專利名稱：偏心率補償裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種在盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)中的偏心率補償，更具體地，本發(fā)明涉及到這樣一種盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)偏心率補償裝置，基于致動器的頻率響應特性，通過調(diào)節(jié)以特定再現(xiàn)速度估算的并且貯存在一個前饋查閱表中的控制數(shù)據(jù)的增益和相位，它可以有效地適應盤再現(xiàn)速度的變化。
背景技術：
當盤旋轉(zhuǎn)時，盤磁道的中心偏離主軸的軸心，出現(xiàn)偏心率。由于偏心率表現(xiàn)為盤驅(qū)動系統(tǒng)上的周期性干擾，因此顯著地降低了其中的磁道跟蹤性能。特別是，當盤再現(xiàn)速度(＂盤再現(xiàn)速度＂)增加時，偏心率加大地降低盤驅(qū)動系統(tǒng)的控制性能。因此，為了以高速再現(xiàn)速度精確地跟蹤磁道，需要有效地補償偏心率。已經(jīng)開發(fā)了一些用于補償偏心率的技術。
圖1展示了一個用于補償偏心率的常規(guī)盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)的例子。參考圖1，常規(guī)盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)包括一個光學系統(tǒng)100、一個反饋控制器110、一個前饋查閱表120以及一個致動器130。光學系統(tǒng)100檢測盤上讀寫頭(head)的實際位置和參考讀寫頭位置d(t)之間的一個誤差e(t)，并且輸出檢測出的誤差e(t)，此誤差對應于致動器130的一個位移。反饋控制器110依照誤差e(t)完成補償控制，以輸出一個致動器驅(qū)動控制值Ufb(t)。為了補償偏心率，前饋查閱表120輸出一個依照主軸的相位估算并存儲的致動器驅(qū)動控制值Uff(t)。利用一個控制值U(t)，致動器130被移動到盤上的一個位置，此控制值是通過分別從反饋控制器110和前饋查閱表120輸出的致動器驅(qū)動控制值Ufb(t)和Uff(t)而獲得的。
常規(guī)盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)通過以下措施來補償偏心率，即在前饋查閱表120中存儲用于偏心率補償?shù)难a償值，并且輸出補償值與從反饋控制器110輸出的控制值的求和結(jié)果，作為致動器驅(qū)動控制值。偏心率根據(jù)主軸的相位而改變。
在盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)的偏心率具有恒定大小并且隨著盤再現(xiàn)速度的改變而改變頻率。由于盤再現(xiàn)速度改變引起的偏心率對本系統(tǒng)的影響隨致動器130的頻率響應特性而改變。因此，為了有效地補償偏心率，每次盤再現(xiàn)速度改變時，前饋查閱表120的數(shù)據(jù)都需要被更新。由于在高再現(xiàn)速度，偏心率顯著地增大，從而反饋控制器110不能恰當?shù)赝瓿梢粋€跟蹤控制。在這種情況下，前饋查閱表120的數(shù)據(jù)不能被更新，因此不可能做到致動器130的偏心率補償。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)的偏心率補償裝置，基于致動器的頻率響應特性，通過調(diào)節(jié)以特定再現(xiàn)速度估算出的并且保存在前饋查閱表中的控制數(shù)據(jù)的增益和相位，它可以有效地適應盤再現(xiàn)速度的變化。
因此，為了完成上述目的，本發(fā)明提供了一種盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)的偏心率補償裝置，它使用一個致動器的頻率響應特性，其中致動器用于驅(qū)動讀寫頭到盤上的一個位置，以從盤上讀出數(shù)據(jù)或者從盤再現(xiàn)數(shù)據(jù)，此偏心率補償裝置包括一個檢測盤上參考讀寫頭位置和讀寫頭實際位置之間的位置誤差的誤差檢測器；一個為補償位置誤差而從誤差檢測器接收位置誤差并且改變讀寫頭實際位置的第一補償控制器；第二補償控制器，用于產(chǎn)生并且輸出一個控制值，以補償隨著使盤旋轉(zhuǎn)的主軸的相位而變化的偏心率。以及，一個增益/相位調(diào)整器，它依照盤再現(xiàn)速度來調(diào)節(jié)從第二補償控制器輸出的控制值的增益和相位，其中，通過計算從第一補償控制器和增益/相位調(diào)整器輸出的信號的總量，而獲得致動器的驅(qū)動信號。
更可取的是，第二補償控制器是一個前饋查閱表，用來存儲以預定再現(xiàn)速度估算的控制數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通過增益和相位調(diào)整而用于偏心率補償。
