位置決め制御装置の整定判定方法及び位置決め制御装置
【課題】対象物が目標位置に整定したことを判定する整定判定方法において、整定判定式に応じたスライス値、連続サンプル数を設定する。
【解決手段】整定判定の判定値のスライスと連続数とを、周期性外乱（Ｙ）を印加した時の判定値の最大振幅値（Ｍａｘ１，Ｍａｘ２）から、周期性外乱の周波数毎に求めた最大値振幅値の比（Ｒａｔｅ）の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値及びサンプル数で判定する。整定判定式に応じて、高速且つ正確に整定判定でき、位置決め精度の向上と高速判定の両立が可能となる。
【解決手段】整定判定の判定値のスライスと連続数とを、周期性外乱（Ｙ）を印加した時の判定値の最大振幅値（Ｍａｘ１，Ｍａｘ２）から、周期性外乱の周波数毎に求めた最大値振幅値の比（Ｒａｔｅ）の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値及びサンプル数で判定する。整定判定式に応じて、高速且つ正確に整定判定でき、位置決め精度の向上と高速判定の両立が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物をアクチュエータで目標位置に移動する位置決め制御装置において、目標位置に対象物が整定したか又は追従しているかを判定する整定判定方法及び位置決め制御装置に関し、特に、整定判定時間を短縮し、且つ整定判定を正確に行うための位置決め制御装置の整定判定方法及び位置決め制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物を移動して、目標位置に移動する位置決め制御装置は、広く利用されている。この位置決め制御装置は、ディスク装置等では、高精度の位置決めが要求される。特に、磁気ディスク装置や光ディスク装置においては、ヘッドを目標トラックに正確に位置決めすることが、記録密度向上のために極めて重要である。この目標位置に正確に位置決め制御を行っているかを判断する方法として、整定判定がある。
【０００３】
位置決め制御装置の整定判定においては、移動後又は位置が外れた後の位置決め制御が一定の時間内、決められた位置決め条件を満足することが条件である。例えば、磁気ディスク装置では、シーク制御後の整定判定や追従制御時の整定判定がある。このような整定判定では、位置誤差を元にした判定式の値が、所定のスライス範囲内を満足することが、連続し、連続した回数が一定回数（サンプル数）以上のときに整定完了と判断する。
【０００４】
この整定判定の方法としては、次のサンプルの位置を予測する方法（特許文献１）や，オブザーバを用いて予測位置を用いる方法（特許文献２）が提案されている。
【特許文献１】特開平０８−１０６７４２号公報
【特許文献２】特開平０４−２９８８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来技術では、整定判定の条件、特に、スライスやサンプル数の決定は、経験則により、決定されていた。例えば、整定判定を正確に行うには、スライスを大きく設定し、且つサンプル数も多く設定するのが、好ましいとされていた。
【０００６】
例えば、ディスク装置においては、データトラックの幅が決められており、データトラックは、半径方向に隣接して配置されている。そのため、シーク後や追従時の整定判定後に、ヘッドが隣接トラックに移動してしまうと、誤ってデータを消去することになる。または、一部を消去して、記録済みのデータのＳ／Ｎが劣化することになる。
【０００７】
又、ディスク装置のシーク制御や追従制御時の復旧制御において、応答性能を改善するには、整定判定時間が短ければよい。しかし、短すぎると、シーク後の残留振動を見逃し、整定完了した後に位置決め精度が悪くなるかもしれない。
【０００８】
近年のディスク装置の大容量化、高速化の要請に伴い、このような整定判定条件が、データの安全性や高速化で重要となり、従来技術では、これらの両立が困難であった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、正確で且つ高速に整定を判定するための位置決め制御装置の整定判定方法及び位置決め制御装置を提供することにある。
【００１０】
又、本発明の他の目的は、整定判定式に応じたスライス値とサンプル数を設定して、整定判定式に応じた正確な且つ高速に整定判定するための位置決め制御装置の整定判定方法及び位置決め制御装置を提供することにある。
【００１１】
更に、本発明の他の目的は、移動時間の応答性能を改善し、且つ位置決め精度を向上するための位置決め制御装置の整定判定方法及び位置決め制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的の達成のため、本発明の整定判定方法は、対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御装置の目標位置への整定を判定する整定判定方法において、前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算するステップと、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定する判定値判定ステップと、前記判定値が前記スライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する期間判定ステップとを有する。
【００１３】
又、本発明の位置決め制御装置は、対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御ブロックと、前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算し、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する整定判定ブロックとを有する。
【００１４】
更に、本発明では、好ましくは、前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱としての正弦波を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定するステップからなる。
【００１５】
更に、本発明では、好ましくは、前記判定値判定ステップは、前記判定値が、正弦波を位置誤差として、前記正弦波の位相と周波数を変化しながら、前記整定判定期間内の前記位置誤差の前記判定値の最大値と、前記判定期間経過後の次のサンプルの間の前記位置誤差の最大値との比から求めた前記複数の周波数での前記比の最大値の最大値と、前記位置決め精度の許容幅とから決定したスライス値未満に、あるかを判定するステップからなる。
【００１６】
更に、本発明では、好ましくは、前記期間判定ステップは、前記判定値が前記スライス値未満である前記判定期間で定まるサンプル数連続したことを判定して、整定判定するステップからなる。
【００１７】
更に、本発明では、好ましくは、前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の複数の判定式の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各判定式のスライス値から選択した一のスライス値未満であるかを判定するステップからなり、前記期間判定ステップは、前記判定値が前記スライス値未満である連続サンプル数が、前記複数の判定式で、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各前記複数の判定式の前記サンプル数から選択した一の前記サンプル数連続するかを判定するステップからなる。
【００１８】
更に、本発明では、好ましくは、前記期間判定ステップは、ディスクの目標位置にヘッドの位置が整定したかを判定するステップからなる。
【００１９】
更に、本発明では、好ましくは、前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、前記ヘッドの所定のライト位置決め精度以内に収まるように設定したライトスライス値未満又は前記ヘッドの所定のリード位置決め精度以内に収まるように設定したリードスライス値未満であることを判定するステップからなる。
【００２０】
更に、本発明では、好ましくは、前記位置決め制御ブロックは、前記対象物としてのヘッドをディスクの目標位置に位置決めする。
【００２１】
更に、本発明では、好ましくは、前記整定判定ブロックは、前記ヘッドが、前記目標位置の前記位置決め精度範囲内に整定したかを判定する。
【００２２】
更に、本発明では、好ましくは、前記整定判定ブロックは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、前記ヘッドの所定のライト位置決め精度以内に収まるように設定したライトスライス値未満又は前記ヘッドの所定のリード位置決め精度以内に収まるように設定したリードスライス値未満であることを判定する。
【００２３】
更に、本発明では、好ましくは、前記整定判定ブロックは、前記ヘッドによる前記ディスクのリード動作であるかライト動作であるかに応じて、前記ライトスライス値又はリードスライス値を選択する。
【００２４】
更に、本発明では、好ましくは、前記整定判定ブロックは、前記ヘッドのシーク制御時の前記ヘッドが前記目標位置に整定したかを判定する。
【００２５】
更に、本発明では、好ましくは、前記整定判定ブロックは、前記ヘッドが前記目標位置に追従しているかを判定する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、整定判定の判定値と連続数とを、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値及びサンプル数で判定しているので、整定判定式に応じて、高速且つ正確に整定判定でき、位置決め精度の向上と高速判定の両立が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、ディスク装置の構成、整定判定条件の設定、他の位置決め制御装置、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。
【００２８】
（ディスク装置の構成）
図１は、本発明の一実施の形態のディスク装置の構成図、図２は、図１の磁気ディスクの位置信号及びトラックの配置図、図３は、図１及び図２の磁気ディスクの位置信号の構成図、図４は、図１のヘッド位置制御系の構成図、図５は、図１及び図４のヘッド位置制御の説明図である。
【００２９】
図１は、ディスク装置として、磁気ディスク装置を例に示す。図１に示すように、磁気記憶媒体である磁気ディスク４が、スピンドルモータ５の回転軸２に設けられている。スピンドルモータ５は、磁気ディスク４を回転する。アクチュエータ（ＶＣＭ）１は、先端に磁気ヘッド３を備え、その回転により、磁気ヘッド３を磁気ディスク４の半径方向に移動する。
