專利名稱：用于同步采樣時(shí)基伺服系統(tǒng)的補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及伺服控制系統(tǒng)，具體涉及用于同步采樣時(shí)基伺服系統(tǒng)的補(bǔ)償器。
背景技術(shù)：
在磁帶存儲(chǔ)領(lǐng)域中，正在積極尋求越來越高的磁道密度。典型的時(shí)基伺服系統(tǒng)(time-base servo system)將在固定的時(shí)間(時(shí)間＝信號(hào)間距/磁帶速度)提供反饋伺服信號(hào)。數(shù)字磁道跟蹤伺服系統(tǒng)將讀取該時(shí)間反饋信號(hào)，并且計(jì)算輸出來用補(bǔ)償器控制傳動(dòng)器(actuator)。如等式所示，反饋信號(hào)有效的時(shí)間是磁帶速度的函數(shù)。磁帶速度越快，時(shí)間就越短，或者反饋信號(hào)的采樣時(shí)間就可以更多。然而，使用固定采樣速率設(shè)計(jì)補(bǔ)償器，以便對(duì)所有不同的磁帶速度使用這種相同的補(bǔ)償器，補(bǔ)償器不得不以固定的速率讀(采樣)，從而將導(dǎo)致時(shí)基反饋信號(hào)的非同步采樣(讀取反饋信號(hào)時(shí)的時(shí)間與反饋信號(hào)的有效時(shí)間不同步)；有時(shí)甚至導(dǎo)致漏過一個(gè)或兩個(gè)有效的反饋采樣信號(hào)。顯然，這種非同步的采樣方法由于延遲(從信號(hào)有效的時(shí)間到使用信號(hào)的時(shí)間)而導(dǎo)致性能不是最佳。在大多數(shù)情況下，該延遲將給予更少的相位容限(margin)，從而不像期望的那樣緊密地跟蹤磁道中心，結(jié)果，限制了磁道密度。一個(gè)克服該問題的方法是同步采樣并且對(duì)每個(gè)操作速度切換不同的補(bǔ)償器。缺點(diǎn)則是許多組補(bǔ)償器系數(shù)和基于磁帶速度的切換算法。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于操作磁帶驅(qū)動(dòng)器的方法，所述磁帶驅(qū)動(dòng)器具有基本磁帶速度，以沿著帶頭移動(dòng)磁帶并且從所述帶頭以與所述基本磁帶速度成比例的第一采樣頻率產(chǎn)生第一帶頭位置信號(hào)，所述方法包括使用控制系統(tǒng)來控制所述帶頭的位置，該控制系統(tǒng)用于處理與所述第一采樣頻率同步的所述第一帶頭位置信號(hào)，所述控制系統(tǒng)包括在第一交叉頻率上具有最大相位響應(yīng)的補(bǔ)償器；將與所述第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)提供到處理系統(tǒng)；和響應(yīng)于所述處理系統(tǒng)接收所述中斷信號(hào)，所述處理系統(tǒng)提供輸出值h(k)，該輸出值在所述第一交叉頻率上產(chǎn)生所述最大相位響應(yīng)。
本發(fā)明的另一方面提供一種系統(tǒng)，包括磁帶傳送系統(tǒng)，配置來沿著磁頭以基本磁帶速度移動(dòng)磁帶；控制系統(tǒng)，配置來控制所述帶頭的位置，包括伺服信號(hào)處理器，配置來從所述帶頭以與所述基本磁帶速度成比例的第一采樣頻率產(chǎn)生第一帶頭位置信號(hào)，并且將所述第一帶頭位置信號(hào)和與所述第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)提供給處理系統(tǒng)；和其中所述處理系統(tǒng)配置來響應(yīng)于所述處理系統(tǒng)接收所述中斷信號(hào)，所述處理系統(tǒng)提供輸出值h(k)，該輸出值在所述第一交叉頻率上產(chǎn)生所述最大相位響應(yīng)。
本發(fā)明的再一方面提供一種被配置來控制帶頭的位置的控制系統(tǒng)，包括伺服信號(hào)處理器，配置來從帶頭以與基本磁帶速度成比例的第一采樣頻率產(chǎn)生所述第一磁帶位置信號(hào)，并且將所述第一帶頭位置信號(hào)和與所述第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)提供給處理系統(tǒng)；和其中所述處理系統(tǒng)配置來響應(yīng)于所述處理系統(tǒng)接收所述中斷信號(hào)，所述處理系統(tǒng)提供輸出值h(k)，該輸出值在所述第一交叉頻率上產(chǎn)生所述最大相位響應(yīng)。
因此，本發(fā)明能夠進(jìn)行同步采樣，進(jìn)而可以緊密地跟蹤磁道中心。


圖1是用于控制帶頭相對(duì)于磁帶的位置的伺服控制系統(tǒng)的圖；圖2是圖解磁帶傳送系統(tǒng)中的磁帶路徑的圖；圖3是有限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的圖；圖4是無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的圖；圖5是伺服控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)的頻域開環(huán)響應(yīng)的曲線圖；圖6是圖解執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)包括補(bǔ)償器的伺服控制系統(tǒng)的計(jì)算的處理系統(tǒng)的例子的圖；圖7顯示實(shí)現(xiàn)控制帶頭相對(duì)于磁帶的位置的實(shí)施例的步驟的流程圖；圖8是顯示用于獲取和丟棄對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度的整數(shù)值的帶頭位置信號(hào)的時(shí)間周期的圖；圖9是顯示用于獲取和丟棄對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度的非整數(shù)值的帶頭位置信號(hào)的時(shí)間周期的圖；圖10是顯示對(duì)不同的標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度值的帶頭位置信號(hào)的采樣頻率和采樣周期的標(biāo)準(zhǔn)化值的圖；圖11是顯示讀/寫磁帶驅(qū)動(dòng)器的圖；和圖12是顯示自動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫的圖。
具體實(shí)施例方式
將參照附圖描述下面的實(shí)施例。盡管結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其意在涵蓋包含在由所附權(quán)利要求書限定的宗旨和范圍內(nèi)的替代、修改和等效物。
圖1是用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁帶驅(qū)動(dòng)器中的磁帶跟蹤伺服系統(tǒng)的伺服控制系統(tǒng)100的一部分的方框圖。在美國(guó)專利6021013中公開了使用基于定時(shí)的伺服信號(hào)的磁道跟蹤伺服系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)的描述，將其用于這里描述的實(shí)施例，其公開內(nèi)容援引于此以供參考。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然參照具有基于時(shí)間的伺服系統(tǒng)的磁帶驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行下面的詳細(xì)描述，但所述的實(shí)施例并不意圖限于具有基于時(shí)間的伺服系統(tǒng)的磁帶驅(qū)動(dòng)器。相反，實(shí)施例可以使用可用在具有任何類型的伺服系統(tǒng)的任何磁帶驅(qū)動(dòng)器中的光帶或其他帶。
參照?qǐng)D1，伺服傳感器和前置放大器171從至介質(zhì)接口172的帶頭讀出帶頭信號(hào)來產(chǎn)生伺服信號(hào)150。參照?qǐng)D2可以更好的理解至介質(zhì)接口172的帶頭。圖2是圖解示范性的磁盤傳送系統(tǒng)200的磁盤路徑的圖。圖2中所示的磁盤傳送系統(tǒng)200接受包括第一帶盤(tape reel)204的磁帶盒(tapecartridge)202，第一帶盤204上纏繞一定長(zhǎng)度的磁帶206。磁帶傳送系統(tǒng)200包括第二帶盤208、至少一個(gè)帶頭210和導(dǎo)輪(guide roller)212。當(dāng)將磁帶盒202插入磁帶傳送系統(tǒng)200中時(shí)，磁帶206自動(dòng)地在輪212上纏繞，穿過帶頭210并且到第二帶盤208上?？刹僮黢詈系奖P204和208的電動(dòng)機(jī)(未示出)以磁帶速度V將磁帶206拉過帶頭210，其中帶頭210以公知的方式從/向磁帶讀/寫信息。電動(dòng)機(jī)也可以在快進(jìn)或倒帶操作中以高速度將磁帶206從一個(gè)盤移動(dòng)到另一個(gè)盤。電動(dòng)機(jī)可以直接耦合到第一帶盤204和第二帶盤208，或者在盤和電動(dòng)機(jī)之間可以存在機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。無論直接耦合還是通過機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)耦合，耦合類型確定電動(dòng)機(jī)和帶盤之間的機(jī)械關(guān)系。機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以是例如齒輪、傳送帶、滑輪、聯(lián)軸(clutch)等?？梢噪S著磁帶206在任一方向移動(dòng)而發(fā)生所有磁帶操作。因此，取決于磁帶206的方向，第一帶盤204或第二帶盤208可以用作供帶盤或卷帶盤(take-up reel)。在圖2中，盒202內(nèi)的第一帶盤204顯示來用作供帶盤，而第二帶盤208顯示來用作卷帶盤。在本公開中，術(shù)語“供帶盤”指的是當(dāng)前作為供帶盤操作的盤，而術(shù)語“卷帶盤”指的是當(dāng)前作為卷帶盤操作的盤。此外，術(shù)語“供帶電動(dòng)機(jī)”和“卷帶電動(dòng)機(jī)”分別指的是可操作耦合到供帶盤和卷帶盤的電動(dòng)機(jī)。圖2中所示的磁帶傳送系統(tǒng)200的類型僅僅是為了說明目的，而這里所述的實(shí)施例可以采用其他類型的傳送系統(tǒng)。
參照?qǐng)D1，從伺服傳感器和前置放大器171獲得的伺服信號(hào)150是在頭至介質(zhì)接口172上以磁帶速度V沿著帶頭(即帶頭210)移動(dòng)磁帶(即磁帶206)的結(jié)果。由于數(shù)字采樣器采樣來自伺服傳感器和前置放大器171的伺服信號(hào)150，并且由濾波器濾波，然后提供到檢波器。由數(shù)字采樣器173以可以隨磁帶速度變化的采樣速率來采樣來自伺服傳感器和前置放大器171的伺服信號(hào)150。由數(shù)字采樣器173對(duì)伺服信號(hào)150的采樣產(chǎn)生適于數(shù)字處理裝置(例如中央處理單元或數(shù)字濾波器)處理的、伺服信號(hào)150的數(shù)字表示。數(shù)字濾波器174接收由數(shù)字采樣器173產(chǎn)生的伺服信號(hào)150的數(shù)字表示，并且執(zhí)行濾波操作來從伺服信號(hào)150中除去不需要的噪聲，以產(chǎn)生濾波后的伺服信號(hào)。
