[发明专利]磁盘装置及磁头位置控制方法

说明书

相关申请的交互引用

本申请基于2006年5月11日提交的先前的第2006-133042号日本专利申请并要求对其的优先权利益；该申请的全部内容通过引用结合在本文中。

技术领域

本发明总体涉及包括用于将磁头定位在磁盘上的目标位置的定位控制机构的磁盘装置，以及磁头位置控制方法。

背景技术

在用于磁盘装置的磁头定位控制系统中，微计算机通常用来配置数字控制系统。在该数字控制系统中，在微处理器中从不连续获取的磁头位置信息计算控制命令，并将所计算的控制命令通过数模(D/A)转换器提供到致动器的驱动器。

致动器通常在高频频带具有机械共振，因此，为了在低振动和低噪声的情形下将磁头高速移动到磁盘上的目标位置，产生不会激起机械共振的前馈控制输入极其重要。为了仅是短距离高速移动磁头，可以如下考虑一种技术。该技术通过使用优化技术预先计算不会激起机械共振的致动器的前馈控制输入以及前馈控制系统的目标位置命令并作为表格储存在存储器中，在定位磁头时通过参考该表格确定致动器的前馈控制输入和前馈控制系统的目标位置命令。

然而，在磁头定位控制的技术中，需要将用于所有查找距离的致动器前馈控制输入和前馈控制系统目标位置命令保存在所述表格中。因此，无法实现此项技术，因为微处理器的存储器容量是有限的。

因此，如果要求长距离查找，必须连续计算致动器的前馈控制输入以及目标位置命令。举例来说，JP-A H9-073618(KOKAI)披露了一项技术，该技术在定位控制系统中保持致动器的模型控制系统，并使模型速度跟随目标位置曲线，从而将模型控制系统的控制命令以及模型位置作为致动器的前馈控制以及目标位置命令输出至前馈控制系统。

在上述这样的常规技术中，将模型控制系统的控制命令以及模型位置作为致动器的前馈控制输入以及目标位置命令输出至前馈控制系统。因此，当要求短距离查找操作时，无法通过使用优化技术预先计算致动器的前馈控制输入以及目标位置命令。这样，使模型速度跟随目标速度曲线的控制系统的配置变得尤其重要。

然而，在常规技术中，举例来说，JP-A H9-073618(KOKAI)的第0044段描述说“补偿元件35是将差分元件34的速度误差乘以常数值K的增益的元件”。如上所述，因为使模型速度跟随目标速度，所以只提供简单的速度反馈控制系统。

因此，当增加目标速度时，模型速度无法跟随目标速度，从而在模型位置上发生过冲。

此外，为了改进模型速度对于目标速度的跟随能力，也可以考虑将速度反馈增益设定为高值。然而，在此种情形中，模型速度一达到目标速度，速度就被突然转换到减速，并向致动器提供突然从加速转换到减速的前馈控制命令。结果，无法抑制机械共振的激起。

发明内容

根据本发明的一个方面的磁盘装置包括其上记录数据的磁盘；对于磁盘进行记录和再现数据的磁头；在磁盘的径向移动磁头的磁头驱动器；和向磁头控制器发出控制命令从而控制磁头定位到磁盘上的目标位置的定位控制器。定位控制器包括根据磁头的目标位置和实际位置之间的误差进行反馈控制的反馈控制器；和模型控制器，该模型控制器通过使用预设定的控制等式模型获取控制命令，将要作为目标位置的命令输出到反馈控制器的模型位置，和用于磁头跟随目标速度的模型速度，并且根据相应于从模型位置到目标位置的剩余距离的目标速度的微分值，以目标位置作为输入，获取控制命令和模型位置。

根据本发明的另一个方面，控制磁头在磁盘上的位置的方法包括通过根据磁头的目标位置和实际位置之间的误差进行反馈控制来控制相对于磁盘进行记录和再现数据的磁头定位到磁盘上的目标位置；和当通过使用预设定的控制等式模型获取向在磁盘的径向移动磁头的磁头驱动器发出的控制命令，将要作为用于反馈控制的目标位置的命令输出的模型位置，和用于磁头跟随目标速度的模型速度时，根据相应于从模型位置到目标位置的剩余距离的目标速度的微分值，以目标位置作为输入，获取控制命令和模型位置。

附图说明

图1是根据第一实施例的硬盘驱动器的示意图；

图2是根据第一实施例的磁头定位控制系统的控制方框图；

图3是根据第一实施例的磁头定位控制处理的过程的流程图；

图4是用于模拟的致动器控制模型的频率特性，和用于模型侧控制系统的二重积分模型的频率特性的曲线图；

图5至8是根据比较例的方法中在1/3寻道时的模拟结果的曲线图；

图9是当使用由等式(8)计算的控制命令u时模型速度对目标速度曲线的跟随性能的曲线图；

图10是当改变等式(9)中的增益λ时给予致动器的控制命令的状态的曲线图；