JPS6398884A - Positioning control system - Google Patents
Positioning control systemInfo
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Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔1既要〕
データ処理用ヘッドを目標位置へ位置決めするための制
御方式であって、ヘッドを位置決めするための目標位置
の近傍において、速度制?ff1lモードから位置制御
モードに切り替わる時の状況により、位置決め地点での
変動・振動が多く発生ずることを解決するために、位置
制御モードに切り替わった直後にボイスコイルモータに
流れる電流を位置制御モードのループ回路に帰還して、
位置制御モード特性を補正するように構成することによ
り、位置決め地点での変動・振動を早期に抑えることが
可能となる。[Detailed Description of the Invention] [1 Already Required] A control method for positioning a data processing head to a target position, in which a speed control system is used in the vicinity of the target position for positioning the head. In order to solve the problem that a lot of fluctuations and vibrations occur at the positioning point depending on the situation when switching from ff1l mode to position control mode, the current flowing through the voice coil motor is changed to the position control mode immediately after switching to position control mode. Return to the loop circuit,
By configuring the position control mode characteristics to be corrected, fluctuations and vibrations at the positioning point can be suppressed at an early stage.
〔産業−1−の利用分野〕
本発明は、データ処理用ヘッドを目標地点へ位置決めす
る時の制御方式に関する。[Field of Application in Industry-1-] The present invention relates to a control system when positioning a data processing head to a target point.
例えば、磁気ディスク装置ではデータ処理用ヘッドを所
定位置に位置決めすることにより、始めてデータの読出
し/書込み処理が実行される。For example, in a magnetic disk device, data reading/writing processing is executed only after a data processing head is positioned at a predetermined position.
従って、データ処理用ヘッドの位置決めは、高速度にし
かも高精度に位置決めすることが、磁気ディスク装置を
接続してデータ処理を行うデータ処理システムを効率的
に使用する上で要望される事項である。Therefore, positioning the data processing head at high speed and with high precision is required in order to efficiently use a data processing system that processes data by connecting a magnetic disk device. .
〔従来の技術〕
第3図は従来例を説明するブロック図、第4図は位置決
め制御特性を説明する図、第5図は位置決め制御を説明
する図をそれぞれ示す。[Prior Art] FIG. 3 is a block diagram for explaining a conventional example, FIG. 4 is a diagram for explaining positioning control characteristics, and FIG. 5 is a diagram for explaining positioning control.
第5図は磁気ディスク装置における位置決め制御処理の
概要を示すブロック図であり、その構成は、
目標地点への位置決め制御を行うためのサーボ情報の読
取りやデータの読み/書きを行うヘッド1と、
位置決め移動時、ヘッド1を目標トラック位置まで高速
度に移動させる速度制御モードと、目標トラックに達し
た後目標地点に正確に位置付けする位置制御モードとに
、その制御方法を図示してない制御部分からの切替信号
により切替える制?lIlモード切替部2と、
位置決め処理における速度制御モードを処理する速度制
御部3と、
位置決め処理における位置制御モードを処理する位置制
御部4と、
速度制御部3及び位置制御部4からの出力により、位置
決め動作の駆動源となるボイスコイルモータ(以下VC
11と称する)6を駆動するVCM駆動部5及びVCM
6とを具備して構成されている。FIG. 5 is a block diagram showing an overview of positioning control processing in a magnetic disk device, and its configuration includes a head 1 that reads servo information and reads/writes data to perform positioning control to a target point; During positioning movement, there is a speed control mode in which the head 1 is moved at high speed to the target track position, and a position control mode in which the head 1 is accurately positioned at the target point after reaching the target track.The control method is not shown in the figure. Is there a system in which switching is performed using a switching signal from? lIl mode switching unit 2; a speed control unit 3 that processes the speed control mode in positioning processing; a position control unit 4 that processes the position control mode in the positioning process; and outputs from the speed control unit 3 and the position control unit 4. , voice coil motor (hereinafter referred to as VC), which is the drive source for positioning operation.
11) 6) and the VCM drive unit 5 and the VCM
6.
尚、速度制御部3も位置制御部4も回路構成」二では、
閉ループをなしている。In addition, the circuit configuration of the speed control section 3 and the position control section 4 is as follows.
It forms a closed loop.
