(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドの位置決め精度を向上可能な磁気ディスク及び高調波を持つ外乱成分の抑制方法を提供する。【解決手段】磁気ディスク装置１は、ディスク１０と、ディスク１０に対してデータをライトし、ディスクからデータをリードするヘッド１５と、外乱が乗った信号の外乱に対応する周波数の第１範囲で前記外乱に起因する第１周波数成分を推定し、第１周波数成分を推定した場合、前記信号の第１範囲と異なる第２範囲で第１周波数成分の第１周波数の２以上の正の整数倍の第２周波数に対応する第２周波数成分を推定し、第２周波数成分を推定した場合、位置誤差において第１周波数の正の整数倍に対応する第１高調波成分を抑制するコントローラ１３０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクと、
前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、
外乱が乗った信号の外乱に対応する周波数の第１範囲で前記外乱に起因する第１周波数成分を推定し、前記第１周波数成分を推定した場合、前記信号の前記第１範囲と異なる第２範囲で前記第１周波数成分の第１周波数の２以上の正の整数倍の第２周波数に対応する第２周波数成分を推定し、前記第２周波数成分を推定した場合、位置誤差において前記第１周波数の正の整数倍に対応する第１高調波成分を抑制するコントローラと、を備える磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記第２周波数成分を推定した場合、位置誤差において前記第１高調波成分を抑制する第１フィルタを適用する、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記第１範囲で前記外乱に起因する前記第１周波数成分と異なる第３周波数成分を推定し、前記第１周波数と前記第３周波数成分の第３周波数との公約数から１を除いた第１公約数で最も大きい第１最大値に対応する第４周波数成分を推定し、第４周波数成分を推定した場合、前記信号において前記第１高調波成分を除く前記第４周波数成分の第４周波数の正の整数倍に対応する第２高調波成分を抑制する、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記第４周波数成分を推定した場合、位置誤差において前記第１高調波成分を除く前記第２高調波成分を抑制する第２フィルタを適用する、請求項３に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記コントローラは、前記第１最大値を除いた前記第１公約数で最も大きい第２最大値に対応する第５周波数成分を推定し、位置誤差において前記第１高調波成分及び前記第２高調波成分を除く前記第５周波数成分の第５周波数の正の整数倍に対応する第３高調波成分を抑制する、請求項３に記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記第２周波数成分を推定できない場合、位置誤差において前記第１周波数成分を抑制する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
前記コントローラは、前記第２周波数成分を推定できない場合、位置誤差において前記第１周波数成分を抑制する第１フィルタを適用する、請求項６に記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記第２範囲は、前記第２周波数の含む範囲であり、前記第１範囲よりも小さい、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項９】
前記信号は、前記ディスクにおける前記ヘッドの目標位置に対する誤差に相当する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１０】
ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドとを備える磁気ディスク装置に適用される高調波を持つ外乱成分の抑制方法であって、
外乱が乗った信号の外乱に対応する周波数の第１範囲で前記外乱に起因する第１周波数成分を推定し、
前記第１周波数成分を推定した場合、前記信号の前記第１範囲と異なる第２範囲で前記第１周波数成分の第１周波数の２以上の正の整数倍の第２周波数に対応する第２周波数成分を推定し、
前記第２周波数成分を推定した場合、位置誤差において前記第１周波数の正の整数倍に対応する第１高調波成分を抑制する、高調波を持つ外乱成分の抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気ディスク装置及び高調波を持つ外乱成分の抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置は、筐体内に設けられた磁気ディスクと、磁気ディスクを支持及び回転駆動するスピンドルモータと、磁気ヘッドを搭載したアームと、ボイスコイルモータとを有している。磁気ディスク装置は、外乱、例えば、サーバに設けられた冷却ファンの回転に起因して振動し得る。このような外乱により磁気ディスク装置が振動した場合、磁気ヘッドの位置決め誤差が大きくなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６５４９３４９号明細書
