サーボ制御方法及びそれに適した装置
【課題】サーボ制御方法及びそれに適した装置を提供する。
【解決手段】プラントの所望のレファレンス軌跡を表す多項式及びその導関数を準備するステップと、プラント入力に対するプラント出力をサンプリングするステップと、サンプル間の相対時間を参照してレファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップと、発生したレファレンス信号及びその導関数信号、遅延されたプラント入力、そして遅延されたプラント出力を使用してサンプリング時点でのプラント入力を決定するステップと、を含むことを特徴とするサーボ制御方法である。これにより、レファレンス信号以外にもその導関数信号を利用して、プラントが高い精度でレファレンス軌跡を追従するよう制御できる。
【解決手段】プラントの所望のレファレンス軌跡を表す多項式及びその導関数を準備するステップと、プラント入力に対するプラント出力をサンプリングするステップと、サンプル間の相対時間を参照してレファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップと、発生したレファレンス信号及びその導関数信号、遅延されたプラント入力、そして遅延されたプラント出力を使用してサンプリング時点でのプラント入力を決定するステップと、を含むことを特徴とするサーボ制御方法である。これにより、レファレンス信号以外にもその導関数信号を利用して、プラントが高い精度でレファレンス軌跡を追従するよう制御できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レファレンス軌跡を使用するサーボ制御方法に係り、さらに詳細には、レファレンス信号以外にも、その導関数信号を利用してプラントの向上した精度をもってレファレンス軌跡を追従するように制御するサーボ制御方法、それに適した装置及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、コンピュータのデータ保存装置のハードディスクドライブ(Hard Disk Drive:HDD)は、ディスクに/からデータを記録/再生する装置である。
【0003】
HDDは、HDA(Head Disk Assembly)とHDAを電気的に制御して情報の記録及び再生に関与するPCB(Printed Circuit Board)アセンブリで構成されており、HDAは、情報を保存または復元するヘッド、ヘッドから情報が記録されるディスク、ディスクを回転させるためのスピンドルモータ、ヘッドを動かすためのアクチュエータアームとVCM(Voice Coil Motor)及びアクチュエータアームの変位を制限するODCS(Outer Disk Crash Stop)及びIDCS(Inner Disk Crash Stop)で構成される。
【0004】
ここで、ODCS及びIDSCは、ヘッドが、ディスクのサーボ情報が使われない位置まで移動することを防止するために、アクチュエータアームの変位を制限する緩衝手段である。
【0005】
HDD業界の一般的な傾向は、保存装置の物理的なサイズを減らすと同時に、情報容量を高めることである。これは、HDDのトラック密度を向上させることによって達成される。サーボトラックは、HDD動作時の位置情報源である。その結果、HDDのサーボライティングにおいて主に2つの傾向がある。
【0006】
一つは、サーボトラックライティングのための精度を向上させることであり、もう一つは、サーボトラックライティングのための新たな方法を開発することである。
【0007】
特許文献1には、複数の基準サーボ信号をスパイラル状にディスクに記録し、この基準サーボ信号を参照して、最終的なサーボ信号を記録するスパイラルセルフサーボ記録方法が開示されている。基準サーボ信号の精度は、最終サーボ信号の品質を決定するので、基準サーボ信号の精度は、厳格に管理することが重要である。すなわち、基準サーボ信号を記録するための記録ヘッドの動きを制御する位置制御器は精密でなければならない。
【0008】
業界ではより高い精度を求める傾向にあるため、サーボ記録の制御において、幾つかの物理的な現象を考慮することが重要である。このような現象の例としては、摩擦、機械的な遅延、そしてねじれ効果がある。このような現象の制御における問題は、これら現象が非常に非線形的であるという点である。さらに、物理的な観点で、これら現象のモデリングは可能であっても、このようなモデリングは非常に複雑であり、かつ意味のある実験、そして専門的な知識を要する。しかも、セルフサーボライティングのための新たな方法も新たな課題を呈する。
【0009】
図1は、従来のPID制御器の構造を示す図面である。PID制御は、自動制御方式のうち最も良く利用される方式であって、比例、積分、そして微分操作の3つの組合わせで制御することを称す。
【0010】
図1において、r(t)は、レファレンス信号、y(t)は、位置測定信号であり、e(t)は、PID制御器102に印加される誤差信号であり、そして、u(t)は、制御信号である。
【0011】
従来のサーボライティング動作は、比較的長い周期を有する一定のレファレンス信号を提供する。このような制御アルゴリズムによれば、このような状況は、点レファレンストラッキングを設定することが知られている。その結果、一定のレファレンス信号の導関数は、サーボライティング動作の間には‘0’である。
【0012】
新たなサーボライティング方法が開発されるにつれて、位置情報は、他の形態にディスク上に符号化され、サーボライティングの間に、位置符号化方法によってレファレンス位置が変化する。
【0013】
この結果、レファレンス信号の導関数は‘0’ではなくなる。フィードバック制御器は、サーボトラックライティングヘッドの位置が正確に、かつ非常に高い精度をもって所望のレファレンス軌跡によることを確保するように設計される。図1のPID制御器102による制御は、フィードフォワード制御と見なすことができる。このようなフィードフォワード制御を使用すれば、複雑な軌跡を高い精度で追跡しうる。
【0014】
導関数フィードフォワードは、図2に示したようにさらに速い速度のトラッキングにも寄与する点が重要である。
【0015】
図2は、フィードフォワード制御の効果を示すグラフである。
【0016】
図2に示したように、純粋なPID制御は、ランプレファレンスに適応するための時間Taを必要とする。ランプレファレンス信号は、一定の傾斜を有する信号である。位置PID+フィードフォワード制御は、理論的に積分プラントのためのランプレファレンスに対する速いトラッキングを表示できる。ここで、積分プラントという用語は、当業者ならば、容易に分かる。積分プラントは、1/sという項を含む伝達関数を有する。
【0017】
しかし、問題は、サーボトラックライティングのために使われる機械的なシステムが非線形的な特性を有することである。前述したように、これらは、摩擦、機械的な遅延、そしてねじれ効果を含む。さらに高い精密度の要求によって、これら非線形的な特性の相対的な重要性が増加している。通常的な動きに対する摩擦の影響が図3に見られる。
【0018】
図3は、プラントにおいて、摩擦による影響を示すために示された図面である。図3(a)は、プラント(例えば、サーボライターにおいて、記録ヘッド)のレファレンス軌跡と実際の軌跡とを比較する図面であり、図3(b)は、図3(a)に示したような動きを得るためにプラント(例えば、記録ヘッドを動かすためにボイスコイルモータ)に印加される電流のレファレンス値と実際値とを比較する図面である。
【0019】
図3を参照すれば、プラントはレファレンス軌跡に沿いながら、一定の周期で振動することが分かる。プラントの振動が非線形的であるのに比べて、制御システムは、線形的である。制御変数を注意深く調整することで、幾つかの場合においてこのような振動を回避させることもできるが、適切な値を探すことは容易でないだけでなく、必ずしも成功が保証されることでもない。このような一定の周期は、例えば、サーボトラックパターンを形成するのに望ましくない効果を奏しうる。
【0020】
さらに高い精度の要求を保証するためには他の手段が必要である。そのような手段として非線形制御器がある。物理的原理に基づいたそのような高いパーフォーマンスの制御器の設計は非常に難しく、非常に高いレベルの専門知識及び多くの実験を必要とし時間のかかる課題である。プラントを制御するための非線形的な制御を行う神経回路網を使用することによって、そのような複雑な手段を回避することが望ましい。
【0021】
コンピュータ科学及び工学において、人工神経回路網は、生物学的な神経細胞の構造によって着想化された。神経回路網は、広い範囲の非線形的な動作の形態を学習できるということが知られている。このような神経回路網の特性は、非常に高い非線形及び複雑なシステムの行動を制御するために頻繁に使われる。異なる神経回路網の構造が異なる課題のために使われる。
【0022】
図4は、従来のPID及びフィードフォワード神経回路網を有する制御器の構造を示す図面である。図4に示した装置は、PID制御器402及びフィードフォワード神経回路網404を備える。
【0023】
しかし、図4に示した装置では、レファレンス信号の導関数情報が使用されない。それ以外にも、閉ループ制御は依然として線形的であるため図3に示したような一定の周期及び異なる非線形的な効果を除去することが保証されない。
【0024】
図5は、従来のフィードバック神経回路網を有する制御器の構造を示す図面である。図5に示した装置は、フィードバック神経回路網504を備える。
【0025】
フィードバック神経回路網504は、それぞれ異なる複数の方法(例えば、当業者が精通する直接反対制御、最適制御、内部モデル制御など)によって学習する。適切に調整された神経回路のみ一定の周期を回避する。
【0026】
このような手段の一つの問題は、一定の速度レファレンス信号の場合においても、‘0’の定常状態エラーを回避し難いということである。これは、‘0’の定常状態エラーを保証できるものと知られた制御器の積分行動を把握するのが比較的難しいためである。‘0’ではない定常状態エラーの例示的なシステムが図6に示される。
【0027】
図6は、閉ループシステムの‘0’ではない定常状態エラーを示す図面である。
【0028】
図6に示したような‘0’ではない定常状態エラーはまた、サーボトラックライティングのためにも望ましくない。
【0029】
他の関連した技術的問題は、レファレンス軌跡のオンライン生成が追従されねばならないということである。現在の手段は、それぞれのサンプリング時点でデジタル制御システムのサンプリングが一定していると仮定して所望の基準位置を規定することである。これは、効果的な手段であるものの、サーボトラックライティングに対して要求される精度が増し、サンプリング周期の減少を要することになる。これは、サイズの観点からルックアップテーブルの使用を不便にする。
