JPH08203225A - 移動体の位置決め制御方法 - Google Patents
移動体の位置決め制御方法Info
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- JPH08203225A JPH08203225A JP1181095A JP1181095A JPH08203225A JP H08203225 A JPH08203225 A JP H08203225A JP 1181095 A JP1181095 A JP 1181095A JP 1181095 A JP1181095 A JP 1181095A JP H08203225 A JPH08203225 A JP H08203225A
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- moving body
- target
- speed
- approximate expression
- acceleration
- 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.)
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- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動体の位置決め制御を行なうにあたり、大
容量のメモリを用いず、かつ、任意の検出位置において
適確な目標速度を得られるようにする。 【構成】 共振による残留振動を抑える低共振制御によ
り移動体を任意の目標位置に移動させる移動体の位置決
め制御方法において、移動体の目標速度を位置の関数と
する近似式を記憶部に記憶させ、この近似式により任意
の検出位置における目標速度を算出し、速度検出部が検
出した移動体の実際の速度を目標速度に追従させるよう
に制御する。
容量のメモリを用いず、かつ、任意の検出位置において
適確な目標速度を得られるようにする。 【構成】 共振による残留振動を抑える低共振制御によ
り移動体を任意の目標位置に移動させる移動体の位置決
め制御方法において、移動体の目標速度を位置の関数と
する近似式を記憶部に記憶させ、この近似式により任意
の検出位置における目標速度を算出し、速度検出部が検
出した移動体の実際の速度を目標速度に追従させるよう
に制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学ヘッドなどの移動
体を高速かつ正確に目標位置に移動させるようにした移
動体の位置決め制御装置に関する。
体を高速かつ正確に目標位置に移動させるようにした移
動体の位置決め制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ディスクや磁気ディスクに対し
てデータの記録及び読み出しを行なう記録装置において
は、ヘッドの目標位置までの距離（シーク距離）とヘッ
ド速度とを規定した目標速度プロフィールを予め与えて
おき、位置検出部によりヘッド位置を検出し、速度検出
部によりヘッド速度を検出する。そして、入力された目
標位置と位置検出部が検出したヘッド位置とからシーク
距離を算出し、この算出した値に基づき目標速度プロフ
ィールから目標速度を得、ヘッド速度検出部が検出した
ヘッド速度が目標速度と等しくなるように追従制御して
いる。
てデータの記録及び読み出しを行なう記録装置において
は、ヘッドの目標位置までの距離（シーク距離）とヘッ
ド速度とを規定した目標速度プロフィールを予め与えて
おき、位置検出部によりヘッド位置を検出し、速度検出
部によりヘッド速度を検出する。そして、入力された目
標位置と位置検出部が検出したヘッド位置とからシーク
距離を算出し、この算出した値に基づき目標速度プロフ
ィールから目標速度を得、ヘッド速度検出部が検出した
ヘッド速度が目標速度と等しくなるように追従制御して
いる。
【０００３】さらに、位置決め制御の精度を高めるた
め、ヘッドが目標位置の近傍に到達した後に、それ迄の
目標速度プロフィールによる速度制御から目標位置への
位置制御に切り替え、又は、目標速度プロフィールを変
更して位置決め制御を行なっている。
め、ヘッドが目標位置の近傍に到達した後に、それ迄の
目標速度プロフィールによる速度制御から目標位置への
位置制御に切り替え、又は、目標速度プロフィールを変
更して位置決め制御を行なっている。
【０００４】この目標速度プロフィールに基づく制御
は、最大加減速のＢａｎｇＢａｎｇ制御に類するもの
で、例えば、特開平３−２７６２１４号公報に開示され
ている。
は、最大加減速のＢａｎｇＢａｎｇ制御に類するもの
で、例えば、特開平３−２７６２１４号公報に開示され
ている。
【０００５】上述した位置決め制御方法においては、制
御開始時に急加速を行なうことにより短時間で目標速度
に到達させようとするため、加速度の変化率が大きくな
り、ヘッドを駆動させるアクチュエータが共振を励起す
る。この共振は、記録装置の剛性が十分にあるときは問
題にならないが、小型化や薄型化の要求から記録装置の
剛性が低下すると、共振による残留振動が生じ、位置決
め精度が低下する。
御開始時に急加速を行なうことにより短時間で目標速度