【特許文献２】米国特許第７５６４６４４号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／０２１３１００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、ヘッドの位置決め精度を向上可能な磁気ディスク及び高調波を持つ外乱成分の抑制方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態に係る磁気ディスク装置は、ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、外乱が乗った信号の外乱に対応する周波数の第１範囲で前記外乱に起因する第１周波数成分を推定し、前記第１周波数成分を推定した場合、前記信号の前記第１範囲と異なる第２範囲で前記第１周波数成分の第１周波数の２以上の正の整数倍の第２周波数に対応する第２周波数成分を推定し、前記第２周波数成分を推定した場合、位置誤差において前記第１周波数の正の整数倍に対応する第１高調波成分を抑制するコントローラと、を備える。
【０００６】
本実施形態に係る高調波を持つ外乱成分の抑制方法は、ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドとを備える磁気ディスク装置に適用される高調波を持つ外乱成分の抑制方法であって、外乱が乗った信号の外乱に対応する周波数の第１範囲で前記外乱に起因する第１周波数成分を推定し、前記第１周波数成分を推定した場合、前記信号の前記第１範囲と異なる第２範囲で前記第１周波数成分の第１周波数の２以上の正の整数倍の第２周波数に対応する第２周波数成分を推定し、前記第２周波数成分を推定した場合、位置誤差において前記第１周波数の正の整数倍に対応する第１高調波成分を抑制する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態に係る外乱成分の抑制方法の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る外乱成分の抑制方法の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係るヘッドの位置決め制御系の一例を示すブロック図である。
【図５】図５は、実施形態に係る外乱成分の抑制方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、変形例１に係るヘッドの位置決め制御系の一例を示すブロック図である。
【図７】図７は、変形例２に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面は、一例であって、発明の範囲を限定するものではない。  
（実施形態）  
図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置１の構成を示すブロック図である。  
磁気ディスク装置１は、後述するヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）と、ドライバＩＣ２０と、ヘッドアンプ集積回路（以下、ヘッドアンプＩＣ、又はプリアンプ）３０と、揮発性メモリ７０と、バッファメモリ（バッファ）８０と、不揮発性メモリ９０と、１チップの集積回路であるシステムコントローラ１３０とを備える。また、磁気ディスク装置１は、ホストシステム（以下、単に、ホストと称する）１００と接続される。なお、磁気ディスク装置１は、センサを備えていてもよい。
【０００９】
ＨＤＡは、磁気ディスク（以下、ディスクと称する）１０と、スピンドルモータ（以下、ＳＰＭと称する）１２と、ヘッド１５を搭載しているアーム１３と、ボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと称する）１４とを有する。ディスク１０は、ＳＰＭ１２に取り付けられ、ＳＰＭ１２の駆動により回転する。アーム１３及びＶＣＭ１４は、アクチュエータＡＣを構成している。アクチュエータＡＣは、ＶＣＭ１４の駆動により、アーム１３に搭載されているヘッド１５をディスク１０上の所定の位置まで移動制御する。ディスク１０およびヘッド１５は、２つ以上の数が設けられてもよい。  
ディスク１０は、その記録領域に、ユーザから利用可能なユーザデータ領域１０ａと、システム管理に必要な情報をライトするシステムエリア１０ｂとが割り当てられている。
【００１０】
ヘッド１５は、スライダを本体として、当該スライダに実装されているライトヘッド１５Ｗとリードヘッド１５Ｒとを備える。ライトヘッド１５Ｗは、ディスク１０上にデータをライトする。リードヘッド１５Ｒは、ディスク１０に記録されているデータをリードする。
【００１１】
ドライバＩＣ２０は、システムコントローラ１３０（詳細には、後述するＭＰＵ６０）の制御に従って、ＳＰＭ１２およびＶＣＭ１４の駆動を制御する。  
ヘッドアンプＩＣ（プリアンプ）３０は、リードアンプ及びライトドライバを備えている。リードアンプは、ディスク１０からリードされたリード信号を増幅して、システムコントローラ１３０（詳細には、後述するリード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル４０）に出力する。ライトドライバは、Ｒ／Ｗチャネル４０から出力される信号に応じたライト電流をヘッド１５に出力する。
【００１２】
