專利名稱：盤存儲(chǔ)設(shè)備和盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，用于將頭定位在起記錄媒體作用的盤的目標(biāo)軌道(track)上，還涉及一種技術(shù)，抑制頭因設(shè)備擾動(dòng)而軌道錯(cuò)位。
背景技術(shù)：
定位控制系統(tǒng)用頭讀取預(yù)先記錄在盤上的伺服信息，使目標(biāo)軌道的位置誤差信號(hào)最小。這種情況下，為提高定位精度，已知一種將控制頻率設(shè)為高等級(jí)(level)的方法從而加快軌道跟隨操作的速度。然而，如果控制頻率設(shè)得高，由于頭傳動(dòng)器的固有機(jī)械共振而使定位控制系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。這就限制了控制頻率的增加?？紤]到這一缺點(diǎn)，提出了減小作用在傳動(dòng)器上的擾動(dòng)(樞軸承摩擦、彈力和由沖擊/振動(dòng)造成的慣性力)。即，根據(jù)從伺服信息獲得的頭位置信號(hào)和用于傳動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，估計(jì)擾動(dòng)并用前反饋控制來補(bǔ)償。這樣，提高了頭定位精度。
然而，基于離散地記錄在盤上的伺服信息的頭位置信號(hào)不是連續(xù)信號(hào)?？刂祁l帶受扇區(qū)伺服的取樣頻率的影響且有上限，在控制頻帶中，擾動(dòng)估計(jì)裝置可以估計(jì)擾動(dòng)。難以正確地估計(jì)擾動(dòng)和補(bǔ)償擾動(dòng)，以使擾動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)的實(shí)際使用沒有影響。此外，如果傳動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈的電阻波動(dòng)或者驅(qū)動(dòng)電流加到驅(qū)動(dòng)線圈上使驅(qū)動(dòng)線圈加熱之后電阻隨溫度升高而改變時(shí)，包括擾動(dòng)估計(jì)裝置的定位控制系統(tǒng)變得不利地不穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述缺點(diǎn)，本發(fā)明采取以下方式。為了消除因施加到傳動(dòng)裝置上的樞軸承摩擦、彈力、沖擊/振動(dòng)造成的慣性力所導(dǎo)致的擾動(dòng)，估計(jì)擾動(dòng)幅度。估計(jì)擾動(dòng)幅度時(shí)，用兩個(gè)元件。第一，使用電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)作為檢測(cè)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置中感應(yīng)電壓的檢測(cè)結(jié)果而獲得。第二，使用用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)?？梢詫Ⅱ?qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到驅(qū)動(dòng)裝置中或者從驅(qū)動(dòng)裝置輸出所述信號(hào)?；蛘?，可以不用驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而用位置控制信號(hào)，基于所述位置控制信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。即，提供擾動(dòng)估計(jì)裝置，用于估計(jì)擾動(dòng)的幅度。擾動(dòng)估計(jì)裝置接收電壓信號(hào)和驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)或位置控制信號(hào)，并產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，其中所述電壓信號(hào)通過用電壓檢測(cè)裝置檢測(cè)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓而獲得。根據(jù)兩個(gè)元件產(chǎn)生的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)正確估計(jì)施加在頭上的擾動(dòng)的幅度。結(jié)果，有可能正確地估計(jì)施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)的幅度。用擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)指示涉及估計(jì)的擾動(dòng)。擾動(dòng)估計(jì)裝置根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)或位置控制信號(hào)和驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓是連續(xù)信號(hào)。因此，與用不連續(xù)頭位置信號(hào)作為讀取離散地記錄在盤上的伺服信息的結(jié)果的傳統(tǒng)技術(shù)相比，有可能正確地估計(jì)擾動(dòng)。
其間，如果有驅(qū)動(dòng)線圈的阻值波動(dòng)和阻值改變，具有增益交越頻率(這時(shí)開環(huán)增益變?yōu)榱?的相位沒有相位裕度，結(jié)果是控制系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。為了解決這一缺點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)用于頭位置的位置控制信號(hào)和擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用濾波裝置截止擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，從而產(chǎn)生濾波信號(hào)。而后，用于頭位置的位置控制信號(hào)與濾波信號(hào)結(jié)合，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
通過這種結(jié)構(gòu)，用濾波裝置截止高于濾波低通截止頻率的頻率的高頻分量。在驅(qū)動(dòng)信號(hào)中不等同地包括從擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量。結(jié)果，即使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，也有可能保證具有增益交越頻率的相位裕度和構(gòu)成穩(wěn)定頭定位控制系統(tǒng)。
校正裝置組合濾波后的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)(濾波信號(hào))和來自位置控制裝置的位置控制信號(hào)，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以便用這樣正確估計(jì)的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)來消除施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)。通過用驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)頭的傳動(dòng)裝置，有可能穩(wěn)定地消除諸如施加到傳動(dòng)裝置上的樞軸承摩擦、彈力或慣性力的擾動(dòng)。即，有可能補(bǔ)償作用在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)。因而，即使在對(duì)目標(biāo)軌道的跟隨操作期間作用在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)的波動(dòng)大，也有可能穩(wěn)定地控制將頭定位到目標(biāo)軌道上。此外，即使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的阻值因電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，也有可能穩(wěn)定地控制將頭定位到目標(biāo)軌道上。即，有可能對(duì)更多樣的條件改變提高定位精度。另外，作為這一提高的效果，有可能大大提高軌道密度和促進(jìn)大容量盤存儲(chǔ)設(shè)備的實(shí)施。
作為解決缺點(diǎn)的另一種方式，本發(fā)明采取如下措施。擾動(dòng)估計(jì)裝置根據(jù)用k1乘以驅(qū)動(dòng)信號(hào)而獲得的信號(hào)和電壓信號(hào)產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)。校正裝置將用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得的信號(hào)和位置控制信號(hào)結(jié)合，并產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)。這樣，可以將從位置誤差信號(hào)到頭位置的開環(huán)增益改變抑制到很小。結(jié)果，即使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，也有可能使位置控制系統(tǒng)穩(wěn)定。這種情況下，如果應(yīng)用濾波裝置，就有可能獲得更好的效果。
將更詳細(xì)地解釋上述本發(fā)明。
作為第一解決方式，根據(jù)本發(fā)明的盤存儲(chǔ)設(shè)備包括傳動(dòng)裝置，用于將頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，用于從驅(qū)動(dòng)信號(hào)和電壓信號(hào)估計(jì)施加到頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)；濾波裝置，用于截止擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，和用于輸出濾波信號(hào)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在盤上且由頭檢測(cè)的伺服信息產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；和校正裝置，用于將位置控制信號(hào)和濾波信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。用該結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以是輸入到驅(qū)動(dòng)裝置的信號(hào)或從驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出的信號(hào)。這在下文中應(yīng)用。
如下是從第一解決方式得到的功能。擾動(dòng)估計(jì)裝置可以根據(jù)加到驅(qū)動(dòng)裝置上驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和從傳動(dòng)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)，正確地估計(jì)施加到傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)幅度。涉及估計(jì)的擾動(dòng)是擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)。這里，尤其重要的是，有可能在允許頭跟隨目標(biāo)軌道的跟隨操作期間，從驅(qū)動(dòng)信號(hào)和電壓信號(hào)準(zhǔn)確地估計(jì)施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)幅度。原因如下。從傳動(dòng)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)是在驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓。不象離散地記錄在盤上的伺服信息，該信號(hào)是連續(xù)信號(hào)。
通過濾波裝置截止擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，以便用這樣正確估計(jì)的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)來消除施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)，將得到的信號(hào)與從位置控制裝置輸出的位置控制信號(hào)結(jié)合，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。通過用驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置，有可能穩(wěn)定地消除施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)。即，由于有可能補(bǔ)償施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)，所以，朝向目標(biāo)軌道的頭位置控制可以是穩(wěn)定的，即使在允許頭跟隨目標(biāo)軌道的跟隨操作期間擾動(dòng)波動(dòng)大時(shí)也是這樣。尤其是，即使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，尤其是，也有可能穩(wěn)定地控制將頭定位到目標(biāo)軌道上。即，有可能對(duì)更多樣的條件改變提高定位精度。
如下描述作為盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法的第一解決方式。即，該方法包括步驟從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；產(chǎn)生相應(yīng)于位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)；從用于定位頭的傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加在頭上的擾動(dòng)幅度，和產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)；截止擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，和產(chǎn)生濾波信號(hào)；將位置控制信號(hào)和濾波信號(hào)結(jié)合，并產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和用驅(qū)動(dòng)信號(hào)使頭相對(duì)于盤定位。該盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法可以展現(xiàn)與上述相同的功能。
作為第二解決方式，根據(jù)本發(fā)明盤存儲(chǔ)設(shè)備包括傳動(dòng)裝置，用于使頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)器；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，用于從電壓信號(hào)和位置控制信號(hào)估計(jì)施加在頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)；濾波裝置，用于截止擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，和用于輸出濾波信號(hào)；和校正裝置，用于將位置控制信號(hào)和濾波信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
如下是從第二解決方式得到的功能。擾動(dòng)估計(jì)裝置可以根據(jù)加到驅(qū)動(dòng)裝置上以驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和從傳動(dòng)裝置檢測(cè)的電壓信號(hào)，正確地估計(jì)施加到傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)幅度。這里，尤其重要的是，有可能在用于允許頭跟隨目標(biāo)軌道的跟隨操作期間，從驅(qū)動(dòng)信號(hào)和電壓信號(hào)正確地估計(jì)施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)幅度。原因如下。不象離散地記錄在盤上的伺服信息，從傳動(dòng)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)是連續(xù)信號(hào)。
通過濾波裝置截止擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，以便用這樣正確估計(jì)的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)消除施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)之后，將得到的信號(hào)與從位置控制裝置輸出的位置控制信號(hào)結(jié)合，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。通過用驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置，有可能穩(wěn)定地消除施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)。即，有可能補(bǔ)償施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)。因而，即使在允許頭跟隨目標(biāo)軌道的跟隨操作期間擾動(dòng)波動(dòng)大，和即使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，也有可能穩(wěn)定地控制將頭定位到目標(biāo)軌道上。即，有可能對(duì)更多樣的條件改變提高定位精度。
如下描述作為盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法的第二解決方式。即，該方法包括步驟；從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；產(chǎn)生相應(yīng)于位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)；從位置控制信號(hào)和在驅(qū)動(dòng)用于定位頭的傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加在頭上的擾動(dòng)幅度，并產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)；截止擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，和產(chǎn)生濾波信號(hào)；將位置控制信號(hào)和濾波信號(hào)結(jié)合，并產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和用驅(qū)動(dòng)信號(hào)使頭相對(duì)于盤定位。該盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法可以展現(xiàn)與上述相同的功能。