又、位置制御部4は第3図に示す如く、ヘッド1で読取
ったサーボ情報を復調する復調回路7でサーボ情報を復
調した復調信号■により位置信号■を作成する位置信号
作成回路42と、フィルタをアンプで構成した回路であ
り、入力する位置信号■より位置誤差信号■を作成する
位置誤差作成回路43と、
位置誤差作成回路43から出力する位置誤差信号■を所
定値に増幅するアンプ44と、
位置誤差信号■を積分する積分回路45と、位置誤差信
号■を微分する微分回路46と、アンプ44.積分回路
45及び微分回路46から送出される信号を合成し、位
置制御信号■としVC?I駆動部5へ送出するアンプ4
7とを具備して構成されている。Further, as shown in FIG. 3, the position control unit 4 includes a position signal generation circuit 42 that generates a position signal ■ based on a demodulated signal ■ that is obtained by demodulating the servo information in a demodulation circuit 7 that demodulates the servo information read by the head 1; This is a circuit in which a filter is composed of an amplifier, and includes a position error creation circuit 43 that creates a position error signal ■ from an input position signal ■, and an amplifier 44 that amplifies the position error signal ■ output from the position error creation circuit 43 to a predetermined value. , an integrating circuit 45 that integrates the position error signal ■, a differentiation circuit 46 that differentiates the position error signal ■, and an amplifier 44 . The signals sent from the integrating circuit 45 and the differentiating circuit 46 are combined to form a position control signal VC? Amplifier 4 sending out data to I drive unit 5
7.
ヘッド1はVCM6で駆動されるアクチュエーター(図
示してない)に搭載され、アクチュエータ(図示してな
い)の移動により、目標トラックの所定地点への位置決
めを行う。The head 1 is mounted on an actuator (not shown) driven by a VCM 6, and is positioned at a predetermined point on a target track by movement of the actuator (not shown).
従って、アクチュエータ(図示してない)を駆動するV
CM6の制御が、位置決め制御のポイントとなり、位置
制御部4では速度側?in部3からのモード切替点にお
ける状態情報を引き継ぎ、ヘッド1をデータの読み/書
きを行う目標トラック上の所定地点へ位置決めを行う動
作の制?IBを行う。Therefore, V driving the actuator (not shown)
The control of CM6 is the key point of positioning control, and the position control section 4 controls the speed side? Controlling the operation of inheriting the state information at the mode switching point from the in section 3 and positioning the head 1 to a predetermined point on the target track where data is to be read/written? Do IB.
即ち、位置側j11部lt内位置誤差作成回路43にお
いて、ヘッド1の移動時位置信号作成回路42から構成
される装置信号■がその内部のフィルタを通り位置誤差
信号■として送出される。That is, in the position side j11 section lt internal position error generation circuit 43, the device signal (2) constituted by the position signal generation circuit 42 during movement of the head 1 passes through an internal filter and is sent out as a position error signal (2).
この位置誤差信号■がアンプ44.47等により位置制
御信号■としてvcFI駆動部5へ送出され、VCM6
が駆動されることによりヘッド1の位置決めが行われる
。This position error signal ■ is sent to the vcFI drive unit 5 as a position control signal ■ by the amplifier 44, 47, etc.
The head 1 is positioned by being driven.
」二連のような位置制′4ff11部4内位置誤差作成
回路43から構成される装置誤差信号■の特性カーブは
、第4図(A)に示すような特性となる。The characteristic curve of the apparatus error signal (2) composed of the position error generating circuit 43 in the position control section 4ff11 section 4, which is a double series, is as shown in FIG. 4(A).
又、位置制御部4における特性を評価するだめの閉ルー
プ特性、追従誤差特性等の1つとして開ループ特性(実
線カーブ)があり、それは第4図(B)に示すように位
置誤差信号■の周波数(横軸)に対する電圧利得(縦軸
)で表示される。In addition, there is an open loop characteristic (solid line curve) as one of the closed loop characteristics, tracking error characteristics, etc. used to evaluate the characteristics of the position control unit 4, and it is determined by the position error signal ■ as shown in FIG. It is displayed as voltage gain (vertical axis) versus frequency (horizontal axis).