【００３０】
アクチュエータ１は、回転軸を中心に回転するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）で構成される。図では、磁気ディスク装置に、２枚の磁気ディスク４が搭載され、４つの磁気ヘッド３が、同一のアクチュエータ１で同時に駆動される。尚、磁気ディスク４が、１枚、磁気ヘッドが２つのものでも同様の構成である。
【００３１】
磁気ヘッド３は、リード素子と、ライト素子とからなる分離型ヘッドである。磁気ヘッド３は、スライダに、磁気抵抗（ＭＲ）素子を含むリード素子を積層し、その上にライトコイルを含むライト素子を積層して、構成される。
【００３２】
位置検出回路７は、磁気ヘッド３が読み取った位置信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。リード／ライト（Ｒ／Ｗ）回路１０は、磁気ヘッド３の読み取り及び書込みを制御する。スピンドルモータ（ＳＰＭ）駆動回路８は、スピンドルモータ５を駆動する。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）駆動回路６は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１に駆動電流を供給し、ＶＣＭ１を駆動する。
【００３３】
マイクロコントローラ（ＭＣＵ）１４は、位置検出回路７からのデジタル位置信号から現在位置を検出（復調）し、検出した現在位置と目標位置との誤差に従い、ＶＣＭ駆動指令値を演算する。即ち、位置復調とサーボ制御（位置制御）を行う。リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１３は、ＭＣＵ１４の制御プログラム等を格納する。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２は、ＭＣＵ１４の処理のためのデータ等を格納する。
【００３４】
ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１１は、サーボ信号のセクタ番号を基準にして，１周内の位置を判断し，データを記録・再生する。バッファ用ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５は、リードデータやライトデータを一時格納する。ＨＤＣ１１は、ＵＳＢ，ＡＴＡやＳＣＳＩ等のインターフェイスＩＦで、ホストと通信する。バス９は、これらを接続する。
【００３５】
図２に示すように、磁気ディスク４は、外周から内周に渡り、円周方向に各トラックのセクターに配置され、サーボ情報を記録したサーボ領域１６とを有する。尚、図２の実線は、サーボ情報１６の記録位置を示す。
【００３６】
図３に示すように、サーボ情報１６は、磁気記録又はピット等の機械的パターンにより、位置信号（サーボ情報）が記録されている。この位置信号は，サーボマークＳｅｒｖｏ Ｍａｒｋと、トラック番号Ｇｒａｙ Ｃｏｄｅと、インデックスＩｎｄｅｘと、オフセット情報（サーボバースト）ＰｏｓＡ，ＰｏｓＢ，ＰｏｓＣ，ＰｏｓＤとからなる。尚、図３の点線は、サーボのトラックセンターを示す。
【００３７】
図３の位置信号をヘッド３のリード素子で読み取り、トラック番号Ｇｒａｙ Ｃｏｄｅとオフセット情報ＰｏｓＡ，ＰｏｓＢ，ＰｏｓＣ，ＰｏｓＤを使い，磁気ヘッドの半径方向の位置を検出する。さらに、インデックス信号Ｉｎｄｅｘを元にして，磁気ヘッドの円周方向の位置を把握する。
【００３８】
例えば，インデックス信号を検出したときのセクタ番号を０番に設定し、サーボ信号を検出する毎に、カウントアップして、トラックの各セクタのセクタ番号を得る。このサーボ信号のセクタ番号は，データの記録再生を行うときの基準となる。尚、インデックス信号は、１周に１つである、又、インデックス信号の代わりに、セクタ番号を設けることもできる。
【００３９】
図４は、ＭＣＵ１４が実行するサーボ制御系の演算ブロック図である。図４に示すように、サーボ制御系では、目標位置ｒと現在位置ｙとの位置誤差ｅを演算ブロック２０で演算し、制御ブロック（Ｃｎ）２１で制御演算し、制御量Ｕｎを計算し、プラント２２であるＶＣＭ１、３を駆動する。プラントの位置は、磁気ヘッド３からのサーボ信号を、復調し、現在位置ｙを計算し、演算ブロック２０にフィードバックする。
【００４０】
又、整定判定ブロック２４は、位置誤差ｅから整定判定式、整定判定条件（スライス値、サンプル数）により整定判定する。整定判定式としては、位置誤差ｅ（＝Ｙ［ｎ］）そのものを用いるものと、（２・Ｙ［ｎ｝−Ｙ［ｎ−１］）を用いるものがある。
【００４１】
図５は、図１及び図４のＭＣＵ１４が行うアクチュエータのシーク制御例である。図１の位置検出回路７を通じて、ＭＣＵ１４が、アクチュエータの位置を確認して，サーボ演算し、適切な電流をＶＣＭ１に供給する。図５では、あるトラック位置から目標トラック位置へヘッド３を移動するシーク開始時からの制御の遷移と、アクチュエータ１の電流、アクチュエータ(ヘッド）の速度、アクチュエータ(ヘッド）の位置を示す。
【００４２】
即ち、シーク制御は、コアース制御、整定制御及びフォローイング制御（追従制御）と遷移することで，目標位置まで移動させることができる。コアース制御は、基本的に速度制御であり、整定制御、フォローイング制御は、基本的に位置制御であり、いずれも、ヘッド３の現在位置を検出する必要がある。この整定制御において、整定判定を行い、リード又はライトを許可する。又、追従制御において、オフトラック発生時に、トラック中心に復旧制御する際も、整定判定を行う。
【００４３】
このような，位置を確認するためには，前述の図２、図３のように、磁気ディスク上にサーボ信号を事前に記録しておく。即ち、図３に示したように、サーボ信号の開始位置を示すサーボマーク，トラック番号を表すグレイコード，インデックス信号，オフセットを示すＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤといった信号が記録されている。この信号を磁気ヘッド３で読み出し、このサーボ信号を、位置検出回路７が、デジタル値に変換する。
【００４４】
（整定判定条件の設定）
図６は、本発明の整定判定条件の測定処理フロー図、図７は、図６の測定処理のブロック図、図８は、図６及び図７の測定処理の説明図、図９は、図６乃至図８の測定処理結果のテーブルの説明図、図１０乃至図１３は、図６の測定による各サンプル数における周波数対最大値の特性図、図１４は、整定判定条件の決定のための許容範囲の説明図、図１５は、図１４の許容範囲で設定された整定判定条件の説明図である。
【００４５】
先ず、測定処理の概要を、図７及び図８を用いて、説明する。測定処理は、位置決め時には、対象物（図１では、ヘッド）が、目標位置に対し、振動する軌跡を描いて、目標位置に収束するから、正弦波を位置誤差とする。そして、この正弦波の位相を変化して、整定判定を完了した後のサンプルまたは，サンプル間での最大振幅が、整定判定式の値に対して何倍かを求め，その倍率の最大値を求める。そして、この位置誤差の周波数は、シーク距離等により、変化するため、様々な周波数で、最大値を求める。
【００４６】
具体的に、説明する。図７に示すように、正弦波発生ブロック３０に、周波数Ｆと位相Ｐｈａｓｅを指示し、正弦波発生ブロック３０から指定された周波数Ｆ、位相Ｐｈａｓｅの正弦波Ｙを発生する。この正弦波Ｙは、所定のサンプル周期で、判定式で、判定値を計算する判定式ブロック３２に入力する。例えば、判定式は、各サンプルでの値Ｙ［ｎ］そのもの、現サンプルの値Ｙ［ｎ］と前のサンプルの値Ｙ［ｎ−１］とを用いた（２・Ｙ［ｎ］−Ｙ［ｎ−１］）である。
【００４７】
判定式の値は、遅延ブロック３４−１〜３４−ｍで、順次遅延され、遅延ブロックの入力及び出力は、最大値判定ブロック３６に入力され、その最大値Ｍａｘ１が取り出される。図８で説明すると、図８は、５サンプルの判定区間の後に、１サンプルのサンプル点区間を設けている。この遅延ブロック３４−１〜３４−ｍは、５サンプルの場合には、４つ設けられ、最大値判定ブロック３６には、Ｙ［ｎ−４］〜Ｙ［ｎ］の５サンプル分の判定値が入力され、その最大値Ｍａｘ１が、最大値判定ブロック３６で取り出される。
【００４８】
一方、正弦波発生ブロック３０の正弦波Ｙは、アナログ波形最大値取得ブロック４０に入力する。アナログ波形最大値取得ブロック４０は、図８のサンプル区間内の正弦波Ｙの最大値Ｍａｘ２を取得する。
【００４９】
最大値Ｍａｘ１は、最大値Ｍａｘ２より１サンプル前に、決定されるので、遅延ブロック３８で遅延され、除算（割り算）ブロック４２に入力する。除算ブロック４２は、最大値Ｍａｘ１の絶対値と、最大値Ｍａｘ２の絶対値とから、比Ｒａｔｅ（＝Ｍａｘ２／Ｍａｘ１）を求める。
【００５０】
図８に示すように、１つの周波数Ｆ１に対し、各位相Ｐ１〜Ｐｎの正弦波Ｆ１（Ｐ１）〜Ｆ１（Ｐｎ）を発生し、その周波数Ｆ１での各位相の比Ｒａｔｅを計算し、その各位相の比Ｒａｔｅの最大値Ｒａｔｅ Ｍａｘを、最大値取得ブロック４４が取得する。
【００５１】
このことは、所定の判定区間（図８では、５サンプル）で、位置誤差を判定式で判定した判定結果の最大値が、その後のサンプル点区間の位置誤差（振幅値）にどの程度現れるかを測定している。この周波数における比の最大値Ｒａｔｅ（Ｍａｘ）の測定を、図８に示すように、正弦波（即ち、位置誤差）の周波数を変え、行う。例えば、図８のＦｎに示すように、周波数を変化し、前述の指定周波数における比の最大値Ｒａｔｅ（Ｍａｘ）の測定を行う。
【００５２】
このようにして得られた各周波数の振幅最大比は、図９のように、テーブルに格納される。即ち、各周波数Ｆ（＝ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎ）における最大比Ｒａｔｅ（Ｍａｘ）を格納するテーブルが得られる。
【００５３】
この測定は、プログラムの実行により実現でき、図６のフローにより、説明する。
【００５４】
（Ｓ１０）設定周波数Ｆを、ｄＦに初期化する。
【００５５】
（Ｓ１２）設定位相Ｐｈａｓｅを「０」に初期化し、最大比Ｒａｔｅ（Ｍａｘ）を「０」に初期化する。
【００５６】
（Ｓ１４）正弦波Ｙ＝ｓｉｎ（２πＦ＋Ｐｈａｓｅ）を生成する。
【００５７】
（Ｓ１６）この生成した正弦波Ｙを、前述の判定式で、判定区間のサンプル数（図８では、５サンプル）分計算し、且つその最大値Ｍａｘ１を求める。
【００５８】
（Ｓ１８）同様に、生成した正弦波Ｙの判定区間から次のサンプル点までのサンプル点区間（図８参照）の最大値Ｍａｘ２を求める。
【００５９】
（Ｓ２０）その位相Ｐｈａｓｅでの最大値Ｍａｘ２とＭａｘ１の比Ｒａｔｅ（Ｐｈａｓｅ）を、Ｒａｔｅ（Ｐｈａｓｅ）＝ａｂｓ（Ｍａｘ２／Ｍａｘ１）で計算する。
【００６０】
（Ｓ２２）計算した比Ｒａｔｅ（Ｐｈａｓｅ）が、その周波数での今までの最大比ＲａｔｅＭａｘ（Ｆ）より大きいか判定する。Ｒａｔｅ（Ｐｈａｓｅ）が、最大比ＲａｔｅＭａｘ（Ｆ）より大きい場合には、最大比ＲａｔｅＭａｘ（Ｆ）を、計算したＲａｔｅ（Ｐｈａｓｅ）に更新する。