に到達させようとするため、加速度の変化率が大きくな
り、ヘッドを駆動させるアクチュエータが共振を励起す
る。この共振は、記録装置の剛性が十分にあるときは問
題にならないが、小型化や薄型化の要求から記録装置の
剛性が低下すると、共振による残留振動が生じ、位置決
め精度が低下する。
【０００６】そこで、この残留振動を抑える位置決め制
御方法として、加速度の変化率（加速度の微分値）が最
小となるようにヘッドを加速、減速させる方法が知られ
ている。これは、文献等で公知となっているもので、低
共振制御又は制振制御と呼ばれており、例えば、特開平
３−２３３６０９号公報に開示されている。
御方法として、加速度の変化率（加速度の微分値）が最
小となるようにヘッドを加速、減速させる方法が知られ
ている。これは、文献等で公知となっているもので、低
共振制御又は制振制御と呼ばれており、例えば、特開平
３−２３３６０９号公報に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】低共振制御の駆動軌道
は、加速度の微分値に関する評価関数の最小化問題を解
くことにより得られる。そして、定式化された最適軌道
は、時間の５次式で表わされる。
は、加速度の微分値に関する評価関数の最小化問題を解
くことにより得られる。そして、定式化された最適軌道
は、時間の５次式で表わされる。
【０００８】しかし、実際に検出するのはヘッドの位置
であるため、ヘッドの目標値（目標位置、目標速度、目
標加速度）を位置の関数として表わす必要がある。特開
平３−２３３６０９号公報では、正規化時間と正規化位
置との関係をテーブル化し、現在のヘッド位置の検出結
果に基づいて正規化位置を算出し、算出した正規化位置
に基づいてテーブルから正規化時間を求め、その正規化
時間を用いて目標位置、目標速度、目標加速度を算出し
ている。
であるため、ヘッドの目標値（目標位置、目標速度、目
標加速度）を位置の関数として表わす必要がある。特開
平３−２３３６０９号公報では、正規化時間と正規化位
置との関係をテーブル化し、現在のヘッド位置の検出結
果に基づいて正規化位置を算出し、算出した正規化位置
に基づいてテーブルから正規化時間を求め、その正規化
時間を用いて目標位置、目標速度、目標加速度を算出し
ている。
【０００９】しかし、テーブルの作成には法則がなく、
必要データの情報も明確ではない。さらに、位置に対す
る時間のデータは離散的に与えられるため、正確な情報
を得るためには必要なデータ数が莫大になり、大容量の
メモリが必要となる。しかも、必ずしもサンプリング位
置に対する正規化時間のデータが得られるわけではな
い。
必要データの情報も明確ではない。さらに、位置に対す
る時間のデータは離散的に与えられるため、正確な情報
を得るためには必要なデータ数が莫大になり、大容量の
メモリが必要となる。しかも、必ずしもサンプリング位
置に対する正規化時間のデータが得られるわけではな
い。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
共振による残留振動を抑える低共振制御により移動体を
任意の目標位置に移動させる移動体の位置決め制御方法
において、前記移動体の目標速度を位置の関数とする近
似式を記憶部に記憶させ、前記移動体の位置を位置検出
部により検出し、前記移動体の速度を速度検出部により
検出し、前記位置検出部が検出した前記移動体の位置に
基づいて前記近似式により目標速度を算出し、前記速度
検出部が検出した前記移動体の速度を目標速度に追従さ
せるように制御する。
共振による残留振動を抑える低共振制御により移動体を
任意の目標位置に移動させる移動体の位置決め制御方法
において、前記移動体の目標速度を位置の関数とする近
似式を記憶部に記憶させ、前記移動体の位置を位置検出
部により検出し、前記移動体の速度を速度検出部により
検出し、前記位置検出部が検出した前記移動体の位置に
基づいて前記近似式により目標速度を算出し、前記速度
検出部が検出した前記移動体の速度を目標速度に追従さ
せるように制御する。
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、移動体の目標加速度を位置の関数とする近
似式を記憶部に記憶させ、位置検出部が検出した前記移
動体の位置に基づいて前記近似式により目標加速度を算
出する。
明において、移動体の目標加速度を位置の関数とする近
似式を記憶部に記憶させ、位置検出部が検出した前記移
動体の位置に基づいて前記近似式により目標加速度を算
出する。
【００１２】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、近似式により算出した目標加速度が所定の
値以下となった後、移動体が移動を開始してからの経過
時間に応じて目標加速度を算出する手段に切り替えて目
標加速度を算出する。
明において、近似式により算出した目標加速度が所定の
値以下となった後、移動体が移動を開始してからの経過
時間に応じて目標加速度を算出する手段に切り替えて目
標加速度を算出する。
【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、近似式を導出する範囲を複数部
