(57)【要約】【課題】非干渉パス制御時の微動アクチュエータ入力信号は、用いられた微動アクチュエータモデルのゲイン自体によっても変化するため、微動アクチュエータ入力信号を正確に求めることは困難であり、また微動アクチュエータゲインは入力信号の大きさに依存するため、従来のモデルゲイン調整手法では、非干渉パス制御時にモデルゲインに誤差が発生し、制御性能の低下が生じる。【解決手段】粗動アクチュエータ１０に加振信号３４が出力されている間、粗動アクチュエータ１０についての一巡伝達関数の加振信号周波数におけるゲインを非干渉パス制御時と粗動アクチュエータ単独制御時のそれぞれについて求め、一巡伝達関数の加振信号周波数におけるゲインの比較から、非干渉パス制御動作中の微動アクチュエータゲインに対する微動アクチュエータモデルゲインの偏差を求め、微動アクチュエータモデル３１のゲインを調整する。【選択図】図１
2010020882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクと、
この磁気ディスクに記録されている情報を読み出す磁気ヘッドと、
この磁気ヘッドを支持するアームと、
このアームを駆動して、前記磁気ディスク上で前記磁気ヘッドを移動させる粗動アクチュエータと、
前記アームに対する前記磁気ヘッドの位置を調整する微動アクチュエータと、
この微動アクチュエータの変位量を推定する微動アクチュエータモデルと、
この磁気ヘッドの目標位置と現在位置との位置誤差を検出した位置誤差信号を、前記微動アクチュエータのコントローラおよび前記粗動アクチュエータのコントローラにフィードバックする手段と、
前記微動アクチュエータの変位量を、前記微動アクチュエータモデルを用いて推定し、この推定変位量を前記粗動アクチュエータの目標値に加算する非干渉パスと、を備える磁気ディスク装置において、
前記微動アクチュエータのコントローラへのフィードバックループの接続と遮断を切り替えるスイッチと、前記粗動アクチュエータに加振信号を出力する手段とを有し、
前記加振信号が出力されている間、前記スイッチを切り替えることにより、前記粗動アクチュエータについての一巡伝達関数のゲインを、前記フィードバックループが接続された非干渉パス制御時と前記フィードバックループが遮断された粗動アクチュエータ単独制御時のそれぞれについて求め、求めた前記一巡伝達関数のゲインの比較から、非干渉パス制御動作中の前記微動アクチュエータゲインに対する前記微動アクチュエータモデルゲインの偏差を求め、この偏差に基づいて前記微動アクチュエータモデルのゲインを調整する磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記微動アクチュエータモデルゲインの偏差から、非干渉パス制御動作中の前記微動アクチュエータのゲインを求める請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記微動アクチュエータモデルゲインの偏差が許容値以下になるまで前記微動アクチュエータモデルのゲインの調整を繰り返し実行する請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記微動アクチュエータモデルのゲインの調整を繰り返し実行する際に、過去の微動アクチュエータモデルゲインとこの微動アクチュエータモデルゲインを用いた場合に得られた微動アクチュエータモデルゲイン偏差の履歴に基づいて前記微動アクチュエータモデルのゲインの更新を行う請求項３に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
磁気ディスクと、
この磁気ディスクに記録されている情報を読み出す磁気ヘッドと、
この磁気ヘッドを支持するアームと、
このアームを駆動して、前記磁気ディスク上で前記磁気ヘッドを移動させる粗動アクチュエータと、
前記アームに対する前記磁気ヘッドの位置を調整する微動アクチュエータと、
この微動アクチュエータの変位量を推定する微動アクチュエータモデルと、
前記磁気ヘッドの目標位置と現在位置との位置誤差を検出した位置誤差信号を、前記微動アクチュエータのコントローラおよび前記粗動アクチュエータのコントローラにフィードバックする手段と、
前記微動アクチュエータの変位量を、前記微動アクチュエータモデルを用いて推定し、この推定変位量を前記粗動アクチュエータの目標値に加算する非干渉パスと、を備える磁気ディスク装置において、