【００６１】
（Ｓ２４）次に、位相を変化すべく、設定位相Ｐｈａｓｅを、（Ｐｈａｓｅ＋ｄＰｈａｓｅ）に更新する。
【００６２】
（Ｓ２６）更新した設定位相Ｐｈａｓｅが、２π以上かを判定する。設定位相Ｐｈａｓｅが、２π以上でない場合には、ステップＳ１４に戻る。
【００６３】
（Ｓ２８）一方、更新した設定位相Ｐｈａｓｅが、２π以上であれば、その設定周波数Ｆの最大比の計算は、終了したことになる。このため、次の周波数の処理に移るため、設定周波数Ｆを、（Ｆ＋ｄＦ）に更新する。そして、更新した設定周波数Ｆが、Ｆｓ（サンプリング周波数）／２以上かを判定する。更新した設定周波数Ｆが、Ｆｓ（サンプリング周波数）／２以上であれば、設定周波数Ｆは、ナイキスト周波数に達しているため、制御不能であるから、終了する。一方、更新した設定周波数Ｆが、Ｆｓ（サンプリング周波数）／２以上でなければ、ステップＳ１２に戻り、次の周波数の最大比計算を行う。
【００６４】
このように、計算された結果は、図９のように、テーブルに格納される。ある判定式における判定サンプル数での周波数毎の最大振幅比から、その判定式のスライスを求める。
【００６５】
図１０は、判定サンプル数を「３」とした場合の、周波数対最大振幅比ＭａｘＲａｔｅの関係図である。図１１は、判定サンプル数を「５」とした場合の、周波数対最大振幅比ＭａｘＲａｔｅの関係図である。ここでは、判定式が、ｙ［ｎ］と、（２＊ｙ［ｎ］−ｙ［ｎ−１］）の場合の関係を示す。又、図１０、図１１において、横軸の周波数は、サンプリング周波数Ｆｓを「１」とし、各周波数を正規化して示し、且つサンプル点のみを取り上げた関係を示す。
【００６６】
この関係図は、ある１つの判定式では、周波数毎に、最大振幅比が異なり、且つ判定式が異なると、最大振幅比も異なることを示す。
【００６７】
図１２は、判定サンプル数を「３」とした場合の、周波数対最大振幅比ＭａｘＲａｔｅの関係図であり、図１０と異なる点は、図１０が、サンプル点のみの値を取り上げたのに対し、図１２は、サンプル区間内の最大値（図７参照）を用いたものである。図１３は、同様に、サンプル区間内の最大値を用いて、判定サンプル数を「５」とした場合の、周波数対最大振幅比ＭａｘＲａｔｅの関係図である。
【００６８】
図１２及び図１３から、判定式が、ｙ［ｎ］の場合には、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、ナイキスト周波数近傍を除き、最大振幅比の最大が「２」であり、同様に、５サンプル数の場合には、最大振幅比の最大が、「１．５」である。
【００６９】
このことは、ある判定式の判定値が、最大、その２倍、１．５倍ずれることを示す。従って、ある整定範囲の許容幅を「１」とすると、最大、その２倍、１．５倍のスライスを与える必要があることを示す。従って、許容幅をこの最大振幅比で割れば、最適なスライス値が得られる。
【００７０】
同様に、判定式が、（２＊ｙ［ｎ］−ｙ［ｎ−１］）の場合には、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、ナイキスト周波数近傍を除き、最大振幅比の最大が「１」であり、同様に、５サンプル数の場合には、最大振幅比の最大が、「１」である。
【００７１】
図１４及び図１５で説明する。図１４に示すように、磁気ディスクの例で説明すると、トラックセンターに対し、１トラック幅の±０．１５の幅の許容幅を与えたとすると、図１５のテーブル形式に示すように、判定スライス値は、判定式が、ｙ［ｎ］の場合には、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、０．１５／２＝０．０７５（トラック）であり、同様に、５サンプル数の場合には、０．１５／１．５＝０．１０（トラック）である。
【００７２】
同様に、判定式が、（２＊ｙ［ｎ］−ｙ［ｎ−１］）の場合には、判定スライス値は、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）であり、同様に、５サンプル数の場合には、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）である。
【００７３】
このように計算した３サンプル数、スライス値（絶対値）を、前述の判定式に応じて、図４の整定判定ブロック２４に設定する。例えば、整定判定ブロック２４の判定式が、ｙ［ｎ］を用いる場合には、判定サンプル数を、３サンプル数と設定すると、スライス値は、０．１５／２＝０．０７５（トラック）を設定し、同様に、５サンプル数と設定すると、スライス値は、０．１５／１．５＝０．１０（トラック）を設定する。
【００７４】
同様に、整定判定ブロック２４の判定式が、（２＊ｙ［ｎ］−ｙ［ｎ−１］）を用いる場合には、判定スライス値は、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）を設定し、同様に、５サンプル数の場合には、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）を設定する。
【００７５】
このように、正弦波を与え，それを位置誤差とし、指定サンプル経過後の次のサンプルの間の位置誤差の最大値を求め、そのサンプル間の位置誤差の最大値と，判定期間の整定判定式の最大値の比を求める。この比の値を、正弦波の位相を変化させながら、周波数ごとに比の最大値を求める。そして、各周波数の比の最大値の最大値から、指定サンプル数のスライス値を、許容幅を用いて決定し、整定判定ブロック２４に設定する。
【００７６】
このため、整定判定式に応じた最適なサンプル数、スライス値を設定でき、目標位置への振動周波数によらず、高速で正確な整定判定が可能となる。
【００７７】
（他の位置決め装置）
図１６は、本発明の第２の実施の形態のＭＣＵ１４が実行するサーボ制御系の演算ブロック図である。図１７は、そのテーブル２６の説明図である。この例では、ディスクのリードとライトで、許容幅を変えた場合の整定判定条件の設定を示す。即ち、ライト時は、正確なライト位置を必要とするため、リード時は、ライト時に比し、許容幅が広い例である。
【００７８】
図１６に示すように、サーボ制御系では、目標位置ｒと現在位置ｙとの位置誤差ｅを演算ブロック２０で演算し、制御ブロック（Ｃｎ）２１で制御演算し、制御量Ｕｎを計算し、プラント２２であるＶＣＭ１、３を駆動する。プラントの位置は、磁気ヘッド３からのサーボ信号を、復調し、現在位置ｙを計算し、演算ブロック２０にフィードバックする。
【００７９】
又、整定判定ブロック２４は、位置誤差ｅから整定判定式、整定判定条件（スライス値、サンプル数）により整定判定する。整定判定式としては、位置誤差ｅ（＝Ｙ［ｎ］）そのものを用いるものと、（２・Ｙ［ｎ｝−Ｙ［ｎ−１］）を用いるものがある。テーブル２６は、ライト／リードに応じた、対応するスライス値を格納し、整定判定ブロック２４にセットする。
【００８０】
図１７に示すように、ライトの許容幅を「±０．１５」、リードの許容幅を、「±０．３０」とすると、図１２及び図１３を参照して、判定式が、ｙ［ｎ］の場合には、判定サンプル数が３サンプル数の場合は、ライト時の判定スライス値は、０．１５／２＝０．０７５（トラック）であり、リード時の判定スライス値は、０．１５０であり、同様に、５サンプル数の場合には、ライト時の判定スライス値は、０．１５／１．５＝０．１０（トラック）であり、リード時の判定スライス値は、０．２０である。
【００８１】
同様に、判定式が、（２＊ｙ［ｎ］−ｙ［ｎ−１］）の場合には、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、ライト時の判定スライス値は、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）であり、リード時の判定スライス値は、０．３０である。同様に、５サンプル数の場合には、ライト時の判定スライス値は、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）であり、リード時の判定スライス値は、０．３０である。
【００８２】
このように、リード／ライトで、最適なスライス値とサンプル数を設定でき、目標位置への振動周波数によらず、高速で正確な整定判定が、リード／ライトで可能となる。
【００８３】
（他の実施の形態）
前述の実施の形態では、位置決め制御装置を、磁気ディスク装置のヘッド位置決め装置の例で説明したが、光ディスク装置等の他のディスク装置にも適用でき、且つディスク装置以外の対象物の位置決め制御装置にも適用できる。更に、許容幅は、他の値を採用でき、且つサンプル数も他の数を採用できる。
【００８４】
以上、本発明を、実施の形態で説明したが、本発明は、その趣旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これを本発明の範囲から排除するものではない。
【００８５】
（付記１）対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御装置の目標位置への整定を判定する整定判定方法において、前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算するステップと、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定する判定値判定ステップと、前記判定値が前記スライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する期間判定ステップとを有することを特徴とする位置決め制御装置の整定判定方法。
【００８６】
（付記２）前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱としての正弦波を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定するステップからなることを特徴とする付記１の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００８７】
（付記３）前記判定値判定ステップは、前記判定値が、正弦波を位置誤差として、前記正弦波の位相と周波数を変化しながら、前記整定判定期間内の前記位置誤差の前記判定値の最大値と、前記判定期間経過後の次のサンプルの間の前記位置誤差の最大値との比から求めた前記複数の周波数での前記比の最大値の最大値と、前記位置決め精度の許容幅とから決定したスライス値未満に、あるかを判定するステップからなることを特徴とする付記１の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００８８】
（付記４）前記期間判定ステップは、前記判定値が前記スライス値未満である前記判定期間で定まるサンプル数連続したことを判定して、整定判定するステップからなることを特徴とする付記３の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００８９】
