JPH0540525A - デジタルサーボ装置 - Google Patents
デジタルサーボ装置Info
- Publication number
- JPH0540525A JPH0540525A JP21804591A JP21804591A JPH0540525A JP H0540525 A JPH0540525 A JP H0540525A JP 21804591 A JP21804591 A JP 21804591A JP 21804591 A JP21804591 A JP 21804591A JP H0540525 A JPH0540525 A JP H0540525A
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- Japan
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- gain
- discrete time
- loop
- digital servo
- digital
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- Pending
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クロストークなどの雑音の影響を取り除き、
安定した制御動作を行えるようにする。 【構成】 サーボループ内に離散時間処理によって制御
対象を制御する離散時間コントローラを有し、かつ制御
対象を目標との差を示す誤差信号に基づいて、目標に追
従するよう制御するデジタルサーボ装置において、前記
離散時間コントローラ内に伝達利得を可変するための利
得可変手段を設け、該利得可変手段に利得の可変が指示
された場合には、前記利得可変手段の利得を可変し、ル
ープ内の利得を調整して雑音の影響を除去する。
安定した制御動作を行えるようにする。 【構成】 サーボループ内に離散時間処理によって制御
対象を制御する離散時間コントローラを有し、かつ制御
対象を目標との差を示す誤差信号に基づいて、目標に追
従するよう制御するデジタルサーボ装置において、前記
離散時間コントローラ内に伝達利得を可変するための利
得可変手段を設け、該利得可変手段に利得の可変が指示
された場合には、前記利得可変手段の利得を可変し、ル
ープ内の利得を調整して雑音の影響を除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、離散時間処理によって
制御対象を制御するデジタルサーボ装置に関するもので
ある。
制御対象を制御するデジタルサーボ装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図２はデジタルサーボの一例として光デ
ィスクのフォーカスサーボ系を示したブロック図であ
る。図２において、１はフィードバック点を示してお
り、目標位置となるディスク面位置が正極性で入力され
る。また、フォーカスアクチュエータ８の位置、即ち光
スポットの焦点位置が負極性で入力され、ディスク面位
置とアクチュエータ位置との誤差が検出される。この場
合、実際にはディスク面で反射された光スポットを光学
センサで受けて、光学的にフォーカス誤差信号が検出さ
れる。このフォーカス誤差信号は、Ａ／Ｄコンバータ２
でデジタル値に変換された後、ＤＳＰ（デジタルシグナ
ルプロセッサ）３に入力される。ＤＳＰ３はフォーカス
誤差信号を処理するもので、サーボループを安定化する
ための位相補償器４及び誤差信号に適当なゲインを与え
るためのデジタルゲイン部５を持っている。ＤＳＰ３の
出力は、Ｄ／Ａコンバータ６でアナログ値に変換された
後、ドライバ９へ入力される。ドライバ９は指令された
値でフォーカスアクチュエータ８を駆動し、これによっ
てフォーカスアクチュエータ８は磁気回路とボイスコイ
ルの電磁気力により対物レンズをフォーカス方向に駆動
する。このようにフィードバックループにより帰還制御
を行うことにより、制御対象である対物レンズを制御
し、光スポットが回転振動しているディスク面上に合焦
状態を保持しつづけるようオートフォーカス制御が行わ
れる。
ィスクのフォーカスサーボ系を示したブロック図であ
る。図２において、１はフィードバック点を示してお
り、目標位置となるディスク面位置が正極性で入力され
る。また、フォーカスアクチュエータ８の位置、即ち光
スポットの焦点位置が負極性で入力され、ディスク面位
置とアクチュエータ位置との誤差が検出される。この場
合、実際にはディスク面で反射された光スポットを光学
センサで受けて、光学的にフォーカス誤差信号が検出さ
れる。このフォーカス誤差信号は、Ａ／Ｄコンバータ２
でデジタル値に変換された後、ＤＳＰ（デジタルシグナ
ルプロセッサ）３に入力される。ＤＳＰ３はフォーカス
誤差信号を処理するもので、サーボループを安定化する
ための位相補償器４及び誤差信号に適当なゲインを与え
るためのデジタルゲイン部５を持っている。ＤＳＰ３の
出力は、Ｄ／Ａコンバータ６でアナログ値に変換された
後、ドライバ９へ入力される。ドライバ９は指令された
値でフォーカスアクチュエータ８を駆動し、これによっ
てフォーカスアクチュエータ８は磁気回路とボイスコイ