圖3顯示可以用于數(shù)字濾波器174和/或補(bǔ)償器185(圖1)的有限脈沖響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器300的一個(gè)例子。數(shù)字濾波器300可以以代碼、邏輯、硬件邏輯(例如集成電路芯片、可編程門陣列(PGA)、專用集成電路(ASIC)等)實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，可以使用其他類型的數(shù)字濾波器。FIR數(shù)字濾波器300具有輸入端305，其接受采樣后形式的伺服信號(hào)150；以及輸出端330，其產(chǎn)生濾波后形式的伺服信號(hào)150到峰值檢波器175。濾波器包括一系列時(shí)延元件Z-1306、用于乘以數(shù)字濾波器系數(shù)C0、C2C3、...、CN-2和CN-1的乘法器310以及加法器320。在一個(gè)實(shí)施例中，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器300包括17分級(jí)數(shù)字濾波器使得N＝17，然而N可以根據(jù)使用的系統(tǒng)和期望的性能而變化。為了用于數(shù)字濾波器174，通過獲得每個(gè)平均伺服信號(hào)160的部分的17個(gè)相等隔開的采樣來為每個(gè)磁帶速度確定17個(gè)數(shù)字濾波器系數(shù)C0、C2C3、...C15和C16，這些采樣是關(guān)于水平中心點(diǎn)對(duì)稱的。
參照?qǐng)D1，由處理元件190控制數(shù)字濾波器174。處理元件190可以包括中央處理單元(CPU)、另外的數(shù)字處理裝置、ASIC、專用邏輯電路等或者其組合。磁帶速度傳感器191檢測(cè)磁帶速度并將其提供給處理元件190。處理元件190將數(shù)字濾波器系數(shù)提供給數(shù)字濾波器174，并且根據(jù)磁帶速度的狀態(tài)來允許或禁止數(shù)字濾波器174。數(shù)字濾波器174提供濾波后形式的伺服信號(hào)150給峰值檢波器175。峰值檢波器175確定在濾波后的伺服信號(hào)150的峰值時(shí)的位置。時(shí)基轉(zhuǎn)換器176接收來自峰值檢波器175的輸出，并且將信號(hào)轉(zhuǎn)換為帶頭位置信號(hào)，以輸入到補(bǔ)償器185(圖1)。在優(yōu)選實(shí)施例中，來自峰值檢波器175的輸出信號(hào)在正向轉(zhuǎn)變(上升沿)上變高，而在反向轉(zhuǎn)變上變低，允許時(shí)基轉(zhuǎn)換器176區(qū)分兩個(gè)極性。如上所述，由時(shí)基轉(zhuǎn)換器176產(chǎn)生帶頭位置信號(hào)。時(shí)基轉(zhuǎn)換器176的功能是執(zhí)行必要的計(jì)算來使得伺服控制系統(tǒng)的其余部分可以使用帶頭位置信號(hào)。時(shí)基轉(zhuǎn)換器176可以使用晶體振蕩器作為參考，來準(zhǔn)確地測(cè)量峰值之間的時(shí)間來得到帶頭位置信號(hào)。時(shí)基轉(zhuǎn)換器176將帶頭位置信號(hào)195和中斷信號(hào)193提供給伺服控制系統(tǒng)100的剩余部件。元件171、173、174、175、176、190和191這里一起稱為伺服信號(hào)處理器192。伺服信號(hào)處理器192通過處理當(dāng)磁帶沿著帶頭以磁帶速度V移動(dòng)時(shí)從帶頭獲得的信號(hào)，產(chǎn)生帶頭位置信號(hào)195和中斷信號(hào)193。為了系統(tǒng)的最佳性能，以具有在頭磁帶介質(zhì)接口172從帶頭產(chǎn)生信號(hào)的時(shí)間最小的延遲、同時(shí)地提供帶頭位置信號(hào)195和中斷信號(hào)193。
比較器178比較帶頭位置信號(hào)195與參考信號(hào)177，來確定頭和關(guān)于限定的伺服磁道的預(yù)期位置之間的位置誤差(被稱為“位置誤差信號(hào)”或在線179上的“PES”)?？梢栽谘a(bǔ)償器185(圖1)中利用處理系統(tǒng)(即圖6中的處理系統(tǒng)600)實(shí)現(xiàn)比較器178。帶頭位置信號(hào)195提供指示帶頭相對(duì)于磁帶的相對(duì)橫向位置的值。位置誤差信號(hào)或PES提供指示帶頭相對(duì)于磁帶的預(yù)期橫向位置和帶頭相對(duì)于磁帶的實(shí)際橫向位置之間的差的值。對(duì)于這里的公開，帶頭相對(duì)于磁帶的橫向位置意思是，在與磁帶傳送系統(tǒng)200的磁帶移動(dòng)垂直的方向上帶頭相對(duì)于磁帶的位置。
使用復(fù)合傳動(dòng)器來相對(duì)于磁帶定位帶頭(如帶頭210)。在名為“ServoContol of a Coarse Actuator”的美國(guó)專利6587303中描述了磁帶驅(qū)動(dòng)器中使用復(fù)合傳動(dòng)器的例子，其內(nèi)容援引于此以供參考。在典型的復(fù)合傳動(dòng)器中，精傳動(dòng)器180跟蹤如PES所確定的磁道定向擾動(dòng)(track guiding disturbance)，來將帶頭的數(shù)據(jù)頭定位在數(shù)據(jù)磁道的中心。在特定實(shí)施例中，精傳動(dòng)器180具有相對(duì)較小的質(zhì)量(mass)，產(chǎn)生寬的帶寬響應(yīng)，從而能夠跟蹤高頻擾動(dòng)。在特定實(shí)施例中，精傳動(dòng)器180可以具有很有限的行程(travel)范圍以便提供高帶寬。在特定實(shí)施例中，粗傳動(dòng)器182根據(jù)尋道功能逐磁道地傳送精傳動(dòng)器。精傳動(dòng)器伺服系統(tǒng)典型地在位置誤差信號(hào)環(huán)中具有補(bǔ)償器功能185(圖1)，其設(shè)計(jì)來在具有足夠的穩(wěn)定性容限的同時(shí)允許最大的帶寬。
在特定實(shí)施例中，補(bǔ)償器功能185(圖1)通過施加可變?cè)鲆娴絇ES信號(hào)來改變PES信號(hào)，該增益是基于輸入PES信號(hào)179的頻率的，或者從另一個(gè)角度看，是基于輸入PES信號(hào)的變化速率的。在特定實(shí)施例中，補(bǔ)償器功能185包括積分器和均衡器187以及其他轉(zhuǎn)換功能元件(例如超前/滯后功能元件186)，來達(dá)到預(yù)期的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)性能和整體穩(wěn)定性。補(bǔ)償器185中的任何或所有轉(zhuǎn)換功能元件可以實(shí)現(xiàn)為濾波器，采用分立部件(discretecomponent)的模擬濾波器或者諸如IIR(無限脈沖響應(yīng))或FIR(有限脈沖響應(yīng))的數(shù)字濾波器，或者使得微處理器執(zhí)行功能的微代碼。這在連接103上產(chǎn)生積分函數(shù)信號(hào)，而施加到PES的超前/滯后增益在線110上產(chǎn)生信號(hào)。由加法器105相加信號(hào)，如果信號(hào)是數(shù)字的，則被提供到數(shù)模轉(zhuǎn)換器106。功率放大器107然后將信號(hào)施加到精傳動(dòng)器180，以減少所確定的位置誤差的方式操作精傳動(dòng)器來移動(dòng)(translate)頭?；蛘撸梢圆捎脭?shù)字驅(qū)動(dòng)器來操作精傳動(dòng)器180。結(jié)果是，伺服控制器使用位置誤差信號(hào)，通過控制粗傳動(dòng)器182和/或精傳動(dòng)器180來控制帶頭相對(duì)于磁帶的位置。在特定實(shí)施例中，伺服控制系統(tǒng)100從帶頭位置信號(hào)195得出PES，并且伺服控制系統(tǒng)100使用PES來控制帶頭相對(duì)于磁帶的位置。
在特定實(shí)施例中，補(bǔ)償器185可以通過圖3中所示的、上述的有線脈沖響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器300來實(shí)現(xiàn)。為了確定數(shù)字濾波器系數(shù)C0、C2C3、...、CN-2和CN-1，根據(jù)磁道跟蹤誤差、伺服帶寬等的規(guī)范設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)。從設(shè)計(jì)要求中得到用于補(bǔ)償器185的頻域傳遞函數(shù)H(s)?？梢詫⒀a(bǔ)償器185的頻域傳遞函數(shù)變換到時(shí)域以獲得補(bǔ)償器185的脈沖響應(yīng)H(t)?？梢酝ㄟ^H(t)在N個(gè)相等間隔的采樣點(diǎn)上的采樣脈沖響應(yīng)確定數(shù)字濾波器系數(shù)C0、C2C3、...CN-2和CN-1，其中，N是使用的數(shù)字濾波器的階數(shù)。輸出h(k)330是輸入g(k)乘以延遲元件(如Z-1306)和數(shù)字濾波器系數(shù)C0、C2C3、...CN-2和CN-1常數(shù)(如元件310)之和，獲得h(k)=G1[Σn=0NCng(k-n)],]]>其中N是濾波器的階數(shù)。例如，對(duì)于4階濾波器(N＝4)，獲得h(k)＝G1[C0g(k)+C1g(k-1)+C2g(k-2)+C3g(k-3)+C4g(k-4)]。G1是增益系數(shù)，用于調(diào)節(jié)伺服控制系統(tǒng)100來通過適當(dāng)?shù)慕徊骖l率達(dá)到期望的帶寬。
在特定實(shí)施例中，補(bǔ)償器185可以通過無限脈沖響應(yīng)(IIR)數(shù)字濾波器(例如圖4中所示的IIR數(shù)字濾波器400)實(shí)現(xiàn)。數(shù)字濾波器400處理輸入g(k)405來產(chǎn)生輸出h(k)450。數(shù)字濾波器400的z域傳遞函數(shù)T(z)可以寫為部分分式展開式之和，T(z)=h(z)g(z)=G1[D1+Σn=1NAn(z-Bn)],]]>其中N式濾波器的階數(shù)。例如，對(duì)于2階濾波器(N＝2)，獲得T(z)=G1[D1+A1z-B1+A2z-B2].]]>輸出h(k)450是各個(gè)處理元件(即元件460)之和，h(k)=G1[D1(g(k))+Σn=1NXn(k)],]]>其中，Xn(k)=Ang(k-1)+BnG1Xn(k-1),]]>N為濾波器的階數(shù)。例如，對(duì)于2階濾波器(N＝2)，有h(k)＝G1[D1(g(k))+A1g(k-1)+A2g(k-1)]+B1X1(k-1)+B2X2(k-1)。在特定實(shí)施例中，通過根據(jù)系統(tǒng)規(guī)范設(shè)計(jì)的補(bǔ)償器185來確定數(shù)字濾波器系數(shù)的常數(shù)D1、A1、A2、...、An，B1、B2、...、Bn和增益系數(shù)G1。例如，在圖5中示出伺服控制系統(tǒng)三個(gè)不同的開環(huán)傳遞函數(shù)500的曲線圖，其用來控制帶頭相對(duì)于磁帶的位置。開環(huán)傳遞函數(shù)500是可以通過設(shè)計(jì)補(bǔ)償器來確定的例子，用來以給定的傳動(dòng)器(即粗傳動(dòng)器182和/或精傳動(dòng)器180)和指定的采樣速率在三個(gè)不同的交叉頻率上獲得穩(wěn)定性。曲線501、502和503是開環(huán)傳遞函數(shù)500的幅度響應(yīng)，交叉頻率530指示曲線501、502和503上曲線穿過0db線的近似位置。曲線511、512和513是開環(huán)傳遞函數(shù)500的相位響應(yīng)，而最大相位響應(yīng)520指示曲線511、512和513上曲線在接近各自的交叉頻率上呈現(xiàn)極大值的近似位置。可以通過獲得為實(shí)現(xiàn)各自的開環(huán)傳遞函數(shù)所必需的補(bǔ)償器的各自的頻域傳遞函數(shù)的z平面變換的部分分式展開式，來確定對(duì)于任一開環(huán)傳遞函數(shù)500的數(shù)字濾波器系數(shù)D1、A1、A2、...、An，B1、B2、...、Bn和增益系數(shù)G1。在1997年Farah Bates的名為“Modeling andsimulation of a digital focusing servo control system for an optical disk tester”的亞利桑那大學(xué)理科碩士論文中，逐步描述了為數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)補(bǔ)償器的過程。
