) that directly drives the carrier 4; Further, 6 is a CPU (central processing unit) that controls each part of the device and also functions as a compensator (PID controller) to be described later; 7 is a spindle motor control circuit that controls the rotational drive of the spindle motor; 8
is a position signal generation circuit (servo demosimulator) that generates a position signal indicating the current position of the magnetic head 3 based on servo information read from the magnetic head 3. 9 is C
The positioning circuit IO corrects the positional deviation of the magnetic head 3 by controlling the current applied to the VCM 5 based on the current command from the PU 6, and is a recording/reproducing circuit that creates a recording/reproducing signal.

第5図は、上記従来の磁気ディスク装置に適用されるサ
ーボ制御系の信号伝達の様子を示すブロック線図である
FIG. 5 is a block diagram showing how signals are transmitted in a servo control system applied to the conventional magnetic disk device.

この図において、11は制御対象システム12から出力
される制御量C(S)を増幅し、フィードバック量B 
(S)として帰還させるフィードバック増幅要素、13
は目標値(目標位置γ(S))からフィードバックI 
B (S)を差し引いて、(目標トラック位置に対する
磁気ディスク3の位置ずれ量を示す)位置偏差E (S
)を生成する加え合わせ点、14は位置偏差E (S)
の供給に基づいて制御対象システム12に対してPID
(比例−積分−微分)制御動作を行う補償器である。な
お、VCM5およびキャリア4が上記制御対象システム
12である。ディスク面上のトラックTRは、真円に形
成されるのが理想であるが、実際には、第4図に示すよ
うに、磁気ディスク1の偏心などに起因してうねりが生
じているのが普通である。第3図(a)は、サーボ制御
を行わない場合のトラック振れを示す信号波形である。
In this figure, 11 amplifies the control amount C(S) output from the controlled system 12, and the feedback amount B
Feedback amplification element to be fed back as (S), 13
is the feedback I from the target value (target position γ(S))
By subtracting B (S), the positional deviation E (S
), 14 is the positional deviation E (S)
PID to the controlled system 12 based on the supply of
It is a compensator that performs (proportional-integral-derivative) control operation. Note that the VCM 5 and the carrier 4 are the control target system 12 described above. Ideally, the track TR on the disk surface is formed in a perfect circle, but in reality, as shown in FIG. 4, undulations may occur due to eccentricity of the magnetic disk 1. It's normal. FIG. 3(a) is a signal waveform showing track runout when servo control is not performed.

そこで、上記サーボ制御方式においては、うねりがある
トラックTRに追従すべく、トラック振れ量が上記目標
位置γ(S)になると考えられる。
Therefore, in the above servo control method, in order to follow the undulating track TR, the amount of track deflection is considered to be the above target position γ(S).

上記構成のサーボ制御系においては、補償器14の積分
補償用時定数は、ディスク基本回転周期り以下に設定さ
れ、これにより、ディスク基本回転周波数付近の振動を
抑圧、すなわちディスク基本回転周波数程度のトラック
振れにも追従できるようになっていた。
In the servo control system with the above configuration, the integral compensation time constant of the compensator 14 is set to be less than or equal to the basic disk rotation period, thereby suppressing vibrations around the disk basic rotation frequency. It was also able to follow track vibrations.

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記従来の磁気ディスク装置にあっては、デ
ィスク基本回転周波数付近での抑圧率はたかだかlO〜
20dB程度に過ぎなかった(第3図(b)にその信号
波形を示す。)。抑圧率を上げるために、無理に、補償
器14のゲインを上げる。
"Problems to be Solved by the Invention" By the way, in the above-mentioned conventional magnetic disk device, the suppression rate near the basic disk rotation frequency is at most 10~
It was only about 20 dB (the signal waveform is shown in FIG. 3(b)). In order to increase the suppression rate, the gain of the compensator 14 is forcibly increased.

