磁盘装置以及头的寻道控制方法

文档序号:1186363 发布日期:2020-09-22 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 磁盘装置以及头的寻道控制方法 (Magnetic disk device and seek control method of head ) 是由 原武生 于 2019-07-15 设计创作,主要内容包括:实施方式提供一种能够提高访问性能的磁盘装置以及头的寻道控制方法。本实施方式涉及的磁盘装置具备:盘;头,其对所述盘写入数据,从所述盘读取数据;致动器,其包括使所述头在所述盘上移动的音圈马达;以及控制器,其根据在所述盘上的寻道中的所述头的加速时能够施加于所述音圈马达的最大的第1电流值,增大在所述寻道中的所述头的减速时向所述音圈马达施加的第2电流值。(Embodiments provide a magnetic disk device capable of improving access performance and a seek control method of a head. The magnetic disk device according to the present embodiment includes: a disc; a head that writes data to the disk and reads data from the disk; an actuator comprising a voice coil motor that moves the head over the disk; and a controller that increases a 2 nd current value applied to the voice coil motor at the time of deceleration of the head in a seek according to a maximum 1 st current value that can be applied to the voice coil motor at the time of acceleration of the head in the seek on the disk.)

磁盘装置以及头的寻道控制方法

本申请享受以日本专利申请2019-48723号(申请日:2019年3月15日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及磁盘装置以及头的寻道控制方法。

背景技术

磁盘装置在头的寻道期间对头进行加速时变更对音圈马达(VCM)施加的电流或者电压。磁盘装置在头的寻道期间对头进行减速时能够向VCM施加比通过反电动势等对头进行加速时大的电流。

发明内容

本发明的实施方式提供一种能够提高访问性能的磁盘装置以及头的寻道控制方法。

本实施方式涉及的磁盘装置具备:盘;头,其对所述盘写入数据,从所述盘读取数据;致动器,其包括使所述头在所述盘上移动的音圈马达;以及控制器,其根据在所述盘上的寻道中的所述头的加速时能够施加于所述音圈马达的最大的第1电流值,增大在所述寻道中的所述头的减速时向所述音圈马达施加的第2电流值。

本实施方式涉及的磁盘装置具备:盘;头,其对所述盘写入数据,从所述盘读取数据;致动器,其包括使所述头在所述盘上移动的音圈马达;以及控制器,其基于减速时的所述头的速度相对于半径位置的第2变化来控制所述头,所述第2变化具有与在所述盘上的寻道中从所述头的所述减速切换为所述头的安顿的第1位置处的所述头的所述减速时成为基准的、所述头的速度相对于所述盘的所述半径位置的第1变化的第1倾斜度相同的所述第1位置处的第2倾斜度。

本实施方式涉及的头的寻道控制方法是应用于磁盘装置的寻道控制方法,所述磁盘装置具备盘、头以及致动器,所述头对所述盘写入数据,从所述盘读取数据,所述致动器包括使所述头在所述盘上移动的音圈马达,所述寻道控制方法包括:根据在所述盘上的寻道中的所述头的加速时能够施加于所述音圈马达的最大的第1电流值,增大在所述寻道中的所述头的减速时向所述音圈马达施加的第2电流值。

附图说明

图1是表示实施方式涉及的磁盘装置的构成的一个例子的示意图。

图2是示意性地表示头相对于盘的位置的一个例子的俯视图。

图3是表示实施方式涉及的目标速度曲线的一个例子的图。

图4是表示图3所示的目标速度曲线的安顿模式(settling mode)切换位置的一个例子的放大图。

图5是表示与图4所示的目标速度曲线对应的头加速度相对于半径位置的变化的一个例子的图。

图6是表示实施方式涉及的头的寻道动作执行时在VCM中流动的电流的一个例子的图。

图7是表示图6所示的寻道动作执行时的头速度的一个例子的图。

图8是表示图6所示的寻道动作执行时的头位置的一个例子的图。

图9是表示实施方式涉及的头的寻道处理的控制系统的一个例子的框图。

图10是表示实施方式涉及的加速时的各采样处理的一个例子的流程图。

图11是表示实施方式涉及的更新模式切换条件的处理的一个例子的流程图。

具体实施方式

以下,参照附图对实施方式进行说明。此外,附图是一个例子,并不限定发明的范围。

(实施方式)