【特許文献1】米国特許公開第5,668,679号(1997.9.16.公開)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0030】
本発明が解決しようとする課題は、レファレンス信号及びその導関数を利用してより高い精度でプラントがレファレンス軌跡を追跡できるようにするサーボ制御方法を提供することである。
【0031】
本発明が解決しようとする他の課題は、前記のサーボ制御方法に適した装置を提供することである。
【0032】
本発明が解決しようとするさらに他の課題は、前記サーボ制御方法を記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0033】
本発明の望ましい実施形態によれば、プラントの出力に基づいて所定のレファレンス軌跡を追従するサーボ制御方法が提供され、このサーボ制御方法は、プラントの所望のレファレンス軌跡を表す多項式及びその導関数を準備するステップと、プラント入力に対するプラント出力をサンプリングするステップと、サンプル間の相対時間を参照してレファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップと、発生したレファレンス信号及びその導関数信号、遅延されたプラント入力、そして遅延されたプラント出力を使用してサンプリング時点でのプラント入力を決定するステップと、を含むことを特徴とする。
【0034】
本発明の他の望ましい実施形態によれば、プラントの出力に基づいて所定のレファレンス軌跡を追従するサーボ制御装置が提供され、このサーボ制御装置は、レファレンス信号及びその導関数信号を発生させるレファレンス信号生成器と、前記レファレンス信号生成器から発生するレファレンス信号及びその導関数信号、前記プラントの遅延された入力、そして前記プラントの遅延された出力を入力して前記サンプリング時点でのプラント入力を発生させる神経回路網と、を備えることを特徴とする。
【0035】
本発明のさらに他の望ましい実施形態によれば、プラントの出力に基づいて前記プラントが所定のレファレンス軌跡を追従するように制御するサーボ制御方法を記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体が提供され、この記録媒体は、プラントの所望のレファレンス軌跡を表す多項式及びその導関数を準備するステップと、プラント入力に対するプラント出力をサンプリングするステップと、サンプル間の相対時間を参照してレファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップと、発生したレファレンス信号及びその導関数信号、遅延されたプラント入力、そして遅延されたプラント出力を使用してサンプリング時点でのプラント入力を決定するステップと、を含むプログラムが記録されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0036】
本発明によるサーボ制御方法は、レファレンス信号以外にも、その導関数信号を利用してより高い精度でプラントがレファレンス軌跡を追従するように制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0037】
以下、添付された図面を参照して本発明の構成及び動作を詳細に説明する。
【0038】
図7は、本発明による制御器の構成を示すブロック図である。図7に示した本発明によるサーボ制御装置は、スプラインレファレンス生成器702及び神経回路網704を備える。図7に示した装置は、サーボトラックライター706に適用された例を示すものである。
【0039】
スプラインレファレンス生成器702は、レファレンス信号r(t)及びそのn次までの時間導関数信号r'(t),...,ri(t),...,rn(t)を提供するために使われる。
【0040】
スプラインレファレンス生成器702は、非常に高い精度を有しつつも、自然かつ効果的なプラントモデルを提供するスプラインあるいは曲線、あるいは、この曲線を表す区分的な多項関数を提供する。一般的に、スプラインは、数個の点をつなぐ曲線を表し、点間の部分的な曲線は、多項関数によって表される。このようなスプラインは、数値解析において、補間法や近似法に多く使われている。
【0041】
スプラインレファレンス信号r(t)は、それぞれがm次である1個の多項式の集合Pによって表される。
【0042】
【数1】
【0043】
【数2】
【0044】
スプラインレファレンス信号r(t)によるサーボ制御動作において、集合P内の各多項式Pkは、タイムシーケンスT内でのある時間間隔tkの間に動的である。すなわち、スプラインを構成する各点の間隔をtkとし、区間インデックスkがk=1,...,lというとき、Pkは、第kの区間で動的な多項式であり、それぞれのPkは、m次である。また、jは、多項式Pkの次数を表すためのインデックスである。
【0045】
【数3】
【0046】
【数4】
【0047】
数式2の多項式は、相対時間で表現される。ここで、相対時間は、それぞれのサンプル間の時間を称す。
【0048】
【数5】
【0049】
集合P内の多項式Pkの次数は、レファレンス信号r(t)を適切に表すように選択される。幾つかの例は、次の通りである。
【0050】
1)位置レファレンス設定(一般的なサーボライティングの場合);この場合、全ての導関数は0であり、多項式は定数のみを含む。
【0051】
2)ランプレファレンス信号(スパイラルサーボライティングの場合);この場合、第1導関数(速度)は0ではない。P内の多項式は、1次であり、そして第1導関数に対する多項式は定数である。
【0052】
3)高次レファレンス信号;
【0053】
4)矩形波レファレンス信号(矩形波軌跡によるトラック探索の場合);第1導関数(速度)及び第2導関数(加速度)は0ではない。
【0054】
5)指数信号;限定された数の導関数は0ではない。信号は、所定の時間間隔に対して任意の精度を有するある程度の多項式を使用して近似化されうる。
【0055】
6)正弦信号(正弦波軌跡によるトラック探索の場合);限定された数の導関数が0ではない。しかし、信号は、所定の時間間隔に対して所定精度を有する多項式を使用して近似化されうる。
【0056】
スプラインレファレンス生成器702の動作のうち重要な部分は、スプラインレファレンス信号の多項構造を使用して効果的に具現されるオフラインで準備されうる。
【0057】
【数6】
【0058】
オフライン動作;
【0059】
1)スプラインレファレンス生成器の区分的な多項関数Pとスイッチング時点Tとが、これらによって結果される軌跡が十分な精度を有して所望の動きを記述する方法で選択される。
【0060】
2)要求される数nの導関数が決定される。
【0061】
3)P内の多項式の導関数を表す多項式が数式6を使用してあらかじめ計算される。
【0062】
オンライン動作;
【0063】
1)あるサンプリング時点でそれぞれの時間区間内の相対時間が数式5を使用して計算される。
【0064】
2)数式2を使用して当該時間区間に相応する多項式Pkが相対時間に対して評価される。スプラインレファレンス生成器702は、相対時間を参照して要求された時間でのレファレンス信号を算出する。
【0065】
3)オフライン動作の3)ステップであらかじめ計算された多項導関数(6)を利用して、要求された時間でのレファレンス信号の導関数信号が算出される。
【0066】
言い換えれば、オンライン動作の2)ステップでは、レファレンス信号が決定され、3)ステップでは、レファレンス信号の導関数信号が決定される。
【0067】
これにより得られたレファレンス信号及びその導関数信号は、図8の神経回路網704に提供される。
【0068】
神経回路網704は、サンプリング時間時点でプラント入力及び出力の遅延された値、レファレンス信号、そしてレファレンス導関数信号を使用することによって動作する。信号処理用語と同様に、表記z−kは、kタイムサンプルの遅延を表す。レファレンス信号及び導関数信号及び遅延されたプラント入力及び出力を使用することによって、次のサンプリング時点でのプラント入力が決定されることを注目せねばならない。
【0069】
1)プラント出力ベクトル
【0070】
【数7】
【0071】
2)プラント入力ベクトル
【0072】
【数8】
【0073】
3)レファレンス及び導関数ベクトル
【0074】
【数9】
【0075】
数式7、8、及び9のベクトルは、図7の神経回路網704の入力を形成するように結合される。神経回路網704の出力は、次のサンプリング時点でのプラント入力である。
【0076】
図8は、図7に示した神経回路網704の構成例を示す図面である。
【0077】
図8に示したネットワークは、多層パーセプトロン状であるが、これは、本発明を具現するために必ずしも必要なものではない。多層パーセプトロンネットワーク出力は、ニューロンの階層、スケール、そしてシフトを使用して計算される。
【0078】
神経回路網分野において公知であるように、ネットワーク入力は、第1の神経階層の入力を形成するために、まず加重値マトリックスによって乗算され、次いで、バイアスベクトルを使用してシフトされる。この第1の神経階層の出力は、再びマトリックス乗算を使用してスケールが調整され、そして、バイアスベクトルを使用してシフトされる。神経回路網の入力Inに対する神経回路網の出力Outを記述する一般的な表現は、
【0079】
【数10】
である。
【0080】
ここで、W1、W1、b1、及びb2は、それぞれ図8に示した第1の神経階層の加重値マトリックス、第2の神経階層の加重値マトリックス、第1の神経階層のバイアスマトリックス、そして第2の神経階層のバイアスマトリックスを表す。
【0081】
これらマトリックスW1、W1、b1、b2は、適切な次元を有し、ネットワーク調整変数を含み、そしてf(.)は、神経刺激関数のベクトルである。これら変数は、レファレンス信号に対するプラント出力のエラーを最小化させる方法によってオフライントレーニングを使用して選択される。
【0082】
刺激関数ベクトルf(.)は、可能な限り他の機能のシグモイド型あるいは確認機能を有するk個のニューロンを有する。これは、次のような形態の関数を有する。
【0083】
ログシグモイド伝達関数
【0084】
【数11】
【0085】
双曲線タンジェントシグモイド伝達関数
【0086】
【数12】
【0087】
3)確認
【0088】
【数13】
【0089】
図9は、LuGre摩擦モデルを示す図面である。
【0090】
動的システムの摩擦モデル(LuGre)が図9に示される。シミュレーションは、基本的なPIDモデルとスプラインレファレンス及び神経回路網フィードバック/フィードフォワード神経回路網を有する所望の制御器を使用して行われた。
