(57)【要約】【課題】ブラシレス直流モータの機械公差補償装置及び方法、並びにこれを利用したディスクドライブを提供する。【解決手段】モータ制御装置において、モータにより発生する逆起電力を利用して制御区間別に測定されたモータ速度と基準速度との差に当たる速度エラーを求め、制御区間別の速度エラーを利用してモータ制御入力信号を生成させる速度制御部３２０と、モータ制御入力信号が生成される度に、最近に生成されたモータ制御入力信号を含む所定の移動平均区間におけるモータ制御入力信号の移動平均値を演算する移動平均演算部３３０と、移動平均値に相応するモータ駆動電流を生成させるモータ駆動部３４０とを備えることを特徴とするブラシレス直流モータの機械公差補償装置である。【選択図】図３
2007189895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより発生する逆起電力を利用して制御区間別に測定されたモータ速度と基準速度との差に当たる速度エラーを求め、前記制御区間別の速度エラーを用いてモータ制御入力信号を生成させる速度制御部と、
前記モータ制御入力信号が生成される度に、最近に生成されたモータ制御入力信号を含む所定の移動平均区間におけるモータ制御入力信号の移動平均値を演算する移動平均演算部と、
前記移動平均値に応じてモータ駆動電流を生成させるモータ駆動部と、
を備えることを特徴とする、モータの機械公差補償装置。
【請求項２】
前記モータは、ブラシレス直流モータを含むことを特徴とする、請求項１に記載のモータの機械公差補償装置。
【請求項３】
前記制御区間は、モータが１回転する間に２以上含まれることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のモータの機械公差補償装置。
【請求項４】
前記モータ制御入力信号は、前記制御区間別の速度エラーを比例積分制御器に入力して生成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のモータの機械公差補償装置。
【請求項５】
前記移動平均区間の長さは、前記モータの１回転区間の長さとして決定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のモータの機械公差補償装置。
【請求項６】
前記移動平均演算部は、
前記制御区間別のモータ制御入力信号が入力される度に、所定の移動平均区間に含まれた複数のモータ制御入力信号のそれぞれに所定の加重値を乗じて出力する複数の乗算器と、
前記複数の乗算器それぞれの出力を合算して出力する合算器と、
前記合算器の出力を前記所定の移動平均区間に含まれる複数のモータ制御入力信号の数で割って出力する除算器と、
を備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のモータの機械公差補償装置。
【請求項７】
前記複数の乗算器は、前記複数のモータ制御入力信号にそれぞれ異なる加重値が乗じられるように、各乗算器の加重値を決定することを特徴とする、請求項６に記載のモータの機械公差補償装置。
【請求項８】
前記複数の乗算器は、以前に生成されたモータ制御入力信号に比べて最近に生成されたモータ制御入力信号にさらに大きい加重値が乗じられるように、各乗算器の加重値を決定することを特徴とする、請求項６または７のいずれかに記載のモータの機械公差補償装置。
【請求項９】
モータによって発生される逆起電力を利用してモータ制御入力信号を生成させる段階と、
前記モータ制御入力信号が生成される度に、最近に生成されたモータ制御入力信号を含む所定の移動平均区間におけるモータ制御入力信号の移動平均値を演算する段階と、
前記移動平均値に相応する電流で前記モータを駆動させる段階と、
を含むことを特徴とする、モータの機械公差補償方法。
【請求項１０】
前記モータは、ブラシレス直流モータを含むことを特徴とする、請求項９に記載のモータの機械公差補償方法。
【請求項１１】
前記モータ制御入力信号は、モータ１回転区間を２以上の区間に分割してできる制御区間別に生成されることを特徴とする、請求項９または１０のいずれかに記載のモータの機械公差補償方法。
【請求項１２】
前記モータ制御入力信号は、前記モータの前記逆起電力によって生成された位相信号による制御区間別の速度測定値と初期設定された基準速度との差に相応する速度エラーを所定の制御器に適用して生成されることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれかに記載のモータの機械公差補償方法。