图1是表示实施方式涉及的磁盘装置1的构成的一个例子的示意图。

磁盘装置1具备壳体HS、头盘组件(HDA)10、驱动器IC20、头放大器集成电路(以下称为头放大器IC或者前置放大器)30、易失性存储器70、缓冲存储器(缓存)80、非易失性存储器90以及作为单芯片集成电路的系统控制器130。另外,磁盘装置1与主机系统(以下简称为主机)100连接。在图1中示意性地示出HDA10的剖面。

HDA10具有磁盘(以下称为盘)DK、以主轴12为中心使盘DK旋转的主轴马达(以下称为SPM)13、搭载有头HD的臂AM、音圈马达(以下称为VCM)14。SPM13以及VCM14固定于壳体HS。盘DK安装于主轴12,通过SPM13的驱动来旋转。头HD与盘DK相对向。臂AM以及VCM14构成致动器AC。致动器AC通过绕旋转轴旋转,将安装于臂AM的前端的头HD定位于盘DK的预定位置。盘DK以及头HD也可以分别设有两个以上。例如,盘DK以及头HD分别设有至少两个以上。

图2是示意性地表示头HD相对于盘DK的位置的一个例子的俯视图。在盘DK的半径方向上,将主轴12侧的方向称为内方向(内侧),将内方向的相反方向称为外方向(外侧)。将与盘DK的半径方向正交的方向称为圆周方向。在图2示出圆周方向上的盘DK的旋转方向。此外,旋转方向也可以为与图2所示的方向相反。

盘DK对其能够写入数据的区域分配有能够由用户利用的用户数据区域UA、和写入系统管理所需要的信息(以下有时也称为系统信息)的系统区SA。以下,有时也将盘DK的半径方向上的预定位置称为半径位置,将盘DK的圆周方向上的预定位置称为圆周位置。半径位置例如相当于磁道,圆周位置例如相当于扇区。有时也将半径位置以及圆周位置一并简称为位置。

头HD将滑块作为主体,具有以与盘DK相对向的方式实际装于该滑块的写入头WH和读取头RH。写入头WH向盘DK写入数据。读取头RH读取盘DK的磁道所记录的数据。如图2所示,例如通过在寻道时致动器AC绕轴承BR进行旋转驱动,头HD在盘DK的水平面内进行滑行。以下,有时也将头HD在盘DK上的位置(例如半径位置)简称为头位置。

驱动器IC20按照系统控制器130(详细而言为后述的MPU50)的控制,控制SPM13以及VCM14的驱动。驱动器IC20具备SPM控制部21和VCM控制部22。SPM控制部21控制SPM13的旋转。VCM控制部22通过对所供给的电流进行控制,从而控制VCM14的驱动。此外,驱动器IC20的构成的一部分(例如SPM控制部21以及VCM控制部22)也可以设于系统控制器130。

头放大器IC(前置放大器)30对从盘DK读取到的读信号进行放大,并输出给系统控制器130(详细而言为后述的读/写(R/W)通道40)。另外,头放大器IC30向头HD输出与从R/W通道40输出的信号相应的写电流。头放大器IC30具备写信号控制部31和读信号检测部32。写信号控制部31按照系统控制器130(详细而言为后述的MPU60)的控制,控制向头HD输出的写电流。读信号检测部32检测通过写入头写入的信号和/或通过读取头读取到的信号。此外,头放大器IC30的构成的一部分(例如写信号控制部31以及读信号检测部32)也可以设于系统控制器130。

易失性存储器70是电力供给被切断时所保存的数据会丢失的半导体存储器。易失性存储器70保存磁盘装置1的各部的处理所需要的数据等。易失性存储器70例如是DRAM(Dynamic Random Access Memory)或者SDRAM(Synchronous Dynamic Random AccessMemory)。

缓冲存储器80是暂时记录在磁盘装置1与主机100之间收发的数据等的半导体存储器。此外,缓冲存储器80也可以与易失性存储器70构成为一体。缓冲存储器80例如是DRAM、SRAM(Static Random Access Memory)、SDRAM、FeRAM(Ferroelectric RandomAccess memory)或者MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)等。

非易失性存储器90是即使电力供给被切断、也记录所保存的数据的半导体存储器。非易失性存储器90例如是NOR型或者NAND型的闪速ROM(Flash Read Only Memory:FROM)。