圖6顯示了處理系統(tǒng)600的一個(gè)例子，處理系統(tǒng)600可以用于實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償器185和伺服控制系統(tǒng)100的其他部件。處理系統(tǒng)600包括處理器610、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)625、非易失性存儲(chǔ)器630、設(shè)備專用電路615和I/O接口620?；蛘?，RAM 625和/或非易失性存儲(chǔ)器630可以包含在處理器610中，設(shè)備專用電路615和I/O接口620也是一樣。處理器610可以包括非定制處理器、定制處理器、FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)、ASIC(專用集成電路)、離散邏輯等。RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)625典型地用于保持變量數(shù)據(jù)、堆棧數(shù)據(jù)、可執(zhí)行的指令等。非易失性存儲(chǔ)器630可以包括任何類型的非易失性存儲(chǔ)器，例如PROM(可編程只讀存儲(chǔ)器)、EEPROM(電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)、閃速PROM、電池備用RAM、MRAM(磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、基于MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))的存儲(chǔ)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器等。非易失性存儲(chǔ)器630典型地用于保持可執(zhí)行的固件和任何非易失性數(shù)據(jù)。I/O接口620包括允許處理器610與控制器外部的設(shè)備通信的通信接口。I/O接口620的例子可以包括諸如RS-232或USB(通用串行總線)、SCSI(小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)、光纖信道(Fiber Channel)之類的串行接口。此外，I/O接口620可以包括諸如RF或紅外之類的無線接口。設(shè)備專用電路615提供額外的硬件使得控制器610能執(zhí)行獨(dú)特的功能，例如盤204、205的盤電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制、額外的傳動(dòng)器、盒裝載器(cartridge loader)、DAC 106、放大器107等。設(shè)備專用電路615可以包括例如提供脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制、模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)等等的電路。此外，設(shè)備專用電路615的全部或者部分可以位于控制器610的外面。除了上述的功能，處理器610還接受帶頭位置信號(hào)195和中斷信號(hào)193來處理以產(chǎn)生包含信號(hào)103和110的輸出值h(k)。
通過參照?qǐng)D7中所示的流程圖700和圖1中所示的伺服控制系統(tǒng)100的方框圖，可以更好地理解一個(gè)實(shí)施例。在步驟705，系統(tǒng)通過例如圖2中所示的磁帶傳送系統(tǒng)200，沿著帶頭(即帶頭210)以第一磁帶速度V1移動(dòng)磁帶(即磁帶206)。第一磁帶速度V1是操作磁帶驅(qū)動(dòng)器的基本磁帶速度，對(duì)于這里的描述，第一磁帶速度V1和基本磁帶速度是相同的。在步驟710，伺服信號(hào)處理器192以與第一磁帶速度V1成比例的第一采樣頻率f1從帶頭產(chǎn)生帶頭位置信號(hào)。在特定實(shí)施例中，帶頭位置信號(hào)195是檢測(cè)被寫到磁帶206上的、基于定時(shí)的伺服模式的結(jié)果。圖8顯示在伺服控制系統(tǒng)100的操作期間，對(duì)于各種采樣頻率和磁帶速度的帶頭位置信號(hào)195的采樣定時(shí)。當(dāng)磁帶速度以第一磁帶速度V1移動(dòng)時(shí)，可以以第一采樣頻率f1810、采樣周期t1＝1/f1得到磁頭位置信號(hào)195。在步驟715，當(dāng)以第一磁帶速度V1操作時(shí)，系統(tǒng)使用控制系統(tǒng)(即控制系統(tǒng)100)控制帶頭的位置，其中控制系統(tǒng)處理與第一采樣頻率f1同步的第一帶頭位置信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)包括在第一交叉頻率fc1具有最大相位響應(yīng)的補(bǔ)償器(即補(bǔ)償器185)。在步驟718，補(bǔ)償器(即補(bǔ)償器185)操作在第一交叉頻率fc1上，以通過精傳動(dòng)器180提供對(duì)帶頭的控制，從而達(dá)到系統(tǒng)操作規(guī)范。第一交叉頻率fc1可以是例如曲線502(圖5)穿過0db線的地方(即交叉頻率530)。在特定實(shí)施例中，補(bǔ)償器185利用數(shù)字濾波器系數(shù)D1、A1、A2、...、An，B1、B2、...、Bn和增益系數(shù)G1，使用數(shù)字濾波器400提供適當(dāng)?shù)念l域補(bǔ)償。在其他實(shí)施例中，補(bǔ)償器185利用數(shù)字濾波器系數(shù)C0、C2C3、...、CN-2和CN-1，使用數(shù)字濾波器300提供適當(dāng)?shù)念l域補(bǔ)償。在其他實(shí)施例中，補(bǔ)償器185使用模擬濾波器提供適當(dāng)?shù)念l域補(bǔ)償。在特定實(shí)施例中，增益系數(shù)G1可能等于1，從而不再需要。在特定實(shí)施例中，對(duì)于以基本速度操作，補(bǔ)償器195可以通過如下實(shí)現(xiàn)伺服信號(hào)處理器192將與第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)提供給處理系統(tǒng)(即處理系統(tǒng)600)，來開始計(jì)算為補(bǔ)償器185實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器。響應(yīng)于處理系統(tǒng)接收中斷信號(hào)，處理系統(tǒng)提供在第一交叉頻率產(chǎn)生最大相位響應(yīng)的輸出值h(k)，從而提供伺服控制系統(tǒng)100的穩(wěn)定操作來控制帶頭相對(duì)于移動(dòng)的磁帶的橫向位置。參照?qǐng)D8中所示的曲線811可以更好地說明這種方式的操作。曲線811是以第一磁帶速度V＝V1(基本磁帶速度)操作的。實(shí)線上箭頭表示在周期t1＝1/f1與第一采樣頻率f1同步的帶頭位置信號(hào)。如果例如帶頭位置信號(hào)發(fā)生在相對(duì)于中斷信號(hào)193的指定時(shí)間窗口和/或例如采樣頻率信號(hào)的周期波形特性的指定相位之內(nèi)，則認(rèn)為與采樣頻率和/或中斷信號(hào)同步的帶頭位置信號(hào)是同步的。處理系統(tǒng)600用來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償器的同步操作提供與第一采樣頻率f1同步的、有效的帶頭位置信號(hào)和來自數(shù)字濾波器(如數(shù)字濾波器300或400)的、用于提供補(bǔ)償器的傳遞函數(shù)的實(shí)際輸出值h(k)之間的最小相位延遲。例如，一旦頭帶接口172上的帶頭檢測(cè)到磁帶上的伺服模式，伺服信號(hào)處理器192就幾乎瞬間產(chǎn)生帶頭位置信號(hào)195和中斷信號(hào)193。中斷信號(hào)193使得系統(tǒng)600執(zhí)行計(jì)算(即數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn))，在幾個(gè)指令循環(huán)內(nèi)產(chǎn)生并且輸出值h(k)，導(dǎo)致處理系統(tǒng)600產(chǎn)生與帶頭檢測(cè)到的伺服模式同步的輸出值。在特定實(shí)施例中，帶頭位置信號(hào)195和中斷信號(hào)193一起產(chǎn)生，其間具有小的時(shí)延，該時(shí)延可以覆蓋范圍或“時(shí)間窗口”，在該范圍或“時(shí)間窗口”內(nèi)認(rèn)為帶頭位置信號(hào)195和中斷信號(hào)193是實(shí)際上相互一致的。
在特定實(shí)施例中，對(duì)于以基本磁帶速度的操作，處理系統(tǒng)通過使用數(shù)字處理器(即數(shù)字處理器400)產(chǎn)生輸出值h(k)來提供輸出值h(k)，h(k)在第一交叉頻率上產(chǎn)生最大相位響應(yīng)，其中，h(k)=[D1(g(k))+Σn=1NXn(k)],]]>Xn(k)＝Ang(k-1)+BnXn(k-1)，N大于零，g(k)與所述第二帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-1)等于g(k)的前一個(gè)值，而D1、An、Bn是常數(shù)。對(duì)于開環(huán)響應(yīng)500(圖5)所示的代表性采樣，使用N＝4，對(duì)補(bǔ)償器185產(chǎn)生4階數(shù)字濾波器(即數(shù)字濾波器400)實(shí)現(xiàn)?？梢杂伤欧盘?hào)處理器192完成將與第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)193提供到處理系統(tǒng)600的處理元件610，選擇發(fā)送與每個(gè)帶頭位置信號(hào)同步的中斷信號(hào)193。處理系統(tǒng)600可以設(shè)計(jì)或編程來處理與中斷信號(hào)一致的帶頭位置信號(hào)，例如通過要求帶頭位置信號(hào)195發(fā)生在相對(duì)于中斷信號(hào)193的指定的時(shí)間窗口內(nèi)，以認(rèn)為是一致的，從而由處理系統(tǒng)600進(jìn)行處理。
