磁気ディスク装置及び磁気ヘッドの制御方法
【課題】磁気ヘッドの下にデータセクタが来たときに速やかにデータを書き込むことができる磁気ディスク装置及び磁気ヘッドの制御方法を提供する。
【解決手段】磁気ディスクに情報を磁気的に記録再生する磁気ヘッドを移動させる駆動部と、前記磁気ヘッドの目標位置と検出位置との差に基づいて前記駆動部をフィードバック制御する位置誤差フィードバック制御系と、前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、目標速度曲線を可変とし、前記駆動部の制御数式モデルを用いて前記駆動部の速度が前記目標速度曲線に追従するように前記駆動部を制御する速度制御系と、を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置が提供される。
【解決手段】磁気ディスクに情報を磁気的に記録再生する磁気ヘッドを移動させる駆動部と、前記磁気ヘッドの目標位置と検出位置との差に基づいて前記駆動部をフィードバック制御する位置誤差フィードバック制御系と、前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、目標速度曲線を可変とし、前記駆動部の制御数式モデルを用いて前記駆動部の速度が前記目標速度曲線に追従するように前記駆動部を制御する速度制御系と、を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置及び磁気ヘッドの制御方法に関し、具体的には、回転する磁気ディスク上で、磁気ヘッドを移動させる磁気ディスク装置及び磁気ヘッドの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置の磁気ヘッド位置決め制御系においては、マイクロコンピュータを用いたディジタル制御系が構成されることが一般的である。すなわち、離散的に得られたヘッドの位置情報からマイクロプロセッサ内部で制御指令を計算し、Ｄ／Ａ（ディジタル・アナログ変換器）を通してアクチュエータの駆動ドライブに制御指令を与えている。一般的に、アクチュエータは高周波帯域に機械共振を有するので、磁気ヘッドを高速・低振動・低騒音で目標位置に移動させるには、機械共振を励起しないフィードフォワード制御入力を生成することが非常に重要である。
【０００３】
磁気ヘッドを短い距離だけ高速で移動させる方法として、機械共振を励起しないようなアクチュエータへのフィードフォワード制御入力と、フィードバック制御系への目標位置指令と、を最適化手法を用いて予め計算しておき、テーブルとして持っていることも考えられる。しかしながら、あらゆるシーク距離に対して、このような方法を取ることはマイクロプロセッサのメモリ容量から不可能である。そのため、長距離シークの場合、オンラインでアクチュエータへのフィードフォワード制御入力と目標位置指令とを生成しなければならない。
【０００４】
このための方法として、制御系内部にアクチュエータモデルを設け、モデル速度を目標速度曲線に追従させることにより、モデルへの制御指令とモデル位置とをアクチュエータへのフィードフォワード制御入力と目標位置指令としてフィードバック制御系にそれぞれ与える方法が考えられる。しかし、オンラインでデータを生成するために最適化手法を用いることが困難であり、機械共振を励起させないような高速なシークを実現することは難しい。
【０００５】
ところで、磁気ディスク装置の場合、データの読み書きは、所望とするデータセクタがヘッド下に到達して初めてできる。つまり、シーク開始時に所望とするデータセクタが離れている場合は、アクチュエータの機械共振を励起しやすいような高速スピードでヘッドを移動させても、目標トラックに到達してから書き込むデータセクタがヘッド下に来るのを待たなければいけなくなり、無駄である。これに対して、シーク開始時の書き込むデータセクタの位置によって、ヘッドの目標速度の最大値を変える方法が開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−４０３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている方法は、消費電力の低減には有効であるが、目標速度の減速が同じであるので減速時の電流変化を少なくすることができない。そのため、セトリング時の機械共振励起が生ずる点で、改善の余地がある。すなわち、アームを急減速させた場合、アクチュエータの機械共振による振動が起きやすい。そのため、磁気ヘッドが目標トラックに到達してからデータセクタがヘッド下に来た時に、磁気ヘッドの振動のためデータを書き込めないことがある。
【０００７】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、磁気ヘッドの下にデータセクタが来たときに速やかにデータを書き込むことができる磁気ディスク装置及び磁気ヘッドの制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、磁気ディスクに情報を磁気的に記録再生する磁気ヘッドを移動させる駆動部と、前記磁気ヘッドの目標位置と検出位置との差に基づいて前記駆動部をフィードバック制御する位置誤差フィードバック制御系と、前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、目標速度曲線を可変とし、前記駆動部の制御数式モデルを用いて前記駆動部の速度が前記目標速度曲線に追従するように前記駆動部を制御する速度制御系と、を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の他の一態様によれば、磁気ディスクに情報を磁気的に記録再生する磁気ヘッドを移動させる磁気ヘッドの制御方法であって、前記磁気ヘッドの目標位置と検出位置との差に基づいて前記駆動部をフィードバック制御しつつ、前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、目標速度曲線を可変とし、前記駆動部の制御数式モデルを用いて前記駆動部の速度が前記目標速度曲線に追従するように前記駆動部を制御することを特徴とする磁気ヘッドの制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、磁気ヘッドの下にデータセクタが来たときに速やかにデータを書き込むことができる磁気ディスク装置及び磁気ヘッドの制御方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる磁気ディスク装置の要部を表す概念図である。 本実施形態の磁気ディスク装置は、マイクロプロセッサー（ＭＰＵ）１８を主構成要素とするヘッド位置決め制御機構を備える。磁気ヘッド１１はアーム１２に支持されており、アーム１２はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１３の駆動力により磁気ヘッド１１をディスク１４の半径方向に移動させる。ＶＣＭ１３は、マグネット１５と駆動コイル１６とを有し、パワーアンプ１７から供給される電流により駆動される。ＭＰＵ１８は制御指令を演算し、この制御指令がＤ／Ａコンバータ１９によりアナログ信号に変換され、パワーアンプ１７に与えられる。パワーアンプ１７は、ＭＰＵ１８からの制御指令を駆動電流に変換してＶＣＭ１３に供給する。
