(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブの温度を検出するステップと、
前記検出された温度に対応するフィードフォワード制御値を演算するステップと、
前記演算されたフィードフォワード制御値による駆動電流の第１制御信号を生成して、前記第１制御信号をスピンドルモータに印加するステップと、
前記第１制御信号が印加されたスピンドルモータの回転速度を検出し、これをデジタル信号に変換してフィードバック信号を生成するステップと、
前記生成されたフィードバック信号と目標回転速度に対応する速度信号との差に基づいた駆動電流である第２制御信号を生成し、前記第２制御信号を前記第１制御信号と共にスピンドルモータに印加するステップと、
を含み、
前記フィードフォワード制御値を演算するステップは、
前記ドライブの温度に比例する成分を含んでフィードフォワード制御値を演算するステップであることを特徴とする、適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法。
【請求項２】
前記温度を検出するステップは、
前記ドライブに内蔵された温度センサーを利用してドライブの温度を直接的に検出するステップであることを特徴とする、請求項１に記載の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法。
【請求項３】
前記温度を検出するステップは、
前記ドライブの温度に比例するスピンドル関連の制御パラメータ値の変化を利用してドライブの温度を演算するステップであることを特徴とする、請求項１に記載の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法。
【請求項４】
前記温度を検出するステップは、
前記ドライブに内蔵された前置増幅器の温度検出機能を利用することを特徴とする、請求項１に記載の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法。
【請求項５】
前記ドライブの温度に比例する成分は、β＊Ｔの式で求め、ここで、βは、換算のための比例定数、Ｔは、ドライブの温度値であることを特徴とする、請求項１に記載の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法。
【請求項６】
スピンドルモータの制御信号を生成するスピンドル制御部を含むドライブのスピンドルモータの駆動装置において、
前記ドライブの温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部で検出された温度に対応するフィードフォワード制御値を演算するフィードフォワード制御値演算部と、
前記フィードフォワード制御値演算部で演算された、フィードフォワード制御値によるスピンドルモータの駆動電流である第１制御信号を生成して、前記第１制御信号を前記スピンドルモータに印加するフィードフォワード制御値印加部と、
前記スピンドルモータの回転速度を検出し、これをデジタル信号に変換して、フィードバック信号を生成するアナログ／デジタル変換器と、
を備え、
前記スピンドル制御部は、前記アナログ／デジタル変換器のフィードバック信号と、目標回転速度に対応する速度信号との差に基づいたスピンドルモータの駆動電流の第２制御信号を生成し、前記第２制御信号を前記第１制御信号と共に前記スピンドルモータに印加し、
前記フィードフォワード制御値演算部は、
前記ドライブの温度に比例する成分を含んでフィードフォワード制御値を演算することを特徴とする、適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置。
【請求項７】
前記温度検出部は、
温度センサーを備えて前記ドライブの温度を直接検出することを特徴とする、請求項６に記載の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置。
【請求項８】
前記温度検出部は、
前記ドライブの温度に比例するスピンドル関連の制御パラメータ値の変化を利用してドライブの温度を演算することを特徴とする、請求項６に記載の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置。
【請求項９】
前記ドライブに内蔵された前置増幅器は、前記ドライブの温度を検出するための温度検出器を備え、
前記温度検出部は、前記ドライブの温度を検出するための前記前置増幅器の温度検出器の温度検出機能を利用することを特徴とする、請求項６に記載の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置。
【請求項１０】
前記ドライブの温度に比例する成分は、β＊Ｔの式で求め、ここで、βは、換算のための比例定数、Ｔは、ドライブの温度値であることを特徴とする、請求項６に記載の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置。
【請求項１１】
