JPH0731550B2 - Positioning control device - Google Patents
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- JPH0731550B2 JPH0731550B2 JP12434688A JP12434688A JPH0731550B2 JP H0731550 B2 JPH0731550 B2 JP H0731550B2 JP 12434688 A JP12434688 A JP 12434688A JP 12434688 A JP12434688 A JP 12434688A JP H0731550 B2 JPH0731550 B2 JP H0731550B2
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は部材を目標位置に位置決めする位置決め装置に
関する。さらに具体的には、ディスク状の媒体面上に設
けられた同心円状あるいはスパイラル状の情報トラック
に沿って磁気的,光学的あるいは物理的な手段を用いて
情報を記録または再生、あるいはその両方を可能にする
磁気ディスク装置,光ディスク装置などの位置決め制御
装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a positioning device for positioning a member at a target position. More specifically, information is recorded and / or reproduced by using magnetic, optical, or physical means along a concentric or spiral information track provided on the surface of a disk-shaped medium. The present invention relates to a positioning control device such as a magnetic disk device and an optical disk device that enables the positioning.
従来の技術 ディスク面上の情報トラックに沿って情報を記録・再生
するためには、データを読み取り・書き込みするデータ
トランスデューサをディスクの回転に応じて目標の情報
トラック上に常に保持、即ちトラック追従するように位
置決め制御しなければならない。2. Description of the Related Art In order to record / reproduce information along an information track on a disk surface, a data transducer for reading / writing data is always held on a target information track in accordance with rotation of the disk, that is, track following. Position control must be performed.
次にトラック追従をするためのデータトランスデューサ
のディスク面上での位置検出方式について述べる。フロ
ッピーディスク装置(FDD)やハードディスク装置(HD
D)などの磁気ディスク装置では、セクタサーボ方式と
言って、ディスクを扇形のセクタと呼ばれる領域に等分
割し、各セクタ毎に分割された情報トラックの一部にセ
クタサーボ信号と呼ばれる識別データを磁気的に記録し
ておき、ディスクの回転に応じてデータトランスデュー
サによりこの信号をセクタ毎に読み取ることにより、情
報トラックとの相対的位置誤差をサンプリング的に検出
認識してトラック追従を行なうものがある。また、光デ
ィスク装置では、サンプリングサーボ方式と言って、デ
ィスク面上の情報トラックに一定間隔でトラック追従用
のピットを設けておき、これを光学的に検出して上記と
同じく識別データとして利用する場合と、連続サーボ方
式と言って、ディスク面上にスパイラル状あるいは同心
円状に刻まれた案内溝を設けておき、この溝を光学的に
検出してトラック追従を行なう場合がある。Next, the position detecting method on the disk surface of the data transducer for tracking the track will be described. Floppy disk drive (FDD) and hard disk drive (HD
In magnetic disk devices such as D), called the sector servo system, the disk is equally divided into areas called fan-shaped sectors, and identification data called sector servo signals are magnetically recorded on a part of the information track divided for each sector. In some cases, the signal is read for each sector by the data transducer according to the rotation of the disk, and the relative position error with respect to the information track is detected and recognized in a sampling manner to follow the track. Further, in the optical disk device, in the case of the sampling servo system, when the information tracks on the disk surface are provided with track-following pits at regular intervals and are optically detected and used as the identification data in the same manner as above. In the continuous servo system, there is a case in which a spiral or concentric guide groove is provided on the disk surface and the groove is optically detected to follow the track.
さらにトラック追従の際に発生する情報トラックの位置
変動について述べる。光ディスク装置では、ディスク媒
体を交換した際の回転中心のずれおよびディスクを回転
させるスピンドルモータの回転軸のぶれ等の要因によっ
て、情報トラックがディスクの回転にともなって位置変
動(偏心)する。この偏心の振幅は数十μmから百数十
μmになることがあり、追従すべきトラックの幅(約1.
6μm)に対して極めて大きいため、トラック追従を実
現する際の妨げとなる。磁気ディスク装置のうちFDDで
は、光ディスク装置と同様の偏心に加えて、熱の影響で
ディスク媒体のベースフィルムが膨張または伸縮して歪
むことに起因する別種の偏心が発生する。各偏心の振幅
は光ディスク装置の場合と比較すると小さく、それぞれ
高々十数〜数十μm程度であるが、これは高トラック密
度化によって大記録容量化を計る際の障害となる。Furthermore, the position fluctuation of the information track that occurs during track following is described. In the optical disk device, the information track changes in position (eccentricity) as the disk rotates due to factors such as displacement of the center of rotation when the disk medium is replaced and deviation of the rotation shaft of the spindle motor that rotates the disk. The amplitude of this eccentricity may be from several tens of μm to one hundred and several tens of μm, and the width of the track to be followed (about 1.
6 μm), which is extremely large, hinders the realization of track following. In the FDD of the magnetic disk devices, in addition to the eccentricity similar to that of the optical disk device, another type of eccentricity occurs due to the base film of the disk medium expanding or contracting and being distorted by the influence of heat. The eccentricity of each eccentricity is smaller than that of the optical disk device, and is about several tens to several tens of μm at the most, but this becomes an obstacle in increasing the recording capacity by increasing the track density.
このような偏心による情報トラックの位置変動を抑制し
て十分な精度でトラック追従を実現するために、位置決
め制御系に従来様々な工夫が凝らされてきた。以下に、
その従来の位置決め制御装置の1つについて図面を参照
しながら説明する。In order to suppress the position variation of the information track due to such eccentricity and realize the track following with sufficient accuracy, the positioning control system has been variously devised conventionally. less than,
One of the conventional positioning control devices will be described with reference to the drawings.
第17図は従来の位置決め制御装置のブロック図である。
図中、108はアクチュエータで、103のデータトランスデ
ューサを101のディスクの上で自在に移動可能にさせ
る。ディスク101の選択された情報トラック102のデータ
トランスデューサ103の直下での変位即ち情報トラック
の偏心量をr、データトランスデューサ103の変位をy
で表わす。104は、情報トラック102とデータトランスデ
ューサ103との相対的な位置誤差e=r−yを検出する
位置誤差検出器、106はアナログフィルタからなる位置
制御ループの安定化補償あるいは偏差補償のうち少なく
ともいずれかを行なうための補償回路、107はアクチュ
エータ108に電流を付与する駆動回路である。データト
ランスデューサ103はアクチュエータ108と点線109で示
した支持部材で結合される。補償回路106の出力信号は
分岐して、駆動回路107とアクチュエータ108の合成系の
伝達特性を模擬する模擬回路113に入力される。FIG. 17 is a block diagram of a conventional positioning control device.
In the figure, reference numeral 108 denotes an actuator, which allows the data transducer 103 to freely move on the disk 101. The displacement of the selected information track 102 of the disk 101 immediately below the data transducer 103, that is, the amount of eccentricity of the information track, is r, and the displacement of the data transducer 103 is y.
Express with. Reference numeral 104 is a position error detector for detecting a relative position error e = ry between the information track 102 and the data transducer 103, and 106 is at least one of stabilization compensation and deviation compensation of a position control loop including an analog filter. A compensating circuit for performing the above, and a driving circuit 107 for applying a current to the actuator 108. The data transducer 103 is connected to the actuator 108 by a supporting member shown by a dotted line 109. The output signal of the compensation circuit 106 is branched and input to the simulation circuit 113 that simulates the transfer characteristic of the combined system of the drive circuit 107 and the actuator 108.
