(57)【要約】    【課題】既に装備しているシリアルインタフェースの高速転送機能を活用し、上位装置からの指示により装置自身でスピンドルモータ制御部のサーボ制御特性の演算に必要なデータの測定を可能とする。    【解決手段】モータ駆動制御部４４は制御系を全てチップ内に設け、磁気ディスク２０−１，２０−２を一定速度で回転させるスピンドルモータ１６を制御する。外乱発生部４６と上位装置から測定指示を受けた際に、モータ駆動制御部４４によるスピンドルモータ１６の回転速度に正弦波外乱を発生させる。速度検出部４８は外乱発生部４６による外乱発生中のスピンドルモータ１６の回転速度を測定データとして検出する。測定データ転送部５０は速度検出部４８により検出された測定データを上位装置に転送してモータ駆動制御部４４の周波数に対するゲインや位相などの制御特性を演算する。    【選択図】      図１
2007267502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転対象物を所定の回転速度で回転させる回転モータを駆動制御するモータ駆動制御部と、
回転制御特性を測定する際に、回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生部と、
前記外乱発生部による外乱発生中の前記回転モータの回転速度を測定データとして検出する速度検出部と、
前記速度検出部により検出された測定データを制御特性演算部に出力する測定データ転送部と、
を備えたことを特徴とする回転モータ搭載装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転モータ搭載装置に於いて、更に、
上位装置との間でコマンド及びデータを転送するインタフェースと、
前記インタフェースを介して送受するデータを格納するバッファメモリと、
を有し、
前記外乱発生部は、前記上位装置から前記インタフェースを介して転送されて前記バッファメモリに格納された測定制御情報を読出して正弦波外乱を発生させ、
前記速度検出部は、測定開始時に前記バッファメモリに測定結果格納テーブルを確保して測定中に検出された回転速度を測定データとして前記測定結果テーブルに書き込み、
前記測定データ転送部は、前記測定結果格納テーブルに格納された測定データを読出して前記インタフェースにより前記上位装置の制御特性演算部に転送することを特徴とする回転モータ搭載装置。
【請求項３】
回転対象物を所定の回転速度で回転させる回転モータを駆動制御するモータ駆動制御部を備えた回転モータ搭載装置の制御特性測定方法に於いて、
回転制御特性を測定する際に、前記回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生ステップと、
前記外乱発生ステップによる外乱発生中の前記スピンドルモータの回転速度を測定データとして検出する速度検出ステップと、
前記速度検出ステップにより検出された測定データを制御特性演算部に出力する測定データ転送ステップと、
を備えたことを特徴とする回転モータ搭載装置の制御特性測定方法。
【請求項４】
回転対象物を所定速度で回転させる回転モータを制御するモータ駆動制御部を備えた回転モータ搭載装置のコンピュータに、
回転制御特性を測定する際に、回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生ステップと、
前記外乱発生ステップによる外乱発生中の前記回転モータの回転速度を測定データとして検出する速度検出ステップと、
前記速度検出ステップにより検出された測定データを前記モータ駆動制御部の制御特性を演算する制御特性演算部に出力する測定データ転送ステップと、
を実行させることを特徴とする制御特性測定プログラム。
【請求項５】
回転対象物を所定速度で回転させる回転モータを制御するモータ駆動制御部を備えた回転モータ搭載装置の制御装置に於いて、
回転制御特性を測定する際に、回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生部と、
前記外乱発生部による外乱発生中の前記回転モータの回転速度を測定データとして検出する速度検出部と、
前記速度検出部により検出された測定データを制御特性演算部に出力する測定データ転送部と、
を備えたことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転対象物を所定の回転速度で回転させる回転モータを制御するモータ駆動制御部の制御特性の演算に必要なデータを測定する回転モータ搭載装置、制御特性測定方法及びプログラムに関し、特に、装置自身でスピンドルモータの制御に外乱を発生させて制御特性の演算に必要なデータを測定する回転モータ搭載装置、制御特性測定方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転モータ搭載装置の一例である磁気ディスク装置の製造段階における試験工程にあっては、磁気ディスク媒体を一定速度で回転させるスピンドルモータドライバ等の機能を備えた回路チップであるサーボ・コンボ・チップ（ＳＶＣチップ）の制御特性を抜き打ち的に測定して評価している。
【０００３】
ＳＶＣチップの制御特性を測定する方法には、ＳＶＣチップを専用の評価用ボードに搭載して測定する方法と、ＳＶＣチップを実装した装置のプリント基板を使用して測定する方法がある。
【０００４】
評価用ボードを使用した測定方法の場合には、信号入力ピンより外部データを信号入力してスピンドルモータの回転速度に外乱を発生させている。またＳＶＣチップを実装したプリント基板を使用する測定方法の場合は、プリント基板面上からプリント配線を引き出して外部データを信号入力してスピンドルモータの回転速度に外乱を発生させている。
【０００５】
このような測定試験における制御特性の評価については、いずれの方法にあっても、オシロスコープなどの測定機器を利用して外乱発生時の応答回転速度を観測して測定データをプロットして検出し、外乱変動に対する応答データからＳＶＣチップのゲイン特性や位相特性を求めて評価している。
【特許文献１】特開２００１−２８３５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来のＳＶＣチップの制御特性の測定方法にあっては、最近のＳＶＣチップがスピンドルモータによるディスク回転制御系の全てがチップ内に組み込まれており、しかもＳＶＣチップのパッケージ構造としてリードピンを持たない高密度実装に適したリードレスのボールグリッドアレイ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）やＱＦＮパッケージ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）等が使用され、専用の評価ボードや装置プリント基板を使用してＳＶＣチップの制御特性を測定して評価することが極めて難しくなっている。
【０００７】
本発明は、既に装備しているインタフェースの高速転送機能を活用し、上位装置からの指示により装置自身でスピンドルモータ制御部のサーボ制御特性の演算に必要なデータの測定を可能とする回転モータ搭載装置、制御特性測定方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（回転モータ搭載装置）
本発明は回転モータ搭載装置を提供する。本発明の回転モータ搭載装置は、
回転対象物を所定の回転速度で回転させる回転モータを駆動制御するモータ駆動制御部と、
回転制御特性を測定する際に、回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生部と、
外乱発生部による外乱発生中の回転モータの回転速度を測定データとして検出する速度検出部と、