在特定實(shí)施例中，對(duì)于以基本磁帶速度的操作，處理系統(tǒng)通過使用數(shù)字處理器(即數(shù)字處理器300)產(chǎn)生輸出值h(k)來提供輸出值h(k)，h(k)在第一交叉頻率上產(chǎn)生最大相位響應(yīng)，其中，h(k)=Σn=0NCng(k-n),]]>N大于零，g(k)與所述第二帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-n)等于g(k)的第n個(gè)前值，而數(shù)字濾波器系數(shù)Cn是常數(shù)。對(duì)于開環(huán)響應(yīng)500(圖5)所示的代表性采樣，使用N＝17，對(duì)補(bǔ)償器185產(chǎn)生17階數(shù)字濾波器(即數(shù)字濾波器300)實(shí)現(xiàn)。可以由伺服信號(hào)處理器192完成將與第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)193提供到處理系統(tǒng)600的處理元件610，選擇發(fā)送與每個(gè)帶頭位置信號(hào)同步的中斷信號(hào)193。處理系統(tǒng)600可以設(shè)計(jì)或編程來處理與中斷信號(hào)一致的帶頭位置信號(hào)，例如通過要求帶頭位置信號(hào)195發(fā)生在相對(duì)于中斷信號(hào)193的指定的時(shí)間窗口內(nèi)，以認(rèn)為是一致的，從而由處理系統(tǒng)600進(jìn)行處理。
在步驟720，磁帶傳送以第二磁帶速度移動(dòng)磁帶，第二磁帶速度是基本磁帶速度的倍數(shù)。可以由例如磁帶傳送系統(tǒng)200將磁帶速度改變?yōu)榈谝淮艓俣鹊腗倍第二磁帶速度(即從V1到V2，其中V2＝M*V1)。改變磁帶速度可以是對(duì)磁帶傳送系統(tǒng)200的命令的結(jié)果，以便增加或降低磁帶速度來適應(yīng)對(duì)磁帶206不同的讀/寫數(shù)據(jù)速率，或者是為了其他系統(tǒng)操作要求。盡管參照磁帶速度在值范圍內(nèi)的變化描述本實(shí)施例的操作，但利用本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，通過將各個(gè)頻率、速度等適當(dāng)縮放(scale)到更大的值范圍，也可以適應(yīng)磁帶速度更大的變化。
在步驟725，伺服信號(hào)處理器192以第二采樣頻率f2從帶頭產(chǎn)生第二帶頭位置信號(hào)，f2與第一采樣頻率f1的M倍成比例。例如，可能需要以等于2*V1的磁帶速度V2操作磁帶傳送系統(tǒng)200。如果M＝2，則帶頭位置信號(hào)195可以以第二采樣頻率f2得到，其中f2＝2*f1。
在步驟730，倍數(shù)M的值確定伺服控制系統(tǒng)100操作的方式。響應(yīng)于大于1的整數(shù)倍數(shù)M，控制轉(zhuǎn)到步驟735。在步驟735，伺服控制系統(tǒng)100操作通過處理與第一采樣頻率f1同步的第二帶頭位置信號(hào)，并且丟棄與第一采樣頻率f1不同步的第二帶頭位置信號(hào)，來控制帶頭210的位置?？梢詤⒄?qǐng)D8中所示的曲線821更好地說明這種操作方式。曲線821是操作在第二磁帶速度V2＝2*V1下，獲得M等于整數(shù)值2。實(shí)線上箭頭表示在周期t1＝1/f1與第一采樣頻率f1同步的第二帶頭位置信號(hào)。如果例如帶頭信號(hào)發(fā)生在相對(duì)于中斷信號(hào)193的指定時(shí)間窗口和/或例如采樣頻率信號(hào)的周期波形特性的指定相位之內(nèi)，則認(rèn)為帶頭位置信號(hào)與采樣頻率和/或中斷信號(hào)是同步的。參照?qǐng)D8和圖9可以最好地理解本公開中所使用的同步，其中帶頭位置信號(hào)195的丟棄的采樣820不是同步的，而帶頭位置信號(hào)195的伺服采樣(用實(shí)線上箭頭示出并且標(biāo)有“伺服采樣”)與指定的采樣頻率同步。帶頭位置信號(hào)195的丟棄的采樣820由虛線上箭頭表示，由于在這些采樣時(shí)間上有效的第二帶頭位置信號(hào)與第一采樣頻率f1不同步而被丟棄。對(duì)于M＝2，每隔一個(gè)丟棄帶頭位置信號(hào)，只留下在第一采樣頻率f1上的帶頭位置信號(hào)用于伺服控制系統(tǒng)100(圖1)。在操作中，可以由例如處理器610(圖6)丟棄帶頭位置信號(hào)195的采樣，處理器具有指令、軟件、硬件編碼、邏輯配置或其他裝置，用于在接收到中斷信號(hào)(例如來自伺服信號(hào)處理器192的中斷信號(hào)193)時(shí)，根據(jù)中斷信號(hào)193、帶頭位置信號(hào)195、磁帶速度和帶頭位置信號(hào)195的采樣頻率之間的定時(shí)關(guān)系來丟棄帶頭位置信號(hào)。例如，處理器610可以執(zhí)行取決于接收到的中斷信號(hào)193的頻率的指令。對(duì)于中斷信號(hào)193的給定頻率范圍，可以執(zhí)行丟棄所選數(shù)量的帶頭位置信號(hào)195的分支指令。隨著中斷信號(hào)193的給定頻率范圍改變，丟棄所選數(shù)量的帶頭位置信號(hào)195的分支指令也可以改變，以覆蓋更寬的范圍。對(duì)于M＝2，以第二采樣頻率f2＝2*f1產(chǎn)生帶頭位置信號(hào)195。通過每隔一個(gè)采樣丟棄帶頭位置信號(hào)195，補(bǔ)償器可以以第一交叉頻率fc1(即圖5的曲線502和曲線512)操作。任何整數(shù)值的倍數(shù)M，可以通過從步驟730到步驟735的分支產(chǎn)生類似的操作。例如，曲線826(圖8)是以第二磁帶速度V2＝3*V1的操作的，倍數(shù)M等于整數(shù)值3。實(shí)線上箭頭表示在周期t1＝1/f1與第一采樣頻率f1同步的第二帶頭位置信號(hào)。帶頭位置信號(hào)195的丟棄的采樣825由虛線上箭頭表示，由于在這些采樣時(shí)間上有效的第二帶頭位置信號(hào)與第一采樣頻率f1不同步而被丟棄。對(duì)于M＝3，在三個(gè)帶頭位置信號(hào)中丟棄兩個(gè)，留下在采樣頻率f1上的帶頭位置信號(hào)用于伺服控制系統(tǒng)100。在操作中，例如可以由上面所述的用于M＝2的處理器610(圖6)來丟棄帶頭位置信號(hào)195的采樣。對(duì)于M＝3，以第二采樣頻率f2＝3*f1產(chǎn)生帶頭位置信號(hào)195。通過每隔一個(gè)采樣丟棄帶頭位置信號(hào)195，補(bǔ)償器可以在第一交叉頻率fc1(即圖5的曲線502和曲線503)上操作。曲線831(圖8)顯示了另一個(gè)整數(shù)值M的操作的例子，用于以第二磁帶速度V2＝4*V1的操作，得到M等于整數(shù)值4。實(shí)線上箭頭表示在周期t1＝1/f1與第一采樣頻率f1同步的第二帶頭位置信號(hào)。帶頭位置信號(hào)195的丟棄的采樣830由虛線上箭頭表示，由于在這些采樣時(shí)間上有效的第二帶頭位置信號(hào)與第一采樣頻率f1不同步而被丟棄。對(duì)于M＝4，在四個(gè)帶頭位置信號(hào)中丟棄三個(gè)，留下在采樣頻率f1上的帶頭位置信號(hào)用于伺服控制系統(tǒng)100。在操作中，可以由上面所述的用于M＝2的處理器610(圖6)來丟棄帶頭位置信號(hào)195的采樣。對(duì)于M＝4，以第二采樣頻率f2＝4*f1產(chǎn)生帶頭位置信號(hào)195。通過在帶頭位置信號(hào)195的四個(gè)采樣中丟棄三個(gè)，補(bǔ)償器可以以第一交叉頻率fc1(即圖5的曲線502和曲線512)上操作。
在特定實(shí)施例中，伺服控制系統(tǒng)100通過提供與第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)193給處理系統(tǒng)600，來處理與第一采樣頻率f1同步的第二帶頭位置信號(hào)，并且丟棄與第一采樣頻率不同步的第二帶頭位置信號(hào)。響應(yīng)于處理系統(tǒng)600接收中斷信號(hào)193，處理系統(tǒng)600提供輸出值h(k)，h(k)=G1[D1(g(k))+Σn=1NXn(k)],]]>其中，Xn(k)=Ang(k-1)+BnG1Xn(k-1),]]>N是濾波器的階數(shù)，N＞1，g(k)與第二帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-1)等于g(k)的前一個(gè)值，而D1、An、Bn是數(shù)字濾波器系數(shù)的常數(shù)，而G1是增益系數(shù)。對(duì)于開環(huán)響應(yīng)500(圖5)所示的代表性采樣，使用N＝4，對(duì)補(bǔ)償器185產(chǎn)生4階數(shù)字濾波器(即數(shù)字濾波器400)實(shí)現(xiàn)?？梢杂伤欧盘?hào)處理器192完成將與第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)193提供到處理系統(tǒng)600的處理元件610，選擇發(fā)送與每隔一個(gè)帶頭位置信號(hào)(例如對(duì)M＝2)同步的中斷信號(hào)193，從而每隔一個(gè)丟棄帶頭位置信號(hào)(圖8的曲線821)，留下在采樣頻率f1上的帶頭位置信號(hào)用于伺服控制系統(tǒng)100。處理系統(tǒng)600可以設(shè)計(jì)或編程來只處理與中斷信號(hào)一致的帶頭位置信號(hào)，例如通過要求帶頭位置信號(hào)195發(fā)生在相對(duì)于中斷信號(hào)193指定的時(shí)間窗口內(nèi)，以認(rèn)為是一致的，從而由處理系統(tǒng)600進(jìn)行處理。或者，可以在將帶頭位置信號(hào)195的采樣送到伺服信號(hào)處理器192中的處理器610(圖6)之前丟棄它們，其中處理器610具有指令、軟件、硬件編碼、邏輯配置或其他裝置。這可以不受限制地用于其他值M。每個(gè)值k表示從處理系統(tǒng)600的輸入g(k)產(chǎn)生輸出h(k)的間隔。例如，第一輸出h(1)(即k＝1)可以由處理系統(tǒng)600在接收到第一個(gè)中斷信號(hào)193和帶頭位置信號(hào)195時(shí)產(chǎn)生。下一個(gè)輸出值h(2)(即k＝2)可以由處理系統(tǒng)600在接收到下一個(gè)中斷信號(hào)193和下一個(gè)帶頭位置信號(hào)195時(shí)產(chǎn)生，等等。所有輸出h(k)一起產(chǎn)生連續(xù)信號(hào)(可能利用使用D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器的后續(xù)處理)來控制帶頭的位置。