作為第三解決方式，根據(jù)本發(fā)明的盤存儲(chǔ)設(shè)備包括傳動(dòng)裝置，用于使頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，從通過用k1乘以驅(qū)動(dòng)信號(hào)獲得的信號(hào)和電壓信號(hào)，估計(jì)施加在頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；和校正裝置，用于接收位置控制信號(hào)和擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，將通過用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)獲得的信號(hào)與位置控制信號(hào)結(jié)合，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)。
如下是從第三解決方式得到的功能。除了與從第一解決方式得到的功能相同的功能之外，由于將驅(qū)動(dòng)信號(hào)乘以k1(k1＞＞1)之后加到擾動(dòng)估計(jì)裝置，和將擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)乘以1/k2(k2＞＞1)之后加到校正裝置，所以有可能將從位置誤差信號(hào)到頭位置的開環(huán)增益的改變抑制得很小。結(jié)果，即使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，也有可能使位置控制信號(hào)穩(wěn)定。即，有可能對(duì)更多樣的條件改變提高定位精度。這種情況下，如果使用在第一解決方式中提供的濾波裝置，就有可能獲得更好的效果。
如下描述作為盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法的第三解決方式。即，該方法包括步驟從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；產(chǎn)生相應(yīng)于位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)；從通過用k1乘以用于定位頭的傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而獲得的信號(hào)和驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加到頭上的擾動(dòng)幅度，并產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；將通過用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得信號(hào)與位置控制信號(hào)結(jié)合，并產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；和，用驅(qū)動(dòng)信號(hào)使頭相對(duì)于盤定位。該盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法可以展示與上述相同的功能。
作為第四解決方式，根據(jù)本發(fā)明盤存儲(chǔ)設(shè)備包括傳動(dòng)裝置，用于使頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，從通過用k1乘以位置控制信號(hào)獲得的信號(hào)和電壓信號(hào)，估計(jì)施加在頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；和校正裝置，用于接收位置控制信號(hào)和擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，將通過用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)獲得的信號(hào)與位置控制信號(hào)結(jié)合，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)。
用該結(jié)構(gòu)，擾動(dòng)估計(jì)裝置可以根據(jù)從位置控制裝置輸出以便加到驅(qū)動(dòng)裝置的位置控制信號(hào)和從傳動(dòng)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)，正確地估計(jì)施加到傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)幅度，其中驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置。有可能尤其在用于允許頭跟隨目標(biāo)軌道的跟隨操作期間，從位置控制信號(hào)和電壓信號(hào)正確地估計(jì)施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)幅度。擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)與從位置控制裝置輸出的位置控制信號(hào)結(jié)合，以便用這樣正確估計(jì)的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)來消除施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。通過用驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)頭的傳動(dòng)裝置，有可能穩(wěn)定地消除施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)。即，有可能補(bǔ)償施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)。因而，即使在允許頭跟隨目標(biāo)軌道的跟隨操作期間擾動(dòng)波動(dòng)大，和即使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，也有可能穩(wěn)定地將頭定位到目標(biāo)軌道上。即，有可能對(duì)更多樣的條件改變提高定位精度。
如下描述作為盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法的第四解決方式。即，該方法包括步驟從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；產(chǎn)生相應(yīng)于位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)；從通過用k1乘以位置控制信號(hào)而獲得的信號(hào)和驅(qū)動(dòng)用于定位頭的傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加到頭上的擾動(dòng)幅度，并產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；將通過用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得信號(hào)與位置控制信號(hào)結(jié)合，并產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；和，用驅(qū)動(dòng)信號(hào)使頭相對(duì)于盤定位。該盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法可以展示與上述相同的功能。
或者，可以將第一解決方式與第三解決方式結(jié)合?？梢詫⒌诙鉀Q方式與第四解決方式結(jié)合。這些結(jié)合方式分別是第五和第六解決方式。
作為第五解決方式，根據(jù)本發(fā)明的盤存儲(chǔ)設(shè)備包括傳動(dòng)裝置，用于使頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，從通過用k1乘以驅(qū)動(dòng)信號(hào)獲得的信號(hào)和電壓信號(hào)，估計(jì)施加到頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；和校正裝置，用于接收位置控制信號(hào)和擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，截止通過用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得的信號(hào)的高頻分量以產(chǎn)生濾波信號(hào)，將位置控制信號(hào)與濾波信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)。
如下描述作為盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法的第五解決方式。即，該方法包括步驟從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；從通過用k1乘以用于定位頭的傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而獲得的信號(hào)和驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加到頭上的擾動(dòng)幅度，并產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；截止通過用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得信號(hào)的高頻分量，并產(chǎn)生濾波信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；將位置控制信號(hào)與濾波信號(hào)結(jié)合，和產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和，用驅(qū)動(dòng)信號(hào)使頭相對(duì)于盤定位。
而且，作為第六解決方式，根據(jù)本發(fā)明的盤存儲(chǔ)設(shè)備包括傳動(dòng)裝置，用于使頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，從通過用k1乘以位置控制信號(hào)而獲得的信號(hào)和電壓信號(hào)，估計(jì)施加到頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；和校正裝置，用于接收位置控制信號(hào)和擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，截止通過用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得的信號(hào)的高頻分量以產(chǎn)生濾波信號(hào)，將位置控制信號(hào)與濾波信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)。
如下描述作為盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法的第六解決方式。即，該方法包括步驟從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；產(chǎn)生相應(yīng)于位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)；從通過用k1乘以位置控制信號(hào)而獲得的信號(hào)和驅(qū)動(dòng)用于定位頭的傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加到頭上的擾動(dòng)幅度，并產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；截止通過用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得信號(hào)的高頻分量，并產(chǎn)生濾波信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；將位置控制信號(hào)與濾波信號(hào)結(jié)合，和產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和，用驅(qū)動(dòng)信號(hào)使頭相對(duì)于盤定位。
第五和第六解決方式有合成效果。即，即使驅(qū)動(dòng)線圈的阻值改變范圍很大，也有可能經(jīng)控制頻帶實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的頭定位控制。
根據(jù)第三到第六解決方式，最好將系數(shù)k1和k2設(shè)為幾乎相等。
這樣，在從位置控制信號(hào)到對(duì)傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)電流的基本傳遞函數(shù)中，可以忽略與傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值有關(guān)的分量。因此，即使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，也有可能充分穩(wěn)定地控制將頭定位到目標(biāo)軌道。
根據(jù)第一、第三或第五解決方式，其中，將來自驅(qū)動(dòng)信號(hào)和位置控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)加到擾動(dòng)估計(jì)裝置，最好將該設(shè)備構(gòu)成如下。擾動(dòng)估計(jì)裝置包括比較裝置，用于接收電壓檢測(cè)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)；第一乘法裝置，用驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者通過用k1乘以驅(qū)動(dòng)信號(hào)獲得的信號(hào)，乘以由第一傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)；第二乘法裝置，用比較裝置的輸出乘以由第二傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)；第一積分裝置，用于積分比較裝置的輸出；和第二積分裝置，積分通過從第一乘法裝置的輸出減去相加值獲得的值，所述相加值是第二乘法裝置的輸出和第一積分裝置的輸出的相加值，構(gòu)成比較裝置以比較電壓信號(hào)和第二積分裝置的輸出，并將比較結(jié)果輸出到第二乘法裝置和第一積分裝置。
如下是從該結(jié)構(gòu)得到的功能。第一乘法裝置的輸出成為相應(yīng)于作用在傳動(dòng)裝置上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)信號(hào)，第一乘法裝置輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者通過用k1乘以驅(qū)動(dòng)信號(hào)獲得的信號(hào)。第二積分裝置的輸出成為對(duì)從電壓檢測(cè)裝置輸入的電壓信號(hào)的反饋元素(feedback element)。比較裝置的輸出加到第一積分裝置和第二乘法裝置，比較裝置獲得電壓信號(hào)和來自第二積分裝置的反饋元素的差。第一積分裝置的輸出成為相應(yīng)于施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，其中第一積分裝置積分差值。將第二乘法裝置的輸出加到擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，其中通過用差值乘以預(yù)定系數(shù)獲得第二乘法裝置的輸出。從驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)信號(hào)減去相加值，將結(jié)果加到第二積分裝置。
結(jié)果，從第一積分裝置輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)相應(yīng)于施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)的校正估計(jì)。而且，用這樣正確估計(jì)的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)前饋控制以消除施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)。因而，有可能在跟隨操作期間補(bǔ)償作用在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)。即使在跟隨操作期間傳動(dòng)裝置中的擾動(dòng)波動(dòng)大，和即使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，也有可能穩(wěn)定地控制將頭定位到目標(biāo)軌道上，并對(duì)更多樣的條件改變提高定位精度。
根據(jù)第二、第四或第六解決方式，其中，將來自驅(qū)動(dòng)信號(hào)和位置控制信號(hào)的位置控制信號(hào)加到擾動(dòng)估計(jì)裝置，最好如下構(gòu)成該設(shè)備。擾動(dòng)估計(jì)裝置包括比較裝置，用于接收電壓檢測(cè)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)；第一乘法裝置，用位置控制信號(hào)或者通過用k1乘以位置控制信號(hào)而獲得的信號(hào)，乘以由第一傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)；第二乘法裝置，用比較裝置的輸出乘以由第二傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)；第一積分裝置，用于積分比較裝置的輸出；和第二積分裝置，積分通過從第一乘法裝置的輸出減去第二乘法裝置的輸出獲得的值，比較裝置比較電壓信號(hào)和第二積分裝置的輸出，并將比較結(jié)果輸出到第二乘法裝置和第一積分裝置。
如下是從該結(jié)構(gòu)得到的功能。第一乘法裝置的輸出成為相應(yīng)于作用在傳動(dòng)裝置上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)信號(hào)，其中第一乘法裝置輸入來自位置控制裝置信號(hào)的位置控制信號(hào)或者通過用k1乘以位置控制信號(hào)而獲得的信號(hào)。第二積分裝置的輸出成為對(duì)從電壓檢測(cè)裝置輸入的電壓信號(hào)的反饋元素。比較裝置的輸出加到第一積分裝置和第二乘法裝置上，其中比較裝置獲得電壓信號(hào)和來自第二積分裝置的反饋元素之間的差值。第一積分裝置的輸出成為相應(yīng)于施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，其中第一積分裝置積分差值。從驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)信號(hào)減去第二乘法裝置的輸出，并將結(jié)果加到第二積分裝置，其中通過用預(yù)定系數(shù)乘以差值來獲得第二乘法裝置的輸出。
結(jié)果，從第一積分裝置輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)相應(yīng)于施加到傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)的校正估計(jì)。而且，用這樣正確估計(jì)的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)前饋控制以便消除施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)。因而，有可能在跟隨操作期間補(bǔ)償作用在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)。即使在跟隨操作期間傳動(dòng)裝置中擾動(dòng)波動(dòng)大，和即使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，也有可能穩(wěn)定地控制將頭定位到目標(biāo)軌道上，并提高定位精度。此外，不需要第一解決方式所要求的第一積分裝置和第二乘法裝置的相加。因而，有可能省略加法裝置，從而簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
