[发明专利]读写头位置控制方法、读写头位置控制装置和盘装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种读写头位置控制方法、读写头位置控制装置以及盘装置，更具体地说，涉及一种用于利用观测器(observer)控制对由干扰(NRRO)引起的位置偏移进行抑制的读写头位置控制方法、读写头位置控制装置以及盘装置。

背景技术

对于诸如磁盘装置或光盘装置的盘装置非常重要的是将读写头精确地定位在目标轨道上，从而提高记录密度。

对于该定位控制，公知的是干扰影响了定位精度。为了通过控制系统来抑制该干扰，传统上公知图26至图28中的控制系统。在图26的第一现有技术中，通过计算块100来计算设备108的目标位置′r′与当前位置′y′之间的位置误差′e′，并将其输入到控制器102，控制器102计算用于降低该位置误差′e′的控制量。该反馈控制系统中添加有滤波器104，用于并行地驱动设备108，以抑制在该位置误差的特定频率附近的分量(RRO分量)，该滤波器104具有与陷波滤波器相反的特征形式(参见USP6,487,028B1)。

在第二现有技术中，滤波器104与图26中的反馈回路中的控制器102串行安装，如图27所示，从而对控制器102的控制量的特定频率附近的分量进行抑制(参见R.J.Bickel和M.Tomizuka：“Disturbanceobserver-based hybrid impedance control”，(Proceedings of the AmericanControl Conference，1995，pp.729-733))。

在第三现有技术中，如图28所示，通过计算块112来确定在块110中将当前位置′y′除以设备108的传递函数P时的值(其为位置误差的二阶微分值与来自计算块106的命令当前值之间的差)，作为图26中的反馈回路中的干扰观测器，并经由带通滤波器(也称为Q滤波器)114将其反馈给计算块106(参见R.J.Bickel和M.Tomizuka：“Disturbanceobserver-based hybrid impedance control”，(Proceedings of the AmericanControl Conference，1995，pp.729-733))。

此外，为了处理盘的偏心(其为周期性干扰(RRO))，提出了利用偏心估计观测器对偏心进行校正的方法(例如，日本专利申请特开No.H7-50075，或日本专利申请特开No.2000-21104)。

这种偏心估计观测器利用状态估计增益A、B、C、F和L，根据实际位置误差和估计位置误差之间的误差来计算致动器的控制值，并计算下一样本的状态量(位置、速度、偏压值(bias value)、偏心)。

这里，估计增益L包括估计位置增益L1、估计速度增益L2、估计偏压增益L3以及估计偏心增益L4和L5。并且L1、L2和L3反映控制器本身的特性，而L4和L5反应对偏心(其为周期性干扰)的响应特性。

发明内容

采用这种观测器，需要进行定位控制以跟踪偏心分量(RRO分量)之外的干扰。换言之，在盘装置的记录密度提高时，再也不能忽略微小振动对读写头定位精度的影响。具体地说，介质的振动以及读写头在介质转动时受到的风压再也不能作为读写头的NRRO(非重复性偏离)干扰而被忽略，也不能忽略其对读写头的定位精度的影响。

在上述现有技术的干扰抑制方法的情况下，如果在添加用于选择性地抑制特定频率范围(例如，用于偏心校正)的补偿器时将抑制范围的宽度设置得非常窄，则可以添加干扰抑制功能而不影响原始控制系统的特性。然而，在将抑制宽度设置得较宽以满足适于各种干扰频率的当前要求时，或在抑制频率根据参数而变化时，则会影响原始控制器的特性，而且难以添加期望的干扰抑制功能。

此外，在现有技术的情况下，如果在设计一个观测器之后添加干扰抑制功能，则整个控制系统的特性，例如极点配置(pole allocation)将有相当大的偏差，从而必须重新设计整个观测器。换言之，传统上首先确定干扰模型，然后设计观测器(包括控制器和干扰抑制功能)，从而如果以后添加特定的干扰抑制功能，则整个观测器受到影响，从而需要重新设计。因此，必须通过反复试验来设计抑制特性发生变化的系统的结构，这是极其困难的。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种用于抑制NRRO干扰而不影响观测器的控制特性的读写头位置控制方法、读写头位置控制装置以及盘装置。