第18図は従来の位置決め制御装置のトラック追従サーボ
系の信号伝達ブロック図であり、第17図の中のサーボ信
号の流れを中心に示したものである。このトラック追従
サーボ系は、ディスク101の回転にともなって生じる情
報トラック102の偏心量rに、データトランスデューサ1
03をある誤差範囲内で追従させるべく、位置誤差信号e
=r−yをできるだけ小さくするように動作せねばなら
ない。しかるに、サーボ信号は補償回路106、駆動回路1
07、アクチュエータ108、さらに支持部材109、位置誤差
検出器104を通る過程で遅れを生じる。そのため、デー
タトランスデューサ103の中心位置と情報トラック102の
中心位置とはある値の誤差が保たれたままとなり位置決
め誤差が残留することになる。FIG. 18 is a signal transmission block diagram of a track following servo system of a conventional positioning control device, and mainly shows the flow of servo signals in FIG. This track-following servo system uses the data transducer 1 for the eccentricity r of the information track 102 which is generated as the disk 101 rotates.
Position error signal e to track 03 within a certain error range
= Ry must be operated to be as small as possible. However, the servo signal is the compensation circuit 106, the drive circuit 1
A delay occurs in the process of passing through 07, the actuator 108, the support member 109, and the position error detector 104. Therefore, a certain value of error is maintained between the central position of the data transducer 103 and the central position of the information track 102, and the positioning error remains.
さて、今第17図および第18図において、模擬回路113
は、データトランスデューサ103の変位yの推定量yaを
出力する。一方位置誤差信号eと模擬回路113の出力ya
は加算器110に入力され、ra=e+ya、即ち情報トラッ
ク102のデータトランスデューサ103の直下での変位の推
定量(偏心推定量)を出力する。しかし、上記した理由
で変位yには偏心量rに対してある一定の遅れが含ま
れ、これを推定した量yaにも同様の遅れが含まれる。従
って、偏心推定量raを求めてからこれをある一定時間L
だけ位相を進めた仮想的な偏心量rcを求め、このrcにデ
ータトランスデューサ103を追従させるようなサーボ系
を構成すれば、その変位yはrによく追従することにな
る。実際には時間を進めることは不可能であるから、偏
心量の周期性を利用し、遅延素子111を用いてこれを次
のようにして行なう。即ち、偏心推定量raが偏心量rと
同様にディスクの回転周波数(1/Tとする。)を基本波
とする高周波から構成されるとすれば、この遅延素子11
1の出力rcは rc=ra・e-(T-L) s=ra・eLS とかける。即ち、raに較べてL時間位相の進んだ偏心推
定量が得られる。この偏心推定量rcとデータトランスデ
ューサの変位の推定量yaとの差を加算器112で求めるこ
とによって、遅れのない位置誤差信号の推定量ea=rc−
yaを得、これを補償回路106を介して駆動回路107に加
え、アクチュエータ108を駆動することにより、データ
トランスデューサ103の追従遅れを解消することができ
る。[特開昭53−106105号公報] 発明が解決しようとする課題 ところが、上記のような構成では、以下に述べるような
課題を持っていた。まず、アクチュエータ108、データ
トランスデューサ103、支持部材109、駆動回路107の公
差、経年変化、温度変化等により、これらの合成系の伝
達特性にばらつきが生ずる。これは裏返せば模擬回路11
3の回路定数をこれに合わせて調節しない限り模擬回路
の伝達特性に誤差が含まれ、データトランスデューサの
変位の推定量yaに誤差が発生することを意味する。推定
量yaにはさらに模擬回路113の回路定数のばらつきおよ
び温度ドリフトによる誤差が含まれる。次に、従来例で
示したようなトラック追従サーボ系の場合、位置誤差信
号eを使って直接サーボをかけるのでなく、遅延素子11
1を介しているため、アクチュエータ108に外乱が加えら
れた場合にそれを抑制する効果がない。さらにまた、あ
る情報トラックに対する追従動作から別の情報トラック
に対する追従動作に移るために、いったんこのトラック
追従サーボ系のループを切り離してトラックシーンを行
なった後、再度トラック追従動作に入る場合に、遅延素
子111を介するという従来例のトラック追従サーボ系の
構成では、速やかにサーボループの働きで新しいトラッ
クに追従できない。Now, referring to FIG. 17 and FIG. 18, the simulation circuit 113
Outputs the estimated amount ya of the displacement y of the data transducer 103. On the other hand, the position error signal e and the output of the simulation circuit 113 ya
Is input to the adder 110 and outputs ra = e + ya, that is, an estimated amount of displacement (estimated amount of eccentricity) of the information track 102 immediately below the data transducer 103. However, due to the above reason, the displacement y includes a certain delay with respect to the eccentricity amount r, and the estimated amount ya also includes the same delay. Therefore, after obtaining the eccentricity estimation amount ra, this is set for a certain time L
If a virtual eccentricity amount rc whose phase is advanced by just that is obtained and a servo system is configured to cause the data transducer 103 to follow this rc, the displacement y will follow r well. In reality, it is impossible to advance the time, so this is performed as follows using the delay element 111 by utilizing the periodicity of the eccentricity amount. That is, if the estimated eccentricity ra is composed of a high frequency whose fundamental wave is the rotation frequency (1 / T) of the disk, similar to the eccentricity r, this delay element 11
The output rc of 1 is multiplied by rc = ra-e- (TL) s = ra-e LS . That is, an eccentricity estimation amount with an advanced L time phase compared to ra can be obtained. By obtaining the difference between the eccentricity estimation amount rc and the data transducer displacement estimation amount ya by the adder 112, the position error signal estimation amount without delay ea = rc−
By obtaining ya and adding it to the drive circuit 107 via the compensation circuit 106 to drive the actuator 108, the tracking delay of the data transducer 103 can be eliminated. [Patent Document 1] JP-A-53-106105 [Problems to be solved by the invention] However, the above-mentioned structure has the following problems. First, the transfer characteristics of the combined system of the actuator 108, the data transducer 103, the support member 109, the drive circuit 107, and the like due to tolerance, aging, temperature change, and the like vary. This is a simulated circuit if turned over 11
Unless the circuit constant of 3 is adjusted accordingly, an error is included in the transfer characteristic of the simulation circuit, and an error occurs in the estimated amount ya of displacement of the data transducer. The estimated amount ya further includes an error due to variation in the circuit constant of the simulation circuit 113 and temperature drift. Next, in the case of the track following servo system as shown in the conventional example, the delay element 11 is used instead of directly applying the servo using the position error signal e.
Since 1 is used, there is no effect of suppressing disturbance when it is applied to the actuator 108. Furthermore, in order to shift from the tracking operation for one information track to the tracking operation for another information track, once the loop of the track following servo system is cut off and a track scene is performed, the track following operation is restarted. In the conventional track following servo system configuration in which the element 111 is used, it is not possible to quickly follow a new track due to the action of the servo loop.
本発明は上記の課題に鑑み、高精度なトラック追従性能
が得られることはもとより、データトランスデューサの
変位の推定量の誤差が十分小さくでき、アクチュエータ
に外乱が加えられた場合にそれを抑制する効果を持ち、
さらにトラックシーク後の過渡的な追従動作においても
トラック追従が可能な位置決め制御装置を提供するもの
である。In view of the above problems, the present invention provides not only high-accuracy track following performance, but also an error in the estimated amount of displacement of the data transducer can be made sufficiently small, and an effect of suppressing it when disturbance is applied to the actuator Have a
Further, the present invention provides a positioning control device capable of tracking a track even in a transient tracking operation after a track seek.