速度検出部により検出された測定データを制御特性演算部に出力する測定データ転送部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、外乱発生部は、正弦値テーブルから正弦波として変化する目標回転速度を読出してモータ駆動制御部に設定する。
【００１０】
また外乱発生部は、所定の振幅及び周波数に基づいて正弦値として変化する目標回転速度を演算してモータ駆動制御部に設定するようにしても良い。
【００１１】
本発明の回転モータ搭載装置は、更に、
上位装置との間でコマンド及びデータを転送するインタフェースと、
インタフェースを介して送受するデータを格納するバッファメモリと、
を有し、
外乱発生部は、上位装置からインタフェースを介して転送されてバッファメモリに格納された測定制御情報を読出して正弦波外乱を発生させ、
速度検出部は、測定開始時にバッファメモリに測定結果格納テーブルを確保して測定中に検出された回転速度を測定データとして前記測定結果テーブルに書き込み、
測定データ転送部は、測定結果格納テーブルに格納された測定データを読出してインタフェースにより上位装置の制御特性演算部に転送する。
【００１２】
測定データ転送部は、速度検出部による測定結果格納テーブルに対する測定データの書込みに並行して、それ以前に書込んだ測定データを読出して上位装置に転送する。
【００１３】
速度検出部は、回転対象物である記憶媒体の回転に応じて出力されるインデックス信号に基づいて回転モータの回転速度を検出する。また、速度検出部は、回転モータの回転に応じて出力されるモータインデックス信号に基づいて回転モータの回転速度を検出するようにしても良い。
【００１４】
測定データ転送部は、測定データを制御特性演算部に出力してモータ駆動制御部の周波数に対するゲイン特性と位相特性を演算させる。
【００１５】
本発明の回転モータ搭載装置は、更に、測定データに基づいてモータ駆動制御部の周波数に対するゲイン特性と位相特性を演算する制御特性演算部を備えたことを特徴とする。
【００１６】
モータ駆動制御部は、回転モータの駆動制御に必要な駆動制御系を全てチップ内に組込み、少なくとも目標回転速度が外部から設定可能な回路チップである。
【００１７】
（方法）
本発明は、回転モータ搭載装置の制御特性測定方法を提供する。本発明は、回転対象物を所定の回転速度で回転させる回転モータを駆動制御するモータ駆動制御部を備えた回転モータ搭載装置の制御特性測定方法に於いて、
回転制御特性を測定する際に、回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生ステップと、
外乱発生ステップによる外乱発生中の前記回転モータの回転速度を測定データとして検出する速度検出ステップと、
速度検出ステップにより検出された測定データを制御特性演算部に出力する測定データ転送ステップと、
を備えたことを特徴とする。
【００１８】
（プログラム）
本発明は、制御特性測定プログラムを提供する。本発明の制御特性測定プログラムは、回転対象物を所定速度で回転させる回転モータを制御するモータ駆動制御部を備えた回転モータ搭載装置のコンピュータに、
回転制御特性を測定する際に、回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生ステップと、
外乱発生ステップによる外乱発生中の回転モータの回転速度を測定データとして検出する速度検出ステップと、
速度検出ステップにより検出された測定データをモータ駆動制御部の制御特性を演算する制御特性演算部に出力する測定データ転送ステップと、
を実行させることを特徴とする。
【００１９】
（制御装置）
本発明は、回転モータ搭載装置の制御装置（ＭＰＵ）を提供する。本発明は、回転対象物を所定速度で回転させる回転モータを制御するモータ駆動制御部を備えた回転モータ搭載装置の制御装置に於いて、
回転制御特性を測定する際に、回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生部と、
外乱発生部による外乱発生中の回転モータの回転速度を測定データとして検出する速度検出部と、
速度検出部により検出された測定データを制御特性演算部に出力する測定データ転送部と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、スピンドルモータのモータ駆動制御部が全てチップ内に組み込まれることにより、専用の評価ボードや装置プリント板による測定が困難な場合であっても、インタフェースにより接続した上位装置からの測定条件や外乱発生データの転送を受けて装置自身でモータ駆動制御部の回路チップの測定動作を簡単に行うことができ、上位装置で作成された測定条件や高精度の外乱発生データを使って測定するため、高い分解能の測定データが得られ、測定データからゲインや位相などの周波数特性の解析が高精度にできる。
【００２１】
また、測定対象とするモータ駆動制御部の回路チップの制御特性を測定するために、専用の測定装置やプリント板からの配線引き出しを必要とせず、上位装置にインタフェースにより接続するだけで良いことから、測定作業が簡単であり、しかも、完成した記憶装置単位に制御特性を測定することができる。
【００２２】
このため装置の製造段階でモータ駆動電流制御用回路チップの制御特性の測定結果に応じた調整が装置1台1台につき容易に可能となり、装置性能と製品歩留まりを向上することができる。
【００２３】
また、記憶装置に測定ファームウェアを試験工程でダウンロードし、スピンドルモータの回転制御に外乱を加えてそのときの応答速度を検出する測定処理にあっては、高精度の分解能を必要とすることから膨大な量の測定データが検出されるが、特に、記憶装置が既に備えているシリアルＡＴＡ等の双方向通信機能を有する高速シリアルインタフェースの信号線を活用することで、３０分程度の転送時間で済み、生産ラインの試験工程に組み込んでも、製造能力を低下させることなく、１台１台の測定と調整が効率良く実現できる。
【００２４】
また、本発明では、測定装置外のパーソナルコンピュータ内で生成したデータを使って測定するため、測定周波数精度が優れ、精度の高い測定結果を得られ、周波数特性の解析が容易にできる効果がある。装置外でパソコンの演算ソフトを使って目標回転値を生成するため、測定分解能が高く、また、既存のファーム・ウェアを利用して測定するため、タイミング的にも実測さながらを計測できる。
【００２５】
測定データは、ディスク装置のバッファに記録され、インターフェースを利用してパソコンにアップロードし、パソコンの演算ソフトでそのまま活用できるため、即時に分析することができる。
【００２６】
また、ＳＶＣチップを直接操作可能なため、回転目標値レジスタの測定を変化させることによって、定常回転制御時における回転変動信号を測定することができる。
【００２７】
また、モータ制御機能だけ組み込まれたチップでも、専用の測定装置やプリント板からの配線引き出しも必要としないため、製品装置での回転制御特性を測定することが可能になる効果がある。
【００２８】
さらに、いずれの場合も製品製造段階で回転制御特性に応じた装置特性の調整が1台1台に、容易に適応が可能である。分析結果を装置個別対応で実施できるという利点があり、製品の信頼性向上につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は本発明による記憶装置の一実施形態を示した磁気ディスク装置のブロック図である。図１において、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）として知られた磁気ディスク装置１０は、ディスクエンクロージャ１２とプリント基板に回路素子を実装した制御ボード１４で構成される。ディスクエンクロージャ１２にはスピンドルモータ１６が設けられ、スピンドルモータ１６の回転軸に磁気ディスク２０−１，２０−２を装着し、一定回転速度例えば４２００ｒｐｍで回転させる。