と、補償器14は(主)ループ内にあるため、サーボ制
御系の安定性が悪化するという問題があった。
Since the compensator 14 is located in the (main) loop, there is a problem that the stability of the servo control system deteriorates.

この発明は、トラック振れのうち、ディスク基本回転周
波数付近の成分は、磁気ディスクlの偏心などに起因し
て生じる再現性(繰り返し性)の高いものであることに
着目して、上記課題を解決するためになされたもので、
サーボ制御系の安定性を悪化させることなく、トラック
追従性に優れる磁気ディスク装置を提供することを目的
としている。
This invention solves the above problem by focusing on the fact that components of track runout near the disk basic rotational frequency have high reproducibility (repeatability) caused by eccentricity of the magnetic disk l. It was done in order to
It is an object of the present invention to provide a magnetic disk device that has excellent track followability without deteriorating the stability of a servo control system.

「課題を解決するための手段」 上記課題を解決するために、請求項!記載の発明は、ト
ラック中央からの磁気ヘッドの位置ずれ量を表す位置偏
差信号を生成する位置偏差生成回路と、該位置偏差生成
回路から供給を受けた位置偏差信号に基づいて磁気ヘッ
ドの位置決めを行うサーボ制御回路とを備えた磁気ディ
スク装置において、入力信号を磁気ディスクの基本回転
周期に等しい時間遅らせて出力するむだ時間要素および
該むだ時間要素の出力を自身の入力側に正帰還させる帰
還要素からなる閉ループ回路と、前記閉ループ回路の出
力信号をK(Kは正数)倍にする比例要素とから構成さ
れる装置偏差補正回路を設け、該位置偏差補正回路に前
記位置偏差信号を入力させると共に、該位置偏差補正回
路から出力される補正信号を、前記位置偏差生成回路か
ら構成される装置偏差信号に加え合わせて前記サーボ制
御回路に供給するものであることを特徴としている。
“Means for solving the problem” Claims to solve the above problem! The described invention includes a positional deviation generation circuit that generates a positional deviation signal representing the amount of positional deviation of the magnetic head from the center of the track, and a positioning of the magnetic head based on the positional deviation signal supplied from the positional deviation generation circuit. A dead time element that delays an input signal by a time equal to the basic rotation period of the magnetic disk and outputs it, and a feedback element that positively feeds back the output of the dead time element to its own input side. and a proportional element that multiplies the output signal of the closed loop circuit by K (K is a positive number), and inputs the position deviation signal to the position deviation correction circuit. In addition, the correction signal outputted from the positional deviation correction circuit is added to the apparatus deviation signal formed from the positional deviation generation circuit, and the resultant signal is supplied to the servo control circuit.