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の位置決め制御装置
は、目標部材即ちディスクの追従すべき情報トラックと
移動部材即ちデータトランスデューサとの相対位置誤差
を検出する位置誤差検出器と、移動部材の絶対位置を検
出する位置検出器と、前記位置誤差検出器の出力する位
置誤差信号に基づいて位置制御ループの安定化補償ある
いは偏差補償のうち少なくともいずれかを行なうような
補償手段と、前記位置誤差検出器の出力する位置誤差信
号と前記位置検出器の出力する位置信号とを加算する第
1の加算器と、前記補償手段の出力に基づいた信号と前
記第1の加算器の出力に基づいた信号とを加算する第2
の加算器と、この第2の加算器の出力に基づいた信号に
よって前記移動部材を自在に移動可能にさせるアクチュ
エータ手段に電流を付与する駆動回路とを含んで構成さ
れる。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a positioning control device of the present invention is a position error detector for detecting a relative position error between a target member, that is, an information track to be followed by a disk and a moving member, that is, a data transducer. A position detector for detecting the absolute position of the moving member, and a compensation means for performing at least one of stabilization compensation and deviation compensation of the position control loop based on the position error signal output from the position error detector. A first adder for adding the position error signal output by the position error detector and the position signal output by the position detector; a signal based on the output of the compensating means; and the first adder Second addition with the signal based on the output of
And an actuating circuit for applying a current to the actuator means for allowing the moving member to move freely by a signal based on the output of the second adder.
作用 本発明は上記のような構成をとることにより、高精度な
トラック追従性能が得られることはもとより、データト
ランスデューサの変位の推定量の誤差が十分小さくで
き、アクチュエータに外乱が加えられた場合にそれを抑
制する効果を持ち、さらにトラックシーン後の過渡的な
追従動作においても、トラック追従が可能な位置決め制
御装置を提供することができる。Action The present invention, by adopting the above-described configuration, not only provides highly accurate track following performance, but also can sufficiently reduce the error in the estimated amount of displacement of the data transducer, and when disturbance is applied to the actuator. It is possible to provide a positioning control device that has the effect of suppressing it and that is capable of tracking the track even in the transient tracking operation after the track scene.
実施例 以下本発明の第1の実施例の位置決め制御装置について
図面を参照しながら説明する。First Embodiment A positioning control device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例における位置決め制御装
置のブロック図である。図中、8はアクチュエータで、
3のデータトランスデューサを1のディスクの上で自在
に移動可能にさせるものである。ディスク1の選択され
た情報トラック2のデータトランスデューサ3の直下で
の変位即ち情報トラックの偏心量をr、データトランス
デューサ3の変位をyで表わす。4は情報トラック2と
データトランスデューサ3との相対的な位置誤差e=r
−yを検出する位置誤差検出器、5はデータトランスデ
ューサ3の絶対位置を検出する位置検出器であり、アク
チュエータ8の可動部と伝達部材10で機械的に結合され
ている。6はアナログフィルタからなる位置制御ループ
の安定化補償あるいは偏差補償のうち少なくともいずれ
かを行なうための補償回路、11は位置誤差検出器4の出
力信号と位置検出器5の出力信号を加算する加算器、17
は加算器11の出力信号を増幅する増幅器、12は補償回路
6の出力信号と増幅器17の出力信号を加算する加算器、
7は加算器12の出力信号を受けてアクチュエータ8に電
流を付与する駆動回路である。データトランスデューサ
3はアクチュエータ8と点線9で示した支持部材で結合
される。FIG. 1 is a block diagram of a positioning control device according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 8 is an actuator,
The data transducers 3 are freely movable on the disk 1. The displacement of the selected information track 2 of the disk 1 immediately below the data transducer 3, that is, the amount of eccentricity of the information track is represented by r, and the displacement of the data transducer 3 is represented by y. 4 is a relative position error e = r between the information track 2 and the data transducer 3.
A position error detector 5 for detecting −y is a position detector for detecting the absolute position of the data transducer 3, and the movable portion of the actuator 8 and the transmission member 10 are mechanically coupled to each other. 6 is a compensation circuit for stabilizing and / or deviation compensating the position control loop consisting of an analog filter, and 11 is an adder for adding the output signal of the position error detector 4 and the output signal of the position detector 5. Bowl, 17
Is an amplifier for amplifying the output signal of the adder 11, 12 is an adder for adding the output signal of the compensation circuit 6 and the output signal of the amplifier 17,
A drive circuit 7 receives the output signal of the adder 12 and applies a current to the actuator 8. The data transducer 3 is connected to the actuator 8 by a supporting member shown by a dotted line 9.
第2図は本発明の第1の実施例における位置決め制御装
置のトラック追従サーボ系の信号伝達ブロック図であ
り、第1図の中のサーボ信号の流れを中心に示したもの
である。FIG. 2 is a signal transmission block diagram of a track following servo system of the positioning control apparatus in the first embodiment of the present invention, and mainly shows the flow of servo signals in FIG.
以上のように構成された本発明の位置決め制御装置につ
いて、その動作を説明する。The operation of the positioning control device of the present invention configured as described above will be described.
第1図および第2図のトラック追従サーボ系は、ディス
ク1の回転にともなって生じる情報トラック2の絶対位
置の変動即ち偏心量rに、データトランスデューサ2を
ある誤差範囲内で追従させるべく、位置誤差信号e=r
−yをできるだけ小さくするように動作せねばならな
い。The track-following servo system shown in FIGS. 1 and 2 positions the data transducer 2 within a certain error range so as to follow the fluctuation of the absolute position of the information track 2 caused by the rotation of the disk 1, that is, the eccentricity r. Error signal e = r
-Y must be operated to be as small as possible.
第1図および第2図において、位置検出器5はデータト
ランスデューサ3の絶対位置yの推定量yaを出力する。
yaを推定量と呼ぶのは、位置検出器5はデータトランス
デューサ3の変位を直接測定するのではなく、伝達部材
10を介してアクチュエータ8の可動部の変位を測定する
ことによりデータトランスデューサ3の変位を推定する
ことによる。次に、位置誤差信号eと推定量yaは加算器
11に入力され、ra=e+ya、即ち情報トラック2のデー
タトランスデューサ3の直下での変位の推定量(偏心推
定量)を出力する。これを増幅器17で増幅した信号と補
償回路6の出力信号とを加算器12で加えた後に駆動回路
7に入力し、アクチュエータ8を駆動することにより、
データトランスデューサ3の追従動作が可能になる。In FIGS. 1 and 2, the position detector 5 outputs an estimated amount ya of the absolute position y of the data transducer 3.
The ya is called an estimator because the position detector 5 does not directly measure the displacement of the data transducer 3, but rather the transmission member.
By estimating the displacement of the data transducer 3 by measuring the displacement of the movable part of the actuator 8 via 10. Next, the position error signal e and the estimated amount ya are added by the adder.
It is input to 11, and ra = e + ya, that is, the estimated amount of displacement (estimated amount of eccentricity) of the information track 2 immediately below the data transducer 3 is output. The signal amplified by the amplifier 17 and the output signal of the compensation circuit 6 are added by the adder 12 and then input to the drive circuit 7 to drive the actuator 8.
The follow-up operation of the data transducer 3 becomes possible.
本発明の位置決め制御装置の動作原理について、別の角
度からさらに詳しく説明する。The operating principle of the positioning control device of the present invention will be described in more detail from another angle.