前記粗動アクチュエータに加振信号が印加され、かつ前記微動アクチュエータのコントローラに位置誤差信号がフィードバックされている状態で、前記粗動アクチュエータについての一巡伝達関数のゲインを求め、
前記粗動アクチュエータに加振信号が印加され、かつ前記微動アクチュエータのコントローラに位置誤差信号がフィードバックされていない状態で、前記粗動アクチュエータについての一巡伝達関数のゲインを求め、
前記求めた一巡伝達関数のゲインの比較から、非干渉パス制御時の前記微動アクチュエータゲインに対する前記微動アクチュエータモデルゲインの偏差を求め、
前記微動アクチュエータモデルゲインの偏差に基づいて、前記微動アクチュエータモデルのゲインを調整する磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記微動アクチュエータのコントローラへのフィードバックループの接続と遮断を切り替えるスイッチを有する請求項５記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
前記加振信号を発生する手段を有し、この手段から出力される加振信号を前記粗動アクチュエータのコントローラの出力に加算して前記粗動アクチュエータに印加する請求項５記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記微動アクチュエータモデルゲインの偏差から、非干渉パス制御時の前記微動アクチュエータのゲインを求める請求項５記載の磁気ディスク装置。
【請求項９】
前記微動アクチュエータモデルゲインの偏差が許容値以下になるまで前記微動アクチュエータモデルのゲインの調整を繰り返し実行する請求項５記載の気ディスク装置。
【請求項１０】
前記微動アクチュエータモデルのゲインの調整を繰り返し実行する際に、過去の微動アクチュエータモデルゲインとこの微動アクチュエータモデルゲインを用いた場合に得られた微動アクチュエータモデルゲイン偏差の履歴に基づいて前記微動アクチュエータモデルのゲインの更新を行う請求項９に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１１】
磁気ディスクと、
この磁気ディスクに記録されている情報を読み出す磁気ヘッドと、
この磁気ヘッドを支持するアームと、
このアームを駆動して、前記磁気ディスク上で前記磁気ヘッドを移動させる粗動アクチュエータと、
前記アームに対する前記磁気ヘッドの位置を調整する微動アクチュエータと、
前記微動アクチュエータの変位量を推定する微動アクチュエータモデルと、
前記磁気ヘッドの目標位置と現在位置との位置誤差を検出した位置誤差信号を、前記微動アクチュエータのコントローラおよび前記粗動アクチュエータのコントローラにフィードバックする手段と、
前記微動アクチュエータの変位量を、前記微動アクチュエータモデルを用いて推定し、この推定変位量を前記粗動アクチュエータの目標値に加算する非干渉パスと、
前記微動アクチュエータのコントローラに並列に配置した微動アクチュエータによって特定周期の外乱を除去するための制御信号を発生させる周期外乱除去器と、を備える磁気
ディスク装置において、
前記粗動アクチュエータに加振信号が印加され、かつ前記微動アクチュエータのコントローラに位置誤差信号がフィードバックされ、かつ前記外乱除去器により外乱除去制御信号を発生させた状態で，前記粗動アクチュエータについての一巡伝達関数のゲインを求め、
前記粗動アクチュエータに加振信号が印加され、かつ前記微動アクチュエータのコントローラに位置誤差信号がフィードバックされていない状態で、前記粗動アクチュエータについての一巡伝達関数のゲインを求め、
前記求めた一巡伝達関数のゲインの比較から、非干渉パス制御時の前記微動アクチュエータゲインに対する前記微動アクチュエータモデルゲインの偏差を求め、
前記微動アクチュエータモデルゲインの偏差に基づいて、前記微動アクチュエータモデルのゲインを調整することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１２】
前記加振信号で加振された前記粗動アクチュエータの前記加振信号周波数における変位を，前記微動アクチュエータの前記加振信号周波数における変位が打ち消すよう，前記周期外乱除去器が前記加振信号に対応した制御信号を発生する請求項１１記載の磁気ディスク装置。