而且，根據(jù)上述發(fā)明，最好將擾動(dòng)估計(jì)裝置產(chǎn)生的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為大于位置控制裝置的控制頻帶的值。
如下是從上文得到的功能。拓寬定位控制系統(tǒng)裝置的控制頻帶意味著提高比例增益。然而，增益有用盤存儲(chǔ)設(shè)備的扇區(qū)伺服的取樣頻率或者傳動(dòng)裝置的固有機(jī)械振蕩頻率的上限。相反，擾動(dòng)估計(jì)裝置不受盤存儲(chǔ)設(shè)備的扇區(qū)伺服的取樣頻率的影響。因此，在擾動(dòng)估計(jì)裝置中，有可能將擾動(dòng)估計(jì)裝置產(chǎn)生的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻帶設(shè)為高于定位控制系統(tǒng)的控制頻帶。結(jié)果，有可能使頭以較高控制頻帶正確地跟隨目標(biāo)軌道。
而且，根據(jù)上述發(fā)明，最好將濾波裝置的截止頻率設(shè)為小于位置控制裝置的控制頻帶的值。
如下是從其得到的功能。通常，傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值有波動(dòng)。另外，通過將驅(qū)動(dòng)電流導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)線圈，驅(qū)動(dòng)線圈發(fā)熱而溫度升高，溫度升高改變了阻值。結(jié)果，傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值改變使包括擾動(dòng)估計(jì)裝置的定位控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，結(jié)果是系統(tǒng)以位置控制裝置的控制頻帶附近的頻率振蕩。為了解決這一缺點(diǎn)，根據(jù)用于頭位置的位置控制信號(hào)和擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。用濾波裝置截止擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，從而產(chǎn)生濾波信號(hào)。用于頭位置的位置控制信號(hào)與濾波信號(hào)結(jié)合，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這種情況下，如果濾波裝置或校正裝置的濾波信號(hào)的截止頻率設(shè)為低于位置控制裝置的控制頻帶，那么，濾波裝置就截止頻率分量高于截止頻率的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，不反饋到定位控制系統(tǒng)。因而，即使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，也有可能使位置控制系統(tǒng)穩(wěn)定。
此外，根據(jù)上述發(fā)明，傳動(dòng)裝置最好構(gòu)成為在一對(duì)經(jīng)空腔彼此相對(duì)的軛的空腔中，將永磁體固定連接到這對(duì)軛中的至少一個(gè)軛上，驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)在用永磁體和軛形成的磁性空腔中，有串聯(lián)的電容器和電阻器的電路與驅(qū)動(dòng)線圈并聯(lián)。
如下是從其得到的功能。通常，構(gòu)成傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈不僅包含電阻元件，而且包含電感元件。由于電感元件小于線圈電阻，所以難以精確地構(gòu)成其電路。而且，由于電感元件是導(dǎo)數(shù)元件(derivative element)，所以，易于受噪聲影響。結(jié)果，如果擾動(dòng)估計(jì)裝置的控制頻帶設(shè)高了，控制系統(tǒng)就因該電感波動(dòng)而變得不穩(wěn)定。這導(dǎo)致擾動(dòng)估計(jì)裝置控制頻帶的增大受限?？紤]到這一缺點(diǎn)，有串聯(lián)的電容器和電阻器的電路與驅(qū)動(dòng)線圈并聯(lián)，從而可以消除驅(qū)動(dòng)線圈電感的感應(yīng)，可以將其控制頻帶設(shè)得高于定位控制系統(tǒng)的控制頻帶。結(jié)果，有可能使頭以較高控制頻帶正確地跟隨目標(biāo)軌道。另外，在電路結(jié)構(gòu)中，不必考慮要求高精度的電感元件，所以可以簡(jiǎn)化電壓檢測(cè)裝置。
此外，根據(jù)上述發(fā)明，最好將與驅(qū)動(dòng)線圈并聯(lián)的電容器和電阻器設(shè)為將電容值C和電阻值r分別表達(dá)為C＝La/Ra2，和r＝Ra，或者近似為C＝La/Ra2，和r＝Ra，其中，Ra是驅(qū)動(dòng)線圈的電阻值。
通過這種設(shè)置，驅(qū)動(dòng)線圈的阻抗和并聯(lián)電路的阻抗的合成阻抗變?yōu)榇笾碌扔隍?qū)動(dòng)線圈的電阻，使得有可能等效地消除驅(qū)動(dòng)線圈的電感分量。因此，即使在易受噪聲影響的電感分量中有波動(dòng)(因其為導(dǎo)數(shù)元件)，也有可能穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)定位控制而不受噪聲影響。
從上述解釋可以明了，位置控制裝置、擾動(dòng)估計(jì)裝置、校正裝置和濾波裝置可以由硬件或軟件構(gòu)成，這些裝置構(gòu)成了盤存儲(chǔ)設(shè)備的部件。
另外，從上述解釋很明顯，比較裝置、各個(gè)乘法裝置和各個(gè)積分裝置可以是硬件或者軟件，這些裝置構(gòu)成了盤存儲(chǔ)設(shè)備的構(gòu)件。
如果將本發(fā)明應(yīng)用于磁盤存儲(chǔ)設(shè)備，作用最好，但本發(fā)明不限于磁盤存儲(chǔ)設(shè)備，而是可以用于諸如光盤存儲(chǔ)設(shè)備和磁光盤存儲(chǔ)設(shè)備的其它信息記錄設(shè)備。
當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行考慮時(shí)，從下文對(duì)本發(fā)明的描述，上述和其它方面將成為設(shè)備。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的框圖；
圖3A是用于解釋根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中盤存儲(chǔ)設(shè)備的擾動(dòng)估計(jì)裝置的擾動(dòng)估計(jì)操作的框圖，圖3B是通過將圖3A的框圖等效變換獲得的框圖；圖3C是共同表達(dá)圖3A的框圖的框圖；圖4A是用于解釋根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中抑制施加在盤存儲(chǔ)設(shè)備上的擾動(dòng)的操作的框圖，圖4B是通過等效變換圖4A的框圖獲得的框圖；圖5是用于根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中盤存儲(chǔ)設(shè)備上施加的擾動(dòng)的截止頻率特征曲線圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中，施加在盤存儲(chǔ)設(shè)備上的擾動(dòng)波動(dòng)和從擾動(dòng)估計(jì)裝置輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)相對(duì)于時(shí)間響應(yīng)的波形圖，圖6B是在將從擾動(dòng)估計(jì)裝置輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)輸入道校正裝置中的情況下，和不將擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)輸入校正裝置的情況下，相對(duì)于時(shí)間響應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流波形圖，圖6C是在將從擾動(dòng)估計(jì)裝置輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)輸入到校正裝置中以消除擾動(dòng)波動(dòng)的情況下，相對(duì)于時(shí)間響應(yīng)的軌道誤差波形圖；圖7A是在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備的擾動(dòng)估計(jì)裝置考慮驅(qū)動(dòng)線圈的電感的情況下，定位控制系統(tǒng)的開環(huán)的頻率增益特性圖，圖7B是相應(yīng)于圖7A的頻率-相位特性圖；圖8A是在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備的擾動(dòng)估計(jì)裝置不考慮驅(qū)動(dòng)線圈的電感的情況下，定位控制系統(tǒng)的開環(huán)的頻率增益特性圖，圖8B是相應(yīng)于圖8A的頻率-相位特性圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中，與盤存儲(chǔ)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)線圈并聯(lián)的電容器和電阻器的電路結(jié)構(gòu)圖；圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中，盤存儲(chǔ)設(shè)備的擾動(dòng)估計(jì)裝置的改變部分的框圖；圖11A是不在擾動(dòng)估計(jì)裝置輸出和校正裝置的輸入之間插入濾波器(用實(shí)線表示)的情況下，和擾動(dòng)估計(jì)裝置不考慮驅(qū)動(dòng)線圈的電感(用虛線表示)的情況下，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中，盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)的開環(huán)的頻率增益特性圖，圖11B是相應(yīng)于圖11A的頻率-相位特性圖；圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中盤存儲(chǔ)設(shè)備結(jié)構(gòu)的框圖；圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中，盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的框圖；
圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中，盤存儲(chǔ)設(shè)備結(jié)構(gòu)的框圖；圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中，盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖；圖16A是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中，在驅(qū)動(dòng)線圈的阻值不等于擾動(dòng)估計(jì)裝置中標(biāo)稱值的情況下，定位控制系統(tǒng)的開環(huán)的頻率增益特性圖，圖16B是相應(yīng)于圖16A的頻率-相位特性圖；圖17A是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的框圖，圖17B是將圖17A的框圖等效變換獲得的框圖，圖17C是顯示在驅(qū)動(dòng)線圈的阻值不等于標(biāo)稱值的情況下，定位控制系統(tǒng)的改變部分的框圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中，盤存儲(chǔ)設(shè)備結(jié)構(gòu)(圖14)重畫的框圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中，盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)(圖15)重畫的框圖；圖20是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例中盤存儲(chǔ)設(shè)備結(jié)構(gòu)的框圖；圖21是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例中盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的框圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中，盤存儲(chǔ)設(shè)備的結(jié)構(gòu)(圖14)重畫的框圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中，盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)(圖15)重畫的框圖；圖24是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一和第三實(shí)施例結(jié)合的一個(gè)實(shí)施例中，盤存儲(chǔ)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖；和圖25是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二和第四實(shí)施例結(jié)合的一個(gè)實(shí)施例中，盤存儲(chǔ)設(shè)備結(jié)構(gòu)的框圖。
在所有的圖中，相似的元件用相同數(shù)字來指示。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，在下文中詳細(xì)解釋根據(jù)本發(fā)明的盤存儲(chǔ)設(shè)備和盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法的具體實(shí)施例。注意，有相同功能的元件分別用相同參考數(shù)字來表示。第一實(shí)施例圖1是顯示第一實(shí)施例中本發(fā)明的盤存儲(chǔ)設(shè)備實(shí)例的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖1中，數(shù)字1表示由主軸馬達(dá)(未示出)旋轉(zhuǎn)的磁盤；數(shù)字2表示用于對(duì)盤1記錄/再現(xiàn)數(shù)據(jù)的磁頭；數(shù)字3表示通過繞軸承4旋轉(zhuǎn)裝配在臂3的一端上的頭2，將頭2向盤1上的目標(biāo)軌道移動(dòng)的臂；數(shù)字5表示設(shè)在臂3的尾端上的驅(qū)動(dòng)線圈；數(shù)字6表示定子(軛)，其中，磁體(永磁體，未示出)布置在與驅(qū)動(dòng)線圈5相對(duì)的表面上。定子6通過間隙由一對(duì)相對(duì)的軛構(gòu)成，在間隙中，上述磁體固定在至少一個(gè)軛上。布置在定子6上的磁體所產(chǎn)生的磁通量與通過驅(qū)動(dòng)線圈5的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用，使臂3受到旋轉(zhuǎn)力。傳動(dòng)器7由臂3、軸承4、驅(qū)動(dòng)線圈5和定子6構(gòu)成。
數(shù)字10表示驅(qū)動(dòng)裝置；數(shù)字11表示電壓檢測(cè)裝置，它包括在驅(qū)動(dòng)裝置10中，檢測(cè)橫過驅(qū)動(dòng)線圈5產(chǎn)生的電壓并輸出電壓信號(hào)Ed；數(shù)字12表示擾動(dòng)估計(jì)裝置，它從電壓檢測(cè)裝置11輸出的電壓信號(hào)Ed和從作為驅(qū)動(dòng)裝置10的輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)u，估計(jì)施加在臂3上的擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩τd，并輸出擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest。頭2讀取已經(jīng)預(yù)先作為伺服信息記錄在盤1的各個(gè)扇區(qū)上的軌道的位置信號(hào)。位置檢測(cè)裝置13從頭2讀取的位置信號(hào)檢測(cè)頭2的當(dāng)前位置，并從目標(biāo)軌道的目標(biāo)位置r產(chǎn)生表示差值的位置誤差信號(hào)e。位置控制裝置14接收位置檢測(cè)裝置13產(chǎn)生的位置誤差信號(hào)e，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大和相位補(bǔ)償，并產(chǎn)生位置控制信號(hào)c。
數(shù)字16表示濾波裝置，它截止從擾動(dòng)估計(jì)裝置12加到校正裝置15的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest的高頻分量，不向校正裝置15輸出高頻分量以便使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定。濾波裝置16將濾波信號(hào)f輸出到校正裝置15，所述濾波信號(hào)f通過從擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest截止高頻分量來獲得。
數(shù)字15表示校正裝置，它從位置控制裝置14接收位置控制信號(hào)c和從濾波裝置16接收濾波信號(hào)f。校正裝置15執(zhí)行校正計(jì)算，然后將驅(qū)動(dòng)信號(hào)u輸出到驅(qū)動(dòng)裝置10。
驅(qū)動(dòng)裝置10構(gòu)成為響應(yīng)所輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)u，將驅(qū)動(dòng)電流Ia導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)線圈5，以軸承4為中心使臂3繞軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)裝配在臂3頂端上的頭2，并將頭2高精度地定位在形成在以窄軌道間距形成的目標(biāo)軌道上，以便在盤1上記錄/再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
用圖2，在下文中解釋第一實(shí)施例中盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)的操作。圖2是顯示第一實(shí)施例中盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖中點(diǎn)劃線所圍繞的部分30是擾動(dòng)估計(jì)裝置12的塊。類似地，圖中點(diǎn)劃線所圍繞的部分47是校正裝置15的塊。圖中點(diǎn)劃線所圍繞的部分55是電壓檢測(cè)裝置11。圖2中，符號(hào)s表示拉普拉斯算符。圖2中，為了簡(jiǎn)化說明，省略了取樣扇區(qū)伺服的保持元件。
圖2中，將頭2測(cè)得的當(dāng)前軌道位置表達(dá)為x，用公式1來表達(dá)相對(duì)于目標(biāo)軌道位置r的位置誤差信號(hào)e，在比較器(也稱為“比較裝置”)20獲得位置誤差信號(hào)e。