【００１２】
ディスク１４は１枚または複数枚設けられており、スピンドルモータにより高速回転する。ディスク１４上には同心円状に複数のトラックが形成されており、一定間隔でサーボエリア２０が設けられている。サーボエリア２０にはトラックの位置情報が予め埋め込まれており、磁気ヘッド１１がサーボエリア２０を横切ることにより磁気ヘッド１１からの信号をヘッドアンプ２１で取り込み、このリード信号を増幅してサーボデータ処理回路２２に信号を供給する。サーボデータ処理回路２２は、増幅されたリード信号からサーボ情報を生成し、一定時間間隔でＭＰＵ１８に出力する。ＭＰＵはＩ／Ｏ２３から取り込んだサーボ情報から磁気ヘッド１１の位置を算出し、得られたヘッド位置からＶＣＭ１３に流すべき制御指令を一定時間間隔で計算する。
【００１３】
図２は、本実施形態の磁気ディスク装置のシーク制御系を表す模式図である。
図３は、このシーク制御系において実行される処理を表す概念図である。
図４は、比較例の磁気ディスク装置のシーク制御系において実行される処理を表す概念図である。
図５は、磁気ヘッドとディスクとの関係を例示した模式図である。
【００１４】
図２に表したシーク制御系は、位置誤差フィードバック制御系（Ｃ２（ｚ））１００と、モデル側制御系２００と、を備えている。モデル側制御系２００においては、アクチュエータの仮想的な数式モデルに対する速度制御系が構築されており、モデル速度を目標速度に追従させることにより、位置誤差フィードバック制御系１００へ与える目標位置指令と、フィードフォワード制御入力と、を生成する。モデル側制御系２００から出力されたフィードフォワード制御入力は、目標トラックの位置（Target Positon）の情報とともに、速度フィードバックコントローラ３００に入力され、リミッタ４００を介して、ボイスコイルモータ１３へのフィードフォワード制御入力として出力される。
【００１５】
アクチュエータ（ＶＣＭ１８）のシーク性能を向上させるには、滑らかなフィードフォワード制御入力をアクチュエータに与えることが重要である。そのため、モデル側制御系２００においては、フィードバック制御系１００のｎ倍のサンプリング周期で演算が実行されている。
【００１６】
位置誤差フィードバック制御系１００は、シーク時においては「オブザーバモード」と、「２自由度制御モード」と、を実行可能とされている。シーク前半のオブザーバモードでは、フィードバック制御系１００の出力をモデル側制御系２００の入力端に加えて（スイッチｓｗ１を端子２に接続）、モデルの状態（位置と速度）がアクチュエータの動きに近くなるようにしている。そして、シーク後半では、フィードバック制御系１００の出力をアクチュエータ（ＶＣＭ１８）に入れ（スイッチｓｗ１を端子１に接続）、通常の２自由度制御系としている。このようにすれば、シーク時の電流飽和の影響と位置検出ノイズの影響を小さくできる。
【００１７】
このようなシーク制御系において、図４に表した比較例のように、目標トラックの位置（目標トラック番号）のみが与えられ、できるだけ早く目標トラックに移動させるような目標速度曲線と速度制御系を構成することも考えられる。また、特許文献１に開示されているように、書き込むデータセクタの位置から目標速度の最大速度のみを可変にするような構成も考えられる。
【００１８】
しかし、常に同じ目標速度曲線と速度制御系パラメータを用いた場合、すなわち、加速・減速の変化が一定の場合は、アームの機械共振を励振する場合がある。例えば、図５（ａ）に表したように、書き込まれるデータセクタ１４Ａが磁気ヘッド１１から離れた位置にある場合がある。つまり、データセクタ１４Ａが磁気ヘッド１１の下に到達するまでには時間的な余裕がある。このような場合に、磁気ヘッド１１を最大速度でシークすると、図５（ｂ）に表したように、磁気ヘッド１１が目標トラック１４Ｔに到達しても、書き込まれるデータセクタ１４Ａはまだ磁気ヘッド１１の下に到達していないので待ち時間が生ずる。しかし、磁気ヘッドを高速でシークし急減速すると、アーム１２の機械共振を励起しやすくなってしまい、データセクタ１４Ａが磁気ヘッド１１の下に到達した時に磁気ヘッド１１の振動により書き込み禁止になりやすい。
【００１９】
また、目標速度の最大速度のみを可変にする方法は、消費電力を少なくするためには有効であるが、最大速度に達するまでの加速区間と、最大速度から停止するまでの減速区間は同じ目標速度を用いているので、減速の仕方は変わらない。そのため、減速時の電流変化の挙動は同じになり、目標トラックに到達時の機械共振による振動を避ける効果は低い。
【００２０】
一般に、磁気ヘッド１１が目標トラック１４Ｔに到達したら直ぐにデータ書き込みができるわけではない。データが書き込まれるデータセクタ１４Ａが磁気ヘッド１１の下に来て初めて書き込みが可能となる。そのため、磁気ヘッド１１を高速に移動しても、データセクタ１４Ａが磁気ヘッド１１の下に来るまでは待つ必要が出てくる。そして、磁気ヘッド１１を急減速させると、磁気ヘッド１１を目標トラック１４Ｔに停止させる時に磁気ヘッド１１の振動が励起されやすく、データセクタ１４Ａが到達するまでに磁気ヘッド１１の振動が収まらないこともある。そのような場合は、ディスク１４がもう一周回転するまでデータを書き込めなくなってしまう。
【００２１】
これに対して、本実施形態によれば、目標速度曲線と速度フィードバックのゲインをそれぞれ可変とする。つまり、最大速度に加え、減速区間の速度変化の割合も変化させる。そして、図３に表したように、シーク開始時に磁気ヘッド１１がいるトラックとデータセクタ、データを書き込むトラックとデータセクタからシークに許される時間を求め、この時間内に目標トラックに移動するように目標速度曲線のパラメータと、速度フィードバックゲインと、を予め用意されているテーブルから選択する。このようにすれば、不必要に磁化ヘッドを急加速、急減速させずに、データを書き込むトラックが磁気ヘッドの目標位置の下に到達するまでの時間に磁気ヘッドを滑らかにシークさせることができる。
【００２２】
図６は、本実施形態の磁気ディスク装置のシーク制御系を例示するブロック図である。 また、図７は、比較例の磁気ディスク装置のシーク制御系を例示するブロック図である。
【００２３】
これらいずれのシーク制御系においても、モデル側制御系２００には、状態方程式であるＡマトリックス２１０、Ｂマトリックス２２０、Ｃマトリックス２４０と、１サンプル遅れ２３０と、が組み合わされている。
【００２４】
そして、図７に表した比較例の場合、速度フィードバックコントローラ３００に設けられた目標速度曲線決定部３６０と速度フィードバックゲイン決定部３７０には、それぞれ固定値の目標速度曲線Ｖrefと速度フィードバックゲインｋとが格納されている。つまり、速度フィードバックコントローラ３００は、加速・減速の変化が常に一定の目標速度曲線と、一定の速度フィードバックゲインと、に基づいて速度フィードバックを実行する。
【００２５】