適応的フィードフォワード制御を利用してスピンドルモータを駆動する装置において、
検出されたドライブの温度に相応するフィードフォワード値を演算するフィードフォワード値演算部と、
前記演算されたフィードフォワード値に基づいて第１制御信号を発生させ、前記第１制御信号をスピンドルモータに印加するフィードフォワード値適用部と、
検出された前記スピンドルモータの回転速度を、フィードバック信号を生成するために使用されるデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器と、
前記生成されたフィードバック信号と、前記スピンドルモータの目標回転速度に相応する速度信号との差に基づく第２制御信号を生成し、前記第２制御信号を前記スピンドルモータに印加するスピンドル制御部と、
を備え、
前記第２制御信号は、前記第１制御信号と共に前記スピンドルモータに印加され、
前記フィードフォワード値は、次の数式を利用して演算されることを特徴とする、スピンドルモータの駆動装置。
0005175467.tif 000007
（ここで、ＦＦ＊は特定の温度でのフィードフォワード制御値、αは比例定数、ＤＡＣ＊は特定の温度でのＤＡＣ値を表す。）
【請求項１２】
前記第１制御信号は、前記スピンドルモータの駆動電流または前記スピンドルモータの前記駆動電流に相応する信号であることを特徴とする、請求項１１に記載のスピンドルモータの駆動装置。
【請求項１３】
前記数式ＦＦ＊＝α＊ＤＡＣ＊は、次の数式を通じて、温度に比例する第１成分及び温度と関係ない第２成分で表現されうることを特徴とする、請求項１１に記載のスピンドルモータの駆動装置。
0005175467.tif 000008
（ここで、βは、換算のための比例定数、Ｔは、ドライブの温度、γは、定数、ＤＡＣｎｏｒｍａｌは、正常温度で使用されたＤＡＣ値を表す。）
【請求項１４】
前記ドライブの前記温度は、ドライブの内部にある前置増幅器の温度検出器により検出されることを特徴とする、請求項１１に記載のスピンドルモータの駆動装置。
【請求項１５】
プロセッサをして、適応的フィードフォワード制御を使用してスピンドルモータを駆動する方法を行わせる処理命令が記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体において、前記方法は、
ドライブの温度を検出する過程と、
前記検出された温度に相応するフィードフォワード値を演算する過程と、
演算されたフィードフォワード値によって、駆動電流である第１制御信号を生成し、生成された第１制御信号を前記スピンドルモータに印加する過程と、
前記第１制御信号が印加されたスピンドルモータの回転速度を検出し、これをデジタル信号に変換してフィードバック信号を生成する過程と、
前記生成されたフィードバック信号と目標回転速度に対応する速度信号との差に基づいた駆動電流である第２制御信号を生成し、前記第２制御信号を前記第１制御信号と共にスピンドルモータに印加する過程と、
を含み、
前記フィードフォワード値を演算する過程は、
前記ドライブの温度に比例する成分を含んでフィードフォワード値を演算する過程であることを特徴とする、記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクドライブに係り、特に、適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、デジタルデータ保存装置は、回転する剛性ディスクを備えたディスクドライブを利用している。技術の進歩は、重量及び電力消費を減少させつつ、ドライブの保存容量及び精度を向上させる方向に行われた。このような技術の進歩によって、回転型ディスクの精密制御はさらに重要になった。
【０００３】
従来には、標準制御型の一部の関連フィードバックの補正、すなわち、サーボループを利用して正常電流をスピンドルモータに供給することによって、ドライブのスピンドルモータの速度を一定の速度に維持させる技術が使用された。このように、フィードバック方式を使用する従来のスピンドルモータの駆動方法は、さらに詳細には、次の通りである。
【０００４】
通常、ファームウェア型の比例積分デジタル制御器は、制御信号をデジタル／アナログ変換器に送信する。デジタル／アナログ変換器は、前期制御信号をアナログ信号に変換してモータプリドライバに伝送し、モータプリドライバは、受信された制御信号を利用してスピンドルモータの回転速度を調節する。その後、スピンドルモータの実際の速度は、デジタルカウンタなどによって測定されて、速度信号に反映される。次いで、速度信号をレファレンス信号から減算して、速度誤差信号を生成し、このように生成した速度誤差信号を前記デジタル制御器にフィードバックすることによって、スピンドルモータの回転速度を目標速度に維持させうる。
【０００５】
図１は、従来のスピンドルモータの駆動方法による常温及び極限温度で、スピンドルモータの速度軌跡を表したグラフである。図１で、横軸は、進行時間、縦軸は、スピンドルモータの回転速度を表す。
【０００６】
