JPS634307A - 位置決め方法及びその装置 - Google Patents
位置決め方法及びその装置Info
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- JPS634307A JPS634307A JP61146868A JP14686886A JPS634307A JP S634307 A JPS634307 A JP S634307A JP 61146868 A JP61146868 A JP 61146868A JP 14686886 A JP14686886 A JP 14686886A JP S634307 A JPS634307 A JP S634307A
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- JP
- Japan
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- step motor
- positioning
- moved
- movement
- stop
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
- G11B5/5526—Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
- G11B5/553—Details
- G11B5/5547—"Seek" control and circuits therefor
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/32—Reducing overshoot or oscillation, e.g. damping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ステップモータによる位置決め方法及びその
装置に係り、特に磁気ディスク装置等に好適な位置決め
方法とその装置に関する。
装置に係り、特に磁気ディスク装置等に好適な位置決め
方法とその装置に関する。
従来の磁気ディスク装置でステップモータをその位置決
め機構の駆動源とするものは、高トラッ方向励磁方式が
とられていた。また、これだけでは位置決め精度上不十
分で特開昭61−84713号公報のように目標位置手
前で一旦停止する方式も開示されている。しかし、いづ
れも構成論理が複雑でアクセスタイムの増加について配
慮が不十分であった。
め機構の駆動源とするものは、高トラッ方向励磁方式が
とられていた。また、これだけでは位置決め精度上不十
分で特開昭61−84713号公報のように目標位置手
前で一旦停止する方式も開示されている。しかし、いづ
れも構成論理が複雑でアクセスタイムの増加について配
慮が不十分であった。
上記従来技術は、位置決め機構のアクセスタイム短縮の
点について配慮されておらず、移動方向によるアクセス
タイム時間差の問題があった。
点について配慮されておらず、移動方向によるアクセス
タイム時間差の問題があった。
本発明の目的は、アクセスタイムの短縮と移動方向によ
るアクセスタイム時間差を解決し、しかも位置決め精度
を維持向上することにある。
るアクセスタイム時間差を解決し、しかも位置決め精度
を維持向上することにある。
上記目的は、ステップモータへの最終位置決めパルスに
より磁気ヘッドが停止位置に向けて振動状態で収束する
際に、ステップモータの励磁回転方向とは無関係に、停
止に敗る磁気ヘッドの停止直前の移動方向を一方向とす
ることにより達成さ才する。また、上記の為には、ステ
ップモータに加えるエネルギー(印加電圧あるいは時間
)又は、位置決め機構にまつわる機械的摩擦力を制御す
ることにより達成される。
より磁気ヘッドが停止位置に向けて振動状態で収束する
際に、ステップモータの励磁回転方向とは無関係に、停
止に敗る磁気ヘッドの停止直前の移動方向を一方向とす
ることにより達成さ才する。また、上記の為には、ステ
ップモータに加えるエネルギー(印加電圧あるいは時間
)又は、位置決め機構にまつわる機械的摩擦力を制御す
ることにより達成される。
ステップモータによる位置決め系の位置決め時の最終移
動命令に対応したパルスに追従するステップモータ(或
いは磁気ヘッド)の移動軌跡をモデル化すると第6図の
ようになり mZ十μ;十りχ±f0=0 −■式という運動方程
式が成り立つ。(但し、±f0はIの符号により変わる
。) ■式を2=0でχ==0.;=υ。でμ<2FiT五 の基で解くと、i=Qとなった時点でχ≦±にとなると
停止する。
動命令に対応したパルスに追従するステップモータ(或
いは磁気ヘッド)の移動軌跡をモデル化すると第6図の
ようになり mZ十μ;十りχ±f0=0 −■式という運動方程
式が成り立つ。(但し、±f0はIの符号により変わる
