專利名稱：頭位置控制方法以及盤存儲(chǔ)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種頭位置控制方法和盤存儲(chǔ)設(shè)備，用于控制讀取頭或讀/寫頭在旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)盤上的位置，特別是，涉及安裝有兩個(gè)或更多個(gè)頭的一種頭位置控制方法和一種盤存儲(chǔ)設(shè)備。
背景技術(shù)：
一個(gè)盤存儲(chǔ)設(shè)備具有用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一張盤；用于旋轉(zhuǎn)盤的一個(gè)馬達(dá)；用于向盤進(jìn)行記錄和再現(xiàn)信息的一個(gè)頭；以及一個(gè)致動(dòng)器，用于將所述頭移動(dòng)到盤上的目標(biāo)位置。這種類型的典型的盤存儲(chǔ)設(shè)備是磁盤設(shè)備(硬盤驅(qū)動(dòng)器或HDD)、或光盤設(shè)備(DVD-ROM或MO)。
圖26是傳統(tǒng)的頭位置控制系統(tǒng)的構(gòu)成圖，圖27是說明了盤的偏心情況的圖例。在磁盤設(shè)備中，用于檢測(cè)頭位置的位置信號(hào)被記錄在盤上。位置信號(hào)是由伺服標(biāo)記、軌跡號(hào)以及偏移信息構(gòu)成的。利用軌跡號(hào)以及偏移信息，可以確定出頭的當(dāng)前位置。
如圖26所示，用于根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置來控制頭位置的控制系統(tǒng)，在計(jì)算器106中計(jì)算出目標(biāo)位置r和當(dāng)前位置y之間的位置誤差(r-y)，并將其輸出到控制器C?？刂破鰿由眾所周知的PID控制器或觀測(cè)器構(gòu)成，它計(jì)算用于消除位置誤差的電流，并將其輸出到設(shè)備致動(dòng)器P。致動(dòng)器P被驅(qū)動(dòng)，并且從位于致動(dòng)器P上的頭中輸出當(dāng)前位置y。
此外，為了追隨盤的偏心，從存儲(chǔ)了每一個(gè)頭的偏心校正電流的表108中輸出與所選頭(盤面)對(duì)應(yīng)的偏心校正電流，并將其加到控制器C的命令電流上，并提供給設(shè)備P。
換言之，控制器C確定了位置信息和目標(biāo)位置之間的差值，根據(jù)其位置偏差量進(jìn)行計(jì)算，并提供用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器P的驅(qū)動(dòng)量，例如，在VCM(音圈馬達(dá))的情況下為電流、或在壓電致動(dòng)器的情況下為電壓等等。
如圖27所示，在這個(gè)盤設(shè)備中，盤中心與使盤轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)中心之間的未對(duì)準(zhǔn)(也就是偏心)產(chǎn)生了一個(gè)問題。更準(zhǔn)確地說，是在將一個(gè)伺服信號(hào)記錄記錄到盤110、112上時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)中心與盤裝置馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心之間的未對(duì)準(zhǔn)而產(chǎn)生了一個(gè)問題。伺服信號(hào)被分別記錄到盤110和112上。當(dāng)這一信號(hào)被記錄時(shí)，兩個(gè)盤之間的偏心為“0”。
但是，如圖27所示，這兩個(gè)盤110、112之間的未對(duì)準(zhǔn)將會(huì)使這兩個(gè)盤110、112偏離馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心。這樣就產(chǎn)生了一個(gè)問題在各個(gè)盤110、112中，這種偏差量是不同的。這種偏心的原因可能是來自外部振動(dòng)、熱變形等等。此外，在組裝設(shè)備之前就在各個(gè)盤上執(zhí)行了伺服信號(hào)的記錄的系統(tǒng)中，在組裝設(shè)備之后，將總會(huì)出現(xiàn)偏心，且盤之間的偏心差將會(huì)非常大。
盤之間的偏心差意味著在切換頭時(shí)，需要追隨被切換頭的偏心。按照常規(guī)，為了方便在切換頭時(shí)追隨偏心的操作，已經(jīng)提出了各種技術(shù)。
例如，日本未審查專利公開No.2000-21104建議了一種方法，其中，在具有在各個(gè)頭之間的偏心未對(duì)準(zhǔn)的設(shè)備中，在切換頭時(shí)，改變了用于在控制器內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)偏心校正電流的內(nèi)部變量。如果使用了像在這個(gè)例子中描述的那種偏心校正控制系統(tǒng)，則有可能抑制偏心，既便是在設(shè)備具有大的偏心、以及既便在盤的內(nèi)周和外周之間的偏心的幅度和相位存在差值的情況下也是如此。
此外，日本未審查專利公開No.2001-283543以及其他一些文獻(xiàn)，也建議了一種方法，用于處理在盤的偏心很大時(shí)出現(xiàn)的、在內(nèi)周和外周處的偏心校正電流的偏心和相位的變化。
然而，包括上述所提到的技術(shù)的傳統(tǒng)技術(shù)都是針對(duì)在頭切換之后的電流或是頭之間的位置誤差而設(shè)計(jì)的。但是，這種技術(shù)都沒有考慮到恰在頭切換時(shí)刻之后的初始速度或初始電流。
現(xiàn)在，參見圖28和圖29來說明恰在頭切換之后的初始速度和初始電流。
圖28顯示了一個(gè)例子，其中，在頭0和頭2之間的偏心的軌線中存在差值，并且顯示了在控制頭0在某個(gè)軌跡上的位置的同時(shí)，在頭2面上的伺服信號(hào)在單個(gè)盤上的運(yùn)動(dòng)。為了簡(jiǎn)化說明，在圖28中，假定頭0的面具有為“0”的偏心，只有頭2的面將被看作具有偏心。這樣，將只描述頭2面上的電流、速度和位置。
如圖28所示，相對(duì)于頭0面上的伺服信號(hào)來說，頭2面上的伺服信號(hào)遵循一條正弦軌線，該正弦軌線具有與旋轉(zhuǎn)頻率相同的頻率。在盤的兩個(gè)面上都具有偏心的情況下也可以使用相似的解釋。在這種狀態(tài)下，執(zhí)行頭切換。如圖29所示，在執(zhí)行了頭切換之后，偏心校正電流被從用于頭0面的偏心校正切換為用于頭2面的偏心校正。由此，在相對(duì)電流U中產(chǎn)生了一個(gè)幅度為u0的階躍(step)。此外，還會(huì)存在與頭0和頭2的正弦軌線之間的差值對(duì)應(yīng)的相對(duì)速度V0的初始速度。相對(duì)位置也會(huì)改變X0。
在已有技術(shù)中，當(dāng)切換頭時(shí)，切換控制是通過僅僅針對(duì)相對(duì)位置X0或是偏心校正電流自身來執(zhí)行的，正如圖29所示。但是，電流u0以及初始速度V0未予考慮。
另一方面，在本發(fā)明中，一開始就研究初始速度V0的存在。當(dāng)切換頭時(shí)，執(zhí)行搜索控制。但是，在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，假定在頭切換時(shí)的初始速度為0，或它與前一個(gè)頭的速度相同。“搜索控制”包括以這樣一種方式執(zhí)行控制，使得到目標(biāo)位置的距離變?yōu)椤?”，且到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)的速度也為“0”。但是，由于初始速度不為“0”，這樣就出現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的不一致的情況。這種不一致會(huì)導(dǎo)致在到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)出現(xiàn)波動(dòng)，由于需要花費(fèi)時(shí)間來減低這種波動(dòng)，因此它使搜索時(shí)間加長(zhǎng)。