ルの電磁気力により対物レンズをフォーカス方向に駆動
する。このようにフィードバックループにより帰還制御
を行うことにより、制御対象である対物レンズを制御
し、光スポットが回転振動しているディスク面上に合焦
状態を保持しつづけるようオートフォーカス制御が行わ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、光
ディスク装置には前述のフォーカスサーボのほかに、情
報トラックに沿って光スポットを走査するトラッキング
サーボが必要であるため、光スポットの案内溝あるいは
情報列がディスク面に設けられている。通常、フォーカ
ス誤差信号は前述のようにディスク面からの反射光を用
いて生成されるため、トラッキングのための案内溝によ
ってクロストークが発生する。また、光ディスク装置に
おいては、ディスク面の情報をランダムアクセスするた
めに光ヘッドをシークさせるが、このシーク時には光ス
ポットが情報トラックを横切ることになるので、フォー
カス誤差信号へのクロストークは無視できなくなる。図
３（ａ）に光スポットのトラック横断時のフォーカス誤
差信号、図３（ｂ）にＤ／Ａコンバータ６の出力波形を
示しており、Ｄ／Ａコンバータ６の出力にクロストーク
によってサチュレーション部分が生じていることがわか
る。以上のクロストークの問題は、特に離散時間で処理
を行うデジタルサーボ装置に影響が大きく、クロストー
クの影響によってフォーカス外れが生じるという問題が
あった。
ディスク装置には前述のフォーカスサーボのほかに、情
報トラックに沿って光スポットを走査するトラッキング
サーボが必要であるため、光スポットの案内溝あるいは
情報列がディスク面に設けられている。通常、フォーカ
ス誤差信号は前述のようにディスク面からの反射光を用
いて生成されるため、トラッキングのための案内溝によ
ってクロストークが発生する。また、光ディスク装置に
おいては、ディスク面の情報をランダムアクセスするた
めに光ヘッドをシークさせるが、このシーク時には光ス
ポットが情報トラックを横切ることになるので、フォー
カス誤差信号へのクロストークは無視できなくなる。図
３（ａ）に光スポットのトラック横断時のフォーカス誤
差信号、図３（ｂ）にＤ／Ａコンバータ６の出力波形を
示しており、Ｄ／Ａコンバータ６の出力にクロストーク
によってサチュレーション部分が生じていることがわか
る。以上のクロストークの問題は、特に離散時間で処理
を行うデジタルサーボ装置に影響が大きく、クロストー
クの影響によってフォーカス外れが生じるという問題が
あった。
【０００４】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、その目的はクロストークのような
雑音に対して頑強で、安定した制御を行えるようにした
デジタルサーボ装置を提供することにある。
めになされたもので、その目的はクロストークのような
雑音に対して頑強で、安定した制御を行えるようにした
デジタルサーボ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、サーボ
ループ内に離散時間処理によって制御対象を制御する離
散時間コントローラを有し、かつ制御対象を目標との差
を示す誤差信号に基づいて目標に追従するよう制御する
デジタルサーボ装置において、前記離散時間コントロー
ラ内に伝達利得を可変するための利得可変手段を設け、
該利得可変手段に利得の可変が指示された場合には、前
記利得可変手段の利得を可変することを特徴とするデジ
タルサーボ装置によって達成される。
ループ内に離散時間処理によって制御対象を制御する離
散時間コントローラを有し、かつ制御対象を目標との差
を示す誤差信号に基づいて目標に追従するよう制御する
デジタルサーボ装置において、前記離散時間コントロー
ラ内に伝達利得を可変するための利得可変手段を設け、
該利得可変手段に利得の可変が指示された場合には、前
記利得可変手段の利得を可変することを特徴とするデジ
タルサーボ装置によって達成される。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明のデジタルサーボ装置
の一実施例を示したブロック図である。なお、図１は本
発明をフォーカスサーボ装置に実施した例を示してい
る。また、図１では図２に示した従来装置と同一部分は
同一符号を付し、本実施例ではその説明を省略する。図
１において、５はＤＳＰ３内での利得を可変するための
デジタルゲイン調整器である。また、７は利得可変ドラ
イバであって、フォーカスアクチュエータ８を駆動する
と共に、伝達利得を可変する機能を持っている。もちろ
ん、ハードウェア上、ドライバと利得可変部を分離して
もよい。この利得可変ドライバ７の伝達利得は、ＤＳＰ
３の指示によって任意に変えられる。その他の構成は図
２の装置と同じである。
て詳細に説明する。図１は本発明のデジタルサーボ装置
の一実施例を示したブロック図である。なお、図１は本
発明をフォーカスサーボ装置に実施した例を示してい
る。また、図１では図２に示した従来装置と同一部分は
同一符号を付し、本実施例ではその説明を省略する。図
１において、５はＤＳＰ３内での利得を可変するための
デジタルゲイン調整器である。また、７は利得可変ドラ