更可取的是，增益/相位調(diào)整器基于致動器的頻率響應特性依照一個再現(xiàn)速度來調(diào)節(jié)從第二補償控制器輸出的控制值的增益和相位。


參考附圖，通過詳細描述一個最佳實施例，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將變得更加明顯，其中圖1是一個用于補償偏心率的一個常規(guī)盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)的方框圖；
圖2是一個依照本發(fā)明的使用盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)的致動器的頻率響應特性的偏心率補償裝置的方框圖；以及圖3(a)和3(b)是用來展示致動器的頻率響應特性的例子的圖表。
具體實施例方式
參考圖2，一種依照本發(fā)明的使用盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)中的致動器的頻率響應特性的偏心率補償裝置包括一個致動器200、一個誤差檢測器210、第一補償控制器220、第二補償控制器230以及一個增益/相位調(diào)整器240。
致動器200決定用于在盤上記錄數(shù)據(jù)或者再現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)的讀寫頭的位置(拾取頭等等)。由于偏心率對系統(tǒng)的影響依賴盤再現(xiàn)速度而改變，在驅(qū)動致動器200以精確地跟隨一個磁道的過程中，對由偏心率引起的誤差進行的恰當?shù)难a償控制是需要的。誤差檢測器210可檢測盤上參考讀寫頭位置d(t)和讀寫頭實際位置之間的一個誤差e(t)(位置誤差)。第一補償控制器220接收來自誤差檢測器210的位置誤差e(t)，產(chǎn)生并且輸出一個致動器控制值Ufb(t)，以通過改變讀寫頭的實際位置來補償位置誤差e(t)。使用各種可能的控制算法而獲得從第一補償控制器220輸出的致動器控制值Ufb(t)，通常采用一個相位超前-滯后控制器。第一補償控制器220充當一個反饋控制器，用于接收一個基準信號和致動器200的一個實際信號(它相當于讀寫頭的實際位置)，并且使用該接受的信號完成補償控制。第二補償控制器230以一個周期為單位接收并且存儲控制值，以補償由周期性干擾例如在一個特定的再現(xiàn)速度下盤的偏心率所引起的致動器200的誤差。在此，控制值是指在特定再現(xiàn)速度下估算的用于在改變再現(xiàn)速度時補償偏心率的致動器200的相位和增益特征的估計值。第二補償控制器230充當一個用于預先存儲的估算的補償值的前饋查閱表，該補償值是在進行補償控制之前或進行補償之時，對于在特定再現(xiàn)速度下出現(xiàn)的偏心率而估算致動器200的增益和相位特性，根據(jù)模擬、測試或者經(jīng)驗而確定的。基于致動器200的頻率響應特性，增益/相位調(diào)整器240依照再現(xiàn)速度的變化，來調(diào)節(jié)從第二補償控制器230的輸出信號的相位和增益，并且輸出一個調(diào)整值Uff(t)。即使再現(xiàn)速度改變，但只要再現(xiàn)速度小于一個預先確定的值，致動器200就能保持一個恒定的相位和增益。然而，當再現(xiàn)速度是一個預先確定的值或者更大時，增益就會減少并且相位滯后就會增加。也就是說，在大于預定值的再現(xiàn)速度情況下，致動器200的控制特性會顯著地變化?；谌Q于再現(xiàn)速度變化的致動器200的頻率響應特性，通過改變第二補償控制器230的輸出值的增益和相位，增益/相位調(diào)整器240計算出調(diào)整值Uff(t)。根據(jù)通過計算從第一補償控制器220輸出的致動器控制值Ufb(t)和從增益/相位調(diào)整器240輸出的調(diào)整值Uff(t)的總和而獲得的驅(qū)動信號來驅(qū)動致動器200。
圖3(a)和3(b)是用來展示致動器200的頻率響應特性的一個例子的圖解表示法。圖3中的圖表(a)和(b)展示增益和相位相對于頻率的變化。甚至當盤再現(xiàn)速度改變時，識別致動器200的頻率響應特性也能使第二補償控制器230從其中存儲的估算補償值計算調(diào)整值Uff(t)，以用于在改變再現(xiàn)速度時進行補償，即使他們已經(jīng)被估計為一個低速再現(xiàn)。