揮発性メモリ７０は、電力供給が断たれると保存しているデータが失われる半導体メモリである。揮発性メモリ７０は、磁気ディスク装置１の各部での処理に必要なデータ等を格納する。揮発性メモリ７０は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、又はＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）である。  
バッファメモリ８０は、磁気ディスク装置１とホスト１００との間で送受信されるデータ等を一時的に記録する半導体メモリである。なお、バッファメモリ８０は、揮発性メモリ７０と一体に構成されていてもよい。バッファメモリ８０は、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＳＤＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access memory）、又はＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）等である。  
不揮発性メモリ９０は、電力供給が断たれても保存しているデータを記録する半導体メモリである。不揮発性メモリ９０は、例えば、ＮＯＲ型またはＮＡＮＤ型のフラッシュＲＯＭ（Flash Read Only Memory :ＦＲＯＭ）である。
【００１３】
システムコントローラ（コントローラ）１３０は、例えば、複数の素子が単一チップに集積されたSystem-on-a-Chip(ＳｏＣ)と称される大規模集積回路（ＬＳＩ）を用いて実現される。システムコントローラ１３０は、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル４０、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）５０、及びマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）６０等を含む。システムコントローラ１３０は、例えば、ドライバＩＣ２０、ヘッドアンプＩＣ３０、揮発性メモリ７０、バッファメモリ８０、不揮発性メモリ９０、及びホストシステム１００等に電気的に接続されている。  
Ｒ／Ｗチャネル４０は、後述するＭＰＵ６０からの指示に応じて、ディスク１０からホスト１００に転送されるリードデータ及びホスト１００から転送されるライトデータの信号処理を実行する。Ｒ／Ｗチャネル４０は、リードデータの信号品質を測定する回路、又は機能を有している。Ｒ／Ｗチャネル４０は、例えば、ヘッドアンプＩＣ３０、ＨＤＣ５０、及びＭＰＵ６０等に電気的に接続されている。  
ＨＤＣ５０は、後述するＭＰＵ６０からの指示に応じて、ホスト１００とＲ／Ｗチャネル４０との間のデータ転送を制御する。ＨＤＣ５０は、例えば、Ｒ／Ｗチャネル４０、ＭＰＵ６０、揮発性メモリ７０、バッファメモリ８０、及び不揮発性メモリ９０等に電気的に接続されている。
【００１４】
ＭＰＵ６０は、磁気ディスク装置１の各部を制御するメインコントローラである。ＭＰＵ６０は、ドライバＩＣ２０を介してＶＣＭ１４を制御し、ヘッド１５の位置決めを行なうサーボ制御を実行する。ＭＰＵ６０は、ディスク１０へのデータのライト動作を制御すると共に、ライトデータの保存先を選択する。また、ＭＰＵ６０は、ディスク１０からのデータのリード動作を制御すると共に、リードデータの処理を制御する。ＭＰＵ６０は、磁気ディスク装置１の各部に接続されている。ＭＰＵ６０は、例えば、ドライバＩＣ２０、Ｒ／Ｗチャネル４０、及びＨＤＣ５０等に電気的に接続されている。
【００１５】
ＭＰＵ６０は、リード／ライト制御部６１と、推定部６２と、抑制部６３とを備えている。ＭＰＵ６０は、これら各部、例えば、リード／ライト制御部６１、推定部６２、及び抑制部６３等の処理をファームウェア上で実行する。なお、ＭＰＵ６０は、これら各部を回路として備えていてもよい。
【００１６】
リード／ライト制御部６１は、ホスト１００からのコマンドに従って、データのリード処理及びライト処理を制御する。リード／ライト制御部６１は、ドライバＩＣ２０を介してＶＣＭ１４を制御し、ヘッド１５をディスク１０上の所定の位置に位置決めし、データをリード又はライトする。
【００１７】
推定部６２は、所定の信号から高調波を持つ外乱に起因する周波数成分（以下、外乱成分と称する）を推定する。推定部６２は、例えば、ディスク１０におけるヘッド１５の目標位置（以下、目標位置と称する）に対する誤差（以下、位置誤差（position error）と称する）に対応する信号（以下、単に位置誤差と称する）の所定の周波数の範囲（以下、第１範囲と称する）で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から外乱成分（以下、第１推定成分と称する）を推定する。以下、位置誤差を使った推定例を実施例として記載するが、推定部６２は位置誤差の代わりにセンサ等で検出した信号を用いて推定を行ってもよい。ここで、第１範囲は、想定している高調波を持つ外乱の基本波の周波数、例えば、サーバに設けられた冷却ファンが最大回転数で駆動した場合に磁気ディスク装置１に生じる影響に対応する周波数、例えば、５００Ｈｚ以下の範囲に相当する。第１推定成分を推定した場合、推定部６２は、位置誤差において、第１範囲と異なる所定の周波数の範囲（以下、第２範囲と称する）で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第１推定成分の周波数（以下、第１推定周波数と称する）の２以上の整数倍の周波数（以下、第１倍数周波数と称する）に対応する周波数成分（以下、第１倍数成分と称する）を推定する。