これに対して、図６に表した本実施形態のシーク制御系においては、速度フィードバックコントローラ３００に設けられた目標速度曲線決定部３１０と速度フィードバックゲイン決定部３２０には、可変パラメータが格納されている。そして、シーク開始時に磁気ヘッド１１がいるトラックとデータセクタ、データを書き込むトラックとデータセクタからシークに許される時間を求め、この時間内に磁気ヘッド１１が目標トラックにゆるやかに移動するように目標速度曲線のパラメータと、速度フィードバックゲインと、を予め用意されているテーブルから選択する。具体的には、例えば図３にも表したように、目標トラック番号をキャッシュ３５０に出力し、シークに許容される時間ＴSEをキャッシュ３５０から受け取ることができる。
【００２６】
目標速度曲線Ｖref は、例えば、以下の式により与えることができる。
【数１】
ここで、ｘはシークすべき距離である。この場合、目標速度曲線は、パラメータａにより定義される直線部と、パラメータｂ、ｃ、ｄにより定義される曲線部と、の組み合わせにより表される。そして、これら直線と曲線との接点よりも距離ｘが小さい範囲においては直線に従い、接点よりも距離ｘが大きい範囲では曲線に従う。
【００２７】
図８は、目標速度曲線決定部３１０と速度フィードバックゲイン決定部３２０にそれぞれ格納されるパラメータセットのテーブルを例示する概念図である。
すなわち、シーク距離と、シーク許容時間と、の組み合わせに応じて、目標速度曲線のパラメータａ、ｂ、ｃ、ｄと、速度フィードバックゲインｋと、をそれぞれ設定しておくことができる。そして、速度フィードバックコントローラ３００は、シーク開始時に磁気ヘッド１１がいるトラックとデータセクタ、データを書き込むトラックとデータセクタからシークに許される時間（シーク許容時間）、すなわち、データを書き込むデータセクタが磁気ヘッド１１の目標位置の下に到達するまでの時間を求め、この時間内に目標トラックにゆるやかに移動するように、目標速度曲線のパラメータと速度フィードバックゲインとを図８のテーブルから選択する。
【００２８】
後に具体例を挙げて詳述するように、目標速度曲線のパラメータａ、ｂ、ｃ、ｄについては、できるだけ急減速をしないで所定の距離を所定の時間内に磁気ヘッドが移動できるように設定することが望ましい。つまり、図８のテーブルにおいて、シーク許容時間が長くなるほど、目標速度が低くなるように、パラメータａ、ｂ、ｃ、ｄが決定される。例えば、パラメータａは、シーク許容時間が長くなるほど小さくなるように設定することが望ましい。
【００２９】
図９は、目標速度の時間変化を例示するグラフ図である。
本具体例において、目標速度曲線Ｖref１は、高速、急減速で短時間に磁気ヘッド１１を移動させ、目標速度曲線Ｖref２は、低速、ゆるやかな減速でより長い時間で磁気ヘッド１１を移動させる。本実施形態においては、このように、目標速度の減速の割合を変化させる。そして、所定のシーク距離を所定の時間内に磁気ヘッド１１を移動させるに際して、これら目標速度曲線Ｖref１及びＶref２のいずれもが採用可能であれば、ゆるやかな減速のＶref２を採用することが望ましい。こうすることにより、急減速を抑制し、磁気ヘッド１１の振動を抑制できる。
【００３０】
一方、フィードバックゲインｋについては、一般的には目標速度が高い場合は大きく設定し、目標速度が低い場合には小さく設定することが望ましい。目標速度が高い場合には、これに追従させるためにフィードバックゲインをある程度大きくする必要があるが、目標速度が低い場合には、フィードバックゲインも小さくして、急加速や急減速を抑制することが望ましいからである。
【００３１】
以下、本発明のシミュレーションによる実施例について説明する。
図１０は、本実施例における制御対象の周波数特性を表すグラフ図である。すなわち、図１０（ａ）は、シーク制御系の制御指令から磁気ヘッド位置までのゲインを表し、図１０（ｂ）はその位相の周波数特性を表す。
【００３２】
本実施例のシミュレーションに用いる制御対象（ＶＣＭ）には、９．５ｋＨｚ近くに機械共振を持たせている。また、モデル側制御系２００のＶＣＭモデル（図２、図６参照）には２重積分を用いた。なお、サンプリング周期は１０．０８ｋＨｚ、モデル側制御系の計算周期は２０．１６ｋＨｚとした。
【００３３】
まず、第１のケースとして、この制御対象に対して、式（２）により表される目標速度曲線と、式（３）により表される速度フィードバックゲインと、を用いてシークさせた。式（２）及び式（３）は、できるだけ高速で目標トラックに移動させることを主目的として設定したものである。
【数２】
【００３４】
【数３】
次に、第２のケースとして、式（４）により表される目標速度曲線と、式（５）により表される速度フィードバックゲインと、を用いてシークさせた。
【数４】
【００３５】
【数５】
これらの条件は、シーク許容時間が１６ミリ秒あるとして設定したものであり、第１のケースと比較して、より低速に目標トラックに移動させることを目的としたものである。
【００３６】
図１１は、ＶＣＭへの制御指令を表すグラフ図である。すなわち、図１１（ａ）は第１のケース、図１１（ｂ）は第２のケースの制御指令を表し、これらグラフ図の横軸は時間（ミリ秒）で、縦軸はＤ／Ａコンバータ１９（図１参照）に与える制御指令数値である。
【００３７】
図１１（ａ）に表した第１のケースの場合、目標速度曲線のパラメータａ、ｂ、ｃが大きく、また速度フィードバックゲインｋも大きいため、指令値は、上限のプラス３７００からマイナス３０００近くまで急激に低下している。つまり、ＶＣＭは、急加速、急減速されている。これに対して、図１１（ｂ）に表した第２のケースの場合、上限値からの低下は緩やかになり、その最小値もマイナス１７００程度に抑えられている。つまり、より緩やかにＶＣＭが制御されることが分かる。
【００３８】
図１２は、ＶＣＭのセトリング時の応答波形を表すグラフ図である。すなわち、図１２（ａ）は第１のケース、図１２（ｂ）は第２のケースの応答波形を表す。これらグラフ図の横軸は時間（ミリ秒）で、縦軸は現在のトラックから目標トラックまでの残りトラック数である。
【００３９】
図１２に（ａ）に表した第１のケースの場合、速い目標速度曲線と大きい速度フィードバックゲインを用いているので、データセクタが磁気ヘッド１１の下に来た時にはまだ振動しておりデータが書き込めない。このような場合、もう１周の回転待ちになってしまう。このシミュレーション場合は、回転数は５４００ｒｐｍであるので、シーク時間に１１ミリ秒以上を加算した時間がデータ書き込みにかかる。
【００４０】
これに対して、図１２（ｂ）に表した第２のケースの場合には、セトリング時の機械共振による振動が抑制され、書き込むデータセクタが磁気ヘッド１１の下に到達した時に直ぐにデータを書き込むことができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、シーク開始時の書き込むデータセクタの位置と移動距離とによりシーク許容時間を算出し、このシーク許容時間によって目標速度曲線のパラメータと速度フィードバックゲインを変えることによりデータセクタがヘッド下に到達すると直ぐにデータの読み書きができる。
