專利名稱：在盤驅(qū)動(dòng)器中利用干擾補(bǔ)償進(jìn)行頭定位控制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種盤驅(qū)動(dòng)器，特別的，涉及利用干擾補(bǔ)償進(jìn)行頭定位控制的技術(shù)。
背景技術(shù)：
通常，用于將頭定位在盤介質(zhì)上的目標(biāo)位置(目標(biāo)軌道)的頭定位控制系統(tǒng)包含在盤驅(qū)動(dòng)器之中，典型的如硬盤驅(qū)動(dòng)器。
在具有較大影響的干擾諸如振動(dòng)和撞擊的情況下，頭定位控制系統(tǒng)中頭定位的準(zhǔn)確性將降低。因此，能夠抑止那些對(duì)頭定位準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響的干擾的干擾補(bǔ)償功能在盤驅(qū)動(dòng)器的頭定位控制系統(tǒng)中是十分重要的。
對(duì)于具有干擾補(bǔ)償功能的頭定位控制系統(tǒng)，已經(jīng)提出了一種使用自適應(yīng)濾波方法，利用前饋控制系統(tǒng)來(lái)抑止干擾影響的系統(tǒng)(舉例來(lái)說(shuō)，參見(jiàn)美國(guó)專利No.5663847)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，使用前饋控制系統(tǒng)的頭定位控制系統(tǒng)需要一種加速度傳感器來(lái)觀察(檢測(cè))干擾。相應(yīng)的，當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的頭定位控制系統(tǒng)被應(yīng)用于盤驅(qū)動(dòng)器時(shí)，就存在這樣一個(gè)問(wèn)題，即為了實(shí)現(xiàn)這一系統(tǒng)，組件數(shù)將增加而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也會(huì)變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種包括頭定位控制設(shè)備的盤驅(qū)動(dòng)器，不使用加速度傳感器及類似元件而能夠有效地抑止干擾。
所述盤驅(qū)動(dòng)器包括致動(dòng)器，用于將頭定位到盤介質(zhì)的目標(biāo)位置上；第一控制器，用于基于目標(biāo)位置和頭位置之間的位置誤差信息通過(guò)反饋控制來(lái)控制所述致動(dòng)器將頭定位到盤介質(zhì)的目標(biāo)位置上；以及第二控制器，用于向所述第一控制器輸出干擾補(bǔ)償值，其中所述第二控制器包括幅度檢測(cè)單元，用于輸入位置誤差信息來(lái)從該位置誤差信息中檢測(cè)窄帶干擾幅度；相位檢測(cè)單元，用于從所述位置誤差信息中檢測(cè)窄帶干擾相位；以及一個(gè)單元，用于基于所述幅度檢測(cè)單元和相位檢測(cè)單元的每個(gè)檢測(cè)結(jié)果來(lái)計(jì)算消除窄帶干擾的干擾補(bǔ)償值。


作為說(shuō)明書的一部分而包含其中的附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例，并且與上面的一般描述和下面的具體實(shí)施例的細(xì)節(jié)描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的頭定位控制系統(tǒng)配置的方框圖；圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)器的主要部分的方框圖；圖3是圖解根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的前饋控制系統(tǒng)中乘法單元的視圖；圖4是圖解前饋控制系統(tǒng)中除法單元的視圖；圖5是示出在前饋控制系統(tǒng)中濾波傳遞特性的視圖；圖6是示出前饋控制系統(tǒng)的輸入和輸出信號(hào)的時(shí)間變化視圖；圖7是示出前饋控制系統(tǒng)的內(nèi)部信號(hào)特征的視圖；圖8和9是圖解前饋控制系統(tǒng)中相位檢測(cè)單元的操作的視圖；圖10是一幅示出根據(jù)第一實(shí)施例的頭位置誤差的時(shí)間變化的視圖；圖11是一幅示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的頭位置誤差的頻率特征的視圖；圖12是一幅示出前饋控制系統(tǒng)的位置誤差的改進(jìn)程度的視圖；圖13是一幅圖解第一實(shí)施例中的中心頻率和干擾帶寬的定義的視圖；