イバであって、フォーカスアクチュエータ８を駆動する
と共に、伝達利得を可変する機能を持っている。もちろ
ん、ハードウェア上、ドライバと利得可変部を分離して
もよい。この利得可変ドライバ７の伝達利得は、ＤＳＰ
３の指示によって任意に変えられる。その他の構成は図
２の装置と同じである。
【０００７】本実施例では、光スポットのトラック追従
時は、フォーカス誤差信号へのトラック案内溝によるク
ロストークが小さいので、デジタルゲイン調整器５及び
利得可変ドライバ７の利得は共に標準の“１”に設定さ
れる。フォーカスサーボループの帯域としては、例えば
１ＫＨｚとし、これに適合した利得配分、位相補償を施
こすことによって、フォーカスサーボが作動し、光スポ
ットのディスク面に対するオートフォーカス制御が行わ
れる。同時に、ＤＳＰ３は図示しないトラッキングサー
ボを制御し、オートトラッキング制御が行われる。以上
により、光スポットはディスク面に合焦した状態で情報
トラック上を走査し、情報トラックに情報を記録した
り、あるいは記録情報の再生が行われる。
時は、フォーカス誤差信号へのトラック案内溝によるク
ロストークが小さいので、デジタルゲイン調整器５及び
利得可変ドライバ７の利得は共に標準の“１”に設定さ
れる。フォーカスサーボループの帯域としては、例えば
１ＫＨｚとし、これに適合した利得配分、位相補償を施
こすことによって、フォーカスサーボが作動し、光スポ
ットのディスク面に対するオートフォーカス制御が行わ
れる。同時に、ＤＳＰ３は図示しないトラッキングサー
ボを制御し、オートトラッキング制御が行われる。以上
により、光スポットはディスク面に合焦した状態で情報
トラック上を走査し、情報トラックに情報を記録した
り、あるいは記録情報の再生が行われる。
【０００８】一方、図示しない上位のコントローラから
ＤＳＰ３に対して所定のトラックへのシーク動作が指示
された場合は、ＤＳＰ３は光ヘッドのシーク動作を制御
すると共に、デジタルゲイン調整器５のゲインを例えば
１／２に設定する。また、ループゲインを一定に保つた
めに利得可変ドライバ７の利得を１／２に設定する。こ
の状態で光ヘッドのシーク動作が行われ、光スポットは
トラックを横切りながら目標トラックへ移動する。図３
（ｃ）にこのトラック横断時のＤ／Ａコンバータ６の出
力波形を示す。同図から明らかなように、Ｄ／Ａコンバ
ータ６の出力は飽和しておらず、クロストークの影響は
除去されていることがわかる。即ち、デジタルゲイン調
整器５のゲインを小さくすることによって、Ｄ／Ａコン
バータ６の出力の飽和を防ぎ、離散時間系のサーボ装置
に特有の悪影響を除去することができる。従って、シー
ク中にフォーカス外れが生じることはなく、サーボルー
プを安定化することができる。
ＤＳＰ３に対して所定のトラックへのシーク動作が指示
された場合は、ＤＳＰ３は光ヘッドのシーク動作を制御
すると共に、デジタルゲイン調整器５のゲインを例えば
１／２に設定する。また、ループゲインを一定に保つた
めに利得可変ドライバ７の利得を１／２に設定する。こ
の状態で光ヘッドのシーク動作が行われ、光スポットは
トラックを横切りながら目標トラックへ移動する。図３
（ｃ）にこのトラック横断時のＤ／Ａコンバータ６の出
力波形を示す。同図から明らかなように、Ｄ／Ａコンバ
ータ６の出力は飽和しておらず、クロストークの影響は
除去されていることがわかる。即ち、デジタルゲイン調
整器５のゲインを小さくすることによって、Ｄ／Ａコン
バータ６の出力の飽和を防ぎ、離散時間系のサーボ装置
に特有の悪影響を除去することができる。従って、シー
ク中にフォーカス外れが生じることはなく、サーボルー
プを安定化することができる。
【０００９】なお、可変利得ドライバ７の利得を変えず
に、位相補償器４の補償帯域を１／２にすることによっ
ても、サーボループのゲインを一定に保つことができ
る。また、デジタルゲイン調整器５の利得をシーク動作
時に変えるようにしたが、ＤＳＰ３内に出力が飽和した
ことを示す所定のしきい値を設定し、ＤＳＰ３の指令値
がこれを越えた場合にデジタルゲイン調整器５や可変利
得ドライバ７の利得を前述のように所定値に可変するよ
うにしてもよい。
に、位相補償器４の補償帯域を１／２にすることによっ
ても、サーボループのゲインを一定に保つことができ
る。また、デジタルゲイン調整器５の利得をシーク動作
時に変えるようにしたが、ＤＳＰ３内に出力が飽和した
ことを示す所定のしきい値を設定し、ＤＳＰ３の指令値
がこれを越えた場合にデジタルゲイン調整器５や可変利
得ドライバ７の利得を前述のように所定値に可変するよ
うにしてもよい。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、離
散時間処理コントローラの利得を可変にすることによ
り、雑音に対して頑強で安定したデジタルサーボ装置を
提供することができる。また、デジタルサーボの使用可
能範囲を雑音下にまで広げることができ、経時変化や環
境変化に強いデジタルサーボ装置を様々な分野で実現で
きる。
散時間処理コントローラの利得を可変にすることによ
り、雑音に対して頑強で安定したデジタルサーボ装置を
提供することができる。また、デジタルサーボの使用可