これは、位置側2111部4における所定ポイント(例
えば、第3図に示す(alポイント)における電圧(こ
れを入力電圧とする)と、その部分で間ループにして所
定電圧増幅後の電圧(これを出力電圧とする)との比を
デシベルで表示した値であり、横軸は対数で表示した周
波数である。This is the voltage at a predetermined point in the position side 2111 section 4 (for example, the (al point) shown in FIG. is the output voltage) expressed in decibels, and the horizontal axis is the frequency expressed in logarithms.
尚、第4図(B)の実線カーブ特性は所定位相を有する
開ループ特性を示し、ループの安定性の評価としては、
θ。は大きく、fθ=0点も大きく、しかもfoは出来
るだけ高い方が即応性のあるループ特性が得られる。The solid line curve characteristic in FIG. 4(B) indicates an open loop characteristic with a predetermined phase, and the evaluation of loop stability is as follows:
θ. is large, the fθ=0 point is also large, and fo is as high as possible to obtain a loop characteristic with quick response.
しかし、アクチュエータ(図示してない)等のメカ共振
の177〜178程度以上はループの安定性上から取れ
ないのが現状である。However, it is currently impossible to eliminate mechanical resonance of about 177 to 178 or more from an actuator (not shown) or the like due to the stability of the loop.
従って、例えば目標地点との誤差が多いポイントで速度
制御モードから位置制御モードに切替わった場合、位置
信号■の変動がなかなか小さくならないため、位置決め
地点でのオーバシュートやアンダシュート(第4図(A
)の火点線内に示す)がより多(発生し易いと言う問題
点がある。Therefore, for example, if the speed control mode is switched to the position control mode at a point where there is a large error with the target point, the fluctuation of the position signal ■ will not be reduced easily, resulting in overshoot or undershoot at the positioning point (see Figure 4). A
)) is more likely to occur.
第1図は本発明の詳細な説明するブロック図を示す。 FIG. 1 shows a block diagram illustrating the invention in detail.
第1図に示す原理ブロック図は位置側J%’0の構成概
要を示し、その構成は、
第3図で説明した機能ブロック44〜47と、速度制御
モードから位置制御モードに切り替わった直後、VCM
6に流れる電流を積分して位置制御モードのループ回路
へ帰還させる電流積分手段(電流積分回路)48と、
速度制御モードから位置制御モードへの切り替りを検出
すると共に、目標位置とのずれ分の検出値を所定値と比
較して、電流積分手段(電流積分回路)48の切り替え
と、電流積分手段(電流積分回路)48から出力される
積分された電流値の調整とを制御する切替制御手段(切
替制御回路)49と、切替制御手段(切替制御回路)4
9の制?111によりオン/オフするスイッチ81〜S
4とを具備し構成されている。The principle block diagram shown in FIG. 1 shows an outline of the configuration of the position side J%'0, which consists of the functional blocks 44 to 47 explained in FIG. VCM
a current integrating means (current integrating circuit) 48 that integrates the current flowing through the circuit 6 and feeds it back to the loop circuit in the position control mode; switching control that controls switching of the current integration means (current integration circuit) 48 and adjustment of the integrated current value output from the current integration means (current integration circuit) 48 by comparing the detected value of the current integration means (current integration circuit) 48 with a predetermined value; Means (switching control circuit) 49 and switching control means (switching control circuit) 4
The system of 9? Switches 81 to S turned on/off by 111
4.
目標位置の近傍における速度制御モードから位置制御モ
ードに切り替わった直後に、VCM6に流れる電流を電
流積分手段(電流積分回路)48で積分し、その電流積
分値を制御して位置制御モードのループに帰還して、位
置制御モードのループの間ループ特性を補正し、ループ
系のダンピングを大きくとるように制御することにより
、位置決め地点での位置信号の変動・振動を早)■に抑
えることが可能となる。Immediately after switching from the speed control mode to the position control mode in the vicinity of the target position, the current flowing through the VCM 6 is integrated by the current integration means (current integration circuit) 48, and the current integral value is controlled to enter the position control mode loop. By returning and correcting the loop characteristics during the loop in position control mode and controlling the loop system to increase damping, it is possible to suppress fluctuations and vibrations in the position signal at the positioning point to (early) ■ becomes.
以下本発明の要旨を第1図、第2図に示す実施例により
具体的に説明する。The gist of the present invention will be specifically explained below with reference to embodiments shown in FIGS. 1 and 2.