（付記５）前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の複数の判定式の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各判定式のスライス値から選択した一のスライス値未満であるかを判定するステップからなり、前記期間判定ステップは、前記判定値が前記スライス値未満である連続サンプル数が、前記複数の判定式で、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各前記複数の判定式の前記サンプル数から選択した一の前記サンプル数連続するかを判定するステップからなることを特徴とする付記１の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００９０】
（付記６）前記期間判定ステップは、ディスクの目標位置にヘッドの位置が整定したかを判定するステップからなることを特徴とする付記１の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００９１】
（付記７）前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、前記ヘッドの所定のライト位置決め精度以内に収まるように設定したライトスライス値未満又は前記ヘッドの所定のリード位置決め精度以内に収まるように設定したリードスライス値未満であることを判定するステップからなることを特徴とする付記６の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００９２】
（付記８）対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御ブロックと、前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算し、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する整定判定ブロックとを有することを特徴とする位置決め制御装置。
【００９３】
（付記９）前記整定判定ブロックは、前記判定値が、周期性外乱としての正弦波を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定することを特徴とする付記８の位置決め制御装置。
【００９４】
（付記１０）前記整定判定ブロックは、前記判定値が、正弦波を位置誤差として、前記正弦波の位相と周波数を変化しながら、前記整定判定期間内の前記位置誤差の前記判定値の最大値と、前記判定期間経過後の次のサンプルの間の前記位置誤差の最大値との比から求めた前記複数の周波数での前記比の最大値の最大値と、前記位置決め精度の許容幅とから決定したスライス値未満に、あるかを判定することを特徴とする付記８の位置決め制御装置。
【００９５】
（付記１１）前記整定判定ブロックは、前記判定値が前記スライス値未満である前記判定期間で定まるサンプル数連続したことを判定して、整定判定することを特徴とする付記１０の位置決め制御装置。
【００９６】
（付記１２）前記整定判定ブロックは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の複数の判定式の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各判定式のスライス値から選択した一のスライス値未満である連続サンプル数が、前記複数の判定式で、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各前記複数の判定式の前記サンプル数から選択した一の前記サンプル数連続するかを判定することを特徴とする付記８の位置決め制御装置。
【００９７】
（付記１３）前記位置決め制御ブロックは、前記対象物としてのヘッドをディスクの目標位置に位置決めすることを特徴とする付記８の位置決め制御装置。
【００９８】
（付記１４）前記整定判定ブロックは、前記ヘッドが、前記目標位置の前記位置決め精度範囲内に整定したかを判定することを特徴とする付記１３の位置決め制御装置。
【００９９】
（付記１５）前記整定判定ブロックは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、前記ヘッドの所定のライト位置決め精度以内に収まるように設定したライトスライス値未満又は前記ヘッドの所定のリード位置決め精度以内に収まるように設定したリードスライス値未満であることを判定することを特徴とする付記８の位置決め制御装置。
【０１００】
（付記１６）前記整定判定ブロックは、前記ヘッドによる前記ディスクのリード動作であるかライト動作であるかに応じて、前記ライトスライス値又はリードスライス値を選択することを特徴とする付記１５の位置決め制御装置。
【０１０１】
（付記１７）前記整定判定ブロックは、前記ヘッドのシーク制御時の前記ヘッドが前記目標位置に整定したかを判定することを特徴とする付記１３の位置決め制御装置。
【０１０２】
（付記１８）前記整定判定ブロックは、前記ヘッドが前記目標位置に追従しているかを判定することを特徴とする付記１３の位置決め制御装置。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
整定判定の判定値と連続数とを、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値及びサンプル数で判定しているので、整定判定式に応じて、高速且つ正確に整定判定でき、位置決め精度の向上と高速判定の両立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施の形態の位置決め制御装置の構成図である。
【図２】図１の磁気記録媒体の構成図である。
【図３】図２のサーボ領域の説明図である。
【図４】図１の位置決め制御系の構成図である。
【図５】図１及び図４のヘッド移動制御の遷移図である。
【図６】本発明の一実施の形態の整定判定の周波数毎の最大値比計算処理フロー図である。
【図７】図６の周波数毎の最大値比計算処理のブロック図である。
【図８】図６及び図７の周波数毎の最大値比計算処理の説明図である。
【図９】図６乃至図８の周波数毎の最大値比のテーブルの説明図である。
【図１０】図６の周波数毎の最大値比計算により得られた３サンプル判定期間の関係図である。
【図１１】図６の周波数毎の最大値比計算により得られた５サンプル判定期間の説明図である。
【図１２】図１０のサンプル期間最大値を含んだ周波数対最大値比の関係図である。
【図１３】図１１のサンプル期間最大値を含んだ周波数対最大値比の関係図である。
【図１４】スライス値計算のための位置決め精度の説明図である。
【図１５】図１４の位置決め精度を用いたスライス値の説明図である。
【図１６】本発明の他の位置決め制御装置のブロック図である。
【図１７】図１６のスライス値テーブルの説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ アクチュエータ
３ 分離型ヘッド
４ ディスク
５ スピンドルモータ
１４ ＭＣＵ（制御ユニット）
２０ 演算ブロック
２２ コントローラ
２４ 整定判定ブロック
３０ 正弦波発生ブロック
３２ 整定判定式ブロック
３６ 判定期間最大値取得ブロック
４０ サンプル点間最大値取得ブロック
４２ 比計算ブロック
４４ 最大値比取得ブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物をアクチュエータで目標位置に移動する位置決め制御装置において、目標位置に対象物が整定したか又は追従しているかを判定する整定判定方法及び位置決め制御装置に関し、特に、整定判定時間を短縮し、且つ整定判定を正確に行うための位置決め制御装置の整定判定方法及び位置決め制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物を移動して、目標位置に移動する位置決め制御装置は、広く利用されている。この位置決め制御装置は、ディスク装置等では、高精度の位置決めが要求される。特に、磁気ディスク装置や光ディスク装置においては、ヘッドを目標トラックに正確に位置決めすることが、記録密度向上のために極めて重要である。この目標位置に正確に位置決め制御を行っているかを判断する方法として、整定判定がある。
【０００３】
位置決め制御装置の整定判定においては、移動後又は位置が外れた後の位置決め制御が一定の時間内、決められた位置決め条件を満足することが条件である。例えば、磁気ディスク装置では、シーク制御後の整定判定や追従制御時の整定判定がある。このような整定判定では、位置誤差を元にした判定式の値が、所定のスライス範囲内を満足することが、連続し、連続した回数が一定回数（サンプル数）以上のときに整定完了と判断する。
【０００４】
この整定判定の方法としては、次のサンプルの位置を予測する方法（特許文献１）や，オブザーバを用いて予測位置を用いる方法（特許文献２）が提案されている。
【特許文献１】特開平０８−１０６７４２号公報
【特許文献２】特開平０４−２９８８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来技術では、整定判定の条件、特に、スライスやサンプル数の決定は、経験則により、決定されていた。例えば、整定判定を正確に行うには、スライスを大きく設定し、且つサンプル数も多く設定するのが、好ましいとされていた。
【０００６】
例えば、ディスク装置においては、データトラックの幅が決められており、データトラックは、半径方向に隣接して配置されている。そのため、シーク後や追従時の整定判定後に、ヘッドが隣接トラックに移動してしまうと、誤ってデータを消去することになる。または、一部を消去して、記録済みのデータのＳ／Ｎが劣化することになる。
【０００７】
又、ディスク装置のシーク制御や追従制御時の復旧制御において、応答性能を改善するには、整定判定時間が短ければよい。しかし、短すぎると、シーク後の残留振動を見逃し、整定完了した後に位置決め精度が悪くなるかもしれない。
【０００８】
近年のディスク装置の大容量化、高速化の要請に伴い、このような整定判定条件が、データの安全性や高速化で重要となり、従来技術では、これらの両立が困難であった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、正確で且つ高速に整定を判定するための位置決め制御装置の整定判定方法及び位置決め制御装置を提供することにある。
【００１０】
又、本発明の他の目的は、整定判定式に応じたスライス値とサンプル数を設定して、整定判定式に応じた正確な且つ高速に整定判定するための位置決め制御装置の整定判定方法及び位置決め制御装置を提供することにある。
【００１１】