接下來，還有一個(gè)問題，就是在偏心校正電流中的階躍u0。如果偏心軌線的差值很大，則這個(gè)階躍u0也會(huì)很大。當(dāng)切換頭時(shí)，這種電流的突然改變激發(fā)了致動(dòng)器的諧振，是導(dǎo)致出現(xiàn)波動(dòng)的原因。作為抑制這種諧振的一種方法，通過一個(gè)濾波器向致動(dòng)器輸出電流，這種濾波器例如可以是限波濾波器等等。但是，既便使用了幾個(gè)限波濾波器，也不能將諧振頻率分量完全減低為零，限波濾波器波形不能提供致動(dòng)器諧振特性的100％的校正。因此，如圖29所示，如果在初始電流中存在一個(gè)突變階躍u0，則可能出現(xiàn)波動(dòng)，而這又會(huì)變?yōu)樗褜r(shí)間延長(zhǎng)的一個(gè)原因。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種頭位置控制方法和盤設(shè)備，用于降低由于切換頭時(shí)的初始速度V0而引起的搜索時(shí)間加長(zhǎng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種頭位置控制方法和盤設(shè)備，用于降低由于切換頭時(shí)的初始電流u0而引起的搜索時(shí)間加長(zhǎng)。
此外，本發(fā)明還有一個(gè)目的提供一種頭位置控制方法和盤設(shè)備，用于在切換頭之后以較高的速度將一個(gè)致動(dòng)器移動(dòng)到目標(biāo)位置來記錄或再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的頭位置控制方法的一種方案是一種頭位置控制方法，用于以單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)多個(gè)頭以便至少是讀取不同的盤面，該控制方法具有以下步驟根據(jù)頭的目標(biāo)位置以及頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，計(jì)算出一個(gè)伺服控制量；通過將與多個(gè)頭中的所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與伺服控制量相加，以控制致動(dòng)器；當(dāng)從多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到多個(gè)頭中的另一個(gè)頭時(shí)，計(jì)算相應(yīng)的頭的偏心軌線之間的差值速度(differential velocity)；以及在計(jì)算伺服控制量的步驟中，將這個(gè)差值速度設(shè)置為初始速度。
最好是，在本發(fā)明中，計(jì)算差值速度的步驟還具有一個(gè)步驟根據(jù)用于一個(gè)頭的偏心校正電流和用于另一個(gè)頭的偏心校正電流之間的差，來計(jì)算差值速度。
在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，最好是對(duì)切換頭時(shí)的初始速度進(jìn)行預(yù)測(cè)，并將其提供給控制器，因而可以改善響應(yīng)中的不一致，因此，有可能縮短搜索時(shí)間。
依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案是一種頭位置控制方法，利用單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)多個(gè)頭以便至少讀取不同的盤面，這種方法具有以下步驟根據(jù)頭的目標(biāo)位置以及該頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，計(jì)算出一個(gè)伺服控制量；通過將與多個(gè)頭中的所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與伺服控制量相加，以控制致動(dòng)器；當(dāng)從多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到多個(gè)頭中的另一個(gè)頭時(shí)，計(jì)算相應(yīng)的頭的偏心軌線之間的差值速度；以及執(zhí)行一個(gè)前饋控制，以減小差值速度。
更合適的是，前饋控制步驟還包括以下步驟根據(jù)差值速度，產(chǎn)生一個(gè)位置軌線和一個(gè)電流軌線，以減小差值速度；利用位置軌線來校正當(dāng)前位置；將電流軌線與偏心校正電流相加，并將其提供給致動(dòng)器。
在本發(fā)明的這一實(shí)施例中，最好預(yù)測(cè)切換頭時(shí)的初始速度，并將用于校正切換時(shí)的初始速度的校正軌線提供給系統(tǒng)，因此，有可能縮短搜索時(shí)間。
依據(jù)本發(fā)明的頭位置控制方法的另一個(gè)實(shí)施例是一種頭位置控制方法，利用單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)多個(gè)頭以便至少讀取不同的盤面，該方法具有以下步驟根據(jù)頭的目標(biāo)位置與該頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，計(jì)算出一個(gè)伺服控制量；通過將與多個(gè)頭中的一個(gè)所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與所述伺服控制量相加，從而控制致動(dòng)器；當(dāng)從多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到另一個(gè)頭時(shí)，對(duì)切換之前的頭的偏心校正電流與切換之后的頭的偏心校正電流之間的差值進(jìn)行計(jì)算；執(zhí)行前饋控制，用于降低這種差值。
更合適的情況是，前饋步驟還包括步驟根據(jù)電流差值，產(chǎn)生用于降低電流差值的一個(gè)位置軌線以及電流軌線；借助于位置軌線來校正當(dāng)前位置；將電流軌線與偏心校正電流相加，并將其提供給致動(dòng)器。
根據(jù)本發(fā)明的這一實(shí)施例，當(dāng)切換頭時(shí)，在偏心校正電流中的切換步驟最好被預(yù)測(cè)，并被提供給控制器，因此消除了伴隨該步驟而產(chǎn)生的殘余振蕩，所以，有可能縮短搜索時(shí)間。
本發(fā)明的另一個(gè)方案是一種頭位置控制方法，用于通過單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)多個(gè)頭，以便至少能夠讀取不同的盤面，該方法具有步驟根據(jù)頭的目標(biāo)位置與該頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，計(jì)算出一個(gè)伺服控制量；通過將與多個(gè)頭中的一個(gè)所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與所述伺服控制量相加，從而控制致動(dòng)器；當(dāng)從多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到另一個(gè)頭時(shí)，對(duì)切換之前和之后的相應(yīng)頭的偏心校正電流之間的差值和頭之間的速度差值進(jìn)行計(jì)算；執(zhí)行前饋控制，用于降低電流差值以及速度差值。