【0091】
図10は、図9に示されたLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する従来のPID制御によるトラッキング軌跡の一例を示す図面である。図10は、ステップ形態のレファレンス軌跡に対するトラッキング軌跡を示す。
【0092】
図10を参照すれば、太い実線で示したレファレンス軌跡に対して、細い点線で示されるような軌跡を示しつつ追従することが分かる。すなわち、従来のPID制御方法によれば、レファレンス軌跡のステップが発生する所でトラッキング軌跡が遅延されるか、またはオーバーショットが発生する。言い換えれば、レファレンス軌跡に適応する時間が必要である。
【0093】
図11は、図9に示したLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する本発明による制御器によるトラッキング軌跡を示す図面である。図11及び図10を比較すれば、本発明による制御器によるトラッキング軌跡は、レファレンス軌跡のステップが発生する所でトラッキング軌跡が遅延されるか、またはオーバーショットが発生することが非常に少ない。言い換えれば、レファレンス軌跡に適応する時間が非常に短い。
【0094】
図12は、図9に示したLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する従来のPID制御によるトラッキング軌跡の他の例を示す図面である。図12は、ランプ状のレファレンス軌跡に対するトラッキング軌跡を示す。
【0095】
図12を太い実線で示したレファレンス軌跡に対して、細い実線で示されるような遅延及び一定周期の振動を示しつつ追従することが分かる。
【0096】
図13は、従来の神経回路網によるランプトラッキング軌跡を示す図面である。図13の例は、導関数を使用しないフィードフォワード制御に該当する。図13を参照すれば、従来の神経回路網によるランプトラッキング軌跡は、図10に示したような従来のPID制御によるトラッキングより小さいものの、依然としてランプ軌跡が曲がる所で遅延が存在し、また、ランプ軌跡で一定の振動が存在することが分かる。
【0097】
図14は、本発明の望ましい実施形態による制御器によるランプトラッキング軌跡を示す図面である。
【0098】
図14を参照すれば、本発明による制御器によれば、従来の神経回路網によるランプトラッキングに比べてランプ軌跡が曲がる所で遅延がほとんどなく、ランプ軌跡で一定の振動がほとんど無いということが分かる。
【0099】
本発明は、サーボトラックライターの位置制御装置、HDDのトラック探索制御装置に適用されうる。
【0100】
図15は、本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御装置をサーボトラックライターの位置制御装置に適用した例を示す図面であって、スパイラルセルフサーボ記録方式に適用されたものである。
【0101】
図15には、回転自在なスピンドルモータ(図示せず)に装着されるディスク1511、ピボット回転するアクチュエータアーム1513に付着された位置調整が可能なリード/ライト変換器(ヘッド)1512、二つのクラッシュストップ1517及び1518、そしてボイスコイル1514が示される。
【0102】
ボイスコイル1514が励磁されてアクチュエータアーム1513がディスク1511に対して動けば、ヘッド1512がディスク上のR1とR2との間の任意の位置に位置される。ここで、R1及びR2は、ディスク上の任意の異なる位置に設置された基準トラックを表す。ヘッド1512をディスク1511上の基準トラックR1,R2間で一定の速度で半径方向に動きつつ、ディスク1511に信号を記録すれば、図15で、1570で示したようにスパイラル状に信号が記録される。
【0103】
レファレンス信号発生器1520は、ライトヘッドの望ましい軌跡を表すレファレンス信号r(t)及びその導関数ri(t)、rn(t)を生成し、神経回路網1530は、レファレンス信号発生器から発生したレファレンス信号r(t)及びその導関数信号ri(t),rn(t)、前記ライトヘッドの実際位置を表す位置情報に基づいて前記ライトヘッドの位置を制御する。
【0104】
図16は、本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御方法を適用したHDDの探索制御装置の構成を示す図面である。
【0105】
図16に示した本発明によるトラック探索制御器1600は、レファレンス信号生成器1602、神経回路網1604、DAC(Digital−to−Analog Converter) 1620、VCMドライバ1626、HDA 1628、ADC(Analog−to−Digital Converter) 1622、そして変換器1624を備える。図16に示したトラック探索制御器1600は、変換器1624を第1トラックからトラック探索距離KSKほど離れた目標のトラックに移動させるトラック探索制御ルーチンを実行する。
【0106】
レファレンス信号生成器1602は、各サンプリング周期Tsごとに正弦波形態の軌跡を表す位置信号r(k)及びその導関数である速度信号v(k)、そして加速度信号a(k)を発生させる。
【0107】
正弦波形態の加速度軌跡は、スプライン多項式で表現され、速度v(k)及び加速度a(k)は、位置r(k)の第1導関数及び第2導関数として得られる。
【0108】
図17は、図16に示した装置において、正弦波形態の位置軌跡r(t)、速度v(t)、そして加速度a(t)を示す。図17を参照すれば、トラック探索時間TSKは、正弦波形態の加速度軌跡aの一周期に相応することが分かる。
【0109】
トラックの位置、すなわち、トラック番号は、セクター領域に記録されたグレーコードを通じて分かり、変換器1624は、ディスク上で移動する間にADC1622を通じてグレーコードを読出す。変換器1624を通じて読出されたグレーコードは、神経回路網1604に提供される。
【0110】
神経回路網1604は、レファレンス信号生成器1602から提供される位置信号r(k)及びその導関数である速度信号v(k)、そして加速度信号a(k)を入力する。一方、神経回路網1604は、変換器1624を通じて読出されたヘッドの位置、すなわち、グレーコードによって表れるヘッドの位置を表す信号y(t)を入力して、VCMドライバ1626に印加される駆動信号u(t)を発生させる。駆動信号u(t)は、DAC 1620を通じてVCMドライバ1626に提供される。神経回路網1604は、例えば、図8に示されるような構成を有する。VCMドライバ1626の駆動によってヘッドアセンブリ1628を通じて変換器1624が移動する。
【0111】
図18は、本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御方法が適用されるHDD1800の構成を示す図面である。図18に示したHDD1800は、スピンドルモータ1814によって回転される少なくとも一つのディスク1812を含んでいる。HDD1800は、ディスク1812の表面に隣接するように位置決めされた変換器1816も含んでいる。
【0112】
変換器1816は、ディスク1812の磁界を感知し、かつ磁化させることによって、回転するディスク1812から/に情報を再生/記録できる。典型的に変換器1816は、各ディスク1812の表面に結合されている。たとえ単一の変換器1816として示されて説明されているとしても、これは、ディスク1812を磁化させるための記録用変換器とディスク1812の磁界を感知するための分離された読み取り用変換器とからなると理解されねばならない。読み取り用変換器は、磁気抵抗(MR:Magneto−Resistive)素子から構成される。
【0113】
変換器1816は、スライダー1820に統合されうる。スライダー1820は、変換器1816とディスク1812の表面との間に空気軸受を生成させる構造になっている。スライダー1820は、ヘッドジンバルアセンブリ1822に結合されている。ヘッドジンバルアセンブリ1822は、ボイスコイル1826を有するアクチュエータアーム1824に付着されている。ボイスコイル1826は、ボイスコイルモータ1830を特定するマグネチックアセンブリ1828に隣接するように位置している。ボイスコイル1826に供給される電流は、軸受アセンブリ1832に対してアクチュエータアーム1824を回転させるトルクを発生させる。アクチュエータアーム1824の回転は、ディスク1812の表面を横切って変換器1816を移動させる。
【0114】
情報は、典型的に、ディスク1812の環状トラック内に保存される。各トラック1834は、一般的に、複数のセクターを含んでいる。各セクターは、データフィールドと識別フィールドとを含んでいる。識別フィールドは、セクター及びトラック(シリンダー)を識別するグレーコードで構成されている。変換器1816は、他のトラックから/に情報を再生及び記録するためにディスク1812の表面を横切って移動する。
【0115】
図19は、図18に示したHDD1800を制御できる電気システム1900を示す図面である。図19に示した電気システム1900は、リード/ライト(R/W)チャンネル回路1944及びプリアンプ回路1946によって変換器1816に結合されたコントローラ1942を含んでいる。コントローラ1942は、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラとなる。コントローラ1942は、ディスク1812から/に情報を再生/記録するために、読み取り/書き取りチャンネル1944に制御信号を供給する。情報は、典型的に、R/Wチャンネルからホストインターフェース回路1954に伝送される。ホストインターフェース回路1954は、パーソナルコンピュータのようなシステムにインターフェースするためのバッファメモリ及び制御回路を含んでいる。
【0116】
コントローラ1942は、ボイスコイル1826に駆動電流を供給するVCM駆動回路1948にも結合されている。コントローラ1942は、VCMの励起及び変換器1816の動きを制御するために、駆動回路1948に制御信号を供給する。
【0117】
コントローラ1942は、読み取り専用メモリ(ROM:Read Only Memory)またはフラッシュメモリ素子1950のような不揮発性メモリ及びランダムアクセスメモリ(RAM:Random Access Memory)素子1952に結合されている。メモリ素子1950,1952は、ソフトウェアルーチンを実行させるためにコントローラ1942によって使用される命令語及びデータを含んでいる。ソフトウェアルーチンの一つとして、一トラックから他のトラックに変換器1816を移動させる探索制御ルーチンがある。探索制御ルーチンは、変換器1816を正確なトラックに移動させることを保証するためのサーバ制御ルーチンを含んでいる。一実施形態として、メモリ素子1950には、図17を参照して説明される本発明による探索制御方法を行うための実行コードが保存される。