更に、本発明の他の目的は、移動時間の応答性能を改善し、且つ位置決め精度を向上するための位置決め制御装置の整定判定方法及び位置決め制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的の達成のため、本発明の整定判定方法は、対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御装置の目標位置への整定を判定する整定判定方法において、前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算するステップと、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定する判定値判定ステップと、前記判定値が前記スライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する期間判定ステップとを有する。
【００１３】
又、本発明の位置決め制御装置は、対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御ブロックと、前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算し、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する整定判定ブロックとを有する。
【００１４】
更に、本発明では、好ましくは、前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱としての正弦波を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定するステップからなる。
【００１５】
更に、本発明では、好ましくは、前記判定値判定ステップは、前記判定値が、正弦波を位置誤差として、前記正弦波の位相と周波数を変化しながら、前記整定判定期間内の前記位置誤差の前記判定値の最大値と、前記判定期間経過後の次のサンプルの間の前記位置誤差の最大値との比から求めた前記複数の周波数での前記比の最大値の最大値と、前記位置決め精度の許容幅とから決定したスライス値未満に、あるかを判定するステップからなる。
【００１６】
更に、本発明では、好ましくは、前記期間判定ステップは、前記判定値が前記スライス値未満である前記判定期間で定まるサンプル数連続したことを判定して、整定判定するステップからなる。
【００１７】
更に、本発明では、好ましくは、前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の複数の判定式の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各判定式のスライス値から選択した一のスライス値未満であるかを判定するステップからなり、前記期間判定ステップは、前記判定値が前記スライス値未満である連続サンプル数が、前記複数の判定式で、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各前記複数の判定式の前記サンプル数から選択した一の前記サンプル数連続するかを判定するステップからなる。
【００１８】
更に、本発明では、好ましくは、前記期間判定ステップは、ディスクの目標位置にヘッドの位置が整定したかを判定するステップからなる。
【００１９】
更に、本発明では、好ましくは、前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、前記ヘッドの所定のライト位置決め精度以内に収まるように設定したライトスライス値未満又は前記ヘッドの所定のリード位置決め精度以内に収まるように設定したリードスライス値未満であることを判定するステップからなる。
【００２０】
更に、本発明では、好ましくは、前記位置決め制御ブロックは、前記対象物としてのヘッドをディスクの目標位置に位置決めする。
【００２１】
更に、本発明では、好ましくは、前記整定判定ブロックは、前記ヘッドが、前記目標位置の前記位置決め精度範囲内に整定したかを判定する。
【００２２】
更に、本発明では、好ましくは、前記整定判定ブロックは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、前記ヘッドの所定のライト位置決め精度以内に収まるように設定したライトスライス値未満又は前記ヘッドの所定のリード位置決め精度以内に収まるように設定したリードスライス値未満であることを判定する。
【００２３】
更に、本発明では、好ましくは、前記整定判定ブロックは、前記ヘッドによる前記ディスクのリード動作であるかライト動作であるかに応じて、前記ライトスライス値又はリードスライス値を選択する。
【００２４】
更に、本発明では、好ましくは、前記整定判定ブロックは、前記ヘッドのシーク制御時の前記ヘッドが前記目標位置に整定したかを判定する。
【００２５】
更に、本発明では、好ましくは、前記整定判定ブロックは、前記ヘッドが前記目標位置に追従しているかを判定する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、整定判定の判定値と連続数とを、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値及びサンプル数で判定しているので、整定判定式に応じて、高速且つ正確に整定判定でき、位置決め精度の向上と高速判定の両立が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、ディスク装置の構成、整定判定条件の設定、他の位置決め制御装置、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。
【００２８】
（ディスク装置の構成）
図１は、本発明の一実施の形態のディスク装置の構成図、図２は、図１の磁気ディスクの位置信号及びトラックの配置図、図３は、図１及び図２の磁気ディスクの位置信号の構成図、図４は、図１のヘッド位置制御系の構成図、図５は、図１及び図４のヘッド位置制御の説明図である。
【００２９】
図１は、ディスク装置として、磁気ディスク装置を例に示す。図１に示すように、磁気記憶媒体である磁気ディスク４が、スピンドルモータ５の回転軸２に設けられている。スピンドルモータ５は、磁気ディスク４を回転する。アクチュエータ（ＶＣＭ）１は、先端に磁気ヘッド３を備え、その回転により、磁気ヘッド３を磁気ディスク４の半径方向に移動する。
【００３０】
アクチュエータ１は、回転軸を中心に回転するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）で構成される。図では、磁気ディスク装置に、２枚の磁気ディスク４が搭載され、４つの磁気ヘッド３が、同一のアクチュエータ１で同時に駆動される。尚、磁気ディスク４が、１枚、磁気ヘッドが２つのものでも同様の構成である。
【００３１】
磁気ヘッド３は、リード素子と、ライト素子とからなる分離型ヘッドである。磁気ヘッド３は、スライダに、磁気抵抗（ＭＲ）素子を含むリード素子を積層し、その上にライトコイルを含むライト素子を積層して、構成される。
【００３２】
位置検出回路７は、磁気ヘッド３が読み取った位置信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。リード／ライト（Ｒ／Ｗ）回路１０は、磁気ヘッド３の読み取り及び書込みを制御する。スピンドルモータ（ＳＰＭ）駆動回路８は、スピンドルモータ５を駆動する。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）駆動回路６は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１に駆動電流を供給し、ＶＣＭ１を駆動する。
【００３３】
マイクロコントローラ（ＭＣＵ）１４は、位置検出回路７からのデジタル位置信号から現在位置を検出（復調）し、検出した現在位置と目標位置との誤差に従い、ＶＣＭ駆動指令値を演算する。即ち、位置復調とサーボ制御（位置制御）を行う。リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１３は、ＭＣＵ１４の制御プログラム等を格納する。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２は、ＭＣＵ１４の処理のためのデータ等を格納する。
【００３４】
ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１１は、サーボ信号のセクタ番号を基準にして，１周内の位置を判断し，データを記録・再生する。バッファ用ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５は、リードデータやライトデータを一時格納する。ＨＤＣ１１は、ＵＳＢ，ＡＴＡやＳＣＳＩ等のインターフェイスＩＦで、ホストと通信する。バス９は、これらを接続する。
【００３５】
図２に示すように、磁気ディスク４は、外周から内周に渡り、円周方向に各トラックのセクターに配置され、サーボ情報を記録したサーボ領域１６とを有する。尚、図２の実線は、サーボ情報１６の記録位置を示す。
【００３６】
図３に示すように、サーボ情報１６は、磁気記録又はピット等の機械的パターンにより、位置信号（サーボ情報）が記録されている。この位置信号は，サーボマークＳｅｒｖｏ Ｍａｒｋと、トラック番号Ｇｒａｙ Ｃｏｄｅと、インデックスＩｎｄｅｘと、オフセット情報（サーボバースト）ＰｏｓＡ，ＰｏｓＢ，ＰｏｓＣ，ＰｏｓＤとからなる。尚、図３の点線は、サーボのトラックセンターを示す。
【００３７】
図３の位置信号をヘッド３のリード素子で読み取り、トラック番号Ｇｒａｙ Ｃｏｄｅとオフセット情報ＰｏｓＡ，ＰｏｓＢ，ＰｏｓＣ，ＰｏｓＤを使い，磁気ヘッドの半径方向の位置を検出する。さらに、インデックス信号Ｉｎｄｅｘを元にして，磁気ヘッドの円周方向の位置を把握する。
【００３８】
例えば，インデックス信号を検出したときのセクタ番号を０番に設定し、サーボ信号を検出する毎に、カウントアップして、トラックの各セクタのセクタ番号を得る。このサーボ信号のセクタ番号は，データの記録再生を行うときの基準となる。尚、インデックス信号は、１周に１つである、又、インデックス信号の代わりに、セクタ番号を設けることもできる。
【００３９】
図４は、ＭＣＵ１４が実行するサーボ制御系の演算ブロック図である。図４に示すように、サーボ制御系では、目標位置ｒと現在位置ｙとの位置誤差ｅを演算ブロック２０で演算し、制御ブロック（Ｃｎ）２１で制御演算し、制御量Ｕｎを計算し、プラント２２であるＶＣＭ１、３を駆動する。プラントの位置は、磁気ヘッド３からのサーボ信号を、復調し、現在位置ｙを計算し、演算ブロック２０にフィードバックする。
【００４０】
又、整定判定ブロック２４は、位置誤差ｅから整定判定式、整定判定条件（スライス値、サンプル数）により整定判定する。整定判定式としては、位置誤差ｅ（＝Ｙ［ｎ］）そのものを用いるものと、（２・Ｙ［ｎ｝−Ｙ［ｎ−１］）を用いるものがある。
【００４１】