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的頭定位控制系統(tǒng)配置的方框圖；以及圖15是圖解第二實(shí)施例操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1是示出本根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的頭定位控制系統(tǒng)配置的方框圖。圖2是示出根據(jù)該第一實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)器的主要部件的方框圖。
(盤驅(qū)動(dòng)器配置)如圖2所示，第一實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器。該盤驅(qū)動(dòng)器包括盤介質(zhì)30、頭31、以及頭定位控制系統(tǒng)(伺服系統(tǒng))。
主軸馬達(dá)40旋轉(zhuǎn)盤介質(zhì)30。作為數(shù)據(jù)記錄區(qū)域的許多同心軌道300形成于該盤介質(zhì)30上。在每條軌道300上排列有伺服扇區(qū)。每個(gè)伺服扇區(qū)包括一個(gè)記錄有伺服數(shù)據(jù)(位置信息)的伺服區(qū)域310、以及一個(gè)作為記錄用戶數(shù)據(jù)的區(qū)域的數(shù)據(jù)扇區(qū)320。
頭31被安置于由音圈馬達(dá)(VCM)33旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器32上。致動(dòng)器32在頭定位控制系統(tǒng)的控制下將頭31定位到盤介質(zhì)30上的目標(biāo)位置。
頭31包括從盤介質(zhì)30讀取伺服數(shù)據(jù)(位置信息)和用戶數(shù)據(jù)的讀頭和寫用戶數(shù)據(jù)的寫頭。在這個(gè)時(shí)候，由于盤介質(zhì)30正以一個(gè)恒定的角速度旋轉(zhuǎn)，讀頭將以一個(gè)恒定的時(shí)間間隔從伺服區(qū)域310讀取伺服數(shù)據(jù)。
該頭定位控制系統(tǒng)包括讀通道34、位置檢測(cè)電路35、控制器36、以及VCM驅(qū)動(dòng)器39。
所述讀通道34是執(zhí)行信號(hào)處理來(lái)解調(diào)由頭31中的讀頭讀取的讀信號(hào)的電路。所述位置檢測(cè)電路35包括用于將用戶數(shù)據(jù)和伺服數(shù)據(jù)從讀通道34處理的讀信號(hào)中分離出來(lái)的電路。位置檢測(cè)電路35根據(jù)伺服數(shù)據(jù)檢測(cè)頭31在盤介質(zhì)30上的位置。
所述控制器36包括作為頭定位控制系統(tǒng)的主要元件的微處理器(CPU)37，和ROM38。CPU37執(zhí)行第一實(shí)施例的頭定位控制處理來(lái)計(jì)算用于驅(qū)動(dòng)和控制VCM33的致動(dòng)控制值(此后簡(jiǎn)稱為控制值)。CPU37基于以預(yù)定間隔檢測(cè)的頭位置(P)、存儲(chǔ)在ROM38中的程序和控制參數(shù)、由計(jì)時(shí)器計(jì)算的程序處理時(shí)間等等來(lái)計(jì)算所述控制值。
VCM驅(qū)動(dòng)器39是一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，它根據(jù)由CPU37計(jì)算的控制值向VCM33提供驅(qū)動(dòng)電流來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制VCM33。
(頭定位控制系統(tǒng))如圖1所示，第一實(shí)施例的頭定位控制系統(tǒng)主要由反饋(FB)控制系統(tǒng)1和前饋(FF)控制系統(tǒng)2組成。實(shí)際上，頭定位控制系統(tǒng)由包含CPU37的控制器36實(shí)現(xiàn)?？刂破?6可以被分為實(shí)現(xiàn)FB控制系統(tǒng)1的第一控制器和實(shí)現(xiàn)FF控制系統(tǒng)2的第二控制器。