此外，最好是前饋控制步驟還包括步驟根據(jù)速度差值，產(chǎn)生一個(gè)第一位置軌線和一個(gè)第一電流軌線，用于降低速度差值；根據(jù)電流差值，產(chǎn)生一個(gè)第二位置軌線和一個(gè)第二電流軌線，用于降低電流差值；借助于第一和第二位置軌線，對(duì)當(dāng)前位置進(jìn)行校正；將所述第一和第二電流軌線與偏心校正電流相加，并將其提供給致動(dòng)器。
依據(jù)本發(fā)明的這一實(shí)施例，最好預(yù)測(cè)切換頭時(shí)的初始速度，并提供用于校正切換頭時(shí)的初始速度的一條軌線，因此有可能縮短搜索時(shí)間。此外，當(dāng)切換頭時(shí)，消除了偏心校正電流中的切換差異，因此可以消除伴隨該差異而產(chǎn)生的殘余振蕩，可以縮短搜索時(shí)間。


圖1是依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)盤存儲(chǔ)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1中的盤位置信號(hào)的說明圖；圖3是圖2中的位置信號(hào)的詳細(xì)說明圖；圖4是圖1中的頭的搜索操作的說明圖；圖5是圖1中的頭位置控制器的第一實(shí)施例的一個(gè)功能框圖；圖6是圖1中的頭位置控制器的第一實(shí)施例的一個(gè)修正的功能框圖；圖7是圖1中的頭位置控制器的第二實(shí)施例的一個(gè)功能框圖；圖8是圖7中的校正軌線發(fā)生部分的第一實(shí)施例的一個(gè)功能框圖；圖9是圖7中的校正軌線發(fā)生部分的第二實(shí)施例的一個(gè)功能框圖；圖10是圖7中的校正軌線發(fā)生部分的第三實(shí)施例的一個(gè)功能框圖；圖11是依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的初始速度校正軌線的一個(gè)設(shè)計(jì)步驟流程圖；圖12是圖11中的各個(gè)設(shè)計(jì)軌線的說明圖；圖13是圖11內(nèi)的軌線設(shè)計(jì)的框圖；圖14是圖11中的一個(gè)FIR濾波器的一個(gè)設(shè)計(jì)例的說明圖；圖15是圖14內(nèi)的一個(gè)FIR濾波器的輸出的一個(gè)例子的說明圖；圖16是圖11中的軌線1的一個(gè)說明圖；圖17是圖11中的軌線2的一個(gè)說明圖；圖18是圖11中的軌線3的一個(gè)說明圖；圖19是圖11中的軌線4的一個(gè)說明圖；
圖20是根據(jù)當(dāng)前發(fā)明的第二實(shí)施例的校正偏心校正電流內(nèi)的差值的一個(gè)說明圖；圖21是在兩個(gè)盤具有圖20所示的偏心的情況下，差值校正的說明圖；圖22是依據(jù)圖20所示的差值校正的一個(gè)致動(dòng)器運(yùn)轉(zhuǎn)的說明圖；圖23是電流的一個(gè)設(shè)計(jì)處理流程圖，用于依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例，消除電流差值；圖24是圖20所示的差值校正電流的另一種波形；圖25是圖20所示的差值校正電流的又一種波形；圖26是傳統(tǒng)磁盤設(shè)備的一個(gè)控制系統(tǒng)的說明圖；圖27是磁盤之間偏心未對(duì)準(zhǔn)的說明圖；圖28是偏心校正電流和致動(dòng)器運(yùn)轉(zhuǎn)的說明圖；以及圖29是切換偏心軌線的說明圖。
具體實(shí)施例方式
在本文中，將參照盤存儲(chǔ)設(shè)備、依據(jù)第一實(shí)施例的一個(gè)控制系統(tǒng)、依據(jù)第二實(shí)施例的一個(gè)控制系統(tǒng)、一個(gè)初始速度校正軌線、一個(gè)初始電流校正軌線、以及其他一些實(shí)施例，來說明本發(fā)明的實(shí)施例。但是，本領(lǐng)域人員可以意識(shí)到本發(fā)明并不僅限于此。
圖1顯示了一種磁盤設(shè)備，作為盤存儲(chǔ)設(shè)備。形成磁存儲(chǔ)媒體的磁盤10位于主軸馬達(dá)18的旋轉(zhuǎn)軸19上。主軸馬達(dá)18使磁盤10旋轉(zhuǎn)。致動(dòng)器(VCM)14具有位于其前端的磁頭12，并在磁盤10的徑向方向上移動(dòng)磁頭12。
致動(dòng)器14是由圍繞旋轉(zhuǎn)軸19旋轉(zhuǎn)的音圈馬達(dá)(VCM)構(gòu)成的。在這種情況下，兩個(gè)磁盤10被安裝在磁盤設(shè)備中，由同一個(gè)致動(dòng)器14同時(shí)驅(qū)動(dòng)四個(gè)磁頭12。
每個(gè)磁頭12都由一個(gè)讀出元件以及一個(gè)寫入元件構(gòu)成。磁頭12最好是這樣構(gòu)成的將包含磁阻元件的讀出元件層疊在一個(gè)滑塊上，之后，在其上再層疊一個(gè)包含有寫入線圈的寫入元件。
位置檢測(cè)單元20將磁頭12讀出的位置信號(hào)(模擬信號(hào))轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。一個(gè)讀/寫(R/W)電路22控制經(jīng)由磁頭12的讀出操作以及寫入操作。主軸馬達(dá)(SPM)驅(qū)動(dòng)電路24驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)18。音圈馬達(dá)(VCM)驅(qū)動(dòng)電路26向音圈馬達(dá)(VCM)14提供驅(qū)動(dòng)電流，這樣就驅(qū)動(dòng)了VCM 14。
微控制器(MCU)28從位置檢測(cè)電路20提供的數(shù)字位置信號(hào)中檢測(cè)出當(dāng)前位置，并根據(jù)檢測(cè)的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置之間的誤差，計(jì)算出VCM驅(qū)動(dòng)命令值。換言之，MCU 28執(zhí)行位置解調(diào)和伺服控制。一個(gè)只讀存儲(chǔ)器(ROM)30存儲(chǔ)用于MCU 28的控制程序或類似程序。硬盤控制器(HDC)32通過參考伺服信號(hào)的一個(gè)扇區(qū)號(hào)，確定出盤10圓周內(nèi)的位置，并執(zhí)行數(shù)據(jù)記錄或再現(xiàn)。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)34臨時(shí)存儲(chǔ)讀出數(shù)據(jù)和寫入數(shù)據(jù)。HDC32通過諸如像ATA或SCSI接口等這樣的接口IF與主機(jī)進(jìn)行通信?？偩€36聯(lián)結(jié)各個(gè)部件。
如圖2所示，在磁盤10的每條磁跡上，從外周到內(nèi)周，在每一條磁跡上都有一個(gè)伺服信號(hào)(位置信號(hào))，它在圓周方向上以等距離方式排開。此外，每一條磁跡都是由若干扇區(qū)構(gòu)成的，圖2中的實(shí)線表示伺服信號(hào)的記錄位置。如圖3所示，位置信號(hào)由伺服標(biāo)記、磁跡號(hào)(格雷碼)、索引以及偏移信息(PosA、PosB、PosC、PosD)構(gòu)成。
使用磁跡號(hào)(格雷碼)和偏移信息(PosA、PosB、PosC、PosD)，有可能檢測(cè)到在徑向方向上的磁頭位置。但是，還有可能根據(jù)索引信號(hào)Index，確定出在圓周方向上的磁頭位置。例如，當(dāng)檢測(cè)到索引信號(hào)時(shí)，扇區(qū)號(hào)被設(shè)定為0，且每次檢測(cè)到伺服信號(hào)時(shí)，都將扇區(qū)號(hào)加1，從而為磁跡內(nèi)的每一個(gè)扇區(qū)提供了一個(gè)扇區(qū)號(hào)。