。) ■式を2=0でχ==0.;=υ。でμ<2FiT五 の基で解くと、i=Qとなった時点でχ≦±にとなると
停止する。
このとき、移動方向が異なる(某=υ。又は一
生じるが、位置決め系の振動収束条件を制御するJユ
ことによって移動方向が異なってもχ=、りあるi。
いは、χ=−Kに停止させることが可能で、移動方向が
異なっても位置決め精度を維持できる。
異なっても位置決め精度を維持できる。
この振li)収束条件の制御とは、ステップモータの移
動方向が異なっても停止する直前の移動方向を一定にす
ることで達成されろ。
動方向が異なっても停止する直前の移動方向を一定にす
ることで達成されろ。
以下、本発明の一実施例を第1図から第6図により説明
する。
する。
第3図はフレキシブルディスク装置の構成を示し、回転
するディスク1を封入した記録媒体2とディスク1面に
設けら九た同心円上の記録トラック3に情報を記録再生
する磁気ヘッド4と磁気ヘッド4を記録トラック3上に
位置決めするステップモータ5とステップモータ5の回
転運動を磁気ヘッド4の直線運動に変換するバンド6、
プーリ7から成り、磁気ヘッド4を搭載したキマリノジ
8は2本のガイドレール9により支持されている。
するディスク1を封入した記録媒体2とディスク1面に
設けら九た同心円上の記録トラック3に情報を記録再生
する磁気ヘッド4と磁気ヘッド4を記録トラック3上に
位置決めするステップモータ5とステップモータ5の回
転運動を磁気ヘッド4の直線運動に変換するバンド6、
プーリ7から成り、磁気ヘッド4を搭載したキマリノジ
8は2本のガイドレール9により支持されている。
前記のようにステップモータ5の回転運動及び位置決め
は、磁気ヘッド4の直線運動及び位置決めに対応する。
は、磁気ヘッド4の直線運動及び位置決めに対応する。
第1図はステップモータ5の駆動回路に入力するパルス
によりステップモータ5が回転し磁気ヘット4が移動す
るステップモータ移動命令とこれしこ追従するステップ
モータ移動軌跡を時間と共に示したものである。時刻五
〇でyoの位置にあった磁気ヘッドは6回の移動命令に
より位置yよに位置決めされる。次に時刻L1から8回
の移動命令で位置y2に位置決めされる。更に時刻L2
から逆方向に8回の移動命令で再び位置y、に位置決め
される様子を示しである。このとき、位1i! y z
。
によりステップモータ5が回転し磁気ヘット4が移動す
るステップモータ移動命令とこれしこ追従するステップ
モータ移動軌跡を時間と共に示したものである。時刻五
〇でyoの位置にあった磁気ヘッドは6回の移動命令に
より位置yよに位置決めされる。次に時刻L1から8回
の移動命令で位置y2に位置決めされる。更に時刻L2
から逆方向に8回の移動命令で再び位置y、に位置決め
される様子を示しである。このとき、位1i! y z
。
y2.そして再び位置ン、に位置決めされる様子A。
B、Cを詳細に示したのが第2図であり、第1図A、B
に該当するのが第2図(σ)であり、第1図Cに該当す
るのが第2図(b)である。第2図(σ)はステップモ
ータ移動命令に対し、移動軌Tly□に位置決めされる
場合、これまでの方式では、第2図(c)に示す如く前
記と同様に概ね2より発生していた。
に該当するのが第2図(σ)であり、第1図Cに該当す
るのが第2図(b)である。第2図(σ)はステップモ
ータ移動命令に対し、移動軌Tly□に位置決めされる
場合、これまでの方式では、第2図(c)に示す如く前
記と同様に概ね2より発生していた。
これに対し、例えば位置ン2から位置y工に逆方向へ動
かし位置決めする場合に、第1図(b)に示すようにス
テップモータへの印加電圧を■□からv2に切換えるこ
とにより、第2図(b)に示すように減衰振動状態を変
化させて磁気ヘッド(ステップモータも同じ)が停止す
る直前の移動ができる。第7図にステップモータの印加
電圧に対する磁気ヘッドの静止位置の変動の測定結果を
示す。外周側より位置決めの場合、12V付近で静止位
置は理想位置から一方向(外周方向)へ2μmの誤差を
生じており、内外周双方からの位置決めが行われた場合
はそれぞれの静止位置の間には4μmの誤差へy1を生
じる。印加電圧の変動により運動方程式中の 夫(ステ
ップモータの復元力)を変化させると、減衰振動状態が
かわり7,10゜14V付近で静止に至る直前の移動方
向が変化していることがわかる。従って外周側からの位
置決め時は12Vを印加し、内周側からの位置決め時は
9vを印加すると、理想位置に対して常に外周側に位置
決めされ、その誤差は1μm(Δyz)となる。つまり
、第1図(b)中の■、に対しv2を前述の様に設定す
ると、位置決め誤差は無視できるものとなる。
かし位置決めする場合に、第1図(b)に示すようにス
テップモータへの印加電圧を■□からv2に切換えるこ
とにより、第2図(b)に示すように減衰振動状態を変