在盤驅(qū)動(dòng)器中，如上所述，盤介質(zhì)30以一個(gè)恒定的角速度旋轉(zhuǎn)。因此，從在與盤介質(zhì)30旋轉(zhuǎn)的角度同步的每個(gè)伺服扇區(qū)前端處的伺服區(qū)域310獲得當(dāng)前頭位置P。
FB控制系統(tǒng)1形成一個(gè)以恒定的時(shí)間間隔確定輸入到設(shè)備(plant)11的輸入值(控制值)的采樣數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)。設(shè)備11是一個(gè)控制對(duì)象。由于機(jī)械和電氣的局限，將限制從第一控制器10向VCM驅(qū)動(dòng)器39輸出的控制值。FB控制系統(tǒng)1被粗略分為第一控制器(傳遞函數(shù)C)10、設(shè)備(傳遞函數(shù)P)11、和檢測(cè)位置誤差信號(hào)ES的位置檢測(cè)單元。第一控制器10相當(dāng)于線性濾波器，其從位置誤差信號(hào)ES確定設(shè)備11的控制值(相應(yīng)于VCM33的當(dāng)前驅(qū)動(dòng)值)。
狹義上設(shè)備11相當(dāng)于VCM驅(qū)動(dòng)器39，廣義上該設(shè)備11還意指其上安置有頭31的致動(dòng)器32。VCM33驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器32在盤介質(zhì)30的徑向方向上移動(dòng)頭31。VCM驅(qū)動(dòng)器39根據(jù)第一控制器10輸出的控制值向VCM33提供驅(qū)動(dòng)電流來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制致動(dòng)器32。
位置誤差信號(hào)ES指示由致動(dòng)器32移動(dòng)的頭31的位置HP和指示作為盤介質(zhì)30上的訪問(wèn)目標(biāo)的目標(biāo)位置RP之間的誤差。
此外，頭定位控制系統(tǒng)具有FF控制系統(tǒng)2和中間閉環(huán)傳遞特性的濾波器(傳遞特性Fc)12。閉環(huán)傳遞特性濾波器12是FB控制系統(tǒng)1的傳遞函數(shù)濾波器。因此，F(xiàn)c由Fc＝CP/(1+CP)表示，其中C是控制器10的傳遞函數(shù)，P是設(shè)備11的傳遞函數(shù)。
FF控制系統(tǒng)(第二控制器)2包括一個(gè)幅度檢測(cè)單元用于從位置誤差信號(hào)Es檢測(cè)干擾幅度、以及相位檢測(cè)單元用于檢測(cè)干擾的相位。幅度檢測(cè)單元具有一個(gè)絕對(duì)值計(jì)算單元13以及低通濾波器(LPF[傳遞函數(shù)Fa])14。
相位檢測(cè)單元具有LPF(傳遞函數(shù)Fp)18、帶有積分單元用于判斷相位校正反饋特征的濾波器(傳遞函數(shù)Fi)19、以及一個(gè)振蕩單元。所述振蕩單元包括時(shí)間生成單元20、相位生成單元21、以及余弦波振蕩單元22。
在FF控制系統(tǒng)2中，如圖3所示，特別是圖1所示的乘法單元16和17是一個(gè)執(zhí)行雙輸入乘法的單元。如圖4所示，除法單元15是執(zhí)行除法的單元。
(頭定位控制系統(tǒng)的操作)參考圖1和圖5-13，將描述第一實(shí)施例的頭定位控制系統(tǒng)的操作。
在FB控制系統(tǒng)1中，第一控制器10輸入頭31的位置誤差信號(hào)ES來(lái)計(jì)算用于將頭31定位在目標(biāo)位置RP上的控制值。位置誤差信號(hào)ES表示目標(biāo)位置RP和從盤介質(zhì)1的伺服區(qū)域中獲得的頭31的位置P之間的誤差。位置檢測(cè)電路35基于該伺服數(shù)據(jù)檢測(cè)頭31的位置P。伺服數(shù)據(jù)包括用于指示在盤介質(zhì)30上的軌道位置的柱面碼和用于指示一條軌道上的位置的脈沖數(shù)據(jù)。
FF控制系統(tǒng)(第二控制器)2輸入位置誤差信號(hào)ES(輸入信號(hào)A1)來(lái)檢測(cè)干擾的幅度和相位的變化，并且FF控制系統(tǒng)2生成控制補(bǔ)償值FF(輸出信號(hào)A4)來(lái)向FB控制系統(tǒng)1輸出該控制補(bǔ)償值FF。圖6示出了輸入信號(hào)A1和輸出信號(hào)A4的時(shí)間變化，其中輸入幅度波動(dòng)伴隨著時(shí)間變化。控制補(bǔ)償值FF指提供給FB控制系統(tǒng)1的干擾補(bǔ)償值。