ここで、第２範囲は、例えば、第１倍数周波数の近傍の範囲である。換言すると、第２範囲は、例えば、第１倍数周波数を含む範囲である。また、第２範囲は、第１範囲よりも小さい。第１倍数成分を推定した場合、推定部６２は、第１推定周波数の正の整数倍の周波数の複数の周波数成分（以下、第１高調波成分と称する）内の第１推定成分及び第１倍数成分を除いた残りの第１高調波成分を持つ外乱が印加されていると推定する。換言すると、第１推定成分及び第１倍数成分を推定した場合、推定部６２は、位置誤差に第１高調波成分があると判断する。以下で、第１範囲で推定された外乱成分を単に推定成分と称し、第２範囲で推定された外乱成分を単に倍数成分と称する場合もある。また、推定成分の正の整数倍の周波数に対応する複数の周波数成分を単に高調波成分と称する場合もある。
【００１８】
推定部６２は、さらに、第１範囲で周波数成分を再度検出し、検出した周波数成分から第１推定成分と異なる推定成分（以下、第２推定成分と称する）を推定する。第２推定成分を推定した場合、推定部６２は、第１推定周波数と第２推定成分の周波数（以下、第２推定周波数と称する）との公約数を算出する。推定部６２は、算出した公約数の内の１を除いた残りの公約数（以下、公約数群と称する）を算出する。推定部６２は、位置誤差において、公約数群で最も大きい公約数（以下、第１最大値と称する）近傍の範囲（以下、第３範囲と称する）で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第１最大値に対応する周波数成分（以下、第３推定成分と称する）を推定する。ここで、第３範囲は、例えば、第１範囲に含まれ、第１範囲よりも小さい。第３範囲は、第３推定成分の周波数（以下、第３推定周波数と称する）を含む。第３推定成分を推定した場合、推定部６２は、位置誤差において、第３推定周波数の高調波成分（以下、第２高調波成分と称する）を持つ外乱が印加されていると推定する。第３推定成分を推定した場合、推定部６２は、第１最大値を除いた公約数群において最も大きい公約数（以下、第２最大値と称する）近傍の範囲（以下、第４範囲と称する）で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第２最大値に対応する周波数成分（以下、第４推定成分と称する）を推定する。ここで、第４範囲は、第３範囲と異なり、第１範囲に含まれ、第１範囲よりも小さい。第４範囲は、第４推定成分の周波数（以下、第４推定周波数と称する）を含む。第４推定成分を推定した場合、推定部６２は、位置誤差において、第４推定周波数の高調波成分（以下、第３高調波成分と称する）を持つ外乱が印加されていると推定する。以下で、公約数群内で最も大きい公約数を単に最大値と称する場合もある。
【００１９】
抑制部６３は、所定の信号において外乱成分を抑制する。例えば、推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定されない場合、抑制部６３は、位置誤差において、高調波成分がないものと判断し、推定成分のみを抑制する。例えば、推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定されない場合、抑制部６３は、位置誤差において、高調波を持つ外乱ではないものと判断し、何もしなくともよい。推定成分及び倍数成分が推定された場合、抑制部６３は、位置誤差において、高調波成分を抑制する。抑制部６３は、複数のフィルタを有している。例えば、推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定されない場合、抑制部６３は、位置誤差において、高調波成分がないものと判断し、推定成分のみを抑制するフィルタを適用する。フィルタは、例えば、適応フィルタである。例えば、推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定されない場合、抑制部６３は、位置誤差において、高調波を持つ外乱ではないものと判断し、フィルタを適用しなくともよい。推定成分及び倍数成分が推定された場合、抑制部６３は、位置誤差において、高調波成分を抑制するフィルタを適用する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る外乱成分の抑制方法の一例を示す図である。図２において、横軸は、位置誤差の周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は、振幅を示している。図２には、第１範囲Ｒ１１及び第２範囲Ｒ１２を示している。図２において、位置誤差ＥＳ１は、周波数Ｆ１の周波数成分Ｗ１１と、周波数２Ｆ１の周波数成分Ｗ１２と、周波数３Ｆ１の周波数成分Ｗ１３と含む。周波数成分Ｗ１１は、第１推定成分に相当し、周波数Ｆ１は、第１推定周波数に相当する。周波数成分Ｗ１２は、第１倍数成分に相当し、周波数２Ｆ１は、第１倍数周波数に相当する。周波数２Ｆ１は、周波数Ｆ１の２倍の周波数である。また、周波数成分Ｗ１１、Ｗ１２、及びＷ１３は、周波数Ｆ１の正の整数倍の周波数に対応する第１高調波成分に相当する。周波数３Ｆ１は、周波数Ｆ１の３倍の周波数である。図２において、第２範囲Ｒ１２は、第１倍数周波数２Ｆ１の近傍の範囲である。
【００２１】