如果在步驟730，倍數(shù)M的值不是整數(shù)，則執(zhí)行步驟740。響應(yīng)于倍數(shù)M不是整數(shù)且小于2，執(zhí)行步驟745。在步驟745，伺服控制系統(tǒng)100通過處理與第二采樣頻率f同步的第二帶頭位置信號(hào)，來控制帶頭的位置，其中f2＝M*f1。參照?qǐng)D9中所示的曲線911可以更好地理解這種操作方式。曲線911是以第二磁帶速度V2＝M*V1操作的，其中M＜2且不是整數(shù)。對(duì)于小于1的倍數(shù)值M，曲線911可以使用t2＝1/f2＞1/f1。實(shí)線上箭頭表示在周期t2＝1/f2與第二采樣頻率f2同步的第二帶頭位置信號(hào)，其中0＜f2＜2*f1。對(duì)于曲線911，不丟棄帶頭位置信號(hào)195的采樣，從而在采樣頻率f2上的帶頭位置信號(hào)用于伺服控制系統(tǒng)100。在操作中，可以由例如處理器610(圖6)選擇帶頭位置信號(hào)195的采樣，處理器具有指令、軟件、硬件編碼、邏輯配置或其他裝置，用于在接收到中斷信號(hào)(例如來自伺服信號(hào)處理器192的中斷信號(hào)193)時(shí)，根據(jù)中斷信號(hào)193、帶頭位置信號(hào)195、磁帶速度和帶頭位置信號(hào)195的采樣頻率之間的定時(shí)關(guān)系來接受帶頭位置信號(hào)。執(zhí)行步驟745之后，執(zhí)行步驟748。在步驟748，修改補(bǔ)償器185以在近似等于第一交叉頻率fc1的M倍的頻率fp上具有最大相位響應(yīng)，并且具有近似等于第一交叉頻率fc1的第二交叉頻率fc2。在操作中，希望具有等于第一交叉頻率fc1的第二交叉頻率fc2，從而不改變伺服系統(tǒng)的帶寬，然而在實(shí)踐中，部件響應(yīng)(如控制帶頭210位置的傳動(dòng)器)的小的變化可能導(dǎo)致fc2近似等于fc1。隨著M增加，fp成比例地增加，獲得用于伺服控制系統(tǒng)100操作的潛在的較大帶寬。為了維持fc2≈fc1，需要改變?cè)鲆嫦禂?shù)G1。例如，當(dāng)倍數(shù)M＝1時(shí)，(對(duì)于基本磁帶速度)在第一交叉頻率fc1上的操作可以由圖5中所示的開環(huán)幅度響應(yīng)曲線501和相位響應(yīng)曲線511來表示。將M增加到大于1可以產(chǎn)生幅度響應(yīng)曲線503和相位響應(yīng)曲線513，其具有對(duì)應(yīng)增加的最大相位響應(yīng)頻率fp和幾乎沒有變化的交叉頻率(即fc2≈fc1)。將M減少到小于1可以產(chǎn)生幅度響應(yīng)曲線502和相位響應(yīng)曲線512，其具有對(duì)應(yīng)減少的最大相位響應(yīng)頻率fp和幾乎沒有變化的交叉頻率(即fc2≈fc1)。
在步驟748，通過修改補(bǔ)償器185以在近似等于第一交叉頻率fc1的M倍的頻率上具有最大相位響應(yīng)，并且具有近似等于第一交叉頻率fc1的第二交叉頻率fc2，補(bǔ)償器185在第二交叉頻率fc2上操作。這可以由伺服信號(hào)處理器192將與第二采樣頻率f2同步的中斷信號(hào)提供給處理系統(tǒng)600來完成。響應(yīng)于處理系統(tǒng)600接收中斷信號(hào)193，處理系統(tǒng)600提供輸出值h(k)，h(k)=G2[D1(g(k))+Σn=1NXn(k)],]]>其中Xn(k)=Ang(k-1)+BnG2Xn(k-1),]]>N是濾波器的階數(shù)，N＞1，g(k)與所述第二帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-1)等于g(k)的前一個(gè)值，D1、An、Bn是數(shù)字濾波器系數(shù)的常數(shù)，而G2是增益系數(shù)，其中，G2大于0且近似小于2*M平方乘以G1(即0＜G2＜2*M2*G1)。
這里描述對(duì)伺服控制系統(tǒng)快速有效地完成補(bǔ)償器185在第二交叉頻率fc2上的操作。通過提供與第二采樣頻率f2同步的中斷信號(hào)193給處理系統(tǒng)600，其中，第二采樣頻率f2相對(duì)于第一采樣頻率f1的縮放是和對(duì)近似等于第一交叉頻率fc1的M倍的最大相位響應(yīng)的頻率的縮放一樣的，這導(dǎo)致數(shù)字濾波器系數(shù)D1、An和Bn沒有變化，這是因?yàn)閷?duì)于常數(shù)數(shù)字濾波器系數(shù)D1、An和Bn，數(shù)字濾波器400的極點(diǎn)和零點(diǎn)以及結(jié)果相位響應(yīng)與采樣頻率一起縮放。增益系數(shù)G2是唯一可以要求改變的常數(shù)，因?yàn)樗欧刂葡到y(tǒng)100在不同的采樣頻率f1、f2、f3等上操作。因?yàn)閷?duì)于處理系統(tǒng)600所執(zhí)行的計(jì)算只有一個(gè)常數(shù)必須改變，因此減少了存儲(chǔ)器要求，減少了軟件，減少了不同的磁帶速度上的操作之間的過渡時(shí)間，同時(shí)減少了系統(tǒng)的復(fù)雜度。增益系數(shù)G2取決于M和具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。例如，如果對(duì)于第一交叉頻率fc1，G1＝1，則對(duì)于第二交叉頻率fc2≈fc1，G2可以變化的范圍近似為0＜G2＜2*M2。
在特定實(shí)施例中，響應(yīng)于小于1的倍數(shù)M，增益系數(shù)G2近似等于用于第一交叉頻率fc1(即對(duì)M＝1)的增益系數(shù)G1乘以倍數(shù)M的平方(即G2(fc2)≈M2*G1(fc1))。對(duì)于開環(huán)響應(yīng)500(圖5)，N＝4，并且假定2階頻域傳動(dòng)器傳遞函數(shù)Act(s)(即Act(s)＝1/s2，其中s＝σ+jω)，當(dāng)M降低到小于1時(shí)，G2應(yīng)當(dāng)縮放≈M2以便維持伺服控制系統(tǒng)100的交叉頻率和對(duì)應(yīng)的操作的帶寬不改變。在特定實(shí)施例中，傳動(dòng)器傳遞函數(shù)Act(s)和傳動(dòng)器(如傳動(dòng)器180)的傳遞函數(shù)之間的交互可能要求，當(dāng)M降低到小于1時(shí)，G1隨M線性地縮放。在特定實(shí)施例中，補(bǔ)償器185的傳遞函數(shù)可以是一階、三階等，從而當(dāng)M降低時(shí)，要求G1分別隨M、M3等線性地縮放。
在特定實(shí)施例中，響應(yīng)于大于1的倍數(shù)M，增益系數(shù)G2近似等于用于第一交叉頻率fc1(即對(duì)于M＝1)的增益系數(shù)值G1乘以M倍(即G2(fc2)≈M*G1(fc1)。對(duì)于開環(huán)響應(yīng)500(圖5)，N＝4，并且假定2階頻域傳動(dòng)器傳遞函數(shù)Act(s)(即Act(s)＝1/s2，其中s＝σ+jω)，當(dāng)M增加到大于1時(shí)，G2應(yīng)當(dāng)縮放≈M以便維持伺服控制系統(tǒng)100的交叉頻率和對(duì)應(yīng)的操作的帶寬不改變。在特定實(shí)施例中，傳動(dòng)器傳遞函數(shù)Act(s)和補(bǔ)償器185的傳遞函數(shù)之間的交互可能要求，當(dāng)M增加到大于1時(shí)，G2隨M次線性地(sub-linearly)縮放。在特定實(shí)施例中，傳動(dòng)器(如傳動(dòng)器180)的傳遞函數(shù)可以是一階、三階等，從而當(dāng)M增加時(shí)，要求G2隨M、M3等線性地縮放。在執(zhí)行步驟748之后，控制流向步驟795結(jié)束。
如果在步驟740，倍數(shù)M的值不是整數(shù)且大于2，則執(zhí)行步驟760。在步驟760，伺服控制系統(tǒng)100通過處理與第三采樣頻率f3同步的第二帶頭位置信號(hào)(其中f3＝K*f1，縮放倍數(shù)K＝M/(M的整數(shù)值))，并且丟棄與第三采樣頻率f3不同步的第二帶頭位置信號(hào)，來控制帶頭的位置。通過參照?qǐng)D9中所示的曲線921和931可以更好地理解這種操作方式。曲線921是操作在第二磁帶速度V＝M*V1下，其中2＜M＜3。實(shí)線上箭頭表示在周期t3＝1/f3與第三采樣頻率f3同步的第二帶頭位置信號(hào)，其中t3>23f1.]]>對(duì)于曲線921，帶頭位置信號(hào)195的丟棄的采樣920由虛線上箭頭表示，由于在這些采樣時(shí)間上有效的第二帶頭位置信號(hào)與第三采樣頻率f3不同步而被丟棄。對(duì)于2＜M＜3，每隔一個(gè)丟棄帶頭位置信號(hào)，留下在第三采樣頻率f3上的帶頭位置信號(hào)用于伺服控制系統(tǒng)100。在操作中，可以如上參照?qǐng)D8的曲線821、826和831所示丟棄帶頭位置信號(hào)195的采樣。在執(zhí)行步驟760之后，執(zhí)行770。在步驟770，修改補(bǔ)償器185以在近似等于第一交叉頻率fc1的縮放倍數(shù)K的頻率上具有最大相位響應(yīng)，并且具有近似等于第一交叉頻率fc1的第二交叉頻率fc2。在操作中，希望具有等于第一交叉頻率fc1的第二交叉頻率fc2，從而不改變伺服系統(tǒng)的帶寬，然而在實(shí)踐中，部件響應(yīng)(如控制帶頭210位置的傳動(dòng)器)的小的變化可能導(dǎo)致fc2近似等于fc1。隨著K增加，fp成比例地增加，獲得用于伺服控制系統(tǒng)100操作的潛在的較大帶寬。為了維持fc2≈fc1，需要改變?cè)鲆嫦禂?shù)G1。例如，當(dāng)倍數(shù)M＝1時(shí)，在第一交叉頻率fc1上的操作可以由圖5中所示的開環(huán)幅度響應(yīng)曲線501和相位響應(yīng)曲線511來表示。增大M從而增大K，可以產(chǎn)生幅度響應(yīng)曲線503和相位響應(yīng)曲線513，其具有對(duì)應(yīng)增加的最大相位響應(yīng)頻率fp和幾乎沒有變化的交叉頻率(即fc2≈fc1)。
在步驟770，通過修改補(bǔ)償器185以在近似等于第一交叉頻率fc1乘以縮放倍數(shù)K的頻率上具有最大相位響應(yīng)，并且具有近似等于第一交叉頻率fc1的第二交叉頻率fc2，補(bǔ)償器185在第二交叉頻率fc2上操作。這可以由伺服信號(hào)處理器192提供與第三采樣頻率f3同步的中斷信號(hào)給處理系統(tǒng)600來完成。響應(yīng)于處理系統(tǒng)600接收中斷信號(hào)193，處理系統(tǒng)600提供輸出值h(k)，h(k)=G3[D1(g(k))+Σn=1NXn(k)],]]>其中Xn(k)=Ang(k-1)+BnG3Xn(k-1),]]>N是濾波器的階數(shù)，N＞1，g(k)與所述第二帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-1)等于g(k)的前一個(gè)值，D1、An、Bn是數(shù)字濾波器系數(shù)的常數(shù)，而G3是增益系數(shù)，其中，G3具有從0到2*K2的近似范圍(即0＜G3＜2*K2*G1)。
這里描述對(duì)伺服控制系統(tǒng)快速有效地完成補(bǔ)償器185在第二交叉頻率fc2上的操作。通過提供與第三采樣頻率f3同步的中斷信號(hào)193給處理系統(tǒng)600，其中，第三采樣頻率f3相對(duì)于第一采樣頻率f1的縮放是和對(duì)近似等于第一交叉頻率fc1乘以縮放倍數(shù)K的最大相位響應(yīng)的頻率的縮放一樣的(即縮放倍數(shù)K)，這導(dǎo)致數(shù)字濾波器系數(shù)D1、An和Bn沒有變化，這是因?yàn)閷?duì)于常數(shù)數(shù)字濾波器系數(shù)D1、An和Bn，數(shù)字濾波器400的極點(diǎn)和零點(diǎn)以及結(jié)果相位響應(yīng)與采樣頻率一起縮放。增益系數(shù)G3是唯一可以要求改變的常數(shù)，這是因?yàn)樗欧刂葡到y(tǒng)100在不同的采樣頻率f1、f2、f3等上操作。因?yàn)閷?duì)于處理系統(tǒng)600所執(zhí)行的計(jì)算只有一個(gè)常數(shù)必須改變，因此減少了存儲(chǔ)器要求，減少了軟件，減少了不同的磁帶速度上的操作之間的過渡時(shí)間，同時(shí)減少了系統(tǒng)的復(fù)雜度。增益系數(shù)G3取決于M和具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。例如，如果對(duì)于第一交叉頻率fc1，G1＝1，則對(duì)于第二交叉頻率fc2≈fc1，G2可以變化的范圍近似為0＜G3＜2*M2。