在幅度檢測(cè)單元中，絕對(duì)值計(jì)算單元13計(jì)算輸入信號(hào)A1的絕對(duì)值(A2)。LPF14從所述絕對(duì)值信號(hào)(A2)判斷干擾幅度(A3)。圖7示出了輸入信號(hào)A1、絕對(duì)值信號(hào)A2以及LPF14的輸出信號(hào)(幅度)A3的時(shí)間變化。絕對(duì)值信號(hào)A2包括在干擾頻率的低頻和雙倍頻分量中幅度的時(shí)間變化分量。LPF14僅僅提取干擾幅度的時(shí)間變化分量A3。LPF14的直流增益具有一個(gè)乘以2的平方根的值。
在相位檢測(cè)單元中，在判斷相位的預(yù)階段，除法單元15將輸入信號(hào)A1除以幅度A3來(lái)計(jì)算相位信號(hào)P1，其中幅度將變?yōu)槌Ａ?。在此時(shí)，當(dāng)幅度為0時(shí)，相位信號(hào)P1變?yōu)闊o(wú)窮大。因此，如圖4所示，當(dāng)幅度(y)為0時(shí)，相位信號(hào)(z)P1也置為0。
相位檢測(cè)單元檢測(cè)輸入信號(hào)A1的相位信號(hào)P1和由振蕩單元生成的相位信號(hào)P2之間的相位差，并且相位檢測(cè)單元使用能夠校正相位信號(hào)P2的相位的相位校正反饋回路。
振蕩單元預(yù)先估計(jì)存在干擾的帶寬，并且振蕩單元產(chǎn)生相位信號(hào)P2以生成帶寬的中心頻率。利用下述公式(1)檢測(cè)相位差cos(ft+A)×cos(ft+B)=12(cos(2ft+A+B)+cos(A-B))]]>公式(1)其中f是頻率，t是時(shí)間，A和B是余弦波的相位。由于公式右邊的第一項(xiàng)表示頻率f的雙倍頻分量，并且第二項(xiàng)表示相位差分量，第一項(xiàng)由LPF18消除而僅使用第二項(xiàng)分量來(lái)進(jìn)行相位校正。如圖8所示，Pl和P2的乘積P3(由乘法單元16輸出)包括P1和P2的雙倍頻分量以及相位差的時(shí)間變化分量。
LPF18是一個(gè)低通濾波器，其中雙倍頻增益非常低并且直流增益歸一化。如圖9所示，LPF18從乘法單元16的輸出P3中提取相位差分量P4。具有乘法單元的濾波器19是判斷相位校正反饋特征的單元。如圖9所示，濾波器19輸出相位校正信號(hào)P5。
在FF控制系統(tǒng)2中，乘法單元17計(jì)算來(lái)自幅度檢測(cè)單元的幅度信號(hào)A3和來(lái)自相位檢測(cè)單元的相位信號(hào)P2的乘積，并將計(jì)算結(jié)果作為FF信號(hào)(干擾補(bǔ)償信號(hào))A4輸出。
圖5是一幅示出在幅度檢測(cè)單元和相位檢測(cè)單元中的每個(gè)濾波器14、18和19的傳遞特性。在圖5中，頻率fa表示干擾頻率的兩倍。
在向FB控制系統(tǒng)1輸出的同時(shí)，從FF控制系統(tǒng)2輸出的FF信號(hào)A4通過(guò)閉環(huán)傳遞特性濾波器12疊加到位置誤差信號(hào)ES上。疊加所得的信號(hào)成為FF控制系統(tǒng)2的輸入A1。閉環(huán)傳遞特性濾波器12是具有FB控制系統(tǒng)1的傳遞特性的濾波器。該閉環(huán)傳遞特性濾波器12是返回由干擾補(bǔ)償值FF消除的干擾值的元件。
如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例的頭定位控制系統(tǒng)，可以補(bǔ)償干擾以改進(jìn)頭定位的準(zhǔn)確性。在這種情況下，第一實(shí)施例的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由檢測(cè)單元觀察干擾以從位置誤差信號(hào)ES中檢測(cè)干擾的幅度和相位而不使用加速度傳感器等元件的配置。這樣，第一實(shí)施例的效果能夠清楚的體現(xiàn)。
圖10示出了當(dāng)施加窄帶干擾時(shí)頭位置誤差的時(shí)間改變。圖11示出了當(dāng)施加窄帶干擾時(shí)頭位置誤差的頻率特征。在這兩個(gè)例子中，對(duì)前饋(FF)控制的存在或欠缺都進(jìn)行了比較。當(dāng)與FF控制不存在(FFn)的情況比較時(shí)，在第一實(shí)施例的FF控制存在(FFy)的情況下，已經(jīng)驗(yàn)證位置誤差準(zhǔn)確性提高了。