請求項2記載の発明は、トラック中央からの磁気ヘッド
の位置ずれ量を表す位置偏差信号を生成する位置偏差生
成回路と、該位置偏差生成回路から供給を受けた位置偏
差信号に基づいて磁気ヘッドの位置決めを行うサーボ制
御回路とを備えた磁気ディスク装置において、磁気ディ
スクの基本回転周期のI/n(nは正の整数)に等しい
サンブリ、ング周期毎に前記位置偏差信号を通過させる
サンプラと、入力信号を前記サンプリング周期に等しい
時間遅らせて出力する遅延器をn個、縦続接続して閉ル
ープ回路を形成し、かつ第1段の遅延器の入力側に前記
サンプラを通過した前記位置偏差信号を取り込む入力端
を持ち、最終段の遅延器の出力側に出力端を持つ閉ルー
プ遅延回路と、前記閉ループ遅延回路の出力端から出力
される前記閉ループ遅延回路の出力信号をに倍(Kは正
数)にする比例要素と、前記比例要素の出力信号を零次
ホールドする零次ホールド要素とにより構成される位置
偏差補正回路を設け、該位置偏差補正回路に前記位置偏
差信号を人力させると共に、前記位置偏差生成回路の出
力信号を前記位置偏差生成回路から構成される装置偏差
信号に加え合わせて前記サーボ制御回路に供給するもの
であることを特徴としている。
The invention according to claim 2 includes a positional deviation generation circuit that generates a positional deviation signal representing the amount of positional deviation of the magnetic head from the center of the track, and a positional deviation generation circuit that generates a positional deviation signal representing the positional deviation amount of the magnetic head from the center of the track. a servo control circuit that performs positioning; , n delay devices that delay the input signal by a time equal to the sampling period and output the signal are connected in cascade to form a closed loop circuit, and the position error signal that has passed through the sampler is connected to the input side of the first stage delay device. A closed-loop delay circuit has an input terminal that takes in the output terminal of the closed-loop delay circuit and has an output terminal on the output side of the final stage delay device, and the output signal of the closed-loop delay circuit output from the output terminal of the closed-loop delay circuit is multiplied by (K is positive A position deviation correction circuit is provided, which includes a proportional element that holds the output signal of the proportional element, and a zero-order hold element that holds the output signal of the proportional element, and the position deviation correction circuit manually inputs the position deviation signal, The present invention is characterized in that the output signal of the positional deviation generation circuit is added to a device deviation signal constituted by the positional deviation generation circuit and the resultant signal is supplied to the servo control circuit.

「作用」 上記請求項1記載の構成によれば、位置偏差信号を閉ル
ープ回路に通すことにより、位置偏差信号のうち、ディ
スク基本回転周波数成分については、当該周期、その1
周期前、2周期前、・・・、N周期前のものが多重化さ
れ、フィードフォワード制御的効果が得られるので、上
記サーボ制御回路のゲインを無理やり上げることなく、
当該成分を抑圧することができる。したがって、サーボ
制御系が不安定となることを防止することができる。
"Operation" According to the configuration described in claim 1, by passing the positional deviation signal through the closed loop circuit, the disk basic rotation frequency component of the positional deviation signal is determined to
The previous cycle, 2 cycles before, ..., N cycles before are multiplexed, and a feedforward control effect can be obtained, so there is no need to forcefully increase the gain of the servo control circuit.
The component can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the servo control system from becoming unstable.

また、請求項2記載の構成においても、位置偏差信号を
閉ループ遅延回路に通すことにより、多重化されたディ
スク基本回転周波数成分を得ることができるので、請求
項1記載の構成と同様の効果を得ることができる。
Also, in the configuration according to claim 2, the multiplexed disk fundamental rotation frequency component can be obtained by passing the position error signal through the closed loop delay circuit, so that the same effect as in the configuration according to claim 1 can be obtained. Obtainable.

「実施例」 以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明
する。
"Embodiments" Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施例) 第1図は、請求項1記載の発明の一実施例である磁気デ
ィスク装置に適用されるサーボ制御系の信号伝達の様子
を示すブロック線図である。第1図1!おいて、第5図
に示す各部と対応する部分には同一符号を付して説明を
省略する。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a state of signal transmission in a servo control system applied to a magnetic disk device which is an embodiment of the invention as claimed in claim 1. Figure 1 1! 5, the same reference numerals are given to the parts corresponding to those shown in FIG. 5, and the explanation thereof will be omitted.

なお、この例に適用される磁気ディスク装置の概略構成
は、第4図に示す従来の概略構成と同一である。
Note that the schematic configuration of the magnetic disk device applied to this example is the same as the conventional schematic configuration shown in FIG.

この例に適用される磁気ディスク装置が、上記従来のも
のと異なるところは、サーボ制御系において、上記加え
合わせ点13と補償器14との間に、位置偏差補正回路
15を並列的に付加した点である。
The magnetic disk device applied to this example differs from the conventional one described above in that a position error correction circuit 15 is added in parallel between the summing point 13 and the compensator 14 in the servo control system. It is a point.