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、上述した各具体例に限定されるものではない。すなわち、図１〜図１２に関して前述した各具体例のふたつまたはそれ以上を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の範囲に包含される。
【００４２】
また、例えば目標速度曲線についても、式（１）に表したように直線と曲線とを組み合わせたものには限定されず、これら直線及び曲線の代わりに、他の数式により表されるふたつまたはそれ以上の直線や曲線の組み合わせ、あるいは単一の曲線により表現したものでもよい。
【００４３】
その他、磁気ヘッド、アーム、ボイスコイルモータ、ディスク、ＭＰＵ、Ｄ／Ａコンバータ、サーボデータ処理回路、位置誤差フィードバック制御系、モデル側制御系、速度フィードバックコントローラ、目標速度曲線決定部、速度フィードバックゲイン決定部などについては、前述した具体例には限定されず、当業者が適宜設計変更したものも、本発明の特徴を有する限り本発明の範囲に包含される。すなわち、本発明は各具体例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが可能であり、これらすべては本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態にかかる磁気ディスク装置の要部を表す概念図である。
【図２】本実施形態の磁気ディスク装置のシーク制御系を表す模式図である。
【図３】シーク制御系において実行される処理を表す概念図である。
【図４】比較例の磁気ディスク装置のシーク制御系において実行される処理を表す概念図である。
【図５】磁気ヘッドとディスクとの関係を例示した模式図である。
【図６】本実施形態の磁気ディスク装置のシーク制御系を例示するブロック図である。
【図７】比較例の磁気ディスク装置のシーク制御系を例示するブロック図である。
【図８】目標速度曲線決定部３１０と速度フィードバックゲイン決定部３２０にそれぞれ格納されるパラメータセットのテーブルを例示する概念図である。
【図９】目標速度の時間変化を例示するグラフ図である。
【図１０】本実施例における制御対象の周波数特性を表すグラフ図である。
【図１１】ＶＣＭへの制御指令を表すグラフ図である。
【図１２】ＶＣＭのセトリング時の応答波形を表すグラフ図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１ 磁気ヘッド、 １２ アーム、 １３ ボイスコイルモータ、 １４ ディスク、 １４Ａ データセクタ、 １４Ｔ 目標トラック、 １５ マグネット、 １６ 駆動コイル、 １７ パワーアンプ、 １８ ＭＰＵ、 １９ Ｄ／Ａコンバータ、 ２０ サーボエリア、 ２１ ヘッドアンプ、 ２２ サーボデータ処理回路、１００ 位置誤差フィードバック制御系、２００ モデル側制御系、２１０ Ａマトリックス、２２０ Ｂマトリックス、２３０ １サンプル遅れ、２４０ Ｃマトリックス、３００ 速度フィードバックコントローラ、３１０ 目標速度曲線決定部、３２０ 速度フィードバックゲイン決定部、３６０ 目標速度曲線決定部、３７０ 速度フィードバックゲイン決定部、４００ リミッタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置及び磁気ヘッドの制御方法に関し、具体的には、回転する磁気ディスク上で、磁気ヘッドを移動させる磁気ディスク装置及び磁気ヘッドの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置の磁気ヘッド位置決め制御系においては、マイクロコンピュータを用いたディジタル制御系が構成されることが一般的である。すなわち、離散的に得られたヘッドの位置情報からマイクロプロセッサ内部で制御指令を計算し、Ｄ／Ａ（ディジタル・アナログ変換器）を通してアクチュエータの駆動ドライブに制御指令を与えている。一般的に、アクチュエータは高周波帯域に機械共振を有するので、磁気ヘッドを高速・低振動・低騒音で目標位置に移動させるには、機械共振を励起しないフィードフォワード制御入力を生成することが非常に重要である。
【０００３】
磁気ヘッドを短い距離だけ高速で移動させる方法として、機械共振を励起しないようなアクチュエータへのフィードフォワード制御入力と、フィードバック制御系への目標位置指令と、を最適化手法を用いて予め計算しておき、テーブルとして持っていることも考えられる。しかしながら、あらゆるシーク距離に対して、このような方法を取ることはマイクロプロセッサのメモリ容量から不可能である。そのため、長距離シークの場合、オンラインでアクチュエータへのフィードフォワード制御入力と目標位置指令とを生成しなければならない。
【０００４】
このための方法として、制御系内部にアクチュエータモデルを設け、モデル速度を目標速度曲線に追従させることにより、モデルへの制御指令とモデル位置とをアクチュエータへのフィードフォワード制御入力と目標位置指令としてフィードバック制御系にそれぞれ与える方法が考えられる。しかし、オンラインでデータを生成するために最適化手法を用いることが困難であり、機械共振を励起させないような高速なシークを実現することは難しい。
【０００５】
ところで、磁気ディスク装置の場合、データの読み書きは、所望とするデータセクタがヘッド下に到達して初めてできる。つまり、シーク開始時に所望とするデータセクタが離れている場合は、アクチュエータの機械共振を励起しやすいような高速スピードでヘッドを移動させても、目標トラックに到達してから書き込むデータセクタがヘッド下に来るのを待たなければいけなくなり、無駄である。これに対して、シーク開始時の書き込むデータセクタの位置によって、ヘッドの目標速度の最大値を変える方法が開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−４０３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている方法は、消費電力の低減には有効であるが、目標速度の減速が同じであるので減速時の電流変化を少なくすることができない。そのため、セトリング時の機械共振励起が生ずる点で、改善の余地がある。すなわち、アームを急減速させた場合、アクチュエータの機械共振による振動が起きやすい。そのため、磁気ヘッドが目標トラックに到達してからデータセクタがヘッド下に来た時に、磁気ヘッドの振動のためデータを書き込めないことがある。