在執(zhí)行數(shù)據(jù)記錄或數(shù)據(jù)再現(xiàn)時(shí)，將伺服信號(hào)中的扇區(qū)號(hào)用作參考。盤每旋轉(zhuǎn)一周都產(chǎn)生索引信號(hào)，或者也可以是不產(chǎn)生索引信號(hào)，而是可以提供一個(gè)扇區(qū)號(hào)。
圖4是由圖1中的MCU 28執(zhí)行的用于致動(dòng)器的一個(gè)搜索控制例。MCU 28通過圖1中的位置檢測(cè)電路20來確認(rèn)致動(dòng)器的位置，執(zhí)行一個(gè)伺服計(jì)算，并向VCM 14提供一個(gè)合適的電流。圖4顯示了在將頭12從某個(gè)磁跡位置移動(dòng)到目標(biāo)磁跡位置的搜索開始之后，所執(zhí)行的控制中的轉(zhuǎn)變，以及致動(dòng)器14的電流、致動(dòng)器(頭)速度、以及致動(dòng)器(頭)位置。
換言之，搜索控制操作通過在粗控制、穩(wěn)定控制(settling control)以及跟蹤控制之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，能夠?qū)㈩^移動(dòng)到目標(biāo)位置上。粗控制主要包括速度控制，而穩(wěn)定控制和跟蹤控制主要包括位置控制。在任何一種情況中，都必須檢測(cè)頭的當(dāng)前位置。
為了以這種方式確認(rèn)一個(gè)位置，如(先前說明的)圖2所示，事先將一個(gè)伺服信號(hào)記錄在磁盤10上。換言之，在盤10上記錄有如圖3所示的一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)包括指示一個(gè)伺服信號(hào)的起始位置的一個(gè)伺服標(biāo)記、指示磁跡號(hào)的一個(gè)格雷碼、一個(gè)索引信號(hào)、以及指示偏移的PosA-D。該信號(hào)由磁頭12讀出，并由位置檢測(cè)電路20將該伺服信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字值。MCU 28借助于一個(gè)控制系統(tǒng)來調(diào)整頭的位置并控制致動(dòng)器14，這種控制系統(tǒng)將在下文參照?qǐng)D5進(jìn)行說明。
圖5和圖6所示的實(shí)施例確定了切換頭時(shí)的初始速度，并利用所確定的初始速度對(duì)控制器C進(jìn)行初始化。按照該實(shí)施例，可以消除由初始速度所引起的控制器C內(nèi)的偏差。
如圖5所示，用于將頭的位置從當(dāng)前位置控制到目標(biāo)位置的控制系統(tǒng)是由一個(gè)計(jì)算單元10構(gòu)成的，該計(jì)算單元計(jì)算目標(biāo)位置r與當(dāng)前位置y之間的位置誤差(r-y)，并將其輸入給控制器C?？刂破鰿由通常所知的PID控制器或觀察器構(gòu)成，計(jì)算用于消除位置誤差的電流，之后將其輸出到構(gòu)成該設(shè)備(plant)的致動(dòng)器P。致動(dòng)器P被驅(qū)動(dòng)，從位于該致動(dòng)器P上的頭12中輸出當(dāng)前位置y。
此外，為了跟蹤盤10的偏心，從存儲(chǔ)用于每一個(gè)頭的偏心校正電流的表44中輸出與所選頭(盤面)Head對(duì)應(yīng)的一個(gè)偏心校正電流，由計(jì)算單元42將其與用于控制器C的命令電流相加，并提供給設(shè)備P。
換言之，控制器C確定位置信息和目標(biāo)位置之間的差值(differential)，并根據(jù)這一位置偏差量執(zhí)行一個(gè)計(jì)算，提供用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器P的一個(gè)驅(qū)動(dòng)量，比如，在VCM(音圈馬達(dá))的情況中的電流，或是在壓電致動(dòng)器情況下的電壓等等。
當(dāng)切換頭時(shí)，來自于初始速度預(yù)測(cè)部分的初始速度被設(shè)置在控制器C中。該初始速度預(yù)測(cè)部分根據(jù)偏心校正電流來確定初始速度V0。該初始速度預(yù)測(cè)部分具有一個(gè)偏心校正電流表46、一個(gè)電流差分計(jì)算部件48以及一個(gè)速度計(jì)算部件50；其中，電流差分計(jì)算部分用于計(jì)算切換前后的兩個(gè)頭的偏心校正電流之間的差值；速度計(jì)算部件50用于從偏心校正電流中計(jì)算出在切換頭時(shí)的初始速度。
由于偏心可以由正弦波來表示，因此偏心校正電流也對(duì)應(yīng)地為正弦波。這些正弦波是由余弦分量和正弦分量構(gòu)成的。偏心校正電流表46為盤的每個(gè)位置(區(qū)域)以及為每一個(gè)頭存儲(chǔ)偏心校正電流的余弦分量以及正弦分量。
當(dāng)切換頭時(shí)，電流差分計(jì)算部分48利用偏心校正電流表46，在當(dāng)前磁跡Track的區(qū)域中，確定切換之前的頭號(hào)HeadOld以及切換之后的頭號(hào)Head的余弦分量以及正弦分量，并推導(dǎo)出兩個(gè)頭的余弦分量和正弦分量之間的差值Ucos、Usin，并因此以電流單位確定出偏心軌線中的差值。
如果對(duì)電流進(jìn)行積分，則積分值直接與速度成比例，這樣，速度計(jì)算部分50對(duì)來自于電流差分計(jì)算部分48的電流進(jìn)行積分，計(jì)算出切換扇區(qū)位置Sector的初始速度V0，并將其設(shè)置在控制器C中。
當(dāng)切換頭時(shí)，控制器C被設(shè)置為這個(gè)初始速度V0，并根據(jù)所設(shè)置的初始速度V0，以及根據(jù)目標(biāo)位置和當(dāng)前位置之間的差值，來執(zhí)行圖4所說明的搜索控制。在圖5中，所顯示的是將偏心校正電流表44和46結(jié)合在一起使用的。
下面，解釋圖6中的控制系統(tǒng)。與圖5中的元件相同的元件在圖6中用相同標(biāo)號(hào)表示。圖6的構(gòu)成與圖5基本相同，只是初始速度預(yù)測(cè)部分的構(gòu)成不同。
圖6所示的構(gòu)成在伺服信號(hào)是從外部記錄到盤上，之后盤被裝入存儲(chǔ)設(shè)備中的情況下特別有效。首先，在圓周方向上，測(cè)量?jī)蓚€(gè)頭在徑向方向上的位置偏差。在徑向方向上的位置偏差的變化是一條正弦波。因此，在扇區(qū)0和扇區(qū)1中，順次測(cè)量徑向方向中的位置偏差，對(duì)該偏差波形進(jìn)行傅利葉變換，以確定正弦和余弦系數(shù)，它們被存儲(chǔ)在偏心位置偏差表52中?？梢詾槊恳粋€(gè)頭提供這種表52。此外，最好對(duì)許多位置(區(qū)域)都執(zhí)行這種測(cè)量，而不是對(duì)每個(gè)頭只執(zhí)行一次。
當(dāng)切換頭時(shí)，位置差值計(jì)算部分54利用偏心位置偏差表52，在當(dāng)前磁跡Track的區(qū)域中，確定出切換前的頭號(hào)HeadOld以及切換后的頭號(hào)Head的余弦分量和正弦分量。由此推導(dǎo)出的兩個(gè)頭的余弦分量和正弦分量之間的差值Pcos、Psin，并以位置單位確定出偏心軌線中的差值。
如果這些位置被微分，則微分值將直接與速度成比例，因此速度計(jì)算部分56對(duì)來自于位置差值計(jì)算部分54的位置差值求微分，計(jì)算出切換扇區(qū)位置Sector的初始速度V0，并將V0設(shè)置在控制器C中。
當(dāng)切換頭時(shí)，用這種初始速度V0對(duì)控制器C進(jìn)行設(shè)置，之后，控制器C根據(jù)如此設(shè)置的初始速度V0，以及根據(jù)目標(biāo)位置和當(dāng)前位置之間的差值，來執(zhí)行搜索控制。