能範囲を雑音下にまで広げることができ、経時変化や環
境変化に強いデジタルサーボ装置を様々な分野で実現で
きる。
【図１】本発明のデジタルサーボ装置の一実施例を示し
たブロック図である。
たブロック図である。
【図２】従来例のデジタルサーボ装置を示したブロック
図である。
図である。
【図３】光スポットのトラック横断時のフォーカスサー
ボ系の信号を従来と図１の実施例で比較して示した波形
図である。
ボ系の信号を従来と図１の実施例で比較して示した波形
図である。
２ Ａ／Ｄコンバータ ３ ＤＳＰ ４ 位相補償器 ５ デジタルゲイン調整器 ６ Ｄ／Ａコンバータ ７ 利得可変ドライバ ８ フォーカスアクチュエータ
Claims (5)
- 【請求項１】 サーボループ内に離散時間処理によって
制御対象を制御する離散時間コントローラを有し、かつ
制御対象を目標との差を示す誤差信号に基づいて目標に
追従するよう制御するデジタルサーボ装置において、前
記離散時間コントローラ内に伝達利得を可変するための
利得可変手段を設け、該利得可変手段に利得の可変が指
示された場合には、前記利得可変手段の利得を可変する
ことを特徴とするデジタルサーボ装置。 - 【請求項２】 利得可変手段に利得の可変が指示された
場合、サーボループのループ利得を一定に保持するため
に、ループ内の他の利得が調整されることを特徴とする
請求項１のデジタルサーボ装置。 - 【請求項３】 離散時間コントローラ内に所定のしきい
値が設定され、前記コントローラの指令値がこのしきい
値を越えた場合に、前記利得可変手段に利得の可変が指
示されることを特徴とする請求項１のデジタルサーボ装
置。 - 【請求項４】 装置の動作モードが所定の動作モードに
なった場合に、前記利得可変手段に利得の可変が指示さ
れることを特徴とする請求項１のデジタルサーボ装置。 - 【請求項５】 サーボループのループ利得を一定に保持
するために、前記コントローラ内の位相補償器の補償帯
域が調整されることを特徴とする請求項１のデジタルサ
ーボ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21804591A JPH0540525A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | デジタルサーボ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21804591A JPH0540525A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | デジタルサーボ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0540525A true JPH0540525A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16713788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21804591A Pending JPH0540525A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | デジタルサーボ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0540525A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110780691A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 控制系统 |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP21804591A patent/JPH0540525A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110780691A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 控制系统 |
| US11209878B2 (en) | 2018-07-31 | 2021-12-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Discrete time loop based thermal control |
| US11934239B2 (en) | 2018-07-31 | 2024-03-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Discrete time loop based thermal control |
| US12339717B2 (en) | 2018-07-31 | 2025-06-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Discrete time loop based thermal control |
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