在特定實(shí)施例中，(10)對(duì)于在第二交叉頻率fc2上的操作，增益系數(shù)G3近似等于用于第一交叉頻率fc1的增益系數(shù)值G1乘以縮放倍數(shù)K(即G3(fc2)≈K*G1(fc1)。例如，如果對(duì)于第一交叉頻率fc1(即對(duì)于M＝1)，G1＝1，則對(duì)于第二交叉頻率fc2，G2可以變化的范圍為0＜G3＜2*K2。對(duì)于開環(huán)響應(yīng)500(圖5)，N＝4，并且假定2階頻域傳動(dòng)器傳遞函數(shù)Act(s)(即Act(s)＝1/s2，其中s＝σ+jω)，當(dāng)K增加到大于1時(shí)，G3應(yīng)當(dāng)縮放≈K以便維持伺服控制系統(tǒng)100的交叉頻率和對(duì)應(yīng)的操作的帶寬不改變。在特定實(shí)施例中，傳動(dòng)器傳遞函數(shù)Act(s)和補(bǔ)償器185的傳遞函數(shù)之間的交互可能要求，當(dāng)K增加到大于1時(shí)，G1隨K次線性地(sub-linearly)縮放。在特定實(shí)施例中，傳動(dòng)器(如精傳動(dòng)器180)的傳遞函數(shù)可以是一階、三階等，從而當(dāng)K增加時(shí)，分別要求G1隨K、K3等線性地縮放。
如果倍數(shù)M不是整數(shù)并且大于3，則操作與上面描述的對(duì)于M＞2的操作一樣。現(xiàn)在給出另一個(gè)例子進(jìn)一步說明這里所述的實(shí)施例的操作。對(duì)于該示例，伺服控制系統(tǒng)100通過處理與第三采樣頻率f3同步的第二帶頭位置信號(hào)(其中f3＝K*f1，縮放倍數(shù)K＝M/(M的整數(shù)值))，并且丟棄與第三采樣頻率f3不同步的第二帶頭位置信號(hào)，來控制帶頭的位置。通過參照?qǐng)D9中所示的曲線931可以更好地理解這種操作方式。曲線931是操作第二磁帶速度V＝M*V1下，其中3＜M＜4。實(shí)線上箭頭表示在周期t3＝1/f3與第三采樣頻率f3同步的第二帶頭位置信號(hào)，其中t3>24f1.]]>對(duì)于曲線931，帶頭位置信號(hào)195的丟棄的采樣930由虛線上箭頭表示，由于在這些采樣時(shí)間上有效的第二帶頭位置信號(hào)與第三采樣頻率f3不同步而被丟棄。對(duì)于3＜M＜4，在三個(gè)帶頭位置信號(hào)中丟棄兩個(gè)，留下在第三采樣頻率f3上的帶頭位置信號(hào)用于伺服控制系統(tǒng)100。在操作中，可以如上參照?qǐng)D8的曲線821、826和831所示丟棄帶頭位置信號(hào)195的采樣。修改補(bǔ)償器185以在近似等于第一交叉頻率fc1的縮放倍數(shù)K的頻率上具有最大相位響應(yīng)，并且具有近似等于第一交叉頻率fc1的第二交叉頻率fc2。在操作中，希望具有等于第一交叉頻率fc1的第二交叉頻率fc2，從而不改變伺服系統(tǒng)的帶寬，然而在實(shí)踐中，部件響應(yīng)(如控制帶頭210位置的傳動(dòng)器)的小的變化可能導(dǎo)致fc2近似等于fc1。隨著K增加，fp成比例地增加，獲得用于伺服控制系統(tǒng)100操作的潛在的較大帶寬。為了維持fc2≈fc1，需要改變?cè)鲆嫦禂?shù)G1。例如，當(dāng)倍數(shù)M＝1時(shí)，在第一交叉頻率fc1上的操作可以由圖5中所示的開環(huán)幅度響應(yīng)曲線501和相位響應(yīng)曲線512來表示。增大M從而增大K，可以產(chǎn)生幅度響應(yīng)曲線503和相位響應(yīng)曲線513，其具有對(duì)應(yīng)增加的最大相位響應(yīng)頻率fp和幾乎沒有變化的交叉頻率(即fc2≈fc1)。
通過修改補(bǔ)償器185以在近似等于第一交叉頻率fc1乘以縮放倍數(shù)K的頻率上具有最大相位響應(yīng)，并且具有近似等于第一交叉頻率fc1的第二交叉頻率fc2，補(bǔ)償器185在第二交叉頻率fc2上操作。這可以由伺服信號(hào)處理器192提供與第三采樣頻率f3同步的中斷信號(hào)給處理系統(tǒng)600來完成。響應(yīng)于處理系統(tǒng)600接收中斷信號(hào)193，處理系統(tǒng)600提供輸出值h(k)，h(k)=G3[D1(g(k))+Σn=1NXn(k)],]]>其中Xn(k)=Ang(k-1)+BnG3Xn(k-1),]]>N是濾波器的階數(shù)，N＞1，g(k)與所述第二帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-1)等于g(k)的前一個(gè)值，D1、An、Bn是數(shù)字濾波器系數(shù)的常數(shù)，而G3是增益系數(shù)，其中，G3具有從0到2*K2的近似范圍(即0＜G3＜2*K2*G1)。
這里描述對(duì)伺服控制系統(tǒng)快速有效地完成補(bǔ)償器185在第二交叉頻率fc2上的操作。通過提供與第三采樣頻率f3同步的中斷信號(hào)193給處理系統(tǒng)600，其中，第三采樣頻率f3相對(duì)于第一采樣頻率f1的縮放是和對(duì)近似等于第一交叉頻率fc1乘以縮放倍數(shù)K的最大相位響應(yīng)的頻率的縮放一樣的(即縮放倍數(shù)K)，這導(dǎo)致數(shù)字濾波器系數(shù)D1、An和Bn沒有變化，這是因?yàn)閷?duì)于常數(shù)數(shù)字濾波器系數(shù)D1、An和Bn，數(shù)字濾波器400的極點(diǎn)和零點(diǎn)以及結(jié)果相位響應(yīng)與采樣頻率一起縮放。增益系數(shù)G3是唯一可以要求改變的常數(shù)，這是因?yàn)樗欧刂葡到y(tǒng)100在不同的采樣頻率f1、f2、f3等上操作。因?yàn)閷?duì)于處理系統(tǒng)600所執(zhí)行的計(jì)算只有一個(gè)常數(shù)必須改變，因此減少了存儲(chǔ)器要求，減少了軟件，減少了不同的磁帶速度上的操作之間的過渡時(shí)間，同時(shí)減少了系統(tǒng)的復(fù)雜度。增益系數(shù)G3取決于M和具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。例如，如果對(duì)于第一交叉頻率fc1，G1＝1，則對(duì)于第二交叉頻率fc2≈fc1，G3可以變化的范圍近似為0＜G3＜2*M2。
在特定實(shí)施例中，對(duì)于在第二交叉頻率fc2上的操作，增益系數(shù)G3近似等于用于第一交叉頻率fc1的增益系數(shù)值G1乘以縮放倍數(shù)K(即G3(fc2)≈K*G1(fc1)。例如，如果對(duì)于第一交叉頻率fc1，G1＝1，則對(duì)于第二交叉頻率fc2，G2可以變化的范圍為0＜G3＜2*K2。對(duì)于開環(huán)響應(yīng)500(圖5)，N＝4，并且假定2階頻域傳動(dòng)器傳遞函數(shù)Act(s)(即Act(s)＝1/s2，其中s＝σ+jω)，當(dāng)K增加到大于1時(shí)，G3應(yīng)當(dāng)縮放≈K以便維持伺服控制系統(tǒng)100的交叉頻率和對(duì)應(yīng)的操作的帶寬不改變。在特定實(shí)施例中，傳動(dòng)器傳遞函數(shù)Act(s)和補(bǔ)償器185的傳遞函數(shù)之間的交互可能要求，當(dāng)K增加到大于1時(shí)，G1隨K次線性地縮放。在特定實(shí)施例中，傳動(dòng)器(如精傳動(dòng)器180)的傳遞函數(shù)可以是一階、三階等，從而當(dāng)K增加時(shí)，分別要求G1隨K、K3等線性地縮放。
參照?qǐng)D10可以更好地理解上面所述的實(shí)施例的操作，其中以曲線圖的形式顯示了對(duì)不同的磁帶速度的采樣頻率1020和采樣周期1000的標(biāo)準(zhǔn)化值。曲線1010是標(biāo)準(zhǔn)化的采樣頻率，而曲線1020是標(biāo)準(zhǔn)化的采樣周期。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度1，標(biāo)準(zhǔn)化的采樣頻率1010和標(biāo)準(zhǔn)化的采樣周期1020都等于1。對(duì)于非整數(shù)值M，其中1＜M＜2，標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度V具有范圍1＜V＜2，標(biāo)準(zhǔn)化的采樣頻率具有范圍1＜f＜2，而標(biāo)準(zhǔn)化的采樣周期t＝1/f。對(duì)于整數(shù)值M，其中M＝1，2，3等，標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度V也是整數(shù)，并且以V＝1，2，3等變化。在每個(gè)整數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度V上，標(biāo)準(zhǔn)化的采樣頻率1010f的值為1，而標(biāo)準(zhǔn)化的采樣周期t＝1/f也等于1，這是因?yàn)樵诿總€(gè)整數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度V上，如上面參照(圖8)曲線821、826和831所述的那樣丟棄帶頭位置信號(hào)。此外，對(duì)于每個(gè)整數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度V，標(biāo)準(zhǔn)化的交叉頻率fc值為1。
當(dāng)M增長(zhǎng)到大于2的非整數(shù)值時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化的采樣頻率1010和標(biāo)準(zhǔn)化的采樣周期1020的范圍如圖10所示各自減少，這是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化的采樣頻率1010是通過將在標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度V＝1上的標(biāo)準(zhǔn)化的采樣頻率1010乘以縮放倍數(shù)K來確定的，其中K＝M/(INT(M))，“INT”通過將M舍入到最接近的整數(shù)值來取M的整數(shù)值。當(dāng)M降低到小于1的非整數(shù)值時(shí)，如圖10所示，標(biāo)準(zhǔn)化的采樣頻率1010隨M線性地降低，而標(biāo)準(zhǔn)化的采樣周期1020增加。為了說明的目的，圖10示出了標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度V，其中0.5≤V≤5，然而所述的實(shí)施例并不限于標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度V的這個(gè)范圍，并且從0到大數(shù)值之間的標(biāo)準(zhǔn)化的磁帶速度V的值都在這里所述的實(shí)施例的操作范圍內(nèi)。