図２に示した例では、ＭＰＵ６０は、位置誤差ＥＳ１において、第１範囲Ｒ１１で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第１推定成分として周波数成分Ｗ１１を推定する。第１推定成分Ｗ１１を推定した場合、ＭＰＵ６０は、位置誤差ＥＳ１において、第２範囲Ｒ１２で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第１倍数周波数２Ｆ１に対応する第１倍数成分Ｗ１２を推定する。第１倍数成分Ｗ１２を推定した場合、ＭＰＵ６０は、第１高調波成分Ｗ１１、Ｗ１２、及びＷ１３を持つ外乱が印加されていると推定し、第１高調波成分Ｗ１１、Ｗ１２、及びＷ１３を抑制する。ＭＰＵ６０は、第１高調波成分Ｗ１１、Ｗ１２、及びＷ１３を抑制した位置誤差ＥＳ１に基づいてヘッド１５を位置決めする。ＭＰＵ６０は、第１範囲Ｒ１１で周波数成分を再度検出し、検出した周波数成分から第２推定成分を推定する。第２推定成分を推定できない場合、ＭＰＵ６０は、処理を終了する。第２推定成分を推定できない場合、第１推定成分Ｗ１１は、外乱成分、例えば、サーバに設けられた冷却ファンの駆動により磁気ディスク装置１に生じた影響における基本周波数であり得る。このように第２範囲で第１推定成分の第１推定周波数の第１倍数周波数に対応する第１倍数成分を推定できるか推定できないかを判定することで、ＭＰＵ６０は、第１推定周波数の第１高調波成分があるかないかを判断できる。位置誤差に第１高調波成分があると判断した場合、ＭＰＵ６０は、第１高調波成分を抑制できる。
【００２２】
図３は、本実施形態に係る外乱成分の抑制方法の一例を示す図である。図３において、横軸は、位置誤差の周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は、振幅を示している。図３には、第１範囲Ｒ２１及び第２範囲Ｒ２２を示している。図３において、位置誤差ＥＳ２は、周波数Ｆ２の周波数成分Ｗ２１と、周波数Ｆ３の周波数成分Ｗ２２と、周波数Ｆ４の周波数成分Ｗ２３と、周波数Ｆ５の周波数成分Ｗ２４と、周波数２Ｆ２の周波数成分Ｗ２５と、周波数２Ｆ３の周波数成分Ｗ２６と、周波数２Ｆ４の周波数成分Ｗ２７と、周波数２Ｆ５の周波数成分Ｗ２８と、周波数３Ｆ３の周波数成分Ｗ２９と、周波数３Ｆ４の周波数成分Ｗ３０と、周波数３Ｆ５の周波数成分Ｗ３１とを含む。周波数成分Ｗ２１は、第１推定成分に相当し、周波数Ｆ２は、第１推定周波数に相当する。周波数成分Ｗ２５は、第１倍数成分に相当し、周波数２Ｆ２は、第１倍数周波数に相当する。周波数２Ｆ２は、周波数Ｆ２の２倍の周波数である。周波数成分Ｗ２２は、第２推定成分に相当し、周波数Ｆ３は、第２推定周波数に相当する。周波数成分Ｗ２３は、第３推定成分に相当し、周波数Ｆ４は、第３推定周波数に相当する。周波数成分Ｗ２４は、第４推定成分に相当し、周波数Ｆ５は、第４推定周波数に相当する。周波数成分Ｗ２１及びＷ２５は、周波数Ｆ２の正の整数倍の周波数に対応する第１高調波成分に相当する。周波数成分Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３、Ｗ２５、Ｗ２６、Ｗ２７、Ｗ２９、及びＷ３０は、周波数Ｆ４の正の整数倍の周波数に対応する第２高調波成分に相当する。周波数成分Ｗ２１乃至Ｗ３０は、周波数Ｆ５の正の整数倍の周波数に対応する第３高調波成分に相当する。図３において、第２範囲Ｒ２２は、第１倍数周波数２Ｆ２の近傍の範囲である。
【００２３】
図３に示した例では、ＭＰＵ６０は、位置誤差ＥＳ２において、第１範囲Ｒ２１で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第１推定成分として周波数成分Ｗ２１を推定する。第１推定成分Ｗ２１を推定した場合、ＭＰＵ６０は、位置誤差ＥＳ２において、第２範囲Ｒ２２で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第１倍数周波数２Ｆ２に対応する第１倍数成分Ｗ２５を推定する。第１倍数成分Ｗ２５を推定した場合、ＭＰＵ６０は、第１高調波成分Ｗ２１及びＷ２５を推定し、第１高調波成分Ｗ２１及びＷ２５を抑制する。換言すると、第１倍数成分Ｗ２５を推定した場合、ＭＰＵ６０は、第１高調波成分Ｗ２１及びＷ２５を抑制するフィルタを適用する。ＭＰＵ６０は、第１範囲Ｒ２１で周波数成分を再度検出し、検出した周波数成分から第２推定成分Ｗ２２を推定する。第２推定成分Ｗ２２を推定した場合、ＭＰＵ６０は、第１推定周波数Ｆ２と第２推定周波数Ｆ３との公約数を算出し、算出した公約数から１を除いた公約数群を算出する。ＭＰＵ６０は、位置誤差ＥＳ２において、公約数群における第１最大値近傍の第３範囲Ｒ２３で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第３推定成分Ｗ２３を推定する。第３推定成分Ｗ２３を推定した場合、ＭＰＵ６０は、既に抑制した第１高調波成分Ｗ２１及びＷ２５を除く第２高調波成分Ｗ２２、Ｗ２３、Ｗ２６、Ｗ２７、Ｗ２９、及びＷ３０を抑制する。換言すると、第１倍数成分Ｗ２５を推定した場合、ＭＰＵ６０は、位置誤差ＥＳ２において、既に抑制した第１高調波成分Ｗ２１及びＷ２５を除く第２高調波成分Ｗ２２、Ｗ２３、Ｗ２６、Ｗ２７、Ｗ２９、及びＷ３０を抑制するフィルタを適用する。ＭＰＵ６０は、位置誤差ＥＳ２において、第１最大値を除いた公約数群における第２最大値近傍の第４範囲Ｒ２４で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第２最大値に対応する第４推定成分Ｗ２４を推定する。第４推定成分Ｗ２４を推定した場合、ＭＰＵ６０は、既に抑制した第１高調波成分及び第２高調波成分Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３、Ｗ２５、Ｗ２６、Ｗ２７、Ｗ２９、Ｗ３０を除く第３高調波成分Ｗ２４及びＷ２８を抑制する。