【請求項１３】
前記制御器は、比例積分制御器を備えることを特徴とする、請求項１２に記載のモータの機械公差補償方法。
【請求項１４】
前記移動平均区間の長さは、前記モータの１回転区間の長さとして決定されることを特徴とする、請求項９〜１３のいずれかに記載のモータの機械公差補償方法。
【請求項１５】
前記移動平均値は、前記所定の移動平均区間に含まれる複数のモータ制御入力信号にそれぞれ異なる加重値を付与して算出されることを特徴とする、請求項９〜１４のいずれかに記載のモータの機械公差補償方法。
【請求項１６】
前記移動平均値は、以前に生成されたモータ制御入力信号に比べて、最近に生成されたモータ制御入力信号にさらに大きい加重値を付与して算出されることを特徴とする、請求項１５に記載のモータの機械公差補償方法。
【請求項１７】
情報を保存するディスクと、
前記ディスクを回転させ、回転する間に逆起電力を発生させるスピンドルモータと、
前記スピンドルモータにより発生される逆起電力を利用して、前記ディスクを一定の速度で回転させるためのスピンドルモータ制御入力信号を生成し、前記スピンドルモータ制御入力信号が生成される度に、最近に生成された前記スピンドルモータ制御入力信号を含む所定の移動平均区間における前記スピンドルモータ制御入力信号の移動平均値を生成するスピンドルモータ制御部と、
前記移動平均値に相応する電流を生成し、前記スピンドルモータを駆動するスピンドルモータ駆動部と、
を備えることを特徴とする、ディスクドライブ。
【請求項１８】
前記スピンドルモータは、ブラシレス直流モータを含むことを特徴とする、請求項１７に記載のディスクドライブ。
【請求項１９】
前記スピンドルモータ制御入力信号は、モータ１回転区間を２以上の区間に分割してできる制御区間別に生成されることを特徴とする、請求項１７または１８のいずれかに記載のディスクドライブ。
【請求項２０】
前記所定の移動平均区間の長さは、前記スピンドルモータの１回転区間の長さとして決定されることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載のディスクドライブ。
【請求項２１】
前記移動平均値は、一定区間における複数のスピンドルモータ制御入力信号にそれぞれ異なる加重値を付与して算出されることを特徴とする、請求項１７〜２０のいずれかに記載のディスクドライブ。
【請求項２２】
前記移動平均値は、以前に生成されたスピンドルモータ制御入力信号に比べて、最近に生成されたスピンドルモータ制御入力信号にさらに大きい加重値を付与して算出されることを特徴とする、請求項２１に記載のディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの機械公差補償装置、モータの機械公差補償方法、及びディスクドライブに係り、モータの機械公差を補償しながら精密に制御するためのモータの機械公差補償装置、モータの機械公差補償方法、及びディスクドライブに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、データ保存装置の一つであるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、磁気ヘッドによりディスクからデータを再生し、ディスクにデータを記録することによってコンピュータシステムの運用に寄与する。このようなＨＤＤは、次第に高容量化、高密度化及び小型化しており、ディスク回転方向の記録密度であるＢＰＩ（Ｂｉｔ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）と直径方向の記録密度であるＴＰＩ（Ｔｒａｃｋ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）とが増大しつつある。そのため、それに応じてさらに精巧なメカニズムが要求される。
【０００３】
ディスクドライブは、ブラシレス直流モータを利用してディスクを目標回転で定速回転させ、磁気ヘッドを利用してディスクに信号を書込み、ディスクから信号を読み取る。この時、ディスクの回転速度をさらに精密に制御するためには、フィードバックサンプリング周波数を増加させることが要求される。
【０００４】