【００３０】
またディスクエンクロージャ１２にはボイスコイルモータ１８が設けられ、ボイスコイルモータ１８はヘッドアクチュエータのアーム先端にヘッド２２−１〜２２−４を搭載しており、磁気ディスク２０−１，２０−２の記録面に対するヘッド位置決めを行う。なお、ヘッド２２−１，２２−２にはライトヘッド素子とリードヘッド素子が一体化されて搭載されている。また、ディスクエンクロージャ１２における磁気ディスク２０−１，２０−２に対する記録方式は、長手磁気記録方式あるいは垂直磁気記録方式のいずれであってもよい。
【００３１】
ヘッド２２−１〜２２−４はヘッドＩＣ２４に信号線接続されており、ヘッドＩＣ２４は上位装置となるホスト６０からのライトコマンドまたはリードコマンドに基づくヘッドセレクト信号で１つのヘッドを選択し、書込みまたは読出しを行う。またヘッドＩＣ２４には、ライト系についてはライトアンプが内蔵され、リード系についてはプリアンプが内蔵されている。
【００３２】
制御ボード１４にはＭＰＵ２６が設けられ、ＭＰＵ２６のバス２８に対し、ＲＡＭを用いた制御プログラムや制御データを格納するメモリ３０、フラッシュＲＯＭなどを用いた制御プログラムを格納する不揮発メモリ３２が設けられている。
【００３３】
またＭＰＵ２６のバス２８には、ホストインタフェース制御部３４、バッファメモリ３８を制御するバッファメモリ制御部３６、フォーマット制御部として機能するハードディスクコントローラ４０、ライト変調部及びリード変調部として機能するリードチャネル４２、更に、ボイスコイルモータ及びスピンドルモータを駆動制御するモータ駆動制御部４４が設けられている。
【００３４】
ホストインタフェース制御部３４としては、高速シリアルインタフェースとして知られた例えばシリアルＡＴＡなどが使用されており、ホスト６０との間でコマンド及びデータをパケット転送により高速伝送している。
【００３５】
またモータ駆動制御部４４は、少なくともスピンドルモータ１６の電流制御回路などの駆動制御を構成する回路機能の全てを、モータ駆動制御部４４を実現するＳＶＣチップのチップ内に設けており、また、ボイスコイルモータ１８の電流制御回路などの駆動制御系もチップ内に設けられている。そてし、ＳＶＣチップは、バス２８との接続及び負荷側となるスピンドルモータ１６及びボイスコイルモータ１８との接続がされている。
【００３６】
磁気ディスク装置１０は、ユーザホストとして機能するパーソナルコンピュータからのコマンドに基づき書込み読出し処理を行う。ここで磁気ディスク装置１０における通常の動作を説明すると次のようになる。
【００３７】
ホストからのライトコマンドとライトデータをホストインタフェース制御部３４で受けると、ライトコマンドをＭＰＵ２６で解読し、受信したライトデータを必要に応じてバッファメモリ３８に格納した後、ハードディスクコントローラ４０で所定のデータ形式に変換すると共にＥＣＣ処理によりＥＣＣ符号を付加し、リードチャネル４２におけるライト変調系でスクランブルＲＬＬ符号変換、更に書込補償を行った後、ヘッドＩＣ２４に内蔵したライトアンプから、そのとき選択した例えばヘッド２２−１のライトヘッド素子からディスク媒体２０−１にデータを書き込む。
【００３８】
このときＭＰＵ２６からモータ駆動制御部４４に対しヘッド位置決め信号が与えられており、ボイスコイルモータ１８によりヘッドをコマンドで指示された目標トラックにシークした後にオントラックしてトラック追従制御を行っている。
【００３９】
一方、ホストからのリードコマンドをホストインタフェース制御部３４で受けると、リードコマンドをＭＰＵ２６で解読し、ヘッドＩＣ２４のヘッドセレクトで選択されたリードヘッド素子から読み出された信号をリードアンプで増幅した後、リードチャネル４２のリード復調系に入力し、パーシャルレスポンス最尤検出（ＰＲＭＬ）などによりリードデータを復調し、ハードディスクコントローラ４０でＥＣＣ処理を行ってエラーを検出訂正した後、バッファメモリ３８にバッファリングし、ホストインタフェース制御部３４からリードデータをホストに転送する。
【００４０】
このような磁気ディスク装置１０につき本実施形態にあっては、磁気ディスク装置１０の製造段階における試験工程などにおいて、試験設備に設置されているパーソナルコンピュータなどのホスト（上位装置）６０からモータ駆動制御部４４の制御特性を測定するための測定ファームウェアを不揮発メモリ３２にダウンロードし、ダウンロードした測定ファームウェアの実行によりモータ駆動制御部４４の制御特性を測定するようにしている。
【００４１】
図２は本実施形態における試験設備に設けたホストの機能構成のブロック図である。図２において、パーソナルコンピュータなどを使用したホスト６０には測定管理部６２が設けられ、測定管理部６２には測定指示部６４、測定データ受信部６６及び制御特性演算部６８の機能が設けられている。また測定管理部６２に対しては測定データファイル７０及び制御特性ファイル７２が設けられている。
【００４２】
測定管理部６２は、測定対象とする磁気ディスク装置１０に対しモータ駆動制御部４４の測定処理を実行するファームウェアをダウンロードした状態で起動し、測定指示部６４から磁気ディスク装置１０における制御特性の実行に必要な測定条件とスピンドルモータの回転速度に正弦波外乱を発生させるための正弦波外乱データを転送する。
【００４３】
測定指示部６４により測定条件及び正弦波外乱データを転送した後に測定開始を指示すると、磁気ディスク装置１０側でモータ駆動制御部４４に対し測定動作を実行させて、制御特性の演算に必要な測定データ、具体的には正弦波外乱を発生させてスピンドルモータ回転制御した際の回転速度を測定させ、これを測定データ受信部６６で受信して測定データファイル７０に格納する。
【００４４】
制御特性演算部６８は、測定データファイル７０に磁気ディスク装置１０からの測定データが格納された状態で、測定データに基づき磁気ディスク装置１０のモータ駆動制御部４４の制御特性として周波数に対するゲイン及び位相などの特性を演算し、演算した制御特性を制御特性ファイル７２に格納する。制御特性演算部６８としては、演算専用のソフトウェアをアプリケーションとして実行することになる。
【００４５】
また、発明の実現にあたり、装置内のベンダ・ユニークコマンドとして測定用コマンドを用意する。測定用コマンドは速度情報の検出、速度目標の操作、正弦波外乱の発生機能を有する。装置内ファーム・ウェアのほかに、この測定用コマンドを発行するインターフェースツールを用意する。
【００４６】
再び図１を参照するに、図２に示した試験設備におけるホスト６０の測定管理部６２に対応し、本実施形態の測定対象となる磁気ディスク装置１０のＭＰＵ２６には、不揮発メモリ３２にホスト６０からダウンロードされた測定用ファームウェアの実行に伴う機能として、外乱発生部４６、速度検出部４８及び測定データ転送部５０の機能が設けられる。
【００４７】
またホスト６０からの測定開始に伴う測定条件及び正弦波外乱データの転送を受けて、バッファメモリ３８には正弦波外乱テーブル５２が格納され、この正弦波外乱５２は測定開始時にはメモリ３０に正弦波外乱テーブル５２−１として展開され、ＭＰＵ２６の外乱発生部４６が正弦波外乱テーブル５２−１の格納データを使用してモータ駆動制御部４４によるスピンドルモータ１６の回転速度に正弦波外乱を発生させる。
【００４８】
またバッファメモリ３８には測定結果格納テーブル５４が測定開始時に準備され、ＭＰＵ２６の速度検出部４８で検出された検出速度が速度データとして格納される。
【００４９】
外乱発生部４６は、ホスト６０から測定指示を受けた際に、モータ駆動制御部４４によるスピンドルモータ１６の回転速度に正弦波外乱を発生させる。外乱発生部４６による正弦波外乱の発生は、ホスト６０から転送された正弦波外乱テーブル５２−１を使用して外乱を発生する方法、またはホスト６０から転送された測定条件における正弦波振幅周波数に基づいて正弦波外乱を演算して目標回転速度に加算して発生させる方法のいずれかとする。