図５は、図１及び図４のＭＣＵ１４が行うアクチュエータのシーク制御例である。図１の位置検出回路７を通じて、ＭＣＵ１４が、アクチュエータの位置を確認して，サーボ演算し、適切な電流をＶＣＭ１に供給する。図５では、あるトラック位置から目標トラック位置へヘッド３を移動するシーク開始時からの制御の遷移と、アクチュエータ１の電流、アクチュエータ(ヘッド）の速度、アクチュエータ(ヘッド）の位置を示す。
【００４２】
即ち、シーク制御は、コアース制御、整定制御及びフォローイング制御（追従制御）と遷移することで，目標位置まで移動させることができる。コアース制御は、基本的に速度制御であり、整定制御、フォローイング制御は、基本的に位置制御であり、いずれも、ヘッド３の現在位置を検出する必要がある。この整定制御において、整定判定を行い、リード又はライトを許可する。又、追従制御において、オフトラック発生時に、トラック中心に復旧制御する際も、整定判定を行う。
【００４３】
このような，位置を確認するためには，前述の図２、図３のように、磁気ディスク上にサーボ信号を事前に記録しておく。即ち、図３に示したように、サーボ信号の開始位置を示すサーボマーク，トラック番号を表すグレイコード，インデックス信号，オフセットを示すＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤといった信号が記録されている。この信号を磁気ヘッド３で読み出し、このサーボ信号を、位置検出回路７が、デジタル値に変換する。
【００４４】
（整定判定条件の設定）
図６は、本発明の整定判定条件の測定処理フロー図、図７は、図６の測定処理のブロック図、図８は、図６及び図７の測定処理の説明図、図９は、図６乃至図８の測定処理結果のテーブルの説明図、図１０乃至図１３は、図６の測定による各サンプル数における周波数対最大値の特性図、図１４は、整定判定条件の決定のための許容範囲の説明図、図１５は、図１４の許容範囲で設定された整定判定条件の説明図である。
【００４５】
先ず、測定処理の概要を、図７及び図８を用いて、説明する。測定処理は、位置決め時には、対象物（図１では、ヘッド）が、目標位置に対し、振動する軌跡を描いて、目標位置に収束するから、正弦波を位置誤差とする。そして、この正弦波の位相を変化して、整定判定を完了した後のサンプルまたは，サンプル間での最大振幅が、整定判定式の値に対して何倍かを求め，その倍率の最大値を求める。そして、この位置誤差の周波数は、シーク距離等により、変化するため、様々な周波数で、最大値を求める。
【００４６】
具体的に、説明する。図７に示すように、正弦波発生ブロック３０に、周波数Ｆと位相Ｐｈａｓｅを指示し、正弦波発生ブロック３０から指定された周波数Ｆ、位相Ｐｈａｓｅの正弦波Ｙを発生する。この正弦波Ｙは、所定のサンプル周期で、判定式で、判定値を計算する判定式ブロック３２に入力する。例えば、判定式は、各サンプルでの値Ｙ［ｎ］そのもの、現サンプルの値Ｙ［ｎ］と前のサンプルの値Ｙ［ｎ−１］とを用いた（２・Ｙ［ｎ］−Ｙ［ｎ−１］）である。
【００４７】
判定式の値は、遅延ブロック３４−１〜３４−ｍで、順次遅延され、遅延ブロックの入力及び出力は、最大値判定ブロック３６に入力され、その最大値Ｍａｘ１が取り出される。図８で説明すると、図８は、５サンプルの判定区間の後に、１サンプルのサンプル点区間を設けている。この遅延ブロック３４−１〜３４−ｍは、５サンプルの場合には、４つ設けられ、最大値判定ブロック３６には、Ｙ［ｎ−４］〜Ｙ［ｎ］の５サンプル分の判定値が入力され、その最大値Ｍａｘ１が、最大値判定ブロック３６で取り出される。
【００４８】
一方、正弦波発生ブロック３０の正弦波Ｙは、アナログ波形最大値取得ブロック４０に入力する。アナログ波形最大値取得ブロック４０は、図８のサンプル区間内の正弦波Ｙの最大値Ｍａｘ２を取得する。
【００４９】
最大値Ｍａｘ１は、最大値Ｍａｘ２より１サンプル前に、決定されるので、遅延ブロック３８で遅延され、除算（割り算）ブロック４２に入力する。除算ブロック４２は、最大値Ｍａｘ１の絶対値と、最大値Ｍａｘ２の絶対値とから、比Ｒａｔｅ（＝Ｍａｘ２／Ｍａｘ１）を求める。
【００５０】
図８に示すように、１つの周波数Ｆ１に対し、各位相Ｐ１〜Ｐｎの正弦波Ｆ１（Ｐ１）〜Ｆ１（Ｐｎ）を発生し、その周波数Ｆ１での各位相の比Ｒａｔｅを計算し、その各位相の比Ｒａｔｅの最大値Ｒａｔｅ Ｍａｘを、最大値取得ブロック４４が取得する。
【００５１】
このことは、所定の判定区間（図８では、５サンプル）で、位置誤差を判定式で判定した判定結果の最大値が、その後のサンプル点区間の位置誤差（振幅値）にどの程度現れるかを測定している。この周波数における比の最大値Ｒａｔｅ（Ｍａｘ）の測定を、図８に示すように、正弦波（即ち、位置誤差）の周波数を変え、行う。例えば、図８のＦｎに示すように、周波数を変化し、前述の指定周波数における比の最大値Ｒａｔｅ（Ｍａｘ）の測定を行う。
【００５２】
このようにして得られた各周波数の振幅最大比は、図９のように、テーブルに格納される。即ち、各周波数Ｆ（＝ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎ）における最大比Ｒａｔｅ（Ｍａｘ）を格納するテーブルが得られる。
【００５３】
この測定は、プログラムの実行により実現でき、図６のフローにより、説明する。
【００５４】
（Ｓ１０）設定周波数Ｆを、ｄＦに初期化する。
【００５５】
（Ｓ１２）設定位相Ｐｈａｓｅを「０」に初期化し、最大比Ｒａｔｅ（Ｍａｘ）を「０」に初期化する。
【００５６】
（Ｓ１４）正弦波Ｙ＝ｓｉｎ（２πＦ＋Ｐｈａｓｅ）を生成する。
【００５７】
（Ｓ１６）この生成した正弦波Ｙを、前述の判定式で、判定区間のサンプル数（図８では、５サンプル）分計算し、且つその最大値Ｍａｘ１を求める。
【００５８】
（Ｓ１８）同様に、生成した正弦波Ｙの判定区間から次のサンプル点までのサンプル点区間（図８参照）の最大値Ｍａｘ２を求める。
【００５９】
（Ｓ２０）その位相Ｐｈａｓｅでの最大値Ｍａｘ２とＭａｘ１の比Ｒａｔｅ（Ｐｈａｓｅ）を、Ｒａｔｅ（Ｐｈａｓｅ）＝ａｂｓ（Ｍａｘ２／Ｍａｘ１）で計算する。
【００６０】
（Ｓ２２）計算した比Ｒａｔｅ（Ｐｈａｓｅ）が、その周波数での今までの最大比ＲａｔｅＭａｘ（Ｆ）より大きいか判定する。Ｒａｔｅ（Ｐｈａｓｅ）が、最大比ＲａｔｅＭａｘ（Ｆ）より大きい場合には、最大比ＲａｔｅＭａｘ（Ｆ）を、計算したＲａｔｅ（Ｐｈａｓｅ）に更新する。
【００６１】
（Ｓ２４）次に、位相を変化すべく、設定位相Ｐｈａｓｅを、（Ｐｈａｓｅ＋ｄＰｈａｓｅ）に更新する。
【００６２】
（Ｓ２６）更新した設定位相Ｐｈａｓｅが、２π以上かを判定する。設定位相Ｐｈａｓｅが、２π以上でない場合には、ステップＳ１４に戻る。
【００６３】
（Ｓ２８）一方、更新した設定位相Ｐｈａｓｅが、２π以上であれば、その設定周波数Ｆの最大比の計算は、終了したことになる。このため、次の周波数の処理に移るため、設定周波数Ｆを、（Ｆ＋ｄＦ）に更新する。そして、更新した設定周波数Ｆが、Ｆｓ（サンプリング周波数）／２以上かを判定する。更新した設定周波数Ｆが、Ｆｓ（サンプリング周波数）／２以上であれば、設定周波数Ｆは、ナイキスト周波数に達しているため、制御不能であるから、終了する。一方、更新した設定周波数Ｆが、Ｆｓ（サンプリング周波数）／２以上でなければ、ステップＳ１２に戻り、次の周波数の最大比計算を行う。
【００６４】
このように、計算された結果は、図９のように、テーブルに格納される。ある判定式における判定サンプル数での周波数毎の最大振幅比から、その判定式のスライスを求める。
【００６５】
図１０は、判定サンプル数を「３」とした場合の、周波数対最大振幅比ＭａｘＲａｔｅの関係図である。図１１は、判定サンプル数を「５」とした場合の、周波数対最大振幅比ＭａｘＲａｔｅの関係図である。ここでは、判定式が、ｙ［ｎ］と、（２＊ｙ［ｎ］−ｙ［ｎ−１］）の場合の関係を示す。又、図１０、図１１において、横軸の周波数は、サンプリング周波数Ｆｓを「１」とし、各周波数を正規化して示し、且つサンプル点のみを取り上げた関係を示す。
【００６６】
この関係図は、ある１つの判定式では、周波数毎に、最大振幅比が異なり、且つ判定式が異なると、最大振幅比も異なることを示す。
【００６７】
図１２は、判定サンプル数を「３」とした場合の、周波数対最大振幅比ＭａｘＲａｔｅの関係図であり、図１０と異なる点は、図１０が、サンプル点のみの値を取り上げたのに対し、図１２は、サンプル区間内の最大値（図７参照）を用いたものである。図１３は、同様に、サンプル区間内の最大値を用いて、判定サンプル数を「５」とした場合の、周波数対最大振幅比ＭａｘＲａｔｅの関係図である。
【００６８】
図１２及び図１３から、判定式が、ｙ［ｎ］の場合には、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、ナイキスト周波数近傍を除き、最大振幅比の最大が「２」であり、同様に、５サンプル数の場合には、最大振幅比の最大が、「１．５」である。
【００６９】
このことは、ある判定式の判定値が、最大、その２倍、１．５倍ずれることを示す。従って、ある整定範囲の許容幅を「１」とすると、最大、その２倍、１．５倍のスライスを与える必要があることを示す。従って、許容幅をこの最大振幅比で割れば、最適なスライス値が得られる。
【００７０】
同様に、判定式が、（２＊ｙ［ｎ］−ｙ［ｎ−１］）の場合には、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、ナイキスト周波数近傍を除き、最大振幅比の最大が「１」であり、同様に、５サンプル数の場合には、最大振幅比の最大が、「１」である。
【００７１】
図１４及び図１５で説明する。図１４に示すように、磁気ディスクの例で説明すると、トラックセンターに対し、１トラック幅の±０．１５の幅の許容幅を与えたとすると、図１５のテーブル形式に示すように、判定スライス値は、判定式が、ｙ［ｎ］の場合には、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、０．１５／２＝０．０７５（トラック）であり、同様に、５サンプル数の場合には、０．１５／１．５＝０．１０（トラック）である。
【００７２】
同様に、判定式が、（２＊ｙ［ｎ］−ｙ［ｎ−１］）の場合には、判定スライス値は、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）であり、同様に、５サンプル数の場合には、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）である。
【００７３】
このように計算した３サンプル数、スライス値（絶対値）を、前述の判定式に応じて、図４の整定判定ブロック２４に設定する。例えば、整定判定ブロック２４の判定式が、ｙ［ｎ］を用いる場合には、判定サンプル数を、３サンプル数と設定すると、スライス値は、０．１５／２＝０．０７５（トラック）を設定し、同様に、５サンプル数と設定すると、スライス値は、０．１５／１．５＝０．１０（トラック）を設定する。
【００７４】