一般的に、スピンドルモータは、製造費用を減らすために別途のセンサを使用せず、モータにより発生する逆起電力を利用してモータの速度を推定し制御する。モータの速度推定は、モータの駆動回路から提供される位相信号を利用して行う。このような位相信号は、モータにより発生する逆起電力が零点を過ぎて符号が変わる度に発生し、ディスク１回転に対してモータの磁極の最大数の電位変化が発生する。したがって、モータがこのような電位変化に同期して制御される場合、モータの磁極の最大数分サンプリングを行って制御されることが可能になる。
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／１２７８６１号明細書
【特許文献２】米国特許第４８９３０６７号明細書
【特許文献３】特開平１０−３１２６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このようにサンプリング周波数を増加させれば、モータ内部の永久磁石の機械公差によって各極間の位置差がシステムに影響を及ぼす。このような各極間の位置差による影響は、測定速度を制御系フィードバックする時に虚偽誤差を引き起こし、これによってスピンドルモータで微細な共振が発生するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、サンプリング周波数を増加させつつも機械公差による悪影響を最小化し、モータの制御性能を向上させることが可能な、新規かつ改良されたモータの機械公差補償装置、モータの機械公差補償方法、及びディスクドライブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、モータにより発生する逆起電力を利用して制御区間別に測定されたモータ速度と基準速度との差に当たる速度エラーを求め、制御区間別の速度エラーを用いてモータ制御入力信号を生成させる速度制御部と、
モータ制御入力信号が生成される度に、最近に生成されたモータ制御入力信号を含む所定の移動平均区間におけるモータ制御入力信号の移動平均値を演算する移動平均演算部と、
移動平均値に応じてモータ駆動電流を生成させるモータ駆動部と、を備えるモータの機械公差補償装置が提供される。
【０００９】
上記モータは、ブラシレス直流モータを含んでもよい。
【００１０】
また、制御区間は、モータが１回転する間に２以上含まれるようにしてもよい。
【００１１】
また、モータ制御入力信号は、制御区間別の速度エラーを比例積分制御器に入力して生成されるようにしてもよい。
【００１２】
また、移動平均区間の長さは、モータの１回転区間の長さとして決定されるようにしてもよい。
【００１３】
また、移動平均演算部は、制御区間別のモータ制御入力信号が入力される度に、所定の移動平均区間に含まれた複数のモータ制御入力信号のそれぞれに所定の加重値を乗じて出力する複数の乗算器と、複数の乗算器それぞれの出力を合算して出力する合算器と、合算器の出力を所定の移動平均区間に含まれる複数のモータ制御入力信号の数で割って出力する除算器と、を備えてもよい。
【００１４】
また、複数の乗算器は、複数のモータ制御入力信号にそれぞれ異なる加重値が乗じられるように、各乗算器の加重値を決定してもよい。
【００１５】
また、複数の乗算器は、以前に生成されたモータ制御入力信号に比べて最近に生成されたモータ制御入力信号にさらに大きい加重値が乗じられるように、各乗算器の加重値を決定してもよい。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、モータによって発生される逆起電力を利用してモータ制御入力信号を生成させる段階と、モータ制御入力信号が生成される度に、最近に生成されたモータ制御入力信号を含む所定の移動平均区間におけるモータ制御入力信号の移動平均値を演算する段階と、移動平均値に相応する電流でモータを駆動させる段階と、を含むモータの機械公差補償方法が提供される。
【００１７】
上記モータは、ブラシレス直流モータを含むものであってもよい。
【００１８】
また、モータ制御入力信号は、モータ１回転区間を２以上の区間に分割してできる制御区間別に生成されるようにしてもよい。
【００１９】
また、モータ制御入力信号は、モータの逆起電力によって生成された位相信号による制御区間別の速度測定値と初期設定された基準速度との差に相応する速度エラーを所定の制御器に適用して生成されるようにしてもよい。
【００２０】
また、制御器は、比例積分制御器を備えるようにしてもよい。
【００２１】
また、移動平均区間の長さは、モータの１回転区間の長さとして決定されてもよい。
【００２２】