化させて磁気ヘッド(ステップモータも同じ)が停止す
る直前の移動ができる。第7図にステップモータの印加
電圧に対する磁気ヘッドの静止位置の変動の測定結果を
示す。外周側より位置決めの場合、12V付近で静止位
置は理想位置から一方向(外周方向)へ2μmの誤差を
生じており、内外周双方からの位置決めが行われた場合
はそれぞれの静止位置の間には4μmの誤差へy1を生
じる。印加電圧の変動により運動方程式中の 夫(ステ
ップモータの復元力)を変化させると、減衰振動状態が
かわり7,10゜14V付近で静止に至る直前の移動方
向が変化していることがわかる。従って外周側からの位
置決め時は12Vを印加し、内周側からの位置決め時は
9vを印加すると、理想位置に対して常に外周側に位置
決めされ、その誤差は1μm(Δyz)となる。つまり
、第1図(b)中の■、に対しv2を前述の様に設定す
ると、位置決め誤差は無視できるものとなる。
以上の、位置決め方式は第4図に示す回路ブロック図と
第5図に示すフローチャートで実現できる。つまり、第
4図に示すように移動命令信号にて制御回路100が所
要のステップモータ回転数を受けとり、第5図のように
カウンタ101の内容が残り「1」で移動が「逆」の場
合、駆動回路200のステップモータ印加電圧をviか
ら■2へ切換え、最終の位置決め励磁相へ切換えると良
い。
第5図に示すフローチャートで実現できる。つまり、第
4図に示すように移動命令信号にて制御回路100が所
要のステップモータ回転数を受けとり、第5図のように
カウンタ101の内容が残り「1」で移動が「逆」の場
合、駆動回路200のステップモータ印加電圧をviか
ら■2へ切換え、最終の位置決め励磁相へ切換えると良
い。
以上の実施例は、ステップモータの印加電圧でしかも、
通常動作より電圧を下げて停止直前の移動方向を一定と
して位置決め精度を向上させたが代替手段としては、ス
テップモータの印加電圧を上げて行う方法やこれと等価
なエネルギを与えるべく、印加するパルス幅を変える方
法があり、更に第6図から、fo、μ、に等の機械的定
数を変えて行う方法もある。
通常動作より電圧を下げて停止直前の移動方向を一定と
して位置決め精度を向上させたが代替手段としては、ス
テップモータの印加電圧を上げて行う方法やこれと等価
なエネルギを与えるべく、印加するパルス幅を変える方
法があり、更に第6図から、fo、μ、に等の機械的定
数を変えて行う方法もある。
また、第8図に示した様に、外周側から位置決めする場
合、磁気ヘッドは理想位置に速度υ□で突入し、i=0
なる点Aを経て速度υ2で内周側から再突入した後振動
を繰り返して停止する。従って内周側から位置決めする
場合は、突入速度υ、をυ2にほぼ等しくなるように設
定すれば、以後同様な振動を繰返して停止する為、内外
周双方からとも停止位置は等しくなる。突入速度は、第
9図に示す様に、理想位置への停止命令以前のパルス間
隔を変化させる方法(たとえば直前のパルス間隔しをt
′とする)、あるいは第10図の様に、理想位置の1ス
テツプ前に一旦停止させた後、理想位置への停止命令を
与える時にステップモータにパルス状に電圧を印加して
突入速度を遅らせる方法により、容易に実現できる。
合、磁気ヘッドは理想位置に速度υ□で突入し、i=0
なる点Aを経て速度υ2で内周側から再突入した後振動
を繰り返して停止する。従って内周側から位置決めする
場合は、突入速度υ、をυ2にほぼ等しくなるように設
定すれば、以後同様な振動を繰返して停止する為、内外
周双方からとも停止位置は等しくなる。突入速度は、第
9図に示す様に、理想位置への停止命令以前のパルス間
隔を変化させる方法(たとえば直前のパルス間隔しをt
′とする)、あるいは第10図の様に、理想位置の1ス
テツプ前に一旦停止させた後、理想位置への停止命令を
与える時にステップモータにパルス状に電圧を印加して
突入速度を遅らせる方法により、容易に実現できる。
本実施例は、ステップモータによる磁気ヘットの位置決
めについて説明したが、移動方向による位置決め誤差が
問題となる他の被移動体、例えばロボット、工作機械等
のワーク、プリンタのヘッド又はツールの位置決めにも
前記と全く同様の方法で改善が図れる。
めについて説明したが、移動方向による位置決め誤差が
問題となる他の被移動体、例えばロボット、工作機械等
のワーク、プリンタのヘッド又はツールの位置決めにも
前記と全く同様の方法で改善が図れる。
また、移動距離の差にまつわる位置決め精度向上として
、本方式と特開昭61−84713号公報に示す、停止
位置直前の静止位置で一旦停止してから、常に同じ減衰
振動を得て目標の停止位置へ位置決めすることと併せて
実施しても良い。
、本方式と特開昭61−84713号公報に示す、停止
位置直前の静止位置で一旦停止してから、常に同じ減衰
振動を得て目標の停止位置へ位置決めすることと併せて
実施しても良い。