圖12示出了帶寬和位置誤差改進(jìn)程度的比較。在第一實(shí)施例中，由于FF輸入緊隨在恒定頻率范圍內(nèi)波動(dòng)的位置誤差信號(hào)，因此當(dāng)帶寬增加時(shí)，位置誤差的改進(jìn)程度將降低。在圖13中，定義了干擾帶的帶寬和中心頻率。在圖13中，帶寬和中心頻率的比率被設(shè)置為圖12的X軸，并且在沒(méi)有實(shí)施FF控制時(shí)的定位準(zhǔn)確性和實(shí)施FF控制時(shí)的定位準(zhǔn)確性的比率被設(shè)置為圖12的Y軸。
由圖12可知，當(dāng)帶寬增加時(shí)改進(jìn)的程度將降低。舉例來(lái)說(shuō)，為了使窄帶干擾減半，最好設(shè)置帶寬為大約中心頻率的30％。然而，位置誤差的改進(jìn)程度也受干擾的瞬時(shí)特征、頭定位準(zhǔn)確性系統(tǒng)的采樣頻率、反饋控制器10的頻率特征、FF控制系統(tǒng)2的幅度相位檢測(cè)函數(shù)單元的低通濾波特征等等的影響。
(第二實(shí)施例)圖14是一幅示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的頭定位控制系統(tǒng)的配置的視圖。
第二實(shí)施例的頭定位控制系統(tǒng)包括一個(gè)用于檢測(cè)位置誤差信號(hào)ES的頻譜的頻譜檢測(cè)單元25和用于在頻譜檢測(cè)和幅度/相位檢測(cè)之間變化的選擇單元26。
由于干擾的中心頻率由施加到盤驅(qū)動(dòng)器等的振動(dòng)狀態(tài)改變，很難預(yù)先估計(jì)一個(gè)確定值。因此，將從位置誤差的頻譜中檢測(cè)指示最大幅度的頻率，并且將該指示最大幅度的頻率設(shè)置為FF控制系統(tǒng)2的相位檢測(cè)單元的中心頻率。由此，盡管干擾的振動(dòng)狀態(tài)變化，也能夠精確的檢測(cè)干擾的相位，由此可以改進(jìn)位置誤差的準(zhǔn)確性。
頻譜檢測(cè)單元25執(zhí)行圖15所示的流程圖的檢測(cè)過(guò)程。在頻譜檢測(cè)單元25的操作過(guò)程中，選擇單元26設(shè)置開關(guān)24來(lái)使得來(lái)自FB控制系統(tǒng)1的位置誤差信號(hào)ES輸入到頻譜檢測(cè)單元25中。在此時(shí)，選擇單元26設(shè)置開關(guān)23來(lái)禁止來(lái)自FF控制系統(tǒng)2的FF信號(hào)A4輸出到FB控制系統(tǒng)1。
頻譜檢測(cè)單元25預(yù)先確定對(duì)其執(zhí)行頻譜檢測(cè)的頻率的范圍和準(zhǔn)確性，并且頻譜檢測(cè)單元25在所述范圍內(nèi)連續(xù)的改變測(cè)量頻率來(lái)計(jì)算每個(gè)頻率的頻譜值(步驟S6)。頻譜檢測(cè)單元25確定其中頻譜值變?yōu)樽畲蟮念l率(步驟S8)。
當(dāng)頻譜檢測(cè)單元開始頻譜檢測(cè)時(shí)，該頻譜檢測(cè)單元25以頻率初始值替代測(cè)量頻率和頻譜最大頻率，并且該頻譜檢測(cè)單元25同樣以0替代頻譜最大值(步驟S1-S3)。而后，頻譜檢測(cè)單元25確定每個(gè)測(cè)量頻率中的位置誤差的測(cè)量采樣數(shù)(步驟S4)。測(cè)量采樣數(shù)由下面的公式(2)獲得測(cè)量采樣數(shù)＝(位置誤差的采樣頻率/測(cè)量頻率)×K 公式(2)其中K是任意自然數(shù)。當(dāng)K增加時(shí)，位置誤差頻率的突然變化很難影響測(cè)量采樣數(shù)，并且能夠獲得干擾的平均頻譜；然而，測(cè)量時(shí)間將增加。也有可能通過(guò)調(diào)節(jié)K值來(lái)抑制測(cè)量時(shí)間中的波動(dòng)以使得每個(gè)測(cè)量頻率中測(cè)量采樣的數(shù)量恒定。
頻譜檢測(cè)單元25測(cè)量測(cè)量采樣數(shù)的位置誤差來(lái)計(jì)算頻譜值(步驟S5和S6)。頻譜值的計(jì)算根據(jù)下述公式(3)執(zhí)行s(f)=(1NΣj=1Np(j)sin(2πfjr))2+(1NΣj=1Np(j)cos(2πfjr))2]]>公式(3)其中f是測(cè)量頻率，S(f)是測(cè)量頻率的頻譜值，N是測(cè)量采樣數(shù)，j是一個(gè)按照時(shí)間順序標(biāo)記采樣值的數(shù)字，p(j)是測(cè)量位置誤差，并且r是采樣頻率。