以這樣一種方式，從位置偏差和偏心校正電流中確定出初始速度，當(dāng)切換頭時(shí)，這一初始速度就被設(shè)定，并在切換完頭之后啟動(dòng)搜索。因此，有可能縮短由于切換頭期間頭的初始速度所導(dǎo)致的搜索時(shí)間。
在圖7所示的實(shí)施例中，確定了切換頭時(shí)的初始速度和電流階躍，產(chǎn)生了校正位置軌線以及校正電流，并校正了當(dāng)前位置以及偏心校正電流。依據(jù)本實(shí)施例，不用改變控制器C就可以校正狀態(tài)信號(hào)，因此可以消除在切換時(shí)引起的偏差。
在圖7中，與圖5和圖6中的那些部件相同的部件都被賦予了相似的標(biāo)記。校正軌線發(fā)生部分60根據(jù)切換前的頭HeadOld以及切換之后的頭Head，產(chǎn)生了一個(gè)位置校正軌線，以及一個(gè)電流校正軌線。加法器單元62將電流校正軌線與來自于偏心校正表44的為切換后的頭Head確定的偏心校正電流相加，因此，消除了切換頭時(shí)的階躍。計(jì)算單元64從當(dāng)前位置y中減去位置校正軌線，并將其輸出給計(jì)算單元40。
換言之，校正軌線發(fā)生部分60把用于將初始速度降低到零的軌線從外部提供給控制器C?？刂破鰿是一種傳統(tǒng)類型的控制器，其初始速度被設(shè)定為“0”。通過采用這種構(gòu)成，有可能適應(yīng)于初始速度，同時(shí)還保持與傳統(tǒng)控制器C相同的結(jié)構(gòu)。此外，校正軌線發(fā)生部分60計(jì)算一個(gè)包含用于消除與初始電流u0對(duì)應(yīng)的電流階躍的電流的軌線，并由此校正偏心校正電流。因此，有可能適應(yīng)于初始電流，但同時(shí)保持了與傳統(tǒng)控制器C相同的結(jié)構(gòu)。
接下來，將參照?qǐng)D8來說明圖7所示的校正軌線發(fā)生部分60的第一實(shí)施例。該校正軌線發(fā)生部分60從偏心校正電流中確定出初始速度V0以及電流階躍U1。由此，通過將其乘以將該初始速度和電流差值降低為零的一個(gè)正規(guī)化校正軌線，部分60產(chǎn)生了位置校正軌線和電流校正軌線。
與圖5和圖6相似，產(chǎn)生兩個(gè)頭的偏心校正電流之間的差值的部分是由偏心校正電流表46和電流差值計(jì)算部分48構(gòu)成的；其中，電流差值計(jì)算部分48用于計(jì)算切換前后的兩個(gè)頭的偏心校正電流之間的差值。
正如前面所說明的那樣，偏心可以用正弦波來表示，偏心校正電流也可以被看作相應(yīng)的正弦波。這種正弦波包含有余弦分量和正弦分量。偏心校正電流表46為每一個(gè)頭存儲(chǔ)用于盤的每一個(gè)位置(區(qū)域)的偏心校正電流的余弦分量和正弦分量。
當(dāng)切換頭時(shí)，電流差分計(jì)算部分48利用偏心校正電流表46，在當(dāng)前磁跡Track的區(qū)域中，確定出切換前的頭號(hào)HeadOld以及切換后的頭號(hào)Head的余弦分量和正弦分量，并推導(dǎo)出兩個(gè)頭的余弦分量和正弦分量之間的差值Ucos、Usin，由此，以電流單位確定出偏心軌線中的差值。
初始速度和電流階躍計(jì)算部分58輸出偏心校正電流中的差值的余弦分量和正弦分量，因此，利用這兩個(gè)值以及當(dāng)前扇區(qū)號(hào)，確定出初始速度和初始電流。換言之，如果對(duì)電流進(jìn)行積分，則該積分值直接與速度成比例，因此，計(jì)算部分58對(duì)來自于偏心校正電流差分計(jì)算部分48的電流進(jìn)行積分，并計(jì)算出切換扇區(qū)位置Sector的初始速度V0。此外，根據(jù)頭切換時(shí)各個(gè)頭的余弦分量和正弦分量之間的差值，計(jì)算出偏心校正電流中的階躍U1。
由此，利用以下說明的方法來確定兩條軌線，其中，一個(gè)(電流，位置)用于校正初始速度，另一個(gè)(電流，位置)用于校正初始電流，這兩條軌線分別被存儲(chǔ)在速度校正軌線表70和電流階越校正表76中。將各個(gè)表70、76中的位置校正軌線和電流校正軌線乘以初始速度V0和初始電流U1，并由加法器單元72、78將它們分別相加。利用相應(yīng)的加法器單元74、80，將來自于乘法器72、78的、分別被校正為初始速度和初始電流的幅度的位置軌線和電流軌線加在一起，以獲得與初始速度和初始電流二者對(duì)應(yīng)的軌線。
圖9說明了圖7中的校正軌線發(fā)生部分60的第二實(shí)施例。該校正軌線發(fā)生部分60從偏心校正電流中確定出初始速度V0，并將該初始速度乘以將速度降低為零的一個(gè)校正軌線，因此，產(chǎn)生了與初始速度的幅度對(duì)應(yīng)的位置校正軌線以及電流校正軌線。
與圖5和圖6相似，用于產(chǎn)生兩個(gè)頭的偏心校正電流之間的差值的部分是由偏心校正電流表46和電流差值計(jì)算部分48構(gòu)成的；其中，電流差值計(jì)算部分48用于計(jì)算切換前后的兩個(gè)頭的偏心校正電流之間的差值。
如前所述，偏心可以用正弦波來表示，偏心校正電流也可以被看作相應(yīng)的正弦波。這種正弦波由余弦分量和正弦分量構(gòu)成。偏心校正電流表46為每一個(gè)頭存儲(chǔ)用于盤的每個(gè)位置(區(qū)域)的偏心校正電流的余弦分量和正弦分量。
當(dāng)切換頭時(shí)，電流差分計(jì)算部分48利用偏心校正電流表46，在當(dāng)前磁跡Track的區(qū)域中，確定切換前的頭號(hào)HeadOld和切換后的頭號(hào)Head的余弦分量和正弦分量，并推導(dǎo)出兩個(gè)頭的余弦分量和正弦分量之間的差值Ucos、Usin，并因此以電流單位確定出偏心軌線內(nèi)的差值。
由于偏心校正電流的差值的余弦分量和正弦分量是由初始速度計(jì)算部分50輸出的，因此，利用這兩個(gè)值以及當(dāng)前扇區(qū)號(hào)就能確定出初始速度。換言之，當(dāng)對(duì)電流進(jìn)行積分時(shí)，它直接與速度成比例，因此，計(jì)算部分50對(duì)來自于偏心校正電流差值計(jì)算部分48的電流進(jìn)行積分，以計(jì)算用于切換扇區(qū)位置Sector的初始速度V0。
由此，通過下文將要說明的方法，確定出用于對(duì)初始速度進(jìn)行校正的軌線，并將其存儲(chǔ)在速度校正軌線表70中。之后，乘法器72將初始速度V0分別乘以表70中的校正后的位置軌線以及校正后的電流軌線。與初始速度對(duì)應(yīng)的軌線是從由乘法器72輸出的被校正為初始速度幅度的位置軌線以及電流軌線中得到的。
換言之，在本實(shí)施例中，用于將初始速度降低為零的軌線是從外部提供給控制器的，刪除了圖8中的表76、加法器74、80以及乘法器78。因此，有可能通過將初始速度設(shè)置為0而使用傳統(tǒng)類型的控制器C，因此，還有可能適應(yīng)于初始速度，同時(shí)還保持了傳統(tǒng)的控制器結(jié)構(gòu)。
接下來，將參照?qǐng)D10，對(duì)圖7所示的校正軌線發(fā)生部分60的第三實(shí)施例進(jìn)行說明。這種校正軌線發(fā)生部分60從偏心校正電流中確定出電流差值U1。由此，將其乘以使初始差值降低為零的一個(gè)校正軌線，因此，產(chǎn)生了一個(gè)位置校正軌線以及一個(gè)電流校正軌線。
與圖5和圖6相似，用于產(chǎn)生兩個(gè)頭的偏心校正電流之間的差值的部分是由偏心校正電流表46和電流差值計(jì)算部分48構(gòu)成的；其中，電流差值計(jì)算部分48用于計(jì)算切換前后的兩個(gè)頭的偏心校正電流之間的差值。
正如前面所說明的那樣，偏心可以用正弦波來表示，偏心校正電流也可以被看作相應(yīng)的正弦波。這種正弦波包含有余弦分量和正弦分量。偏心校正電流表46為每一個(gè)頭存儲(chǔ)用于盤的每一個(gè)位置(區(qū)域)的偏心校正電流的余弦分量和正弦分量。
