一种磁盘设备包括：驱动单元；位置错误反馈控制系统；和速度控制系统。驱动单元被配置以移动可操作用于磁盘上信息的磁记录／再现的磁头。位置错误反馈控制系统被配置以基于目标磁轨位置和被探测的磁头位置之间的差异进行驱动单元的反馈控制。速度控制系统被配置以基于磁头移动前的位置，磁头的目标磁轨位置和将要受记录／再现的数据扇区的位置改变目标速度曲线，用于使用驱动单元的控制数学模型控制驱动单元，从而驱动单元的速度跟随目标速度曲线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁盘设备和磁头在旋转磁盘上方移动时控制磁头的方法。
技术介绍
用于磁盘设备的磁头的定位控制系统通常包括基于微计算机的数字控制系统。更具体 地，根据离散获得的磁头的位置信息，控制命令在微计算机中进行计算并且通过D/A (数 字/模拟)转换器提供到促动器的驱动单元。通常，促动器具有高频频带中的机械共振。 因此，为了以高速度，低振动和低噪音将磁头移动到目标位置，产生避免激发机械共振的 前馈控制输入是非常重要的。作为快速短距离移动磁头的方法，向促动器的避免激发机械共振的前馈控制输入和向 反馈控制系统的目标位置命令可以使用最优化技术事先进行计算并且作为表格保存。然 而，由于微处理器的存储容量的问题，使用这样的用于每个査找距离的方法是不可能的。 因而，在长距离査找的情况下，向促动器的前馈控制输入以及目标位置命令必需在线产生。作为用于该目的的方法，可以在控制系统中设置促动器模型，并且可以使模型速度跟 随目标速度曲线。因此向模型的控制命令以及模型位置能够分别作为向促动器的前馈控制 输入以及目标位置命令向反馈控制系统提供。然而，由于数据的在线产生因此难以使用最 优化技术，并且难以实现避免激发机械共振的快速查找。另一方面，在磁盘设备中，只有在期望数据扇区到达磁头下方后才能进行数据读/写。 更具体地，当期望数据扇区在査找开始时位于远处时，以可能导致激发促动器的机械共振 的高速度移动磁头是毫无意义的，因为然后必须在到达目标磁轨后等待将要写入的数据扇 区到达磁头下方。在该方面，JP-A 2000-040317 (Kokai)揭示了一种取决于査找开始时 将要被写入的数据扇区的位置改变磁头的目标速度的最大值的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面提供一种磁盘设备，该磁盘设备包括驱动单元，其被配置以 移动可操作用于磁盘上信息的磁记录/再现的磁头；位置错误反馈控制系统，其被配置以 基于所述磁头的目标磁轨位置和被探测位置之间的差异进行所述驱动单元的反馈控制；和 速度控制系统，其被配置以基于所述磁头移动前的位置，所述磁头的目标磁轨位置和将要 受记录/再现的数据扇区的位置改变目标速度曲线，用所述驱动单元的控制数学模型控制 所述驱动单元从而使所述驱动单元的速度跟随所述目标速度曲线。根据本专利技术的另一个方面提供一种磁盘设备，该磁盘设备包括驱动单元，其被配置 以移动可操作用于磁盘上信息的磁记录/再现的磁头；和速度控制系统，其被配置以控制 所述驱动单元，所述速度控制系统基于数据扇区到达所述磁头的目标磁轨位置下方之前的 时间改变目标速度曲线，所述时间从所述磁头移动前的位置，所述磁头的目标磁轨位置和 将要受记录/再现的数据扇区的位置中被找到。。根据本专利技术的另一个方面提供一种控制磁盘设备的磁头的方法，该方法包括基于目 标磁轨位置和被探测的磁头位置之间的差异进行驱动单元的反馈控制；和，同时，基于所 述磁头移动前的位置，所述磁头的目标磁轨位置，和将要受记录/再现的数据扇区的位置改变目标速度曲线，并且通过使用所述驱动单元的控制数学模型控制所述驱动单元从而所 述驱动单元的速度跟随所述目标速度曲线。附图说明图1是显示根据本专利技术的实施例的磁盘设备的主要部分的方案图。图2是显示该实施例的磁盘设备的查找控制系统的示意图。图3是显示查找控制系统中进行的处理的方案图。图4是显示比较例的磁盘设备的查找控制系统中进行的处理的方案图。图5A和5B是说明磁头和磁盘之间的关系的示意图。图6是说明该实施例的磁盘设备的査找控制系统的框图。图7A和7B是说明比较例的磁盘设备的査找控制系统的框图。图8概念地说明存储在目标速度曲线确定单元310和速度反馈增益确定单元320中的 参数设定表。图9是说明目标速度的暂时变化的曲线图。图IOA和IOB显示该实例中受控目标的频率特性的曲线图。图IIA和IIB显示向VCM的控制命令的曲线图。图12A和12B显示VCM的稳定时间时的响应波形的曲线图。具体实施例方式下文将参考附图详细描述本专利技术的实施例。图1是显示根据本专利技术的实施例的磁盘设备的主要部分的方案图。该实施例的磁盘设备包括主要由微处理器(MPU) 18构成的磁头定位控制机构。磁头 11由臂12支撑。臂12通过设置在驱动单元3中的音圈电动机(VCM) 13的驱动力在磁盘 14的径向移动磁头11。 VCM 13包括磁铁15和驱动线圈16，并且由从功率放大器17提供 的电流驱动。MPU 18计算由D/A转换器19转换成模拟信号并提供给功率放大器17的控制 命令。功率放大器17将来自MPU 18的控制命令转换成驱动电流并且将其提供给VCM 13。该设备包括一个或多个由主轴电动机快速旋转的磁盘14。多个磁轨同心地形成在带有 均匀间隔的伺服区20的磁盘14上。磁轨位置信息事先嵌入伺服区20中。通过磁头11在 伺服区20上的橫移，来自磁头11的信号由磁头放大器21检索，磁头放大器21放大该读 取的信号并将信号提供到伺服数据处理电路22。伺服数据处理电路22从经放大的读取信 号产生伺服信息并且以规则的时间间隔将其输出到MPU 18。 MPU 18根据从I/0 23检索的 伺服信息计算磁头11的位置并且以从产生磁头位置开始的规则的时间间隔计算将要发送 到VCM 13的控制命令。