【請求項１３】
前記周期外乱除去器が、２次の離散時間無限インパルスフィルタによって実現される請求項１２に記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２段アクチュエータを有する磁気ディスク装置に関わり、特に非干渉パス制御法を用いて位置決め制御を行う場合の、微動アクチュエータモデルのゲイン調整手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブなどの磁気ディスク装置は、磁気ヘッドを支持するアームをボイスコイルモータが駆動することで、磁気ヘッドを磁気ディスクの目標位置上に位置決めし、情報の記録および再生を行う。
【０００３】
近年では、位置決め精度の更なる向上を図るべく、ボイスコイルモータ等の粗動アクチュエータの他に、ピエゾ素子等を用いた微動アクチュエータをアーム上に設けた、いわゆる２段アクチュエータを有する磁気ディスク装置が提案されている。
【０００４】
２段アクチュエータ磁気ヘッド位置決め機構の制御手法としては、特許文献１で開示されているいわゆる非干渉パス制御と呼ばれる手法がある。非干渉パス制御においては、微動アクチュエータの変位量を粗動アクチュエータの目標値に加算するが、微動アクチュエータの変位量を直接測定することができない場合は、微動アクチュエータモデルを用いて変位量を推定する。
【０００５】
図５に非干渉パス方式を用いた２段アクチュエータ位置決め制御機構の一例を示す。VCMコントローラGvの入力信号Eに、微動アクチュエータモデルP′Mを用いて推定した微動アクチュエータ(MA:Micro-Actuator)PMの動作量YMを加算することで、系全体の閉ループ伝達関数はPM ，VCMそれぞれ単体を用いて構成した閉ループ伝達関数の積で表され、個々のループが安定であれば全体のループも安定な非干渉系が実現される。
【０００６】
モデル化誤差がある場合には、制御系が完全には非干渉とならないため、特許文献２に開示される方式など用いて微動アクチュエータMA のゲインを同定し、モデルゲインを調整する必要がある。特許文献２には、VCMコントローラに周波数fnの遮断フィルタを設け、微動アクチュエータを周波数fnで駆動（加振）する指令値を与える目標値発生手段と、微動アクチュエータの操作信号とヘッド位置信号とから微動アクチュエータのゲインを推定する適応同定手段を有する２段アクチュエータの位置決め制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平04-368676号公報
【特許文献２】特開2004-30731号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
PZT素子を動力源とする微動アクチュエータなどにおいては、PZT素子のヒステリシスにより、ゲイン特性が微動アクチュエータへの入力の大小に依存して変化することが知られている。従って、特許文献２で開示される手法など、微動アクチュエータを制御ループから切り離し、直接加振してゲインを求める手法の場合は、非干渉パス制御時に微動アクチュエータに入力される信号の大きさを考慮して、ゲイン同定時の加振信号の大きさを調整する必要がある。
【０００９】
しかしながら、非干渉パス制御時の微動アクチュエータ入力信号は、微動アクチュエータのゲイン，粗動アクチュエータ特性，制御系に働く外乱等によって変化するため、各ドライブ，各ヘッドごとに非干渉パス制御時の微動アクチュエータ入力信号を測定し、ゲイン同定のための加振信号を調整することが望ましい。しかし、非干渉パス制御時の微動アクチュエータ入力信号は、用いられた微動アクチュエータモデルのゲイン自身によっても変化するため、一般に微動アクチュエータ入力信号を正確に求めることは困難であり、微動アクチュエータモデルゲインの誤差の存在は非干渉パス制御時の制御性能の低下を生じる。