本発明によれば、ステップモータによる被駆動体の停止
位置をステップモータの回転方向にかかわらず一定とで
きるので位置決め精度向上の効果がある。
位置をステップモータの回転方向にかかわらず一定とで
きるので位置決め精度向上の効果がある。
の減衰振動のようすと誤差を示す図、第3図は装置の構
成を示す斜視図、第4図は回路ブロック図、第5図はフ
ローチャート、第6図は本発明の原理説明図、第7図は
印加電圧に対する停止位置変動を示す図、第8図は位置
決め時の減衰振動波形を示す図、第9図及び第10図は
理想位置への突入速度設定法を示す図である。
成を示す斜視図、第4図は回路ブロック図、第5図はフ
ローチャート、第6図は本発明の原理説明図、第7図は
印加電圧に対する停止位置変動を示す図、第8図は位置
決め時の減衰振動波形を示す図、第9図及び第10図は
理想位置への突入速度設定法を示す図である。
4・・・磁気ヘッド、5・・・ステップモータ、3・・
・磁気ディスク、6・・・スチールベルト、8・・・キ
ャリッジ、100・・・制御回路、200駆動回路。
・磁気ディスク、6・・・スチールベルト、8・・・キ
ャリッジ、100・・・制御回路、200駆動回路。
男?閃
(α)
第2圏
(C)
LM、、l
第5閲
?
l: アイスフ i:刃拍久へ一7ド
7:プーリ2: 言ζ(ネ媒捧 j: スフ、ブ
尼−78; Xヤリッ゛シ′3:喀こ1季ドアー2り
6: ハ゛ンy q:7フイト
レ/し易4 A 第5閲 寿6 目 祖: 圧気ヘッドの買電 /’+−廿庄気へ、7トま5ビし畏とズク2.)゛毛−
、Z≧!H□デWo\づ生Tろ粘性J収廟遊系数− にニ スフ、フ゛毛−;##L’r−tレク閃二型(チ
o: b良民へ−・ド支A土丞(7)廟机!廉りて:
変儂 発7区 ズテ、フ゛で一タ印710電三− 第80 晃70 Fprr:I
7:プーリ2: 言ζ(ネ媒捧 j: スフ、ブ
尼−78; Xヤリッ゛シ′3:喀こ1季ドアー2り
6: ハ゛ンy q:7フイト
レ/し易4 A 第5閲 寿6 目 祖: 圧気ヘッドの買電 /’+−廿庄気へ、7トま5ビし畏とズク2.)゛毛−
、Z≧!H□デWo\づ生Tろ粘性J収廟遊系数− にニ スフ、フ゛毛−;##L’r−tレク閃二型(チ
o: b良民へ−・ド支A土丞(7)廟机!廉りて:
変儂 発7区 ズテ、フ゛で一タ印710電三− 第80 晃70 Fprr:I
Claims (6)
- (1)ステップモータを駆動源として被移動体を位置決
め機構により目標位置に正方向又は逆方向から移動して
位置決めを行なう位置決め方法であって、前記ステップ
モータで位置決めされる被移動体の振動収束状態で停止
に到る直前の移動方向を、前記正方向又は逆方向からの
移動によらず一方向になるように制御することを特徴と
する位置決め方法。 - (2)特許請求の範囲第1項記載の位置決め方法におい
て、前記被移動体の振動収束状態で停止に到る直前の移
動方向を一方向とする制御を、前記ステップモータへ印
加する印加電圧制御又は印加パルス形状制御により行な
うことを特徴とする位置決め方法。 - (3)特許請求の範囲第1項記載の位置決め方法におい
て、前記被移動体の振動収束状態で停止に到る直前の移
動方向を一方向とする制御を、前記位置決め機構の摩擦
力およびまたは粘性摩擦力の設定により行なうことを特
徴とする位置決め方法。 - (4)ステップモータと、該ステップモータの回転運動
を被移動体の移動力に変換する運動変換手段と、該ステ
ップモータを駆動して被移動体を移動する駆動手段と、
該駆動手段を制御して被移動体を正方向又は逆方向から
目標位置に移動して位置決めする制御手段とを備える位
置決め装置において、被移動体は、振動収束状態で停止
に到る直前の移動方向が、前記正方向又は逆方向からの
移動によらず一方向であることを特徴とする位置決め装
置。 - (5)特許請求の範囲第4項記載の位置決め装置におい
て、前記制御手段がステップモータに印加する電圧値又
はパルス形状を制御することにより、被移動体の振動収
束状態で停止に到る移動方向を一方向としていることを
特 徴とする位置決め装置。 - (6)特許請求の範囲第4項記載の位置決め装置におい
て、前記運動変換手段が、摩擦力及び粘性摩擦力を任意
に設定されることにより、被移動体の振動収束状態で停
止に到る移動方向を一方向としていることを特徴とする
位置決め装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61146868A JPS634307A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 位置決め方法及びその装置 |