當(dāng)頻譜值大于頻譜最大值時(shí)，頻譜檢測(cè)單元25以當(dāng)前測(cè)量頻率替代頻譜最大頻率，并且頻譜檢測(cè)單元25以當(dāng)前頻譜值替代頻譜最大值(步驟S7、S8和S9中的“是”)。頻譜檢測(cè)單元25將改變量增加到測(cè)量頻率上。當(dāng)頻譜值大于頻率最終值時(shí)，頻譜檢測(cè)單元25以頻譜最大頻率替代幅度檢測(cè)單元和相位檢測(cè)單元的中心頻率，并且頻譜檢測(cè)單元25結(jié)束頻譜檢測(cè)(步驟S11和步驟S12中的“是”)。
當(dāng)電力加載到所述盤驅(qū)動(dòng)器上，或者當(dāng)位置誤差增加時(shí)，選擇單元26啟動(dòng)頻譜檢測(cè)單元25。當(dāng)頻譜檢測(cè)結(jié)束時(shí)，選擇單元26啟動(dòng)FF控制系統(tǒng)2中的幅度檢測(cè)單元和相位檢測(cè)單元。
當(dāng)盤驅(qū)動(dòng)器不受振動(dòng)影響而位置誤差足夠小時(shí)，選擇單元26禁止頻譜檢測(cè)單元25和FF控制系統(tǒng)2中的幅度檢測(cè)單元和相位檢測(cè)單元。因此，定位計(jì)算過(guò)程在盤驅(qū)動(dòng)器的CPU37中將減少。此外，在盤驅(qū)動(dòng)器中，除定位計(jì)算處理之外的那些處理諸如緩存操作等的處理效率，也能提高以改進(jìn)性能。
如上所述，根據(jù)上述具體實(shí)施例，能夠提供包括頭定位控制系統(tǒng)的盤驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)從頭位置誤差信息中觀察干擾而不使用加速度傳感器等部件來(lái)有效的抑止干擾。
附加的有點(diǎn)和改變對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明在更廣泛的方面并不局限于在此描述的具體細(xì)節(jié)和典型實(shí)施例。相應(yīng)的，可以作出各種修改而不背離本由附隨的權(quán)利要求及其等同物所限定的本發(fā)明的一般概念的精髓和范圍。
權(quán)利要求
1.一種盤驅(qū)動(dòng)器，包括致動(dòng)器(32)，用以將頭(31)定位到盤介質(zhì)(30)的目標(biāo)位置上；第一控制器(10)，基于目標(biāo)位置和頭(31)的位置之間的位置誤差信息通過(guò)反饋控制控制所述致動(dòng)器(32)將頭(31)定位到所述盤介質(zhì)(30)的目標(biāo)位置上；以及第二控制器(2)，其向所述第一控制器(10)輸出干擾補(bǔ)償值，其特征在于所述第二控制器(2)包括幅度檢測(cè)單元，用于輸入位置誤差信息來(lái)從所述位置誤差信息中檢測(cè)窄帶干擾的幅度；相位檢測(cè)單元，用于從所述位置誤差信息中檢測(cè)窄帶干擾的相位；以及一個(gè)單元，用于基于所述幅度檢測(cè)單元和相位檢測(cè)單元的每個(gè)檢測(cè)結(jié)果計(jì)算干擾補(bǔ)償值來(lái)消除窄帶干擾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述第二控制器(2)包含在向包含第一控制器(10)的反饋控制系統(tǒng)(1)輸出控制補(bǔ)償值的前饋控制系統(tǒng)之中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述第二控制器(2)包括一個(gè)單元，用于計(jì)算作為幅度檢測(cè)單元和相位檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果的幅度和相位的乘積來(lái)輸出所計(jì)算的結(jié)果作為干擾補(bǔ)償值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，還包括閉環(huán)傳遞函數(shù)濾波單元(12)，用于輸入從所述第二控制器(2)輸出的干擾補(bǔ)償值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，還包括閉環(huán)傳遞函數(shù)濾波單元(12)，用于輸入從所述第二控制器(2)輸出的干擾補(bǔ)償值，其中所述閉環(huán)傳遞函數(shù)濾波單元(12)執(zhí)行包括第一控制器(10)的反饋控制系統(tǒng)(1)的傳遞函數(shù)濾波計(jì)算、并且將所計(jì)算的結(jié)果和位置誤差信息相加以向所述第二控制器(2)輸出相加的結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，窄帶干擾的帶寬在干擾中心頻率的30％范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述第二控制器(2)具有一個(gè)單元，用于確定位置誤差信息中指示幅度最大值的干擾頻帶，以及所述相位檢測(cè)單元基于所述干擾頻帶執(zhí)行檢測(cè)干擾相位的過(guò)程。