分に分割し、各部毎に近似式を導出する。
３記載の発明において、近似式を導出する範囲を複数部
分に分割し、各部毎に近似式を導出する。
【００１４】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、近似式を導出する範囲の分割に関し、減速
部から目標値最終部までの低速度域を細かく分割して近
似式を導出する。
明において、近似式を導出する範囲の分割に関し、減速
部から目標値最終部までの低速度域を細かく分割して近
似式を導出する。
【００１５】請求項６記載の発明は、請求項１，２，
３，４又は５記載の発明において、正規化位置、正規化
速度、正規化加速度のデータを用いて近似式を導出す
る。
３，４又は５記載の発明において、正規化位置、正規化
速度、正規化加速度のデータを用いて近似式を導出す
る。
【００１６】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明において、移動体の目標位置までのシーク距離と装置
の剛性により決まる前記移動体の最大加速度とから目標
位置までのシーク時間を算出し、このシーク時間を用い
て最大速度を算出し、近似式により正規化した目標速度
と正規化した目標加速度とを算出し、正規化した目標速
度に最大速度を乗算して実際の目標速度を算出すると共
に正規化した目標加速度に最大加速度を乗算して実際の
目標加速度を算出する。
明において、移動体の目標位置までのシーク距離と装置
の剛性により決まる前記移動体の最大加速度とから目標
位置までのシーク時間を算出し、このシーク時間を用い
て最大速度を算出し、近似式により正規化した目標速度
と正規化した目標加速度とを算出し、正規化した目標速
度に最大速度を乗算して実際の目標速度を算出すると共
に正規化した目標加速度に最大加速度を乗算して実際の
目標加速度を算出する。
【００１７】
【作用】請求項１記載の発明では、目標速度を位置の関
数とする近似式を記憶部に記憶させ、位置検出部により
移動体の位置を検出し、この検出値を近似式に代入する
ことにより目標速度を算出するため、大容量のメモリを
用いることなく目標速度の算出を行なえ、また、任意の
検出位置において適確な目標速度が得られる。そして、
速度検出部が検出した移動体の速度を目標速度に追従さ
せるように制御が行なわれる。
数とする近似式を記憶部に記憶させ、位置検出部により
移動体の位置を検出し、この検出値を近似式に代入する
ことにより目標速度を算出するため、大容量のメモリを
用いることなく目標速度の算出を行なえ、また、任意の
検出位置において適確な目標速度が得られる。そして、
速度検出部が検出した移動体の速度を目標速度に追従さ
せるように制御が行なわれる。
【００１８】請求項２記載の発明では、目標加速度を位
置の関数とする近似式を記憶部に記憶させ、位置検出部
により移動体の位置を検出し、この検出値を近似式に代
入することにより目標加速度を算出するため、大容量の
メモリを用いることなく目標加速度の算出を行なえ、ま
た、任意の検出位置において適確な目標加速度が得られ
る。しかも、移動体が移動を開始してからの時間と位置
との関係がノイズや摩擦等の影響によりずれても、目標
速度に対して適確な目標加速度を与えることができる。
置の関数とする近似式を記憶部に記憶させ、位置検出部
により移動体の位置を検出し、この検出値を近似式に代
入することにより目標加速度を算出するため、大容量の
メモリを用いることなく目標加速度の算出を行なえ、ま
た、任意の検出位置において適確な目標加速度が得られ
る。しかも、移動体が移動を開始してからの時間と位置
との関係がノイズや摩擦等の影響によりずれても、目標
速度に対して適確な目標加速度を与えることができる。
【００１９】請求項３記載の発明では、移動体が目標位
置に近付いて十分に低速になったときに、移動体が移動
を開始してからの経過時間に応じて目標加速度を算出す
る手段に切り替えて目標加速度を算出するため、移動体
の実際の速度が目標速度より低下して移動体が反転（逆
走）した場合に、反転により移動体の位置が戻っても
（減少しても）目標加速度が負に増大するということが
なく、移動体の逆走に拍車がかかって移動体が暴走する
ということが起こらない。
置に近付いて十分に低速になったときに、移動体が移動
を開始してからの経過時間に応じて目標加速度を算出す
る手段に切り替えて目標加速度を算出するため、移動体
の実際の速度が目標速度より低下して移動体が反転（逆
走）した場合に、反転により移動体の位置が戻っても
（減少しても）目標加速度が負に増大するということが
なく、移動体の逆走に拍車がかかって移動体が暴走する
ということが起こらない。
【００２０】請求項４記載の発明では、導出した近似式
の次数が低次になり、この近似式による目標速度や目標
加速度の算出速度が高速化される。
の次数が低次になり、この近似式による目標速度や目標
加速度の算出速度が高速化される。
【００２１】請求項５記載の発明では、移動開始直後の
加速域に比べて高い制御精度が要求される減速部から目
標値最終部までの低速度域における近似式の近似度が高
くなり、いたずらに近似式の分割数を増やすことなく精
度の高い位置決め制御を行なえる。
加速域に比べて高い制御精度が要求される減速部から目