e＝r-x ……(1)圖2中用塊21表達(dá)的位置控制裝置14將傳遞函數(shù)Gx(z)的數(shù)字濾波處理應(yīng)用于從比較器20輸出的位置誤差信號(hào)e，產(chǎn)生位置控制信號(hào)c，并將其輸出到用塊47表達(dá)的校正裝置15。定位控制系統(tǒng)加有常規(guī)PID控制，位置控制裝置14的傳遞函數(shù)可以用公式2來表達(dá)GX(z)=KX{1+ad(1-z-1)+aiz-11-z-1}---(2)]]>這里，符號(hào)z-1表示一個(gè)取樣延遲，符號(hào)KX表示定位控制系統(tǒng)的比例增益。系數(shù)ad，ai表示用于表達(dá)頻率特性的常數(shù)，其中，系數(shù)ad是導(dǎo)數(shù)系數(shù)，而系數(shù)ai是整數(shù)系數(shù)。位置控制信號(hào)c通過加法器46，變成驅(qū)動(dòng)信號(hào)u。在塊22的驅(qū)動(dòng)裝置10將驅(qū)動(dòng)信號(hào)u從電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為gm時(shí)間電流信號(hào)(傳遞函數(shù)為gm)，這里輸出驅(qū)動(dòng)電流Ia。在塊23所表達(dá)的傳動(dòng)器7中，通過驅(qū)動(dòng)電流Ia產(chǎn)生的磁場(chǎng)和定子6的上述磁通量之間的相互作用，用傳遞函數(shù)Kt將驅(qū)動(dòng)電流Ia轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩τ。這里，傳遞函數(shù)Kt是傳動(dòng)器7的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。塊24的傳遞函數(shù)(Lb/J·s)表達(dá)從施加在臂3上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩τ到頭2移動(dòng)速度V的傳遞特性。這里，符號(hào)J表示臂3的慣性力矩，符號(hào)Lb表示從臂3的軸承4到頭2的距離。塊25表示積分器(也稱為“積分裝置”)，這里，用1/s表達(dá)傳遞函數(shù)，將頭2的移動(dòng)速度v轉(zhuǎn)換為當(dāng)前軌道位置x。
傳動(dòng)器7中，塊26輸出通過旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)器7而通過驅(qū)動(dòng)線圈5產(chǎn)生的感應(yīng)電壓Ea，而塊27將通過傳導(dǎo)驅(qū)動(dòng)電流Ia而產(chǎn)生的電壓降(Ra+La·s)·Ia輸出到驅(qū)動(dòng)線圈5中，并通過在加法器28將感應(yīng)電壓和電壓降相加來輸出傳動(dòng)器7的端電壓Va。即，它們之間關(guān)系如下Va＝Ea+(Ra+La·s)Ia ……(3)其中，Ra表示驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電，La表示驅(qū)動(dòng)線圈5的電感。
施加在臂3上的擾動(dòng)τd可以表達(dá)為在比較器29輸入塊24的前級(jí)的形式，施加在臂3上的擾動(dòng)τd是諸如傳動(dòng)器7的樞軸承摩擦、將傳動(dòng)器7與電路板連接的FPC的彈力以及因外界施加在盤存儲(chǔ)設(shè)備上的沖擊或振動(dòng)而導(dǎo)致的傳動(dòng)器7接收的慣性力。
圖2中點(diǎn)劃線所圍繞的部分55顯示了電壓檢測(cè)裝置11的細(xì)節(jié)，塊55包括塊39和減法器36，塊39有與包括在傳動(dòng)器7中的塊27相同的傳遞函數(shù)。塊39將通過將驅(qū)動(dòng)電流Ia導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)線圈5而產(chǎn)生的電壓降(Ran+Lan·s)·Ia輸出到驅(qū)動(dòng)線圈5，并輸出用減法器36從傳動(dòng)器7的端電壓Va減去該電壓降的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ed。
圖2中點(diǎn)劃線圍繞的塊30顯示了擾動(dòng)估計(jì)裝置12的細(xì)節(jié)，塊30包括塊32，有與作為驅(qū)動(dòng)裝置10的塊22相同的傳遞函數(shù)；塊33，有與作為傳動(dòng)器7的塊23相同的傳遞函數(shù)；塊34，有與塊24相同的傳遞函數(shù)；和塊35，有與塊26相同的傳遞函數(shù)。結(jié)合塊32和塊33構(gòu)成第一乘法器(也稱為“乘法裝置”)41。數(shù)字43表示第一積分器，44表示第二乘法器。塊34和塊35結(jié)合構(gòu)成第二積分器42。這里，塊30中有下標(biāo)“n”的各個(gè)常數(shù)表示標(biāo)稱值，有下標(biāo)“est”的變量表示估計(jì)值。
也將輸入塊22的驅(qū)動(dòng)信號(hào)u輸入構(gòu)成擾動(dòng)估計(jì)裝置12的塊32中，塊32和塊33中驅(qū)動(dòng)信號(hào)u乘以gmn·Ktn倍的乘積導(dǎo)致獲得了與施加在臂3上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩τ相同的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)信號(hào)τest。
圖2中，從塊34輸出速度估計(jì)信號(hào)vest。塊35中，把通過將速度估計(jì)信號(hào)vest增大Kvn倍而獲得的感應(yīng)電壓估計(jì)信號(hào)Eaest輸入到比較器37中，并與實(shí)際測(cè)得的電壓信號(hào)Ed進(jìn)行比較。將得到的偏差信號(hào)α(＝Eaest-Ed)輸入到第一積分器43和第二乘法器44中。第一積分器43將偏差信號(hào)α積分g2次，并輸出對(duì)擾動(dòng)的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest。偏差信號(hào)α輸入到第二乘法器44中，并增大g1倍，然后加到加法器38。將加法器38的輸出輸入到減法器31，這里，將結(jié)果值γ輸出到塊34，其中通過從塊33輸出的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)信號(hào)τest減去加法器38的輸出來獲得結(jié)果值γ。
第二乘法器44的系數(shù)g1和第一積分器43的系數(shù)g2是用于穩(wěn)定擾動(dòng)估計(jì)裝置12的操作的常數(shù)，在下文中描述其細(xì)節(jié)。
圖2中，塊54是濾波裝置16的框圖。用塊54表達(dá)的濾波裝置16對(duì)從擾動(dòng)估計(jì)裝置12輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest進(jìn)行傳遞函數(shù)F(s)的濾波處理，產(chǎn)生濾波信號(hào)f，并將濾波信號(hào)f輸出到用塊47表達(dá)的校正裝置15。濾波裝置16的傳遞函數(shù)可以用公式4來表達(dá)F(s)=11+TX·s---(4)]]>這里，Tx表示濾波器的時(shí)間常數(shù)，Tx與濾波低通截止頻率fx保持如下關(guān)系Tx=12π/fx---(5)]]>圖1中，顯示了將濾波信號(hào)f從濾波裝置16輸出到校正裝置15的狀態(tài)。
塊54的濾波器用于穩(wěn)定第一實(shí)施例中盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)的操作，在下文中描述其細(xì)節(jié)。
圖2中，點(diǎn)劃線所圍繞的塊47是校正裝置15的框圖。包括在校正裝置15中的塊45通過將擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest增大1/(gm·Ktn)倍來向驅(qū)動(dòng)裝置10產(chǎn)生校正信號(hào)β，需要所述校正信號(hào)β以使臂3產(chǎn)生具有等于擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest的幅度的驅(qū)動(dòng)力。校正信號(hào)β在加法器46加到位置控制信號(hào)c上。
參考圖3，在下文中解釋塊30的擾動(dòng)估計(jì)裝置12的操作。
圖3A是通過改變圖2的塊30而獲得的框圖，顯示了從驅(qū)動(dòng)信號(hào)u的輸入到擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest的輸出的轉(zhuǎn)移。圖3B是通過等效移動(dòng)電壓信號(hào)Ed的輸入位置(在比較器37)而在圖3A的框圖中獲得框圖，從而轉(zhuǎn)換圖3A的框圖。這里，為了簡(jiǎn)化說明，假設(shè)塊22的值gm等于圖2中塊32的值gmn，如下公式所示，認(rèn)為驅(qū)動(dòng)電流Ia(＝gm·u)等于估計(jì)電流Iaest(＝gmn·u)。
gm＝gmm……(6)通過將電壓信號(hào)Ed的幅度增加(Jn·s)/(Lbn·Kvn)倍，圖3A的比較器37的輸入位置可以等效移動(dòng)到圖3B所示減法器48的輸入位置。
注意圖3B的減法器48，如公式7所示來表達(dá)作為減法器48的輸出的值δδ=Ktn·Ia-Jn·sLbnKvnEa---(7)]]>這里，為了簡(jiǎn)化公式7，假設(shè)存在公式8和9的關(guān)系作為理想條件Ra＝Ran……(8)La＝Lan……(9)注意減法器36并代入公式(3)，用下面的公式10表達(dá)電壓信號(hào)EdEd＝Va-(Ran+Lan·s)Ia＝Ea+(Ra+La·s)Ia-(Ran+Lan·s)Ia……(10)＝Ea然后，注意圖2的比較器29以及塊24和26，存在如公式11所示的關(guān)系Ea=Lb·KvJ·s(Kt·Ia-τd)---(11)]]>這里，假設(shè)公式12和13所示的關(guān)系作為理想條件，將公式10、6和7代入到公式7中，公式7變形為如公式14所示Kt＝Kth……(12)Lb·KvJ=Lbn·KvnJn---(13)]]>δ＝τd……(14)δ＝τd即，作為減法器48的輸出的值δ等于施加在臂3上的擾動(dòng)τd。
因而，確定從施加在臂3上的擾動(dòng)τd到擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest的傳遞函數(shù)，所獲得的函數(shù)如下公式15所示τdest=LbnJn·Kvn·g2S2+LbnJn·Kvn·g1·s+LbnJn·Kvn·g2·τd---(15)]]>τdest=LbnJn·Kvn·g2s2+LbnJn·Kvn·g1·s+LbnJn·Kvn·g2·τd]]>從公式15，了解擾動(dòng)估計(jì)裝置12，可以在第二延遲系統(tǒng)中，從驅(qū)動(dòng)信號(hào)u和電壓信號(hào)Ed，用由圖2中點(diǎn)劃線圍繞的塊30的環(huán)路來估計(jì)實(shí)際擾動(dòng)τd。
這里，將第二延遲系統(tǒng)的固有角頻率(估計(jì)的角頻率)表達(dá)為ω0，將阻尼系數(shù)表達(dá)為ζ0，分別用下面的公式16和17來表達(dá)用于穩(wěn)定擾動(dòng)估計(jì)裝置12的操作的常數(shù)g1和g2g1=2ζ0·ω0·JnLbn·Kvn---(16)]]>g2=ω02·JnLbn·Kvn---(17)]]>g2=ω02·JnLbn·Kvn]]>這里，將估計(jì)的角頻率ω0設(shè)為高于位置控制頻帶fc的值。并選擇作為0.7到1的ζ0的阻尼系數(shù)，可以用擾動(dòng)估計(jì)裝置12來正確地估計(jì)諸如樞軸承摩擦、彈力和慣性力的擾動(dòng)τd。
用公式16和17變形公式15，獲得下面的公式18τdest=ω02s2+2ζ0·ω0·s+ω02·τd---(18)]]>τdest=ω02s2+2ζ0·ω0·s+ω02·τd]]>即，圖3A的擾動(dòng)估計(jì)裝置12的框圖可以簡(jiǎn)化為如圖3C的塊52所示。
參考圖4，假設(shè)濾波裝置16的傳遞函數(shù)F(s)為1以簡(jiǎn)化說明，在下文中詳細(xì)解釋塊47所示的校正裝置15的操作。這相應(yīng)于具有基本結(jié)構(gòu)的定位控制系統(tǒng)的操作，其中，在擾動(dòng)估計(jì)裝置12和校正裝置15之間不設(shè)置濾波裝置16。
圖2的點(diǎn)劃線所圍繞的部分塊47表示校正裝置15的細(xì)節(jié)。塊45將校正信號(hào)β輸出到加法器46，其中通過將擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest增大1/(gmn·Ktn)倍而獲得校正信號(hào)β。即，通過將擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest增大1/(gmn·Ktn)倍，將用于使傳動(dòng)器7產(chǎn)生具有等于擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest的幅度的驅(qū)動(dòng)力所需的校正信號(hào)β輸出到加法器46。而且，用塊22和23將校正信號(hào)β增大gmn·Ktn倍，使得將擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest預(yù)先增大1/(gmn·Ktn)倍以便使幅度相互匹配。
從上述解釋得出結(jié)論，可以說，第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成為將擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest以如下方式施加在傳動(dòng)器7上消除因傳動(dòng)器7的樞軸承摩擦、將傳動(dòng)器7與電路板連接的FPC的彈力以及從外界施加到盤存儲(chǔ)設(shè)備上的沖擊或振動(dòng)而施加到傳動(dòng)器7上的慣性力等的擾動(dòng)τd。
圖4A是通過從加法器46撿拾多個(gè)部分到比較器29而獲得的框圖，塊24涉及校正裝置15的操作。圖4B是框圖，其中，將施加在比較器29上的擾動(dòng)τd和施加在塊52上的擾動(dòng)τd組合成一個(gè)擾動(dòng)τd。與圖2的框圖中有相同功能的元件用相同的符號(hào)來表示，不再贅述。
在圖4A的框圖中，塊52等同于圖3C的塊52，有用公式15表達(dá)的傳遞函數(shù)。
因而，從圖4B，從外界施加在臂3上的擾動(dòng)τd可以認(rèn)為是通過公式19的傳遞函數(shù)所表達(dá)的濾波器施加在頭定位控制系統(tǒng)上的。Gd(s)=1-ω02s2+2ζ0·ω0·s+ω02=s2+2ζ0·ω0·ss2+2ζ0·ω0·s+ω02---(19)]]>Gd(s)=1-ω02s2+2ζ0·ω0·s+ω02=s2+2ζ0·ω0·ss2+2ζ0·ω0·s+ω02]]>圖5顯示了用公式19表達(dá)的作為折線近似的傳遞函數(shù)Gd(s)的頻率特性。從圖5所示傳遞函數(shù)Gd(s)的頻率特性，以低于角頻率ω0的角頻率，增益為0dB或小于0dB，隨著角頻率ω下降，增益以-20dB/decade的阻尼比率衰減。Decade的意思是十進(jìn)制。即，從圖5，傳遞函數(shù)Gd(s)有低頻截止濾波特性，能抑制低于角頻率ω0的頻率。
即，第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成為即使在臂3上施加因樞軸承摩擦、彈力、慣性力等導(dǎo)致的擾動(dòng)τd時(shí)，也可以用擾動(dòng)估計(jì)裝置12來估計(jì)擾動(dòng)τd，并以用擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest來消除從外界施加的擾動(dòng)τd的方式進(jìn)行控制。因而，從外界施加的擾動(dòng)τd作用成好象通過具有公式19和圖5的截止頻率特性的濾波器將擾動(dòng)τd施加在頭定位控制系統(tǒng)上。
因而，以低于角頻率ω0的角頻率，第一級(jí)低頻截止特性可以抑制因傳動(dòng)器7的樞軸承摩擦、將傳動(dòng)器7與電路板連接的FPC的彈力以及從外界施加到盤存儲(chǔ)設(shè)備上的沖擊或振動(dòng)而施加到傳動(dòng)器7上的慣性力等造成的擾動(dòng)。
即，即使在設(shè)備上加有振動(dòng)或沖擊而造成了施加在傳動(dòng)器7上的擾動(dòng)τd時(shí)，也用擾動(dòng)估計(jì)裝置12來估計(jì)擾動(dòng)τd，并以消除從外界施加的擾動(dòng)τd的方式進(jìn)行控制，使得效果是就好象盤存儲(chǔ)設(shè)備設(shè)有機(jī)械振動(dòng)防止結(jié)構(gòu)。
圖6A到6C是用于更詳細(xì)地說明第一實(shí)施例中盤存儲(chǔ)設(shè)備的擾動(dòng)估計(jì)裝置12的擾動(dòng)抑制效果的時(shí)間響應(yīng)波形圖。
圖6A顯示了波形61(用虛線表示)和波形62，波形61是由施加在傳動(dòng)器7上的慣性力導(dǎo)致的擾動(dòng)τd的波形，波形62是當(dāng)從外界向盤存儲(chǔ)設(shè)備施加最大角加速度dω0/dt為5000弧度/秒2的半正弦波形旋轉(zhuǎn)沖擊時(shí)，擾動(dòng)估計(jì)裝置12輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest的波形。將關(guān)于傳動(dòng)器7的軸承4的慣性轉(zhuǎn)矩J表達(dá)為0.1g·cm2，擾動(dòng)τd的最大值變?yōu)槿缦?amp;tau;dnax=J·dω0dt=500dyn.cm---(20)]]>τdmax=J·dω0dt]]>這里，分別將估計(jì)頻率fo的值(ω0＝2πfo)和用于確定公式16和17的控制參數(shù)的阻尼系數(shù)ζ0選擇為3kHz和1，將定位控制系統(tǒng)的控制頻帶設(shè)為800Hz，執(zhí)行模擬。
擾動(dòng)估計(jì)裝置12從作為驅(qū)動(dòng)裝置10的輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)u和電壓檢測(cè)裝置11輸出的電壓信號(hào)Ed，估計(jì)施加在傳動(dòng)器7上的擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩τd，并輸出與實(shí)際擾動(dòng)τd十分接近的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest，即使有小的時(shí)間延遲存在。
圖6B顯示了當(dāng)已經(jīng)在傳動(dòng)器7上以如下方式施加了擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest時(shí)驅(qū)動(dòng)電流Ia的波形64，該方式是將擾動(dòng)估計(jì)裝置12輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest輸入到校正裝置15中以消除因擾動(dòng)τd所致的波動(dòng)，并且顯示了不向校正裝置15中輸入擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest時(shí)驅(qū)動(dòng)電流Ia的波形63的模擬結(jié)果。傳動(dòng)器7的轉(zhuǎn)矩常數(shù)Kt是23dyn·cm/mA。
已經(jīng)在具有確定取樣周期的離散條件下將盤1上所記錄的伺服信息記錄在了盤上，所以，頭位置信號(hào)不是連續(xù)信號(hào)。因而，將用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字處理的位置控制裝置14的位置控制信號(hào)c變?yōu)榕_(tái)階形。結(jié)果，不向校正裝置15中輸入擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest時(shí)傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)電流Ia的波形變成與位置控制信號(hào)c相同的波形，以便將該波形變?yōu)閳D6B的波形63所示的臺(tái)階形(Ia＝gn·c＝gm·u)。當(dāng)擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest已經(jīng)輸入到校正裝置15中時(shí)，通過用校正裝置15將擾動(dòng)估計(jì)裝置12的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest加到位置控制裝置14的位置控制信號(hào)c上，產(chǎn)生傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)電流Ia的波形64，使其與在盤存儲(chǔ)設(shè)備上施加旋轉(zhuǎn)沖擊時(shí)的點(diǎn)上(t＝0)的時(shí)間延遲小于圖6B的波形63的時(shí)間延遲。另外，波形64平滑地改變。