また、移動平均値は、所定の移動平均区間に含まれる複数のモータ制御入力信号にそれぞれ異なる加重値を付与して算出されてもよい。
【００２３】
また、移動平均値は、以前に生成されたモータ制御入力信号に比べて、最近に生成されたモータ制御入力信号にさらに大きい加重値を付与して算出されてもよい。
【００２４】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、情報を保存するディスクと、ディスクを回転させ、回転する間に逆起電力を発生させるスピンドルモータと、スピンドルモータにより発生される逆起電力を利用して、ディスクを一定の速度で回転させるためのスピンドルモータ制御入力信号を生成し、スピンドルモータ制御入力信号が生成される度に、最近に生成されたスピンドルモータ制御入力信号を含む所定の移動平均区間におけるスピンドルモータ制御入力信号の移動平均値を生成するスピンドルモータ制御部と、移動平均値に相応する電流を生成し、スピンドルモータを駆動するスピンドルモータ駆動部と、を備えるディスクドライブが提供される。
【００２５】
上記スピンドルモータは、ブラシレス直流モータを含むようにしてもよい。
【００２６】
また、スピンドルモータ制御入力信号は、モータ１回転区間を２以上の区間に分割してできる制御区間別に生成されてもよい。
【００２７】
また、所定の移動平均区間の長さは、スピンドルモータの１回転区間の長さとして決定されるようにしてもよい。
【００２８】
また、移動平均値は、一定区間における複数のスピンドルモータ制御入力信号にそれぞれ異なる加重値を付与して算出されるようにしてもよい。
【００２９】
また、移動平均値は、以前に生成されたスピンドルモータ制御入力信号に比べて、最近に生成されたスピンドルモータ制御入力信号にさらに大きい加重値を付与して算出されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように本発明によれば、サンプリング周波数を増加させつつも機械公差による悪影響を最小化し、モータの制御性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３２】
まず、本発明の一実施形態にかかるＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）について説明する。図１は、本実施形態にかかるＨＤＤ１０の概略構成を示す平面図である。
【００３３】
ＨＤＤ１０は、スピンドルモータ１４によって回転する１つ以上の磁気ディスク１２を含む。スピンドルモータ１４は、基板１６上に設置されている。ＨＤＤ１０は、磁気ディスク１２を取り囲むカバー１８をさらに備えている。
【００３４】
ＨＤＤ１０は、磁気ディスク１２に接して位置する複数のヘッド２０を備えている。ヘッド２０は、分離された書込み素子と読取り素子とを有する。書込み素子は、データを書き込むために磁気ディスク１２を磁化させる。読取り素子は、データを読み取るために磁気ディスク１２の磁界を感知する。例えば、読取り素子は、磁束に線形的に変わる抵抗を有する磁気抵抗素子から構成される。
【００３５】
それぞれのヘッド２０は、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の部品である屈折アーム２６に付着されている。屈折アーム２６は、軸受アセンブリ３０により基板１６に搭載されたアクチュエータアーム２８に付着されている。ボイスコイル３２は、アクチュエータアーム２８に付着されている。ボイスコイル３２は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）３６に電流を生成させるために磁気アセンブリ３４に結合されている。電流をボイスコイル３２に供給すれば、アクチュエータアーム２８が回転し、磁気ディスク１２の表面を横切ってヘッド２０を移動させるトークが生成される。
【００３６】
ＨＤＤ１０は、印刷回路基板（ＰＣＢ）４２と結合された複数の集積回路（ＩＣ）４０を備える。印刷回路基板４２は、電気回線（図示せず）によってボイスコイル３２、ヘッド２０、及びスピンドルモータ１４に連結されている。
【００３７】