當(dāng)切換頭時(shí)，電流差分計(jì)算部分48利用偏心校正電流表46，在當(dāng)前磁跡Track的區(qū)域中，確定出切換前的頭號(hào)HeadOld以及切換后的頭號(hào)Head的余弦分量和正弦分量，并推導(dǎo)出兩個(gè)頭的余弦分量和正弦分量之間的差值Ucos、Usin，由此，以電流單位確定出偏心軌線中的差值。
由于輸出了偏心校正電流的差值的余弦分量和正弦分量，因此，初始速度計(jì)算部分50-2利用這兩個(gè)值以及當(dāng)前扇區(qū)號(hào)，來計(jì)算初始電流。換言之，從在切換扇區(qū)位置Sector中切換頭時(shí)所涉及的各個(gè)頭的余弦分量和正弦分量之間的差值，計(jì)算出偏心校正電流中的差值U1。
因此，通過以下說明的方法，確定出用于校正初始電流的軌線，并將其存儲(chǔ)到電流校正軌線表76中。之后，乘法器78將該初始電流U1乘以表76中的校正后的位置軌線以及校正后的電流軌線。由乘法器78輸出被校正為初始電流幅度的位置軌線和電流軌線。
換言之，在當(dāng)前實(shí)施例中，用于將初始電流減小到零的軌線從外部提供到控制器，從構(gòu)成中刪去圖8中的表70、加法器72、74、80。因此，有可能適應(yīng)于初始電流，同時(shí)還保持了傳統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)。
接下來，將說明存儲(chǔ)在初始速度校正表70中的用于校正初始速度的軌線。對(duì)于這種軌線定義的方法，可以使用日本未審專利公開No.2000-321037(用于盤設(shè)備的頭位置控制方法和設(shè)備)中所詳細(xì)描述的方法。以下將用簡(jiǎn)單的說法來說明這種方法。
可以在使用例如是像MATLAB(商標(biāo)名稱)等軟件的計(jì)算機(jī)中，執(zhí)行諸如像以下附圖中所顯示的處理。以下，將根據(jù)圖11，逐步說明軌線定義處理。
(S10)確定電流波形中將要抑制的頻率。例如，選擇了致動(dòng)器14的諧振頻率。
(S12)因此，構(gòu)造了一個(gè)用于抑制該頻率的FIR(有限脈沖響應(yīng))濾波器。圖14是所設(shè)計(jì)的FIR濾波器的頻率特性圖，它說明了用于控制具有7.6kHz的諧振頻率的致動(dòng)器的一個(gè)FIR濾波器設(shè)計(jì)例子。因此，最好把一個(gè)FIR濾波器配置為抑制7.6kHz區(qū)域內(nèi)的頻率分量。
(S14)接下來，創(chuàng)建了一個(gè)軌線設(shè)計(jì)模型。如圖13所示，創(chuàng)建了FIR濾波器90、電流放大器92以及設(shè)備(致動(dòng)器)94的模型。在該模型中，電流放大器92輸出的是一個(gè)電流，設(shè)備94輸出的是一個(gè)位置。當(dāng)用(位置，速度)來表示致動(dòng)器的狀態(tài)時(shí)，就設(shè)計(jì)出用于實(shí)現(xiàn)(1，0)→(0，0)的一條軌線1。
圖15是將方波提供到FIR濾波器90的情況下的輸出波形。圖16說明了這樣一種情況，即相對(duì)于圖15的波形，已經(jīng)導(dǎo)出其幅度足以恰好移動(dòng)一條磁跡的電流。當(dāng)用(位置，速度)來表示致動(dòng)器狀態(tài)時(shí)，則軌線為(0，0)→(1，0)。換言之，指出了電流、速度和位置。該軌線等價(jià)于軌線(-1，0)→(0，0)，因此得到軌線1。
(S16)由此，設(shè)計(jì)用于(0，0)→(X，1)的軌線2。圖17顯示了用于(0，0)→(X，1)的軌線。以這樣一種方式，通過前級(jí)FIR濾波器90獲得一個(gè)方波電流，所述方式使速度恰好為一條磁跡/采樣。
(S18)由此，設(shè)計(jì)出用于(0，1)→(X，0)的軌線3。通過使圖17中的電流以相反方向流動(dòng)，就得到圖18所示的軌線(0，1)→(X，0)。由于不可能直接確定軌線3，因此，確定出軌線2，并將電流反向從而推導(dǎo)出軌線3。如圖18所示，在這一階段，位置還沒有到達(dá)“0”。
(S20)由此，設(shè)計(jì)出用于(0，1)→(0，0)的軌線4。換言之，為了將圖18中的軌線3的位置返回到“0”，把圖18中的軌線3與圖16中的軌線1(其抵消了圖18中的軌線3的剩余位置)相加，由此產(chǎn)生了圖19中的軌線(0，1)→(0，0)。這樣，圖19中的軌線就是用于校正初始速度的軌線。換言之，如圖19所示，它是一個(gè)正規(guī)化的電流和位置軌線，用于將速度“1”降低為“0”。
(S22)軌線4內(nèi)的正規(guī)化的電流軌線和位置軌線被存儲(chǔ)在表70中，作為速度校正軌線。
圖12說明了前述軌線1-4之間的關(guān)系。用于將初始速度降低為“0”的校正軌線是軌線4。由于這一軌線不是直接確定的，因此設(shè)置了僅僅用于移動(dòng)位置的軌線1、用于改變位置和速度的軌線2和3，這樣，然后設(shè)置了用于將軌線3的位置返回到“0”的軌線4。根據(jù)這一實(shí)施例，有可能將初始速度修正為“0”。
現(xiàn)在，來說明定義一種軌線的方法，該軌線用于在切換頭時(shí)校正偏心校正電流內(nèi)的階躍差值。圖20是用于對(duì)偏心校正電流階躍差值進(jìn)行校正的說明圖。圖29中的初始速度u0所呈現(xiàn)出的問題是其自身的u0值。如圖20所示，通過以使u0值變?yōu)椤?”的方式，將相反方向的電流施加到具有初始電流u0的原始電流波形中，從而有可能防止在切換頭時(shí)出現(xiàn)電流差值，正如圖20中的合成電流波形所示。
換言之，應(yīng)當(dāng)施加一個(gè)階躍差值消除電流，它具有初始值為-u0的一個(gè)波形，在經(jīng)歷過一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段之后減小為0。在圖20中的中間這張圖中，將一個(gè)三角波用作這種波形的一個(gè)例子。所以，以圖20中底下一張圖所示的方式，有可能消除電流階躍差值。
圖21顯示了當(dāng)將兩個(gè)盤都看作是偏心時(shí)，一個(gè)偏心校正電流的狀態(tài)。在兩個(gè)面都偏心的情況下，既便僅僅是切換頭，也會(huì)在電流中產(chǎn)生階躍差值，正如中間一張圖所示。但是，通過在切換頭時(shí)施加一個(gè)校正電流，有可能消除這一階躍差值。
單獨(dú)使用這種校正電流，則會(huì)出現(xiàn)這樣一個(gè)問題使用圖20的中間一張圖所示的過剩的階躍差值消除電流，會(huì)引起致動(dòng)器的對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)。圖22圖示了由于這一階躍差值消除電流而引起的致動(dòng)器操作。圖22顯示了當(dāng)將圖20的中間一張圖所示的三角波電流(差值消除電流)施加到致動(dòng)器上時(shí)，位置和速度的變化。當(dāng)三角波電流恰好達(dá)到“0”時(shí)，則產(chǎn)生了速度偏差V1以及位置偏差X1。
為了消除速度和位置中的這種偏差，采用了一種軌線設(shè)計(jì)，它能夠像圖11和后續(xù)附圖所示，校正初始速度。換言之，校正軌線的產(chǎn)生利用了這樣一種技術(shù)，即設(shè)計(jì)一條軌線，用于將任何位置或速度降低為“0”。更準(zhǔn)確地說，設(shè)計(jì)出一條軌線(X1，V1)→(0，0)，用于校正。
圖23是偏心校正電流的階躍差值消除校正電流的設(shè)計(jì)處理流程圖，我們將在下文逐步對(duì)其進(jìn)行說明。
(S20)確定了用于消除偏心校正電流階躍差值的一個(gè)校正電流的波形。在圖20中，該波形例如被顯示為三角形。
(S22)由此，確定出用于校正偏心階躍差值的時(shí)間段T1(參見圖22)。
(S24)接下來，通過模擬，計(jì)算出致動(dòng)器響應(yīng)用于消除階躍差值的校正電流的運(yùn)動(dòng)。換言之，確定從提供校正電流開始經(jīng)過時(shí)間段T1之后的位置和速度(-X1，-V1)的值。