系统控制器(控制器)130例如使用多个元件集成于单一芯片的被称为片上系统(System-on-a-Chip(SoC))的大规模集成电路(LSI)来实现。系统控制器130包括读/写(R/W)通道40、硬盘控制器(HDC)50、微处理器(MPU)60。系统控制器130与驱动器IC20、头放大器IC30、易失性存储器70、缓冲存储器80、非易失性存储器90以及主机系统100电连接。此外,系统控制器130也可以具有SPM控制部21、VCM控制部22、写信号控制部31以及读信号检测部32。另外,系统控制器130也可以包括驱动器IC20以及头放大器IC30。

R/W通道40按照来自后述的MPU60的指示,执行从盘DK传送至主机100的读数据以及从主机100传送的写数据的信号处理。R/W通道40具有测定读数据的信号质量的电路或者功能。R/W通道40例如与头放大器IC30、HDC60以及MPU60等电连接。

HDC50按照来自后述的MPU60的指示,对主机100与R/W通道40之间的数据传送进行控制。HDC50例如与R/W通道40、MPU60、易失性存储器70、缓冲存储器80以及非易失性存储器90等电连接。

MPU60是按照来自主机100等的指示来控制磁盘装置1的各部的主控制器。MPU60经由驱动器IC20控制致动器AC,执行进行头HD的定位的伺服控制。MPU60控制向盘DK写入数据的写动作,并且,选择写数据的保存目的地。另外,MPU60控制从盘DK读取数据的读动作,并且,控制读数据的处理。MPU60与磁盘装置1的各部连接。MPU60例如与驱动器IC20、R/W通道40以及HDC50等电连接。

MPU60具备寻道控制部61、界限电流算出部62、速度控制部63。MPU60使这些各部、例如寻道控制部61、界限电流算出部62以及速度控制部63等的处理在固件上执行。此外,MPU60也可以作为电路来具备这些各部。MPU60的构成的一部分也可以设于HDC50。例如,寻道控制部61、界限电流算出部62以及速度控制部63也可以设于HDC50。另外,MPU60也可以包含HDC50的构成和/或功能。

寻道控制部61按照来自主机100等的指示,将头HD的寻道从盘DK的预定的半径位置(以下有时也称为开始位置)控制到盘DK的作为目标的半径位置(以下称为目标位置或者目标半径位置)。寻道控制部61在从开始位置到目标位置进行头HD的寻道的期间(以下简称为寻道期间),控制头HD的速度(以下有时也称为头速度)。寻道控制部61在寻道期间从开始位置开始控制头速度,在目标位置的附近完成头速度的控制,从头速度的控制切换为头的安顿(settling)。例如,在寻道期间,寻道控制部61在预定的半径方向的区间(以下有时也称为加速区间)或者预定期间(以下有时也称为加速期间)对头HD的速度进行加速,在加速区间的接下来的预定区间(以下有时也称为定速区间)或者期间(以下有时也称为定速期间)使头HD以一定速度移动,在定速区间的接下来的预定区间(以下有时也称为减速区间)或者期间(以下有时也称为减速期间)对头HD进行减速,在减速区间的接下来的预定区间(以下有时也称为安顿区间)或者期间(以下有时也称为安顿期间)通过安顿将头HD定位于目标位置。换言之,寻道控制部61在寻道期间对头速度的控制模式进行切换。寻道控制部61在寻道期间对使头HD加速的加速模式、使头HD以一定速度移动的定速模式、使头HD减速的减速模式、安顿头HD的安顿模式进行切换。另外,有时也将正执行加速模式的状态称为加速时,将正执行定速模式的状态称为定速时,将正执行减速模式的状态称为减速时,将正执行安顿模式的状态称为安顿时。此外,寻道控制部61也可以在寻道期间中,在加速区间或者加速期间使头HD加速,在加速区间的接下来的减速区间或者加速期间的接下来的加速期间使头HD减速,在加速区间的接下来的安顿区间或者加速期间的接下来的安顿期间通过安顿将头HD定位于目标位置。