【０００７】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、磁気ヘッドの下にデータセクタが来たときに速やかにデータを書き込むことができる磁気ディスク装置及び磁気ヘッドの制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、磁気ディスクに情報を磁気的に記録再生する磁気ヘッドを移動させる駆動部と、前記磁気ヘッドの目標位置と検出位置との差に基づいて前記駆動部をフィードバック制御する位置誤差フィードバック制御系と、前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、目標速度曲線を可変とし、前記駆動部の制御数式モデルを用いて前記駆動部の速度が前記目標速度曲線に追従するように前記駆動部を制御する速度制御系と、を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の他の一態様によれば、磁気ディスクに情報を磁気的に記録再生する磁気ヘッドを移動させる磁気ヘッドの制御方法であって、前記磁気ヘッドの目標位置と検出位置との差に基づいて前記駆動部をフィードバック制御しつつ、前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、目標速度曲線を可変とし、前記駆動部の制御数式モデルを用いて前記駆動部の速度が前記目標速度曲線に追従するように前記駆動部を制御することを特徴とする磁気ヘッドの制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、磁気ヘッドの下にデータセクタが来たときに速やかにデータを書き込むことができる磁気ディスク装置及び磁気ヘッドの制御方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる磁気ディスク装置の要部を表す概念図である。 本実施形態の磁気ディスク装置は、マイクロプロセッサー（ＭＰＵ）１８を主構成要素とするヘッド位置決め制御機構を備える。磁気ヘッド１１はアーム１２に支持されており、アーム１２はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１３の駆動力により磁気ヘッド１１をディスク１４の半径方向に移動させる。ＶＣＭ１３は、マグネット１５と駆動コイル１６とを有し、パワーアンプ１７から供給される電流により駆動される。ＭＰＵ１８は制御指令を演算し、この制御指令がＤ／Ａコンバータ１９によりアナログ信号に変換され、パワーアンプ１７に与えられる。パワーアンプ１７は、ＭＰＵ１８からの制御指令を駆動電流に変換してＶＣＭ１３に供給する。
【００１２】
ディスク１４は１枚または複数枚設けられており、スピンドルモータにより高速回転する。ディスク１４上には同心円状に複数のトラックが形成されており、一定間隔でサーボエリア２０が設けられている。サーボエリア２０にはトラックの位置情報が予め埋め込まれており、磁気ヘッド１１がサーボエリア２０を横切ることにより磁気ヘッド１１からの信号をヘッドアンプ２１で取り込み、このリード信号を増幅してサーボデータ処理回路２２に信号を供給する。サーボデータ処理回路２２は、増幅されたリード信号からサーボ情報を生成し、一定時間間隔でＭＰＵ１８に出力する。ＭＰＵはＩ／Ｏ２３から取り込んだサーボ情報から磁気ヘッド１１の位置を算出し、得られたヘッド位置からＶＣＭ１３に流すべき制御指令を一定時間間隔で計算する。
【００１３】
図２は、本実施形態の磁気ディスク装置のシーク制御系を表す模式図である。
図３は、このシーク制御系において実行される処理を表す概念図である。
図４は、比較例の磁気ディスク装置のシーク制御系において実行される処理を表す概念図である。
図５は、磁気ヘッドとディスクとの関係を例示した模式図である。
【００１４】
図２に表したシーク制御系は、位置誤差フィードバック制御系（Ｃ２（ｚ））１００と、モデル側制御系２００と、を備えている。モデル側制御系２００においては、アクチュエータの仮想的な数式モデルに対する速度制御系が構築されており、モデル速度を目標速度に追従させることにより、位置誤差フィードバック制御系１００へ与える目標位置指令と、フィードフォワード制御入力と、を生成する。モデル側制御系２００から出力されたフィードフォワード制御入力は、目標トラックの位置（Target Positon）の情報とともに、速度フィードバックコントローラ３００に入力され、リミッタ４００を介して、ボイスコイルモータ１３へのフィードフォワード制御入力として出力される。
【００１５】
アクチュエータ（ＶＣＭ１８）のシーク性能を向上させるには、滑らかなフィードフォワード制御入力をアクチュエータに与えることが重要である。そのため、モデル側制御系２００においては、フィードバック制御系１００のｎ倍のサンプリング周期で演算が実行されている。
【００１６】
位置誤差フィードバック制御系１００は、シーク時においては「オブザーバモード」と、「２自由度制御モード」と、を実行可能とされている。シーク前半のオブザーバモードでは、フィードバック制御系１００の出力をモデル側制御系２００の入力端に加えて（スイッチｓｗ１を端子２に接続）、モデルの状態（位置と速度）がアクチュエータの動きに近くなるようにしている。そして、シーク後半では、フィードバック制御系１００の出力をアクチュエータ（ＶＣＭ１８）に入れ（スイッチｓｗ１を端子１に接続）、通常の２自由度制御系としている。このようにすれば、シーク時の電流飽和の影響と位置検出ノイズの影響を小さくできる。
【００１７】
このようなシーク制御系において、図４に表した比較例のように、目標トラックの位置（目標トラック番号）のみが与えられ、できるだけ早く目標トラックに移動させるような目標速度曲線と速度制御系を構成することも考えられる。また、特許文献１に開示されているように、書き込むデータセクタの位置から目標速度の最大速度のみを可変にするような構成も考えられる。
【００１８】
しかし、常に同じ目標速度曲線と速度制御系パラメータを用いた場合、すなわち、加速・減速の変化が一定の場合は、アームの機械共振を励振する場合がある。例えば、図５（ａ）に表したように、書き込まれるデータセクタ１４Ａが磁気ヘッド１１から離れた位置にある場合がある。つまり、データセクタ１４Ａが磁気ヘッド１１の下に到達するまでには時間的な余裕がある。このような場合に、磁気ヘッド１１を最大速度でシークすると、図５（ｂ）に表したように、磁気ヘッド１１が目標トラック１４Ｔに到達しても、書き込まれるデータセクタ１４Ａはまだ磁気ヘッド１１の下に到達していないので待ち時間が生ずる。しかし、磁気ヘッドを高速でシークし急減速すると、アーム１２の機械共振を励起しやすくなってしまい、データセクタ１４Ａが磁気ヘッド１１の下に到達した時に磁気ヘッド１１の振動により書き込み禁止になりやすい。
【００１９】
また、目標速度の最大速度のみを可変にする方法は、消費電力を少なくするためには有効であるが、最大速度に達するまでの加速区間と、最大速度から停止するまでの減速区間は同じ目標速度を用いているので、減速の仕方は変わらない。そのため、減速時の電流変化の挙動は同じになり、目標トラックに到達時の機械共振による振動を避ける効果は低い。
【００２０】
一般に、磁気ヘッド１１が目標トラック１４Ｔに到達したら直ぐにデータ書き込みができるわけではない。データが書き込まれるデータセクタ１４Ａが磁気ヘッド１１の下に来て初めて書き込みが可能となる。そのため、磁気ヘッド１１を高速に移動しても、データセクタ１４Ａが磁気ヘッド１１の下に来るまでは待つ必要が出てくる。そして、磁気ヘッド１１を急減速させると、磁気ヘッド１１を目標トラック１４Ｔに停止させる時に磁気ヘッド１１の振動が励起されやすく、データセクタ１４Ａが到達するまでに磁気ヘッド１１の振動が収まらないこともある。そのような場合は、ディスク１４がもう一周回転するまでデータを書き込めなくなってしまう。