この位置偏差補正回路15は、閉ループ回路16と比例
要素!7とからなっている。上記閉ループ回路16は、
その出力を入力端にポジティブ・フィードバックするよ
うになされているむだ時間要素I8によって構成されて
いる。このむだ時間要素I8は、入力信号(すなわち、
位置偏差E (S))をディスク基本回転周期りだけ遅
延させて出力する要素である。上記むだ時間要素18は
、上述したように、その出力がその入力側にポジティブ
・フィードバックされるため、ディスク基本回転周波数
1/Lのk(kは正の整数)倍の周波数に/Lでは、開
ループゲインが無限大になる。比例要素17は、入力信
号のに倍の大きさ(値)の信号を出力する要素である。
This position deviation correction circuit 15 is composed of a closed loop circuit 16 and a proportional element! It consists of 7. The closed loop circuit 16 is
It is constituted by a dead time element I8 configured to provide positive feedback of its output to the input terminal. This dead time element I8 is based on the input signal (i.e.
This is an element that outputs the positional deviation E(S)) after being delayed by the basic rotation period of the disk. As mentioned above, the dead time element 18 has its output positively fed back to its input side, so that at /L, the frequency is k (k is a positive integer) times the disk basic rotation frequency 1/L. Open loop gain becomes infinite. The proportional element 17 is an element that outputs a signal twice the magnitude (value) of the input signal.

この例の動作は次の通りである。The operation of this example is as follows.

サーボ制御が開始した直後は、従来のサーボ制御と同じ
特性しか得られない。なぜならば、伝達関数がe−8L
であるむだ時間要素があるためである。このため、開始
直後においては、位置偏差E(S)は、第3図(b)に
示す信号波形となる。しかしながら、開始からL時間経
過後においては、位置偏差E (S)は、第3図(c)
に示す信号波形となり、大幅に抑圧される。トラック振
れは、ディスク基本回転周波数1/Lのk(kは正の整
数)倍の周波数に/Lの成分で大部分が構成されている
からである。さらに、L時間経過後においては、位置偏
差E(s)は、第3図(d)に示す信号波形となる。さ
らに、L時間経過後においては、位置偏差E(s)は、
第3図(e)に示す信号波形となる。
Immediately after servo control starts, only the same characteristics as conventional servo control can be obtained. This is because the transfer function is e-8L
This is because there is a dead time element. Therefore, immediately after the start, the positional deviation E(S) has the signal waveform shown in FIG. 3(b). However, after L time has elapsed from the start, the positional deviation E (S) is as shown in Fig. 3(c).
The signal waveform becomes as shown in , and is significantly suppressed. This is because the track runout is mostly composed of a /L component at a frequency k (k is a positive integer) times the disk basic rotational frequency 1/L. Furthermore, after the elapse of L time, the positional deviation E(s) has the signal waveform shown in FIG. 3(d). Furthermore, after the elapse of L time, the positional deviation E(s) is
The signal waveform is shown in FIG. 3(e).

上記したように、この例のサーボ制御方式によれば、学
習的制御(第3図(b)〜(e))が行われる、ことに
より、制御の抑圧率を50〜60dB程度まで向上させ
ることができる。
As mentioned above, according to the servo control method of this example, learning control (Fig. 3 (b) to (e)) is performed, thereby improving the control suppression rate to about 50 to 60 dB. I can do it.

また、補償器14のゲインを無理に上げることをしない
ため、常に、安定性を維持することができる。
Furthermore, since the gain of the compensator 14 is not forced to increase, stability can always be maintained.

また、制御対象システム12に外乱D (S)が加わっ
た場合でも、上記と同程度に抑圧することができる。
Furthermore, even if a disturbance D (S) is applied to the controlled system 12, it can be suppressed to the same extent as above.

(第2実施例) 第2図は、請求項2記載の発明の一実施例に適用される
サーボ制御系の位置偏差補正回路の構成を示すブロック
図である。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a position deviation correction circuit of a servo control system applied to an embodiment of the invention as claimed in claim 2.