界限电流算出部(界限电压算出部)62算出向VCM14施加的电流值(电压值)。以下,有时也将“向VCM14施加的电流值或者电压值”简称为“电流值或者电压值”。界限电流算出部(界限电压算出部)62检测头HD饱和加速了的情况下的电流值(以下称为饱和电流值)或者电压值(以下称为饱和电压值),基于饱和电流值或者饱和电压值,算出(或者推定)电流或者电压不饱和的界限的电流值(以下称为界限电流值)或者电流或者电压不饱和的界限的电压值(以下称为界限电压值)。界限电流值(或者界限电压值)是比饱和电流值(或者饱和电压值)小、且接近饱和电流值(饱和电压值)的值。在加速时,界限电流算出部62在预定区间(以下有时也称为饱和加速区间)或者预定期间(以下有时也称为饱和加速期间)使头HD饱和加速,检测(或者推定)饱和电流值,基于饱和电流值算出界限电流值。此外,界限电流算出部62能够基于向VCM14施加了饱和电流值以及饱和电流值的情况下的头速度,推定VCM14的电阻值(以下有时也称为VCM电阻值或者VCM电阻推定值)。界限电流算出部62能够基于VCM电阻值,推定VCM14的线圈温度(以下有时也简称为线圈温度)。另外,界限电流算出部62也可以检测电流值或者电压值。

速度控制部63经由VCM14控制头速度。换言之,速度控制部63通过向VCM14施加的电流值(或者电压值)控制头速度。此外,速度控制部63也可以通过按照VCM电阻值和/或线圈温度来控制向VCM14施加的电流值(或者电压值),从而控制头速度。速度控制部63按照所设定的头HD的速度条件、例如作为目标的头速度相对于到目标半径位置为止的剩余距离的变化(以下称为目标速度曲线)来控制头速度。以下,有时也将“作为目标的头速度”称为“目标速度”。速度控制部63按照基于设计标称值、例如设计中设定的电流值(以下称为标称电流值)或者电压值(以下称为标称电压)、设计中设定的环境温度(以下称为标称环境温度)、以及设计中设定的线圈温度(以下称为标称线圈温度)等设定的目标速度曲线(以下有时也称为标称速度曲线)来控制头速度。

速度控制部63改变减速时的速度条件,按照在减速时变更了的速度条件控制头速度。速度控制部63基于在加速时算出的界限电流值(或者界限电压值),使减速时的头速度和/或减速时的电流值(或者电压值)与根据减速时的设计标称值、例如减速时的标称电流值(或者标称电压)、减速时的标称环境温度以及减速时的标称线圈温度等设定的减速时的头速度和/或减速时的电流值(或者电压值)相比而增大。换言之,速度控制部63基于在加速时检测到的饱和电流值(或者饱和电压值),使减速时的头速度和/或减速时的电流值(或者电压值)与根据减速时的设计标称值设定的减速时的头速度和/或减速时的电流值(或者电压值)相比而增大。速度控制部63基于界限电流值(或者界限电压值),将基于减速时的设计标称值设定的成为减速时的基准的目标速度曲线(以下称为目标减速曲线)变更为对CM14施加了界限电流值的情况下的目标减速曲线(以下称为界限减速曲线)。在从目标减速曲线变更为了界限减速曲线的情况下,速度控制部63修正界限减速曲线,以使得从界限减速曲线中的减速模式切换为安顿模式时的状态与变更前一致。例如,在从目标减速曲线变更为了界限减速曲线的情况下,速度控制部63修正界限减速曲线,以使得从界限减速曲线中的减速模式切换为安顿模式的半径位置(以下称为安顿模式切换位置)与目标减速曲线中的安顿模式切换位置一致、且安顿模式切换位置处的界限减速曲线的头HD的加速度(以下有时也称为头加速度)与安顿模式切换位置处的目标减速曲线的头加速度一致,并按照修正后的界限减速曲线控制头速度。以下,有时也将“安顿模式切换位置处的目标减速曲线的头加速度”称为“安顿模式切换加速度”。安顿模式切换位置相当于减速区间与安顿区间的边界的位置,是相当于减速区间或者减速期间的末尾端的位置。此外,速度控制部63也可以基于饱和电流值,将基于减速时的设计标称值设定的目标减速曲线变更为向VCM14施加了饱和电流值的情况下的目标减速曲线(以下有时也称为饱和减速曲线),与界限减速曲线同样地修正界限减速曲线以使得安顿模式切换状态一致,并按照修正饱和减速曲线控制头速度。