標値最終部までの低速度域における近似式の近似度が高
くなり、いたずらに近似式の分割数を増やすことなく精
度の高い位置決め制御を行なえる。
【００２２】請求項６記載の発明では、近似式中に変数
が含まれないこととなり、汎用性のある近似式が得られ
る。
が含まれないこととなり、汎用性のある近似式が得られ
る。
【００２３】請求項７記載の発明では、移動体の性能に
より最大加速度やシーク時間が異なる場合でも、任意の
シーク距離に対応した目標速度や目標加速度を得ること
ができる。
より最大加速度やシーク時間が異なる場合でも、任意の
シーク距離に対応した目標速度や目標加速度を得ること
ができる。
【００２４】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、本実施例は、光ディスクや磁気ディスクに対
してデータの記録及び読み出しを行なう移動体であるヘ
ッドをアクチュエータにより駆動して所定の目標位置に
位置決め制御する記録装置を例に挙げて説明する。
る。なお、本実施例は、光ディスクや磁気ディスクに対
してデータの記録及び読み出しを行なう移動体であるヘ
ッドをアクチュエータにより駆動して所定の目標位置に
位置決め制御する記録装置を例に挙げて説明する。
【００２５】まず、低共振制御について説明する。低共
振制御とは、共振を励起する加速度の変化率を最小に抑
える制御である。加速度の微分値の２乗積分を評価関数
とし、その最小化問題を解くものであり、位置決め制御
の目標位置“ｘ”、目標速度“ｖ”、目標加速度“α”
を時間に関する以下の多項式で表わして制御するもので
ある。 ｘ＝６０・Ｘ0・（Ｔ5／１０−Ｔ4／４＋Ｔ3／６） （１） ｖ＝６０・Ｘ0／Ｔ0・（Ｔ4／２−Ｔ3＋Ｔ2／２） （２） α＝６０・Ｘ0／Ｔ0 2・（２Ｔ3−３Ｔ2＋Ｔ） （３） ｄα／ｄｔ＝６０・Ｘ0／Ｔ0 3・（６Ｔ2−６Ｔ＋１） （４） 但し、Ｔ（正規化時間）＝ｔ／Ｔ0 X0：シーク距離 Ｔ0：シーク時間 上記の多項式は時間の関数として表わされているが、ヘ
ッドの位置決め制御時に実際に検出されるのはヘッド位
置であり、ヘッド位置の関数として表わす必要がある。
そこで、目標関数として必要な目標速度“ｖ”、目標加
速度“α”を位置の関数として求めた。なお、この場合
の位置の関数は５次式となり、解くことは困難であるた
め、近似式を導出した。なお、この近似式は、位置に関
する多項式近似である。
振制御とは、共振を励起する加速度の変化率を最小に抑
える制御である。加速度の微分値の２乗積分を評価関数
とし、その最小化問題を解くものであり、位置決め制御
の目標位置“ｘ”、目標速度“ｖ”、目標加速度“α”
を時間に関する以下の多項式で表わして制御するもので
ある。 ｘ＝６０・Ｘ0・（Ｔ5／１０−Ｔ4／４＋Ｔ3／６） （１） ｖ＝６０・Ｘ0／Ｔ0・（Ｔ4／２−Ｔ3＋Ｔ2／２） （２） α＝６０・Ｘ0／Ｔ0 2・（２Ｔ3−３Ｔ2＋Ｔ） （３） ｄα／ｄｔ＝６０・Ｘ0／Ｔ0 3・（６Ｔ2−６Ｔ＋１） （４） 但し、Ｔ（正規化時間）＝ｔ／Ｔ0 X0：シーク距離 Ｔ0：シーク時間 上記の多項式は時間の関数として表わされているが、ヘ
ッドの位置決め制御時に実際に検出されるのはヘッド位
置であり、ヘッド位置の関数として表わす必要がある。
そこで、目標関数として必要な目標速度“ｖ”、目標加
速度“α”を位置の関数として求めた。なお、この場合
の位置の関数は５次式となり、解くことは困難であるた
め、近似式を導出した。なお、この近似式は、位置に関
する多項式近似である。
【００２６】また、上記の多項式（１）〜（４）の関係
を正規化（最大値で除すことにより各値を−１〜１又は
０〜１の範囲に修正する）してグラフに表わすと図３に
示すようになる。正規化することにより、変数を含まな
いデータにより近似式が求まり、任意のシーク距離に対
応できるようになる。また、シーク時間“Ｔ0 ”は、記
録装置の剛性によって決まる最大加速度により求まり、
それにより、記録装置の剛性を最大に活かした設計がで
きる。以下に、正規化位置“Ｘnom ”、正規化速度“Ｖ
nom ”、正規化加速度“αnom ”を示す。 Ｘmax ＝Ｘ0 （５） Ｖmax ＝ｖ（Ｔ＝0.5）＝６０・（Ｘ0／Ｔ0）・（１／２）5 （６） αmax ＝α（Ｔ＝0.211325)＝６０・（Ｘ0／Ｔ0 2）・Ａ （７） 但し、Ａ＝2・(0.211325)3-3・(0.211325)2+0.211325 Ｘnom ＝ｘ／Ｘmax＝６０・（Ｔ5／１０−Ｔ4／４＋Ｔ3／６） （８） Ｖnom ＝ｖ／Ｖmax＝２5・（Ｔ4／２−Ｔ3＋Ｔ2／２） （９） αnom ＝α／αmax＝（２Ｔ3−３Ｔ2＋Ｔ）／Ａ （１０） 上記の式（８）〜（１０）により得られた正規化した目
標速度と正規化した目標加速度とを正規化した目標位置
の関数とするグラフに表わすと図４に示すようになる。
を正規化（最大値で除すことにより各値を−１〜１又は
０〜１の範囲に修正する）してグラフに表わすと図３に
示すようになる。正規化することにより、変数を含まな
いデータにより近似式が求まり、任意のシーク距離に対
応できるようになる。また、シーク時間“Ｔ0 ”は、記
録装置の剛性によって決まる最大加速度により求まり、
それにより、記録装置の剛性を最大に活かした設計がで