【0118】
本発明は、方法、装置、システムとして実行されうる。ソフトウェアとして実行されるとき、本発明の構成手段は、必然的に必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは、プロセッサ判読可能媒体に保存され、または伝送媒体または通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号によって伝送されうる。プロセッサ判読可能媒体は、情報を保存または伝送できるいかなる媒体も含む。プロセッサ判読可能媒体の例としては、電子回路、半導体メモリ素子、ROM、フラッシュメモリ、EROM(Erasable ROM)、フロッピー(登録商標)ディスク、光ディスク、ハードディスク、光ファイバ媒体、無線周波数(RF:Radio Frequency)網がある。
【0119】
コンピュータデータ信号は、電子網チャンネル、光ファイバ、空気、電子系、RF網のような伝送媒体上に伝播されるいかなる信号も含まれる。
【0120】
本発明は、図面に示された実施形態を参考として説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということが分かる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【0121】
本発明は、HDD関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0122】
【図1】従来のPID制御器の構造を示す図面である。
【図2】フィードフォワード制御の効果を示すグラフである。
【図3】プラントにおける摩擦による影響を示すための図面である。
【図4】従来のPID及びフィードフォワード神経回路網を有する制御器の構造を示す図面である。
【図5】従来のフィードバック神経回路網を有する制御器の構造を示す図面である。
【図6】閉ループシステムのオフセットエラーを示す図面である。
【図7】本発明による制御器の構成を示すブロック図である。
【図8】図7に示された神経回路網の構成例を示す図面である。
【図9】LuGre摩擦モデルを示す図面である。
【図10】図9に示したLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する従来のPID制御によるトラッキング軌跡の一例を示す図面である。
【図11】図9に示したLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する本発明による制御器によるトラッキング軌跡を示す図面である。
【図12】図9に示したLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する従来のPID制御によるトラッキング軌跡の他の例を示す図面である。
【図13】従来の神経回路網によるランプトラッキング軌跡を示す図面である。
【図14】本発明の望ましい実施形態による制御器によるランプトラッキング軌跡を示す図面である。
【図15】本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御装置をサーボトラックライターの位置制御装置に適用した例を示す図面である。
【図16】本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御方法を適用したHDDの探索制御装置の構成を示す図面である。
【図17】図16に示した装置において、正弦波形態の位置軌跡r(t)、速度v(t)、そして加速度a(t)を示す図面である。
【図18】本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御方法が適用されるHDDの構成を示す図面である。
【図19】図18に示したHDDを制御できる電気システムを示す図面である。
【符号の説明】
【0123】
702 スプラインレファランス生成器
704 神経回路網
706 サーボトラックライター
【技術分野】
【0001】
本発明は、レファレンス軌跡を使用するサーボ制御方法に係り、さらに詳細には、レファレンス信号以外にも、その導関数信号を利用してプラントの向上した精度をもってレファレンス軌跡を追従するように制御するサーボ制御方法、それに適した装置及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、コンピュータのデータ保存装置のハードディスクドライブ(Hard Disk Drive:HDD)は、ディスクに/からデータを記録/再生する装置である。
【0003】
HDDは、HDA(Head Disk Assembly)とHDAを電気的に制御して情報の記録及び再生に関与するPCB(Printed Circuit Board)アセンブリで構成されており、HDAは、情報を保存または復元するヘッド、ヘッドから情報が記録されるディスク、ディスクを回転させるためのスピンドルモータ、ヘッドを動かすためのアクチュエータアームとVCM(Voice Coil Motor)及びアクチュエータアームの変位を制限するODCS(Outer Disk Crash Stop)及びIDCS(Inner Disk Crash Stop)で構成される。
【0004】
ここで、ODCS及びIDSCは、ヘッドが、ディスクのサーボ情報が使われない位置まで移動することを防止するために、アクチュエータアームの変位を制限する緩衝手段である。
【0005】
HDD業界の一般的な傾向は、保存装置の物理的なサイズを減らすと同時に、情報容量を高めることである。これは、HDDのトラック密度を向上させることによって達成される。サーボトラックは、HDD動作時の位置情報源である。その結果、HDDのサーボライティングにおいて主に2つの傾向がある。
【0006】
一つは、サーボトラックライティングのための精度を向上させることであり、もう一つは、サーボトラックライティングのための新たな方法を開発することである。
【0007】
特許文献1には、複数の基準サーボ信号をスパイラル状にディスクに記録し、この基準サーボ信号を参照して、最終的なサーボ信号を記録するスパイラルセルフサーボ記録方法が開示されている。基準サーボ信号の精度は、最終サーボ信号の品質を決定するので、基準サーボ信号の精度は、厳格に管理することが重要である。すなわち、基準サーボ信号を記録するための記録ヘッドの動きを制御する位置制御器は精密でなければならない。
【0008】
業界ではより高い精度を求める傾向にあるため、サーボ記録の制御において、幾つかの物理的な現象を考慮することが重要である。このような現象の例としては、摩擦、機械的な遅延、そしてねじれ効果がある。このような現象の制御における問題は、これら現象が非常に非線形的であるという点である。さらに、物理的な観点で、これら現象のモデリングは可能であっても、このようなモデリングは非常に複雑であり、かつ意味のある実験、そして専門的な知識を要する。しかも、セルフサーボライティングのための新たな方法も新たな課題を呈する。
【0009】
図1は、従来のPID制御器の構造を示す図面である。PID制御は、自動制御方式のうち最も良く利用される方式であって、比例、積分、そして微分操作の3つの組合わせで制御することを称す。
【0010】
図1において、r(t)は、レファレンス信号、y(t)は、位置測定信号であり、e(t)は、PID制御器102に印加される誤差信号であり、そして、u(t)は、制御信号である。
【0011】
従来のサーボライティング動作は、比較的長い周期を有する一定のレファレンス信号を提供する。このような制御アルゴリズムによれば、このような状況は、点レファレンストラッキングを設定することが知られている。その結果、一定のレファレンス信号の導関数は、サーボライティング動作の間には‘0’である。
【0012】
新たなサーボライティング方法が開発されるにつれて、位置情報は、他の形態にディスク上に符号化され、サーボライティングの間に、位置符号化方法によってレファレンス位置が変化する。
【0013】
この結果、レファレンス信号の導関数は‘0’ではなくなる。フィードバック制御器は、サーボトラックライティングヘッドの位置が正確に、かつ非常に高い精度をもって所望のレファレンス軌跡によることを確保するように設計される。図1のPID制御器102による制御は、フィードフォワード制御と見なすことができる。このようなフィードフォワード制御を使用すれば、複雑な軌跡を高い精度で追跡しうる。
【0014】
導関数フィードフォワードは、図2に示したようにさらに速い速度のトラッキングにも寄与する点が重要である。
【0015】
図2は、フィードフォワード制御の効果を示すグラフである。
【0016】
図2に示したように、純粋なPID制御は、ランプレファレンスに適応するための時間Taを必要とする。ランプレファレンス信号は、一定の傾斜を有する信号である。位置PID+フィードフォワード制御は、理論的に積分プラントのためのランプレファレンスに対する速いトラッキングを表示できる。ここで、積分プラントという用語は、当業者ならば、容易に分かる。積分プラントは、1/sという項を含む伝達関数を有する。
【0017】
しかし、問題は、サーボトラックライティングのために使われる機械的なシステムが非線形的な特性を有することである。前述したように、これらは、摩擦、機械的な遅延、そしてねじれ効果を含む。さらに高い精密度の要求によって、これら非線形的な特性の相対的な重要性が増加している。通常的な動きに対する摩擦の影響が図3に見られる。
【0018】
図3は、プラントにおいて、摩擦による影響を示すために示された図面である。図3(a)は、プラント(例えば、サーボライターにおいて、記録ヘッド)のレファレンス軌跡と実際の軌跡とを比較する図面であり、図3(b)は、図3(a)に示したような動きを得るためにプラント(例えば、記録ヘッドを動かすためにボイスコイルモータ)に印加される電流のレファレンス値と実際値とを比較する図面である。
【0019】
図3を参照すれば、プラントはレファレンス軌跡に沿いながら、一定の周期で振動することが分かる。プラントの振動が非線形的であるのに比べて、制御システムは、線形的である。制御変数を注意深く調整することで、幾つかの場合においてこのような振動を回避させることもできるが、適切な値を探すことは容易でないだけでなく、必ずしも成功が保証されることでもない。このような一定の周期は、例えば、サーボトラックパターンを形成するのに望ましくない効果を奏しうる。
【0020】