例如,速度控制部63对目标减速曲线乘以系数x来算出界限减速曲线,该系数x是基于根据界限电流值算出的加速时向VCM14施加的电流值(或者电压值)的余裕(以下简称为电流余裕或者电压余裕)来算出的。例如,速度控制部63根据电流余裕算出与界限电流值和成为基准的标称电流值之比的平方根相当的系数x(=√(界限电流值/标称电流值)),对目标减速曲线乘以系数x来算出界限减速曲线。标称电流值例如比界限电流值小。此外,速度控制部63也可以根据电压余裕算出与界限电压值和加速时的标称电压值之比的平方根相当的系数x(=√(界限电压值/加速时的标称电压值)),对目标减速曲线乘以系数x来算出界限减速曲线。标称电压值例如比界限电压值小。目标减速曲线表示目标速度相对于剩余距离的变化,因此,在对此乘以系数x的情况下,各时间的剩余距离的变化与各时间的目标速度的变化分别成为x倍,因此,加速度即各时间的速度变化大致成为x^2倍。速度控制部63检测与安顿模式切换加速度(安顿模式切换位置处的目标减速曲线的倾斜度)对应的界限减速曲线中的头速度(以下称为对应速度)以及头位置(以下称为对应位置),算出基于与目标减速曲线中的安顿模式切换位置对应的头速度(以下有时也称为安顿模式切换速度)和对应速度的差值(以下称为速度修正值)、安顿模式切换位置和对应位置的差值(以下称为位置修正值)修正了界限减速曲线而得到的目标减速曲线(以下称为修正减速曲线)。速度控制部63在减速时按照修正减速曲线控制头速度。

例如,速度控制部63通过以下的式(1)算出修正减速曲线。

Vref_cr=f(p+(p2-p1))×x+(v2-v1)···(1)

在此,Vref_cr是修正减速曲线,x是用于乘到目标减速曲线来算出界限减速曲线的系数,f(p)是目标减速曲线,p1是安顿模式切换位置,p2是与p1处的目标减速曲线的倾斜度(安顿模式切换加速度)f′(p1)相同的界限减速曲线的倾斜度f′(p2)×x、也即是与f′(p2)×x=f′(p1)所对应的对应位置,v1是p=p1的情况下的目标减速曲线f(p1)的值、也即是安顿模式切换速度,v2是p=p2的情况下的界限减速曲线f(p2)×x的值、也即是对应速度。另外,f′(p)是f(p)的导函数。换言之,f′(p)相当于f(p)的一次微分。

图3是表示实施方式涉及的目标速度曲线的一个例子的图。在图3中,横轴表示半径位置,纵轴表示头速度。在图3的横轴上,随着从原点(=0)向正的箭头方向前进而向正值的方向变大,随着从原点(=0)向负的箭头方向前进而向负值的方向变小。在图3的横轴上,原点(0)相当于寻道中的目标位置。在图3的纵轴上,随着从原点(=0)向正的箭头方向前进而向正值的方向变大,随着从原点(=0)向负的箭头方向前进而向负值的方向变小。在图3中示出目标减速曲线L1、界限减速曲线L2、修正减速曲线L3。

在图3所示的例子中,速度控制部63对目标减速曲线L1乘以系数x来算出界限减速曲线L2,将界限减速曲线L2修正为修正减速曲线L3。速度控制部63在减速时按照修正减速曲线L3,与半径位置相应地控制头HD的速度。

图4是表示图3所示的目标速度曲线的安顿模式切换位置D1的一个例子的放大图,图5是表示与图4所示的目标速度曲线对应的头加速度相对于半径位置的变化的一个例子的图。在图5中示出头加速度相对于半径位置的变化AL1、AL2以及AL3。图5所示的头加速度的变化AL1与图4所示的目标减速曲线L1对应,图5所示的头加速度的变化AL2与图4所示的界限减速曲线L2对应,图5所示的头加速度的变化AL3与图4所示的修正减速曲线L3对应。

在图4以及图5中,横轴表示半径位置。在图4以及图5的横轴上,随着从原点(=0)向正的箭头方向前进而向正值的方向变大,随着从原点(=0)向负的箭头方向前进而向负值的方向变小。在图4以及图5的横轴上,原点(0)相当于寻道中的目标位置。在图4以及图5的横轴上,半径位置D1相当于前述的安顿模式切换位置p1,半径位置D2相当于与前述的安顿模式切换位置p1处的目标减速曲线L1的倾斜度(安顿模式切换加速度)相同的界限减速曲线的倾斜度(加速度)所对应的对应位置。另外,在图4的横轴上,半径位置D3是与半径位置D1以及D2相比距目标位置更远的预定的半径位置。