図２は、磁気ディスク１２にデータを書込み、また磁気ディスク１２からデータを読み取るための電気回路５０を示す。回路５０は、第１ヘッド２０Ａ及び第２ヘッド２０Ｂに連結されたプリアンプ５２を備えている。各磁気ディスク１２は、第１ヘッド２０Ａ及び第２ヘッド２０Ｂに隣接している。プリアンプ５２は、読取り／書込みチャンネル回路５８に連結される読取りデータチャンネル６４と書込みデータチャンネル５６とを有する。またプリアンプ５２は、コントローラ５４に連結された読取り／書込みイネーブルゲート６０を有する。データは、読取り／書込みイネーブルゲート６０をイネーブルにすることによって、磁気ディスク１２に書込まれ、あるいは磁気ディスク１２から読み取られる。
【００３８】
読取り／書込みチャンネル回路５８は、それぞれの読取りチャンネル６６および書込みチャンネル６８とそれぞれの読取りゲート７０及び書込みゲート７２とを通じてコントローラ５４に連結されている。読取りゲート７０は、磁気ディスク１２からデータを読み取る時にイネーブルにされる。書込みゲート７２は、磁気ディスク１２にデータを書き込む時にイネーブルにされる。コントローラ５４は、磁気ディスク１２からデータを読取り、磁気ディスク１２にデータを書き込むルーチンを含むソフトウェアルーチンによって動作するデジタル信号処理回路であってもよい。読取り／書込みチャンネル回路５８及びコントローラ５４は、ディスクドライブのボイスコイルモータ３６及びスピンドルモータ１４を制御するモータ制御回路７４に連結される。コントローラ５４は、不揮発性のメモリ素子７５に連結される。例えば、メモリ素子７５は、ＲＯＭであってもよい。メモリ素子７５には、ディスクドライブを制御するファームウェア及び各種制御データが保存される。
【００３９】
図３は、スピンドルモータの制御時に適用される移動平均制御アルゴリズムを実行するためのブラシレス直流モータの機械公差補償装置の概略構成を示すブロック図である。なお、上記アルゴリズムは、モータ制御回路７４で実行される。
【００４０】
図３に示すように、本発明によるブラシレス直流モータの機械公差補償装置は、減算器３１０、比例積分（ＰＩ：Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｇｒａｌ）制御器３２０、移動平均演算部３３０、スピンドルモータ駆動部３４０、及び合算器３５０を備える。
【００４１】
なお、本実施形態にかかるＰＩ制御器３２０は、本発明にかかる速度制御部の一例である。本実施形態では、速度制御部の一例としてＰＩ制御器３２０を使用したが、本発明はこれに限定されず、他の多様な制御器を使用することが可能である。また、合算器３５０は、スピンドルモータに外乱（ｄ）が印加されることを等価的に表示したものである。
【００４２】
スピンドルモータの駆動時に発生する逆起電力と、これにより発生する位相信号とを図５に示す。位相信号は、モータ相に基づいて発生し、位相信号の周波数は、モータ内部の永久磁石の磁極数およびモータの速度に比例して発生する。したがって、スピンドルモータの制御に活用できるフィードバックサンプリング周波数は、永久磁石の磁極の最大数だけ増加させることができる。すなわち、モータ内部の永久磁石の磁極数が８個であれば、立上がりエッジ４個と立下りエッジ４個とが発生されて、全８個の電位変化が発生する。したがって、これに同期させれば、最大８回までモータを制御することが可能になる。
【００４３】
しかし、モータ内部の永久磁石は、機械公差によって磁化された磁極の間隔が規則的ではない。したがって、磁極数に基づいてサンプリング周波数を増加させれば、誤った速度誤差を発生させる。すなわち、モータは定速で駆動されていても、誤った速度誤差により駆動速度が基準速度より速いか遅いかが判定され、むしろ定速駆動を妨害する結果を招く。
【００４４】
さらに、ディスク１回転当り１回速度を制御する場合には、モータの機械公差は相互相殺されてシステムに影響を及ぼさないが、サンプリング周波数が低いためにシステムがディスク回転速度の変化に鈍感であって、精密制御を行うことが困難となる。
【００４５】
したがって、本発明では、サンプリング周波数を増加させてディスク１回転当り２回以上の速度制御を実行しつつも、モータの機械公差によって発生する誤った速度誤差の影響を最小化させる方法を提示する。
【００４６】
本発明の一実施形態では、ディスク１回転当り４回の速度制御を行うように制御システムを設計した。すなわち、図５を参照すれば、ディスク１回転区間の長さがＴ１１〜Ｔ１４に該当し、ディスク１回転当り４回の速度制御を実行する場合に、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３及びＴ１４それぞれの区間別に速度エラーを検出して速度制御を実行する。
【００４７】