きる。以下に、正規化位置“Ｘnom ”、正規化速度“Ｖ
nom ”、正規化加速度“αnom ”を示す。 Ｘmax ＝Ｘ0 （５） Ｖmax ＝ｖ（Ｔ＝0.5）＝６０・（Ｘ0／Ｔ0）・（１／２）5 （６） αmax ＝α（Ｔ＝0.211325)＝６０・（Ｘ0／Ｔ0 2）・Ａ （７） 但し、Ａ＝2・(0.211325)3-3・(0.211325)2+0.211325 Ｘnom ＝ｘ／Ｘmax＝６０・（Ｔ5／１０−Ｔ4／４＋Ｔ3／６） （８） Ｖnom ＝ｖ／Ｖmax＝２5・（Ｔ4／２−Ｔ3＋Ｔ2／２） （９） αnom ＝α／αmax＝（２Ｔ3−３Ｔ2＋Ｔ）／Ａ （１０） 上記の式（８）〜（１０）により得られた正規化した目
標速度と正規化した目標加速度とを正規化した目標位置
の関数とするグラフに表わすと図４に示すようになる。
【００２７】ここで、このグラフをそのまま近似式で表
わそうとすると、近似式が高次になり、演算速度や演算
精度が問題となるため、近似式を導出する範囲を位置に
より複数部分に分割（例えば、正規化位置の０．１毎に
１０分割）し、各分割部分毎に近似式を導出する。な
お、近似式の近似次数と分割数との関係は特に指定しな
いが、近似次数は低いほうが良く分割数は少ないほうが
良いというトレードオフの関係にある。
わそうとすると、近似式が高次になり、演算速度や演算
精度が問題となるため、近似式を導出する範囲を位置に
より複数部分に分割（例えば、正規化位置の０．１毎に
１０分割）し、各分割部分毎に近似式を導出する。な
お、近似式の近似次数と分割数との関係は特に指定しな
いが、近似次数は低いほうが良く分割数は少ないほうが
良いというトレードオフの関係にある。
【００２８】さらに、トラッキング引込み点の残留振動
が問題となるので、減速を開始してからトラッキング引
込み速度になるまでの範囲の分割数を増やして近似式の
近似度を高めるようにする。特に低速部は、微小な誤差
も響いてくるので、分割幅を細かくすることで誤差を抑
え、実用性の高い近似式を得るようにする。
が問題となるので、減速を開始してからトラッキング引
込み速度になるまでの範囲の分割数を増やして近似式の
近似度を高めるようにする。特に低速部は、微小な誤差
も響いてくるので、分割幅を細かくすることで誤差を抑
え、実用性の高い近似式を得るようにする。
【００２９】つぎに、本実施例に係る記録装置における
ヘッドの位置決め制御に関する構造を図２に基づいて説
明する。移動体であるヘッド１の目標速度を位置の関数
として導出した近似式（近似式を導出する範囲を１０分
割した場合には１０個の近似式）を記憶する記憶部であ
ると共に位置検出部２が検出したヘッド位置の値に基づ
いて近似式から目標速度を生成する目標速度生成部３
と、ヘッド１の目標加速度を位置の関数として導出した
近似式（近似式を導出する範囲を１０分割した場合には
１０個の近似式）を記憶する記憶部であると共に前記位
置検出部２が検出したヘッド位置の値に基づいて近似式
から目標加速度を生成する目標加速度生成部４とが設け
られている。
ヘッドの位置決め制御に関する構造を図２に基づいて説
明する。移動体であるヘッド１の目標速度を位置の関数
として導出した近似式（近似式を導出する範囲を１０分
割した場合には１０個の近似式）を記憶する記憶部であ
ると共に位置検出部２が検出したヘッド位置の値に基づ
いて近似式から目標速度を生成する目標速度生成部３
と、ヘッド１の目標加速度を位置の関数として導出した
近似式（近似式を導出する範囲を１０分割した場合には
１０個の近似式）を記憶する記憶部であると共に前記位
置検出部２が検出したヘッド位置の値に基づいて近似式
から目標加速度を生成する目標加速度生成部４とが設け
られている。
【００３０】さらに、目標加速度生成部４で生成した目
標加速度をフィードフォワードとして与えておき、及
び、目標速度生成部３において生成された目標速度と速
度検出部５が検出したヘッド速度とに基づいてヘッド速
度が目標速度に追従するように制御する制御演算部６が
設けられている。そして、この制御演算部６における演
算結果に基づいてアクチュエータ（図示せず）が駆動さ
れ、このアクチュエータによりヘッド１が駆動される。
標加速度をフィードフォワードとして与えておき、及
び、目標速度生成部３において生成された目標速度と速
度検出部５が検出したヘッド速度とに基づいてヘッド速
度が目標速度に追従するように制御する制御演算部６が
設けられている。そして、この制御演算部６における演
算結果に基づいてアクチュエータ（図示せず）が駆動さ
れ、このアクチュエータによりヘッド１が駆動される。
【００３１】このような構成において、位置決め制御の
制御動作を図１のフローチャートに基づいて説明する。
ヘッド１のシーク距離“Ｘ0 ”とその記録装置の剛性に
より決まる最大加速度“αmax ”とが入力されると（Ｓ
１）、これらの最大加速度“αmax ”とシーク距離“Ｘ
0 ”とからシーク時間“Ｔ0 ”と最大速度“Ｖmax ”と
が算出される（Ｓ２）。
制御動作を図１のフローチャートに基づいて説明する。
ヘッド１のシーク距離“Ｘ0 ”とその記録装置の剛性に
より決まる最大加速度“αmax ”とが入力されると（Ｓ
１）、これらの最大加速度“αmax ”とシーク距離“Ｘ