同様に、整定判定ブロック２４の判定式が、（２＊ｙ［ｎ］−ｙ［ｎ−１］）を用いる場合には、判定スライス値は、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）を設定し、同様に、５サンプル数の場合には、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）を設定する。
【００７５】
このように、正弦波を与え，それを位置誤差とし、指定サンプル経過後の次のサンプルの間の位置誤差の最大値を求め、そのサンプル間の位置誤差の最大値と，判定期間の整定判定式の最大値の比を求める。この比の値を、正弦波の位相を変化させながら、周波数ごとに比の最大値を求める。そして、各周波数の比の最大値の最大値から、指定サンプル数のスライス値を、許容幅を用いて決定し、整定判定ブロック２４に設定する。
【００７６】
このため、整定判定式に応じた最適なサンプル数、スライス値を設定でき、目標位置への振動周波数によらず、高速で正確な整定判定が可能となる。
【００７７】
（他の位置決め装置）
図１６は、本発明の第２の実施の形態のＭＣＵ１４が実行するサーボ制御系の演算ブロック図である。図１７は、そのテーブル２６の説明図である。この例では、ディスクのリードとライトで、許容幅を変えた場合の整定判定条件の設定を示す。即ち、ライト時は、正確なライト位置を必要とするため、リード時は、ライト時に比し、許容幅が広い例である。
【００７８】
図１６に示すように、サーボ制御系では、目標位置ｒと現在位置ｙとの位置誤差ｅを演算ブロック２０で演算し、制御ブロック（Ｃｎ）２１で制御演算し、制御量Ｕｎを計算し、プラント２２であるＶＣＭ１、３を駆動する。プラントの位置は、磁気ヘッド３からのサーボ信号を、復調し、現在位置ｙを計算し、演算ブロック２０にフィードバックする。
【００７９】
又、整定判定ブロック２４は、位置誤差ｅから整定判定式、整定判定条件（スライス値、サンプル数）により整定判定する。整定判定式としては、位置誤差ｅ（＝Ｙ［ｎ］）そのものを用いるものと、（２・Ｙ［ｎ｝−Ｙ［ｎ−１］）を用いるものがある。テーブル２６は、ライト／リードに応じた、対応するスライス値を格納し、整定判定ブロック２４にセットする。
【００８０】
図１７に示すように、ライトの許容幅を「±０．１５」、リードの許容幅を、「±０．３０」とすると、図１２及び図１３を参照して、判定式が、ｙ［ｎ］の場合には、判定サンプル数が３サンプル数の場合は、ライト時の判定スライス値は、０．１５／２＝０．０７５（トラック）であり、リード時の判定スライス値は、０．１５０であり、同様に、５サンプル数の場合には、ライト時の判定スライス値は、０．１５／１．５＝０．１０（トラック）であり、リード時の判定スライス値は、０．２０である。
【００８１】
同様に、判定式が、（２＊ｙ［ｎ］−ｙ［ｎ−１］）の場合には、判定サンプル数が、３サンプル数の場合は、ライト時の判定スライス値は、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）であり、リード時の判定スライス値は、０．３０である。同様に、５サンプル数の場合には、ライト時の判定スライス値は、０．１５／１．０＝０．１５（トラック）であり、リード時の判定スライス値は、０．３０である。
【００８２】
このように、リード／ライトで、最適なスライス値とサンプル数を設定でき、目標位置への振動周波数によらず、高速で正確な整定判定が、リード／ライトで可能となる。
【００８３】
（他の実施の形態）
前述の実施の形態では、位置決め制御装置を、磁気ディスク装置のヘッド位置決め装置の例で説明したが、光ディスク装置等の他のディスク装置にも適用でき、且つディスク装置以外の対象物の位置決め制御装置にも適用できる。更に、許容幅は、他の値を採用でき、且つサンプル数も他の数を採用できる。
【００８４】
以上、本発明を、実施の形態で説明したが、本発明は、その趣旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これを本発明の範囲から排除するものではない。
【００８５】
（付記１）対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御装置の目標位置への整定を判定する整定判定方法において、前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算するステップと、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定する判定値判定ステップと、前記判定値が前記スライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する期間判定ステップとを有することを特徴とする位置決め制御装置の整定判定方法。
【００８６】
（付記２）前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱としての正弦波を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定するステップからなることを特徴とする付記１の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００８７】
（付記３）前記判定値判定ステップは、前記判定値が、正弦波を位置誤差として、前記正弦波の位相と周波数を変化しながら、前記整定判定期間内の前記位置誤差の前記判定値の最大値と、前記判定期間経過後の次のサンプルの間の前記位置誤差の最大値との比から求めた前記複数の周波数での前記比の最大値の最大値と、前記位置決め精度の許容幅とから決定したスライス値未満に、あるかを判定するステップからなることを特徴とする付記１の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００８８】
（付記４）前記期間判定ステップは、前記判定値が前記スライス値未満である前記判定期間で定まるサンプル数連続したことを判定して、整定判定するステップからなることを特徴とする付記３の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００８９】
（付記５）前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の複数の判定式の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各判定式のスライス値から選択した一のスライス値未満であるかを判定するステップからなり、前記期間判定ステップは、前記判定値が前記スライス値未満である連続サンプル数が、前記複数の判定式で、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各前記複数の判定式の前記サンプル数から選択した一の前記サンプル数連続するかを判定するステップからなることを特徴とする付記１の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００９０】
（付記６）前記期間判定ステップは、ディスクの目標位置にヘッドの位置が整定したかを判定するステップからなることを特徴とする付記１の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００９１】
（付記７）前記判定値判定ステップは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、前記ヘッドの所定のライト位置決め精度以内に収まるように設定したライトスライス値未満又は前記ヘッドの所定のリード位置決め精度以内に収まるように設定したリードスライス値未満であることを判定するステップからなることを特徴とする付記６の位置決め制御装置の整定判定方法。
【００９２】
（付記８）対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御ブロックと、前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算し、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する整定判定ブロックとを有することを特徴とする位置決め制御装置。
【００９３】
（付記９）前記整定判定ブロックは、前記判定値が、周期性外乱としての正弦波を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定することを特徴とする付記８の位置決め制御装置。
【００９４】
（付記１０）前記整定判定ブロックは、前記判定値が、正弦波を位置誤差として、前記正弦波の位相と周波数を変化しながら、前記整定判定期間内の前記位置誤差の前記判定値の最大値と、前記判定期間経過後の次のサンプルの間の前記位置誤差の最大値との比から求めた前記複数の周波数での前記比の最大値の最大値と、前記位置決め精度の許容幅とから決定したスライス値未満に、あるかを判定することを特徴とする付記８の位置決め制御装置。
【００９５】
（付記１１）前記整定判定ブロックは、前記判定値が前記スライス値未満である前記判定期間で定まるサンプル数連続したことを判定して、整定判定することを特徴とする付記１０の位置決め制御装置。
【００９６】
（付記１２）前記整定判定ブロックは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の複数の判定式の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各判定式のスライス値から選択した一のスライス値未満である連続サンプル数が、前記複数の判定式で、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各前記複数の判定式の前記サンプル数から選択した一の前記サンプル数連続するかを判定することを特徴とする付記８の位置決め制御装置。
【００９７】
（付記１３）前記位置決め制御ブロックは、前記対象物としてのヘッドをディスクの目標位置に位置決めすることを特徴とする付記８の位置決め制御装置。
【００９８】
（付記１４）前記整定判定ブロックは、前記ヘッドが、前記目標位置の前記位置決め精度範囲内に整定したかを判定することを特徴とする付記１３の位置決め制御装置。
【００９９】
（付記１５）前記整定判定ブロックは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、前記ヘッドの所定のライト位置決め精度以内に収まるように設定したライトスライス値未満又は前記ヘッドの所定のリード位置決め精度以内に収まるように設定したリードスライス値未満であることを判定することを特徴とする付記８の位置決め制御装置。
【０１００】
（付記１６）前記整定判定ブロックは、前記ヘッドによる前記ディスクのリード動作であるかライト動作であるかに応じて、前記ライトスライス値又はリードスライス値を選択することを特徴とする付記１５の位置決め制御装置。