【００５０】
本実施形態にあっては、ホスト６０から転送された正弦波外乱テーブル５２−１を使用してスピンドルモータ１６の回転速度に正弦波外乱を発生させる場合を例にとっている。
【００５１】
速度検出部４８は、外乱発生部４６による正弦波外乱発生中のスピンドルモータ１６の回転速度を測定データとして検出して、バッファメモリ３８の測定結果格納テーブル５４に記憶する。速度検出部４８によるスピンドルモータ１６の速度検出は、
（１）磁気ディスクの読出信号から得られるインデックス信号から検出する方法
（２）スピンドルモータ１６のモータインデックス信号から検出する方法
のいずれかとする。本実施形態にあっては（１）の磁気ディスクのインデックス信号から回転速度を検出する方法を採用している。
【００５２】
測定データ転送部５０は、速度検出部４８により検出されて測定結果格納テーブル５４に格納された測定データ即ち速度検出データを、ホストインタフェース制御部３４から高速シリアルインタフェースを介してホスト６０に転送し、図２に示した測定データファイル７０に格納し、制御特性演算部６８によりモータ駆動制御部４４の周波数に対するゲインや位相などの制御特性を演算させる。
【００５３】
測定データ転送部５０による測定データのホスト６０に対する転送は、予め決めたバッファ量を満たしたら、データを読出して転送する。なお、バッファメモリ３８への書込みと読出転送を並行して行うことも可能である。
【００５４】
このような測定データの測定結果格納テーブル５４に対する書込みと並行した読出転送により、モータ駆動制御部４４の測定実行で得られる測定データのデータ量が多くなっても、バッファメモリ３８に配置する測定結果格納テーブル５４の容量を大きくすることなく効率的に膨大な量の測定データをホスト６０に転送することができ、結果的に磁気ディスク装置１０における測定時間を短縮することができる。
【００５５】
図１及び図２の具体的な実施形態としては、図２のホスト６０における測定管理部６２として、図１の磁気ディスク装置１０においてモータ駆動制御部４４の回転モータの制御特性の演算に必要な測定データを得る処理を実行するための測定用コマンドを準備する。
【００５６】
この測定用コマンドは、外乱発生部４６における目標速度の操作機能と正弦波外乱の発生機能、更に速度検出部４８による正弦波外乱発生中のスピンドルモータ回転速度の検出機能、及び検出された回転速度の測定データ転送部５０による転送処理機能を実現することになる。更に、測定コマンドを実現するファームウェアとしての機能に加え、測定コマンドを発行するインタフェースツールを準備することになる。
【００５７】
図３は図１の実施形態におけるスピンドルモータ１６を制御するモータ駆動制御部４４のブロック図である。図３において、モータ駆動制御部４４は、サーボ処理部７４、逆起電力検出部７６、ＰＷＭ処理部７８、正弦波発生部８０、モータ駆動部８２等で構成される。
【００５８】
更に本発明におけるモータ駆動制御部４４の回転モータの制御特性測定のため、ＭＰＵ２６側に目標回転速度レジスタ８４と検出速度レジスタ８６が設けられている。目標回転速度レジスタ８４は、図１のＭＰＵ２６に設けた外乱発生部４６で発生した正弦波外乱を持つ目標回転速度の設定を受け、これをサーボ処理部７４に設定する。
【００５９】
検出速度レジスタ８６は、サーボ処理部７４のフィードバック制御のために図１のＭＰＵ２６の速度検出部４８でインデックスパルスから検出された検出速度を格納し、サーボ処理部７４に出力する。
【００６０】
ここでスピンドルモータ１６としては３相のブラシレスＤＣモータを使用しており、一定回転数例えば４２００ｒｐｍの目標回転速度の設定に対し、ブラシレスＤＣモータの回転速度を例えば３相ステータコイルの逆起電力が検出してフィードバックすることで目標回転速度との偏差を求め、この偏差をなくすようにスピンドルモータ１６に対する各相の駆動電流をフィードバック制御するサーボ処理を行う。
【００６１】
なおＭＰＵ２６側にはスピンドルモータ１６のモータインデックス信号、具体的には逆起電力検出部７６からの逆起電力検出信号に基づいて回転速度を検出する別の速度検出部４８−１を設けることができる。速度検出部４８−１はスピンドルモータ１６から出力される３相の逆起電力検出信号Ｅ１〜Ｅ３のいずれか１つを入力し、この逆起電力検出信号を分周することでスピンドルモータ１６の回転速度を検出することができる。
【００６２】
図４は図３のサーボ処理部７４のブロック図であり、目標回転速度設定部８８、加算部９０及び比例積分部９２で構成されている。サーボ処理部７４は目標回転速度設定部８８による目標回転速度を加算部９０に出力し、スピンドルモータ１６の回転速度を検出速度レジスタ８６から入力して減算することで速度偏差を求める。
【００６３】
速度偏差は比例積分部９２に入力され、比例定数Ｋｐ及び積分定数Ｋｉに基づく比例積分演算が行われ、比例積分出力を電流信号に変換し、スピンドルモータ１６を駆動している。
【００６４】
この図３，図４から明らかなように、図１の本実施形態におけるモータ駆動制御部４４はスピンドルモータ１６のモータ駆動電流制御系の全てを、モータ駆動制御部４４を構成するＳＶＣチップ内に設けており、外部からは目標回転速度と検出速度が設定できるようになっている。
【００６５】
図５は本実施形態で発生する目標回転速度の正弦波外乱の説明図である。図５において、デフォルトとしては一定の目標回転速度Ｎｒが固定的に設定されており、目標回転速度Ｎｒは例えば４２００ｒｐｍである。
【００６６】
このような目標回転速度Ｎｒに対し本発明の測定処理にあっては、外乱発生部４６により例えば測定開始時刻ｔ１から一定振幅±ΔＮで一定周期Ｔ０の正弦波外乱９４を目標回転速度として発生させ、モータ駆動制御部４４によりスピンドルモータ１６を正弦波外乱９４の速度変化が生ずるように制御し、この正弦波外乱９４による回転速度の制御状態で実際のスピンドルモータ１６の回転速度を検出して、測定データとしてバッファメモリ３８の測定結果格納テーブル５４に書き込む。
【００６７】
本実施形態で発生する正弦波外乱９４は、デフォルトの一定目標回転速度をＮｒ、正弦波振幅を±ΔＮ、角周波数をω（＝２πｆ）とすると、次式で与えられる。
【００６８】
【数１】
2007267502.tif 000003
正弦波外乱９４における振幅±ΔＮとしては、正弦波外乱による実験を行った結果、±２／ミル程度に抑えないと、磁気ディスク装置の本来持っているファームウェアの回転速度チェックでエラーとなる。
【００６９】
なお、１ミルは１／１０００インチであり、±２／ミルは傾きを表し、水平方向に１ミル行ったときに垂直方向に±２ミル変化することを意味する。この傾きは正弦波のゼロクロス点の傾きであり、この傾きが決まることで振幅が決まる。
【００７０】
一方、正弦波外乱振幅を±１／ミルと小さくした場合であっても、１０２４ポイントでの正弦波外乱振幅値の発生で十分な精度でゲインと位相データが得られている。したがって本実施形態の一例として、正弦波外乱振幅±ΔＮは例えば１．３４／ミルとしている。また測定ポイント数は１０２４ポイントである。また目標回転速度を設定してから安定するまでにセトリング時間が必要であり、このセトリング時間は０．２秒程度であれば十分である。
【００７１】
図６は図５の正弦波外乱９４の発生に使用する正弦波外乱テーブル５２の説明図である。正弦波外乱テーブル５２はアドレス９８と目標回転速度１００で構成されている。アドレス９８は、正弦波の１サイクルである３６０°を測定ポイントである１０２４ポイントに分割した各角度に対応した値である。
【００７２】
目標回転速度１００はアドレス９８の１０２４アドレスの角速度ωｔを前記（１）式に代入して求めた回転速度であり、Ｎ０００１〜Ｎ０５１３の値を持つ。即ち１アドレスごとに（２π／１０２４）ずつ角度を増加させながら、前記（１）式で目標回転速度を算出すればよい。