0 ”とからシーク時間“Ｔ0 ”と最大速度“Ｖmax ”と
が算出される（Ｓ２）。
【００３２】ついで、位置検出部２により現在のヘッド
位置が検出され（Ｓ３）、このヘッド位置に基づいて目
標速度の近似式の選択（Ｓ４）と目標加速度の近似式の
選択（Ｓ５）とが行なわれる。そして、正規化した目標
速度の算出（Ｓ６）と正規化した目標加速度の算出（Ｓ
７）とが行なわれ、正規化した目標速度に最大速度を乗
算することによる目標速度の算出（Ｓ８）と、正規化し
た目標加速度に最大加速度を乗算することによる目標加
速度の算出（Ｓ９）とが行なわれる。
位置が検出され（Ｓ３）、このヘッド位置に基づいて目
標速度の近似式の選択（Ｓ４）と目標加速度の近似式の
選択（Ｓ５）とが行なわれる。そして、正規化した目標
速度の算出（Ｓ６）と正規化した目標加速度の算出（Ｓ
７）とが行なわれ、正規化した目標速度に最大速度を乗
算することによる目標速度の算出（Ｓ８）と、正規化し
た目標加速度に最大加速度を乗算することによる目標加
速度の算出（Ｓ９）とが行なわれる。
【００３３】ついで、算出した目標速度がトラッキング
引込み速度以上であるか否かが判断され（Ｓ１０）、ト
ラッキング引込み速度以下となった場合にはトラッキン
グ制御が開始される（Ｓ１１）。一方、トラッキング引
込み速度以上である場合には、速度検出部５によりヘッ
ド１の実際の速度が検出され（Ｓ１２）、制御演算部６
において、ヘッド速度を目標速度に追従させる制御演算
が行なわれ、制御量が算出される（Ｓ１３）。そして、
この制御量がアクチュエータに対して出力され（Ｓ１
４）、ヘッド１の位置決め制御が行なわれる。なお、ス
テップ１４（Ｓ１４）の出力が行なわれた後は再びステ
ップ３（Ｓ３）の現在のヘッド位置検出が行なわれ、ヘ
ッド１の速度がトラッキング引込み速度以下になるまで
上述の位置決め制御が繰り返される。
引込み速度以上であるか否かが判断され（Ｓ１０）、ト
ラッキング引込み速度以下となった場合にはトラッキン
グ制御が開始される（Ｓ１１）。一方、トラッキング引
込み速度以上である場合には、速度検出部５によりヘッ
ド１の実際の速度が検出され（Ｓ１２）、制御演算部６
において、ヘッド速度を目標速度に追従させる制御演算
が行なわれ、制御量が算出される（Ｓ１３）。そして、
この制御量がアクチュエータに対して出力され（Ｓ１
４）、ヘッド１の位置決め制御が行なわれる。なお、ス
テップ１４（Ｓ１４）の出力が行なわれた後は再びステ
ップ３（Ｓ３）の現在のヘッド位置検出が行なわれ、ヘ
ッド１の速度がトラッキング引込み速度以下になるまで
上述の位置決め制御が繰り返される。
【００３４】なお、目標加速度の生成に関して、ヘッド
１が移動を開始してからの経過時間に応じて目標加速度
を算出する手段（シーク時間に応じて目標加速度を算出
する計算式を備えた手段）を目標加速度生成部４内に設
け、位置決め制御中に目標加速度が所定の値以下となっ
た後にはこの手段に切り替えて目標加速度を算出するよ
うにしてもよい。
１が移動を開始してからの経過時間に応じて目標加速度
を算出する手段（シーク時間に応じて目標加速度を算出
する計算式を備えた手段）を目標加速度生成部４内に設
け、位置決め制御中に目標加速度が所定の値以下となっ
た後にはこの手段に切り替えて目標加速度を算出するよ
うにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】請求項１記載の発明は上述のように、共
振による残留振動を抑える低共振制御により移動体を任
意の目標位置に移動させる移動体の位置決め制御方法に
おいて、前記移動体の目標速度を位置の関数とする近似
式を記憶部に記憶させ、前記移動体の位置を位置検出部
により検出し、前記移動体の速度を速度検出部により検
出し、前記位置検出部が検出した前記移動体の位置に基
づいて前記近似式により目標速度を算出し、前記速度検
出部が検出した前記移動体の速度を目標速度に追従させ
るように制御したので、近似式を記憶する小容量のメモ
リを用いるだけでよく、大容量のメモリを用いることな
く目標速度を算出することができ、しかも、任意の検出
位置において適確な目標速度を得ることができる等の効
果を有する。
振による残留振動を抑える低共振制御により移動体を任
意の目標位置に移動させる移動体の位置決め制御方法に
おいて、前記移動体の目標速度を位置の関数とする近似
式を記憶部に記憶させ、前記移動体の位置を位置検出部
により検出し、前記移動体の速度を速度検出部により検
出し、前記位置検出部が検出した前記移動体の位置に基
づいて前記近似式により目標速度を算出し、前記速度検
出部が検出した前記移動体の速度を目標速度に追従させ
るように制御したので、近似式を記憶する小容量のメモ
リを用いるだけでよく、大容量のメモリを用いることな
く目標速度を算出することができ、しかも、任意の検出
位置において適確な目標速度を得ることができる等の効
果を有する。
【００３６】請求項２記載の発明は上述のように、請求
項１記載の発明において、移動体の目標加速度を位置の
関数とする近似式を記憶部に記憶させ、位置検出部が検
出した前記移動体の位置に基づいて前記近似式により目
標加速度を算出するようにしたので、大容量のメモリを
用いることなく目標加速度の算出を行なうことができ、