この例の位置偏差補正回路が第1実施例の位置偏差補正
回路15と異なるところは、第1実施例の位置偏差補正
回路!5がアナログ構成であるのに対し、この例の位置
偏差補正回路はデジタル構成となっている点である。
The difference between the position deviation correction circuit of this example and the position deviation correction circuit 15 of the first embodiment is the position deviation correction circuit of the first embodiment! 5 has an analog configuration, whereas the position deviation correction circuit in this example has a digital configuration.

第2図において、I9が位置偏差補正回路であり、この
位置偏差補正回路19は、サンプラ20、閉ループ遅延
回路211比例要素22、零次ホールド要素23、およ
び加え合わせ点24などから構成されている。上記サン
プラ20は、サンプリング間隔T毎に位置偏差E(s)
を通過させるスイッチ動作をする。サンプリング間隔T
は、磁気ディスクlのセクタ数がrnJで、ディスク基
本回転時間がrLJのときは、L / nに定められる
。この例においては、セクタ数は「40」程度に、サン
プリング間隔Tは400μsec程度に設定されている
。また、上記閉ループ遅延回路2!は、加え合わせ点2
5と、n個の遅延要素26.2B、・・・とからなって
いる。これらの遅延要素26.26゜・・は、全て同一
構成のもので、入力信号をサンプリング間隔Tと同じ時
間だけ、遅延させる。これらの遅延要素26,26.・
・・は、縦続に接続されており、最終段の遅延要素26
からの出力信号は、加え合わせ点25を介して、第1段
の遅延要素26にポジティブ・フィードバックされるよ
うになっている。上記加え合わせ点25は、ポジティブ
・フィードバックされた最終段の遅延要素26の上記出
力信号とサンプラ20を通過した位置偏差E(s)とを
加え合わせて、第1段の遅延要素26に供給する。上記
比例要素22は、最終段の遅延要素26からの出力信号
をに倍にする。上記零次ホールド要素23は、比例要素
22からの出力信号を当該サンプリング周期の間ホール
ドする。上記加え合わせ点24は、零次ホールド要素2
3からの出力信号と加え合わせ点13(第1図)から構
成される装置偏差E(s)とを加え合わせて補償器14
(第1図)に供給する。
In FIG. 2, I9 is a position deviation correction circuit, and this position deviation correction circuit 19 is composed of a sampler 20, a closed loop delay circuit 211, a proportional element 22, a zero-order hold element 23, a summing point 24, etc. . The sampler 20 has a positional deviation E(s) at each sampling interval T.
Operates a switch that allows the passage of sampling interval T
is determined as L/n when the number of sectors of the magnetic disk l is rnJ and the disk basic rotation time is rLJ. In this example, the number of sectors is set to about 40, and the sampling interval T is set to about 400 μsec. Also, the above closed loop delay circuit 2! is the addition point 2
5 and n delay elements 26.2B, . These delay elements 26, 26°, etc. all have the same configuration and delay the input signal by the same time as the sampling interval T. These delay elements 26, 26 .・
... are connected in cascade, and the final stage delay element 26
The output signal from the summing point 25 is positively fed back to the first stage delay element 26. The summing point 25 adds the output signal of the final stage delay element 26 that has been positively fed back and the positional deviation E(s) that has passed through the sampler 20, and supplies the result to the first stage delay element 26. . The proportional element 22 doubles the output signal from the final stage delay element 26. The zero-order hold element 23 holds the output signal from the proportional element 22 during the sampling period. The above addition point 24 is the zero-order hold element 2
The compensator 14 adds the output signal from 3 and the device deviation E(s) consisting of the summing point 13 (FIG. 1).
(Figure 1).