【００７３】
正弦波外乱テーブル５２は９０°ごとに分割した第１テーブル領域９６−１、第２テーブル領域９６−２、第３テーブル領域９６−３、第４テーブル領域９６−４から構成される。
【００７４】
第１テーブル領域９６−１の目標回転速度Ｎ０００１〜Ｎ０２５６は、その順番を入れ替えることで第２テーブル領域９６−２の目標回転速度Ｎ０２５５〜Ｎ０００１となる。また第３テーブル領域９６−３は第１テーブル領域９６−１をマイナスの値としており、第４テーブル領域９６−４は第２テーブル領域９６−２の値を同じくマイナスとした値である。
【００７５】
図７は本実施形態におけるインデックスパルスとセクタパルスのタイムチャートであり、図６に示した１０２４ポイントの各タイミングにおける目標回転速度の変更タイミングを決めるために使用する。
【００７６】
図７（Ａ）はインデックスパルスであり、ディスク１回転時間Ｔ１に１回、インデックスパルス１０２−１，１０２−２が発生している。このため図１の速度検出部４８にあっては、単位時間当たりに得られるインデックスパルスを計数することで、スピンドルモータ１６によるディスク回転速度を検出することができる。
【００７７】
図７（Ｂ）はセクタパルスであり、本実施形態にあってはディスク１回転で１４４個のセクタパルス１０４−１〜１０４−１４４が得られている。このセクタパルスで区切られたディスク媒体のセクタ区間につき、図７（Ｃ）のように１番から１４４番までのセクタ番号が付されている。
【００７８】
本実施形態にあっては、１セクタに１回、目標回転速度を変更しており、目標回転速度は１０２４ポイントで変化することから、
１０２４ポイント／１４４セクタ＝７．１１１回転
で１サイクルの正弦波外乱を発生する。
【００７９】
図８は本実施形態における目標回転速度の設定変更タイミングのタイムチャートである。図８（Ａ）はセクタパルス１０４−１，１０４−２を１セクタの開始時と終了時につき示しており、図７（Ｂ）のセクタパルスを反転したパルスである。
【００８０】
図８（Ｂ）はＭＰＵ２６によるモータ駆動制御部４４に対する制御処理を実行するサーボタスクの実行状態であり、セクタパルス１０４−１に同期してサーボタスク１０６−１が実行され、その後に空き時間をおいてサーボタスク１０６−２が実行され、また空き時間をおいて１セクタを終了している。
【００８１】
このようなサーボタスクの関係から、本実施形態における正弦波外乱を発生するための目標回転速度の変更、具体的には目標回転速度レジスタの変更は、サーボタスク１０６−１の最後の目標回転速度タイミング１０８で追加送信として実行する。
【００８２】
実際のスピンドルモータ１６の回転制御にあっては、１つの処理を１タスク処理で行うのではなく、複数のタスクに分割して制御するマルチレート制御を実行しており、このマルチレート制御に伴うサーボタスク１０６−１の最後のタイミングを目標回転速度変更タイミング１０８とすることで、通常のスピンドルモータの回転制御タスクに影響を及ぼすことなく、モータ駆動制御部４４の制御特性を測定するための処理が実行できる。
【００８３】
また本実施形態のモータ駆動制御部４４の制御特性の測定処理の実行にあっては、スピンドルモータ１６以外の制御例えばボイスコイルモータ１８によるヘッド位置決め制御などは行っていないため、ＭＰＵ２６によるセクタパルス間の処理時間には十分な空きがあり、本実施形態による測定処理のためのタスクを追加しても何ら問題なく処理が実行できる。
【００８４】
図９は本実施形態における上位装置の測定管理処理のフローチャートであり、図２を参照して説明すると次のようになる。
【００８５】
図９において、測定管理処理は、ステップＳ１で測定管理部６２に設けている測定指示部６４が、測定条件と予め作成している正弦波外乱テーブルを、測定対象とする磁気ディスク装置１０に転送し、ステップＳ２で測定実行を指示する。
【００８６】
これにより磁気ディスク装置１０側で予めダウンロードしている測定用ファームウェアの実行により、モータ駆動制御部４４の制御特性を演算するためにスピンドルモータ回転速度の正弦波外乱の発生に伴う回転速度を測定データとして検出し、例えばバッファフルとなった状態で測定データを転送してくる。
【００８７】
この磁気ディスク装置１０からの測定データの受信応答をステップＳ３で判別すると、ステップＳ４で測定データを測定データファイル７０に格納する。続いてステップＳ５で測定終了通知があればステップＳ６に進み、測定データの転送完了を確認し、測定データの転送完了を確認すると、ステップＳ７で測定データファイル７０に格納された測定データに基づき、制御特性演算部６８がモータ駆動制御部４４の制御特性として周波数に対するゲインや位相を求め、制御特性ファイル７２に格納する。
【００８８】
図１０は本実施形態における磁気ディスク装置の測定実行処理のフローチャートであり、図１を参照して説明すると次のようになる。図１０において、測定実行処理は、ステップＳ１でホスト６０から測定条件と正弦波外乱テーブルを受信してバッファメモリ３８に保存し、この状態で、ステップＳ２でホスト６０からの測定開始指示を判別すると、ステップＳ３で測定条件をモータ駆動制御部４４にセットし、更にバッファメモリ３８の正弦波外乱テーブル５２をメモリ３０に正弦波外乱テーブル５２−１として展開する。
【００８９】
次にステップＳ４で、例えば図６に示した正弦波外乱テーブル５２におけるアドレスｉをｉ＝０００１に初期化した後、ステップＳ５で目標設定タイミング、即ち図８に示したセクタパルス１０４−１のサーボタスク１０６−１に続く目標回転速度設定タイミング１０８か否か判定し、目標設定タイミングを判別すると、ステップＳ６でアドレスｉの目標回転速度Ｎｉを読み出して、図３に示した目標回転速度レジスタ８４にセットする。
【００９０】
これにより図４のように、サーボ処理部７４の目標回転速度設定部８８に目標回転速度レジスタ８４の値が設定され、加算部９０に対しアドレスｉに対応した目標回転速度Ｎｉを設定し、検出速度レジスタ８６から検出している現在の検出速度との偏差を作り出し、比例積分部９２により偏差をゼロとするようにスピンドルモータ１６に駆動電流を流し、回転速度を新たに設定した目標回転速度Ｎｉに追従させる。
【００９１】
続いてステップＳ７で所定のセトリング時間の経過を待って、ステップＳ８に進み、速度検出部４８で例えばインデックスパルスに基づいて検出しているスピンドルモータ１６の回転速度を取り出して、バッファメモリ３８の測定結果格納テーブル５４に格納する。
【００９２】
続いてステップＳ９でアドレスｉが最終アドレス１０２４に達したか否かチェックし、達していない場合にはステップＳ１０でアドレスｉを１アドレス、インクリメントして、ステップＳ６からの処理を繰り返す。
【００９３】
ステップＳ６〜Ｓ１０の処理の繰返しによりアドレスｉが１０２４の最終アドレスに達すると、ステップＳ１１に進み、外乱発生回数は設定回数か否かチェックする。外乱発生回数は正弦波外乱の１サイクルが基本であるが、精度を高めるためには複数サイクルとする場合があり、複数サイクルとした場合には、設定回数に達していない場合には再びステップＳ４に戻り、テーブルアドレスｉ＝１に初期化した後、ステップＳ５から同様な処理を正弦波外乱の１サイクルにつき繰り返す。
【００９４】
ステップＳ１１で外乱発生回数が設定回数に達したならば、ステップＳ１２で測定完了をホスト６０に通知した後、ステップＳ１３で測定データを転送し、ステップＳ１４でデータ転送の終了を判別すると、一連の処理を終了する。もちろんステップＳ１３における測定データの転送については、バッファメモリ３８に確保した測定結果格納テーブル５４がフルとなった時点で書込みに成功して読出転送するようにしてもよい。
【００９５】