圖6C顯示了以將擾動(dòng)估計(jì)裝置12所輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest輸入到校正裝置15中來消除因擾動(dòng)所致的波動(dòng)的方式在傳動(dòng)器7上施加擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest時(shí)軌道位置誤差信號(hào)e的波形66，還顯示了不應(yīng)用擾動(dòng)估計(jì)裝置12時(shí)位置誤差信號(hào)e的波形65的模擬結(jié)果。即使在從外界向盤存儲(chǔ)設(shè)備上施加半正弦波形旋轉(zhuǎn)沖擊時(shí)，如果應(yīng)用擾動(dòng)估計(jì)裝置12，位置誤差信號(hào)e不會(huì)大幅地波動(dòng)(象波形66那樣)，所以，與不應(yīng)用擾動(dòng)估計(jì)裝置12時(shí)的波形65相比，已經(jīng)提高了擾動(dòng)抑制效果。
結(jié)果，第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備用擾動(dòng)估計(jì)裝置12，正確地檢測(cè)因從外界施加的振動(dòng)或沖擊而施加到傳動(dòng)器7上的慣性力所導(dǎo)致的擾動(dòng)，以允許因要被抑制的擾動(dòng)所造成的軌道錯(cuò)位，從而以高精度控制頭2將其定位到目標(biāo)軌道上。因而，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊或振動(dòng)穩(wěn)定地軌道控制，從而提高盤存儲(chǔ)設(shè)備的可靠性。
圖7A和7B是顯示圖2所示第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)的框圖中，從位置誤差信號(hào)e到頭位置x的轉(zhuǎn)移的開環(huán)頻率特性圖。從圖7A的增益特性圖可以理解，使開環(huán)增益為0的增益交越頻率fc是800Hz。另外，從圖7B的相位特性圖可以理解，以增益交越頻率fc，相位裕度θm是50度，這樣，構(gòu)成穩(wěn)定的頭定位控制系統(tǒng)。原因如下。在圖2的點(diǎn)劃線所圍繞的電壓檢測(cè)裝置11的塊55中，如實(shí)地表達(dá)具有電壓降(Ran+Lan·s)的塊39，以獲得將驅(qū)動(dòng)電流Ia導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)線圈5所產(chǎn)生的線圈電阻Ran和線圈電感Lan的電壓降。用公式10，電壓檢測(cè)裝置11的電壓信號(hào)Ed是通過旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)器7通過驅(qū)動(dòng)線圈5感應(yīng)的感應(yīng)電壓Ea的純輸出。
然而，實(shí)際上，由于線圈電感Lan低于線圈電阻Ran，所以難以精確地構(gòu)成電路。而且，由于Lan·s是導(dǎo)數(shù)元件，所以，它尤其易于受到噪聲的影響，在構(gòu)成電路時(shí)要尤其注意。
圖8A和8B是顯示圖2所示的定位控制系統(tǒng)的框圖中，如果只考慮通過將驅(qū)動(dòng)電流Ia導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)線圈5產(chǎn)生的線圈電阻Ran而忽略包括在電壓檢測(cè)裝置11中的塊39中的線圈電感Lan的電壓降時(shí)，將位置誤差信號(hào)e轉(zhuǎn)移到頭位置x的開環(huán)頻率特性圖。
從圖8A的增益特性圖和圖8B的相位特性圖很明顯看出，如果為了簡(jiǎn)便而在包括在電壓檢測(cè)裝置11中的塊39中省略了驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電感Lan，包括擾動(dòng)估計(jì)裝置12的頭定位控制系統(tǒng)就變得不穩(wěn)定。即，從圖8A的增益特性圖可以知道，使開環(huán)增益為0的增益交越頻率fc是900Hz，這時(shí)的相位是從-180度的遲滯階段(lag phase)，所以控制系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。包括在驅(qū)動(dòng)線圈5中的線圈電感Lan所導(dǎo)致的電壓降小于線圈電阻Ran所導(dǎo)致的電壓降。然而，包括在電壓檢測(cè)裝置11中的塊39中的項(xiàng)(Lan·s)是使圖2所示定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定的重要元素。
如果因以下原因而省略了包括在塊39中的項(xiàng)(Lan·s)，圖2所示的定位控制系統(tǒng)就變得不穩(wěn)定。雖然實(shí)際上驅(qū)動(dòng)線圈5包含線圈電阻Ra的分量和線圈電感La的分量，但是，電壓檢測(cè)裝置11不包括線圈電感Lan的分量。因而，為了使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定，驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電感可以等效為0。
圖9顯示了使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定的電路結(jié)構(gòu)，其中，具有串聯(lián)的電容器C和電阻器r的電路與驅(qū)動(dòng)線圈5并聯(lián)。圖9中，如果具有串聯(lián)的電容器C和電阻器r的電路與驅(qū)動(dòng)線圈5并聯(lián)，就用下面的公式21來表達(dá)合成阻抗Za。公式21中，Ra表示驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻，La表示其電感。Za=(Ra+La·s)(r+1C·s)Ra+r+La·s+1C·s---(21)]]>分別選擇如公式22和23所示的電阻器r和電容器C的值，可以用公式24來表達(dá)公式21的Za。
r＝Ra……(22)C=LaRa2---(23)]]>Za＝Ra……(24)即，如果將構(gòu)成圖9所示電路的電阻器r和電容器C的值分別設(shè)為公式22和23所示的值，通過驅(qū)動(dòng)線圈5產(chǎn)生的合成阻抗Za等于如公式24所見的電阻Ra，所以，驅(qū)動(dòng)線圈5不等效地包括線圈電感La。因而，如圖9所示，通過將具有串聯(lián)的電阻器r和電容器C的電路與驅(qū)動(dòng)線圈5并聯(lián)，足以只考慮圖2所示定位控制系統(tǒng)的框圖中，在電壓檢測(cè)裝置11所包括的塊39中，將驅(qū)動(dòng)電流Ia導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)線圈5所產(chǎn)生的線圈電阻Ran所導(dǎo)致的電壓降，并用圖10所示塊49來代替包括在圖2所示電壓檢測(cè)裝置11中的塊39。結(jié)果，有可能更簡(jiǎn)單地構(gòu)成電壓檢測(cè)裝置11。
圖8A和8B中，虛線所示波形是開環(huán)頻率特性，它顯示了在圖2所示第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)的框圖中，如果圖10所示的塊49代替了塊39，且如果具有串聯(lián)的電阻器r和電容器C的電路跨過線圈5與傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5并聯(lián)(電阻器r和電容器C分別由公式22和23來表達(dá))，從位置誤差信號(hào)e到頭位置x的轉(zhuǎn)移。從圖8A和8B可以知道，開環(huán)頻率特性幾乎等于圖7A和7B所示的開環(huán)頻率特性。
在上述解釋中，顯示了如果包括在電壓檢測(cè)裝置11中的塊49的線圈電阻Ran等于傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra，即滿足公式8(Ra＝Ran)且濾波裝置16的傳遞函數(shù)F(s)為1時(shí)定位控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
然而，傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra有阻值波動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)電流Ia加載到驅(qū)動(dòng)線圈5使其發(fā)熱之后，阻值隨溫度而改變。因而，即使傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra最初等于標(biāo)稱值Ran，驅(qū)動(dòng)線圈5的阻值也隨操作期間溫度升高而改變，結(jié)果不滿足公式8(Ra＝Ran)。
圖11A和11B中，實(shí)線所表示的波形是開環(huán)頻率特性，顯示了圖2所示定位控制系統(tǒng)的框圖中，如果傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran，從位置誤差信號(hào)e到頭位置x的轉(zhuǎn)移。
在模擬時(shí)，在電壓檢測(cè)裝置11中包括的塊39中省略了線圈電感Lan的分量，并且獲得傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra比標(biāo)稱值Ran大5％時(shí)的頻率特性，同時(shí)，具有串聯(lián)的電阻器r和電容器c且由公式22和23確定的電路與驅(qū)動(dòng)線圈并聯(lián)(圖9)。即，從圖11A的增益特性圖可以知道，使開環(huán)增益為0的增益交越頻率fc是500Hz。如圖11B所示，這時(shí)的相位近似于-180度。因?yàn)橄辔辉６炔蛔?，所以控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。
下面，描述在擾動(dòng)估計(jì)裝置12和校正裝置15之間提供濾波裝置16的重要性。
在圖2所示第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備中，如果將從擾動(dòng)估計(jì)裝置12輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest就這樣通過校正裝置15加到定位控制系統(tǒng)，而傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran，定位控制系統(tǒng)就變得不穩(wěn)定。因而，為了使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定，把用圖2中塊30表達(dá)的擾動(dòng)估計(jì)裝置12所輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest通過塊54的濾波裝置16輸出到塊47的校正裝置15。
濾波裝置16進(jìn)行如公式4和5的傳遞函數(shù)F(s)所表達(dá)的濾波處理，產(chǎn)生濾波信號(hào)f，并將濾波信號(hào)輸入到校正裝置15中。即，濾波裝置16截止頻率高于濾波低通截止頻率fx的高頻分量。結(jié)果，從擾動(dòng)估計(jì)裝置12輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest的高頻分量不是等效地輸出到校正裝置15。這就是在擾動(dòng)估計(jì)裝置12和校正裝置15之間提供濾波裝置16的重要性。下面具體描述重要性。
圖11A和11B中，虛線所表示的波形是開環(huán)頻率特性，顯示了圖2所示第一實(shí)施例中的盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)的框圖中，如果把從擾動(dòng)估計(jì)裝置12輸出的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest通過塊54的濾波裝置16輸出到塊47的校正裝置15，從位置誤差信號(hào)e到頭位置x的轉(zhuǎn)移。
在模擬時(shí)，如果在顯示濾波裝置16的塊54中將濾波低通截止頻率fx設(shè)為400Hz的頻率特性，傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra比標(biāo)稱值Ran高5％。從圖11A所示的增益特性圖可以知道，使開環(huán)增益為0的增益交越頻率fc是500Hz。另外，從圖11B的相位特性圖可以知道，以增益交越頻率fc，相位裕度θm是40度，這樣構(gòu)成了穩(wěn)定的頭定位控制系統(tǒng)。
即，通過在擾動(dòng)估計(jì)裝置12的輸出和校正裝置15的輸入之間插入濾波裝置16，有可能使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定，即使因阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran時(shí)也是這樣。
上述第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成如下，把從塊47輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)u作為用于擾動(dòng)估計(jì)裝置12的多個(gè)輸入信號(hào)中的一個(gè)來輸入。不用說，即使用從塊22輸出的驅(qū)動(dòng)裝置10輸出的驅(qū)動(dòng)電流Ia來代替驅(qū)動(dòng)信號(hào)u，也能獲得相同效果。第二實(shí)施例圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中，作為盤存儲(chǔ)設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的磁盤存儲(chǔ)設(shè)備結(jié)構(gòu)的框圖。圖13是顯示第二實(shí)施例中的磁盤存儲(chǔ)設(shè)備中頭定位控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的框圖。注意，與第一實(shí)施例中功能相同的元件分別用相同的參考數(shù)字來表示，不再贅述。
圖12的第二實(shí)施例中的盤存儲(chǔ)設(shè)備于圖1的第一實(shí)施例中盤存儲(chǔ)設(shè)備不同之處在于輸入到擾動(dòng)估計(jì)裝置中的信號(hào)。已經(jīng)將圖1的第一實(shí)施例構(gòu)成為，把電壓檢測(cè)裝置11產(chǎn)生的電壓信號(hào)Ed和驅(qū)動(dòng)信號(hào)u輸入到擾動(dòng)估計(jì)裝置12中，圖12的第二實(shí)施例中，將電壓檢測(cè)裝置11產(chǎn)生的電壓信號(hào)Ed和位置控制裝置14產(chǎn)生的位置控制信號(hào)c輸入到擾動(dòng)估計(jì)裝置17中。
把圖12的擾動(dòng)估計(jì)裝置17產(chǎn)生的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest通過濾波裝置16輸入到校正裝置15中。校正裝置15實(shí)現(xiàn)校正計(jì)算然后將驅(qū)動(dòng)信號(hào)u輸出到驅(qū)動(dòng)裝置10，其中向校正裝置15中輸入從位置控制裝置14輸出的位置控制信號(hào)c、擾動(dòng)估計(jì)裝置17產(chǎn)生的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest以及通過濾波裝置16的濾波信號(hào)f。
圖13中由點(diǎn)劃線圍繞的塊60是擾動(dòng)估計(jì)裝置17的框圖。將電壓信號(hào)Ed和位置控制信號(hào)c輸入到擾動(dòng)估計(jì)裝置17中，其中作為加法器36的輸出的電壓檢測(cè)裝置11產(chǎn)生電壓信號(hào)Ed，用塊21表達(dá)的位置控制裝置14產(chǎn)生位置控制信號(hào)c。
上述第一實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置12中，已經(jīng)如下實(shí)現(xiàn)了計(jì)算在加法器38將兩個(gè)信號(hào)相加，一個(gè)是用第一積分器43的系數(shù)g2/s乘以來自比較器37的偏差信號(hào)α獲得的信號(hào)，另一個(gè)是用第二乘法器44的系數(shù)g1乘以偏差信號(hào)α獲得的信號(hào)。把加法所獲得的信號(hào)和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)信號(hào)τest輸入到減法器31中，其中用第一乘法器41的系數(shù)gmnKtn乘以驅(qū)動(dòng)信號(hào)u來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)信號(hào)τest。已經(jīng)將減法器31的減法獲得的信號(hào)γ輸入到了第二積分器42中。即，把通過將校正信號(hào)β加到控制信號(hào)c上獲得的驅(qū)動(dòng)信號(hào)u輸入到擾動(dòng)估計(jì)裝置12中，因此需要圖2的加法器38。
然而，第二實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置17構(gòu)成為在加上校正信號(hào)β之前輸入位置控制信號(hào)c，因而不要求圖2所示加法器38。
與第一實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置12的操作相比，在下文中，參考圖2和13描述構(gòu)成如上的第二實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備的擾動(dòng)估計(jì)裝置17的操作。
首先，在圖2中，注意減法器31，將構(gòu)成第一實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置12的第二積分器42的輸入表達(dá)為γ，信號(hào)γ表達(dá)如下γ＝τest-(τdest+g1·α)＝gmn·Kth·u-(τdest+g1·α)……(25)γ＝τest-(τdest+g1·α)＝gmn·Ktn·u-(τdest+g1·α)通過注意圖2中的加法器46，用公式26來表達(dá)驅(qū)動(dòng)信號(hào)uu=c+β=c+1gmn·Kth·τdest---(26)]]>u=c+β=c+1gmn·Ktnτdest]]>因而，從公式25和26，可以用公式27來表達(dá)信號(hào)γγ＝gmn·Kth·c-g1·α ……(27)γ＝gmn·Ktn·c-g1·α根據(jù)公式27，將圖2所示第一實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置12的框圖30變?yōu)閳D13所示擾動(dòng)估計(jì)裝置17的框圖60。如圖13所示，將位置控制裝置14(塊21)產(chǎn)生的位置控制信號(hào)c輸入到乘法器33中，將乘法器32的輸出輸入到乘法器33。因此，用系數(shù)gmn·Ktn乘以位置控制信號(hào)c允許獲得驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)信號(hào)τest。
另一方面，將擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest通過由塊54表達(dá)的濾波裝置16輸入由塊47表達(dá)的校正裝置15中。因而，與第一實(shí)施例類似，第二實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備從電壓檢測(cè)裝置11產(chǎn)生的電壓信號(hào)Ed和位置控制裝置14產(chǎn)生的位置控制信號(hào)c，估計(jì)作用在臂3上的擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并用擾動(dòng)估計(jì)裝置17的函數(shù)輸出擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest。將擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest輸入到校正裝置15中，以便消除擾動(dòng)τd，諸如樞軸承摩擦、彈力和施加在臂3上的慣性力。