もし、モータの機械公差を補償するアルゴリズムを適用せず、サンプリング周波数を増加させてモータを駆動させれば、モータ内部にある永久磁石の機械公差によって、等速状態であっても、図５に示す各区間別時間Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，．．．が異なるためにシステムに影響を与える。また、ＴｏｎとＴｏｆｆとの長さも異なる。等速状態であるにもかかわらず、制御区間別時間の長さが異なると、誤った速度誤差が発生し、これによってモータに微細な発振が発生する。
【００４８】
本実施形態では、このようなモータの機械公差による誤った速度誤差を次のような移動平均補償アルゴリズムを利用して減衰させる。
【００４９】
まず、スピンドルモータが回転すれば、それぞれの制御区間別にスピンドルモータの速度ｙｋを検出して減算器３１０に入力する。例えば、位相信号のＴ１１区間におけるスピンドルモータの速度ｙｋは、Ｔ１１区間に発生する内部クロックの数をカウントして測定できる。
【００５０】
減算器３１０は、初期設定された基準速度ｒから制御区間別に検出されたスピンドルモータの速度ｙｋを減算した速度誤差ｅｋを出力する。
【００５１】
すると、ＰＩ制御器３２０は、数式１のような演算によってスピンドルモータ制御入力信号ｕｋを生成させる。ここで、ＫＰ＝比例ゲイン定数、ＫＩ＝積分ゲイン定数、ＫＦＦ＝フィードフォワード定数である。
【００５２】
【数１】
2007189895.tif 000003
【００５３】
ＰＩ制御器３２０から生成される制御区間別スピンドルモータ制御入力信号ｕｋは、移動平均演算部３３０に入力される。
【００５４】
移動平均演算部３３０の詳細構成を図４に示す。
【００５５】
図４に示すように、移動平均演算部３３０は、複数の乗算器４１０＿０、４１０＿１、４１０＿２、…、４１０＿ｎ−１、合算器４２０、及び除算器４３０を備える。
【００５６】
移動平均演算部３３０は、図４に示す構成によって数式２のような演算を実行する。
【００５７】
【数２】
2007189895.tif 000004
【００５８】
複数の乗算器４１０＿０、４１０＿１、４１０＿２、…、４１０＿ｎ−１のそれぞれの乗数α、β、γ、…、ηは、加重値を意味し、それぞれの乗数をすべて１と決定すれば、一般的な単純移動平均値が算出される。しかし、それぞれの乗数を異なって決定すれば、加重移動平均値が算出される。
【００５９】
特に、加重移動平均値を算出する方式を適用する場合に、以前に生成されたモータ制御入力信号に比べて新しく生成されたモータ制御入力信号にさらに大きい加重値を付与することが効果的である。すなわち、それぞれの乗数は、α≧β≧γ≧．．．≧ηの条件を満足させるように設定することが効果的である。
【００６０】
本実施形態では、単純移動平均値または加重移動平均値を算出する２種類の方法のいずれかを適用するように構成することができる。
【００６１】
移動平均計算に利用される制御入力信号の数は、システムの計算速度、モータの目標速度、及び外乱に対する反応速度によって実験を通じて適切に決定できる。
【００６２】
一例として、スピンドルモータ制御入力信号ｕｋの移動平均値を算出する移動平均区間の長さは、スピンドルモータ１回転の倍数として決定することが効果的である。
【００６３】
これにより、スピンドルモータ駆動部３４０は、移動平均演算部３３０で演算された制御入力信号の移動平均値ｕｋ＿Ｎに相応する駆動電流を生成させて、スピンドルモータを駆動させる。
【００６４】
このように、誤った速度誤差が繰り返して発生する区間の制御入力信号を平均し、最終制御信号として利用することによって、機械公差によって繰り返し生じる誤差は相殺される。これは、モータ１回転当り１回制御を実行する場合に機械公差による誤差が相殺される原理と同一である。
【００６５】
本発明による制御入力信号の移動平均演算制御アルゴリズム（ＭＡ）を適用した場合と、移動平均演算制御アルゴリズムを適用していない場合のスピンジッタの測定値を表１に示した。
【００６６】
【表１】
2007189895.tif 000005
【００６７】
表１において、スピンジッタは、ディスク１回転当り１開検出されるインデックス信号の区間開始を２００回測定して累積した散布範囲であって単位はｎｓｅｃである。
【００６８】
表１を参照すれば、本発明による移動平均演算制御アルゴリズム（ＭＡ）を適用した場合には、スピンジッタの平均値が１７４ｎｓｅｃであり、移動平均演算制御アルゴリズムを適用しない場合には、スピンジッタの平均値が３０２ｎｓｅｃであることが分かる。したがって、本発明によるＭＡを適用した場合、移動平均演算制御アルゴリズムを適用しない場合に比べてスピンジッタが大幅に減少し、スピンドルモータ制御性能が向上することを確認することができる。