第1図および第2図において、偏心推定量raを増幅器17
を介して加算器12に加える偏心推定ループを取り除いた
残りのサーボループは、通常のトラック追従サーボ系で
ある。この通常のサーボ系では、データトランスデュー
サ3の情報トラック2への追従誤差e=r−yを零にす
るには、補償回路6のゲインを無限大にする必要があ
る。しかし、現実にはゲインを無限大にするのは不可能
であるために、わずかな誤差が残る。本発明では、従来
のサーボループに加えて、情報トラック2の偏心を推定
してこれをダイレクトに駆動回路7に付与することで、
追従誤差をさらに少なくしようとしているが、その際に
従来にない以下のような特徴を有している。つまり、情
報トラック2の偏心の周波数近傍の比較的低い周波数領
域において、駆動回路7からアクチュエータ8に至る合
成の伝達特性が位相遅れがほぼ零でゲインがほぼ1であ
るとすると、増幅器17のゲインを1にすることでy=ra
となる。従って偏心推定量raの推定精度が極めて高く、
ra=rとなるときには、y=rとなり、これはe=r−
y=0に他ならない。ちなみに、このときの補償回路6
の出力は零となるが、補償回路6は、第1図および第2
図において、ループ安定性の確保、外乱抑制およびデー
タトランスデューサ3の中心位置と情報トラック2の中
心位置との直流的なずれの除去等の働きをもつ。In FIGS. 1 and 2, the eccentricity estimation amount ra is calculated by the amplifier 17
The remaining servo loop from which the eccentricity estimation loop added to the adder 12 via is removed is a normal track following servo system. In this normal servo system, the gain of the compensating circuit 6 must be infinite in order to make the tracking error e = ry of the data transducer 3 on the information track 2 zero. However, since it is impossible to make the gain infinite in reality, a slight error remains. In the present invention, in addition to the conventional servo loop, by estimating the eccentricity of the information track 2 and directly applying this to the drive circuit 7,
While trying to further reduce the tracking error, it has the following features that are not available in the past. That is, in a relatively low frequency region near the frequency of the eccentricity of the information track 2, assuming that the combined transfer characteristic from the drive circuit 7 to the actuator 8 has a phase delay of almost zero and a gain of about 1, the gain of the amplifier 17 is about 1. By setting y to 1, y = ra
Becomes Therefore, the estimation accuracy of the eccentricity estimation amount ra is extremely high,
When ra = r, y = r, which is e = r-
It is nothing but y = 0. By the way, the compensation circuit 6 at this time
Output becomes zero, but the compensation circuit 6 is
In the figure, it has functions of ensuring loop stability, suppressing disturbance, and eliminating direct current deviation between the central position of the data transducer 3 and the central position of the information track 2.
次に、本発明の位置決め制御装置のトラック追従サーボ
系における各部の信号波形を具体例を基にして示す。Next, the signal waveform of each part in the track following servo system of the positioning control device of the present invention will be shown based on a specific example.
第3図は具体的なトラック追従サーボ系のブロック図で
ある。Sはラプラス変換のSを意味し、15はサーボ系の
偏差補償を行なうための積分器、16はループゲインを調
整するための増幅器、17は加算器11の出力の大きさを調
節するための増幅器(ゲインをkaとする)である。(た
だし、図中ki=370,ka=1とする。)第2図で示した駆
動回路7とアクチュエータ8の伝達関数は全体で2次遅
れ系で、定数p、qはカットオフ周波数が300Hzとなる
ような値である。ディスクの回転数は600rpm、情報トラ
ック2の変位rは振幅が20μm、周波数が10Hzの正弦波
で与えられるものとする。第3図に示したトラック追従
サーボ系を計算機プログラム上でシミュレーションした
ときの情報トラックの変位r、データトランスデューサ
の変位y、位置誤差検出器の出力e、それぞれの信号波
形を第4図(a)〜(c)に示す。図中、0.1[sec]が
ディスク1回転に相当する。FIG. 3 is a block diagram of a concrete track following servo system. S means S of Laplace transform, 15 is an integrator for compensating the deviation of the servo system, 16 is an amplifier for adjusting the loop gain, and 17 is for adjusting the magnitude of the output of the adder 11. It is an amplifier (the gain is ka). (However, ki = 370 and ka = 1 in the figure.) The transfer function of the drive circuit 7 and the actuator 8 shown in FIG. 2 is a second-order lag system as a whole, and the constants p and q have a cutoff frequency of 300 Hz. The value is such that The rotation speed of the disk is 600 rpm, and the displacement r of the information track 2 is given by a sine wave having an amplitude of 20 μm and a frequency of 10 Hz. FIG. 4 (a) shows the signal track displacement r, the data transducer displacement y, the position error detector output e, and the respective signal waveforms when the track following servo system shown in FIG. 3 is simulated on a computer program. ~ (C). In the figure, 0.1 [sec] corresponds to one rotation of the disc.
比較のために、増幅器17の出力を増幅器16の出力に加え
ない場合の構成を第5図に示す。また、この場合のシミ
ュレーションによる各部の波形を第6図(a)〜(c)
に示す。For comparison, FIG. 5 shows a configuration in which the output of the amplifier 17 is not added to the output of the amplifier 16. In addition, the waveform of each part by the simulation in this case is shown in FIGS.
Shown in.
位置誤差信号eを第4図と第6図とで比較すると、第6
図ではその振幅が約3μmあるのに対し、第6図では約
0.1μmであり、第3図のサーボ系構成を採用すること
で、位置偏差が約1/30になるというすぐれた効果があ
る。When the position error signal e is compared between FIG. 4 and FIG.
In the figure, the amplitude is about 3 μm, while in FIG.
It is 0.1 μm, and by adopting the servo system configuration of FIG. 3, there is an excellent effect that the position deviation becomes about 1/30.
以下本発明の第2の実施例の位置決め制御装置について
図面参照しながら説明する。A positioning control device according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第7図は本発明の第2の実施例における位置決め制御装
置のブロック図である。図中、基本的構成は第1図と同
じであるので異なる点のみ以下に説明する。13は加算器
11の出力信号を微分する微分器、14は加算器11の出力信
号と微分器13の出力信号を加算する加算器、12は補償回
路6の出力信号と加算器14の出力信号を加算する加算器
である。FIG. 7 is a block diagram of a positioning control device according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the basic configuration is the same as that in FIG. 1, and therefore only the different points will be described below. 13 is an adder
Differentiator for differentiating the output signal of 11, 11 is an adder for adding the output signal of the adder 11 and the output signal of differentiator 13, and 12 is an adder for adding the output signal of the compensation circuit 6 and the output signal of the adder 14. It is a vessel.
第8図は本発明の第2の実施例における位置決め制御装
置のトラック追従サーボ系の信号伝達ブロック図であ
り、第7図の中のサーボ信号の流れを中心に示したもの
である。FIG. 8 is a signal transmission block diagram of the track following servo system of the positioning control apparatus in the second embodiment of the present invention, and mainly shows the flow of the servo signal in FIG.
以上のように構成された本発明の位置決め制御装置につ
いて、その動作を以下に説明する。The operation of the positioning control device of the present invention configured as described above will be described below.