第2図は本発明の詳細な説明するブロック図を示す。尚
、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。FIG. 2 shows a block diagram illustrating the invention in detail. Note that the same reference numerals indicate the same objects throughout the figures.
本実施例の位置制御部40内電流積分回路48は、増幅
器48a、抵抗器R481及びコンデンサC,18とか
らなっている。The current integration circuit 48 in the position control section 40 of this embodiment is composed of an amplifier 48a, a resistor R481, and a capacitor C18.
尚、位置制御部40内アンプ44は増幅器44a、抵抗
器R441〜R443と、積分回路45は増幅器45a
、抵抗器R451、452及びコンデンサC,i5と
、微分回路・16は増幅器46a、抵抗値R461〜R
463及びコンデンサ046゜47とからなっている。The amplifier 44 in the position control section 40 includes an amplifier 44a and resistors R441 to R443, and the integrating circuit 45 includes an amplifier 45a.
, resistors R451, 452, capacitors C, i5, differential circuit 16 is an amplifier 46a, resistance values R461 to R
463 and a capacitor 046°47.
又、切替制御回路49で制御されるスイッチ81〜S4
は、速度制御モードの時はスイッチSL、S2.S4が
オンとなっており、積分回路45及び電流積分回路48
の機能を停止していることを7毒味する。Further, switches 81 to S4 controlled by the switching control circuit 49
When in speed control mode, switches SL, S2 . S4 is on, and the integration circuit 45 and the current integration circuit 48
7. It is poisonous that the function has stopped.
次に、速度制御モードから位置制御モードに切り替わっ
た直後では、位置誤差信号■の状態及びVCM6の状態
を帰還する信号■の状態とによりスイッチS4をオンと
する場合と、スイッチS3をオンとする場合がある。Next, immediately after switching from the speed control mode to the position control mode, the switch S4 is turned on depending on the state of the position error signal ■ and the state of the signal ■ that feeds back the state of the VCM6, and the switch S3 is turned on. There are cases.
スイッチS4をオンとすることは第4図(B)のループ
特性(C)及び(d1部分を点線で示すように補正する
ことであり、θ。及びfθ=0を大きく取るように補正
することを意味する。Turning on the switch S4 means correcting the loop characteristic (C) and (d1 part) in FIG. 4(B) as shown by the dotted line, and correcting so that θ. means.
一方、スイッチS3をオンとすることはループ特性(0
1及び(r)部分を点線で示すように補正することであ
る。On the other hand, turning on switch S3 means that the loop characteristic (0
1 and (r) are corrected as shown by dotted lines.
尚、切替制御回路49は位置誤差信号■を内部に格納し
ている位置誤差の基準値と比較し、所定誤差値になると
制御信号(ロ)、(ハ)によりスイッチS3及びS4を
オフとする。The switching control circuit 49 compares the position error signal (■) with an internally stored position error reference value, and turns off the switches S3 and S4 by control signals (b) and (c) when a predetermined error value is reached. .
又、位置誤差信号■の状態値及びVCM6の状態を帰還
する信号■の状態とにより、スイッチS3をオンとする
場合は制御信号(ロ)にて、スイッチS4をオンとする
場合は制御信号(ハ)にて制御することになる。Also, depending on the state value of the position error signal ■ and the state of the signal ■ that feeds back the state of the VCM6, the control signal (b) is used to turn on the switch S3, and the control signal (b) is used to turn on the switch S4. c) will be controlled.
上述のように位置制御モートループを制御することによ
り、位置信号■の安定化を早期に実現することが可能と
なる。By controlling the position control motor loop as described above, it is possible to quickly stabilize the position signal (2).
以上のような本発明によれば、位置制御モードに切替わ
った直後の位置信号の不安定を早期に抑えると共に、目
標地点でのオーバシュート、アンダーシュートの発生を
極力抑えるqとが出来ると言う効果がある。According to the present invention as described above, it is possible to quickly suppress the instability of the position signal immediately after switching to the position control mode, and to suppress the occurrence of overshoot and undershoot at the target point as much as possible. effective.