【００６９】
以上説明したように本発明によれば、移動平均演算制御アルゴリズムを用いて、モータの機械公差によって繰り返して発生する誤差を相殺させることで、サンプリング周波数を増加させつつも機械公差による悪影響を最小化させることが可能になり、モータの制御性能を向上させることができる。
【００７０】
本発明は、方法、装置、システム等として実行されうる。ソフトウェアとして実行される時、本発明の構成手段は、必然的に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、プロセッサにより読取り可能な媒体に保存されてもよく、あるいは、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てもよい。プロセッサにより読取り可能な媒体は、情報を保存または伝送できるいかなる媒体も含む。プロセッサにより読取り可能な媒体の例としては、電子回路、半導体メモリ素子、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、消去可能なＲＯＭ（ＥＲＯＭ：Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＲＯＭ）、フレキシブルディスク、光ディスク、磁気ディスク、光ファイバ媒体、無線周波数（ＲＦ）網などがある。コンピュータデータ信号は、電子網チャンネル、光ファイバ、空気、電磁系、ＲＦ網のような伝送媒体上に伝播されうるいかなる信号も含む。
【００７１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７２】
例えば、上記実施形態では、ＨＤＤに適用した例を用いて説明したが、本発明はかかる例に限定されない。すなわち、本発明は、ＨＤＤを含む各種ディスクドライブだけでなく、他の種類のデータ保存装置に適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、モータを内蔵する各種装置に適用可能であり、特にディスクドライブ関連の技術分野において好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるハードディスクドライブの概略構成を示す平面図である。
【図２】同実施形態にかかるブラシレス直流モータの機械公差補償装置及び方法が適用されるディスクドライブの回路構成図である。
【図３】同実施形態にかかるブラシレス直流モータの機械公差補償装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す移動平均演算部の詳細構成図である。
【図５】スピンドルモータの逆起電力を利用して位相信号を生成させる過程を説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０    ＨＤＤ
１２    磁気ディスク
１４    スピンドルモータ
１６    基板
１８    カバー
２０    ヘッド
２０Ａ    第１ヘッド
２０Ｂ    第２ヘッド
２６    屈折アーム
２８    アクチュエータアーム
３０    軸受アセンブリ
３２    ボイスコイル
３４    磁気アセンブリ
３６    ボイスコイルモータ
４０    集積回路
４２    印刷回路基板
５０    回路
５２    プリアンプ
５４    コントローラ
５６    書込みデータチャンネル
５８    読取り／書込みチャンネル回路
６０    読取り／書込みイネーブルゲート
６４    読取りデータチャンネル
６６    読取りチャンネル
６８    書込みチャンネル
７０    読取りゲート
７２    書込みゲート
７４    モータ制御回路
７５    メモリ素子
３１０    減算器
３２０    ＰＩ制御器
３３０    移動平均演算部
３４０    スピンドルモータ駆動部
３５０、４２０    合算器
４１０＿０、４１０＿１、４１０＿２、４１０＿ｎ−１    乗算器
４３０    除算器
【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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