第7図および第8図のトラック追従サーボ系は、第1の
実施例と同様に、ディスク1回転にともなって生じる情
報トラック2の絶対位置の変動即ち偏心量rに、データ
トランスデューサ2をある誤差範囲内で追従させるべ
く、位置誤差信号e=r−yをできるだけ小さくするよ
うに動作せねばならない。しかるに、サーボ信号は駆動
回路7、アクチュエータ8を通る過程で遅れを生じる。
つまり、第1の実施例では、情報トラック2の偏心の周
波数近傍の比較的低い周波数領域において、駆動回路7
からアクチュエータ8に至る合成の伝達特性は位相遅れ
がほぼ零でゲインがほぼ1であるとしたが、実際にはこ
のような場合ばかりではなく、なにがしかの位相遅れを
伴う。さらにサーボ系を離散時間系で構成した場合に
は、サンプルホルダーによる位相遅れがこれに加わる。
そのためデータトランスデューサ3の中心位置と情報ト
ラック2の中心位置とはある値の誤差が保たれたままと
なり位置決め誤差が残留することになる。The track-following servo system shown in FIGS. 7 and 8 is similar to the first embodiment in that the data transducer 2 has a certain error in the fluctuation of the absolute position of the information track 2 caused by one rotation of the disk, that is, the eccentricity r. In order to follow within the range, the position error signal e = ry must be operated as small as possible. However, the servo signal is delayed in the process of passing through the drive circuit 7 and the actuator 8.
That is, in the first embodiment, the drive circuit 7 is operated in a relatively low frequency region near the frequency of the eccentricity of the information track 2.
It is assumed that the combined transmission characteristic from the actuator to the actuator 8 has a phase delay of almost zero and a gain of about one. However, not only in such a case, but also with some phase delay. Further, when the servo system is a discrete time system, a phase delay due to the sample holder is added to this.
Therefore, a certain value of error is maintained between the center position of the data transducer 3 and the center position of the information track 2, and a positioning error remains.
第7図および第8図において、位置検出器5はデータト
ランスデューサ3の絶対位置yの推定量yaを出力する。
一方位置誤差信号eと推定量yaは加算器11に入力され、
ra=e+ya、即ち情報トラック2のデータトランスデュ
ーサ3の直下での変位の推定量(偏心推定量)を出力す
る。しかし上記した理由で変位yには情報トラック2の
位置の変動(偏心量)rに対して遅れが含まれ、これを
推定した量yaにも同様の遅れが含まれる。さらにyaには
位置検出器5による推定の際の電気的な遅れが含まれ
る。従って、偏心推定量raにもこれらに起因する遅れが
含まれている。この遅れを除くために、偏心推定量raを
微分器13で微分し、さらに図示しない増幅器または減衰
器で信号振幅の調節を行なった上で元の信号raに加算器
14で加算することにより、本来の偏心量rよりもむしろ
やや位相を進めた偏心推定量rcを得る。これを補償回路
6の出力信号に加算器12で加えた後に駆動回路7に入力
し、アクチュエータ8を駆動することにより、データト
ランスデューサ3の追従遅れを解消することが可能にな
る。In FIGS. 7 and 8, the position detector 5 outputs the estimated amount ya of the absolute position y of the data transducer 3.
On the other hand, the position error signal e and the estimated amount ya are input to the adder 11,
ra = e + ya, that is, the estimated amount of displacement (estimated amount of eccentricity) immediately below the data transducer 3 of the information track 2 is output. However, for the reason described above, the displacement y includes a delay with respect to the fluctuation (eccentricity amount) r of the position of the information track 2, and the amount ya estimated for this also includes a similar delay. In addition, ya includes an electrical delay when the position detector 5 estimates. Therefore, the eccentricity estimation amount ra also includes the delay caused by these. In order to remove this delay, the eccentricity estimation amount ra is differentiated by a differentiator 13, and the signal amplitude is adjusted by an amplifier or attenuator (not shown), and then added to the original signal ra.
By adding at 14, the eccentricity estimation amount rc with a slightly advanced phase rather than the original eccentricity amount r is obtained. By adding this to the output signal of the compensation circuit 6 by the adder 12 and then inputting it to the drive circuit 7 to drive the actuator 8, it becomes possible to eliminate the tracking delay of the data transducer 3.
次に、本発明の位置決め制御装置のトラック追従サーボ
系における各部の信号波形を具体例を基にして示す。Next, the signal waveform of each part in the track following servo system of the positioning control device of the present invention will be shown based on a specific example.
第9図は具体的なトラック追従サーボ系のブロック図で
ある。第3図で示した具体例は連続時間サーボ系であっ
たが、この場合は離散時間サーボ系である。ZはZ変換
のZを意味し、Z-1は1サンプル時間の遅れを意味す
る。20はサンプラー、21はサーボ系の偏差補償を行なう
ための積分器、22はループゲインを調整するための乗算
器、11は微分器、23は微分器11の出力の大きさを調節す
るための乗算器、24はサンプルホルダーである。(ただ
し、ki=1,kd=1とする。)第8図で示した駆動回路
7、アクチュエータ8の伝達関数は全体が2次遅れ系
で、定数p、qはカットオフ周波数が300Hzとなるよう
な値である。ディスクの回転数は600rpm、サンプリング
周波数を340Hz、情報トラック2の変位rは振幅が20μ
m、周波数が10Hzの正弦波で与えられるものとする。な
お、乗算器の係数kdは偏心の周波数に相当する10Hz付近
でのトラック追従性が最適になるように決めた。第9図
に示したトラック追従サーボ系を計算機プログラム上で
シミュレーションしたときの情報トラックの変位r、デ
ータトランスデューサの変位y、位置誤差検出器の出力
e、それぞれの信号波形を第10図に示す。FIG. 9 is a block diagram of a concrete track following servo system. The specific example shown in FIG. 3 was a continuous time servo system, but in this case it is a discrete time servo system. Z means Z of Z transform, and Z −1 means delay of one sample time. 20 is a sampler, 21 is an integrator for compensating the deviation of the servo system, 22 is a multiplier for adjusting the loop gain, 11 is a differentiator, and 23 is for adjusting the magnitude of the output of the differentiator 11. A multiplier, 24 is a sample holder. (However, ki = 1, kd = 1.) The transfer function of the drive circuit 7 and the actuator 8 shown in FIG. 8 is a second-order lag system, and the constants p and q have a cutoff frequency of 300 Hz. It is such a value. The rotation speed of the disk is 600 rpm, the sampling frequency is 340 Hz, and the displacement r of the information track 2 has an amplitude of 20 μ.
m, frequency shall be given by a sine wave of 10 Hz. The coefficient kd of the multiplier was determined so that the track followability near 10 Hz corresponding to the frequency of eccentricity was optimal. FIG. 10 shows the displacement r of the information track, the displacement y of the data transducer, the output e of the position error detector, and the respective signal waveforms when the track following servo system shown in FIG. 9 is simulated on a computer program.
比較のために、偏心推定量rcを乗算器22の出力に加えな
い場合の構成を第11図に示す。またこの場合のシミュレ
ーションによる各部の波形を第12図に示す。ただし、第
10図(a)〜(c)および第12図(a)〜(c)におけ
る位置誤差信号eはサンプラー20を通った後の信号を示
した。For comparison, FIG. 11 shows a configuration in which the eccentricity estimation amount rc is not added to the output of the multiplier 22. Figure 12 shows the waveform of each part in the simulation in this case. However,
The position error signal e in FIGS. 10 (a) to (c) and FIGS. 12 (a) to (c) is the signal after passing through the sampler 20.
位置誤差信号eを第10図と第12図とで比較すると、第12
図ではその振幅が約3.5μmあるのに対し、第10図では
約0.1μmであり、第9図のサーボ系構成を採用するこ
とで、位置偏差が約1/35になるというすぐれた効果があ
る。Comparing the position error signal e between FIG. 10 and FIG.