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、非干渉パス制御中の微動アクチュエータの挙動に基づいて微動アクチュエータモデルのゲインを調整する磁気ディスク装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の磁気ディスク装置においては、磁気ディスクと、この磁気ディスクに記録されている情報を読み出す磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを支持するアームと、このアームを駆動して磁気ディスク上で磁気ヘッドを移動させる粗動アクチュエータと、アームに対する磁気ヘッドの位置を調整する微動アクチュエータと、この微動アクチュエータの変位量を推定する微動アクチュエータモデルと、磁気ヘッドの目標位置と現在位置との位置誤差を検出した位置誤差信号を微動アクチュエータのコントローラおよび粗動アクチュエータのコントローラにフィードバックする手段と、微動アクチュエータの変位量を微動アクチュエータモデルを用いて推定し、この推定変位量を粗動アクチュエータの目標値に加算する非干渉パスとを備え、さらに、微動アクチュエータコントローラへのフィードバックループの接続と遮断を切り替えるスイッチと、粗動アクチュエータに加振信号を出力する手段と、加振信号が出力されている間、粗動アクチュエータについての一巡伝達関数の加振信号周波数におけるゲインを非干渉パス制御時と粗動アクチュエータ単独制御時のそれぞれについて求め、一巡伝達関数の加振信号周波数におけるゲインの比較から、非干渉パス制御動作中の微動アクチュエータゲインに対する微動アクチュエータモデルゲインの偏差を求め、微動アクチュエータモデルゲインを補正する手段を設けたものである。
【００１２】
また、一巡伝達関数の加振信号周波数におけるゲインの測定は、正弦波信号によって粗動アクチュエータを加振することにより行い、微動アクチュエータモデルゲインの補正は、過去の前記微動アクチュエータモデルゲインおよび該モデルゲインを用いた場合のモデルゲイン偏差の履歴に基づき、モデルゲイン偏差が最小となるまで繰り返し行うものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、微動アクチュエータモデルのゲインは、非干渉パス制御中の微動アクチュエータの実際の挙動に基づいて補正されるため、微動アクチュエータモデルゲイン誤差による制御性能の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置における２段アクチュエータの非干渉パス制御方式の概念図（ブロック線図）である。
【図２】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の構成図である。
【図３】伝達関数の複素平面上での幾何学的関係を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わるモデルゲイン補正手順のフローチャートを表した図である。
【図５】磁気ディスク装置において実現する非干渉パス制御系の機能構成例を示すブロック図である。
【図６】磁気ディスク装置において外乱除去器を用いて実現する非干渉パス制御系の機能構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図２に本発明の一実施形態に関わる磁気ディスク装置の構成例を示す。磁気データが記録されるディスク１はスピンドルモータ２により一定の高速度で回転し、ディスク上に同心円状に配置される各トラック３には位置情報を検出するためのサーボセクタ４があらかじめ記録されている。
【００１６】
サーボセクタ４は、セクタの先頭を示すマーカ部、AGC（オートマティック・ゲイン・コントロール）部、トラック番号、トラック間の位置を検出するためのバースト信号で構成され、このサーボセクタ４を読み取ることで、磁気ヘッド５は、スピンドルモータ２の回転数と１トラックあたりのセクタ数によって決定されるサンプリング周期Ts毎にディスク１上での磁気ヘッド５の位置を検出する。
【００１７】
磁気ヘッド５はスライダ６の上に形成されており、スライダ６が取り付けられた微動アクチュエータ(MA:Micro-Actuator)７の動作により磁気ヘッド５をディスク１の半径方向に水平に動かすことができる。微動アクチュエータ７はキャリッジアーム８先端のサスペンション９によって支持されており、キャリッジアーム８は、通電によって磁力を発生するコイル１１ａと永久磁石１１ｂを組み合わせた粗動アクチュエータ(VCM:Voice Coil Motor)１０によりピボット１２を軸とした回転運動を行い、これによりキャリッジアーム８先端の微動アクチュエータ７はディスク１上を内周または外周方向へ移動しながら同時に磁気ヘッド５をサスペンション９上で移動させる。