ドライブの温度が零下に下がるほど、流体軸受の摩擦力は次第に上がる。図１で、常温に比べて低い温度でスピンドルモータを駆動させれば、目標回転速度の近傍で、モータの摩擦力の上昇によって回転速度の上昇が遅延されることが分かる。また、常温に比べて極限温度の場合に、スピン誤差の累積値が急激に上昇して飽和されることが分かる。グラフの下端に表示されたスピンＤＡＣは、スピンドルモータに印加される電流の大きさに比例する制御信号の大きさである。スピンドルモータの回転速度が目標ＲＰＭに到達する時点にスピンＤＡＣ値が小さくなるが、これは、スピンドルモータの回転速度が目標ＲＰＭに到達すれば、それ以上加速せずに一定の速度を維持するので、大きい電流が不要であるためである。
【０００７】
図２は、図１で極限温度の場合のみを分離して表したグラフである。
【０００８】
図２で、低温環境では、常温環境よりスピンドルモータが目標回転速度に到達する時間が顕著に長くなることが分かる。
【０００９】
このような現象が発生することは、低温環境で流体軸受の摩擦力が上昇して、さらに多くの電流が要求され、目標回転速度まで到達する時間が長くなるためである。また、制御器の速度誤差累積値が急激に大きくなって、モータの速度誤差累積値の飽和現象を誘発し、これにより、モータ駆動の効率性を低下させるためである。
【００１０】
したがって、従来のスピンドルモータの駆動方法は、スピンドルモータの駆動時に駆動環境の温度が変化して、流体軸受の摩擦力が変化する場合にもスピンドルモータが目標回転速度までの到達時間が長くなることを防止できず、これにより、ディスクの初期アクセス時間が長くなるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ドライブ温度によって最適のフィードフォワード制御値をスピンドルモータの制御入力に合算して、速い誤差訂正、目標回転速度までの到達時間及び初期アクセス時間の短縮を実現する適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法を提供するところにある。
【００１２】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法が適用された適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の技術的課題を解決するために、本発明は、ドライブの温度を検出するステップと、前記検出された温度に対応するフィードフォワード制御値を演算するステップと、前記演算されたフィードフォワード制御値による駆動電流の第１制御信号を生成して、これをスピンドルモータに印加するステップと、を含む。
【００１４】
前記の技術的課題を解決するために、本発明は、前記第１制御信号が印加されたスピンドルモータの回転速度を検出し、これをデジタル信号に変換してフィードバック信号を生成するステップと、前記生成されたフィードバック信号と目標回転速度に対応する速度信号との差に基づいた駆動電流である第２制御信号を生成し、これを前記第１制御信号と共にスピンドルモータに印加するステップと、をさらに含む。
【００１５】
前記の他の技術的課題を解決するために、本発明は、スピンドルモータの制御信号を生成するスピンドル制御部を含むドライブのスピンドルモータの駆動装置において、前記ドライブの温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部で検出された温度に対応するフィードフォワード制御値を演算するフィードフォワード制御値演算部と、前記フィードフォワード制御値演算部で演算されたフィードフォワード制御値によるスピンドルモータの駆動電流である第１制御信号を生成して、これを前記スピンドルモータに印加するフィードフォワード制御値印加部と、を備える。
【００１６】
前記の他の技術的課題を解決するために、本発明は、前記スピンドルモータの回転速度を検出し、これをデジタル信号に変換して、フィードバック信号を生成するアナログ／デジタル変換器をさらに備え、前記スピンドル制御部は、前記アナログ／デジタル変換器のフィードバック信号と、目標回転速度に対応する速度信号との差に基づいたスピンドルモータの駆動電流の第２制御信号を生成し、これを前記第１制御信号と共に前記スピンドルモータに印加することを特徴とする。
【００１７】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法で、温度検出ステップは、ドライブに内蔵された温度センサーを利用して、ドライブの温度を直接的に検出するステップであることを特徴とする。
【００１８】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法で、温度検出ステップは、ドライブの温度に比例するスピンドル関連の制御パラメータ値の変化を利用してドライブの温度を演算するステップであることを特徴とする。
【００１９】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法で、温度検出ステップは、ドライブに内蔵された前置増幅器の温度検出機能、すなわち、温度検出を行うための温度検出器を利用することを特徴とする。