換言すると、第４推定成分Ｗ２４を推定した場合、ＭＰＵ６０は、位置誤差ＥＳ２において、既に抑制した第１高調波成分及び第２高調波成分Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３、Ｗ２５、Ｗ２６、Ｗ２７、Ｗ２９、Ｗ３０を除く第３高調波成分Ｗ２４及びＷ２８を抑制するフィルタを適用する。ＭＰＵ６０は、位置誤差ＥＳ２において、公約数群の数が０になるまで、既に抑制した公約数を除く公約数群における最大値近傍の範囲で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から最大値に対応する推定成分を推定し、既に抑制した高調波成分を除く推定成分に対応する高調波成分を抑制する処理を繰り返す。換言すると、推定成分を推定した場合、ＭＰＵ６０は、位置誤差ＥＳ２において、既に抑制した高調波成分を除く推定成分に対応する高調波成分を抑制するフィルタを適用する。ＭＰＵ６０は、全ての推定成分にそれぞれ対応する複数の高調波成分を抑制した位置誤差ＥＳ２に基づいてヘッド１５を位置決めする。このように、第１範囲で繰り返し推定成分を推定することで、外乱、例えば、サーバに設けられた冷却ファンの回転数が低下した場合に磁気ディスク装置１に生じる影響に対応する周波数、例えば、基本周波数が低下したとしても、ＭＰＵ６０は、位置誤差の第１範囲で外乱成分を推定することができる。
【００２４】
図４は、本実施形態に係るヘッド１５の位置決め制御系ＳＹの一例を示すブロック図である。  
磁気ディスク装置１は、ヘッド１５の位置決め制御系ＳＹを有している。位置決め制御系ＳＹは、フィルタＢ１と、制御器Ｂ２と、プラントＢ３と、演算器Ｃ１及びＣ２とを備えている。プラントＢ３は、例えば、ヘッド１５及びアクチュエータＡＣ等に対応している。
【００２５】
フィルタＢ１は、入力された信号の特定の周波数成分、例えば、外乱成分を抑制する。フィルタＢ１は、目標位置ｒ[k]とプラントＢ３のディスク１０上の現在の位置（以下、実位置と称する）y[k]との差分値である位置誤差e[k]の外乱成分を抑制する。推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定できない場合、フィルタＢ１は、位置誤差ｅ[k]において、推定成分のみを抑制する。推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定された場合、フィルタＢ１は、位置誤差ｅ[k]において推定した推定成分の高調波成分を抑制する。換言すると、フィルタＢ１は、複数のフィルタを有している。推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定できない場合、位置誤差ｅ[k]において推定成分のみを抑制するフィルタがフィルタＢ１として適用される。推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定できない場合、例えば、高調波を持つ外乱ではないもとして何も適用されなくともよい。また、推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定された場合、位置誤差ｅ[k]において推定した推定成分の高調波成分を抑制するフィルタがフィルタＢ１として適用される。なお、フィルタＢ１は、抑制部６３に含まれていてもよい。また、フィルタＢ１は、周波数以外の要素、例えば、ゲインや抑制する周波数の範囲等を任意に設定可能であってもよい。  
制御器Ｂ２は、例えば、プラントＢ３を制御する。制御器Ｂ２は、位置誤差ｅ[k]に基づいてプラントＢ３の駆動量u[k]を生成する。なお、制御器Ｂ２は、位置誤差e[k]と位置誤差e[k]以外の値とに基づいてプラントＢ３の駆動量u[k]を生成してもよい。  
プラントＢ３は、駆動量u[k]に基づいて駆動する。
【００２６】
演算器Ｃ１は、目標位置r[k]と実位置y[k]とが入力される。目標位置r[k]と実位置y[k]とが入力された場合、演算器Ｃ１は、目標位置r[k]と実位置y[k]との差分値である位置誤差e[k]をフィルタＢ１に出力する。位置誤差e[k]が入力された場合、フィルタＢ１は、外乱成分を抑制する信号を制御器Ｂ２に出力する。外乱成分を抑制する信号が入力された場合、制御器Ｂ２は、プラントＢ３に駆動量u[k]を出力する。駆動量u[k]が入力された場合、プラントＢ３は、駆動量u[k]に応じて駆動し、駆動量u[k]に対応する信号を演算器Ｃ２に出力する。駆動量u[k]に対応する信号と外乱d[k]とが入力された場合、演算器Ｃ２は、外乱d[k]が駆動量u[k]に加算された実位置y[k]を演算器Ｃ１に出力し、実位置y[k]にヘッド１５を移動する。
【００２７】
図５は、本実施形態に係る外乱成分の抑制方法の一例を示すフローチャートである。  
ＭＰＵ６０は、位置誤差において、第１範囲で周波数成分を検出し（Ｂ５０１）、検出した周波数成分から第１推定成分を推定できるか推定できないかを判定する（Ｂ５０２）。第１推定成分を推定できないと判定した場合（Ｂ５０２のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、処理を終了する。ＭＰＵ６０は、位置誤差において、第２範囲で周波数成分を検出し（Ｂ５０３）、検出した周波数成分から第１倍数成分を推定できるか推定できないかを判定する（Ｂ５０４）。