【００１８】
磁気ヘッド５はこれら２つのアクチュエータの動作の組み合わせによりディスク１上の任意のトラックに位置決めされ、データの読み書きを行う。磁気ヘッド５が読み出したヘッド位置アナログ信号はフレキシブルサーキット１３を介して信号増幅器１４へ伝えられ、増幅された信号はアナログ・デジタル変換器を備えたサーボ信号復調器１５によってヘッド位置デジタル信号に変換される。
【００１９】
VCM１０および微動アクチュエータ７を駆動し、磁気ヘッド５の位置決めを行うアナログVCM制御信号１６およびアナログ微動アクチュエータ制御信号１７はマイクロプロセッサシステムにより生成される。
【００２０】
マイクロプロセッサ(MPU)１８は、バスライン１９を介して、制御系の状態変数を一時的に格納するRAM(Random Access Memory)２０及び各種制御系のプログラムを格納するROM(Read Only Memory)２１に接続されており、インターフェースコントローラ２２を通じでホスト側コントローラ２３から送られる各種指令に従って、ROM２１に格納された制御アルゴリズムを記述したプログラムを実行し、VCM１０および微動アクチュエータ７の制御信号を出力する。MPU１８からの出力はデジタル信号であるため、これらの制御信号はバスライン１９上に接続されたDA（デジタル・アナログ）変換器２４および２７でアナログ信号へ変換された後、駆動用アンプ２５および２６で増幅され、VCM１０と微動アクチュエータ７へ伝えられる。
【００２１】
次に、ROM２１に実装された磁気ヘッド位置決め制御プログラムの実行により実現される２段アクチュエータの非干渉パス制御方式について説明する。図１に２段アクチュエータの非干渉パス制御方式の概念図（ブロック線図）を示す。ここで、PM は微動アクチュエータ７、PV は粗動アクチュエータ１０であり，GV は粗動アクチュエータを制御するコントローラ３０を表す。P′Mは微動アクチュエータモデル３１、GＭは微動アクチュエータコントローラ３２である。
【００２２】
通常動作時はスイッチ３３を接続位置(ON)にすることで、微動アクチュエータモデル３１を用いて計算された微動アクチュエータ７の推定変位量が粗動アクチュエータコントローラ３０への入力信号(位置誤差信号E)３７に加算され、粗動アクチュエータ１０は微動アクチュエータ７が存在しない場合と同様の動作を行い、また微動アクチュエータ７は粗動アクチュエータ１０によって抑圧しきれない高周波数領域の外乱を抑圧する。
【００２３】
スイッチ３３が遮断位置(OFF)の場合、微動アクチュエータコントローラ３２へ位置誤差信号Eをフィードバックする回路が遮断され、微動アクチュエータ７の推定変位量がゼロとなり粗動アクチュエータコントローラ３０の入力信号３７には何も加算されないため、粗動アクチュエータ１０のみで位置決め制御が行われる。
【００２４】
粗動アクチュエータループ一巡伝達関数の測定は、任意の周波数の正弦波信号３４を粗動アクチュエータコントローラ出力３５に加えて行う。スイッチ３３を接続と遮断に切り替えることにより、それぞれ非干渉パス制御時と粗動アクチュエータ制御時の粗動アクチュエータ一巡伝達関数を求めることができる。
【００２５】
粗動アクチュエータ制御時の粗動アクチュエータコントローラ出力ＤおよびＤ′は、
【００２６】
【数１】
2010020882.tif 000003
であるので、粗動アクチュエータ一巡伝達関数TOFFは、
【００２７】
【数２】
2010020882.tif 000004
となる。
非干渉パス制御時の粗動アクチュエータコントローラ出力ＤおよびＤ′は、
【００２８】
【数３】
2010020882.tif 000005
であるので、粗動アクチュエータ一巡伝達関数TONは、
【００２９】
【数４】
2010020882.tif 000006
となる。
従って、モデル化誤差がなくPM＝P′Mである場合は、
【００３０】
【数５】
2010020882.tif 000007
となることがわかる。
これをもとに、伝達関数ゲインエラー関数Ｑ(PM)を、
【００３１】
【数６】
