本文公开一种磁盘驱动器，其包括磁盘、磁头以及包括可操作用于在磁盘上方致动磁头的伺服控制系统的控制电路。响应于振动产生多个扰动信号。响应于每个扰动信号和伺服控制系统的误差信号产生多个关联。响应于关联选择扰动信号中的至少一个。响应于所选扰动信号产生前馈补偿值，并且将前馈补偿值应用到伺服控制系统以补偿振动。
【技术实现步骤摘要】
技术介绍
磁盘驱动器包含磁盘与连接到致动器臂远端的磁头，致动器臂在音圈马达(VCM)的作用下绕枢轴旋转以在磁盘上方径向定位磁头磁盘。磁盘包含多个径向间隔的同心磁道，用于记录用户数据扇区与嵌入式伺服扇区。嵌入式伺服扇区包含磁头定位信息(例如，磁道地址)，该信息由磁头读取并且被VCM伺服控制器处理以便在逐个磁道寻道时控制致动器臂的速率。图1显示现有技术的磁盘格式2，其包括由同心伺服扇区化-6,定义的多个伺服磁道4，同心伺服扇区6^6,绕每个伺服磁道的圆周记录，其中数据磁道相对伺服磁道4定义。每个伺服扇区6i包括前导码8和同步标记10，前导码8用于存储周期模式，其允许适当的增益调整与读信号的定时同步，同步标记10存储特定模式用于同步伺服数据字段12。伺服数据段12存储粗略的磁头定位信息，如伺服磁道地址，用于在寻道操作期间在目标数据磁道上方定位磁头。每个伺服扇区6i还包括多组伺服脉冲串(servo burst) 14 (例如，A, B,C和D脉冲串)，其包括以相对数据磁道中心线的精确间隔与偏移记录的多个连续阶跃。多组伺服分区14在读/写操作期间访问数据磁道时提供精细的磁头定位信息用于中心线寻道。由于磁盘的高速旋转，在磁头与磁盘之间会形成空气轴承磁盘。由于写/读信号的质量取决于磁头的飞行高度，因此传统的磁头(例如，磁阻磁头)可以包含用于控制飞行高度的致动器。可以使用任何合适的飞行高度致动器，如通过热膨胀或压电(PZT)致动器控制飞行高度的加热器。动态飞行高度(Dra)伺服控制器可以测量磁头的飞行高度并调整飞行高度致动器以在写/读操作期间保持目标飞行高度。某些条件可能影响VCM伺服控制器保持磁头沿着目标数据磁道中心线的能力和/或Dra伺服控制器保持目标飞行高度的能力。例如，施加到磁盘驱动器的外部振动或使磁盘旋转的主轴电机的老化和/或故障磁盘可能引起伺服控制系统内的扰动。由此扰动引起的退化可以用前馈补偿算法改善。
技术实现思路
附图说明图1显示现有技术的磁盘格式，其包括由嵌入式伺服扇区定义的多个伺服磁道。图2A显示根据本专利技术实施例的磁盘驱动器，所述磁盘驱动器包括在磁盘上方由伺服控制系统致动的磁头。图2B是根据本专利技术实施例的流程图，其中使多个扰动信号与误差信号相关联以选择至少一个扰动信号进行前馈补偿。图3A显示根据本专利技术实施例的伺服控制系统，其包括根据所选扰动信号产生的前馈补偿。图3B显示根据本专利技术实施例的伺服控制系统，其包括根据多个所选扰动信号产生的前馈补偿。图4显示根据本专利技术实施例的将扰动信号与误差信号关联的方程。图5是根据本专利技术实施例的流程图，其中在计算关联之前调整扰动信号与误差信号中的至少一个的增益与相位中的至少一种。图6A显示用于根据所选扰动信号产生前馈补偿值的本专利技术的实施例。图6B显示用于根据多个所选扰动信号产生前馈补偿值的本专利技术的实施例。图7A显示本专利技术的实施例，其中在执行伺服控制系统的前馈补偿后基于剩余误差进行扰动信号选择。图7B显示本专利技术的实施例，其中在执行伺服控制系统的至少一部分的模型的前馈补偿后基于剩余误差进行扰动信号选择。图8显示本专利技术的实施例，其中扰动观测器产生用于选择最佳扰动信号进行前馈补偿的伺服控制系统的误差信号。具体实施例方式图2A显示根据本专利技术实施例的磁盘驱动器，其包括磁盘16、磁头18以及控制电路20，其中控制电路20包含可操作用于在磁盘16上方致动磁头18的伺服控制系统磁盘。控制电路20执行图2B的流程图，其中响应于振动产生多个扰动信号(步骤22)。响应于每个扰动信号和伺服控制系统的误差信号产生多个关联(步骤24)。响应于所述关联选择扰动信号中的至少一个(步骤26)。响应所选扰动信号产生前馈补偿值(步骤28)，并且将前馈补偿值应用到伺服控制系统以补偿振动(步骤30)。在图2A的实施例中，磁盘16包含嵌入式伺服扇区32^32,，其定义多个伺服磁道34。