【００２１】
これに対して、本実施形態によれば、目標速度曲線と速度フィードバックのゲインをそれぞれ可変とする。つまり、最大速度に加え、減速区間の速度変化の割合も変化させる。そして、図３に表したように、シーク開始時に磁気ヘッド１１がいるトラックとデータセクタ、データを書き込むトラックとデータセクタからシークに許される時間を求め、この時間内に目標トラックに移動するように目標速度曲線のパラメータと、速度フィードバックゲインと、を予め用意されているテーブルから選択する。このようにすれば、不必要に磁化ヘッドを急加速、急減速させずに、データを書き込むトラックが磁気ヘッドの目標位置の下に到達するまでの時間に磁気ヘッドを滑らかにシークさせることができる。
【００２２】
図６は、本実施形態の磁気ディスク装置のシーク制御系を例示するブロック図である。 また、図７は、比較例の磁気ディスク装置のシーク制御系を例示するブロック図である。
【００２３】
これらいずれのシーク制御系においても、モデル側制御系２００には、状態方程式であるＡマトリックス２１０、Ｂマトリックス２２０、Ｃマトリックス２４０と、１サンプル遅れ２３０と、が組み合わされている。
【００２４】
そして、図７に表した比較例の場合、速度フィードバックコントローラ３００に設けられた目標速度曲線決定部３６０と速度フィードバックゲイン決定部３７０には、それぞれ固定値の目標速度曲線Ｖrefと速度フィードバックゲインｋとが格納されている。つまり、速度フィードバックコントローラ３００は、加速・減速の変化が常に一定の目標速度曲線と、一定の速度フィードバックゲインと、に基づいて速度フィードバックを実行する。
【００２５】
これに対して、図６に表した本実施形態のシーク制御系においては、速度フィードバックコントローラ３００に設けられた目標速度曲線決定部３１０と速度フィードバックゲイン決定部３２０には、可変パラメータが格納されている。そして、シーク開始時に磁気ヘッド１１がいるトラックとデータセクタ、データを書き込むトラックとデータセクタからシークに許される時間を求め、この時間内に磁気ヘッド１１が目標トラックにゆるやかに移動するように目標速度曲線のパラメータと、速度フィードバックゲインと、を予め用意されているテーブルから選択する。具体的には、例えば図３にも表したように、目標トラック番号をキャッシュ３５０に出力し、シークに許容される時間ＴSEをキャッシュ３５０から受け取ることができる。
【００２６】
目標速度曲線Ｖref は、例えば、以下の式により与えることができる。
【数１】
ここで、ｘはシークすべき距離である。この場合、目標速度曲線は、パラメータａにより定義される直線部と、パラメータｂ、ｃ、ｄにより定義される曲線部と、の組み合わせにより表される。そして、これら直線と曲線との接点よりも距離ｘが小さい範囲においては直線に従い、接点よりも距離ｘが大きい範囲では曲線に従う。
【００２７】
図８は、目標速度曲線決定部３１０と速度フィードバックゲイン決定部３２０にそれぞれ格納されるパラメータセットのテーブルを例示する概念図である。
すなわち、シーク距離と、シーク許容時間と、の組み合わせに応じて、目標速度曲線のパラメータａ、ｂ、ｃ、ｄと、速度フィードバックゲインｋと、をそれぞれ設定しておくことができる。そして、速度フィードバックコントローラ３００は、シーク開始時に磁気ヘッド１１がいるトラックとデータセクタ、データを書き込むトラックとデータセクタからシークに許される時間（シーク許容時間）、すなわち、データを書き込むデータセクタが磁気ヘッド１１の目標位置の下に到達するまでの時間を求め、この時間内に目標トラックにゆるやかに移動するように、目標速度曲線のパラメータと速度フィードバックゲインとを図８のテーブルから選択する。
【００２８】
後に具体例を挙げて詳述するように、目標速度曲線のパラメータａ、ｂ、ｃ、ｄについては、できるだけ急減速をしないで所定の距離を所定の時間内に磁気ヘッドが移動できるように設定することが望ましい。つまり、図８のテーブルにおいて、シーク許容時間が長くなるほど、目標速度が低くなるように、パラメータａ、ｂ、ｃ、ｄが決定される。例えば、パラメータａは、シーク許容時間が長くなるほど小さくなるように設定することが望ましい。
【００２９】
図９は、目標速度の時間変化を例示するグラフ図である。
本具体例において、目標速度曲線Ｖref１は、高速、急減速で短時間に磁気ヘッド１１を移動させ、目標速度曲線Ｖref２は、低速、ゆるやかな減速でより長い時間で磁気ヘッド１１を移動させる。本実施形態においては、このように、目標速度の減速の割合を変化させる。そして、所定のシーク距離を所定の時間内に磁気ヘッド１１を移動させるに際して、これら目標速度曲線Ｖref１及びＶref２のいずれもが採用可能であれば、ゆるやかな減速のＶref２を採用することが望ましい。こうすることにより、急減速を抑制し、磁気ヘッド１１の振動を抑制できる。
【００３０】
一方、フィードバックゲインｋについては、一般的には目標速度が高い場合は大きく設定し、目標速度が低い場合には小さく設定することが望ましい。目標速度が高い場合には、これに追従させるためにフィードバックゲインをある程度大きくする必要があるが、目標速度が低い場合には、フィードバックゲインも小さくして、急加速や急減速を抑制することが望ましいからである。
【００３１】
以下、本発明のシミュレーションによる実施例について説明する。
図１０は、本実施例における制御対象の周波数特性を表すグラフ図である。すなわち、図１０（ａ）は、シーク制御系の制御指令から磁気ヘッド位置までのゲインを表し、図１０（ｂ）はその位相の周波数特性を表す。
【００３２】
本実施例のシミュレーションに用いる制御対象（ＶＣＭ）には、９．５ｋＨｚ近くに機械共振を持たせている。また、モデル側制御系２００のＶＣＭモデル（図２、図６参照）には２重積分を用いた。なお、サンプリング周期は１０．０８ｋＨｚ、モデル側制御系の計算周期は２０．１６ｋＨｚとした。
【００３３】
まず、第１のケースとして、この制御対象に対して、式（２）により表される目標速度曲線と、式（３）により表される速度フィードバックゲインと、を用いてシークさせた。式（２）及び式（３）は、できるだけ高速で目標トラックに移動させることを主目的として設定したものである。
【数２】
【００３４】
【数３】
次に、第２のケースとして、式（４）により表される目標速度曲線と、式（５）により表される速度フィードバックゲインと、を用いてシークさせた。
【数４】
【００３５】
【数５】
これらの条件は、シーク許容時間が１６ミリ秒あるとして設定したものであり、第１のケースと比較して、より低速に目標トラックに移動させることを目的としたものである。
【００３６】
図１１は、ＶＣＭへの制御指令を表すグラフ図である。すなわち、図１１（ａ）は第１のケース、図１１（ｂ）は第２のケースの制御指令を表し、これらグラフ図の横軸は時間（ミリ秒）で、縦軸はＤ／Ａコンバータ１９（図１参照）に与える制御指令数値である。
【００３７】