在特定實(shí)施例中，使用基于定時(shí)的伺服系統(tǒng)完成帶頭位置信號(hào)的產(chǎn)生。在美國(guó)專利6021013中公開了對(duì)用于這里所述的實(shí)施例的、使用基于定時(shí)的伺服信號(hào)的磁道跟蹤伺服系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)的描述。
在特定實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)申請(qǐng)人的實(shí)施例包括用于對(duì)磁帶(如磁帶206)讀和寫數(shù)據(jù)的磁帶驅(qū)動(dòng)器。例如，這里所述的伺服控制系統(tǒng)100及其操作，沒有限制地用在讀/寫磁帶驅(qū)動(dòng)器(例如圖11中所示的讀/寫磁帶驅(qū)動(dòng)器)中，用來提供帶頭位置控制以便有效地對(duì)磁帶寫和讀數(shù)據(jù)。分配給同一代理人的美國(guó)專利6813112描述了這樣的讀/寫磁帶驅(qū)動(dòng)器，其援引于此以供參考。
在特定實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)申請(qǐng)人的實(shí)施例包括用于存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的自動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫。自動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫包括例如存取器，用于存取和移動(dòng)數(shù)據(jù)存取介質(zhì)；和存儲(chǔ)器架，用于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的存放。例如，這里所述的伺服控制系統(tǒng)100及其操作，沒有限制地用在例如圖12所示的自動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫中的讀/寫磁帶驅(qū)動(dòng)器中，用來提供帶頭位置控制以便有效地對(duì)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的磁帶寫和讀數(shù)據(jù)。分配給同一受讓人的美國(guó)專利6356803描述了這樣的自動(dòng)介質(zhì)庫，其援引于此以供參考。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，盡管參照基于時(shí)間的伺服信號(hào)描述了實(shí)施例，但本發(fā)明并不意圖限于基于時(shí)間的伺服信號(hào)。相反，本發(fā)明可以使用任何伺服信號(hào)。
這里公開的本發(fā)明可以作為方法、裝置或者使用標(biāo)準(zhǔn)編程和/或工程技術(shù)來生產(chǎn)軟件、固件、硬件或其組合的制造物品(article of manufacture)來實(shí)現(xiàn)。這里使用的術(shù)語“制造物品”指的是在硬件邏輯(例如集成電路芯片、可編程門陣列(PGA)、專用集成電路(ASIC)等)或者諸如磁存儲(chǔ)介質(zhì)(例如硬盤、軟盤、磁帶等)、光存儲(chǔ)器(CD-ROM、光盤等)、易失性和非易失性存儲(chǔ)設(shè)備(例如EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、固件、可編程邏輯等)之類的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)的代碼或邏輯?？梢杂商幚砥鱽泶嫒〔?zhí)行計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的代碼。還可以通過傳輸介質(zhì)或者通過網(wǎng)絡(luò)從文件服務(wù)器存取代碼。在這些情況下，其中實(shí)現(xiàn)代碼的制造物品可以包括傳輸介質(zhì)，例如網(wǎng)絡(luò)傳輸線、無線傳輸介質(zhì)、通過空間傳播的信號(hào)、無線電波、紅外信號(hào)等。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，可以在不背離本發(fā)明的范圍的前提下對(duì)該配置進(jìn)行許多修改，并且制造物品可以包括本領(lǐng)域內(nèi)公知的任何信息承載介質(zhì)。
在特定實(shí)施例中，申請(qǐng)人的發(fā)明包括指令，其中由處理器610(圖6)和/或處理元件(圖1)執(zhí)行這些指令來完成圖7所示的流程圖中的所述的步驟。
在其他實(shí)施例中，申請(qǐng)人的發(fā)明包括位于任何其他計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中的指令，其中由伺服控制系統(tǒng)100外部或內(nèi)部的計(jì)算機(jī)來執(zhí)行這些指令。在任一情況下，指令可以編碼在信息存儲(chǔ)介質(zhì)中，例如磁信息存儲(chǔ)介質(zhì)、光信息存儲(chǔ)介質(zhì)、電信息存儲(chǔ)介質(zhì)等。申請(qǐng)人對(duì)“電存儲(chǔ)介質(zhì)”的意思是，例如諸如PROM、EPROM、EEPROM、閃速PROM、壓縮閃速存儲(chǔ)器、智能介質(zhì)之類的設(shè)備。
特定實(shí)施例可以指向用于由個(gè)人或自動(dòng)處理系統(tǒng)部署計(jì)算架構(gòu)的方法，包括將計(jì)算機(jī)可讀代碼集成到系統(tǒng)中來執(zhí)行所述實(shí)施例的操作。例如，圖7圖解了使用所述實(shí)施例來控制帶頭的位置的步驟。代碼結(jié)合系統(tǒng)(如伺服控制系統(tǒng)100)能夠執(zhí)行這里所述的實(shí)施例的操作步驟?？梢栽谶@里所述的實(shí)施例的服務(wù)、制造和/或配置期間執(zhí)行計(jì)算架構(gòu)的部署。例如，咨詢業(yè)務(wù)可能具有對(duì)多個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)責(zé)任。該服務(wù)責(zé)任可能包括諸如系統(tǒng)更新、錯(cuò)誤診斷、性能調(diào)整和增強(qiáng)、新硬件安裝、新軟件安裝、與其他系統(tǒng)的配置等任務(wù)。作為該服務(wù)的部分，或者作為單獨(dú)的服務(wù)，服務(wù)人員可以根據(jù)這里所述的技術(shù)配置系統(tǒng)，以便有效地允許這里所述的實(shí)施例的操作。例如，該配置可以包括將計(jì)算機(jī)指令、參數(shù)、常數(shù)(如數(shù)字濾波器系數(shù)常數(shù)An、Bn等)、中斷向量加載到存儲(chǔ)器中，從而當(dāng)執(zhí)行代碼時(shí)，系統(tǒng)可以執(zhí)行所述的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這里所述的實(shí)施例。
前面的描述為了說明的目的，使用特定的術(shù)語以便提供對(duì)本發(fā)明的徹底理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，并不要求特定的細(xì)節(jié)來實(shí)踐本發(fā)明。在其他例子中，公知的電路和設(shè)備以方框圖形式顯示，以避免對(duì)本發(fā)明不必要的混淆。因此，對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例的前面描述是用于說明和描述目的。其并不意圖窮舉或限制本發(fā)明于公開的準(zhǔn)確形式。顯然，由于上述教學(xué)，許多修改和變型成為可能。
圖7的邏輯描述了以特定的順序發(fā)生的特定操作。在替代實(shí)施例中，可以以不同的順序執(zhí)行、修改或移除特定的邏輯操作。此外，可以在上述邏輯上增加步驟并且仍然遵從所述實(shí)施例。此外，這里所描述的操作可以順序發(fā)生，或者可以并行處理特定的操作，或者由單個(gè)處理單元執(zhí)行的操作可以由分布式處理單元來執(zhí)行。
圖7的邏輯被描述為以軟件實(shí)現(xiàn)。該邏輯可以是主機(jī)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)的部分或者是應(yīng)用程序。在另外的實(shí)現(xiàn)中，該邏輯可以維持在由伺服控制系統(tǒng)100管理的存儲(chǔ)區(qū)域中，或者在只讀存儲(chǔ)器或其他硬線類型的設(shè)備中。優(yōu)選邏輯可以以硬盤驅(qū)動(dòng)器或者以可編程和不可編程門陣列邏輯來實(shí)現(xiàn)。
挑選并描述實(shí)施例以便最好地說明本發(fā)明的原理及其實(shí)踐應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域其他技術(shù)人員最佳地使用本發(fā)明和適于預(yù)期的特定用途的各種修改的實(shí)施例。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書及其等效物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于操作磁帶驅(qū)動(dòng)器的方法，所述磁帶驅(qū)動(dòng)器具有基本磁帶速度，用于沿著帶頭移動(dòng)磁帶并且以與所述基本磁帶速度成比例的第一采樣頻率根據(jù)所述帶頭產(chǎn)生第一帶頭位置信號(hào)，所述方法包括使用控制系統(tǒng)來控制所述帶頭的位置，該控制系統(tǒng)處理與所述第一采樣頻率同步的所述第一帶頭位置信號(hào)，所述控制系統(tǒng)包括在第一交叉頻率上具有最大相位響應(yīng)的補(bǔ)償器；將與所述第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)提供到處理系統(tǒng)；以及響應(yīng)于所述處理系統(tǒng)接收所述中斷信號(hào)，所述處理系統(tǒng)提供輸出值h(k)，該輸出值在所述第一交叉頻率上產(chǎn)生所述最大相位響應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中提供輸出值h(k)的所述處理系統(tǒng)，還包括使用數(shù)字濾波器來產(chǎn)生所述輸出值h(k)，其中，h(k)=[D1(g(k))+Σn=1NXn(k)],]]>Xn(k)＝Ang(k-1)+BnXn(k-1)，N大于零，g(k)與所述第一帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-1)等于g(k)的前一個(gè)值，而D1、An、Bn是常數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中N＝4。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中提供輸出值h(k)的所述處理系統(tǒng)，還包括使用數(shù)字濾波器來產(chǎn)生所述輸出值h(k)，其中，h(k)=Σn=0NCng(k-n),]]>N大于零，g(k)與所述第一帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-n)等于g(k)的第n個(gè)前值，而數(shù)字濾波器系數(shù)Cn為常量。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用基于定時(shí)的伺服系統(tǒng)來完成所述產(chǎn)生所述帶頭位置信號(hào)。