上記構成において、閉ループ遅延回路21は、サンプラ
20を介して位置偏差E(s)の供給を受けると、位置
偏差E(s)を、n個の遅延要素26゜26、・・・内
を逐次通過させる。こうして、最終段の遅延要素26を
通過した位置偏差E(s)は、ディスク基本回転周期り
に相当する分の遅れが生じたものとなる。最終段の遅延
要素26からの出力信号は、ポジティブ・フィードバッ
クされて、再び、第1段の遅延要素26に入力される。
In the above configuration, when the closed-loop delay circuit 21 receives the position deviation E(s) via the sampler 20, the closed-loop delay circuit 21 sequentially converts the position deviation E(s) into n delay elements 26, 26, . Let it pass. In this way, the positional deviation E(s) that has passed through the final stage delay element 26 is delayed by an amount equivalent to the basic rotation period of the disk. The output signal from the final stage delay element 26 is positively fed back and is again input to the first stage delay element 26.

以下、順次遅延・正帰還を繰り返し、結局、L時間前、
2L時間前、・・・の各位置偏差E(s)が重畳された
信号が、閉ループ遅延回路21の出力信号として出力さ
れる。この出力信号は、比例要素22でに倍にされ、零
次ホールド要素23で、ホールドされた状態で、加え合
わせ点24を介して、主ループに戻される。
After that, the delay and positive feedback are repeated sequentially, and in the end, before L time,
A signal on which the positional deviations E(s) of 2L hours before, . . . are superimposed is output as an output signal of the closed-loop delay circuit 21. This output signal is doubled in a proportional element 22, held in a zero-order hold element 23, and returned to the main loop via a summing point 24.

上記第2実施例の構成によっても、第3図に示したと同
様の学習的制御がなされ、位置偏差E(s)が抑圧され
る。
Also with the configuration of the second embodiment, learning control similar to that shown in FIG. 3 is performed, and the positional deviation E(s) is suppressed.

上記第2実施例の構成によれば、時定数りのむだ時間要
素18の作成(第1実施例)に比べて、作成が容易であ
るという利点がある。
The configuration of the second embodiment has the advantage that it is easier to create the dead time element 18 having a time constant (as compared to the first embodiment).

なお、第2実施例において、主ループ自身が離散系にな
っていれば、位置偏差補正回路19内のサンプラ20お
よび零次ホールド要素23は不要である。
In the second embodiment, if the main loop itself is a discrete system, the sampler 20 and zero-order hold element 23 in the position error correction circuit 19 are unnecessary.

また、上述の実施例においては、セクタ・サーボ方式の
場合について説明したが、サーボ面サーボにも適用し得
るものである。たとえば、ディスク基本回転周期りの1
/n(nはセクタ数)でON動作するサンプラで離散化
すれば可能である。
Further, in the above-mentioned embodiments, the case of the sector servo method was explained, but it can also be applied to the servo surface servo method. For example, 1 of the basic rotation period of the disk.
This is possible if discretization is performed using a sampler that operates at /n (n is the number of sectors).

「発明の効果」 以上説明したように、請求項1または2記載の発明の磁
気ディスク装置によれば、学習的制御が行われることに
より、位置偏差の抑圧率を従来の10〜20dBから5
0〜60dB程度まで、すなわちlOO倍程度まで向上
させることができる。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the magnetic disk drive of the invention as set forth in claim 1 or 2, by performing learning control, the suppression rate of positional deviation can be increased from 10 to 20 dB to 5 dB.
It can be improved to about 0 to 60 dB, that is, to about 100 times.

また、補償器のゲインを無理に上げることをしないため
、常に、安定性した状態で、磁気ディスクの回転から生
じるトラック振れを小さくすることができる。
Furthermore, since the gain of the compensator is not forced to increase, it is possible to always reduce track runout caused by rotation of the magnetic disk in a stable state.

また、ループゲインを上げないため、VCMなどの駆動
系の機械共振に起因する発振が問題にならないので、設
計が容易である。
Further, since the loop gain is not increased, oscillation caused by mechanical resonance of a drive system such as a VCM does not become a problem, and the design is easy.