図１１及び図１２は、本実施形態を適用した磁気ディスク装置１０を第1サンプルとしてモータ駆動制御部４４の制御特性を演算するための測定処理を実行し、この測定処理により得られた測定データから演算により求めた周波数に対するゲインと位相の特性図である。
【００９６】
図１１（Ａ）は周波数に対するゲインであり、第１サンプルの閉ループ応答ゲイン特性１１０−１と感度関数応答ゲイン特性１１２−１を示している。また図１１（Ｂ）は同じ第１サンプルにおける周波数に対する位相特性であり、閉ループ応答位相特性１１０−２と感度関数応答位相特性１１２−２を示している。
【００９７】
ここで閉ループ応答とは、目標回転数を変化させた場合に実際の回転数がどれだけ追従するかの度合を表している。また感度関数応答は、外乱によって実際の回転数がどれくらい影響されるかを表している。
【００９８】
図１１（Ａ）の閉ループ応答ゲイン特性１１０−１から、第１サンプルにあっては、低域は目標によく追従しており、また感度関数応答ゲイン特性１１２−１から、低域は外乱も圧縮されていることが分かる。
【００９９】
しかしながら、周波数が上昇していくと、閉ループ応答ゲイン特性１１０−１及び感度関数応答ゲイン特性１１２−１から目標速度に制御がついていけないことが分かる。特に閉ループ応答ゲイン特性１１０−１及び感度関数応答ゲイン特性１１２−１は高域側にピークを持っており、このようにピークを持つことは、サーボ制御をかけることによって回転数の追従性と外乱に対する影響を余計に悪化してしまう周波数領域があることが読み取れる。
【０１００】
ここで図１１（Ａ）の閉ループ応答ゲイン特性１１０−１におけるピーク利得は７．７２ｄｂ、ピーク周波数は２０．０Ｈｚであり、帯域幅を決める−３ｄｂ帯域の周波数は２５．４５Ｈｚとなっている。
【０１０１】
図１２は図１１と同じ第１サンプルの開ループ応答とコントローラ応答のゲイン特性と位相特性を示している。図１２（Ａ）は開ループ応答ゲイン特性１１４−１とコントローラ応答ゲイン特性１１６−１であり、これに対応して図１２（Ｂ）に開ループ応答位相特性１１４−２とコントローラ応答位相特性１１６−２を示している。
【０１０２】
ここで開ループ応答特性はコントローラ応答特性と制御対象の特性を合わせたものである。制御対象はスピンドルモータ制御の場合、速度制御であるため、−２０ｄｂの特性を意味する。
【０１０３】
開ループ応答ゲイン特性１１４にあっては、ゼロクロス周波数が１７．７８Ｈｚ、開ループ応答位相特性１１４−２で与えられる位相余裕が２２．６９〔ｄｅｇ〕であり、開ループ応答ゲイン特性１１４におけるゲイン余裕は３．５７〔ｄｂ〕である。
【０１０４】
ここで位相余裕は、開ループ応答ゲイン特性１１４−１がゼロクロスしたときの開ループ応答位相特性１１４−２における位相角と−１８０°の差で与えられる。またゲイン余裕は、開ループ応答位相特性１１４−２が−１８０°に達したときの開ループ応答ゲイン特性１１４−１のゲイン０に対する幅を表す。
【０１０５】
更に、コントローラ応答ゲイン特性１１６−１及びコントローラ応答位相特性１１６−２で与えられるコントローラ特性はリードラグ型となる。リードラグ型とは平滑化フィルタの一種であり、この平滑化フィルタのゲイン特性及び位相特性に似ていることからリードラグ型としている。
【０１０６】
図１３及び図１４は、本実施形態における磁気ディスク装置と同じ別の第２サンプルについて測定処理を実行して測定データから求めたゲイン及び位相の特性図である。
【０１０７】
図１３は第２サンプルの閉ループ応答及び感度関数応答の周波数に対するゲインと位相の特性図である。図１３（Ａ）は第２サンプルの閉ループ応答ゲイン特性１１８−１と感度関数応答ゲイン特性１２０−１を示し、図１３（Ｂ）はこれに対応した閉ループ応答位相特性１１８−２と感度関数応答位相特性１２０−２を示している。
【０１０８】
図１３（Ａ）の閉ループ応答ゲイン特性１１８−１にあっては、ピーク利得が３．０３ｄｂ、ピーク周波数が８．０Ｈｚ、更に−３ｄｂ帯域は２０．０Ｈｚとなっている。また感度関数応答ゲイン特性１２０−１については、ピーク利得が３．７４ｄｂ、ピーク周波数が１８．０Ｈｚ、−３ｄｂ帯域は７．０６Ｈｚとなっている。
【０１０９】
図１４は図１３と同じ第２サンプルにおける開ループ応答とコントローラ応答のゲイン及び位相の周波数に対する特性を示している。図１４（Ａ）は開ループ応答ゲイン特性１２２−１とコントローラ応答ゲイン特性１２４−１を示し、これに対応して図１４（Ｂ）に開ループ応答位相特性１２２−２とコントローラ応答位相特性１２４−２を示している。
【０１１０】
図１４（Ａ）の開ループ応答ゲイン特性１２２−１について、ゼロクロス周波数は１０．６３Ｈｚであり、図１４（Ｂ）の開ループ応答位相特性１２２−２が−１８０°に達したときの開ループ応答ゲイン特性１２２−１におけるゲイン余裕は１２．９０ｄｂとなっている。
【０１１１】
またコントローラ応答ゲイン特性１２４−１とコントローラ応答位相特性１２４−２で与えられるコントローラ応答特性は、図１２の第１サンプルの場合と同様、リードラグ型となっている。
【０１１２】
図１５は図１１〜図１４に示した第１サンプルと第２サンプルにおける開ループ応答、感度関数及び閉ループ応答のそれぞれにおけるゼロクロス周波数、位相余裕、ゲイン余裕、ピーク利得、ピーク周波数、−３ｄｂ帯域をまとめて一覧表示している。
【０１１３】
この図１５の一覧表示における開ループ応答から明らかなように、第１サンプルは第２サンプルに比べ明らかにサーボ帯域を延ばし過ぎており、ゼロクロス周波数を１７．７８Ｈｚから第２サンプルと同じ１１Ｈｚ付近に変更すれば、第２サンプルと同等の特性を得ることができる。
【０１１４】
このように本発明の測定方法により得られた特性を対比することで、磁気ディスク装置におけるスピンドルモータの回転制御特性を容易に分析して最適な状態に調整することが可能となる。
【０１１５】
なお、上記の実施形態にあっては、外乱発生部４６としてホストから転送された正弦波外乱テーブル５２を使用して目標回転速度に正弦波外乱を発生させているが、前記（１）式の振幅±ΔＮ及び角速度ωをホスト６０から測定条件として受けることで、（１）式の演算を繰り返すことにより正弦波外乱を発生するようにしてもよい。
【０１１６】
この（１）式による正弦波外乱の計算は、角速度ωを変更するごとに正弦波外乱テーブルを作成する必要がある場合に比べ、簡単に角速度の変更を行うことができる。
【０１１７】
また上記の実施形態にあっては、モータ駆動制御部４４の制御特性を演算するための測定処理を行うためにホスト６０からダウンロードしたファームウェアについては、測定処理が終了したならば磁気ディスク装置１０から削除することになるが、必要に応じてモータ駆動制御部４４の測定処理を行うファームウェアをそのまま搭載して出荷するようにしてもよい。
【０１１８】
このようにモータ駆動制御部４４の制御特性の測定ファームウェアを残しておくことで、出荷後にユーザ使用段階において必要に応じてモータ駆動制御部４４による制御特性を測定することが可能となる。
【０１１９】
また本実施形態にあっては、磁気ディスク装置で測定した測定データをホスト６０に転送して、ホスト６０側で測定データからモータ駆動制御部４４の周波数に対するゲイン及び位相の特性を演算しているが、磁気ディスク装置１０に制御特性を演算するソフトウェアをダウンロードし、磁気ディスク装置側で測定データから制御特性を演算し、演算結果をホスト６０に転送するようにしてもよい。
【０１２０】
また本発明は、本実施形態の磁気ディスク装置１０にダウンロードされて実行されるモータ駆動制御部４４の制御特性の演算の測定に使用する制御特性測定プログラムを提供するものであり、このプログラムは図１０のフローチャートに示した内容を持つことになる。
【０１２１】