| US07/064,557 US4775825A (en) | 1986-06-25 | 1987-06-22 | Positioning method and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61146868A JPS634307A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 位置決め方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS634307A true JPS634307A (ja) | 1988-01-09 |
Family
ID=15417383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61146868A Pending JPS634307A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 位置決め方法及びその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4775825A (ja) |
| JP (1) | JPS634307A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0342130A3 (en) * | 1988-05-13 | 1989-12-27 | Fujitsu Limited | Servo amplifier circuit |
| JPH02126306A (ja) * | 1988-11-07 | 1990-05-15 | Kubota Ltd | 制御装置 |
| JP2005152142A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Newgin Corp | 遊技機 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2978594B2 (ja) * | 1991-05-20 | 1999-11-15 | アルプス電気株式会社 | ステッピングモータの制御方式 |
| US6555987B2 (en) * | 2001-07-12 | 2003-04-29 | Seiberco Incorporated | Step motor control for accommodating friction load variation |
| US8278866B2 (en) * | 2009-02-03 | 2012-10-02 | Objet Ltd. | Method and apparatus for accurate positioning of printing units |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA902167A (en) * | 1967-09-22 | 1972-06-06 | Fairchild Camera And Instrument Corporation | Stepper motor control system |
| US3760252A (en) * | 1972-07-05 | 1973-09-18 | Burroughs Corp | Damping of a step servo motor using one step anticipation logic |
| US4496892A (en) * | 1984-03-05 | 1985-01-29 | Xerox Corporation | Stepper motor controller |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP61146868A patent/JPS634307A/ja active Pending
-
1987
- 1987-06-22 US US07/064,557 patent/US4775825A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0342130A3 (en) * | 1988-05-13 | 1989-12-27 | Fujitsu Limited | Servo amplifier circuit |
| JPH02126306A (ja) * | 1988-11-07 | 1990-05-15 | Kubota Ltd | 制御装置 |
| JP2005152142A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Newgin Corp | 遊技機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4775825A (en) | 1988-10-04 |
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