現(xiàn)在說明圖2中偏心率補償裝置的操作。使用一個基于主軸相位而獲得的前饋查閱表來補償偏心率以多種方式來實現(xiàn)。一種方法是韓國第2000-0049866號專利申請(2000年8月26日申請)公開的使用學習控制技術進行偏心率補償。在一個特定再現(xiàn)速度下，在此速度下與圖2中的第一補償控制器220相應的反饋控制器可平穩(wěn)地運轉(zhuǎn)，前饋查閱表中用于偏心率補償?shù)目刂茢?shù)據(jù)可以使用一個跟蹤誤差信號采用多種方式來估算。如果用于偏心率補償?shù)那梆伈殚啽淼目刂茢?shù)據(jù)是精確測定過的，則跟蹤誤差的大小為零，并且使用方程式(1)可以獲得前饋查閱表Uff=D(s)G(s)……(1)]]>在此，用于Uff(t)和D(t)的拉普拉斯變換的Uff(s)和D(s)分別表示前饋查閱表和偏心率的控制數(shù)據(jù)，G(s)表示一個致動器200的傳遞函數(shù)。只有頻率隨盤再現(xiàn)速度而變化時，偏心率D(s)才擁有恒定的大小和相位。致動器200的傳遞函數(shù)G(s)表示致動器200的頻率響應特性，隨著頻率的增加，增益減少并且其相位滯后。如果在一個特定盤再現(xiàn)速度下使用方程式(1)估算的前饋查閱表的數(shù)據(jù)Uff(s)用于不同速度(通常是一個較高的再現(xiàn)速度)下的再現(xiàn)，由于存在偏心率情況下的致動器的增益和相位在任何再現(xiàn)速度下是同樣的，那么在較高的再現(xiàn)速度下用于偏心率的補償則是不正確的。這是因為沒有考慮在此再現(xiàn)速度下由致動器200的頻率響應特性引起的實際增益衰減和相位滯后。因此，如果再現(xiàn)速度有大的改變，那么在特定再現(xiàn)速度下估算出的前饋查閱表的控制數(shù)據(jù)就不能以相同方式應用。
然而，根據(jù)本發(fā)明，基于以一個特定再現(xiàn)速度下估算出的前饋查閱表中的控制數(shù)據(jù)，增益/相位調(diào)整器240可以補償由再現(xiàn)速度改變而引起的致動器的頻率響應特性G(s)中的增益衰減和相位滯后，而無需在再現(xiàn)速度每次變化時更新前饋查閱表中的控制數(shù)據(jù)。也就是說，有可能使用在一個低再現(xiàn)速度度下估算出的前饋查閱表中的控制數(shù)據(jù)用于高速的再現(xiàn)。在這種情況下，增益/相位調(diào)整器240補償在改變再現(xiàn)速度的情況下由頻率變化引起的增益衰減和相位滯后，此處的所述的頻率變化也就是致動器200的頻率響應特性?；谥聞悠黝l率響應特性，通過調(diào)節(jié)在特定再現(xiàn)速度下估算出的用于偏心率補償?shù)目刂茢?shù)據(jù)，根據(jù)本發(fā)明的偏心率補償裝置可以完全補償在不同再現(xiàn)速度下的偏心率。
權利要求
1.一種使用一個致動器的頻率響應特性的盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)的偏心率補償裝置，此致動器用于驅(qū)動讀寫頭到盤上的一個位置，以從盤上讀出數(shù)據(jù)或者從盤再現(xiàn)數(shù)據(jù)，此裝置包括誤差檢測器，用于檢測參考讀寫頭位置和盤上讀寫頭實際位置之間的位置誤差；第一補償控制器，用于從誤差檢測器接收位置誤差并且改變讀寫頭實際位置以補償位置誤差的；第二補償控制器，用于產(chǎn)生并且輸出一個控制值以補償隨著使盤旋轉(zhuǎn)的主軸相位而變化的偏心率；以及增益/相位調(diào)整器，用于根據(jù)盤再現(xiàn)速度來調(diào)節(jié)從第二補償控制器輸出的控制值的增益和相位，其中，致動器的驅(qū)動信號是通過計算從第一補償控制器和增益/相位調(diào)整器輸出的信號總和而獲得的。
2.按照權利要求1的裝置，其中，第二補償控制器是一個前饋查閱表，用于存儲以預定再現(xiàn)速度估算出的控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)通過增益和相位調(diào)整而用于偏心率補償。
3.按照權利要求1的裝置，其中，增益/相位調(diào)整器基于致動器的頻率響應特性根據(jù)再現(xiàn)速度來調(diào)節(jié)從第二補償控制器輸出的控制值的增益和相位。
全文摘要
使用致動器的頻率響應特性的盤驅(qū)動伺服系統(tǒng)的偏心率補償裝置,致動器用于驅(qū)動讀寫頭到盤上的一個位置,以從盤上讀出數(shù)據(jù)或從盤再現(xiàn)數(shù)據(jù),包括:誤差檢測器,用于檢測參考讀寫頭位置和盤上讀寫頭實際位置之間的位置誤差;第一補償控制器,用于從誤差檢測器接收位置誤差并且改變讀寫頭實際位置,以補償位置誤差;第二補償控制器,用于產(chǎn)生并且輸出一個控制值,以補償隨著使盤旋轉(zhuǎn)的一個主軸的相位而變化的偏心率;增益/相位調(diào)整器,它依照盤再現(xiàn)速度而調(diào)節(jié)從第二補償控制器輸出的控制值的增益和相位?；谥聞悠黝l率響應特性,通過調(diào)整在特定再現(xiàn)速度下估算出的用于偏心率補償?shù)目刂茢?shù)據(jù),該偏心率補償裝置可以完全補償在不同再現(xiàn)速度下的偏心率。
文檔編號G11B21/10GK1375828SQ0113819
公開日2002年10月23日 申請日期2001年12月29日 優(yōu)先權日2000年12月29日
發(fā)明者趙誠一, 徐仲彥, 鄭守烈 申請人:三星電子株式會社