而且，與第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備類似，由于在擾動(dòng)估計(jì)裝置17的輸出和校正裝置15的輸入之間插入濾波裝置16，所以，有可能使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定，即使因阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran也是這樣。
因而，第二實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備可以用擾動(dòng)估計(jì)裝置17，正確地檢測(cè)擾動(dòng)，諸如因從外界施加的沖擊/振動(dòng)而施加在傳動(dòng)器7上的慣性力。將盤存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成為即使在傳動(dòng)器7上施加擾動(dòng)τd，諸如樞軸承摩擦、FPC的彈力和由從外界施加的沖擊/振動(dòng)導(dǎo)致的慣性力，也控制擾動(dòng)估計(jì)裝置17估計(jì)擾動(dòng)τd，用這樣估計(jì)的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest消除從外界施加的擾動(dòng)τd。因而，與第一實(shí)施例類似，從外界施加的擾動(dòng)τd作用為，好象通過具有公式19和圖5的截止頻率特性的濾波器在定位控制系統(tǒng)上施加了擾動(dòng)τd。因此，根據(jù)第二實(shí)施例盤存儲(chǔ)設(shè)備，用低于角頻率ω0的頻率，有可能用第一級(jí)低頻截止特性抑制擾動(dòng)，并抑制擾動(dòng)所造成的軌道錯(cuò)位，從而以高精度控制頭2將其定位在目標(biāo)軌道上。因而，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊或振動(dòng)的穩(wěn)定軌道控制，從而提高盤存儲(chǔ)設(shè)備的穩(wěn)定性。
可見，根據(jù)第二實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備，與第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備相比，可以減少構(gòu)成擾動(dòng)估計(jì)裝置17所要求的加法器數(shù)量。因而，與第一實(shí)施例相比，第二實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備可以估計(jì)作用在臂3上的擾動(dòng)τd，用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定地控制頭定位，并以高精度將頭2定位到以窄軌道間距形成的目標(biāo)軌道上，擾動(dòng)τd諸如樞軸承摩擦、彈力和作用在頭定位控制系統(tǒng)上作為擾動(dòng)的慣性力。
此外，根據(jù)第二實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備，可以減少加法器的數(shù)量，所以，當(dāng)用諸如模擬電路的硬件體現(xiàn)定位控制系統(tǒng)時(shí)，可以簡(jiǎn)化這種電路的調(diào)節(jié)。而且，當(dāng)用軟件來體現(xiàn)定位控制系統(tǒng)時(shí)，可以縮短計(jì)算過程的計(jì)算時(shí)間延遲。
其構(gòu)成與圖2所示塊30類似的擾動(dòng)估計(jì)裝置12不受盤存儲(chǔ)設(shè)備的扇區(qū)伺服的取樣頻率的影響。因而，擾動(dòng)估計(jì)裝置12的控制頻帶可以設(shè)為高于定位控制系統(tǒng)的控制頻帶。
此外，根據(jù)第二實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備，可以減少構(gòu)成擾動(dòng)估計(jì)裝置17的加法器的數(shù)量。因而，當(dāng)用諸如模擬電路的硬件來體現(xiàn)控制系統(tǒng)時(shí)，可以簡(jiǎn)化這種電路的調(diào)節(jié)。而且，當(dāng)用軟件來體現(xiàn)控制系統(tǒng)時(shí)，可以縮短計(jì)算過程的計(jì)算時(shí)間延遲，從而有可能將控制頻帶設(shè)得更高。
另外，根據(jù)第二實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備，通過在擾動(dòng)估計(jì)裝置12的輸出和校正裝置15的輸入之間插入濾波裝置16，有可能使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定，即使因阻值隨電阻波動(dòng)或溫度升高發(fā)生改變，使傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran時(shí)也是這樣。第三實(shí)施例圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中，作為盤存儲(chǔ)設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的磁盤存儲(chǔ)設(shè)備結(jié)構(gòu)的框圖。圖15是顯示第三實(shí)施例中，磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的框圖。第三實(shí)施例中，沒有提供第一實(shí)施例中的具有傳遞函數(shù)F(s)的濾波裝置16和塊54。擾動(dòng)估計(jì)裝置12A和校正裝置15A與第一實(shí)施例中的擾動(dòng)估計(jì)裝置12和校正裝置15有部分不同。其它元件的結(jié)構(gòu)與圖1和2所示第一實(shí)施例相同。注意，與第一實(shí)施例中功能相同的元件或構(gòu)件分別用相同數(shù)字表示，不再贅述。
下面，在下文中解釋第三實(shí)施例中的盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)的操作。
圖16A和16B中，用虛線表示的波形是開環(huán)頻率特性，顯示了在圖15所示的定位控制系統(tǒng)的框圖中，如果傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran，從位置誤差信號(hào)e到頭位置x的轉(zhuǎn)移。在模擬時(shí)，如果包括在電壓檢測(cè)裝置11中的塊39中省略了線圈電感Lan的分量，和如果傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra比標(biāo)稱值Ran大5％時(shí)獲得頻率特性。即，從圖16A中虛線所示增益特性圖可以知道，使開環(huán)增益為0的增益交越頻率fc是300Hz，相位幾乎等于-210度。因?yàn)槿鄙傧辔辉６?，所以定位控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。
下面，解釋以下情況，如果傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra比標(biāo)稱值Ran高5％，使開環(huán)增益為0的增益交越頻率就從圖7所示增益交越頻率(Ra＝Ran)大大減小。
如果傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran，就用下面的公式28來表達(dá)電壓信號(hào)EdEd＝Ea+(Ra-Ran)·Ia…(28)即，因?yàn)殡娮璨▌?dòng)或溫度升高而導(dǎo)致阻值改變，造成傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran，電壓檢測(cè)裝置11的電壓信號(hào)Ed等于加法結(jié)果的輸出，所述加法是將通過旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)器7橫過驅(qū)動(dòng)線圈5感應(yīng)的感應(yīng)電壓Ea加到通過將驅(qū)動(dòng)電流Ia導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)線圈5而產(chǎn)生的電壓降(Ra-Ran)·Ia上。
圖17A和17B是用于解釋如果因?yàn)殡娮璨▌?dòng)或溫度升高而導(dǎo)致阻值改變，造成傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran時(shí)增益改變的框圖。
圖17A是通過改變圖3B的框圖同時(shí)注意公式28的第二項(xiàng)而獲得的框圖。圖17B是從圖17A的框圖等效變形的框圖。圖17C是根據(jù)圖17B的框圖改變圖15的部分框圖而獲得的框圖。即，如果Ra不等于Ran，這相當(dāng)于將塊54、52和45的負(fù)反饋環(huán)加到圖15的框圖中的塊22(傳遞函數(shù)是gm)。
圖17C的框圖中，用下面的公式29來表達(dá)從位置控制信號(hào)c到驅(qū)動(dòng)電流Ia的合成轉(zhuǎn)移頻率Gm(s)Gm(s)=gm1+gmgmn·Jn(Ra-Ran)Lbn·Kvn·Kth·ω02s2+2ζ0·ω0·s+ω02·s---(29)]]>在公式29中，將估計(jì)頻率fo(＝ω0/2π)設(shè)為足夠高過位置控制頻帶fc，以便建立公式30。結(jié)果，公式29可以簡(jiǎn)化為公式31。ω02s2+2ζ0·ω0·s+ω02=1---(30)]]>Gm(s)=gm1+gmgmn·Jn(Ra-Ran)Lbn·Kvn·Kth·s---(31)]]>在公式31中，在Ra＝Ran時(shí)，Gm(s)＝gm；然而，在Ra≠Ran時(shí)，增益Gm(s)減小。這里，如果如下面的公式32所示代入gmn，將公式31變形為公式33。gm＝k·gm……(32)Gm(s)=gm1+1k·Jn(Ra-Ran)Lbn·Kvn·Kth·s---(33)]]>這里，選擇充分大于1(k＞＞1)的數(shù)作為實(shí)數(shù)系數(shù)k，可以將在公式33的分母中包括(Ra-Ran)的項(xiàng)看作0。即使Ra≠Ran，也可以用近似公式34來表達(dá)公式33。
Gm(s)＝gm……(34)如上所述，根據(jù)第三實(shí)施例，即使因?yàn)殡娮璨▌?dòng)或溫度升高而導(dǎo)致阻值改變，造成傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran，從位置控制信號(hào)c到驅(qū)動(dòng)電流Ia的合成傳遞函數(shù)Gm(s)也不改變，并且總是通過將實(shí)數(shù)系數(shù)k設(shè)置得足夠大，建立公式34。該公式的重要性是它不包括Ra和Ran。因而，即使線圈電阻Ra因電阻波動(dòng)或溫度升高而改變，定位控制系統(tǒng)的開環(huán)增益也變化不大，有可能使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定。
圖16A和16B中，用實(shí)線表示的波形是開環(huán)頻率特性，顯示了在圖15所示定位控制系統(tǒng)的框圖中，如果公式32的系數(shù)k是50時(shí)從位置誤差信號(hào)e到頭位置x的轉(zhuǎn)移。在模擬中，與圖16A和16B中虛線所示情況(k＝1)類似，如果傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra比標(biāo)稱值Ran高5％時(shí)獲得頻率特性。從圖16A中實(shí)線所示增益特性圖可以知道，使開環(huán)增益為0的增益交越頻率fc是800Hz。另外，從圖16B中實(shí)線所示的相位特性圖可以知道，以增益交越頻率fc，相位裕度θm是50度，這樣構(gòu)成了穩(wěn)定的頭定位控制系統(tǒng)。
即，將圖15所示擾動(dòng)估計(jì)裝置12A的塊30A中塊32的系數(shù)gmn和校正裝置15A的塊45的分母的系數(shù)gmn設(shè)為塊22的傳遞函數(shù)gm的k倍(k＞＞1)，有可能使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定，即使因?yàn)殡娮璨▌?dòng)或溫度升高而造成阻值改變，傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran時(shí)也是這樣。
在圖15中的擾動(dòng)估計(jì)裝置12A的塊30A中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)u輸入到的第一乘法器41的塊32有系數(shù)gmn，意味著塊32用gmn乘以驅(qū)動(dòng)信號(hào)u。該gmn由公式32中的近似值(gmn＝k·gmn)來表達(dá)。
這里，可以認(rèn)為將塊32分為具有系數(shù)gm的塊和具有系數(shù)k1(＝k)的塊。這種情況下，與第一實(shí)施例中的公式6類似，可以設(shè)置下面的公式35gmn＝gm……(35)如果通過將塊32變?yōu)榫哂械扔谙禂?shù)gm的系數(shù)gmn的塊以及將塊71變?yōu)榫哂邢禂?shù)k1的系數(shù)的塊來改變圖15的話，獲得圖19所示的框圖。塊45的系數(shù)是(1/gmn·Ktn)且包括gmn，其中向塊45中輸入來自第一積分器43的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest。因而，在圖19中，在第一積分器43和塊45之間布置具有系數(shù)(1/k2)的塊72。這里，在塊71的k1和塊72的k2之間的關(guān)系基本如下面的公式36所示。
k1＝k2……(36)然而，實(shí)際上，公式36的條件不總是必需的，k1和k2可以在允許的程度上相互接近即，k可以用公式37來表達(dá)，其中，允許系數(shù)(allowance coefficient)η接近1。
k2＝η·k1……(37)可以根據(jù)實(shí)際設(shè)備的說明書來設(shè)置允許系數(shù)η的具體值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，允許系數(shù)η可以在0.7到1.3的范圍內(nèi)，最好在0.8到1.2的范圍內(nèi)，在0.9到1.1的范圍內(nèi)更好。它們可以分別表達(dá)為如公式38、39和40所示。
0.7k1≤k2≤1.3k1……(38)0.8k1≤k2≤1.2k1……(39)0.9k1≤k2≤1.1k1……(40)系數(shù)η為1.0是最理想的。
如果相應(yīng)于圖19改變圖14，框圖就變?yōu)槿鐖D18所示。即，第三實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置12A是第一實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置12和第三實(shí)施例的第一校正乘法裝置18的組合。另外，第三實(shí)施例的校正裝置15A是第一實(shí)施例的校正裝置15和第三實(shí)施例的第二校正乘法裝置19的組合。將具有傳遞函數(shù)k1的第一校正乘法裝置18插入路徑中，所述路徑用于將驅(qū)動(dòng)信號(hào)u從校正裝置15傳送到擾動(dòng)估計(jì)裝置12；將具有傳遞函數(shù)k2的第二校正乘法裝置19插入路徑中，所述路徑用于將擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest從擾動(dòng)估計(jì)裝置12傳送到校正裝置15。圖19中，塊71相應(yīng)于第一校正乘法裝置18，塊72相應(yīng)于第二校正乘法裝置19。
如果根據(jù)圖18和19來描述第三實(shí)施例，就將擾動(dòng)估計(jì)裝置12A構(gòu)成為從通過用k1乘以驅(qū)動(dòng)信號(hào)u獲得的信號(hào)和電壓信號(hào)Ed產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest。將校正裝置15A構(gòu)成為將位置控制信號(hào)c與通過用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest獲得的信號(hào)相結(jié)合。
第三實(shí)施例中的盤存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成為，把從塊47A輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)u輸入到用于擾動(dòng)估計(jì)裝置12A的多個(gè)輸入信號(hào)的一個(gè)中。不用說，即使用從塊22輸出的驅(qū)動(dòng)裝置10輸出的驅(qū)動(dòng)電流I代替驅(qū)動(dòng)信號(hào)u，也可以獲得相同效果。第四實(shí)施例圖20是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例中，作為盤存儲(chǔ)設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的磁盤存儲(chǔ)設(shè)備結(jié)構(gòu)的框圖。圖21是顯示第四實(shí)施例中磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的定位控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的框圖。在第四實(shí)施例中，沒有提供第二實(shí)施例中的濾波裝置16和具有傳遞函數(shù)F(s)的塊54。第四實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置17A的輸入與第三實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置12A的輸入不同。即，將來自電壓檢測(cè)裝置11的電壓信號(hào)Ed和來自位置控制裝置14的位置控制信號(hào)c輸入到擾動(dòng)估計(jì)裝置17A中。其它元件的構(gòu)成與圖14和15所示第三實(shí)施例相同。注意，與第三實(shí)施例所示元件或構(gòu)件功能相同的元件或構(gòu)件分別用相同數(shù)字表示，不再贅述。
圖20所示第四實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備和圖14所示第三實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備之間的關(guān)系相應(yīng)于圖12所示第二實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備和圖1所示第一實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備之間的關(guān)系。然而，沒有設(shè)置濾波裝置16。圖14所示的第三實(shí)施例中，將電壓檢測(cè)裝置11產(chǎn)生的電壓信號(hào)Ed和驅(qū)動(dòng)信號(hào)u輸入到擾動(dòng)估計(jì)裝置12A中。圖20所示的第四實(shí)施例中，將電壓檢測(cè)裝置11產(chǎn)生的電壓信號(hào)Ed和位置控制裝置14產(chǎn)生的位置控制信號(hào)c輸入到擾動(dòng)估計(jì)裝置17A中。
因而，第四實(shí)施例中，建立公式25到27。因此，如果圖15所示第三實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置12A的塊30A發(fā)生改變，就變成等于圖21所示擾動(dòng)估計(jì)裝置17A的塊60A。這相應(yīng)于第二實(shí)施例中的圖13。然而，沒有設(shè)置相應(yīng)于濾波器16的塊54。