【００２０】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法で、フィードフォワード制御値の演算ステップは、ドライブの温度に比例する成分を含んで、フィードフォワード制御値を演算するステップであることを特徴とする。
【００２１】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法で、前記ドライブの温度に比例する成分は、β＊Ｔの式で求め、βは、換算のための比例定数、Ｔは、ドライブの温度値であることを特徴とする。
【００２２】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置で、温度検出部は、温度センサーを備えてドライブの温度を直接的に検出することを特徴とする。
【００２３】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置で、温度検出部は、ドライブの温度に比例するスピンドル関連の制御パラメータ値の変化を利用してドライブの温度を演算することを特徴とする。
【００２４】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置で、ドライブに内蔵された前置増幅器が温度検出機能を備え、温度検出部は、前記前置増幅器の温度検出機能を利用することを特徴とする。
【００２５】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置で、フィードフォワード制御値演算部は、ドライブの温度に比例する成分を含んでフィードフォワード制御値を演算することを特徴とする。
【００２６】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置で、ドライブの温度に比例する成分は、β＊Ｔの式で求め、βは、換算のための比例定数、Ｔは、ドライブの温度値であることを特徴とする。
【００２７】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法を、コンピュータで実行させるためのプログラムをコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録できる。
【００２８】
本発明の他の技術的課題を解決するために、本発明は、適応的フィードフォワード制御を利用してスピンドルモータを駆動する装置において、検出されたドライブの温度に相応するフィードフォワード値を演算するフィードフォワード値演算部と、前記演算されたフィードフォワード値に基づいて第１制御信号を発生させ、前記第２制御信号をスピンドルモータに印加するフィードフォワード値適用部と、を備える。
【００２９】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用してスピンドルモータを駆動する装置は、検出された前記スピンドルモータの回転速度を、フィードバック信号を生成するために使用されるデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器と、前記生成されたフィードバック信号と、前記スピンドルモータの目標回転速度に相応する速度信号との差に基づく第２制御信号を生成し、前記第２制御信号を前記スピンドルモータに印加するスピンドル制御部と、をさらに備える。
【００３０】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用してスピンドルモータを駆動する装置において、前記制御信号は、前記スピンドルモータの駆動電流または前記スピンドルモータの前記駆動電流に相応する信号である。
【００３１】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用してスピンドルモータを駆動する装置において、前記フィードフォワード値は、次の数式を利用して演算される。
【００３２】
【数１】
0005175467.tif 000002
【００３３】
ここで、ＦＦ＊は特定の温度でのフィードフォワード制御値、αは比例定数、ＤＡＣ＊は、特定の温度でのＤＡＣ値を表す。
【００３４】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用してスピンドルモータを駆動する装置において、前記数式ＦＦ＊＝α＊ＤＡＣ＊は、次の数式を通じて、温度に比例する第１成分及び温度と関係ない第２成分で表現されうる。
【００３５】
【数２】
0005175467.tif 000003
【００３６】
ここで、βは、換算のための比例定数、Ｔは、ドライブの温度、γは、定数、ＤＡＣｎｏｒｍａｌは、正常温度で使用されたＤＡＣ値を表す。）
【００３７】
望ましくは、本発明の適応的フィードフォワード制御を利用してスピンドルモータを駆動する装置において、前記ドライブの前記温度は、ドライブの内部にある前置増幅器の温度検出器により検出される。