さらに高い精度の要求を保証するためには他の手段が必要である。そのような手段として非線形制御器がある。物理的原理に基づいたそのような高いパーフォーマンスの制御器の設計は非常に難しく、非常に高いレベルの専門知識及び多くの実験を必要とし時間のかかる課題である。プラントを制御するための非線形的な制御を行う神経回路網を使用することによって、そのような複雑な手段を回避することが望ましい。
【0021】
コンピュータ科学及び工学において、人工神経回路網は、生物学的な神経細胞の構造によって着想化された。神経回路網は、広い範囲の非線形的な動作の形態を学習できるということが知られている。このような神経回路網の特性は、非常に高い非線形及び複雑なシステムの行動を制御するために頻繁に使われる。異なる神経回路網の構造が異なる課題のために使われる。
【0022】
図4は、従来のPID及びフィードフォワード神経回路網を有する制御器の構造を示す図面である。図4に示した装置は、PID制御器402及びフィードフォワード神経回路網404を備える。
【0023】
しかし、図4に示した装置では、レファレンス信号の導関数情報が使用されない。それ以外にも、閉ループ制御は依然として線形的であるため図3に示したような一定の周期及び異なる非線形的な効果を除去することが保証されない。
【0024】
図5は、従来のフィードバック神経回路網を有する制御器の構造を示す図面である。図5に示した装置は、フィードバック神経回路網504を備える。
【0025】
フィードバック神経回路網504は、それぞれ異なる複数の方法(例えば、当業者が精通する直接反対制御、最適制御、内部モデル制御など)によって学習する。適切に調整された神経回路のみ一定の周期を回避する。
【0026】
このような手段の一つの問題は、一定の速度レファレンス信号の場合においても、‘0’の定常状態エラーを回避し難いということである。これは、‘0’の定常状態エラーを保証できるものと知られた制御器の積分行動を把握するのが比較的難しいためである。‘0’ではない定常状態エラーの例示的なシステムが図6に示される。
【0027】
図6は、閉ループシステムの‘0’ではない定常状態エラーを示す図面である。
【0028】
図6に示したような‘0’ではない定常状態エラーはまた、サーボトラックライティングのためにも望ましくない。
【0029】
他の関連した技術的問題は、レファレンス軌跡のオンライン生成が追従されねばならないということである。現在の手段は、それぞれのサンプリング時点でデジタル制御システムのサンプリングが一定していると仮定して所望の基準位置を規定することである。これは、効果的な手段であるものの、サーボトラックライティングに対して要求される精度が増し、サンプリング周期の減少を要することになる。これは、サイズの観点からルックアップテーブルの使用を不便にする。
【特許文献1】米国特許公開第5,668,679号(1997.9.16.公開)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0030】
本発明が解決しようとする課題は、レファレンス信号及びその導関数を利用してより高い精度でプラントがレファレンス軌跡を追跡できるようにするサーボ制御方法を提供することである。
【0031】
本発明が解決しようとする他の課題は、前記のサーボ制御方法に適した装置を提供することである。
【0032】
本発明が解決しようとするさらに他の課題は、前記サーボ制御方法を記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0033】
本発明の望ましい実施形態によれば、プラントの出力に基づいて所定のレファレンス軌跡を追従するサーボ制御方法が提供され、このサーボ制御方法は、プラントの所望のレファレンス軌跡を表す多項式及びその導関数を準備するステップと、プラント入力に対するプラント出力をサンプリングするステップと、サンプル間の相対時間を参照してレファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップと、発生したレファレンス信号及びその導関数信号、遅延されたプラント入力、そして遅延されたプラント出力を使用してサンプリング時点でのプラント入力を決定するステップと、を含むことを特徴とする。
【0034】
本発明の他の望ましい実施形態によれば、プラントの出力に基づいて所定のレファレンス軌跡を追従するサーボ制御装置が提供され、このサーボ制御装置は、レファレンス信号及びその導関数信号を発生させるレファレンス信号生成器と、前記レファレンス信号生成器から発生するレファレンス信号及びその導関数信号、前記プラントの遅延された入力、そして前記プラントの遅延された出力を入力して前記サンプリング時点でのプラント入力を発生させる神経回路網と、を備えることを特徴とする。
【0035】
本発明のさらに他の望ましい実施形態によれば、プラントの出力に基づいて前記プラントが所定のレファレンス軌跡を追従するように制御するサーボ制御方法を記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体が提供され、この記録媒体は、プラントの所望のレファレンス軌跡を表す多項式及びその導関数を準備するステップと、プラント入力に対するプラント出力をサンプリングするステップと、サンプル間の相対時間を参照してレファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップと、発生したレファレンス信号及びその導関数信号、遅延されたプラント入力、そして遅延されたプラント出力を使用してサンプリング時点でのプラント入力を決定するステップと、を含むプログラムが記録されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0036】
本発明によるサーボ制御方法は、レファレンス信号以外にも、その導関数信号を利用してより高い精度でプラントがレファレンス軌跡を追従するように制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0037】
以下、添付された図面を参照して本発明の構成及び動作を詳細に説明する。
【0038】
図7は、本発明による制御器の構成を示すブロック図である。図7に示した本発明によるサーボ制御装置は、スプラインレファレンス生成器702及び神経回路網704を備える。図7に示した装置は、サーボトラックライター706に適用された例を示すものである。
【0039】
スプラインレファレンス生成器702は、レファレンス信号r(t)及びそのn次までの時間導関数信号r'(t),...,ri(t),...,rn(t)を提供するために使われる。
【0040】
スプラインレファレンス生成器702は、非常に高い精度を有しつつも、自然かつ効果的なプラントモデルを提供するスプラインあるいは曲線、あるいは、この曲線を表す区分的な多項関数を提供する。一般的に、スプラインは、数個の点をつなぐ曲線を表し、点間の部分的な曲線は、多項関数によって表される。このようなスプラインは、数値解析において、補間法や近似法に多く使われている。
【0041】
スプラインレファレンス信号r(t)は、それぞれがm次である1個の多項式の集合Pによって表される。
【0042】
【数1】
【0043】
【数2】
【0044】
スプラインレファレンス信号r(t)によるサーボ制御動作において、集合P内の各多項式Pkは、タイムシーケンスT内でのある時間間隔tkの間に動的である。すなわち、スプラインを構成する各点の間隔をtkとし、区間インデックスkがk=1,...,lというとき、Pkは、第kの区間で動的な多項式であり、それぞれのPkは、m次である。また、jは、多項式Pkの次数を表すためのインデックスである。
【0045】
【数3】
【0046】
【数4】
【0047】
数式2の多項式は、相対時間で表現される。ここで、相対時間は、それぞれのサンプル間の時間を称す。
【0048】
【数5】
【0049】
集合P内の多項式Pkの次数は、レファレンス信号r(t)を適切に表すように選択される。幾つかの例は、次の通りである。
【0050】
1)位置レファレンス設定(一般的なサーボライティングの場合);この場合、全ての導関数は0であり、多項式は定数のみを含む。
【0051】
2)ランプレファレンス信号(スパイラルサーボライティングの場合);この場合、第1導関数(速度)は0ではない。P内の多項式は、1次であり、そして第1導関数に対する多項式は定数である。
【0052】
3)高次レファレンス信号;
【0053】
4)矩形波レファレンス信号(矩形波軌跡によるトラック探索の場合);第1導関数(速度)及び第2導関数(加速度)は0ではない。
【0054】
5)指数信号;限定された数の導関数は0ではない。信号は、所定の時間間隔に対して任意の精度を有するある程度の多項式を使用して近似化されうる。
【0055】
6)正弦信号(正弦波軌跡によるトラック探索の場合);限定された数の導関数が0ではない。しかし、信号は、所定の時間間隔に対して所定精度を有する多項式を使用して近似化されうる。
【0056】
スプラインレファレンス生成器702の動作のうち重要な部分は、スプラインレファレンス信号の多項構造を使用して効果的に具現されるオフラインで準備されうる。
【0057】
【数6】
【0058】
オフライン動作;
【0059】
1)スプラインレファレンス生成器の区分的な多項関数Pとスイッチング時点Tとが、これらによって結果される軌跡が十分な精度を有して所望の動きを記述する方法で選択される。
【0060】
2)要求される数nの導関数が決定される。
【0061】
3)P内の多項式の導関数を表す多項式が数式6を使用してあらかじめ計算される。
【0062】
オンライン動作;
【0063】
1)あるサンプリング時点でそれぞれの時間区間内の相対時間が数式5を使用して計算される。
【0064】
2)数式2を使用して当該時間区間に相応する多項式Pkが相対時間に対して評価される。スプラインレファレンス生成器702は、相対時間を参照して要求された時間でのレファレンス信号を算出する。
【0065】
3)オフライン動作の3)ステップであらかじめ計算された多項導関数(6)を利用して、要求された時間でのレファレンス信号の導関数信号が算出される。
【0066】
言い換えれば、オンライン動作の2)ステップでは、レファレンス信号が決定され、3)ステップでは、レファレンス信号の導関数信号が決定される。
【0067】
これにより得られたレファレンス信号及びその導関数信号は、図8の神経回路網704に提供される。
【0068】
神経回路網704は、サンプリング時間時点でプラント入力及び出力の遅延された値、レファレンス信号、そしてレファレンス導関数信号を使用することによって動作する。信号処理用語と同様に、表記z−kは、kタイムサンプルの遅延を表す。レファレンス信号及び導関数信号及び遅延されたプラント入力及び出力を使用することによって、次のサンプリング時点でのプラント入力が決定されることを注目せねばならない。