2010020882.tif 000008
と定義すると、非干渉パス制御方式で動作中の微動アクチュエータ(MA)ゲインを求める問題は、Ｑ(P′M)＝０を満たすP′Mを求める問題に帰着する。
【００３２】
ここで、微動アクチュエータ(MA)と微動アクチュエータモデルの位相遅れが一致していると仮定し、αPM＝P′Mとすると、１＋GM P′Mと１＋GM PMの関係は複素平面上で図３のＡもしくはＢのいずれかとなる。Ａ，Ｂいずれの場合でもＱ(P′M)はPM＝P′M近傍で単調増加もしくは単調減少となるので、ニュートン・ラプソン法などの数値解法を用いてＱ(P′M)＝０を満たすP′Mを求めることができる。Ａ，Ｂどちらの場合になるかはGM PMによって決定されるので、Ａ，Ｂの判別はGM PMの公称値を用いて行うか、Ａ，Ｂの境界近傍にGM PMが存在し公称値では判別が困難な場合はP′Mを変えて実際にＱ(P′M)を測定することで判別を行うことができる。
【００３３】
微動アクチュエータ(MA)と微動アクチュエータモデルの位相が一致していない場合は、｜TON｜−｜TOFF｜＝０であってもPM≠P′Mであるが、位相差が十分小さい場合には近似的にPM＝P′Mであるとみなし位相が一致している場合と同様に扱うことが可能である。
【００３４】
以下にニュートン・ラプソン法を用いた場合の、マイクロプロセッサ１８（図２参照）で処理される手順を示す。初期値P′０は、非干渉パス制御系が不安定にならず、PMの近傍で解が収束する範囲内にあればよいので、微動アクチュエータ(MA)ゲインの公称値、または非干渉パス制御時の平均的な微動アクチュエータ(MA)入力振幅によって加振し同定したゲインなどを用いる。処理手順のフローチャートを図５に示す。
【００３５】
まず、初期値設定ステップにおいて、｜TOFF｜を求める。f′0を適当な値に定める。n=0，β0=1とする。
次に、粗動アクチュエータ一巡伝達関数測定ステップにおいて、｜TON(βn P′n)｜を測定する。
次に、終了条件比較ステップにおいて、エラー関数Q=｜TON(βn P′n)｜−｜TOFF｜を求める。誤差(偏差)Qが許容値δ以下なら、ゲイン調整は終了する。
誤差（偏差）Qが許容値δ以下でない場合は、モデルゲイン更新ステップにおいて、以
下の式（７）、（８）、（９）で微動アクチュエータモデルP′Mのゲイン係数βnを更新（調整）し、n=n+1として粗動アクチュエータ一巡伝達関数測定ステップに戻る。
【００３６】
【数７】
2010020882.tif 000009
【００３７】
【数８】
2010020882.tif 000010
【００３８】
【数９】
2010020882.tif 000011
誤差（偏差）Qが許容値δ以下になるまで、粗動アクチュエータ一巡伝達関数測定ステップ、終了条件比較ステップ、モデルゲイン更新ステップを繰り返し実行する。
【００３９】
上記、図５に示した処理を実行することにより、微動アクチュエータモデルのゲインは、非干渉パス制御中の微動アクチュエータの実際の挙動に基づいて補正されるため、微動アクチュエータモデルゲイン偏差による制御性能の低下を防ぐことができる。
【００４０】
上記手法の非干渉パス制御時位置誤差Eは、加振信号に対する粗動アクチュエータの応答PVWと非干渉パス制御系感度関数の積によって式（１０）で表わされ、加振信号周波数において感度関数が０を超える場合は、位置決め誤差が粗動アクチュエータの加振振幅に比例して増大する。
【００４１】
【数１０】
2010020882.tif 000012
非干渉パス制御時粗動アクチュエータ一巡伝達関数測定においては、測定誤差低減のため加振周波数を、粗動アクチュエータゲインが十分高く、かつ制御系に働く外乱が小さい周波数に設定することが望ましいが、位置決め制御系の感度関数設計においては、制御系の外乱抑圧能力が低い、すなわち感度関数のゲインの高い、周波数領域での位置決め精度悪化を最小にするため、外乱スペクトルの谷が感度関数ゲインの山となるよう周波数特性を整形することが望ましい。従って，加振周波数における式(１０)のWの係数は一般的に高ゲインを持つ。
【００４２】
磁気ディスク装置の信頼性向上のためには、MAゲイン変化検出およびモデルゲイン補正を頻繁に行うことが望ましい。しかし，式（１０）の伝達関数が１以上の場合は、非干渉パス制御時の粗動アクチュエータ一巡伝達関数測定中に磁気ヘッドの位置誤差が悪化するためデータアクセスを中断する必要があり、頻繁なゲインの測定はドライブ性能の低下を生じる。
