[发明专利]调整用于搜索操作期间搜索控制的前馈信号的设备和方法

说明书

技术领域

该具体表现的主题总的来说涉及伺服控制系统的领域，且具体地涉及调 整用于搜索操作期间搜索控制的前馈信号。

背景技术

伺服系统是通过到控制系统的一系列反馈信号来控制设备的操作的控制 系统。反馈信号一般来自确定设备的实际操作与该设备的所请求的操作的偏 移的传感器。伺服系统的某些示例是：用于控制房间的温度的自动调温器 (thermostat)；用于控制飞机的飞行姿态和方向的自动驾驶仪(autopilot)； 用于控制汽车速度的巡航控制；硬盘驱动器(HDD)中的用于控制盘片RPM 和磁换能器(magnetic transducer)位置的伺服系统。

在比如HDD之类的更复杂和精确的设备中，伺服系统还将使用前馈信 号。HDD中的前馈信号基于存储在控制模块中的参考模型，提供用于启动音 圈电机的控制信号。该参考模型基于HDD的标称设计。在HDD的实际操作 中，由于在确定音圈电机的性能的许多部件中的容限(tolerance)，所以来自 参考模型的前馈信号可能在预测用于启动音圈电机的控制信号方面是不精确 的。前馈信号中的不精确将使得来自磁换能器的反馈信号补偿前馈不精确， 并尝试使磁换能器进入期望的数据磁道上。

可以存储在盘片上的数据量由许多已知的物理原理来管理。确定可以存 储在HDD中的数据量的一个因素是磁换能器将紧密间隔的数据磁道写到盘 片表面上的能力。盘片表面上磁道的间隔已知为磁道间距，且用于表示盘片 上磁道密度的度量单位是每英寸的磁道或TPI。较小的磁道间距导致较高的 TPI。HDD的伺服系统部分地使得磁换能器能够精确地定位在盘片上的半径 处以写数据磁道，使得能够以高TPI写相邻的数据磁道。

一旦写了数据磁道，HDD必须能够找到该磁道并在最小时间量内稳定于 其上。该时间量一般已知为搜索-稳定时间(seek-settle time)，且当外加上数 据旋转到其可以被读取的位置的时间和HDD解码在磁道上的数据所需的时 间时，该总时间已知为等待时间(laency)。HDD用户通常更喜欢短的等待 时间。伺服系统的健壮性和前馈信号的准确性将确定磁换能器是否已经稳定 在期望的数据磁道上或需要进行另一尝试来稳定在该数据磁道上。

HDD是使用伺服系统的机构的一个示例。本领域技术人员将理解，呈现 的实施例有益于对控制或伺服系统可操作的各种机构。为了简短和清楚起见， 将使用HDD来示范良好控制的伺服系统的必要和伺服系统对于问题的弱点。

发明内容

在这里描述了呈现的各个实施例。硬盘驱动器控制模块具有通信地与参 考模型耦合的前馈信号输入端口。硬盘驱动器控制模块具有通信地与硬盘驱 动器的磁换能器耦合的循迹误差信号输入端口。硬盘驱动器控制模块具有配 置用于确定在响应于第一前馈信号所估计的循迹误差信号和响应于第一前馈 信号的磁换能器的实际循迹误差信号之间的差的误差计算器模块。硬盘驱动 器控制模块具有配置用于基于在响应于第一前馈信号所估计的循迹误差信号 和磁换能器的实际循迹误差信号之间的差来调整第二前馈信号的增益和相位 的前馈信号调整器模块。硬盘驱动器控制模块具有通信地耦合到第二前馈信 号的前馈信号调整输出端口。

附图说明

附图(将其并入，并形成该说明书的一部分)图示了所呈现的实施例， 并与描述一起用于说明具体表现的主题的原理：

图1是对所呈现的实施例可操作的HDD的等比例分解图。

图2是根据所呈现的一个实施例的硬盘驱动器控制模块的示意图。

图3是图示根据所呈现的一个实施例的用于调整用于搜索操作期间的搜 索控制的前馈信号的处理的流程图。

图4是根据所呈现的一个实施例的位置误差信号的实际循迹误差波形的 图。

图5是根据所呈现的一个实施例的位置误差信号的实际循迹误差波形的 图。

图6是根据所呈现的一个实施例的从参考模型估计的循迹误差波形的 图。

图7是根据所呈现的一个实施例的从参考模型估计的循迹误差波形的 图。

在该说明书中参考的附图不应该被理解为按比例绘制的，除非特别地标 明。

具体实施方式