【0069】
1)プラント出力ベクトル
【0070】
【数7】
【0071】
2)プラント入力ベクトル
【0072】
【数8】
【0073】
3)レファレンス及び導関数ベクトル
【0074】
【数9】
【0075】
数式7、8、及び9のベクトルは、図7の神経回路網704の入力を形成するように結合される。神経回路網704の出力は、次のサンプリング時点でのプラント入力である。
【0076】
図8は、図7に示した神経回路網704の構成例を示す図面である。
【0077】
図8に示したネットワークは、多層パーセプトロン状であるが、これは、本発明を具現するために必ずしも必要なものではない。多層パーセプトロンネットワーク出力は、ニューロンの階層、スケール、そしてシフトを使用して計算される。
【0078】
神経回路網分野において公知であるように、ネットワーク入力は、第1の神経階層の入力を形成するために、まず加重値マトリックスによって乗算され、次いで、バイアスベクトルを使用してシフトされる。この第1の神経階層の出力は、再びマトリックス乗算を使用してスケールが調整され、そして、バイアスベクトルを使用してシフトされる。神経回路網の入力Inに対する神経回路網の出力Outを記述する一般的な表現は、
【0079】
【数10】
である。
【0080】
ここで、W1、W1、b1、及びb2は、それぞれ図8に示した第1の神経階層の加重値マトリックス、第2の神経階層の加重値マトリックス、第1の神経階層のバイアスマトリックス、そして第2の神経階層のバイアスマトリックスを表す。
【0081】
これらマトリックスW1、W1、b1、b2は、適切な次元を有し、ネットワーク調整変数を含み、そしてf(.)は、神経刺激関数のベクトルである。これら変数は、レファレンス信号に対するプラント出力のエラーを最小化させる方法によってオフライントレーニングを使用して選択される。
【0082】
刺激関数ベクトルf(.)は、可能な限り他の機能のシグモイド型あるいは確認機能を有するk個のニューロンを有する。これは、次のような形態の関数を有する。
【0083】
ログシグモイド伝達関数
【0084】
【数11】
【0085】
双曲線タンジェントシグモイド伝達関数
【0086】
【数12】
【0087】
3)確認
【0088】
【数13】
【0089】
図9は、LuGre摩擦モデルを示す図面である。
【0090】
動的システムの摩擦モデル(LuGre)が図9に示される。シミュレーションは、基本的なPIDモデルとスプラインレファレンス及び神経回路網フィードバック/フィードフォワード神経回路網を有する所望の制御器を使用して行われた。
【0091】
図10は、図9に示されたLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する従来のPID制御によるトラッキング軌跡の一例を示す図面である。図10は、ステップ形態のレファレンス軌跡に対するトラッキング軌跡を示す。
【0092】
図10を参照すれば、太い実線で示したレファレンス軌跡に対して、細い点線で示されるような軌跡を示しつつ追従することが分かる。すなわち、従来のPID制御方法によれば、レファレンス軌跡のステップが発生する所でトラッキング軌跡が遅延されるか、またはオーバーショットが発生する。言い換えれば、レファレンス軌跡に適応する時間が必要である。
【0093】
図11は、図9に示したLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する本発明による制御器によるトラッキング軌跡を示す図面である。図11及び図10を比較すれば、本発明による制御器によるトラッキング軌跡は、レファレンス軌跡のステップが発生する所でトラッキング軌跡が遅延されるか、またはオーバーショットが発生することが非常に少ない。言い換えれば、レファレンス軌跡に適応する時間が非常に短い。
【0094】
図12は、図9に示したLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する従来のPID制御によるトラッキング軌跡の他の例を示す図面である。図12は、ランプ状のレファレンス軌跡に対するトラッキング軌跡を示す。
【0095】
図12を太い実線で示したレファレンス軌跡に対して、細い実線で示されるような遅延及び一定周期の振動を示しつつ追従することが分かる。
【0096】
図13は、従来の神経回路網によるランプトラッキング軌跡を示す図面である。図13の例は、導関数を使用しないフィードフォワード制御に該当する。図13を参照すれば、従来の神経回路網によるランプトラッキング軌跡は、図10に示したような従来のPID制御によるトラッキングより小さいものの、依然としてランプ軌跡が曲がる所で遅延が存在し、また、ランプ軌跡で一定の振動が存在することが分かる。
【0097】
図14は、本発明の望ましい実施形態による制御器によるランプトラッキング軌跡を示す図面である。
【0098】
図14を参照すれば、本発明による制御器によれば、従来の神経回路網によるランプトラッキングに比べてランプ軌跡が曲がる所で遅延がほとんどなく、ランプ軌跡で一定の振動がほとんど無いということが分かる。
【0099】
本発明は、サーボトラックライターの位置制御装置、HDDのトラック探索制御装置に適用されうる。
【0100】
図15は、本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御装置をサーボトラックライターの位置制御装置に適用した例を示す図面であって、スパイラルセルフサーボ記録方式に適用されたものである。
【0101】
図15には、回転自在なスピンドルモータ(図示せず)に装着されるディスク1511、ピボット回転するアクチュエータアーム1513に付着された位置調整が可能なリード/ライト変換器(ヘッド)1512、二つのクラッシュストップ1517及び1518、そしてボイスコイル1514が示される。
【0102】
ボイスコイル1514が励磁されてアクチュエータアーム1513がディスク1511に対して動けば、ヘッド1512がディスク上のR1とR2との間の任意の位置に位置される。ここで、R1及びR2は、ディスク上の任意の異なる位置に設置された基準トラックを表す。ヘッド1512をディスク1511上の基準トラックR1,R2間で一定の速度で半径方向に動きつつ、ディスク1511に信号を記録すれば、図15で、1570で示したようにスパイラル状に信号が記録される。
【0103】
レファレンス信号発生器1520は、ライトヘッドの望ましい軌跡を表すレファレンス信号r(t)及びその導関数ri(t)、rn(t)を生成し、神経回路網1530は、レファレンス信号発生器から発生したレファレンス信号r(t)及びその導関数信号ri(t),rn(t)、前記ライトヘッドの実際位置を表す位置情報に基づいて前記ライトヘッドの位置を制御する。
【0104】
図16は、本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御方法を適用したHDDの探索制御装置の構成を示す図面である。
【0105】
図16に示した本発明によるトラック探索制御器1600は、レファレンス信号生成器1602、神経回路網1604、DAC(Digital−to−Analog Converter) 1620、VCMドライバ1626、HDA 1628、ADC(Analog−to−Digital Converter) 1622、そして変換器1624を備える。図16に示したトラック探索制御器1600は、変換器1624を第1トラックからトラック探索距離KSKほど離れた目標のトラックに移動させるトラック探索制御ルーチンを実行する。
【0106】
レファレンス信号生成器1602は、各サンプリング周期Tsごとに正弦波形態の軌跡を表す位置信号r(k)及びその導関数である速度信号v(k)、そして加速度信号a(k)を発生させる。
【0107】
正弦波形態の加速度軌跡は、スプライン多項式で表現され、速度v(k)及び加速度a(k)は、位置r(k)の第1導関数及び第2導関数として得られる。
【0108】
図17は、図16に示した装置において、正弦波形態の位置軌跡r(t)、速度v(t)、そして加速度a(t)を示す。図17を参照すれば、トラック探索時間TSKは、正弦波形態の加速度軌跡aの一周期に相応することが分かる。
【0109】
トラックの位置、すなわち、トラック番号は、セクター領域に記録されたグレーコードを通じて分かり、変換器1624は、ディスク上で移動する間にADC1622を通じてグレーコードを読出す。変換器1624を通じて読出されたグレーコードは、神経回路網1604に提供される。
【0110】
神経回路網1604は、レファレンス信号生成器1602から提供される位置信号r(k)及びその導関数である速度信号v(k)、そして加速度信号a(k)を入力する。一方、神経回路網1604は、変換器1624を通じて読出されたヘッドの位置、すなわち、グレーコードによって表れるヘッドの位置を表す信号y(t)を入力して、VCMドライバ1626に印加される駆動信号u(t)を発生させる。駆動信号u(t)は、DAC 1620を通じてVCMドライバ1626に提供される。神経回路網1604は、例えば、図8に示されるような構成を有する。VCMドライバ1626の駆動によってヘッドアセンブリ1628を通じて変換器1624が移動する。
【0111】
図18は、本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御方法が適用されるHDD1800の構成を示す図面である。図18に示したHDD1800は、スピンドルモータ1814によって回転される少なくとも一つのディスク1812を含んでいる。HDD1800は、ディスク1812の表面に隣接するように位置決めされた変換器1816も含んでいる。
【0112】
変換器1816は、ディスク1812の磁界を感知し、かつ磁化させることによって、回転するディスク1812から/に情報を再生/記録できる。典型的に変換器1816は、各ディスク1812の表面に結合されている。たとえ単一の変換器1816として示されて説明されているとしても、これは、ディスク1812を磁化させるための記録用変換器とディスク1812の磁界を感知するための分離された読み取り用変換器とからなると理解されねばならない。読み取り用変換器は、磁気抵抗(MR:Magneto−Resistive)素子から構成される。
【0113】