また、任意の検出位置において適確な目標加速度を得る
ことができ、しかも、移動体が移動を開始してからの時
間と位置との関係がノイズや摩擦等の影響によりずれて
も目標速度に対して適確な目標加速度を与えることがで
きる等の効果を有する。
項１記載の発明において、移動体の目標加速度を位置の
関数とする近似式を記憶部に記憶させ、位置検出部が検
出した前記移動体の位置に基づいて前記近似式により目
標加速度を算出するようにしたので、大容量のメモリを
用いることなく目標加速度の算出を行なうことができ、
また、任意の検出位置において適確な目標加速度を得る
ことができ、しかも、移動体が移動を開始してからの時
間と位置との関係がノイズや摩擦等の影響によりずれて
も目標速度に対して適確な目標加速度を与えることがで
きる等の効果を有する。
【００３７】請求項３記載の発明は上述のように、請求
項２記載の発明において、近似式により算出した目標加
速度が所定の値以下となった後、移動体が移動を開始し
てからの経過時間に応じて目標加速度を算出する手段に
切り替えて目標加速度を算出したので、移動体が目標位
置に近付いて十分に低速になったときに、移動体の実際
の速度が目標速度より低下して移動体が反転（逆走）し
た場合に、反転により移動体の位置が戻っても目標加速
度が負に増大するということがなく、移動体の逆走に拍
車がかかって移動体が暴走するということを防止するこ
とができる。
項２記載の発明において、近似式により算出した目標加
速度が所定の値以下となった後、移動体が移動を開始し
てからの経過時間に応じて目標加速度を算出する手段に
切り替えて目標加速度を算出したので、移動体が目標位
置に近付いて十分に低速になったときに、移動体の実際
の速度が目標速度より低下して移動体が反転（逆走）し
た場合に、反転により移動体の位置が戻っても目標加速
度が負に増大するということがなく、移動体の逆走に拍
車がかかって移動体が暴走するということを防止するこ
とができる。
【００３８】請求項４記載の発明は上述のように、請求
項１，２又は３記載の発明において、近似式を導出する
範囲を複数部分に分割し、各部毎に近似式を導出したの
で、導出する近似式の次数を低次にすることができると
共にこの近似式による算出速度を高速化させることがで
き、さらに、近似度を高めることができる等の効果を有
する。
項１，２又は３記載の発明において、近似式を導出する
範囲を複数部分に分割し、各部毎に近似式を導出したの
で、導出する近似式の次数を低次にすることができると
共にこの近似式による算出速度を高速化させることがで
き、さらに、近似度を高めることができる等の効果を有
する。
【００３９】請求項５記載の発明は上述のように、請求
項４記載の発明において、近似式を導出する範囲の分割
に関し、減速部から目標値最終部までの低速度域を細か
く分割して近似式を導出したので、移動開始直後の加速
域に比べて高い制御精度が要求される減速部から目標値
最終部までの低速度域における近似式の近似度を高くす
ることができ、いたずらに近似式の分割数を増やすこと
なく精度の高い位置決め制御を行なうことができる等の
効果を有する。
項４記載の発明において、近似式を導出する範囲の分割
に関し、減速部から目標値最終部までの低速度域を細か
く分割して近似式を導出したので、移動開始直後の加速
域に比べて高い制御精度が要求される減速部から目標値
最終部までの低速度域における近似式の近似度を高くす
ることができ、いたずらに近似式の分割数を増やすこと
なく精度の高い位置決め制御を行なうことができる等の
効果を有する。
【００４０】請求項６記載の発明は上述のように、請求
項１，２，３，４又は５記載の発明において、正規化位
置、正規化速度、正規化加速度のデータを用いて近似式
を導出したので、近似式中に変数が含まれないこととな
り、汎用性のある近似式を得ることができる。
項１，２，３，４又は５記載の発明において、正規化位
置、正規化速度、正規化加速度のデータを用いて近似式
を導出したので、近似式中に変数が含まれないこととな
り、汎用性のある近似式を得ることができる。
【００４１】請求項７記載の発明は上述のように、請求
項６記載の発明において、移動体の目標位置までのシー
ク距離と装置の剛性により決まる前記移動体の最大加速
度とから目標位置までのシーク時間を算出し、このシー
ク時間を用いて最大速度を算出し、近似式により正規化
した目標速度と正規化した目標加速度とを算出し、正規
化した目標速度に最大速度を乗算して実際の目標速度を
算出すると共に正規化した目標加速度に最大加速度を乗
算して実際の目標加速度を算出したので、移動体の性能
により最大加速度やシーク時間が異なる場合でも、任意
のシーク距離に対応した目標速度や目標加速度を得るこ
とができる。
項６記載の発明において、移動体の目標位置までのシー
ク距離と装置の剛性により決まる前記移動体の最大加速
度とから目標位置までのシーク時間を算出し、このシー
ク時間を用いて最大速度を算出し、近似式により正規化
した目標速度と正規化した目標加速度とを算出し、正規
化した目標速度に最大速度を乗算して実際の目標速度を
算出すると共に正規化した目標加速度に最大加速度を乗
算して実際の目標加速度を算出したので、移動体の性能
により最大加速度やシーク時間が異なる場合でも、任意