The amplitude is about 3.5 μm in the figure, while it is about 0.1 μm in FIG. 10, and by adopting the servo system configuration in FIG. 9, the excellent effect that the position deviation becomes about 1/35 is obtained. is there.
以下本発明の第3の実施例の位置決め制御装置について
図面を参照しながら説明する。Hereinafter, a positioning control device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第13図は本発明の第3の実施例における位置決め制御装
置のブロック図である。図中、基本的構成は第1図およ
び第7図と同じであるので異なる点のみ以下に説明す
る。18はアナログフィルタからなる位置制御ループの安
定化補償あるいは偏差補償のうち少なくともいずれかを
行なうための第1の補償回路、19はサーボ信号が駆動回
路7、アクチュエータ8を通る過程で生じた遅れを補償
するためのアナログフィルタからなる第2の補償回路、
12は第1の補償回路18の出力信号と第2の補償回路19の
出力信号を加算する加算器である。FIG. 13 is a block diagram of a positioning control device according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the basic structure is the same as that in FIGS. 1 and 7, and therefore only different points will be described below. Reference numeral 18 is a first compensation circuit for performing at least one of stabilization compensation and deviation compensation of a position control loop formed of an analog filter, and 19 is a delay generated in the process of the servo signal passing through the drive circuit 7 and the actuator 8. A second compensation circuit comprising an analog filter for compensation,
Reference numeral 12 is an adder that adds the output signal of the first compensation circuit 18 and the output signal of the second compensation circuit 19.
第14図は本発明の第3の実施例における位置決め制御装
置のトラック追従サーボ系の信号伝達ブロック図であ
り、第13図の中のサーボ信号の流れを中心に示したもの
である。FIG. 14 is a signal transmission block diagram of the track following servo system of the positioning control device in the third embodiment of the invention, and mainly shows the flow of the servo signal in FIG.
以上のように構成された本発明の位置決め制御装置につ
いて、その動作を以下に説明する。The operation of the positioning control device of the present invention configured as described above will be described below.
第13図および第14図のトラック追従サーボ系は、第1お
よび第2の実施例と同様に、ディスク1の回転にともな
って生じる情報トラック2の絶対位置の変動即ち偏心量
rに、データトランスデューサ3をある誤差範囲内で追
従させるべく、位置誤差信号e=r−yをできるだけ小
さくするように動作せねばならない。しかるに、サーボ
信号は駆動回路7、アクチュエータ8を通る過程で遅れ
を生じる。つまり、情報トラック2の偏心の周波数近傍
の比較的低い周波数領域において、駆動回路7からアク
チュエータ8に至る合成の伝達特性は、なにがしかの位
相遅れを伴う。さらにサーボ系を離散時間系で構成した
場合には、サンプルホルダーによる位相遅れがこれに加
わる。そのためデータトランスデューサ3の中心位置
と、情報トラック2の中心位置とはある値の誤差が保た
れたままとなり位置決め誤差が残留することになる。The track-following servo system shown in FIGS. 13 and 14 is similar to the first and second embodiments in that the absolute position variation of the information track 2, that is, the eccentricity r caused by the rotation of the disk 1 is changed by the data transducer. The position error signal e = ry must be operated to be as small as possible in order to make 3 follow within a certain error range. However, the servo signal is delayed in the process of passing through the drive circuit 7 and the actuator 8. That is, in the relatively low frequency region near the frequency of the eccentricity of the information track 2, the synthetic transfer characteristic from the drive circuit 7 to the actuator 8 is accompanied by some phase delay. Further, when the servo system is a discrete time system, a phase delay due to the sample holder is added to this. Therefore, an error of a certain value remains between the center position of the data transducer 3 and the center position of the information track 2, and the positioning error remains.
つまり、第2の実施例で説明したのと同様に、第13図お
よび第14図において、偏心推定量raには情報トラック2
の位置の変動(偏心量)rに対して遅れが含まれる。こ
の遅れを補償するために、偏心推定量raを駆動回路7か
らアクチュエータ8に至る合成系の伝達特性を補償する
ような第2の補償回路に入力し、その出力から本来の偏
心量よりもむしろやや位相を進めた偏心推定量rcを得、
これを第1の補償回路18の出力信号に加算器12で加えた
後に駆動回路7に入力し、アクチュエータ8を駆動する
ことにより、データトランスデューサ3の追従遅れを解
消することが可能になる。That is, in the same way as described in the second embodiment, the information track 2 is included in the estimated eccentricity ra in FIGS. 13 and 14.
A delay is included with respect to the position variation (eccentricity amount) r of. In order to compensate for this delay, the estimated eccentricity ra is input to a second compensating circuit for compensating the transfer characteristic of the combined system from the drive circuit 7 to the actuator 8 and the output thereof is used rather than the original eccentricity amount. Obtain the eccentricity estimator rc with a little advanced phase,
By adding this to the output signal of the first compensation circuit 18 by the adder 12 and then inputting it to the drive circuit 7 to drive the actuator 8, it becomes possible to eliminate the tracking delay of the data transducer 3.
次に、本発明の位置決め制御装置のトラック追従サーボ
系について、具体例を基にしてさらに詳しく説明する。Next, the track following servo system of the positioning control device of the present invention will be described in more detail based on a specific example.
第15図は具体的なトラック追従サーボ系のブロック図で
ある。第9図で示した具体例と同様、この場合も離散時
間サーボ系である。第9図と異なる点のみ説明すると、
30はこの場合サンプルホルダー24、駆動回路7およびア
クチュエータ8の合成系の伝達特性を示し、図中に示し
たように、 なる一般式で表現することができる。ただし、Sはラプ
ラス変換のS、k,1は正の整数である。25は、この伝達
特性30を補償するためにディジタルフィルタで構成した
第2の補償回路であり、図中に示したように、 なる一般式で表現することができる。ただし、ZはZ変
換のZ、m,nは正の整数である。第2の補償回路25はサ
ンプルホルダー24、駆動回路7およびアクチュエータ8
の遅れを様々の周波数で補償するように設定可能であ
る。これによって、選択的に様々の種類の偏心に対して
トラック追従性を改善することが可能となる。FIG. 15 is a block diagram of a concrete track following servo system. Similar to the specific example shown in FIG. 9, this case is also a discrete-time servo system. Explaining only the points different from FIG. 9,
In this case, 30 indicates the transfer characteristic of the combined system of the sample holder 24, the drive circuit 7 and the actuator 8, and as shown in the figure, Can be expressed by the general formula However, S is S of the Laplace transform, and k, 1 is a positive integer. Reference numeral 25 is a second compensating circuit configured by a digital filter for compensating the transfer characteristic 30, and as shown in the figure, Can be expressed by the general formula However, Z is Z of Z conversion, and m and n are positive integers. The second compensation circuit 25 includes a sample holder 24, a drive circuit 7 and an actuator 8.
Can be set to compensate for the delay at various frequencies. As a result, it becomes possible to selectively improve the track followability with respect to various types of eccentricity.
第16図はトラック追従サーボ系の外乱抑制特性を示す特
性図であり、情報トラックの変位rに対する位置誤差e
の抑制の度合即ちe/rを縦軸に、周波数を横軸にとって
いる。縦軸の値が小さいほど抑制の度合が大きいことを
意味する。図中、31は第15図において偏心推定量rcを加
算器12に加えない場合の特性を示し、抑制率は他に較べ
て全体的に小さい。32は第2の実施例の第9図の場合の
特性を示す。33は第15図の場合の特性を示し、偏心の周
波数に相当する10Hzの近傍以外の周波数での抑制率が改
善されている。FIG. 16 is a characteristic diagram showing the disturbance suppression characteristic of the track following servo system, which shows the position error e with respect to the displacement r of the information track.