変換器1816は、スライダー1820に統合されうる。スライダー1820は、変換器1816とディスク1812の表面との間に空気軸受を生成させる構造になっている。スライダー1820は、ヘッドジンバルアセンブリ1822に結合されている。ヘッドジンバルアセンブリ1822は、ボイスコイル1826を有するアクチュエータアーム1824に付着されている。ボイスコイル1826は、ボイスコイルモータ1830を特定するマグネチックアセンブリ1828に隣接するように位置している。ボイスコイル1826に供給される電流は、軸受アセンブリ1832に対してアクチュエータアーム1824を回転させるトルクを発生させる。アクチュエータアーム1824の回転は、ディスク1812の表面を横切って変換器1816を移動させる。
【0114】
情報は、典型的に、ディスク1812の環状トラック内に保存される。各トラック1834は、一般的に、複数のセクターを含んでいる。各セクターは、データフィールドと識別フィールドとを含んでいる。識別フィールドは、セクター及びトラック(シリンダー)を識別するグレーコードで構成されている。変換器1816は、他のトラックから/に情報を再生及び記録するためにディスク1812の表面を横切って移動する。
【0115】
図19は、図18に示したHDD1800を制御できる電気システム1900を示す図面である。図19に示した電気システム1900は、リード/ライト(R/W)チャンネル回路1944及びプリアンプ回路1946によって変換器1816に結合されたコントローラ1942を含んでいる。コントローラ1942は、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラとなる。コントローラ1942は、ディスク1812から/に情報を再生/記録するために、読み取り/書き取りチャンネル1944に制御信号を供給する。情報は、典型的に、R/Wチャンネルからホストインターフェース回路1954に伝送される。ホストインターフェース回路1954は、パーソナルコンピュータのようなシステムにインターフェースするためのバッファメモリ及び制御回路を含んでいる。
【0116】
コントローラ1942は、ボイスコイル1826に駆動電流を供給するVCM駆動回路1948にも結合されている。コントローラ1942は、VCMの励起及び変換器1816の動きを制御するために、駆動回路1948に制御信号を供給する。
【0117】
コントローラ1942は、読み取り専用メモリ(ROM:Read Only Memory)またはフラッシュメモリ素子1950のような不揮発性メモリ及びランダムアクセスメモリ(RAM:Random Access Memory)素子1952に結合されている。メモリ素子1950,1952は、ソフトウェアルーチンを実行させるためにコントローラ1942によって使用される命令語及びデータを含んでいる。ソフトウェアルーチンの一つとして、一トラックから他のトラックに変換器1816を移動させる探索制御ルーチンがある。探索制御ルーチンは、変換器1816を正確なトラックに移動させることを保証するためのサーバ制御ルーチンを含んでいる。一実施形態として、メモリ素子1950には、図17を参照して説明される本発明による探索制御方法を行うための実行コードが保存される。
【0118】
本発明は、方法、装置、システムとして実行されうる。ソフトウェアとして実行されるとき、本発明の構成手段は、必然的に必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは、プロセッサ判読可能媒体に保存され、または伝送媒体または通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号によって伝送されうる。プロセッサ判読可能媒体は、情報を保存または伝送できるいかなる媒体も含む。プロセッサ判読可能媒体の例としては、電子回路、半導体メモリ素子、ROM、フラッシュメモリ、EROM(Erasable ROM)、フロッピー(登録商標)ディスク、光ディスク、ハードディスク、光ファイバ媒体、無線周波数(RF:Radio Frequency)網がある。
【0119】
コンピュータデータ信号は、電子網チャンネル、光ファイバ、空気、電子系、RF網のような伝送媒体上に伝播されるいかなる信号も含まれる。
【0120】
本発明は、図面に示された実施形態を参考として説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということが分かる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【0121】
本発明は、HDD関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0122】
【図1】従来のPID制御器の構造を示す図面である。
【図2】フィードフォワード制御の効果を示すグラフである。
【図3】プラントにおける摩擦による影響を示すための図面である。
【図4】従来のPID及びフィードフォワード神経回路網を有する制御器の構造を示す図面である。
【図5】従来のフィードバック神経回路網を有する制御器の構造を示す図面である。
【図6】閉ループシステムのオフセットエラーを示す図面である。
【図7】本発明による制御器の構成を示すブロック図である。
【図8】図7に示された神経回路網の構成例を示す図面である。
【図9】LuGre摩擦モデルを示す図面である。
【図10】図9に示したLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する従来のPID制御によるトラッキング軌跡の一例を示す図面である。
【図11】図9に示したLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する本発明による制御器によるトラッキング軌跡を示す図面である。
【図12】図9に示したLuGre摩擦モデルを有するプラントに対する従来のPID制御によるトラッキング軌跡の他の例を示す図面である。
【図13】従来の神経回路網によるランプトラッキング軌跡を示す図面である。
【図14】本発明の望ましい実施形態による制御器によるランプトラッキング軌跡を示す図面である。
【図15】本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御装置をサーボトラックライターの位置制御装置に適用した例を示す図面である。
【図16】本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御方法を適用したHDDの探索制御装置の構成を示す図面である。
【図17】図16に示した装置において、正弦波形態の位置軌跡r(t)、速度v(t)、そして加速度a(t)を示す図面である。
【図18】本発明の望ましい実施形態によるサーボ制御方法が適用されるHDDの構成を示す図面である。
【図19】図18に示したHDDを制御できる電気システムを示す図面である。
【符号の説明】
【0123】
702 スプラインレファランス生成器
704 神経回路網
706 サーボトラックライター
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラントの出力に基づいて所定のレファレンス軌跡を追従するサーボ制御方法において、
プラントの所望のレファレンス軌跡を表す多項式及びその導関数を準備するステップと、
プラント入力に対するプラント出力をサンプリングするステップと、
サンプル間の相対時間を参照してレファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップと、
発生したレファレンス信号及びその導関数信号、遅延されたプラント入力、そして遅延されたプラント出力を使用して、サンプリング時点でのプラント入力を決定するステップと、を含むことを特徴とするサーボ制御方法。
【請求項2】
前記多項式は、スプライン多項式であることを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項3】
前記レファレンス軌跡は、ランプ状であり、前記多項式の次数は、1次であり、前記導関数は、0でない第1導関数を含むことを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項4】
前記レファレンス軌跡は、矩形波形態であり、前記導関数は、0でない第1導関数(速度)及び第2導関数(加速度)を含むことを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項5】
前記レファレンス軌跡は、正弦波形態であり、前記導関数は、所定の時間間隔に対する多項式を使用して近似化されることを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項6】
前記スプライン多項式及びその導関数は、オフラインで決定されることを特徴とする請求項2に記載のサーボ制御方法。
【請求項7】
前記多項式及び導関数を決定するステップは、
プラントのレファレンス軌跡を表すスプライン多項式を決定するステップと、
プラントの特性によって要求されるスプライン信号の導関数を決定するステップと、を含み、
ここで、前記多項式及び導関数は、オフラインで決定されることを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項8】
前記レファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップは、オンラインで行われることを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項9】
前記レファレンス信号及びその導関数信号をオンラインで発生させるステップは、
サンプル間の相対時間を算出するステップと、
前記相対時間及びスプライン多項式を参照してレファレンス信号を算出するステップと、
導関数を使用して前記レファレンス信号の導関数信号を算出するステップと、を含むことを特徴とする請求項8に記載のサーボ制御方法。
【請求項10】
前記プラント入力を決定するステップは、神経回路網を利用して行われることを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項11】
前記神経回路網は、プラント出力のエラーを最小化させる方法によってオフラインでトレーニングされることを特徴とする請求項10に記載のサーボ制御方法。
【請求項12】
前記神経回路網は、フィードバック制御方式で動作することを特徴とする請求項11に記載のサーボ制御方法。
【請求項13】
前記神経回路網は、フィードフォワード制御方式で動作することを特徴とする請求項11に記載のサーボ制御方法。
【請求項14】
前記神経回路網は、フィードバック及びフィードフォワード制御方式で動作することを特徴とする請求項11に記載のサーボ制御方法。
【請求項15】
プラントの出力に基づいて所定のレファレンス軌跡を追従するサーボ制御装置において、
レファレンス信号及びその導関数信号を発生させるレファレンス信号生成器と、