(S26)設(shè)置用于從狀態(tài)(-X1，-V1)移動(dòng)到(0，0)的一條軌線。為此目的，要分別考慮初始位置和初始速度，并且要為(-X1，0)→(0，0)以及(0，-V1)→(0，0)設(shè)計(jì)兩條軌線。其設(shè)計(jì)方法與圖11以及后續(xù)附圖中描述的相似。通過對(duì)這兩條軌線進(jìn)行合成，就確定出軌線(-X1，-V1)→(0，0)。
(S28)通過推導(dǎo)出通過施加一個(gè)三角波電流設(shè)置的(0，0)→(-X1，-V1)的軌線(用于消除階躍差值的電流軌線)以及所確定的用于(-X1，-V1)→(0，0)的軌線的總和，從而有可能獲取一條在施加了一個(gè)三角波電流之后特定時(shí)間段之后到達(dá)(0，0)的軌線。
(S30)如此確定出的軌線(電流和位置軌線)被存儲(chǔ)在表76中。
依據(jù)本實(shí)施例，有可能不用改變致動(dòng)器的位置或速度，就能消除電流階躍差值。
圖24和圖25顯示了用于校正偏心校正電流內(nèi)的階躍差值的另一種電流波形。除了三角形，這種校正電流的波形也可以是冪函數(shù)的形狀，例如像圖24所示的二次函數(shù)或三次函數(shù)，或是圖25所示的正弦波。
如上所述，盤存儲(chǔ)設(shè)備是一種磁盤設(shè)備，但是本發(fā)明也可應(yīng)用于其它類型的盤存儲(chǔ)設(shè)備，例如像光盤設(shè)備、磁光盤設(shè)備等等。此外，用于切換頭的校正方法還可用于在位于同一張盤的前后面上的頭之間進(jìn)行切換，而并不僅限于包含兩張或多張盤的設(shè)備。此外，盤的形狀也并不僅限于圓形，例如可以是卡形。
本發(fā)明是參照特定實(shí)施例進(jìn)行說明的，但是本領(lǐng)域人員都可理解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以有各種修改，這些修改都沒有被排斥在本發(fā)明的技術(shù)范圍之外。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明，當(dāng)在兩個(gè)頭的偏心軌線之間存在差值時(shí)，則可以得到以下的有益效果。
(1)由于將頭切換時(shí)的初始速度提供給控制器，改善了響應(yīng)中的不一致的情況，并有可能縮短搜索時(shí)間。
(2)由于提供了用于校正切換時(shí)的初始速度的軌線，有可能縮短搜索時(shí)間。
(3)由于在切換頭時(shí)消除了偏心校正電流中的切換階躍差值，因此，有可能消除伴隨該階躍差值而產(chǎn)生的殘余振蕩，并由此進(jìn)一步縮短搜索時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種頭位置控制方法，用于通過單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)多個(gè)頭，以便至少能夠讀取不同的盤面，該方法包括以下步驟根據(jù)多個(gè)頭中所選的一個(gè)頭的目標(biāo)位置以及該所選頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，計(jì)算出一個(gè)伺服控制量；通過將與所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與所述伺服控制量相加，從而控制所述致動(dòng)器；當(dāng)從多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到多個(gè)頭中的另一個(gè)頭時(shí)，計(jì)算切換前后的相應(yīng)切換頭的偏心軌線之間的差值速度；以及在計(jì)算所述伺服控制量的所述步驟中，將所述差值速度設(shè)置為一個(gè)初始速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭位置控制方法，其中計(jì)算所述差值速度的所述步驟包括一個(gè)步驟，用于根據(jù)所述多個(gè)頭中的所述一個(gè)頭的偏心校正電流與所述多個(gè)頭中的所述另一個(gè)頭的偏心校正電流之間的差，來計(jì)算所述差值速度。
3.一種頭位置控制方法，用于通過單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)多個(gè)頭，以便至少讀出不同盤面，該方法包括以下步驟根據(jù)多個(gè)頭中所選的一個(gè)頭的目標(biāo)位置和所選頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，計(jì)算出一個(gè)伺服控制量；通過將與所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與所述伺服控制量相加，來控制致動(dòng)器；當(dāng)從多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到另一個(gè)頭時(shí)，計(jì)算切換前后的所述相應(yīng)切換頭的偏心軌線之間的差值速度；以及執(zhí)行一個(gè)前饋控制，用于降低所述差值速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頭位置控制方法，其中所述前饋控制步驟包括以下步驟根據(jù)所述差值速度，產(chǎn)生位置軌線以及電流軌線，用于降低所述差值速度；利用所述位置軌線來校正所述當(dāng)前位置；以及將所述電流軌線與所述偏心校正電流相加，并將所述相加結(jié)果提供給所述致動(dòng)器。
5.一種頭位置控制方法，用于通過單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)多個(gè)頭，以便至少讀出不同盤面，該方法包括以下步驟根據(jù)多個(gè)頭中所選的一個(gè)頭的目標(biāo)位置和所選頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，計(jì)算出一個(gè)伺服控制量；通過將與所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與所述伺服控制量相加，來控制致動(dòng)器；當(dāng)從多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到多個(gè)頭中的另一個(gè)頭時(shí)，計(jì)算切換前后的所述相應(yīng)切換頭的偏心校正電流之間的差值；以及執(zhí)行一個(gè)前饋控制，用于降低所述差值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的頭位置控制方法，其中所述前饋控制步驟包括以下步驟根據(jù)所述電流差值，產(chǎn)生位置軌線以及電流軌線，用于降低所述電流差值；利用所述位置軌線來校正所述當(dāng)前位置；以及將所述電流軌線與所述偏心校正電流相加，并將所述相加結(jié)果提供給所述致動(dòng)器。