而且，通過將設(shè)備構(gòu)成為類似于第三實(shí)施例，在第四實(shí)施例中建立公式28到40。公式32中，通過將實(shí)數(shù)系數(shù)k設(shè)得足夠大，有可能使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定，即使因?yàn)殡娮璨▌?dòng)或溫度升高而造成阻值改變，傳動(dòng)器7的驅(qū)動(dòng)線圈5的線圈電阻Ra不等于標(biāo)稱值Ran時(shí)也是這樣。
結(jié)果，根據(jù)第四實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備，可以用擾動(dòng)估計(jì)裝置17A正確地檢測(cè)擾動(dòng)，諸如因來自外界的沖擊/振蕩而導(dǎo)致的施加在傳動(dòng)器7上的慣性力。即使擾動(dòng)τd作用在傳動(dòng)器7上，也可以控制擾動(dòng)估計(jì)裝置17A估計(jì)擾動(dòng)τd，并用這樣估計(jì)的擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest來消除從外界施加的擾動(dòng)τd，擾動(dòng)τd是諸如樞軸承摩擦、FPC的彈力和因從外界施加的沖擊/振動(dòng)而造成的慣性力。因而，與第三實(shí)施例類似，從外界施加的擾動(dòng)τd作用為，好象通過具有公式19和圖5的截止頻率特性的濾波器向定位控制系統(tǒng)上施加擾動(dòng)τd。因此，根據(jù)第四實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備，以低于角頻率ω0的頻率，有可能用第一級(jí)低頻截止特性抑制擾動(dòng)，和抑制擾動(dòng)所造成的軌道錯(cuò)位，從而以高精度將頭2控制成定位到目標(biāo)軌道上。因而，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊或振動(dòng)的穩(wěn)定地軌道控制，從而提高了盤存儲(chǔ)設(shè)備的可靠性。
可見，根據(jù)第四實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備，與第三實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備相比，可以減少構(gòu)成擾動(dòng)估計(jì)裝置17A所要求的加法器數(shù)量。因而與第三實(shí)施例相比，第四實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備可以估計(jì)作用在臂3上的擾動(dòng)τd，諸如作為擾動(dòng)作用在頭定位控制系統(tǒng)上的樞軸承摩擦、彈力和慣性力，用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定地控制頭定位，并以高精度將頭2定位到以窄軌道間距形成的目標(biāo)軌道上。此外，根據(jù)第四實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備，可以減少加法器的數(shù)量，所以，當(dāng)用諸如模擬電路的硬件來體現(xiàn)定位控制系統(tǒng)時(shí)，可以簡(jiǎn)化這種電路的調(diào)節(jié)。而且，當(dāng)用軟件來體現(xiàn)定位控制系統(tǒng)時(shí)，可以縮短計(jì)算過程的計(jì)算時(shí)間延遲。
與第三實(shí)施例類似，擾動(dòng)估計(jì)裝置17A不受盤存儲(chǔ)設(shè)備的扇區(qū)伺服的取樣頻率的影響。因而，可以將擾動(dòng)估計(jì)裝置17A的控制頻帶設(shè)為高于定位控制系統(tǒng)的控制頻帶。
此外，根據(jù)第四實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備，可以減少構(gòu)成擾動(dòng)估計(jì)裝置17A的加法器的數(shù)量。因而，當(dāng)用諸如模擬電路的硬件來體現(xiàn)控制系統(tǒng)時(shí)，可以簡(jiǎn)化這種電路的調(diào)節(jié)。而且，當(dāng)用軟件來體現(xiàn)控制系統(tǒng)時(shí)，可以縮短計(jì)算過程的計(jì)算時(shí)間延遲，從而有可能將控制頻帶設(shè)得更高。
如果用類似于第三實(shí)施例的系數(shù)k1和k2改變圖20和21，框圖就分別變成圖22和23所示的框圖。即，第四實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置17A是第二實(shí)施例的擾動(dòng)估計(jì)裝置17和第四實(shí)施例的第一校正乘法裝置18的組合。另外，第四實(shí)施例的校正裝置15A是第二實(shí)施例的校正裝置15和第四實(shí)施例的第二校正乘法裝置19的組合。將具有傳遞函數(shù)k1的第一校正乘法裝置18插入路徑中，所述路徑用于將驅(qū)動(dòng)信號(hào)u從校正裝置15傳送到擾動(dòng)估計(jì)裝置17；將具有傳遞函數(shù)k2的第二校正乘法裝置19插入路徑中，所述路徑用于將擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest從擾動(dòng)估計(jì)裝置17傳送到校正裝置15。圖23中，塊71相應(yīng)于第一校正乘法裝置18，塊72相應(yīng)于第二校正乘法裝置19。
如果根據(jù)圖22和23描述第三實(shí)施例，就將擾動(dòng)估計(jì)裝置17A構(gòu)成為從通過用k1乘以位置控制信號(hào)c獲得的信號(hào)和電壓信號(hào)Ed產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest。將校正裝置15A構(gòu)成為將位置控制信號(hào)c與通過用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest獲得的信號(hào)相結(jié)合。
除了上述實(shí)施例，應(yīng)用下面的實(shí)施例。如圖24所示，可以結(jié)合第一和第三實(shí)施例。如圖25所示，可以結(jié)合第二和第四實(shí)施例。即，在任何一種實(shí)施例中，都將濾波裝置16加到校正裝置15A上，濾波裝置16用于截止擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)τdest的高頻分量。
如上所述的第一到第四實(shí)施例中的盤存儲(chǔ)設(shè)備中，用模擬濾波器構(gòu)成乘法器和積分器?；蛘?，可以用數(shù)字濾波器來構(gòu)成它們。而且，每個(gè)實(shí)施例中構(gòu)成定位控制系統(tǒng)的各個(gè)元件可以用微機(jī)以軟件來體現(xiàn)。
盡管已經(jīng)將第一到第四實(shí)施例的盤存儲(chǔ)設(shè)備作為磁盤存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行了描述，但本發(fā)明不限于此，并且可以應(yīng)用于其它信息記錄設(shè)備，諸如光盤存儲(chǔ)設(shè)備和磁光盤存儲(chǔ)設(shè)備。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的盤存儲(chǔ)設(shè)備，為了估計(jì)擾動(dòng)，諸如樞軸承摩擦、彈力或施加在傳動(dòng)裝置上的慣性力，通過將驅(qū)動(dòng)信號(hào)和位置控制信號(hào)中的一個(gè)與橫過傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈所感應(yīng)的電壓信號(hào)相結(jié)合來產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)。由于電壓信號(hào)是連續(xù)信號(hào)，所以，與使用離散伺服信息的傳統(tǒng)技術(shù)相比，有可能正確地檢測(cè)擾動(dòng)。因此，即使在對(duì)目標(biāo)軌道的跟隨操作期間擾動(dòng)波動(dòng)大，也有可能確保補(bǔ)償該波動(dòng)和提高頭對(duì)目標(biāo)軌道的定位精度。此外，通過消除因來自外界的沖擊/振動(dòng)所造成的施加到傳動(dòng)裝置上的慣性力，有可能提高盤存儲(chǔ)設(shè)備的抗沖擊特性，并穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)頭定位控制。
根據(jù)本發(fā)明的盤存儲(chǔ)設(shè)備，除了上述功能和效果，為了根據(jù)用于頭位置的位置控制信號(hào)和擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用濾波裝置截止擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量從而產(chǎn)生濾波信號(hào)，將濾波信號(hào)與用于頭位置的位置控制信號(hào)結(jié)合從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。因而，有可能使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定，即使因?yàn)殡娮璨▌?dòng)或溫度升高而造成阻值改變，傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的線圈電阻不等于標(biāo)稱值時(shí)也是這樣。
此外，擾動(dòng)估計(jì)裝置構(gòu)成為根據(jù)通過用k1乘以驅(qū)動(dòng)信號(hào)或位置控制信號(hào)獲得的信號(hào)和電壓信號(hào)，產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，校正裝置構(gòu)成為，把通過用1/k2乘以擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)獲得的信號(hào)同位置控制信號(hào)(k1＞＞1，k2＞＞1)相結(jié)合，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。通過該構(gòu)成，有可能使定位控制系統(tǒng)穩(wěn)定，即使因?yàn)殡娮璨▌?dòng)或溫度升高而造成阻值改變，傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)線圈的線圈電阻不等于標(biāo)稱值時(shí)也是這樣。
因此，尤其是，如果隨著傳動(dòng)裝置小尺寸和輕的重量，在定位控制系統(tǒng)上施加在傳動(dòng)裝置上的擾動(dòng)的波動(dòng)增加，且發(fā)生驅(qū)動(dòng)線圈電阻波動(dòng)和阻值改變，本發(fā)明的盤存儲(chǔ)設(shè)備就可以通過提高頭定位精度來處理更多樣的條件改變，與傳統(tǒng)設(shè)備相比，提高軌道密度。因而，有可能實(shí)現(xiàn)大容量的盤存儲(chǔ)設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，包括傳動(dòng)裝置，用于將頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，用于從所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)和所述電壓信號(hào)估計(jì)施加到所述頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)；濾波裝置，用于截止所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，和用于輸出濾波信號(hào)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在所述盤上且由所述頭檢測(cè)的伺服信息產(chǎn)生相應(yīng)于所述頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；和校正裝置，用于將所述位置控制信號(hào)和所述濾波信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述擾動(dòng)估計(jì)裝置包括比較裝置，用于接收所述電壓檢測(cè)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)；第一乘法裝置，用由第一傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；第二乘法裝置，用由第二傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以所述比較裝置的輸出；第一積分裝置，用于積分所述比較裝置的輸出；和第二積分裝置，用于積分通過從所述第一乘法裝置的輸出減去相加值獲得的值，所述相加值是所述第一積分裝置的輸出同所述第二乘法裝置的輸出的和，和所述比較裝置比較所述電壓信號(hào)和所述第二積分裝置的輸出，并將比較結(jié)果輸出到所述第二乘法裝置和所述第一積分裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)裝置產(chǎn)生的所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制裝置的控制頻率范圍的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中將所述濾波裝置的截止頻率設(shè)為低于所述位置控制裝置的控制頻帶的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述傳動(dòng)裝置構(gòu)成為，在經(jīng)空腔彼此相對(duì)的一對(duì)軛的空腔中，將永磁體固定連接到這對(duì)軛中的至少一個(gè)軛上，驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)在用永磁體和所述軛形成的磁性空腔中，一個(gè)有串聯(lián)的電容器和電阻器的電路與所述驅(qū)動(dòng)線圈并聯(lián)。將與所述驅(qū)動(dòng)線圈并聯(lián)的所述電容器和所述電阻器設(shè)為具有電容值C和電阻值r，分別表達(dá)為C＝La/Ra2，和r＝Ra，或者近似為C＝La/Ra2，和r＝Ra。
6.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，包括傳動(dòng)裝置，用于使頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在所述盤上并由所述頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于所述頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，用于從所述電壓信號(hào)和所述位置控制信號(hào)估計(jì)施加在所述頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)；濾波裝置，用于截止所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，和用于輸出濾波信號(hào)；和校正裝置，用于將所述位置控制信號(hào)和所述濾波信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述擾動(dòng)估計(jì)裝置包括比較裝置，用于接收所述電壓檢測(cè)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)；第一乘法裝置，用由第一傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以所述位置控制信號(hào)；第二乘法裝置，用由第二傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以所述比較裝置的輸出；第一積分裝置，用于積分所述比較裝置的輸出；和第二積分裝置，用于積分通過從所述第一乘法裝置的輸出減去所述第二乘法裝置的輸出而獲得的值；和所述比較裝置比較所述電壓信號(hào)和所述第二積分裝置的輸出，并將比較結(jié)果輸出到所述第二乘法裝置和所述第一積分裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)裝置產(chǎn)生的所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制裝置的控制頻率范圍的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中將所述濾波裝置的截止頻率設(shè)為小于所述位置控制裝置的控制頻帶的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述傳動(dòng)裝置構(gòu)成為，在經(jīng)空腔彼此相對(duì)的一對(duì)軛的空腔中，將永磁體固定連接到這對(duì)軛中的至少一個(gè)軛上，驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)在用所述永磁體和所述軛形成的磁性空腔中，有串聯(lián)的電容器和電阻器的電路與所述驅(qū)動(dòng)線圈并聯(lián)，將與所述驅(qū)動(dòng)線圈并聯(lián)的所述電容器和所述電阻器設(shè)為具有電容值C和電阻值r，分別表達(dá)為C＝La/Ra2，和r＝Ra，或者近似為C＝La/Ra2，和r＝Ra。
11.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，包括傳動(dòng)裝置，用于使頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，從通過用k1乘以所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)獲得的信號(hào)和所述電壓信號(hào)，估計(jì)施加在所述頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是不小于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在所述盤上并由所述頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于所述頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；和校正裝置，用于接收所述位置控制信號(hào)和所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，將通過用1/k2乘以所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)獲得的信號(hào)與所述位置控制信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述系數(shù)k1和k2設(shè)為幾乎相等。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述擾動(dòng)估計(jì)裝置包括比較裝置，用于接收所述電壓檢測(cè)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)；第一乘法裝置，用由第一傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以信號(hào)，所述信號(hào)是通過用k1乘以所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)獲得的信號(hào)；第二乘法裝置，用由第二傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以所述比較裝置的輸出；第一積分裝置，用于積分所述比較裝置的輸出；和第二積分裝置，用于積分通過從所述第一乘法裝置的輸出減去相加值獲得的值，所述相加值是所述第二乘法裝置的輸出同所述第一積分裝置的輸出的和，和所述比較裝置比較所述電壓信號(hào)和所述第二積分裝置的輸出，并將比較結(jié)果輸出到所述第二乘法裝置和所述第一積分裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)裝置產(chǎn)生的所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制裝置的控制頻率范圍的值。