The degree of suppression of, ie, e / r is plotted on the vertical axis, and the frequency is plotted on the horizontal axis. The smaller the value on the vertical axis, the greater the degree of suppression. In the figure, 31 indicates the characteristic when the eccentricity estimation amount rc in FIG. 15 is not added to the adder 12, and the suppression rate is generally smaller than the others. Reference numeral 32 shows the characteristic in the case of FIG. 9 of the second embodiment. 33 shows the characteristics in the case of FIG. 15, and the suppression rate is improved at frequencies other than the vicinity of 10 Hz corresponding to the frequency of eccentricity.
以上に示したように、本発明の位置決め制御装置では、
データトランスデューサ3の変位の推定を位置検出器5
を用いて間接的に行なっている。そのため位置検出器
5、支持部材9および伝達部材10の機械的精度を十分高
めることによって、データトランスデューサ3の変位の
推定量yaの誤差を十分小さくできる。また第2図のサー
ボ系のブロック図において明らかなように、アクチュエ
ータ8に外乱が加えられた場合でも、位置誤差検出器
4、補償回路6、駆動回路7、アクチュエータ8という
通常のサーボループの働きで、これを抑制する効果を持
つ。さらにトラックシーク後の過渡的な追従動作におい
ても速やかにサーボループの働きで新しいトラックに追
従可能である。なお、第1の実施例の具体的構成例のト
ラック追従制御系は連続時間系で構成したが、これは離
散時間系で構成してもよい。As described above, in the positioning control device of the present invention,
The position detector 5 estimates the displacement of the data transducer 3.
Is done indirectly using. Therefore, by sufficiently increasing the mechanical accuracy of the position detector 5, the support member 9, and the transmission member 10, the error in the estimated amount ya of the displacement of the data transducer 3 can be made sufficiently small. Further, as is apparent from the block diagram of the servo system in FIG. 2, even when a disturbance is applied to the actuator 8, the normal servo loop functions of the position error detector 4, the compensation circuit 6, the drive circuit 7, and the actuator 8 are performed. It has the effect of suppressing this. Further, even in the transitional follow-up operation after the track seek, it is possible to quickly follow a new track by the action of the servo loop. The track follow-up control system of the specific configuration example of the first embodiment is a continuous time system, but it may be a discrete time system.
また、第2の実施例および第3の実施例の具体的構成例
のトラック追従制御系は離散時間系で構成したが、これ
は連続時間系で構成してもよい。Further, although the track following control system of the concrete configuration examples of the second embodiment and the third embodiment is constituted by the discrete time system, it may be constituted by the continuous time system.
発明の効果 以上説明してきたように、本発明の位置決め制御装置
は、目標部材即ちディスクの追従すべき情報トラックと
移動部材即ちデータトランスデューサとの相対位置誤差
を検出する位置誤差検出器と、移動部材の絶対位置を検
出する位置検出器と、前記位置誤差検出器の出力する位
置誤差信号に基づいて位置制御ループの安定化補償ある
いは偏差補償のうち少なくともいずれかを行なうような
補償手段と、前記位置誤差検出器の出力する位置誤差信
号と前記位置検出器の出力する位置信号とを加算する第
1の加算器と、前記補償手段の出力に基づいた信号と前
記第1の加算器の出力に基づいた信号とを加算する第2
の加算器と、この第2の加算器の出力に基づいた信号に
よって前記移動部材を自在に移動可能にさせるアクチュ
エータ手段に電流を付与する駆動回路とを含んで構成す
ることによって、高精度なトラック追従性能が得られる
ことはもとより、データトランスデューサの変位の推定
量の誤差が十分小さくでき、アクチューエータに外乱が
加えられた場合にそれを抑制する効果を持ち、さらにト
ラックシーク後の過渡的な追従動作においてもトラック
追従が可能になる。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the positioning control device of the present invention includes a position error detector that detects a relative position error between a target member, that is, an information track to be followed by a disk and a moving member, that is, a data transducer, and a moving member. A position detector for detecting the absolute position of the position error compensation means, and a compensation means for performing at least one of stabilization compensation and deviation compensation of the position control loop based on the position error signal output from the position error detector, A first adder for adding the position error signal output by the error detector and the position signal output by the position detector, a signal based on the output of the compensating means, and an output of the first adder Second, which adds the signal
Tracker with high accuracy by including the adder and the drive circuit for applying a current to the actuator means for freely moving the moving member by the signal based on the output of the second adder. In addition to obtaining tracking performance, the error in the estimated amount of displacement of the data transducer can be made sufficiently small, and it has the effect of suppressing disturbance when disturbance is applied to the actuator. Track follow-up becomes possible even in follow-up operation.
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の第1の実施例における位置決め制御装
置のブロック図、第2図は第1図に示す本発明の第1の
実施例における位置決め制御装置のトラック追従サーボ
系の信号伝達ブロック図、第3図は第2図に示す本発明
の第1の実施例における位置決め制御装置の具体的なト
ラック追従サーボ系のブロック図、第4図は第3図の構
成における計算機上でのシミュレーションによる各部の
信号波形図、第5図は通常のトラック追従サーボ系のブ
ロック図、第6図は第5図の構成における計算機上での
シミュレーションによる各部の信号波形図、第7図は本
発明の第2の実施例における位置決め制御装置のブロッ
ク図、第8図は第7図に示す本発明の第2の実施例にお
ける位置決め制御装置のトラック追従サーボ系の信号伝
達ブロック図、第9図は第8図に示す本発明の第2の実
施例における位置決め制御装置の具体的なトラック追従
サーボ系のブロック図、第10図は第9図の構成における
計算機上でのシミュレーションによる各部の信号波形
図、第11図は通常のトラック追従サーボ系のブロック
図、第12図は第11図の構成における計算機上でのシミュ
レーションによる各部の信号波形図、第13図は本発明の
第3の実施例における位置決め制御装置のブロック図、
第14図は第13図に示す本発明の第3の実施例における位
置決め制御装置のトラック追従サーボ系のブロック図、
第15図は第14図に示す本発明の第3の実施例における位
置決め制御装置の具体的なトラック追従サーボ系のブロ
ック図、第16図はトラック追従サーボ系の外乱抑制特性
を示す特性図、第17図は従来例における位置決め制御装
置のブロック図、第18図は第17図に示す従来例における
位置決め制御装置のトラック追従サーボ系の信号伝達ブ
ロック図である。 1……ディスク、2……情報トラック、3……データト
ランスデューサ、4……位置誤差検出器、5……位置検
出器、6……補償回路、7……駆動回路、8……アクチ
ュエータ、9……支持部材、10……伝達部材、11,12,14
……加算器、13……微分器、17……増幅器、18……第1
の補償回路、19……第2の補償回路。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a positioning control device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a track of the positioning control device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. A signal transmission block diagram of the tracking servo system, FIG. 3 is a block diagram of a concrete track following servo system of the positioning control device in the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a signal waveform diagram of each part by simulation on the computer in the configuration, FIG. 5 is a block diagram of a normal track following servo system, FIG. 6 is a signal waveform diagram of each part by simulation on the computer in the configuration of FIG. 5, FIG. 7 is a block diagram of a positioning control device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a signal of a track following servo system of the positioning control device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 9 is a block diagram of a concrete track following servo system of the positioning control device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 8, and FIG. 10 is a computer in the configuration of FIG. Fig. 11 is a signal waveform diagram of each part by simulation in Fig. 11, Fig. 11 is a block diagram of a normal track following servo system, Fig. 12 is a signal waveform diagram of each part by computer simulation in the configuration of Fig. 11, Fig. 13 is Block diagram of a positioning control device according to a third embodiment of the present invention,
FIG. 14 is a block diagram of a track following servo system of a positioning control device according to the third embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 15 is a block diagram of a specific track following servo system of a positioning control device according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 14, and FIG. 16 is a characteristic diagram showing disturbance suppressing characteristics of the track following servo system. FIG. 17 is a block diagram of a positioning control device in the conventional example, and FIG. 18 is a signal transmission block diagram of a track following servo system of the positioning control device in the conventional example shown in FIG. 1 ... Disk, 2 ... Information track, 3 ... Data transducer, 4 ... Position error detector, 5 ... Position detector, 6 ... Compensation circuit, 7 ... Drive circuit, 8 ... Actuator, 9 ...... Support member, 10 ...... Transmission member, 11,12,14