在图4中,纵轴表示头速度。在图4的纵轴上,随着从原点(=0)向正的箭头方向前进而向正值的方向变大,随着从原点(=0)向负的箭头方向前进而向负值的方向变小。在图4的纵轴示出与半径位置(安顿模式切换位置)D1对应的目标减速曲线L1的头速度(安顿模式切换速度)VEL1、与半径位置(对应位置)D2对应的界限减速曲线L2的头速度(对应速度)VEL2、与半径位置D3对应的目标减速曲线L1的头速度VEL3以及与半径位置D3对应的修正减速曲线L3的头速度VEL4。

在图5中,纵轴表示头加速度。图5的纵轴的值相当于图4的纵轴的值的1次微分。在图5的纵轴上,随着从原点(=0)向正的箭头方向前进而向正值的方向变大,随着从原点(=0)向负的箭头方向前进而向负值的方向变小。在图5的纵轴示出与半径位置(安顿模式切换位置)D1对应的头加速度的变化AL1的头加速度(安顿模式切换加速度)ACC1、与半径位置D2对应的头加速度的变化AL2的头加速度ACC2以及与半径位置D1对应的头加速度的变化AL3的头加速度ACC3。在图5中,头加速度(安顿模式切换加速度)ACC1和头加速度ACC3一致。

例如,速度控制部63基于根据界限电流值算出的加速时的电流余裕,算出与加速时的标称电流值相对于界限电流值之比的平方根相当的系数x,如图4所示那样对目标减速曲线L1乘以系数x而算出界限减速曲线L2。速度控制部63检测与目标减速曲线L1中的安顿模式切换位置D1的安顿模式切换加速度ACC1相同的头加速度的变化AL2的头加速度ACC2所对应的界限减速曲线L2的对应速度VEL2以及头加速度ACC2所对应的对应位置D2。速度控制部63基于与安顿模式切换位置D1和对应位置D2的差值相当的位置修正值DD、和与安顿模式切换速度VEL1和头速度VEL2的差值相当的速度修正值DVL,将界限减速曲线L2修正为修正减速曲线L3。换言之,速度控制部63基于位置修正值DD以及速度修正值DVL,使界限速度曲线L2移动而算出修正减速曲线L3,以使界限速度曲线L2的对应位置D2处的对应速度VEL2与目标减速曲线L1的安顿模式切换位置D1处的安顿模式切换速度VEL1一致。此时,与安顿模式切换位置D1对应的头加速度的变化AL3的头加速度ACC3同与安顿模式切换位置D1对应的安顿模式切换加速度ACC1一致。例如,修正减速曲线L3通过前述的式(1)如以下那样表示。

L3=f(p+(D2-D1))×x+(VEL2-VEL1)···(2)

速度控制部63在减速时按照修正减速曲线L3来控制头速度。

在图4所示的例子中,修正减速曲线L3的半径位置D3的头速度VEL4比目标减速曲线L1的半径位置D3的头速度VEL3大。另外,如前所述那样,修正减速曲线L3和目标减速曲线L1在安顿模式切换位置D1处一致。通过按照如图4所示那样的修正减速曲线L3来控制头速度,能够使向VCM14施加的电流值最大化,能够在提高减速时的头速度的同时使安顿稳定。例如,在按照目标减速曲线L1来控制头速度的情况下,速度控制部63能够向VCM14施加直到减速时的标称电流值的7成左右的电流值,但在按照修正减速曲线L3来控制头速度的情况下,能够向VCM14施加直到减速时的标称电流值的9成左右的电流值。