控制电路20处理从磁头18发出的读信号36以解调伺服扇区32Q-32N并产生位置误差信号(PES)，位置误差信号(PES)代表磁头的实际位置与相对于目标磁道的目标位置之间的误差。控制电路20利用合适的补偿滤波器过滤PES以产生应用于音圈马达(VCM) 40的控制信号38，其中音圈马达(VCM) 40使致动器臂42围绕枢轴旋转以在减少PES的方向径向致动磁盘上方的磁头18。伺服扇区32^32,可以包含任何合适的位置信息，如用于粗略定位的磁道地址和精细定位的伺服脉冲串。伺服脉冲串可以包含任何合适的模式，如图1示出的基于振幅的伺服模式，或合适的基于相位的伺服模式。在一个实施例中，磁盘驱动器包含合适的微致动器，如合适的压电致动器，用于在磁盘16上方以精细的运动径向致动磁头18磁盘。微致动器可以以任何合适的方式实施，如相对于致动器臂42致动悬浮的微致动器，或相对于悬浮致动磁头悬架的微致动器。在一个实施例中，除了或代替为VCM伺服控制系统产生前馈补偿值，可以响应于所选扰动信号产生用于微致动器伺服控制系统的前馈补偿值。在一个实施例中，磁头18可以包括 可操作用于在磁盘上方致动磁头以保持目标飞行高度的合适的飞行高度致动器，如加热器或压电致动器。控制电路20可以包含伺服控制系统，其可操作用于比较测量的飞行高度和目标飞行高度从而产生用于产生动态飞行高度(Dra)控制信号44 (图2A)的飞行高度误差，类似于控制磁头的径向位置的伺服控制系统。在一个实施例中，响应于用于飞行高度伺服控制系统的所选扰动信号产生前馈补偿值。被应用于磁盘驱动器的外部振动或旋转磁盘的主轴电机的老化和/或磁盘故障可能引起在磁盘上方致动(径向或垂直上)磁头的一个或更多伺服控制系统中的扰动。使用合适的传感器，可产生代表扰动的扰动信号；然而，由于扰动可能由数个不同源引起，因此在本专利技术的实施例中，采用数个传感器，每个对应于可能的振动源。传感器产生的扰动信号被评估以选择最佳的扰动信号，即代表实际振动的扰动信号。在图2B的实施例中，与伺服控制系统中的误差信号具有最好关联的扰动信号被选择以产生前馈补偿值。在以下参考图7A和7B描述的其他实施例中，产生最小剩余误差(在前馈补偿以后)的扰动信号被选择以产生应用于实际伺服控制系统的前馈补偿值。图3A显示根据本专利技术实施例的伺服控制系统，包括基于与伺服控制系统中的误差信号的关联选择扰动信号。合适的致动器46响应于致动器控制信号48 (径向地或垂直地)致动磁盘16上方的磁头18。从参考位置52中减去磁头18的估计位置50以产生误差信号54。合适的补偿器56处理误差信号54以产生控制信号58，控制信号58与前馈补偿值60联合以产生致动器控制信号48。多个相关器62f62N将误差信号54与各扰动信号64r64N关联。选择器66将与误差信号54最佳关联的扰动信号应用于产生前馈补偿值60的前馈算法68，来补偿扰动伺服控制系统的振动。在本专利技术的各实施例中，可以使用任何合适的传感器产生扰动信号64-64,包括电子传感器和/或在固件中实施的传感器。图3B显示一实施例，其中传感器包括用于产生代表线性振动的第一扰动信号6七的第一电传感器70J例如,加速计)，以及产生代表旋转振动的第二扰动信号642的第二电传感器702。而且,在本实施例中,例如，响应于从磁头发出的读信本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁盘驱动器，包含：磁盘；磁头；以及控制电路，所述控制电路包括可操作用于在所述磁盘上方致动所述磁头的伺服控制系统，所述控制电路可操作以便：响应于振动产生多个扰动信号；响应于每个扰动信号和所述伺服控制系统的误差信号产生多个关联；响应于所述关联选择所述扰动信号中的至少一个；响应于所选扰动信号产生前馈补偿值；以及将所述前馈补偿值应用到所述伺服控制系统以补偿所述振动。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·周，W·西，KY·屠，A·查万，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：
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