【００３８】
本発明の付加的な、そして他の特徴は、部分的には次の説明で開示され、部分的には、説明から明らかになるか、または発明の実施により説明される。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の実施形態によれば、ドライブ温度によって最適のフィードフォワード制御値をスピンドルモータの制御入力に合算して生成した制御信号でスピンドルモータを制御することによって、スピンドルモータの駆動時に駆動環境の温度が変化して、流体軸受の摩擦力が変化する場合にも、スピンドルモータが目標回転速度まで到達するのにかかる時間が長くなることを防止して、ディスクの初期アクセス時間を短縮させうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図面を参照して本発明の構成を説明する。
【００４１】
次の本発明の実施形態についての説明において、フィードフォワード制御という用語は、外乱による影響が制御系に現れる前に、あらかじめ訂正動作を行うことを意味する。フィードフォワード制御をスピンドルモータに適用することによって、モータの駆動に必要な最小制御入力値の一部を基本的に供給できるので、さらに速い誤差訂正動作が行われ、スピンドルモータが目標回転速度に到達する時間を短縮できる。
【００４２】
常温で、スピンドルモータの駆動においてフィードフォワード制御を適用するときには、正常状態で駆動電流値より小さな電流値をフィードフォワード制御値として使用する。その理由は、小さなオーバーシュートでスピンドルモータが目標速度に到達できるためである。
【００４３】
しかし、スピンドルモータに使用される軸受は、常温と異なり、低温では、摩擦力が上昇する特性がある。特に、流体軸受（ＦＤＢ）の場合、そのような傾向が非常に大きくて、スピンドルモータが目標速度に到達するまでの時間が非常に長くなる傾向にある。
したがって、フィードフォワード制御値は、本発明が提案するように、温度によって可変的である必要がある。
【００４４】
図３は、本発明が適用されるハードディスクドライブ３００の構成を示す。
【００４５】
ドライブ３００は、スピンドルモータ３１０によって回転される少なくとも一つの磁気ディスク３２０を備えている。ドライブ３００は、ディスク３２０表面に隣接するように位置したヘッド３３０をさらに備えている。
【００４６】
ヘッド３３０は、それぞれのディスク３２０の磁界を感知して磁化させることによって、回転するディスク３２０に／から情報を記録／再生できる。一般的に、ヘッド３３０は、各ディスク３２０の表面に結合されている。たとえ、単一のヘッド３３０で図示及び説明されているが、これは、ディスク３２０を磁化させるための記録用ヘッドと、ディスク３２０の磁界を感知するための分離された読み取り用ヘッドとからなっていると理解されねばならない。読み取り用ヘッドは、磁気抵抗（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ：ＭＲ）素子から構成される。
【００４７】
ヘッド３３０は、スライダ３３１に統合されうる。スライダ３３１は、ヘッド３３０とディスク３２０の表面との間に空気軸受を生成させる構造になっている。スライダ３３１は、ヘッドジンバルアセンブリ３３２に結合されている。ヘッドジンバルアセンブリ３３２は、ボイスコイル３４１を有するアクチュエータアーム３４０に付着されている。ボイスコイル３４１は、ボイスコイルモータ（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ：ＶＣＭ）３４２を特定するマグネチックアセンブリ３５０に隣接するように位置している。ボイスコイル３４１に供給される電流は、軸受アセンブリ３６０に対してアクチュエータアーム３４０を回転させるトルクを発生させる。アクチュエータアーム３４０の回転は、ディスク３２０の表面を横切ってヘッド３３０を移動させる。
【００４８】
情報は、一般的にディスク３２０の環状トラック内に保存される。各トラック３７０は、一般的に複数のセクタを含んでいる。各セクタは、データフィールド及び識別フィールドを含んでいる。識別フィールドは、セクタ及びトラック（シリンダ）を識別するグレーコードから構成されている。ヘッド３３０は、他のトラックにある情報を記録／再生するために、ディスク３２０の表面を横切って移動する。
【００４９】
図４は、本発明に係る適応的フィードフォワードの制御を利用したスピンドルモータの駆動装置のブロック図である。
【００５０】
温度検出部４００は、ドライブの温度を検出する。温度検出部は、温度センサーを含んだ形態でありうる。温度センサーは、デジタル温度計であって、温度センサーの出力電圧の大きさがドライブの温度に比例する形態でありうる。また、温度検出部４００は、前置増幅器（図示せず）の出力値を入力されて、前置増幅器（図示せず）の出力値を所定の計算式に代入して、ドライブの温度を推定する形態でありうる。また、一般的に、ドライブに内蔵された前置増幅器（図示せず）は、温度を測定する機能が内蔵されているので、温度センサーを別途に内蔵しなくてもよい。