【００４３】
このような場合は、粗動アクチュエータを加振することによる位置誤差の悪化を微動アクチュエータの動作によって完全に打ち消すような制御信号を生成する周期外乱除去器を微動アクチュエータコントローラと並列に配置することで、位置誤差信号の悪化を生じることなく非干渉パス制御時の粗動アクチュエータ一巡伝達関数測定を行うことができる。
【００４４】
位置誤差を検出するために用いられるサーボ信号は、トラック中心から離れるに従って直線性等の精度が悪化するという特性があるが、外乱除去器を用いた手法では、微動アクチュエータの変位が大きい場合でも、磁気ヘッドはトラック中心付近に位置決めされるため、精度の高い位置誤差信号によってゲインの測定を行えるという利点がある。
【００４５】
一方、粗動アクチュエータ単独制御時の一巡伝達関数ゲイン測定においては、加振振幅に比例して位置誤差が悪化するが、粗動アクチュエータのゲイン変動は、微動アクチュエータのゲイン変動に対して安定しているため、例えば電源起動時などにゲイン測定を一度行うだけで十分であり、ゲイン測定中の位置誤差悪化がドライブアクセス性能に与える影響は非常に軽微である。
【００４６】
図６に，周期外乱除去器を挿入した場合の図を示す。周期外乱除去器GF39は微動アクチュエータコントローラ32と並列に配置され，外乱除去制御信号40を発生する。2次の離散時間無限インパルス応答（IIR）フィルタを用いて外乱除去器を構成した場合、離散時間伝達関数は式（１１）の通りとなる。
【００４７】
【数１１】
2010020882.tif 000013
ここでw0は加振信号周波数，Tは微動アクチュエータ制御系のサンプリング周期である。定数a,b,cは系の安定性を確保するための係数で、微動アクチュエータおよび粗動アクチュエータのおおよその特性が分かれば容易に決定することが可能である。この時，GFのゲインは式（１２）で示すようにw0において無限大となる。
【００４８】
【数１２】
2010020882.tif 000014
今G’M=GF+GMとおくと、非干渉パス制御時の位置誤差は式(1３)で表わされる。
【００４９】
【数１３】
2010020882.tif 000015
外乱除去器を式(１１)のフィルタで実現した場合、G’Mのゲインもまた加振周波数で無限大となるので、理想条件においてω0における位置誤差Eはゼロとなる。
【００５０】
【数１４】
2010020882.tif 000016
また，この時のVCM一巡伝達関数は
【００５１】
【数１５】
2010020882.tif 000017
となるので，TOFFとの比をとれば
【００５２】
【数１６】
2010020882.tif 000018
となり、式(4)と同じようにMAとモデルの伝達関数の関係を求めることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…ディスク、２…スピンドルモータ、３…トラック、４…サーボセクタ、５…磁気ヘッド、６…スライダ、７…微動アクチュエータ、８…キャリッジアーム、９…サスペンション、１０…粗動アクチュエータ、１１ａ…コイル、１１ｂ…永久磁石、１２…ピボット、１３…フレキシブルサーキット、１４…ヘッド信号増幅器、１５…サーボ信号復調器、１６…粗動アクチュエータ制御信号、１７…微動アクチュエータ制御信号、１８…マイクロプロセッサ、１９…バスライン、２０…RAM、２１…ROM、２２…I/Fコントローラ、２３…ホスト側コントローラ、２４…粗動アクチュエータ用DA変換器、２５…粗動アクチュエータ駆動用アンプ、２６…微動アクチュエータ駆動用アンプ、２７…微動アクチュエータ用DA変換器、３０…粗動アクチュエータコントローラ、３１…微動アクチュエータモデル、３２…微動アクチュエータコントローラ、３３…スイッチ、３４…加振信号、３５…粗動アクチュエータコントローラ出力、３６…粗動アクチュエータ入力、３７…位置誤差信号(E)、３８…ヘッド位置信号、３９…周期外乱除去器、４０…外乱除去信号。
【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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