图2是显示该实施例的磁盘设备的查找控制系统的示意图。图3是显示该査找控制系统中进行的处理的方案图。图4是显示比较例的磁盘设备的査找控制系统中进行的处理的方案图。图5A和5B是说明磁头和磁盘之间的关系的示意图。图2中所示的査找控制系统包括位置错误反馈控制系统(C2 (Z)) 100，模型控制系统 200和速度反馈控制器300。模型控制系统200和速度反馈控制器300形成速度控制系统。 在模型控制系统200中建立促动器的虚拟数学模型。将要提供给位置错误反馈控制系统100 的目标位置命令以及前馈控制输入通过使模型速度跟随目标速度而产生。从模型控制系统 200输出的前馈控制输入与有关目标磁轨位置(目标位置)的信息一起输入到速度反馈控 制器300，并且作为前馈控制输入通过限制器400输出到音圈电动机13。为了提高促动器(VCM13)的查找性能，向促动器提供平滑的前馈控制输入是重要的。为此，以n倍于反馈控制系统100的采样频率进行模型控制系统200中的计算。在査找时间中，位置错误反馈控制系统100可以在观察模式和两自由度控制模式 下操作。在査找的第一个半过程期间的观察模式中，反馈控制系统100的输出施加到模型 控制系统200的输入端(开关swl连接到终端2)以使模型的状态(位置和速度)接近促 动器的运动。在查找的第二个半过程期间，反馈控制系统的输出施加到促动器(VCM 13) (开关swl连接到终端l)，用于作为正常的两自由度控制系统的操作。这样就能够减小查 找期间电流饱和的影响和位置探测噪音的影响。在这样的査找控制系统中可以构造目标速度曲线和速度控制系统，从而如果只己知目 标磁轨的位置(目标磁轨数)，磁头也尽快移动到目标磁轨，如在图4中所示的比较例中 一样。或者，如在JP-A 2000-040317 (Kokai)中的揭示，根据将要写入的数据扇区的位 置只可改变目标速度的最大值。然而，如果连续使用相同的目标速度曲线和速度控制系统参数本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁盘设备，其特征在于，包括： 驱动单元，其被配置以移动可操作用于磁盘上信息的磁记录／再现的磁头； 位置错误反馈控制系统，其被配置以基于所述磁头的目标磁轨位置和被探测位置之间的差异进行所述驱动单元的反馈控制；和 速度控制系统，其被配置以基于所述磁头移动前的位置，所述磁头的目标磁轨位置和将要受记录／再现的数据扇区的位置改变目标速度曲线，用所述驱动单元的控制数学模型控制所述驱动单元从而使所述驱动单元的速度跟随所述目标速度曲线。
【技术特征摘要】
JP 2007-3-27 2007-0819011.一种磁盘设备，其特征在于，包括驱动单元，其被配置以移动可操作用于磁盘上信息的磁记录/再现的磁头；位置错误反馈控制系统，其被配置以基于所述磁头的目标磁轨位置和被探测位置之间的差异进行所述驱动单元的反馈控制；和速度控制系统，其被配置以基于所述磁头移动前的位置，所述磁头的目标磁轨位置和将要受记录/再现的数据扇区的位置改变目标速度曲线，用所述驱动单元的控制数学模型控制所述驱动单元从而使所述驱动单元的速度跟随所述目标速度曲线。2. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述速度控制系统基于所述磁头移动前的位 置，所述磁头的目标磁轨位置和将要受记录/再现的数据扇区的位置改变定义所述目标速 度曲线的参数。3. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，当所述数据扇区到达所述磁头的目标磁轨位 置下方之前有较长时间时，所述速度控制系统控制所述磁头从而使所述磁头逐渐减速。4. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述速度控制系统允许所述驱动单元的速度 反馈增益被改变。5. 如权利要求4所述的设备，其特征在于，当所述数据扇区到达所述磁头的目标磁轨位 置下方之前有较长时间时，所述速度控制系统降低所述反馈增益。6. 如权利要求l所述的设备，其特征在于所述驱动单元的驱动量x和所述驱动单元的目标速度v之间的关系包括由v二ax给出 的近似值，并且当所述数据扇区到达所述磁头的目标磁轨位置下方之前有较长时间时，所述速度控制 系统减小常数a。7. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述驱动单元的目标速度曲线和速度反馈增 益可独立变化。8. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述速度控制系统存储限定所述目标速度曲 线的参数和相应于直到所述数据扇区到达所述磁头的目标磁轨位置下面的时间和所述驱 动单元的驱动量的结合被设定的速度反馈增益。9. 如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述速度控制系统从所存储的参数中选择限 定所述目标速度曲线的参数，从而所述磁头在所述时间内被移动到所述磁头的目标磁轨位置。10. 如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述速度控制系统从所存储的速度反馈增益 中选择所述速度反馈增益，从而所述磁头在所述时间内被移动到所述磁...
【专利技术属性】
技术研发人员：高仓晋司，丸地康平，吉田充伸，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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