のシーク距離に対応した目標速度や目標加速度を得るこ
とができる。
【図１】位置決め制御の制御動作を説明するフローチャ
ートである。
ートである。
【図２】位置決め制御に関する構造を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】ヘッドの目標位置、目標速度、目標加速度のシ
ークを開始してからの時間に関する関数を正規化して表
わしたグラフである。
ークを開始してからの時間に関する関数を正規化して表
わしたグラフである。
【図４】正規化した目標速度と正規化した目標加速度と
を正規化した目標位置の関数として表わしたグラフであ
る。
を正規化した目標位置の関数として表わしたグラフであ
る。
１ 移動体 ２ 位置検出部 ３，４ 記憶部 ５ 速度検出部
Claims (7)
- 【請求項１】 共振による残留振動を抑える低共振制御
により移動体を任意の目標位置に移動させる移動体の位
置決め制御方法において、前記移動体の目標速度を位置
の関数とする近似式を記憶部に記憶させ、前記移動体の
位置を位置検出部により検出し、前記移動体の速度を速
度検出部により検出し、前記位置検出部が検出した前記
移動体の位置に基づいて前記近似式により目標速度を算
出し、前記速度検出部が検出した前記移動体の速度を目
標速度に追従させるように制御することを特徴とする移
動体の位置決め制御方法。 - 【請求項２】 移動体の目標加速度を位置の関数とする
近似式を記憶部に記憶させ、位置検出部が検出した前記
移動体の位置に基づいて前記近似式により目標加速度を
算出することを特徴とする請求項１記載の移動体の位置
決め制御方法。 - 【請求項３】 近似式により算出した目標加速度が所定
の値以下となった後、移動体が移動を開始してからの経
過時間に応じて目標加速度を算出する手段に切り替えて
目標加速度を算出することを特徴とする請求項２記載の
移動体の位置決め制御方法。 - 【請求項４】 近似式を導出する範囲を複数部分に分割
し、各部毎に近似式を導出することを特徴とする請求項
１，２又は３記載の移動体の位置決め制御方法。 - 【請求項５】 近似式を導出する範囲の分割に関し、減
速部から目標値最終部までの低速度域を細かく分割して
近似式を導出することを特徴とする請求項４記載の移動
体の位置決め制御方法。 - 【請求項６】 正規化位置、正規化速度、正規化加速度
のデータを用いて近似式を導出することを特徴とする請
求項１，２，３，４又は５記載の移動体の位置決め制御
方法。 - 【請求項７】 移動体の目標位置までのシーク距離と装
置の剛性により決まる前記移動体の最大加速度とから目
標位置までのシーク時間を算出し、このシーク時間を用
いて最大速度を算出し、近似式により正規化した目標速
度と正規化した目標加速度とを算出し、正規化した目標
速度に最大速度を乗算して実際の目標速度を算出すると
共に正規化した目標加速度に最大加速度を乗算して実際
の目標加速度を算出することを特徴とする請求項６記載
の移動体の位置決め制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181095A JPH08203225A (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 移動体の位置決め制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181095A JPH08203225A (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 移動体の位置決め制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08203225A true JPH08203225A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=11788184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181095A Pending JPH08203225A (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 移動体の位置決め制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08203225A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003077144A (ja) * | 2002-07-01 | 2003-03-14 | Fujitsu Ltd | 光学的記憶装置 |
-
1995
- 1995-01-27 JP JP1181095A patent/JPH08203225A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003077144A (ja) * | 2002-07-01 | 2003-03-14 | Fujitsu Ltd | 光学的記憶装置 |
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