また本発明は、磁気ディスク装置１０のＭＰＵ２６で実行する制御特性測定プログラムを格納した記録媒体を提供する。この記録媒体とは、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピィ（Ｒ）ディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの可搬型記憶媒体や、コンピュータシステムの内外に備えられたハードディスクドライブなどの記憶装置の他、回線を介してプログラムを保持するデータベース、あるいはコンピュータシステム並びにそのデータベース、更には回線上の伝送媒体を含むものである。
【０１２２】
また本実施形態は記憶装置として磁気ディスク装置を例に取るものであったが、同様に媒体回転モータによりディスク媒体を一定速度で回転してデータの読み又は及び書きを行う装置であれば、光ディスク装置や光磁気ディスク装置など適宜の記憶装置にそのまま適用することができる。
【０１２３】
また、回転モータ搭載装置の例としてディスク装置を説明してきたが、回転対象物を所定の回転速度で回転させる回転モータを使用する回転モータ搭載装置にも同様に適用可能である。
【０１２４】
また、本実施形態はインタフェースとして、双方向送信もできるシリアルＡＴＡを例示するが、これに限定されず、パラレルＡＴＡ、、ＵＳＢなど適宜のインターフェースを使用しても良い。
【０１２５】
また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【０１２６】
ここで、本発明の特徴をまとめて列挙すると，次の付記のようになる。
（付記１）
回転対象物を所定の回転速度で回転させる回転モータを駆動制御するモータ駆動制御部と、
回転制御特性を測定する際に、回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生部と、
前記外乱発生部による外乱発生中の前記回転モータの回転速度を測定データとして検出する速度検出部と、
前記速度検出部により検出された測定データを制御特性演算部に出力する測定データ転送部と、
を備えたことを特徴とする回転モータ搭載装置。（１）
【０１２７】
（付記２）
付記１記載の回転モータ搭載装置に於いて、前記外乱発生部は、正弦値テーブルから正弦波として変化する目標回転速度を読出して前記モータ駆動制御部に設定することを特徴とする回転モータ搭載装置。
【０１２８】
（付記３）
付記２記載の回転モータ搭載装置に於いて、前記外乱発生部は、所定の振幅及び周波数に基づいて正弦値として変化する目標回転速度を演算して前記モータ駆動制御部に設定することを特徴とする
回転モータ搭載装置。
【０１２９】
（付記４）
付記１記載の回転モータ搭載装置に於いて、更に、
上位装置との間でコマンド及びデータを転送するインタフェースと、
前記インタフェースを介して送受するデータを格納するバッファメモリと、
を有し、
前記外乱発生部は、前記上位装置から前記インタフェースを介して転送されて前記バッファメモリに格納された測定制御情報を読出して正弦波外乱を発生させ、
前記速度検出部は、測定開始時に前記バッファメモリに測定結果格納テーブルを確保して測定中に検出された回転速度を測定データとして前記測定結果テーブルに書き込み、
前記測定データ転送部は、前記測定結果格納テーブルに格納された測定データを読出して前記インタフェースにより前記上位装置の制御特性演算部に転送することを特徴とする回転モータ搭載装置。（２）
【０１３０】
（付記５）
付記４記載の回転モータ搭載装置に於いて、前記測定データ転送部は、前記速度検出部による前記測定結果格納テーブルに対する測定データの書込みに並行して、それ以前に書込んだ測定データを読出して前記上位装置に転送することを特徴とする回転モータ搭載装置。
【０１３１】
（付記６）
付記１記載の回転モータ搭載装置に於いて、前記速度検出部は、回転対象物である記憶媒体の回転に応じて出力されるインデックス信号に基づいて前記回転モータの回転速度を検出することを特徴とする回転モータ搭載装置。
【０１３２】
（付記７）
付記１記載の回転モータ搭載装置に於いて、前記速度検出部は、前記回転モータの回転に応じて出力されるモータインデックス信号に基づいて前記回転モータの回転速度を検出することを特徴とする回転モータ搭載装置。
【０１３３】
（付記８）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記測定データ転送部は、前記測定データを前記制御特性演算部に出力して前記モータ駆動制御部の周波数に対するゲイン特性と位相特性を演算させることを特徴とする記憶装置。
【０１３４】
（付記９）
付記１記載の記憶装置に於いて、更に、前記測定データに基づいて前記モータ駆動制御部の周波数に対するゲイン特性と位相特性を演算する制御特性演算部を備えたことを特徴とする記憶装置。
【０１３５】
（付記１０）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記モータ駆動制御部は、前記回転モータの駆動制御に必要な駆動制御系を全てチップ内に組込み、少なくとも目標回転速度が外部から設定可能な回路チップであることを特徴とする記憶装置。
【０１３６】
（付記１１）
回転対象物を所定の回転速度で回転させる回転モータを駆動制御するモータ駆動制御部を備えた回転モータ搭載装置の制御特性測定方法に於いて、
回転制御特性を測定する際に、前記回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生ステップと、
前記外乱発生ステップによる外乱発生中の前記スピンドルモータの回転速度を測定データとして検出する速度検出ステップと、
前記速度検出ステップにより検出された測定データを制御特性演算部に出力する測定データ転送ステップと、
を備えたことを特徴とする回転モータ搭載装置の制御特性測定方法。（３）
【０１３７】
（付記１２）
付記１１記載の回転モータ搭載装置の制御特性測定方法に於いて、前記回転モータ搭載装置は、上位装置から制御特性測定プログラムをダウンロードされることを特徴とする回転モータ搭載装置の制御特性測定方法。
【０１３８】
（付記１３）
付記１２記載の回転モータ搭載装置の制御特性測定方法に於いて、前記外乱発生ステップは、前記上位装置から転送された正弦値テーブルから正弦波として変化する目標回転速度を読出して前記モータ駆動制御部に設定することを特徴とする回転モータ搭載装置の制御特性測定方法。
【０１３９】
（付記１４）
付記１２記載の回転モータ搭載装置の制御特性測定方法に於いて、前記外乱発生ステップは、前記上位装置から転送された振幅及び周波数に基づいて正弦値として変化する目標回転速度を演算して前記モータ駆動制御部に設定することを特徴とする回転モータ搭載装置の制御特性測定方法。
【０１４０】
（付記１５）
付記１２記載の回転モータ搭載装置の制御特性測定方法に於いて、前記回転モータ搭載装置は、更に、
前記上位装置との間でコマンド及びデータを転送するインタフェースと、
前記インタフェースを介して送受するデータを格納するバッファメモリと、
を備え、
前記外乱発生ステップは、前記上位装置から前記インタフェースを介して転送されて前記バッファメモリに格納された測定制御情報を読出して正弦波外乱を発生させ、
前記速度検出ステップは、測定開始時に前記バッファメモリに測定結果格納テーブルを確保して測定中に検出された回転速度を測定データとして前記測定結果テーブルに書き込み、
前記測定データ転送ステップは、前記測定結果格納テーブルに格納された測定データを読出して前記インタフェースにより前記上位装置に転送することを特徴とする回転モータ搭載装置の制御特性測定方法。
【０１４１】
（付記１６）
付記１５記載の回転モータ搭載装置の制御特性測定方法に於いて、前記測定データ果転送ステップは、前記速度検出ステップによる前記測定結果格納テーブルに対する測定データの書込みに並行して、それ以前に書込んだ測定データを読出して前記上位装置に転送することを特徴とする回転モータ搭載装置の制御特性測定方法。
【０１４２】
（付記１７）