图6是表示在本实施方式涉及的寻道动作执行时分别在VCM中流动的电流的一个例子的图。图7是表示在本实施方式涉及的寻道动作执行时分别在VCM中流动的头速度的一个例子的图。图8是表示在本实施方式涉及的寻道动作执行时分别在VCM中流动的头位置的一个例子的图。在图6~图8中,横轴表示时间。在图6~图8的横轴上,随着向箭头的前端方向前近而时间流逝。在图6中,纵轴表示头15的寻道期间的向VCM14施加的电流(以下有时也称为寻道电流)。在图6的纵轴上,寻道电流随着从原点(=0)向正的箭头方向前进而向正值的方向变大,随着从原点(=0)向负的箭头方向前进而向负值的方向变小。在图6中示出基于修正减速曲线例如图3以及图4的修正减速曲线L3进行了减速控制的情况下的寻道电流的变化CCL、和基于目标减速曲线例如图3以及图4的目标减速曲线L1进行了减速控制的情况下的寻道电流的变化TCL。在图7中,纵轴表示头15的寻道期间的头速度。在图7的纵轴上,头速度随着从原点(=0)向正的箭头方向前进而向正值方向变大,随着从原点(=0)向负的箭头方向前进而向负值方向变小。在图7中示出基于修正减速曲线例如图3以及图4的修正减速曲线L3进行了减速控制的情况下的头速度的变化CVL、和基于目标减速曲线例如图3以及图4的目标减速曲线L1进行了减速控制的情况下的头速度的变化TVL。在图8中,纵轴表示头15的寻道期间的头位置。在图8的纵轴上,头位置随着从原点(=0)向正的箭头方向前进而向正值方向变大,随着从原点(=0)向负的箭头方向前进而向负值方向变小。在图8中示出基于修正减速曲线例如图3以及图4的修正减速曲线L3进行了减速控制的情况下的头位置的变化CPL、和基于目标减速曲线例如图3以及图4的目标减速曲线L1进行了减速控制的情况下的头位置的变化TVL。在图8的纵轴上,原点(=0)相当于目标位置。

如图6所示,同与寻道电流的变化TCL中的横轴的箭头前端侧相当的减速时的寻道电流相比,寻道电流的变化CCL的减速时的寻道电流增大。换言之,与基于目标减速曲线进行了减速控制的情况相比,通过基于修正减速曲线进行减速控制,减速时的寻道电流增大。

如图7所示,与基于目标减速曲线进行了减速控制的情况相比,通过基于修正减速曲线进行减速控制,与头速度的变化TVL的减速时的寻道电流相比,头速度的变化CVL的减速时的头速度的变化急剧。换言之,与基于目标减速曲线进行了减速控制的情况相比,通过基于修正减速曲线进行减速控制,头速度的变化急剧。

如图8所示,与头位置的变化TPL的减速时的寻道电流相比,头位置的变化CPL的减速时的头位置迅速到达目标位置。换言之,与基于目标减速曲线进行了减速控制的情况相比,通过基于修正减速曲线进行减速控制,寻道的时间缩短。

图9是表示本实施方式涉及的头HD的寻道处理的控制系统SY的一个例子的框图。

磁盘装置1具有执行头HD的寻道处理的寻道控制系统SY。寻道控制系统SY具备目标速度生成器S1、位置反馈(FB)控制器S2、速度反馈(FB)控制器S3、模式切换器S4、加速控制器S5、VCMS6、状态推定器S7、界限电流推定部S8、运算器C1、C2以及C3。

目标速度生成器S1生成头HD的目标速度。位置反馈控制器S2执行与头HD的位置(例如半径位置)关联的反馈控制。速度反馈控制器S3执行与头HD的速度关联的反馈控制。模式切换器S4对头HD的寻道的模式、例如使头HD加速的加速模式、使头HD以一定速度移动的定速模式、使头HD减速的减速模式、以及执行安顿的安顿模式等进行切换。加速控制器S5控制头HD的加速。VCM S6相当于前述的VCM14。状态推定器S7是状态观测器,具有设备(plant)模型和/或内部状态变量。状态推定器S7推定接下来的头HD的位置(例如半径位置)。界限电流推定部S8基于饱和界限电流等推定(或者算出)界限电流值。