図１１（ａ）に表した第１のケースの場合、目標速度曲線のパラメータａ、ｂ、ｃが大きく、また速度フィードバックゲインｋも大きいため、指令値は、上限のプラス３７００からマイナス３０００近くまで急激に低下している。つまり、ＶＣＭは、急加速、急減速されている。これに対して、図１１（ｂ）に表した第２のケースの場合、上限値からの低下は緩やかになり、その最小値もマイナス１７００程度に抑えられている。つまり、より緩やかにＶＣＭが制御されることが分かる。
【００３８】
図１２は、ＶＣＭのセトリング時の応答波形を表すグラフ図である。すなわち、図１２（ａ）は第１のケース、図１２（ｂ）は第２のケースの応答波形を表す。これらグラフ図の横軸は時間（ミリ秒）で、縦軸は現在のトラックから目標トラックまでの残りトラック数である。
【００３９】
図１２に（ａ）に表した第１のケースの場合、速い目標速度曲線と大きい速度フィードバックゲインを用いているので、データセクタが磁気ヘッド１１の下に来た時にはまだ振動しておりデータが書き込めない。このような場合、もう１周の回転待ちになってしまう。このシミュレーション場合は、回転数は５４００ｒｐｍであるので、シーク時間に１１ミリ秒以上を加算した時間がデータ書き込みにかかる。
【００４０】
これに対して、図１２（ｂ）に表した第２のケースの場合には、セトリング時の機械共振による振動が抑制され、書き込むデータセクタが磁気ヘッド１１の下に到達した時に直ぐにデータを書き込むことができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、シーク開始時の書き込むデータセクタの位置と移動距離とによりシーク許容時間を算出し、このシーク許容時間によって目標速度曲線のパラメータと速度フィードバックゲインを変えることによりデータセクタがヘッド下に到達すると直ぐにデータの読み書きができる。
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、上述した各具体例に限定されるものではない。すなわち、図１〜図１２に関して前述した各具体例のふたつまたはそれ以上を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の範囲に包含される。
【００４２】
また、例えば目標速度曲線についても、式（１）に表したように直線と曲線とを組み合わせたものには限定されず、これら直線及び曲線の代わりに、他の数式により表されるふたつまたはそれ以上の直線や曲線の組み合わせ、あるいは単一の曲線により表現したものでもよい。
【００４３】
その他、磁気ヘッド、アーム、ボイスコイルモータ、ディスク、ＭＰＵ、Ｄ／Ａコンバータ、サーボデータ処理回路、位置誤差フィードバック制御系、モデル側制御系、速度フィードバックコントローラ、目標速度曲線決定部、速度フィードバックゲイン決定部などについては、前述した具体例には限定されず、当業者が適宜設計変更したものも、本発明の特徴を有する限り本発明の範囲に包含される。すなわち、本発明は各具体例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが可能であり、これらすべては本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態にかかる磁気ディスク装置の要部を表す概念図である。
【図２】本実施形態の磁気ディスク装置のシーク制御系を表す模式図である。
【図３】シーク制御系において実行される処理を表す概念図である。
【図４】比較例の磁気ディスク装置のシーク制御系において実行される処理を表す概念図である。
【図５】磁気ヘッドとディスクとの関係を例示した模式図である。
【図６】本実施形態の磁気ディスク装置のシーク制御系を例示するブロック図である。
【図７】比較例の磁気ディスク装置のシーク制御系を例示するブロック図である。
【図８】目標速度曲線決定部３１０と速度フィードバックゲイン決定部３２０にそれぞれ格納されるパラメータセットのテーブルを例示する概念図である。
【図９】目標速度の時間変化を例示するグラフ図である。
【図１０】本実施例における制御対象の周波数特性を表すグラフ図である。
【図１１】ＶＣＭへの制御指令を表すグラフ図である。
【図１２】ＶＣＭのセトリング時の応答波形を表すグラフ図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１ 磁気ヘッド、 １２ アーム、 １３ ボイスコイルモータ、 １４ ディスク、 １４Ａ データセクタ、 １４Ｔ 目標トラック、 １５ マグネット、 １６ 駆動コイル、 １７ パワーアンプ、 １８ ＭＰＵ、 １９ Ｄ／Ａコンバータ、 ２０ サーボエリア、 ２１ ヘッドアンプ、 ２２ サーボデータ処理回路、１００ 位置誤差フィードバック制御系、２００ モデル側制御系、２１０ Ａマトリックス、２２０ Ｂマトリックス、２３０ １サンプル遅れ、２４０ Ｃマトリックス、３００ 速度フィードバックコントローラ、３１０ 目標速度曲線決定部、３２０ 速度フィードバックゲイン決定部、３６０ 目標速度曲線決定部、３７０ 速度フィードバックゲイン決定部、４００ リミッタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクに情報を磁気的に記録再生する磁気ヘッドを移動させる駆動部と、
前記磁気ヘッドの目標位置と検出位置との差に基づいて前記駆動部をフィードバック制御する位置誤差フィードバック制御系と、
前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、目標速度曲線を可変とし、前記駆動部の制御数式モデルを用いて前記駆動部の速度が前記目標速度曲線に追従するように前記駆動部を制御する速度制御系と、
を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記速度制御系は、前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、前記記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、前記目標速度曲線を定義するパラメータを変更することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記速度制御系は、前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときには前記磁気ヘッドをゆるやかに減速するように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記速度制御系は、前記駆動部の速度のフィードバックゲインを可変としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記速度制御系は、前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときには前記フィードバックゲインを小さくすることを特徴とする請求項４記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記駆動部が駆動すべき量ｘと前記駆動部の目標速度ｖとの関係は、ｖ＝ａｘ により近似される場合を有し、