15.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，包括傳動(dòng)裝置，用于使頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在所述盤上并由所述頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于所述頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，從通過用k1乘以所述位置控制信號(hào)獲得的信號(hào)和所述電壓信號(hào)，估計(jì)施加在所述頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；和校正裝置，用于接收所述位置控制信號(hào)和所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，將通過用1/k2乘以所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)獲得的信號(hào)與所述位置控制信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述系數(shù)k1和k2設(shè)為幾乎相等。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述擾動(dòng)估計(jì)裝置包括比較裝置，用于接收所述電壓檢測(cè)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)；第一乘法裝置，用由第一傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以信號(hào)，所述信號(hào)是通過用k1乘以所述位置控制信號(hào)獲得的信號(hào)；第二乘法裝置，用由第二傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以所述比較裝置的輸出；第一積分裝置，用于積分所述比較裝置的輸出；和第二積分裝置，用于積分通過從所述第一乘法裝置的輸出減去所述第二乘法裝置的輸出獲得的值，和所述比較裝置比較所述電壓信號(hào)和所述第二積分裝置的輸出，并將比較結(jié)果輸出到所述第二乘法裝置和所述第一積分裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)裝置產(chǎn)生的所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制裝置的控制頻率范圍的值。
19.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，包括傳動(dòng)裝置，用于使頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，從通過用k1乘以所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)獲得的信號(hào)和所述電壓信號(hào)，估計(jì)施加到所述頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在所述盤上并由所述頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于所述頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；和校正裝置，用于接收所述位置控制信號(hào)和所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，截止通過用1/k2乘以所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得的信號(hào)的高頻分量以產(chǎn)生濾波信號(hào)，將所述位置控制信號(hào)與所述濾波信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述系數(shù)k1和k2設(shè)為幾乎相等。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述擾動(dòng)估計(jì)裝置包括比較裝置，用于接收所述電壓檢測(cè)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)；第一乘法裝置，用由第一傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以信號(hào)，所述信號(hào)是通過用k1乘以所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)獲得的信號(hào)；第二乘法裝置，用由第二傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以所述比較裝置的輸出；第一積分裝置，用于積分所述比較裝置的輸出；和第二積分裝置，用于積分通過從所述第一乘法裝置的輸出減去相加值獲得的值，所述相加值是所述第二乘法裝置的輸出同所述第一積分裝置的輸出的和，和所述比較裝置比較所述電壓信號(hào)和所述第二積分裝置的輸出，并將比較結(jié)果輸出到所述第二乘法裝置和所述第一積分裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)裝置產(chǎn)生的所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制裝置的控制頻率范圍的值。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中將所述校正裝置的濾波信號(hào)的截止頻率設(shè)為小于所述位置控制信號(hào)的控制頻率范圍的值。
24.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，包括傳動(dòng)裝置，用于使頭相對(duì)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，用于按照輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置；電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓，和用于輸出電壓信號(hào)；位置檢測(cè)裝置，用于從預(yù)先記錄在所述盤上并由所述頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于所述頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)，和用于輸出位置誤差信號(hào)；位置控制裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)，和用于輸出位置控制信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)裝置，從通過用k1乘以所述位置控制信號(hào)而獲得的信號(hào)和所述電壓信號(hào)，估計(jì)施加到所述頭上的擾動(dòng)幅度，和用于產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；和校正裝置，用于接收所述位置控制信號(hào)和所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，截止通過用1/k2乘以所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得的信號(hào)的高頻分量以產(chǎn)生濾波信號(hào)，將所述位置控制信號(hào)與所述濾波信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述系數(shù)k1和k2設(shè)為幾乎相等。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述擾動(dòng)估計(jì)裝置包括比較裝置，用于接收所述電壓檢測(cè)裝置測(cè)得的電壓信號(hào)；第一乘法裝置，用由第一傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以信號(hào)，所述信號(hào)是通過用k1乘以所述位置控制信號(hào)獲得的信號(hào)；第二乘法裝置，用由第二傳遞函數(shù)構(gòu)成的系數(shù)乘以所述比較裝置的輸出；第一積分裝置，用于積分所述比較裝置的輸出；和第二積分裝置，用于積分通過從所述第一乘法裝置的輸出減去所述第二乘法裝置的輸出獲得的值，和所述比較裝置比較所述電壓信號(hào)和所述第二積分裝置的輸出，并將比較結(jié)果輸出到所述第二乘法裝置和所述第一積分裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)裝置產(chǎn)生的所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制裝置的控制頻率范圍的值。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述校正裝置的濾波信號(hào)的截止頻率設(shè)為低于所述位置控制裝置的控制頻率范圍的值。
29.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，包括步驟從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)；從用于定位所述頭的傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加在所述頭上的擾動(dòng)幅度，和產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)；截止所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，和產(chǎn)生濾波信號(hào)；將所述位置控制信號(hào)和所述濾波信號(hào)結(jié)合，并產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)使所述磁頭相對(duì)于所述盤定位。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制信號(hào)的控制頻率范圍的值。
31.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，包括步驟從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)；從所述位置控制信號(hào)和在驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加在所述頭上的擾動(dòng)幅度，并產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)；截止所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，和產(chǎn)生濾波信號(hào)；將所述位置控制信號(hào)和所述濾波信號(hào)結(jié)合，并產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)使所述頭相對(duì)于所述盤定位。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制信號(hào)的控制頻率范圍的值。
33.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，包括步驟從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)；和從通過用k1乘以用于定位所述頭的傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而獲得的信號(hào)和驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加到所述頭上的擾動(dòng)幅度，并產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；將通過用1/k2乘以所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得信號(hào)與所述位置控制信號(hào)結(jié)合，并產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；和用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)使所述頭相對(duì)于所述盤定位。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，其中將所述系數(shù)k1和k2設(shè)為幾乎相等。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制信號(hào)的控制頻率范圍的值。
36.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，包括步驟從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)；從通過用k1乘以所述位置控制信號(hào)而獲得的信號(hào)和驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加到所述頭上的擾動(dòng)幅度，并產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；將通過用1/k2乘以所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得信號(hào)與所述位置控制信號(hào)結(jié)合，并產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；和用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)使所述頭相對(duì)于所述盤定位。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，其中將所述系數(shù)k1和k2設(shè)為幾乎相等。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制信號(hào)的控制頻率范圍的值。
39.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，包括步驟從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)；和從通過用k1乘以用于定位所述頭的傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而獲得的信號(hào)和驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加到所述頭上的擾動(dòng)幅度，并產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；截止通過用1/k2乘以所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得信號(hào)的高頻分量，并產(chǎn)生濾波信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；將所述位置控制信號(hào)與所述濾波信號(hào)結(jié)合，和產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)使所述頭相對(duì)于所述盤定位。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，其中將所述系數(shù)k1和k2設(shè)為幾乎相等。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制信號(hào)的控制頻率范圍的值。
42.一種盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，包括步驟從預(yù)先記錄在盤上并由頭檢測(cè)的伺服信息，產(chǎn)生相應(yīng)于頭當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；產(chǎn)生相應(yīng)于所述位置誤差信號(hào)的位置控制信號(hào)；從通過用k1乘以所述位置控制信號(hào)而獲得的信號(hào)和驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)，估計(jì)施加到所述頭上的擾動(dòng)幅度，并產(chǎn)生擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)，這里，k1是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；截止通過用1/k2乘以所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)而獲得的信號(hào)的高頻分量，并產(chǎn)生濾波信號(hào)，這里，k2是大于1的實(shí)數(shù)系數(shù)；將所述位置控制信號(hào)與所述濾波信號(hào)結(jié)合，和產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)使所述頭相對(duì)于所述盤定位。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，其中將所述系數(shù)k1和k2設(shè)為幾乎相等。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的盤存儲(chǔ)設(shè)備控制方法，其中將所述擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的估計(jì)頻率設(shè)為高于所述位置控制信號(hào)的控制頻率范圍的值。
全文摘要
一種盤存儲(chǔ)設(shè)備，包括傳動(dòng)器，使頭相當(dāng)于盤定位；驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)器；電壓檢測(cè)裝置，檢測(cè)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)器時(shí)感應(yīng)的電壓信號(hào)；擾動(dòng)估計(jì)單元，從驅(qū)動(dòng)信號(hào)和電壓信號(hào)，估計(jì)施加在頭上的負(fù)載擾動(dòng)的幅度，并輸出擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)；濾波單元，截止擾動(dòng)估計(jì)信號(hào)的高頻分量，并輸出濾波信號(hào)；位置檢測(cè)單元，產(chǎn)生相應(yīng)于頭的當(dāng)前位置的位置誤差信號(hào)；位置控制單元，根據(jù)位置誤差信號(hào)產(chǎn)生位置控制信號(hào)；和校正單元，根據(jù)濾波信號(hào)和位置控制信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述設(shè)備進(jìn)行控制，對(duì)傳動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈的阻值波動(dòng)和阻值改變穩(wěn)定地定位頭。
文檔編號(hào)G11B21/10GK1441434SQ0216111
公開日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2002年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月28日
發(fā)明者稲治利夫, 高祖洋, 宮田敬三, 梅田真 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社