...... Adder, 13 …… Differentiator, 17 …… Amplifier, 18 …… First
Compensation circuit, 19 ... Second compensation circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野寺 博美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−65211(JP,A) 特開 平1−92813(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Hiromi Onodera 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-56-65211 (JP, A) JP-A-1-92813 (JP, A)
Claims (4)
置決め制御装置において、前記目標部材の目標位置決め
位置と前記移動部材との相対位置誤差を検出する位置誤
差検出器と、移動部材の絶対位置を検出する位置検出器
と、前記位置誤差検出器の出力する位置誤差信号に基づ
いて位置制御ループの安定化補償あるいは偏差補償のう
ち少なくともいずれかを行なうような補償手段と、前記
位置誤差検出器の出力する位置誤差信号と前記位置検出
器の出力する位置信号とを加算すする第1の加算器と、
前記補償手段の出力に基づいた信号と前記第1の加算器
の出力に基づいた信号とを加算する第2の加算器と、こ
の第2の加算器の出力に基づいた信号によって前記移動
部材を自在に移動可能にさせるアクチュエータ手段に電
流を付与する駆動回路とで構成されていることを特徴と
する位置決め制御装置。1. A positioning control device for positioning a moving member with respect to a target member, a position error detector for detecting a relative position error between the target positioning position of the target member and the moving member, and an absolute position of the moving member. A position detector for detecting, a compensation means for performing at least one of stabilization compensation and deviation compensation of the position control loop based on the position error signal output from the position error detector, and the position error detector A first adder for adding the output position error signal and the position signal output by the position detector;
A second adder for adding a signal based on the output of the compensating means and a signal based on the output of the first adder, and the moving member by the signal based on the output of the second adder. A positioning control device comprising: a drive circuit that applies a current to an actuator means that allows it to move freely.
置決め制御装置において、前記目標部材の目標位置決め
位置と前記移動部材との相対位置誤差を検出する位置誤
差検出器と、移動部材の絶対位置を検出する位置検出器
と、前記位置誤差検出器の出力する位置誤差信号に基づ
いて位置制御ループの安定化補償あるいは偏差補償のう
ち少なくともいずれかを行なうような補償手段と、前記
位置誤差検出器の出力する位置誤差信号と前記位置検出
器の出力する位置信号とを加算する第1の加算器と、こ
の第1の加算器の出力に基づいた信号を微分する微分器
と、前記第1の加算器の出力に基づいた信号と前記微分
器の出力に基づいた信号とを加算する第2の加算器と、
前記補償手段の出力に基づいた信号と前記第2の加算器
の出力に基づいた信号とを加算する第3の加算器と、こ
の第3の加算器の出力に基づいた信号によって前記移動
部材を自在に移動可能にさせるアクチュエータ手段に電
流を付与する駆動回路とで構成されていることを特徴と
する位置決め制御装置。2. A positioning control device for positioning a moving member with respect to a target member, a position error detector for detecting a relative position error between the target positioning position of the target member and the moving member, and an absolute position of the moving member. A position detector for detecting, a compensation means for performing at least one of stabilization compensation and deviation compensation of the position control loop based on the position error signal output from the position error detector, and the position error detector A first adder for adding the output position error signal and the position signal output by the position detector; a differentiator for differentiating a signal based on the output of the first adder; and the first addition A second adder for adding a signal based on the output of the differentiator and a signal based on the output of the differentiator,
A third adder that adds a signal based on the output of the compensation means and a signal based on the output of the second adder, and the moving member by the signal based on the output of the third adder. A positioning control device comprising: a drive circuit that applies a current to an actuator means that allows it to move freely.
置決め制御装置において、前記目標部材の目標位置決め
位置と前記移動部材との相対位置誤差を検出する位置誤
差検出器と、移動部材の絶対位置を検出する位置検出器
と、前記位置誤差検出器の出力する位置誤差信号に基づ
いて位置制御ループの安定化補償あるいは偏差補償のう
ち少なくともいずれかを行なうような第1の補償手段
と、前記位置誤差検出器の出力する位置誤差信号と前記
位置検出器の出力する位置信号とを加算する第1の加算
器と、この第1の加算器の出力に基づいた信号を入力と
する第2の補償手段と、前記第1の補償手段の出力に基
づいた信号と前記第2の補償手段の出力に基づいた信号
とを加算する第2の加算器と、この第2の加算器の出力
に基づいた信号によって前記移動部材を自在に移動可能
にさせるアクチュエータ手段に電流を付与する駆動回路
とで構成されていることを特徴とする位置決め制御装
置。3. A positioning control device for positioning a moving member with respect to a target member, a position error detector for detecting a relative position error between the target positioning position of the target member and the moving member, and an absolute position of the moving member. A position detector for detecting, a first compensating means for performing at least one of stabilization compensation and deviation compensation of the position control loop based on the position error signal output from the position error detector, and the position error. A first adder for adding the position error signal output by the detector and the position signal output by the position detector, and second compensating means for inputting a signal based on the output of the first adder A second adder for adding a signal based on the output of the first compensating means and a signal based on the output of the second compensating means, and a signal based on the output of the second adder By Positioning control apparatus characterized by being composed of a current and a drive circuit which imparts to the actuator means to enable moving the movable member freely Te.
ータ手段あるいはサンプルホールド手段のうち少なくと
もいずれかを含んでなる位置制御ループの合成伝達関数
を補償することを特徴とする請求項(3)記載の位置決
め制御装置。4. The second compensating means compensates a composite transfer function of a position control loop including at least one of a driving means, an actuator means and a sample and hold means. The positioning control device described.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12434688A JPH0731550B2 (en) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Positioning control device |
| US07/353,334 US5065263A (en) | 1988-05-20 | 1989-05-17 | Track following transducer position control system for a disk storage drive system |
| EP89305024A EP0342973B1 (en) | 1988-05-20 | 1989-05-18 | Position control system for disk storage drive system |
| DE68919903T DE68919903T2 (en) | 1988-05-20 | 1989-05-18 | Position control system for a disk unit. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12434688A JPH0731550B2 (en) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Positioning control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01293411A JPH01293411A (en) | 1989-11-27 |
| JPH0731550B2 true JPH0731550B2 (en) | 1995-04-10 |
Family
ID=14883092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12434688A Expired - Fee Related JPH0731550B2 (en) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Positioning control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731550B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03201275A (en) * | 1989-12-27 | 1991-09-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Disk device positioning device |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP12434688A patent/JPH0731550B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01293411A (en) | 1989-11-27 |
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|---|---|---|---|
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