前記速度制御系は、前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときに定数ａを小さくすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
磁気ディスクに情報を磁気的に記録再生する磁気ヘッドを移動させる磁気ヘッドの制御方法であって、
前記磁気ヘッドの目標位置と検出位置との差に基づいて前記駆動部をフィードバック制御しつつ、
前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、目標速度曲線を可変とし、前記駆動部の制御数式モデルを用いて前記駆動部の速度が前記目標速度曲線に追従するように前記駆動部を制御することを特徴とする磁気ヘッドの制御方法。
【請求項８】
前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、前記記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、前記目標速度曲線を定義するパラメータを変更することを特徴とする請求項７記載の磁気ヘッドの制御方法。
【請求項９】
前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときには前記磁気ヘッドをゆるやかに減速するように制御することを特徴とする請求項７または８に記載の磁気ヘッドの制御方法。
【請求項１０】
前記駆動部の速度のフィードバックゲインを可変としたことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の磁気ヘッドの制御方法。
【請求項１１】
前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときには前記フィードバックゲインを小さくすることを特徴とする請求項９記載の磁気ヘッドの制御方法。
【請求項１２】
前記駆動部が駆動すべき量ｘと前記駆動部の目標速度ｖとの関係は、ｖ＝ａｘ により近似される場合を有し、
前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときに定数ａを小さくすることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載の磁気ヘッドの制御方法。
【請求項１】
磁気ディスクに情報を磁気的に記録再生する磁気ヘッドを移動させる駆動部と、
前記磁気ヘッドの目標位置と検出位置との差に基づいて前記駆動部をフィードバック制御する位置誤差フィードバック制御系と、
前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、目標速度曲線を可変とし、前記駆動部の制御数式モデルを用いて前記駆動部の速度が前記目標速度曲線に追従するように前記駆動部を制御する速度制御系と、
を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記速度制御系は、前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、前記記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、前記目標速度曲線を定義するパラメータを変更することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記速度制御系は、前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときには前記磁気ヘッドをゆるやかに減速するように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記速度制御系は、前記駆動部の速度のフィードバックゲインを可変としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記速度制御系は、前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときには前記フィードバックゲインを小さくすることを特徴とする請求項４記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記駆動部が駆動すべき量ｘと前記駆動部の目標速度ｖとの関係は、ｖ＝ａｘ により近似される場合を有し、
前記速度制御系は、前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときに定数ａを小さくすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
磁気ディスクに情報を磁気的に記録再生する磁気ヘッドを移動させる磁気ヘッドの制御方法であって、
前記磁気ヘッドの目標位置と検出位置との差に基づいて前記駆動部をフィードバック制御しつつ、
前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、目標速度曲線を可変とし、前記駆動部の制御数式モデルを用いて前記駆動部の速度が前記目標速度曲線に追従するように前記駆動部を制御することを特徴とする磁気ヘッドの制御方法。
【請求項８】
前記磁気ヘッドの移動前の位置と、前記磁気ヘッドの目標位置と、前記記録再生を行うデータセクタの位置と、に基づき、前記目標速度曲線を定義するパラメータを変更することを特徴とする請求項７記載の磁気ヘッドの制御方法。
【請求項９】
前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときには前記磁気ヘッドをゆるやかに減速するように制御することを特徴とする請求項７または８に記載の磁気ヘッドの制御方法。
【請求項１０】
前記駆動部の速度のフィードバックゲインを可変としたことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の磁気ヘッドの制御方法。
【請求項１１】
前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときには前記フィードバックゲインを小さくすることを特徴とする請求項９記載の磁気ヘッドの制御方法。
【請求項１２】
前記駆動部が駆動すべき量ｘと前記駆動部の目標速度ｖとの関係は、ｖ＝ａｘ により近似される場合を有し、
前記データセクタが前記磁気ヘッドの前記目標位置の下に到達するまでの時間が長いときに定数ａを小さくすることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載の磁気ヘッドの制御方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２４３２８３（Ｐ２００８−２４３２８３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８１９０１（Ｐ２００７−８１９０１）
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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