第１倍数成分を推定できないと判定した場合（Ｂ５０４のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、第１推定成分を抑制し（Ｂ５０５）、第１推定成分を抑制した位置誤差に基づいてヘッド１５を制御し、処理を終了する。第１倍数成分を推定できると判定した場合（Ｂ５０４のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、第１高調波成分を抑制する（Ｂ５０６）。ＭＰＵ６０は、第１範囲で周波数成分を再度検出し（Ｂ５０７）、検出した周波数成分から第２推定成分を推定できるか推定できないかを判定する（Ｂ５０８）。第２推定成分を推定できないと判定した場合（Ｂ５０８のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、第１高調波成分を抑制した誤差信号に基づいてヘッド１５を制御し、処理を終了する。第２推定成分を推定できると判定した場合（Ｂ５０８のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、第１推定成分の第１推定周波数と第２推定成分の第２推定周波数との公約数から１を引いた公約数群を算出する（Ｂ５０９）。
【００２８】
ＭＰＵ６０は、第３範囲で周波数成分を検出し（Ｂ５１０）、検出した周波数成分から第３推定成分を推定できるか推定できないかを判定する（Ｂ５１１）。第３推定成分を推定できないと判定した場合（Ｂ５１１のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、第１高調波成分を抑制した誤差信号に基づいてヘッド１５を制御し、処理を終了する。第３推定成分を推定できると判定した場合（Ｂ５１１のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、第２高調波成分を抑制する（Ｂ５１２）。ＭＰＵ６０は、公約数群から最大値を除去する（Ｂ５１３）。例えば、ＭＰＵ６０は、公約数群から第１最大値を除去する。ＭＰＵ６０は、公約数群の数が０よりも大きいか、０よりも大きくないかを判定する（Ｂ５１４）。公約数群の数が０よりも大きいと判定した場合（Ｂ５１４のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、所定の範囲で周波数成分を検出し（Ｂ５１５）、検出した周波数成分から推定成分を推定できるか推定できないかを判定する（Ｂ５１６）。例えば、ＭＰＵ６０は、第４範囲で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第４推定成分を推定できるか推定できないかを判定する。推定成分を推定できないと判定した場合（Ｂ５１６のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、Ｂ５１３の処理へ進む。推定成分を推定できると判定した場合（Ｂ５１６のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、高調波成分を抑制し、Ｂ５１３の処理へ進む。公約数群の数が０より大きくない、すなわち、公約数群の数が０であると判定した場合（Ｂ５１４のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、高調波成分を抑制した誤差信号に基づいてヘッド１５を制御し、処理を終了する。例えば、ＭＰＵ６０は、第１高調波成分と第１高調波成分を除く第２高調波成分とを抑制した誤差信号に基づいてヘッド１５を制御し、処理を終了する。
【００２９】
本実施形態によれば、磁気ディスク装置１は、位置誤差において、第１範囲で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第１推定成分を推定する。第１推定成分を推定した場合、磁気ディスク装置１は、位置誤差において、第２範囲で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第１倍数成分を推定する。第１推定成分及び第１倍数成分を推定した場合、磁気ディスク装置１は、第１推定成分の第１推定周波数の第１高調波成分を推定し、推定した第１高調波成分を抑制する。磁気ディスク装置１は、第１範囲で周波数成分を再度検出し、検出した周波数成分から第２推定成分を推定する。第２推定成分を推定した場合、磁気ディスク装置１は、第１推定成分の第１推定周波数と第２推定成分の第２推定周波数との公約数を算出し、算出した公約数から１を除いた公約数群を算出する。磁気ディスク装置１は、公約数群における第１最大値近傍の第３範囲で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から第１最大値に対応する第３推定成分を推定する。磁気ディスク装置１は、既に抑制した第１高調波成分を除く第２高調波成分を抑制する。磁気ディスク装置１は、位置信号において、公約数群の数が０になるまで、既に抑制した公約数を除く公約数群における最大値に対応する推定成分を推定し、既に抑制した高調波成分を除く推定成分に対応する高調波成分を抑制する処理を繰り返す。そのため、磁気ディスク装置１は、外乱、例えば、サーバに設けられた冷却ファンの回転数が変化した場合であっても、ヘッド１５の位置誤差における外乱成分を抑制することができる。したがって、磁気ディスク装置１は、ヘッド１５の位置決め制御の精度を向上することができる。
【００３０】