前記レファレンス信号生成器から発生するレファレンス信号及びその導関数信号、前記プラントの遅延された入力、そして前記プラントの遅延された出力を入力して、前記サンプリング時点での入力を発生させる神経回路網と、を備えることを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項16】
前記レファレンス信号生成器は、前記プラントの望ましいレファレンス軌跡を表すスプライン多項式及びその導関数を保存し、
サンプリング時間間隔を参照して前記レファレンス信号及び導関数信号を発生させることを特徴とする請求項15に記載のサーボ制御装置。
【請求項17】
前記スプライン多項式及びその導関数は、オフラインで決定されることを特徴とする請求項16に記載のサーボ制御装置。
【請求項18】
前記レファレンス軌跡は、ランプ状であり、前記多項式の次数は、1次であり、前記導関数は、0でない第1導関数を含むことを特徴とする請求項15に記載のサーボ制御装置。
【請求項19】
前記レファレンス軌跡は、矩形波形態であり、前記導関数は、0でない第1導関数及び第2導関数を含むことを特徴とする請求項15に記載のサーボ制御装置。
【請求項20】
前記レファレンス軌跡は、正弦波形態であり、前記導関数は、所定の時間間隔に対する多項式を使用して近似化されることを特徴とする請求項15に記載のサーボ制御装置。
【請求項21】
前記神経回路網は、多層パーセプトロン神経回路網であることを特徴とする請求項15に記載のサーボ制御装置。
【請求項22】
前記神経回路網は、前記プラントのエラーが最小化されるようにオフラインでトレーニングされることを特徴とする請求項21に記載のサーボ制御装置。
【請求項23】
プラントの出力に基づいて所定のレファレンス軌跡を追従するサーボ制御方法を記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体において、
プラントの所望のレファレンス軌跡を表す多項式及びその導関数を準備するステップと、
プラント入力に対するプラント出力をサンプリングするステップと、
サンプル間の相対時間を参照してレファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップと、
発生したレファレンス信号及びその導関数信号、遅延されたプラント入力、そして遅延されたプラント出力を使用してサンプリング時点でのプラント入力を決定するステップと、を含むプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。
【請求項24】
サーボトラック情報を記録するライトヘッドの位置を制御する位置制御装置において、
前記ライトヘッドの望ましい軌跡を表すレファレンス信号を生成するレファレンス信号生成器と、
前記レファレンス信号発生器から発生したレファレンス信号及びその導関数信号、前記ライトヘッドの実際位置を表す位置情報に基づいて前記ライトヘッドの位置を制御する神経回路網と、を備えることを特徴とする位置制御装置。
【請求項1】
プラントの出力に基づいて所定のレファレンス軌跡を追従するサーボ制御方法において、
プラントの所望のレファレンス軌跡を表す多項式及びその導関数を準備するステップと、
プラント入力に対するプラント出力をサンプリングするステップと、
サンプル間の相対時間を参照してレファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップと、
発生したレファレンス信号及びその導関数信号、遅延されたプラント入力、そして遅延されたプラント出力を使用して、サンプリング時点でのプラント入力を決定するステップと、を含むことを特徴とするサーボ制御方法。
【請求項2】
前記多項式は、スプライン多項式であることを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項3】
前記レファレンス軌跡は、ランプ状であり、前記多項式の次数は、1次であり、前記導関数は、0でない第1導関数を含むことを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項4】
前記レファレンス軌跡は、矩形波形態であり、前記導関数は、0でない第1導関数(速度)及び第2導関数(加速度)を含むことを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項5】
前記レファレンス軌跡は、正弦波形態であり、前記導関数は、所定の時間間隔に対する多項式を使用して近似化されることを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項6】
前記スプライン多項式及びその導関数は、オフラインで決定されることを特徴とする請求項2に記載のサーボ制御方法。
【請求項7】
前記多項式及び導関数を決定するステップは、
プラントのレファレンス軌跡を表すスプライン多項式を決定するステップと、
プラントの特性によって要求されるスプライン信号の導関数を決定するステップと、を含み、
ここで、前記多項式及び導関数は、オフラインで決定されることを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項8】
前記レファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップは、オンラインで行われることを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項9】
前記レファレンス信号及びその導関数信号をオンラインで発生させるステップは、
サンプル間の相対時間を算出するステップと、
前記相対時間及びスプライン多項式を参照してレファレンス信号を算出するステップと、
導関数を使用して前記レファレンス信号の導関数信号を算出するステップと、を含むことを特徴とする請求項8に記載のサーボ制御方法。
【請求項10】
前記プラント入力を決定するステップは、神経回路網を利用して行われることを特徴とする請求項1に記載のサーボ制御方法。
【請求項11】
前記神経回路網は、プラント出力のエラーを最小化させる方法によってオフラインでトレーニングされることを特徴とする請求項10に記載のサーボ制御方法。
【請求項12】
前記神経回路網は、フィードバック制御方式で動作することを特徴とする請求項11に記載のサーボ制御方法。
【請求項13】
前記神経回路網は、フィードフォワード制御方式で動作することを特徴とする請求項11に記載のサーボ制御方法。
【請求項14】
前記神経回路網は、フィードバック及びフィードフォワード制御方式で動作することを特徴とする請求項11に記載のサーボ制御方法。
【請求項15】
プラントの出力に基づいて所定のレファレンス軌跡を追従するサーボ制御装置において、
レファレンス信号及びその導関数信号を発生させるレファレンス信号生成器と、
前記レファレンス信号生成器から発生するレファレンス信号及びその導関数信号、前記プラントの遅延された入力、そして前記プラントの遅延された出力を入力して、前記サンプリング時点での入力を発生させる神経回路網と、を備えることを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項16】
前記レファレンス信号生成器は、前記プラントの望ましいレファレンス軌跡を表すスプライン多項式及びその導関数を保存し、
サンプリング時間間隔を参照して前記レファレンス信号及び導関数信号を発生させることを特徴とする請求項15に記載のサーボ制御装置。
【請求項17】
前記スプライン多項式及びその導関数は、オフラインで決定されることを特徴とする請求項16に記載のサーボ制御装置。
【請求項18】
前記レファレンス軌跡は、ランプ状であり、前記多項式の次数は、1次であり、前記導関数は、0でない第1導関数を含むことを特徴とする請求項15に記載のサーボ制御装置。
【請求項19】
前記レファレンス軌跡は、矩形波形態であり、前記導関数は、0でない第1導関数及び第2導関数を含むことを特徴とする請求項15に記載のサーボ制御装置。
【請求項20】
前記レファレンス軌跡は、正弦波形態であり、前記導関数は、所定の時間間隔に対する多項式を使用して近似化されることを特徴とする請求項15に記載のサーボ制御装置。
【請求項21】
前記神経回路網は、多層パーセプトロン神経回路網であることを特徴とする請求項15に記載のサーボ制御装置。
【請求項22】
前記神経回路網は、前記プラントのエラーが最小化されるようにオフラインでトレーニングされることを特徴とする請求項21に記載のサーボ制御装置。
【請求項23】
プラントの出力に基づいて所定のレファレンス軌跡を追従するサーボ制御方法を記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体において、
プラントの所望のレファレンス軌跡を表す多項式及びその導関数を準備するステップと、
プラント入力に対するプラント出力をサンプリングするステップと、
サンプル間の相対時間を参照してレファレンス信号及びその導関数信号を発生させるステップと、
発生したレファレンス信号及びその導関数信号、遅延されたプラント入力、そして遅延されたプラント出力を使用してサンプリング時点でのプラント入力を決定するステップと、を含むプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。
【請求項24】
サーボトラック情報を記録するライトヘッドの位置を制御する位置制御装置において、
前記ライトヘッドの望ましい軌跡を表すレファレンス信号を生成するレファレンス信号生成器と、
前記レファレンス信号発生器から発生したレファレンス信号及びその導関数信号、前記ライトヘッドの実際位置を表す位置情報に基づいて前記ライトヘッドの位置を制御する神経回路網と、を備えることを特徴とする位置制御装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図8】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図8】
【公開番号】特開2006−216054(P2006−216054A)
【公開日】平成18年8月17日(2006.8.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−27483(P2006−27483)
【出願日】平成18年2月3日(2006.2.3)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年8月17日(2006.8.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年2月3日(2006.2.3)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]