JPH0632176B2 - 速度制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 データ処理用ヘッドを目標位置へ位置決めするための速
度制御方式であって、目標位置の近傍における速度制御
モードの移動速度特性を、目標速度に対する実速度の速
度誤差を積分した速度誤差積分値で補正するように速度
制御回路を構成することにより、目標地点での位置決め
制御時のオーバシュート，アンダーシュートが極力抑え
られ、迅速な位置決めが可能となる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、データ処理用ヘッドを目標位置へ位置決めす
るための速度制御方式に関する。

例えば、磁気ディスク装置ではデータ処理用ヘッドを所
定位置に位置決めすることにより、始めてデータの読出
し／書込み処理が実行されるため、データ処理用ヘッド
の位置決めは、高速度にしかも高精度に位置決め制御さ
れることが要望されている。

〔従来の技術〕

第３図は従来例を説明するブロック図、第４図は速度特
性を説明する図、第５図は位置決め制御を説明する図を
それぞれ示す。

第５図は磁気ディスク装置における位置決め制御の概要
を示すブロック図であり、その構成は、 目標地点への位置決め制御を行うためのサーボ情報の読
取りやデータの読み／書きを行うヘッド１と、 位置決め移動時、ヘッド１を目標トラック位置まで高速
度に移動させる速度制御モードと、目標トラックに達し
た後目標地点に正確に位置付けする位置制御モードとに
その制御方法を図示してない制御部分からの切替信号に
より切替える制御モード切替部２と、 位置決め処理における速度制御モードを処理する速度制
御部３と、 位置決め処理における位置制御モードを処理する位置制
御部４と、 速度制御部３及び位置制御部４からの出力により、位置
決め動作の駆動源となるボイスコイルモータ（以下VCM
と称する）６を駆動するVCM 駆動部５及びVCM6とを具備
して構成されている。

尚、速度制御部３も位置制御部４も回路構成上では、閉
ループをなしている。

又、速度制御部３は第３図に示す如く、目標トラックへ
移動するため、その移動量に応じた目標速度を図示して
ない部分からのアクセスにより発生する目標速度発生部
31と、 制御モード切替部２を介してヘッド１から入力するサー
ボ情報信号により実速度を検出する実速度測定検出部32
と、 目標速度に対する実速度の誤差（速度誤差）を得る演算
増幅部33とを具備し構成されている。

尚、演算増幅部33はアンプ33a と、抵抗器R1〜R4及びコ
ンデンサＣとから構成されている。

上位装置（図示してない）からの位置決め制御命令によ
り、ヘッド１が現在位置している地点からデータの読み
／書きを行う目標トラックの所定地点までの移動制御を
図示してない内部制御回路の指示のもとに実施する。

ヘッド１はVCM6で駆動されるアクチュエータ（図示して
ない）に搭載され、アクチュエータ（図示してない）の
移動により、目標トラックの所定地点への位置決めを行
う。

従って、アクチュエータ（図示してない）を駆動するVC
M6の制御が、位置決め制御のポイントとなり、速度制御
部３では、ヘッド１が現在位置している地点からデータ
の読み／書きを行う目標トラック位置への移動制御を行
う。

即ち、速度制御部３内演算増幅部33には、目標速度発生
部31から発生する目標速度と、実速度測定検出部32で
検出した実速度とが入力し、その差速度を演算して求
め、速度誤差として出力する。

VCM 駆動部５では、この速度誤差をVCM6に印加する値
（例えば、電流値）に変換して、VCM6の速度を制御す
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のような速度制御部３による位置決め制御における
目標速度に対する実速度の特性は、第４図（Ａ）に
示すような特性を示し、丸破線で示す位置決め地点(b)
へ位置決めする時には、複数回のアンダシュート，オバ
ーシュートが繰返される（拡大図に示す）ことがある。

又、速度制御部３における制御特性を見る１つとして、
第４図（Ｂ）に示すような速度制御部３におけるループ
特性がある。

尚、第４図（Ｂ）の縦軸は、速度制御部３における所定
ポイント（例えば、第３図に示す(a)ポイント）におけ
る電圧（これを入力電圧とする）と、その部分で開ルー
プにして所定電圧増幅後の電圧（これを出力電圧とす
る）との比をデジタルで表示した値を示し、横軸は周波
数（対数目盛り）を示す。

ここで、実速度に対応するループ特性を実線で示し、
位置決め地点におけるアンダシュート，オバーシュート
量を出来るだけ少なくするためには、ループ特性におけ
る周波数の低い部分のレベル（デシベルで表示）を高く
（一点鎖線で示すようにレベルを上げる）すれば良いこ
とが既に判明している。

しかし、余り高くしすぎると突入速度が不安定となり、
位置決め制御に悪影響を与える等の問題点が発生する。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理を説明するブロック図を示す。

第１図に示す原理ブロック図は速度制御30の構成概要を
示し、その構成は、 目標トラック位置まで移動するための目標速度と、ヘ
ッドが実際に移動している時の実速度との速度誤差
を生成する速度誤差生成手段（第３図で説明した演算増
幅部を意味する）33と、 速度誤差生成手段（演算増幅部）33から出力する速度誤
差値を積分して速度誤差積分値を得る速度誤差積分手段
34と、 第４図（Ｂ）に示すループ特性（実線で示す）を速度誤
差積分手段34からの出力値で補正する特性補正手段35
と、 ループ特性に対して速度誤差積分手段34からの出力値を
用いて、特性補正手段35で補正するか否かを速度誤差値
により比較し決定する比較手段36と、 比較手段36から出力する制御信号により速度誤差積分
手段34と特性補正手段35との接続の接続／切断を行う切
替手段（電子スイッチ）37とを具備し構成されている。