回転対象物を所定速度で回転させる回転モータを制御するモータ駆動制御部を備えた回転モータ搭載装置のコンピュータに、
回転制御特性を測定する際に、回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生ステップと、
前記外乱発生ステップによる外乱発生中の前記回転モータの回転速度を測定データとして検出する速度検出ステップと、
前記速度検出ステップにより検出された測定データを前記モータ駆動制御部の制御特性を演算する制御特性演算部に出力する測定データ転送ステップと、
を実行させることを特徴とする制御特性測定プログラム。（４）
【０１４３】
（付記１８）
付記１７記載の制御特性測定プログラムに於いて、前記外乱発生ステップは、正弦値テーブルから正弦波として変化する目標回転速度を読出して前記モータ駆動制御部に設定することを特徴とする
【０１４４】
（付記１９）
付記１７記載の制御特性測定プログラムに於いて、前記外乱発生ステップは、所定の振幅及び周期に基づいて正弦値として変化する目標回転速度を演算して前記駆動部に設定することを特徴とする制御特性測定プログラム。
【０１４５】
（付記２０）
回転対象物を所定速度で回転させる回転モータを制御するモータ駆動制御部を備えた回転モータ搭載装置の制御装置において、
回転制御特性を測定する際に、回転モータの回転速度に正弦波外乱を発生させる外乱発生部と、
前記外乱発生部による外乱発生中の前記回転モータの回転速度を測定データとして検出する速度検出部と、
前記速度検出部により検出された測定データを制御特性演算部に出力する測定データ転送部と、
を備えたことを特徴とする制御装置。（５）
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明による記憶装置の一実施形態を示した磁気ディスク装置のブロック図
【図２】本実施形態における上位装置の機能構成のブロック図
【図３】図１のスピンドルモータを制御するモータ駆動制御部のブロック図
【図４】図３のサーボ処理部のブロック図
【図５】本実施形態で発生する目標回転速度の正弦波外乱の説明図
【図６】本実施形態で使用する正弦波外乱テーブルの説明図
【図７】本実施形態におけるインデックスパルスとセクタパルスのタイムチャート
【図８】本実施形態における目標回転速度の設定変更タイミングのタイムチャート
【図９】本実施形態における上位装置の測定管理処理のフローチャート
【図１０】本実施形態における磁気ディスク装置の測定実行処理のフローチャート
【図１１】第１サンプルの測定データから求められた閉ループ応答と感度関数応答の周波数に対するゲインと位相の特性図
【図１２】第１サンプルの測定データから求められた開ループ応答とコントローラ応答の周波数に対するゲインと位相の特性図
【図１３】第２サンプルの測定データから求められた閉ループ応答と感度関数応答の周波数に対するゲインと位相の特性図
【図１４】第２サンプルの測定データから求められた開ループ応答とコントローラ応答の周波数に対するゲインと位相の特性図
【図１５】図１１〜図１４に示した特性の一覧表示の説明図
【符号の説明】
【０１４７】
１０：記憶装置
１１：ホスト
１２：ディスクエンクロージャ
１４：制御ボード
１６：スピンドルモータ
１８：ボイスコイルモータ
２０−１，２０−２：磁気ディスク
２２−１〜２２−４：ヘッド
２４：ヘッドＩＣ
２６：ＭＰＵ
２８：バス
３０：メモリ
３２：不揮発メモリ
３４：ホストインタフェース制御部
３６：バッファメモリ制御部
３８：バッファメモリ
４０：ハードディスクコントローラ
４２：リードチャネル
４４：モータ駆動制御部
４６：外乱発生部
４８，４８−１：速度検出部
５０：測定データ転送部
５２，５２−１：正弦波外乱テーブル
５４：測定結果格納テーブル
６０：ホスト
６２：測定管理部
６４：測定指示部
６６：測定データ受信部
６８：制御特性演算部
７０：測定データファイル
７２：制御特性ファイル
７４：サーボ処理部
７６：逆起電力検出部
７８：ＰＷＭ処理部
８０：正弦波発生部
８２：モータ駆動部
８４：目標回転速度レジスタ
８６：検出速度レジスタ
８８：目標回転速度設定部
９０：加算部
９２：比例積分部
９４：正弦波外乱
９８：アドレス
１００：目標回転速度
１０２−１，１０２−２：インデックスパルス
１０４−１，１０４−２，１０４−１４４：セクタパルス
１０６−１，１０６−２：サーボタクス
１０８：目標回転速度変更タイミング
１１０−１，１１８−１：閉ループ応答ゲイン特性
１１０−２，１１８−２：閉ループ応答位相特性
１１２−１，１２０−１：感度関数応答ゲイン特性
１１２−２，１２０−２：感度関数応答位相特性
１１４−１，１２２−１：開ループ応答ゲイン特性
１１４−２，１２２−２：開ループ応答位相特性
１１６−１，１２４−１：コントローラ応答ゲイン特性
１１６−２，１２４−２：コントローラ応答位相特性
【図１】
2007267502.tif 000004
【図２】
2007267502.tif 000005
【図３】
2007267502.tif 000006
【図４】
2007267502.tif 000007
【図５】
2007267502.tif 000008
【図６】
2007267502.tif 000009
【図７】
2007267502.tif 000010
【図８】
2007267502.tif 000011
【図９】
2007267502.tif 000012
【図１０】
2007267502.tif 000013
【図１１】
2007267502.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年7月14日(2006.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
またホスト６０からの測定開始に伴う測定条件及び正弦波外乱データの転送を受けて、バッファメモリ３８には正弦波外乱テーブル５２が格納され、この正弦波外乱テーブル５２は測定開始時にはメモリ３０に正弦波外乱テーブル５２−１として展開され、ＭＰＵ２６の外乱発生部４６が正弦波外乱テーブル５２−１の格納データを使用してモータ駆動制御部４４によるスピンドルモータ１６の回転速度に正弦波外乱を発生させる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
（付記８）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記測定データ転送部は、前記測定データを前記制御特性演算部に出力して前記モータ駆動制御部の周波数に対するゲイン特性と位相特性を演算させることを特徴とする回転モータ搭載装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３４】
（付記９）
付記１記載の記憶装置に於いて、更に、前記測定データに基づいて前記モータ駆動制御部の周波数に対するゲイン特性と位相特性を演算する制御特性演算部を備えたことを特徴とする回転モータ搭載装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
（付記１０）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記モータ駆動制御部は、前記回転モータの駆動制御に必要な駆動制御系を全てチップ内に組込み、少なくとも目標回転速度が外部から設定可能な回路チップであることを特徴とする回転モータ搭載装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４３】
（付記１８）
付記１７記載の制御特性測定プログラムに於いて、前記外乱発生ステップは、正弦値テーブルから正弦波として変化する目標回転速度を読出して前記モータ駆動制御部に設定することを特徴とする制御特性測定プログラム。