6.一種系統(tǒng)，包括磁帶傳送系統(tǒng)，被配置來沿著磁頭以基本磁帶速度移動(dòng)磁帶；控制系統(tǒng)，被配置來控制所述帶頭的位置，包括伺服信號(hào)處理器，配置來以與所述基本磁帶速度成比例的第一采樣頻率根據(jù)所述帶頭產(chǎn)生第一帶頭位置信號(hào)，并且將所述第一帶頭位置信號(hào)和與所述第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)提供給處理系統(tǒng)；并且其中所述處理系統(tǒng)配置來響應(yīng)于所述處理系統(tǒng)接收所述中斷信號(hào)，所述處理系統(tǒng)提供輸出值h(k)，該輸出值在所述第一交叉頻率上產(chǎn)生最大相位響應(yīng)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中提供輸出值h(k)的所述處理系統(tǒng)，還包括數(shù)字濾波器，配置來產(chǎn)生所述輸出值h(k)，其中，h(k)=[D1(g(k))+Σn=1NXn(k)],]]>Xn(k)＝Ang(k-1)+BnXn(k-1)，N大于零，g(k)與所述第一帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-1)等于g(k)的前一個(gè)值，而D1、An、Bn是常數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中N＝4。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中提供輸出值h(k)的所述處理系統(tǒng)，還包括數(shù)字濾波器，被配置來產(chǎn)生所述輸出值h(k)，其中，h(k)=Σn=0NCng(k-n),]]>N大于零，g(k)與所述第一帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-n)等于g(k)的第n個(gè)前值，而數(shù)字濾波器系數(shù)Cn為常量。
10.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，使用基于定時(shí)的伺服系統(tǒng)來產(chǎn)生所述帶頭位置信號(hào)。
11.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括磁帶驅(qū)動(dòng)器，并且還包括讀/寫頭，用于讀和寫關(guān)于所述磁帶的數(shù)據(jù)；和耦合到所述讀/寫頭的傳動(dòng)器，用于設(shè)置所述讀/寫頭的位置。
12.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括用于存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的自動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫，并且還包括存取器，用于存取并移動(dòng)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)；和存儲(chǔ)器架，用于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的存放。
13.一種被配置來控制帶頭的位置的控制系統(tǒng)，包括伺服信號(hào)處理器，配置來以與基本磁帶速度成比例的第一采樣頻率根據(jù)帶頭產(chǎn)生所述第一磁帶位置信號(hào)，并且將所述第一帶頭位置信號(hào)和與所述第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)提供給處理系統(tǒng)；并且其中所述處理系統(tǒng)配置來響應(yīng)于所述處理系統(tǒng)接收所述中斷信號(hào)，所述處理系統(tǒng)提供輸出值h(k)，該輸出值在所述第一交叉頻率上產(chǎn)生最大相位響應(yīng)。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中提供輸出值h(k)的所述處理系統(tǒng)，還包括數(shù)字濾波器，配置來產(chǎn)生所述輸出值h(k)，其中，h(k)=[D1(g(k))+Σn=1NXn(k)],]]>Xn(k)＝Ang(k-1)+BnXn(k-1)，N大于零，g(k)與所述第一帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-1)等于g(k)的前一個(gè)值，而D1、An、Bn是常數(shù)。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中N＝4。
16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中提供輸出值h(k)的所述處理系統(tǒng)，還包括數(shù)字濾波器，配置來產(chǎn)生所述輸出值h(k)，其中，h(k)=Σn=0NCng(k-n),]]>N大于零，g(k)與所述第一帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-n)等于g(k)的第n個(gè)前值，而數(shù)字濾波器系數(shù)Cn為常量。
17.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，使用基于定時(shí)的伺服系統(tǒng)來產(chǎn)生所述帶頭位置信號(hào)。
18.一種制造物品，包括實(shí)現(xiàn)有機(jī)器可讀指令的程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，可由數(shù)字處理設(shè)備執(zhí)行所述指令以完成操作磁帶驅(qū)動(dòng)器的方法步驟，所述磁帶驅(qū)動(dòng)器具有基本磁帶速度，用于沿著帶頭移動(dòng)磁帶并且從以與所述基本磁帶速度成比例的第一采樣頻率根據(jù)所述帶頭產(chǎn)生第一帶頭位置信號(hào)，所述步驟包括使用控制系統(tǒng)來控制所述帶頭的位置，該控制系統(tǒng)用于處理與所述第一采樣頻率同步的所述第一帶頭位置信號(hào)，所述控制系統(tǒng)包括在第一交叉頻率上具有最大相位響應(yīng)的補(bǔ)償器；將與所述第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)提供到處理系統(tǒng)；以及響應(yīng)于所述處理系統(tǒng)接收所述中斷信號(hào)，所述處理系統(tǒng)提供輸出值h(k)，該輸出值在所述第一交叉頻率上產(chǎn)生所述最大相位響應(yīng)。
19.如權(quán)利要求18所述的制造物品，其中提供輸出值h(k)的所述處理系統(tǒng)，還包括使用數(shù)字濾波器來產(chǎn)生所述輸出值h(k)，其中，h(k)=[D1(g(k))+Σn=1NXn(k)],]]>Xn(k)＝Ang(k-1)+BnXn(k-1)，N大于零，g(k)與所述第一帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-1)等于g(k)的前一個(gè)值，而D1、An、Bn是常數(shù)。
20.如權(quán)利要求18所述的制造物品，其中提供輸出值h(k)的所述處理系統(tǒng)，還包括使用數(shù)字濾波器來產(chǎn)生所述輸出值h(k)，其中，h(k)=Σn=0NCng(k-n),]]>N大于零，g(k)與所述第一帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-n)等于g(k)的第n個(gè)前值，而數(shù)字濾波器系數(shù)Cn為常量。
21.一種用于部署計(jì)算架構(gòu)的方法，包括將計(jì)算機(jī)可讀代碼集成到用于操作磁帶驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)中，所述磁帶驅(qū)動(dòng)器具有基本磁帶速度，用于沿著帶頭移動(dòng)磁帶并且以與所述基本磁帶速度成比例的第一采樣頻率根據(jù)所述帶頭產(chǎn)生第一帶頭位置信號(hào)，其中結(jié)合所述系統(tǒng)，代碼能夠執(zhí)行下列步驟使用控制系統(tǒng)來控制所述帶頭的位置，該控制系統(tǒng)用于處理與所述第一采樣頻率同步的所述第一帶頭位置信號(hào)；將與所述第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)提供到處理系統(tǒng)；和響應(yīng)于所述處理系統(tǒng)接收所述中斷信號(hào)，所述處理系統(tǒng)提供輸出值h(k)，該輸出值在所述第一交叉頻率上產(chǎn)生所述最大相位響應(yīng)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中提供輸出值h(k)的所述處理系統(tǒng)，還包括使用數(shù)字濾波器來產(chǎn)生所述輸出值h(k)，其中，h(k)=[D1(g(k))+Σn=1NXn(k)],]]>Xn(k)＝Ang(k-1)+BnXn(k-1)，N大于零，g(k)與所述第一帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-1)等于g(k)的前一個(gè)值，而D1、An、Bn是常數(shù)。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中提供輸出值h(k)的所述處理系統(tǒng)，還包括使用數(shù)字濾波器來產(chǎn)生所述輸出值h(k)，其中，h(k)=Σn=0NCng(k-n),]]>N大于零，g(k)與所述第一帶頭位置信號(hào)成比例，g(k-n)等于g(k)的第n個(gè)前值，而數(shù)字濾波器系數(shù)Cn為常量。
全文摘要
公開一種為同步采樣伺服控制系統(tǒng)提供補(bǔ)償器的系統(tǒng)、方法和制造物品。一種用于操作磁帶驅(qū)動(dòng)器的方法，所述磁帶驅(qū)動(dòng)器具有基本磁帶速度，用于沿著帶頭移動(dòng)磁帶并且以與基本磁帶速度成比例的第一采樣頻率根據(jù)帶頭產(chǎn)生第一帶頭位置信號(hào)，所述方法包括使用控制系統(tǒng)來控制帶頭的位置，該控制系統(tǒng)處理與第一采樣頻率同步的第一帶頭位置信號(hào)，所述控制系統(tǒng)包括在第一交叉頻率上具有最大相位響應(yīng)的補(bǔ)償器；將與第一采樣頻率同步的中斷信號(hào)提供到處理系統(tǒng)；和響應(yīng)于處理系統(tǒng)接收所述中斷信號(hào)，所述處理系統(tǒng)提供輸出值h(k)，該輸出值在所述第一交叉頻率上產(chǎn)生最大相位響應(yīng)。因此，本發(fā)明能夠進(jìn)行同步采樣，進(jìn)而可以緊密地跟蹤磁道中心。
文檔編號(hào)G11B20/00GK1801333SQ20051012543
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者南布依, 蘭迪·英奇, 小倉英司, 鶴田和弘 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司