【００５１】
フィードフォワード制御値演算部４１０は、温度検出部４００で検出された温度に対応するフィードフォワード制御値を演算する。
【００５２】
フィードフォワード制御値演算部４１０でフィードフォワード制御値の演算に使用される式の一例は、次の通りである。
【００５３】
【数３】
0005175467.tif 000004
【００５４】
ここで、ＦＦ＊は特定の温度でのフィードフォワード制御値、αは比例定数、ＤＡＣ＊は特定の温度でのＤＡＣ値を表す。
【００５５】
前記式は、温度に比例する第１成分及び温度と関係ない第２成分で表現されうる。これを具体的に表せば、次の式の通りである。
【００５６】
【数４】
0005175467.tif 000005
【００５７】
ここで、βは換算のための比例定数、Ｔはドライブの温度、γは定数、ＤＡＣｎｏｒｍａｌは正常温度で使用されたＤＡＣ値を表す。
【００５８】
前記でＤＡＣｎｏｒｍａｌを含む成分は、正常温度でのフィードフォワード制御値であって、次の式のように表現される。
【００５９】
【数５】
0005175467.tif 000006
【００６０】
以上のように、フィードフォワード制御値のうち、温度と関連した第１成分は、温度に対する１次式であるので、特定の温度でのフィードフォワード制御値は、温度に比例する値と定義できる。
【００６１】
しかし、このような温度によるフィードフォワード制御値の予測は、例示的なのみに過ぎない。温度によるフィードフォワード制御値は、温度に対する２次以上の関数と定義されうることを理解せねばならない。
【００６２】
フィードフォワード制御値印加部４２０は、フィードフォワード制御値演算部４１０で演算されたフィードフォワード制御値（ＦｅｅｄＦｏｒｗａｒｄ：ＦＦ）をスピンドル制御部４５０の制御信号に合算する。このとき、フィードフォワード制御値印加部４２０による制御信号を第１制御信号と定義し、スピンドル制御部による制御信号を第２制御信号と定義できる。このとき、第１制御信号及び第２制御信号は、スピンドルモータの駆動電流または駆動電流に対応する信号である。
【００６３】
減算器４３０は、スピンドル制御信号ｒと、スピンドルモータの実際の速度を表す速度信号との差を求めて誤差信号を生成する。
【００６４】
スピンドル制御部４５０は、前置増幅器４４０で増幅された誤差信号を利用して、スピンドルモータを加速するか否かを決定し、スピンドルモータの加速如何に対応する制御信号を生成して出力する。
【００６５】
加算器４６０は、フィードフォワード制御値印加部４２０から出力されたフィードフォワード制御値と、スピンドル制御部４５０から出力された制御信号とを合算して、一つの完全なスピンドルモータ制御信号を生成する。
【００６６】
デジタル／アナログ変換器４７０は、加算器４６０から出力されたスピンドルモータ制御信号をアナログに変換して、変換された信号を電流の形態でスピンドルモータ４８０に印加する。
【００６７】
スピンドルモータ４８０は、デジタル／アナログ変換器４７０により印加されるスピンドルモータ制御信号によって回転動作し、スピンドルモータ４８０に連結されたディスクを回転させる。
【００６８】
アナログ／デジタル変換器４９０は、スピンドルモータの回転速度に対応する速度信号をデジタルに変換して、変換された信号を減算器４３０に伝送する。
図５Ａは、本発明に係る適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法のフローチャートである。
【００６９】
まず、ドライブの温度を検出する（５００過程）。温度検出過程は、ドライブに内蔵された温度センサーを利用して、ドライブの温度を直接的に検出するものでありうる。また、温度検出過程は、ドライブの温度に比例するスピンドル関連の制御パラメータ値の変化を利用してドライブの温度を演算するものでありうる。このとき、前記スピンドルモータ関連のパラメータは、スピンドルモータを備える制御ループの前置増幅器パラメータを使用できる。
【００７０】
次に、検出温度に対応するフィードフォワード制御値を演算する（５１０過程）。フィードフォワード制御値の演算過程は、図４のフィードフォワード制御値演算部４１０で説明した通りである。
【００７１】
最後に、演算されたフィードフォワード制御値をスピンドルモータに印加される制御信号に合算する（５２０過程）。このように、制御信号に温度によるフィードフォワード制御値を合算する理由は、温度が変化して流体軸受の摩擦特性が変化しても、モータの駆動に必要な最小制御入力値の一部を適切に供給して、さらに速い誤差訂正動作を行うためである。これにより、スピンドルモータが目標回転速度に到達する時間を短縮させうる。
【００７２】
このとき、このように合算された制御信号は、スピンドルモータに印加される。このとき、制御信号は、前述した第１制御信号及び第２制御信号を含みうる。
【００７３】