また、制御対象システムに外乱が加わった場合でも、ト
ラック振れと同様に抑圧することができる。
Further, even if a disturbance is applied to the controlled system, it can be suppressed in the same way as track shake.

上記の効果を有するため、トラックの高密度化が可能と
なる。
Because of the above effects, it is possible to increase the density of tracks.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は請求項!記載の発明の一実施例である磁気ディ
スク装買に適用されるサーボ制御系の信号伝達の様子を
説明するためのブロック図、第2図は請求項2記載の発
明の一実施例に適用される位置偏差補正回路の信号伝達
の様子を説明するブロック線図、第3図はこの発明の実
施例のトラック振れの様子を説明するためのトラック振
れ波形図、第4図は従来の磁気ディスク装置の概略構成
を示すブロック図、第5図は従来の磁気ディスクに適用
されるサーボ制御系の信号伝達の様子を示すブロック線
図である。 ■・・・・・・磁気ディスク、3・・・・・・磁気ヘッ
ド、5・・・・・・VCM、6・・・・・・CPU (
中央処理装置)、8・・・・・・位置信号生成回路、9
・・・・・・位置決め回路、12・・・・・・制御対象
システム、13・・・・・・加え合わせ点(位置偏差生
成回路)、14・・・・・・補償器(サーボ制御回路)
、15.19・・・・・・位置偏差補正回路、16・・
・・・・閉ループ回路、17.22・・・・・・比例要
素、18・・・・・・むだ時間要素、20・・・・・・
サンプラ、21・・・・・・閉ループ遅延回路、23・
・・・・・零次ホールド要素、24.25・・・・・・
加え合わせ点、26・・・・・・遅延要素(遅延器)、
γ(S)・・・・・・目標位置、B (S)・・・・・
・フィードバック量、E (S)・・・・・・位置偏差
(位置偏差信号)、C(S)・・・・・・制御量、TR
・・・・・・トラック。
Figure 1 is a claim! FIG. 2 is a block diagram for explaining the state of signal transmission in a servo control system applied to magnetic disk loading, which is an embodiment of the invention as claimed in claim 2. FIG. 3 is a track runout waveform diagram for explaining the track runout in the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a conventional magnetic disk drive. FIG. 5 is a block diagram showing a state of signal transmission in a servo control system applied to a conventional magnetic disk. ■...Magnetic disk, 3...Magnetic head, 5...VCM, 6...CPU (
central processing unit), 8...position signal generation circuit, 9
...Positioning circuit, 12...Controlled system, 13...Addition point (position deviation generation circuit), 14...Compensator (servo control circuit) )
, 15.19...Position deviation correction circuit, 16...
...Closed loop circuit, 17.22...Proportional element, 18...Dead time element, 20...
Sampler, 21...Closed loop delay circuit, 23.
...Zero-order hold element, 24.25...
Addition point, 26...delay element (delay unit),
γ(S)...Target position, B(S)...
・Feedback amount, E (S)...Position deviation (position deviation signal), C(S)...Control amount, TR
······truck.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)トラック中央からの磁気ヘッドの位置ずれ量を表
す位置偏差信号を生成する位置偏差生成回路と、該位置
偏差生成回路から供給を受けた位置偏差信号に基づいて
磁気ヘッドの位置決めを行うサーボ制御回路とを備えた
磁気ディスク装置において、 入力信号を磁気ディスクの基本回転周期に等しい時間遅
らせて出力するむだ時間要素および該むだ時間要素の出
力を自身の入力側に正帰還させる帰還要素からなる閉ル
ープ回路と、前記閉ループ回路の出力信号をK(Kは正
数)倍にする比例要素とから構成される位置偏差補正回
路を設け、該位置偏差補正回路に前記位置偏差信号を入
力させると共に、該位置偏差補正回路から出力される補
正信号を、前記位置偏差生成回路から出力される位置偏
差信号に加え合わせて 前記サーボ制御回路に供給するものであることを特徴と
する磁気ディスク装置。
(1) A position deviation generation circuit that generates a position deviation signal representing the amount of positional deviation of the magnetic head from the center of the track, and a servo that positions the magnetic head based on the position deviation signal supplied from the position deviation generation circuit. A magnetic disk device equipped with a control circuit, comprising a dead time element that delays an input signal by a time equal to the basic rotation period of the magnetic disk and outputs it, and a feedback element that positively feeds back the output of the dead