【０１０１】
（付記１７）前記整定判定ブロックは、前記ヘッドのシーク制御時の前記ヘッドが前記目標位置に整定したかを判定することを特徴とする付記１３の位置決め制御装置。
【０１０２】
（付記１８）前記整定判定ブロックは、前記ヘッドが前記目標位置に追従しているかを判定することを特徴とする付記１３の位置決め制御装置。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
整定判定の判定値と連続数とを、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値及びサンプル数で判定しているので、整定判定式に応じて、高速且つ正確に整定判定でき、位置決め精度の向上と高速判定の両立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施の形態の位置決め制御装置の構成図である。
【図２】図１の磁気記録媒体の構成図である。
【図３】図２のサーボ領域の説明図である。
【図４】図１の位置決め制御系の構成図である。
【図５】図１及び図４のヘッド移動制御の遷移図である。
【図６】本発明の一実施の形態の整定判定の周波数毎の最大値比計算処理フロー図である。
【図７】図６の周波数毎の最大値比計算処理のブロック図である。
【図８】図６及び図７の周波数毎の最大値比計算処理の説明図である。
【図９】図６乃至図８の周波数毎の最大値比のテーブルの説明図である。
【図１０】図６の周波数毎の最大値比計算により得られた３サンプル判定期間の関係図である。
【図１１】図６の周波数毎の最大値比計算により得られた５サンプル判定期間の説明図である。
【図１２】図１０のサンプル期間最大値を含んだ周波数対最大値比の関係図である。
【図１３】図１１のサンプル期間最大値を含んだ周波数対最大値比の関係図である。
【図１４】スライス値計算のための位置決め精度の説明図である。
【図１５】図１４の位置決め精度を用いたスライス値の説明図である。
【図１６】本発明の他の位置決め制御装置のブロック図である。
【図１７】図１６のスライス値テーブルの説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ アクチュエータ
３ 分離型ヘッド
４ ディスク
５ スピンドルモータ
１４ ＭＣＵ（制御ユニット）
２０ 演算ブロック
２２ コントローラ
２４ 整定判定ブロック
３０ 正弦波発生ブロック
３２ 整定判定式ブロック
３６ 判定期間最大値取得ブロック
４０ サンプル点間最大値取得ブロック
４２ 比計算ブロック
４４ 最大値比取得ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御装置の目標位置への整定を判定する整定判定方法において、
前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算するステップと、
前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定する判定値判定ステップと、
前記判定値が前記スライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する期間判定ステップとを有する
ことを特徴とする位置決め制御装置の整定判定方法。
【請求項２】
前記判定値判定ステップは、
前記判定値が、正弦波を位置誤差として、前記正弦波の位相と周波数を変化しながら、前記整定判定期間内の前記位置誤差の前記判定値の最大値と、前記判定期間経過後の次のサンプルの間の前記位置誤差の最大値との比から求めた前記複数の周波数での前記比の最大値の最大値と、前記位置決め精度の許容幅とから決定したスライス値未満に、あるかを判定するステップからなる
ことを特徴とする請求項１の位置決め制御装置の整定判定方法。
【請求項３】
対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御ブロックと、
前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算し、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する整定判定ブロックとを有する
ことを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項４】
前記整定判定ブロックは、
前記判定値が、周期性外乱としての正弦波を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定する
ことを特徴とする請求項３の位置決め制御装置。
【請求項５】
前記整定判定ブロックは、
前記判定値が、周期性外乱を印加した時の複数の判定式の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各判定式のスライス値から選択した一のスライス値未満である連続サンプル数が、前記複数の判定式で、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各前記複数の判定式の前記サンプル数から選択した一の前記サンプル数連続するかを判定する
ことを特徴とする請求項３の位置決め制御装置。
【請求項６】
前記位置決め制御ブロックは、前記対象物としてのヘッドをディスクの目標位置に位置決めする
ことを特徴とする請求項３の位置決め制御装置。
【請求項７】
前記整定判定ブロックは、前記ヘッドが、前記目標位置の前記位置決め精度範囲内に整定したかを判定する
ことを特徴とする請求項６の位置決め制御装置。
【請求項８】
前記整定判定ブロックは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、前記ヘッドの所定のライト位置決め精度以内に収まるように設定したライトスライス値未満又は前記ヘッドの所定のリード位置決め精度以内に収まるように設定したリードスライス値未満であることを判定する
ことを特徴とする請求項３の位置決め制御装置。
【請求項９】
前記整定判定ブロックは、前記ヘッドによる前記ディスクのリード動作であるかライト動作であるかに応じて、前記ライトスライス値又はリードスライス値を選択する
ことを特徴とする請求項８の位置決め制御装置。
【請求項１０】
前記整定判定ブロックは、前記ヘッドのシーク制御時の前記ヘッドが前記目標位置に整定したかを判定する
ことを特徴とする請求項７の位置決め制御装置。
【請求項１】
対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御装置の目標位置への整定を判定する整定判定方法において、
前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算するステップと、
前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定する判定値判定ステップと、
前記判定値が前記スライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する期間判定ステップとを有する
ことを特徴とする位置決め制御装置の整定判定方法。
【請求項２】
前記判定値判定ステップは、
前記判定値が、正弦波を位置誤差として、前記正弦波の位相と周波数を変化しながら、前記整定判定期間内の前記位置誤差の前記判定値の最大値と、前記判定期間経過後の次のサンプルの間の前記位置誤差の最大値との比から求めた前記複数の周波数での前記比の最大値の最大値と、前記位置決め精度の許容幅とから決定したスライス値未満に、あるかを判定するステップからなる
ことを特徴とする請求項１の位置決め制御装置の整定判定方法。
【請求項３】
対象物を、目標位置と現在位置との位置誤差に従い、位置制御する位置決め制御ブロックと、
前記位置誤差を所定の判定式で判定値を計算し、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満である連続サンプル数が、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定した前記サンプル数連続するかを判定する整定判定ブロックとを有する
ことを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項４】
前記整定判定ブロックは、
前記判定値が、周期性外乱としての正弦波を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように設定したスライス値未満であるかを判定する
ことを特徴とする請求項３の位置決め制御装置。
【請求項５】
前記整定判定ブロックは、
前記判定値が、周期性外乱を印加した時の複数の判定式の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各判定式のスライス値から選択した一のスライス値未満である連続サンプル数が、前記複数の判定式で、前記最大値振幅値の比の最大値が、所定の位置決め精度以内に収まるように決定した各前記複数の判定式の前記サンプル数から選択した一の前記サンプル数連続するかを判定する
ことを特徴とする請求項３の位置決め制御装置。
【請求項６】
前記位置決め制御ブロックは、前記対象物としてのヘッドをディスクの目標位置に位置決めする
ことを特徴とする請求項３の位置決め制御装置。
【請求項７】
前記整定判定ブロックは、前記ヘッドが、前記目標位置の前記位置決め精度範囲内に整定したかを判定する
ことを特徴とする請求項６の位置決め制御装置。
【請求項８】
前記整定判定ブロックは、前記判定値が、周期性外乱を印加した時の前記判定値の最大振幅値から、前記周期性外乱の周波数毎に求めた前記最大値振幅値の比の最大値が、前記ヘッドの所定のライト位置決め精度以内に収まるように設定したライトスライス値未満又は前記ヘッドの所定のリード位置決め精度以内に収まるように設定したリードスライス値未満であることを判定する
ことを特徴とする請求項３の位置決め制御装置。
【請求項９】
前記整定判定ブロックは、前記ヘッドによる前記ディスクのリード動作であるかライト動作であるかに応じて、前記ライトスライス値又はリードスライス値を選択する
ことを特徴とする請求項８の位置決め制御装置。
【請求項１０】
前記整定判定ブロックは、前記ヘッドのシーク制御時の前記ヘッドが前記目標位置に整定したかを判定する
ことを特徴とする請求項７の位置決め制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−２７２９３３（Ｐ２００７−２７２９３３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９３３９８（Ｐ２００６−９３３９８）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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