7.一種頭位置控制方法，用于通過單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)多個(gè)頭，以便至少讀出不同盤面，該方法包括以下步驟根據(jù)多個(gè)頭中所選的一個(gè)頭的目標(biāo)位置和所選頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，計(jì)算出一個(gè)伺服控制量；通過將與所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與所述伺服控制量相加，來控制所述致動(dòng)器；當(dāng)從多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到多個(gè)頭中的另一個(gè)頭時(shí)，計(jì)算切換前后的所述相應(yīng)切換頭的偏心校正電流之間的差值和所述相應(yīng)切換頭之間的速度差值；以及執(zhí)行一個(gè)前饋控制，用于降低所述電流差值以及所述速度差值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頭位置控制方法，其中所述前饋控制步驟包括以下步驟根據(jù)所述速度差值，產(chǎn)生第一位置軌線以及第一電流軌線，用于降低所述速度差值；根據(jù)所述電流差值，產(chǎn)生第二位置軌線和第二電流軌線，用于降低所述電流差值；利用所述第一位置軌線和所述第二位置軌線來校正所述當(dāng)前位置；以及將所述第一和第二電流軌線與所述偏心校正電流相加，并將所述相加結(jié)果提供給所述致動(dòng)器。
9.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，包括多個(gè)頭，用于至少讀取不同盤面；單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)頭；以及一個(gè)控制器，用于根據(jù)多個(gè)頭中所選出的一個(gè)頭的目標(biāo)位置與所選頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，執(zhí)行伺服控制，并通過將與所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與所述伺服控制量相加來控制所述致動(dòng)器；其中，當(dāng)從所述多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到所述多個(gè)頭中的另一個(gè)頭時(shí)，所述控制器計(jì)算出切換前后的所述相應(yīng)切換頭的偏心軌線之間的差值速度，并在計(jì)算所述伺服量時(shí)，將該差值速度設(shè)置為初始速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述控制器根據(jù)多個(gè)頭中所述一個(gè)頭的偏心校正電流和所述多個(gè)頭中所述另一個(gè)頭的偏心校正電流之間的差值，計(jì)算所述差值速度。
11.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，包括多個(gè)頭，用于至少讀取不同盤面；單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)頭；以及一個(gè)控制器，用于根據(jù)多個(gè)頭中所選出的一個(gè)頭的目標(biāo)位置與所選頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，執(zhí)行伺服控制，并通過將與所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與所述伺服控制量相加來控制所述致動(dòng)器；其中，當(dāng)從所述多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到所述多個(gè)頭中的另一個(gè)頭時(shí)，所述控制器計(jì)算出切換前后的所述相應(yīng)切換頭的偏心軌線之間的差值速度，并執(zhí)行前饋控制，用于降低所述差值速度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述控制器根據(jù)所述差值速度產(chǎn)生用于降低所述差值速度的位置軌線以及電流軌線，并借助于所述位置軌線對(duì)所述當(dāng)前位置進(jìn)行校正，將所述電流軌線與所述偏心校正電流相加，并將所述相加結(jié)果提供給所述致動(dòng)器。
13.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，包括多個(gè)頭，用于至少讀取不同盤面；單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)頭；以及一個(gè)控制器，用于根據(jù)多個(gè)頭中所選出的一個(gè)頭的目標(biāo)位置與所選頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，執(zhí)行伺服控制，并通過將與所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與所述伺服控制量相加來控制所述致動(dòng)器；其中，當(dāng)從所述多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到所述多個(gè)頭中的另一個(gè)頭時(shí)，所述控制器計(jì)算出切換前后的所述相應(yīng)切換頭的偏心校正電流之間的差值，并執(zhí)行前饋控制，用于降低所述差值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述控制器產(chǎn)生用于降低所述電流差值的位置軌線以及電流軌線，并利用所述位置軌線來校正所述當(dāng)前位置，并將所述電流軌線與所述偏心校正電流相加，并將所述相加結(jié)果提供給所述致動(dòng)器。
15.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，包括多個(gè)頭，用于至少讀取不同盤面；單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)頭；以及一個(gè)控制器，用于根據(jù)多個(gè)頭中所選出的一個(gè)頭的目標(biāo)位置與所選頭的當(dāng)前位置之間的位置誤差，執(zhí)行伺服控制，并通過將與所選頭對(duì)應(yīng)的偏心校正電流與所述伺服控制量相加來控制所述致動(dòng)器；其中，當(dāng)從所述多個(gè)頭中的一個(gè)頭切換到所述多個(gè)頭中的另一個(gè)頭時(shí)，所述控制器計(jì)算出切換前后的所述相應(yīng)切換頭的偏心校正電流之間的差值，以及所述頭之間的速度差值，并執(zhí)行前饋控制，用于降低所述電流差值和所述速度差值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述控制器根據(jù)所述速度差值，產(chǎn)生用于降低所述速度差值的第一位置軌線和第一電流軌線，所述控制器還根據(jù)所述電流差值，產(chǎn)生用于降低所述電流差值的第二位置軌線和第二電流軌線，并利用所述第一和第二位置軌線對(duì)所述當(dāng)前位置進(jìn)行校正，將所述第一和第二電流軌線與所述偏心校正電流相加，并將所述相加結(jié)果提供給所述致動(dòng)器。
全文摘要
一種頭位置控制方法以及盤存儲(chǔ)設(shè)備。一個(gè)盤設(shè)備具有多個(gè)盤面之間的偏心未對(duì)準(zhǔn)。為了防止由于頭切換期間偏心軌線的不同而引起的瞬變現(xiàn)象，一種頭位置控制方法利用各個(gè)頭的偏心校正電流，為多個(gè)盤面執(zhí)行前饋控制，并且，當(dāng)切換頭時(shí)，從這種偏心校正電流中預(yù)測(cè)出頭之間的速度波動(dòng)或電流階躍差值，這樣，就校正了控制系統(tǒng)，以消除速度波動(dòng)和電流階躍差值。
文檔編號(hào)G11B5/596GK1467732SQ0313850
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月19日
發(fā)明者高石和彥 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社