在寻道控制系统SY中,目标位置以及推定速度被输入到运算器C1。运算器C1向目标速度生成器S1、位置反馈控制器S2以及模式切换器S4输入基于目标位置以及推定速度的输出。目标速度生成器S1向运算器C2输入基于目标位置、推定速度以及来自界限电流推定部的输出(界限电流值)的输出(目标速度)。运算器C2向速度反馈控制器S3以及模式切换器S4输入基于来自目标速度生成器S1的输出以及推定位置的输出。位置反馈控制器S2向模式切换器S4输入基于目标位置的输出。速度反馈控制器S3向模式切换器S4输入基于来自运算器C2的输出的输出。另外,在寻道控制系统SY中,从开始头HD的寻道后的经过时间(以下简称为经过时间)被输入到模式切换器S4以及加速控制器S5。加速控制器S5向模式切换器S4输入基于经过时间以及来自界限电流推定部S8的输出的输出。模式切换器S4基于目标位置、经过时间、来自目标速度生成器S1的输出、来自位置反馈控制器S2的输出、来自速度反馈控制器S3的输出、以及来自加速控制器S5的输出来执行模式切换、例如加速模式、定速模式、减速模式以及安顿模式的切换,向VCM S6、状态推定器S7以及界限电流推定部S8输入执行切换后的模式的控制信号。VCM S6基于来自模式切换器S4的控制信号进行驱动,使头HD移动到观测位置,向运算器C3输入基于驱动量的输出(观测位置)。运算器C3向状态推定器S7输入基于来自VCM S6的输出(观测位置)以及来自状态推定器S7的输出(推定位置)的输出。状态推定器S7基于来自模式切换器S4的控制信号以及来自运算器C3的输出来算出推定加速度、推定速度以及推定位置,向运算器C2、运算器C3以及位置反馈控制器S2输入推定位置,向运算器C1输入推定速度,向界限电流推定部S8输入推定加速度。界限电流推定部S8基于来自模式切换器S4的控制信号以及来自状态推定器S7的推定加速度来推定界限电流值,向目标速度生成器S1以及加速控制器S5输入界限电流值。

图10是表示本实施方式涉及的加速时的各采样处理的一个例子的流程图。

MPU60算出头位置(B1001),推定头速度以及头加速度(B1002),检测饱和加速区间(B1003)。MPU60决定为了执行饱和加速而向VCM14施加的电流指示值(B1004),向VCM14施加所决定的电流指示值(B1005)。MPU60推定接下来的采样状态(B1006),更新模式切换条件、例如安顿模式切换条件(B1007),对是否执行模式切换进行判定(B1008),使处理结束。

图11是表示本实施方式涉及的更新模式切换条件的处理的一个例子的流程图。图11相当于图10的B1007的更新模式切换条件的处理。

MPU60更新等效电流力常数以及VCM电阻推定值(B1101),对是否从之前的采样的等效电流力常数以及VCM电阻推定值发生了变化进行判定(B1102)。在判定为未变化的情况下(B1102:否),MPU60使处理结束。在判定为变化了的情况下(B1102:是),MPU60算出系数x(B1103)。MPU60算出满足f′(p2)×x=f′(p1)的对应位置p2(B1104)。MPU60例如对目标减速曲线Vref乘以系数x来算出界限减速曲线,检测安顿模式切换位置p1和与安顿模式切换位置p1对应的安顿模式切换速度v1。MPU60基于对应位置p2算出对应速度v2=f(p2)。MPU60基于系数x、安顿模式切换位置p1、安顿模式切换速度v1、对应位置p2以及对应速度v2将目标减速曲线Vref修正为修正减速曲线(B1105),基于修正减速曲线更新安顿模式切换条件(B1106),使处理结束。

根据本实施方式,磁盘装置1在加速时使头HD饱和加速,检测饱和电流值,基于饱和电流值算出界限电流值。磁盘装置1基于减速时的设计标称值算出目标减速曲线,对目标减速曲线乘以系数x来算出界限减速曲线,所述系数x是基于根据界限电流值算出的加速时的电流余裕来算出的。在从目标减速曲线变更为了界限减速曲线的情况下,磁盘装置1检测与安顿切换加速度对应的界限减速曲线的对应位置以及对应速度,基于位置修正值以及速度修正值将界限减速曲线修正为修正减速曲线。通过在减速时按照修正减速曲线使头速度减速来执行安顿,磁盘装置1能够增大在减速时向VCM14施加的电流值,能够在提高减速时的头速度的同时使安顿稳定化。因此,磁盘装置1能够缩短寻道时间。因此,磁盘装置1能够提高访问性能。

以上对几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子提示的,并不是意在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的方式来实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、宗旨内,并且,包含在权利要求书记载的发明及其等同的范围内。

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