8.一種將頭定位在盤驅(qū)動(dòng)器中盤介質(zhì)上的目標(biāo)位置的系統(tǒng)，包括致動(dòng)器(32)，用于將頭(31)移動(dòng)到盤介質(zhì)(30)上的目標(biāo)位置；反饋控制系統(tǒng)(1)，通過(guò)反饋控制將頭(31)定位在盤介質(zhì)(30)上的目標(biāo)位置上；以及前饋控制系統(tǒng)(2)，用于基于從反饋控制系統(tǒng)(1)和頭(31)計(jì)算的目標(biāo)位置的位置誤差信息，向反饋控制系統(tǒng)(1)輸出干擾補(bǔ)償值來(lái)消除窄帶干擾，其特征在于前饋控制系統(tǒng)(2)包括幅度檢測(cè)單元，用于檢測(cè)窄帶干擾的幅度；相位檢測(cè)單元，用于檢測(cè)窄帶干擾的相位；以及一個(gè)單元，用于基于幅度檢測(cè)單元和相位檢測(cè)單元的每個(gè)檢測(cè)結(jié)果計(jì)算干擾補(bǔ)償值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述前饋控制系統(tǒng)(2)計(jì)算由幅度檢測(cè)單元所檢測(cè)的幅度和由相位檢測(cè)單元所檢測(cè)的相位的乘積來(lái)輸出所計(jì)算的結(jié)果作為干擾補(bǔ)償值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，還包括閉環(huán)傳遞函數(shù)濾波單元(12)，用于輸入從所述前饋控制系統(tǒng)(2)輸出的干擾補(bǔ)償值，其中所述閉環(huán)傳遞函數(shù)濾波單元(12)執(zhí)行反饋控制系統(tǒng)(1)的傳遞函數(shù)濾波計(jì)算、并且將所計(jì)算的結(jié)果和位置誤差信息相加以向所述前饋控制系統(tǒng)(2)輸出相加的結(jié)果。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述前饋控制系統(tǒng)(2)具有一個(gè)單元，用于確定位置誤差信息中指示幅度最大值的干擾頻帶，以及所述相位檢測(cè)單元基于所述干擾頻帶執(zhí)行檢測(cè)干擾相位的過(guò)程。
12.一種將頭定位到盤驅(qū)動(dòng)器中的盤介質(zhì)上的目標(biāo)位置的方法，其特征在于，所述方法包括基于目標(biāo)位置和頭位置之間的位置誤差信息，通過(guò)反饋控制將頭定位到目標(biāo)位置；輸入位置誤差信息；基于所述位置誤差信息檢測(cè)窄帶干擾幅度和相位；以及基于幅度和相位的每個(gè)檢測(cè)結(jié)果計(jì)算干擾補(bǔ)償值來(lái)消除窄帶干擾。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于盤驅(qū)動(dòng)器上的頭定位控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個(gè)用于執(zhí)行頭(31)的頭定位控制的反饋控制系統(tǒng)(1)以及一個(gè)前饋控制系統(tǒng)(2)。所述前饋控制系統(tǒng)(2)基于頭(31)的位置和目標(biāo)位置之間的位置誤差檢測(cè)干擾的幅度和相位。所述前饋控制系統(tǒng)(2)基于每個(gè)幅度和相位的檢測(cè)結(jié)果計(jì)算消除干擾的干擾補(bǔ)償值來(lái)將該干擾補(bǔ)償值輸出給反饋控制系統(tǒng)(1)。
文檔編號(hào)G11B21/10GK1691141SQ20051006681
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2005年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者巖代雅文 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