このように、フィードバックによる制御信号と、フィードフォワード制御値による制御信号とがスピンドルモータに印加されるが、フィードフォワード制御値は、温度に比例するので、温度が変化しても、スピンドルモータに印加される電流を最適化させうる。
【００７４】
図５Ｂは、本発明の一実施形態に係るフローチャートである。
【００７５】
まず、ドライブの温度を検出する（５５０過程）。温度検出過程は、ドライブに内蔵された温度センサーを利用して、ドライブの温度を直接的に検出するものでありうる。また、温度検出過程は、ドライブの温度に比例するスピンドル関連の制御パラメータ値の変化を利用してドライブの温度を演算するものでありうる。このとき、前記スピンドルモータ関連のパラメータは、スピンドルモータを備える制御ループの前置増幅器パラメータを使用できる。
【００７６】
次に、検出温度に比例する第１成分を演算する（５６０過程）。このとき、第１成分は、β＊Ｔの式で求めうるが、βは、換算のための比例定数、Ｔは、ドライブの温度値である。また、第１成分は、温度に対する２次以上の関数で求められうる。
【００７７】
第１成分が演算されたならば、所定の温度に基づいた定数値として予め定めた第２成分を第１成分と合算して、ドライブ温度に最適化されたフィードフォワード制御値を演算する（５７０過程）。第２成分は、正常温度で使用されたＤＡＣ値を含む定数値である。フィードフォワード制御値の演算過程は、図４のフィードフォワード制御値演算部４１０で説明した通りである。
【００７８】
最後に、演算されたフィードフォワード制御値を、スピンドルモータに印加される制御信号に合算する（５８０過程）。このとき、合算された制御信号は、前述した第１制御信号及び第２制御信号を含みうる。このとき、フィードフォワード制御値による制御信号を第１制御信号と定義し、フィードフォワード制御値と関係ない制御信号を第２制御信号と定義できる。このとき、第１制御信号及び第２制御信号は、スピンドルモータの駆動電流または駆動電流に対応する信号である。
【００７９】
このとき、このように合算された制御信号は、スピンドルモータに印加される。
【００８０】
図６は、本発明を適用したスピンドルモータの回転速度の軌跡を表したグラフである。ここで、横軸は、進行時間、縦軸は、スピンドルモータの回転速度を表す。
【００８１】
図６で、図１及び図２と比較して、スピンドルモータの回転速度が目標回転速度に到達する時間が１秒ないし２秒程度短縮し、速度誤差累積値が非常に小さくなったことが分かる。
【００８２】
本発明の実施形態は、ソフトウェアを通じて実行されうる。ソフトウェアで実行されるとき、本発明の構成手段は、必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは、プロセッサ判読可能媒体に保存されるか、または伝送媒体または通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号によって伝送されうる。
【００８３】
たとえ、本発明のいくつかの実施形態のみが図示及び説明されたが、本発明は、説明された実施形態に限定されない。その代りに、本発明の原理及び精神、特許請求の範囲によって規定される範囲、そして、それらの等価物から逸脱せずに、これらの実施形態に変更が行われうるということが当業者によって理解されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、ディスクドライブに関連した技術分野に好適に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】従来のスピンドルモータの駆動方法による常温及び極限温度でスピンドルモータの速度軌跡をグラフで表した説明図である。
【図２】図１で極限温度の場合のみを分離してグラフで表した説明図である。
【図３】ハードディスクドライブの構成を示す説明図である。
【図４】適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動装置のブロック図である。
【図５Ａ】適応的フィードフォワード制御を利用したスピンドルモータの駆動方法のフローチャートである。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係るフローチャートである。
【図６】スピンドルモータの回転速度の軌跡をグラフで表した説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
３００  ハードディスクドライブ
３１０  スピンドルモータ
３２０  磁気ディスク
３３０  ヘッド
３３１  スライダ
３３２  ヘッドジンバルアセンブリ
３４０  アクチュエータアーム
３４１  ボイスコイル
３４２  ボイスコイルモータ
３５０  マグネチックアセンブリ
３６０  軸受アセンブリ
３７０  トラック
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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