第1図は本発明の詳細な説明するブロック図、第2図は
本発明の詳細な説明するブロック図、第3図は従来例を
説明するブロック図、第4図は位置決め制御特性を説明
する図、第5図は位置決め制御を説明する図、
をそれぞれ示す。
図において、
1はヘッド、 2は制御モード切替部、3は
速度制御部、 4,40は位置制御部、5はVCM
駆動部、 6はVCM、7は復調回路、 4
2は位置信号作成回路、43は位置誤差作成回路、44
.47はアンプ、45は積分回路、 46は微分
回路、48は電流積分回路、 49は切替制御回路、
44a、45a、46a、48aは増幅器、をそれぞれ
示す。
柁界夫X′)制イff1l]i子・1〜士戊店明り ト
4¥4図FIG. 1 is a block diagram explaining the present invention in detail, FIG. 2 is a block diagram explaining the present invention in detail, FIG. 3 is a block diagram explaining a conventional example, and FIG. 4 is a block diagram explaining positioning control characteristics. 5 and 5 are diagrams illustrating positioning control, respectively. In the figure, 1 is a head, 2 is a control mode switching section, 3 is a speed control section, 4 and 40 are position control sections, and 5 is a VCM
Drive unit, 6 is VCM, 7 is demodulation circuit, 4
2 is a position signal generation circuit, 43 is a position error generation circuit, 44
.. 47 is an amplifier, 45 is an integration circuit, 46 is a differentiation circuit, 48 is a current integration circuit, 49 is a switching control circuit,
44a, 45a, 46a, and 48a indicate amplifiers, respectively.柁 Kaifu
Claims (1)
決めをボイスコイルモータ(6)の駆動を介して制御し
、且つ前記ヘッドの該目標トラック位置までの移動を目
標速度に従って移動させる速度制御モードと、該目標ト
ラックへ移動した後該目標トラック上の所定地点へ該ヘ
ッドを位置決めする位置制御モードとで制御し、位置決
めする記憶装置において、 前記速度制御モードから前記位置制御モードに切り替わ
った直後、前記ボイスコイルモータ(6)に流れる電流
を積分して前記位置制御モードのループ回路へ帰還させ
る電流積分手段(48)と、前記速度制御モードから該
位置制御モードへの切り替りを検出すると共に、前記ボ
イスコイルモータ(6)に流れる電流値を比較して、前
記電流積分手段(48)の前記位置制御モードのループ
回路への組み込み可否の切り替えと、前記電流積分手段
(48)から出力される積分された電流値の調整とを制
御する切替制御手段(49)及び前記切替制御手段(4
9)の制御によりオン/オフするスイッチ(S1〜S4
)とを設け、 前記ヘッドの位置決め制御が前記位置制御モードに切り
替わると、前記切替制御手段(49)により前記電流積
分手段(48)が前記位置制御モードへ組み込まれ、且
つ前記電流積分手段(48)で積分された電流値を前記
ボイスコイルモータ(6)に流れる電流値により調整し
、前記位置制御モードのループ回路へ帰還させることを
特徴とする位置決め制御方式。[Scope of Claims] The positioning of the data processing head to a predetermined position on a target track is controlled through the drive of a voice coil motor (6), and the head is moved to the target track position according to a target speed. and a position control mode in which the head is positioned at a predetermined point on the target track after moving to the target track. Immediately after the switching, a current integrating means (48) integrates the current flowing through the voice coil motor (6) and feeds it back to the loop circuit in the position control mode, and a current integrating means (48) integrates the current flowing through the voice coil motor (6) and feeds it back to the loop circuit in the position control mode; At the same time, the current value flowing through the voice coil motor (6) is compared to determine whether or not the current integrating means (48) can be incorporated into the position control mode loop circuit, and the current integrating means (48) a switching control means (49) for controlling the adjustment of the integrated current value output from the switching control means (49);
9) switches (S1 to S4) that are turned on/off under the control of
), and when the positioning control of the head is switched to the position control mode, the current integration means (48) is incorporated into the position control mode by the switching control means (49), and the current integration means (48) is incorporated into the position control mode. ) is adjusted by the current value flowing through the voice coil motor (6) and fed back to the loop circuit in the position control mode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24438786A JPS6398884A (en) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | Positioning control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP24438786A JPS6398884A (en) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | Positioning control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6398884A true JPS6398884A (en) | 1988-04-30 |
Family
ID=17117918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24438786A Pending JPS6398884A (en) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | Positioning control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6398884A (en) |
-
1986
- 1986-10-15 JP JP24438786A patent/JPS6398884A/en active Pending
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