〔作用〕

目標位置の近傍における速度制御モードにおける移動速
度の低周波数部分の特性（実測度における低周波数部
分）が、所定レベル以下の場合は目標速度に対する実
速度の速度誤差を積分した速度誤差積分値で補正
し、所定レベル値以上にある場合は補正を実行しないよ
うに速度制御回路を構成することにより、目標地点での
位置決め制御時のオーバシュート，アンダーシュート量
が極力抑えられ、しかも突入速度が不安定となることな
く短時間な位置決め制御が可能となる。

〔実施例〕

以下本発明の要旨を第２図に示す実施例により具体的に
説明する。

第２図は本発明の実施例を説明するブロック図を示す。
尚、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

本実施例の速度制御部30内速度誤差積分手段34は、速度
誤差を積分するための部分、即ちアンプ34a,抵抗器R
8,R9 及びコンデンサC1と、積分値を増幅するアンプ34
b,抵抗値R10 〜R12 とからなっている。

又、速度誤差特性補正手段35は速度誤差積分手段34から
の速度誤差積分信号の入力抵抗となる抵抗器R13 、速
度誤差の入力抵抗となる抵抗器R14 、アンプ35a 、ア
ンプ35a に並列に置かれている抵抗器R15 とから構成さ
れている。

比較手段36は、基準電圧を作成する抵抗器R6,R7 と電圧
＋Ｖ，−Ｖを抵抗器R6,R7 で分圧して作成した基準電圧
と、速度誤差とを比較して速度誤差が所定値より小
さいか否かを比較する比較器(CMP)36aとからなってい
る。

又、切替手段（電子スイッチ）37はスイッチS1とスイッ
チS2からなり、速度誤差が所定値より小さい時はスイ
ッチS2はオンとなり、速度誤差が所定値と同等及びそ
れ以上の場合はスイッチS1がオンとなる。

従って、目標速度と実速度との差速度を求める速度
誤差生成手段である演算増幅部33から出力される速度誤
差が、所定レベル値より小さい場合は、スイッチS2が
オンとなり速度誤差を速度誤差積分手段34で積分して
作成した速度誤差積分信号を、特性補正手段35に入力
させる。

これにより、特性補正手段35は速度誤差積分信号にて
速度誤差を補正して、第４図（Ｂ）の点線で示すよう
にループ特性の低周波数部分が補正される。

一方、速度誤差が、所定レベル値以上ある場合は、ス
イッチS1をオンにしてコンデンサC1の放電を行い次の動
作に備えさせ、スイッチS2をオフとして特性補正手段35
を単なるアンプとして機能させ、特にループ特性の補正
は行わない。

〔発明の効果〕

以上のような本発明によれば、目標地点での位置決め制
御時のオーバシュート，アンダーシュート量が極力抑え
られ、しかも短時間に位置決めが出来ると言う効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を説明するブロック図、 第２図は本発明の実施例を説明するブロック図、 第３図は従来例を説明するブロック図、 第４図は速度特性を説明する図、 第５図は位置決め制御を説明する図、 をそれぞれ示す。 図において、 １はヘッド、２は制御モード切替部、 3,30は速度制御部、４は位置制御部、 ５はVCM 駆動部、６はVCM 、 31は目標速度発生部、32は実速度測定検出部、 33は演算増幅部（速度誤差生成手段）、 33a,34a,34b,35a はアンプ、 34は速度誤差積分手段、35は特性補正手段、 36は比較手段、36a は比較器(CMP) 、 37は切替手段、 をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ処理用ヘッドの目標トラックの所定
   位置への位置決めをボイスコイルモータ(6) を駆動源と
   して制御し、且つ該目標トラック位置までの移動を前記
   ボイスコイルモータ(6) を目標速度に従って制御する速
   度制御モードと、該目標トラックへ移動した後該目標ト
   ラック上の所定地点へ該ヘッドを位置決めする位置制御
   モードとで位置決めする記憶装置において、 該目標トラック位置まで移動するための該目標速度と、
   該ヘッドが実際に移動している時の実速度との速度誤差
   を生成する速度誤差生成手段(33)と、 該速度誤差値を積分して速度誤差積分値を得る速度誤差
   積分手段(34)と、 速度制御用ループ回路のループ特性を前記速度誤差積分
   手段(34)からの出力値で補正する特性補正手段(35)と、 該速度誤差値を所定基準値と比較して、その比較結果を
   制御信号として出力する比較手段(36)と、 前記比較手段(36)から出力される制御信号によりスイッ
   チS1,S2 をオン／オフする切替手段(37)とを具備し、 該速度誤差が所定値より小さくなった時点で、前記速度
   誤差積分手段(34)からの出力を前記特性補正手段(35)に
   対してオンとし、該ループ特性の低周波数領域を前記速
   度誤差積分手段(34)からの出力値で補正することを特徴
   とする速度制御方式。