time element to its own input side. A position deviation correction circuit including a closed loop circuit and a proportional element that multiplies the output signal of the closed loop circuit by K (K is a positive number) is provided, and the position deviation signal is input to the position deviation correction circuit, and A magnetic disk drive characterized in that a correction signal outputted from the positional deviation correction circuit is added to a positional deviation signal outputted from the positional deviation generation circuit and the resultant signal is supplied to the servo control circuit.
(2)トラック中央からの磁気ヘッドの位置ずれ量を表
す位置偏差信号を生成する位置偏差生成回路と、該位置
偏差生成回路から供給を受けた位置偏差信号に基づいて
磁気ヘッドの位置決めを行うサーボ制御回路とを備えた
磁気ディスク装置において、 磁気ディスクの基本回転周期の1/n(nは正の整数)
に等しいサンプリング周期毎に前記位置偏差信号を通過
させるサンプラと、入力信号を前記サンプリング周期に
等しい時間遅らせて出力する遅延器をn個、縦続接続し
て閉ループ回路を形成し、かつ第1段の遅延器の入力側
に前記サンプラを通過した前記位置偏差信号を取り込む
入力端を持ち、最終段の遅延器の出力側に出力端を持つ
閉ループ遅延回路と、前記閉ループ遅延回路の出力端か
ら出力される前記閉ループ遅延回路の出力信号をK倍(
Kは正数)にする比例要素と、前記比例要素の出力信号
を零次ホールドする零次ホールド要素とから構成される
位置偏差補正回路を設け、 該位置偏差補正回路に前記位置偏差信号を入力させると
共に、前記位置偏差補正回路から出力される補正信号を
前記位置偏差生成回路から出力される位置偏差信号に加
え合わせて 前記サーボ制御回路に供給するものであることを特徴と
する磁気ディスク装置。
(2) A position deviation generation circuit that generates a position deviation signal representing the amount of positional deviation of the magnetic head from the center of the track, and a servo that positions the magnetic head based on the position deviation signal supplied from the position deviation generation circuit. In a magnetic disk device equipped with a control circuit, 1/n (n is a positive integer) of the basic rotation period of the magnetic disk.
A sampler that passes the position error signal every sampling period equal to n, and n delay devices that delay the input signal by a time equal to the sampling period and output the signal are connected in cascade to form a closed loop circuit, and a first stage a closed loop delay circuit having an input end for taking in the position error signal that has passed through the sampler on the input side of the delay device, and an output end on the output side of the final stage delay device; The output signal of the closed loop delay circuit is multiplied by K times (
A position deviation correction circuit is provided, which is composed of a proportional element (K is a positive number) and a zero-order hold element that holds the output signal of the proportional element, and the position deviation signal is input to the position deviation correction circuit. and adding a correction signal output from the position deviation correction circuit to a position deviation signal output from the position deviation generation circuit and supplying the resultant to the servo control circuit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5585976A (en) * 1994-06-22 1996-12-17 Seagate Technology, Inc. Digital sector servo incorporating repeatable run out tracking
US5708581A (en) * 1996-07-12 1998-01-13 Hewlett-Packard Company Method for maximizing feedforward orthogonality for minimizing servo system nuller instability
KR20160034817A (en) * 2014-09-19 2016-03-30 한국생산기술연구원 Body Lifting Apparatus for Bed

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