次に、変形例１に係る磁気ディスク装置について説明する。変形例１において、前述の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。  
（変形例１）  
変形例１の磁気ディスク装置１は、ヘッド１５の位置決め制御系ＳＹが前述の実施形態と異なる。
【００３１】
図６は、変形例１に係るヘッド１５の位置決め制御系ＳＹの一例を示すブロック図である。  
磁気ディスク装置１は、演算器Ｃ３をさらに備えている。  
演算器Ｃ１は、目標位置r[k]と実位置y[k]とが入力される。目標位置r[k]と実位置y[k]とが入力された場合、演算器Ｃ１は、目標位置r[k]と実位置y[k]との差分値である位置誤差e[k]をフィルタＢ１及び制御器Ｂ２に出力する。位置誤差e[k]が入力された場合、フィルタＢ１は、外乱成分を抑制した位置誤差e[k]を演算器Ｃ２に出力する。位置誤差e[k]が入力された場合、制御器Ｂ２は、演算器Ｃ２に駆動量u[k]を出力する。外乱成分を抑制する信号と駆動量u[k]とが入力された場合、演算器Ｃ２は、外乱成分を抑制した位置誤差e[k]を加算した駆動量u[k]をプラントＢ３に出力する。外乱成分を抑制した位置誤差e[k]が加算された駆動量u[k]が入力された場合、プラントＢ３は、駆動量u[k]に応じて駆動し、駆動量u[k]に対応する信号を演算器Ｃ３に出力する。駆動量u[k]に対応する信号と外乱d[k]とが入力された場合、演算器Ｃ３は、外乱d[k]が駆動量u[k]に加算された実位置y[k]を演算器Ｃ１に出力し、実位置y[k]にヘッド１５を移動する。
【００３２】
変形例１によれば、磁気ディスク装置１は、制御器Ｂ２に並列に接続されたフィルタＢ１を含むヘッド１５の位置決め制御系ＳＹを有している。そのため、磁気ディスク装置１は、ヘッド１５の位置決め制御の精度を向上することができる。
（変形例２）  
変形例１の磁気ディスク装置１は、前述した実施形態及び変形例１と構成が異なる。  
図７は、変形例２に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。  
磁気ディスク装置１は、外乱センサ２００をさらに備えている。外乱センサ２００は、磁気ディスク装置１に加わる外乱を検出する。図７に示した例では、外乱センサ２００は、システムコントローラ１３０のＭＰＵ６０に電気的に接続されている。外乱センサ２００は、検出した外乱に関連する信号（以下、外乱信号と称する）をＭＰＵ６０に入力する。なお、外乱センサ２００は、ＨＤＡに取り付けられていてもよいし、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）上に取り付けられていてもよい。
【００３３】
ＭＰＵ６０は、所定の外乱信号から高調波を持つ外乱成分を推定する。ＭＰＵ６０は、例えば、所定の外乱信号の所定の周波数の範囲で周波数成分を検出し、検出した周波数成分から外乱成分を推定する。例えば、推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定されない場合、ＭＰＵ６０は、外乱信号において、高調波を持つ外乱ではないものと判断し、何もしなくともよい。推定成分及び倍数成分が推定された場合、ＭＰＵ６０は、位置誤差において、高調波成分を抑制する。ＭＰＵ６０は、複数のフィルタを有している。例えば、推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定されない場合、ＭＰＵ６０は、外乱信号において、高調波成分がないものと判断し、推定成分のみを抑制するフィルタを適用する。例えば、推定成分が推定され、且つ倍数成分が推定されない場合、ＭＰＵ６０は、外乱信号において、高調波を持つ外乱ではないものと判断し、フィルタを適用しなくともよい。推定成分及び倍数成分が推定された場合、ＭＰＵ６０は、位置誤差において、高調波成分を抑制するフィルタを適用する。  
変形例２によれば、磁気ディスク装置１は、外乱センサ２００を備えている。磁気ディスク装置１は、外乱信号から高調波を持つ外乱成分を推定することができる。そのため、磁気ディスク装置１は、ヘッド１５の位置決め制御の精度を向上することができる。
【００３４】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１…磁気ディスク装置、１０…磁気ディスク、１０ａ…ユーザデータ領域、１０ｂ…システムエリア、１２…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、１３…アーム、１４…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１５…ヘッド、１５Ｗ…ライトヘッド、１５Ｒ…リードヘッド、２０…ドライバＩＣ、３０…ヘッドアンプＩＣ、４０…リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル、５０…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、６０…マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、７０…揮発性メモリ、８０…バッファメモリ、９０…不揮発性メモリ、１００…ホストシステム（ホスト）、１３０…システムコントローラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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