DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF A POSITIONER FOR THE WRITE/READ HEADS OF A MAGNETIC DISC MEMORY

Abstract: 1. A device for regulating the speed of a positioner for the write/read heads of a magnetic disc store, in which for time optimal regulation of the track access the positioner is firstly accelerated with a constant force and subsequently delayed, and with a store in which the optimal braking curve for the positioner is stored in digital form, characterized in that each time during the acceleration phase of a positioning process the variation with time of the actual velocity of the positioner (1) is determined in the form of a plurality of successive measured values and the corresponding digitalized values are stored in a RAM (13) as values of the braking curve for the following braking phase, that during the braking phase the values which are stored in the RAM are read and compared with a magnitude (16) which is proportional to the actual speed of the positioner, and that digital control signals are derived therefrom for the positioner drive (1).

Description: Einrichtung zum Pegeln der Geschwindigkeit eines Posi- tionierers zür die Schreib-/Leseköpfe eines Magnet- lattensteicers. Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtun= zum Re galn der Geschwindigkeit eines Positionierers wir die Schreib-/Leseköpfe eines Magnett-lattenspeichers, bei dem für eine zeitoptimale Regelung des Spurzugriffes der Positionierer erst mit einer konstanten Kraft beschleunigt und anschliessend entlang einer optimalen Sollgeschwindigkeitskurve verzögert wird, mit einem Spurdifferenzregister, dessen jeweiliger aktueller Stand die Entfernung zur Zielspur repräsentiert. Positioniersysteme für Plattenspeicher besitzen als Positionierantrieb meist elektrische Linearmotoren. Sie arbeiten heute praktisch ausnahmslos mit einer zeitcpti- malen Regelung des Spurzugriffs. Das bedeutet, dass der Positionierer erst mit einer konstanten Kraft beschleu- nigt und dann wieder verzögert wird. Das heisst, die Ge schwindigkeit des Positionierers nimmt abhängig vom zurückgelegten Weg während der Beschleunigungsphase nach einer Wurzelfunktion zu und während der Verzögerungsphase wieder nach einer Wurzelfunktion ab. Die zeitoptimale Regelung der Geschwindigkeit des Systems wird in bekannten Positionsregelungen wie folgt gelöst: Es wird der Inhalt des Spurdifferenzregisters, dessen aktueller Stand die Entfernung zur Zielspur repräsentiert, in ein analoges Wegsignal umgewandelt und geglättet. Die Glatt tung der Wegkurve wird erreicht, indem das Geschwindigkeitssignal zwischen zwei benachbarten Zylinderimpulsen auflntegriert wird und die so entstehenden kleiren Weg- dreiecke von der gestUften Wegkurve am D/A-Wandleraus- gang abgezogen werden. Die geglättete Wegkurve wird von einem Wurzelunktionsgenerator zur Sollgeschwindigkeits- kurve verzerrt und dann am Eingang eines Summerverstär- kers mit dem von einem nduktiven oder elektronischen Geschwindigkeitsgeber gelieferten analogen Istgen Istgeschwindigkeitssignel verglichen. Der summierverstärker verstärkt die Differenz zwischen Soll- und Istgeschwindig keitssignal und steuert damit den Leistungsverstärker für den Tauchspulenstrom. Während der Beschleunigungs- phase ist die Istgeschwindigkeit kleiner als die Sollgeschwindigkeit und damit der Leistungsverstärker voll ausgesteuert. In der Verzögerungsphase folgt die Is- geschwindigkeit der Sollgeschwindigkeit nach. Beim Leistungsverstärker handelt es sich im allgemeinen um einen Linearverstärker, d.h. zwischen Regelabweichung und Tauchspulenstrom herrscht im nicht strombegrenzten Gebiet Proportionalität. Es sind auch Lösungen mit Schaltverstärkern bekannt geworden. In diesen Fällen wird der Verzögerungsstom getaktet (Zweipunktregelung), wobei die Frequenz der Bremsspule zur Vermeidung von Unruhe im System einige Kilohertz beträgt. Die Änderung der Stellgrösse wird erreicht durch Breitenmodulation (Phasenmodulation) der Bremsspule. Die Basis dafür bildet.ein Analogvergleich der Regelabweichung mit einer Sägezahnspannung. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt vor allem im einfachen Aufbau des Leistungsverstärkers. Aufwendiger erscheint das Verfahren der Phasenmodulation, so dass man insgesamt die bekannte nichtlineare und die bekannte lineare Geschwin digkeitsregelung des Positionierers als gleichwertig betrachten kann. Die groben Nachteile beider Systeme sind die umfangreichen Analogkomplexe. Die Analogteile in der Regelelektronik sind aufwendig, schwierig zu prüfen und erfordern um zangreiche Zusatzschaltungen für die Diagnose. Sie sind ausserdem nur mit hohem Aufwand an unterschiedliche Po stioniersystem-P.arameter anzupassen. Es ist auch schon eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung bekarn, ei der die Werte für die optimale Bremskurve des Positionierers in digitaler Form gespeichert werden. Bei der bekannten Einrichtung dient dazu ein ROM, d.h. ein Speicher in welchem die einzelnen Geschwindigkeitswerte fest eingespeichert sind. Ihre Bestimmung muss vor der Fertigstellung der Einrichtung erfolgen. Mit der Verwendung eines solchen ROM als Speicher für die Geschwindigkeitswerte der optimalen Bremskurve wird zwar ein Teil der oben genannten Nachteile umfangen. Da ROMs aber im normalen Betrieb nicht geändert werden können, ist es nicht möglich, die Werte der optimalen Bremskurve anzupassen, wenn sich z.B. durch eine Änderung der Masse des gesamten Positioniersystems oder bei verschiedenen Betriebsbedingungen andere Beschleunigungs- und Verzögerungswerte ergeben. Ein anderer Nachteil der bekannten Einrichtung ist, dass die in dem ROM gespeicherten digitalen Werte nach ihrem Auslesen aus dem Speicher wieder in Analogwerte umgewandelt werden. Es bleiben somit die Nachteile umfangreicher Analogkomplexe erhalten. Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche ohne Analogteil der Regelelektronik auskommt und bei der die gespeicherten digitalen Werte der optimalen Bremskurve jederzeit an Änderungen der Beschleuni gr,gs- bzw. Verzögerungswerte des Positionierers anpassbar ist. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass jedesmal während der Beschleunigungsphase eines Positioniervorganges der zeitliche Verlauf der Istgeschwindigkeit des Positionie wers -st=estellt tat die entsprecreren digitalisier- ten Werte als Werte der Bremskurve für die nachfolgende 3remsphase in den RE! eingespechert werden, dass während der Bremsphase die in dem RAM gespeicherten Werte gelesen und in einem Vergleicher mit eier der Istgeschwindigkeit des Positionierers proportionalen Grösse verglichen werden, und dass daraus digitale Steuersignale für den Antrieb des Postionierers abgeleitet werden. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Anhand der Figuren 1 bis 4 werden Ausführungsbeispiele der Einrichtung gemäss der Erfindung sowie deren Wirkungsweise näher erläutert. Die in Figur 1 dargestellte Anordnung besteht wie be kannte Positioniersysteme für Magnetplattenspeicher aus einem Feinregelkreis und einem Grobregelkreis, die in an sich bekannter Weise einen Positionierer 1 über einen Summierverstärker 2 und einen Leistungsverstär ker 3 ansteuern. Mit Hilfe eines Servokopfes 4, der z.B. über einer separaten Servoplatte angeordnet ist, und eines Servoverstärkers 5 sowie einer an sich be kannten Einrichtung 6 werden zum einen Positionssignale erzeugt, die über einen Kompensator 7 und einen Schalter 8 dem einen Eingang des Summierverstärkers 2 zugeführt werden. Der Schalter 8 des Felnregelkreises kann mit Hilfe eines Signales auf der Leitung 9 ge- schlossen bzw. geöffnet werden und zwar in Ubereinstim- mung mit einen Signal auf der Leitung ii, das mit Hilfe zweier UND-Gatter 10 den Grobregelkreis anschalten oder abtrennt. Die Einrichtung 5 liefert ausserdem in bekannter Weise sogenannte Zylinderimpulse an ein ODER Gatter 18. Gegenüber früheren ios tioniersystemen aer-en bei den in den Figuren 1, 2, 3 und 4 dargestellten Einrichtungen die Werte der optimalen Bremskurve für den Positionierer 1 nicht mehr mit Hilfe eines Funktionsgenerators aus Analogwerten abgeleitet und entsprechende Signale in analoger Form dem Summierverstärker 2 zugeführt, sondern die optimale Bremskurve wird in digitaler Form gespeichert. Dazu könnte in bekannter Weise z.B. ein ROM 13 dienen, das einerseits mit dem Ausgang des Spurdifferenzregisters 12 und andererseits mit dem Eingang eines Digital-Analogumsetzers 14 verbunden ist. Die Verwendung eines ROMs zur digitalen Speicherung der Werte der optimalen Bremskurve für den Positionierer 1 hätte zwar den Vorteil geringer Kosten. Bei einer Linderung der Masse des geamten Positioniersystems und damit der Beschleunigungs- und Verzögerungseigenschaf ten desselben wäre es jedoch erforderlich, das ROM mit den in ihm gespeicherten, jetzt nicht mehr optimalen Werten für die Bremskurve des Positioniersystems auszuwechseln. Die Verzögerungs- und Beschleunigungseigenschaften streuen auch auf Grund von Fertigungstoleranzen und über die verschiedenenBetriebstoleran- zen des Geräts. Diese Toleranzen müssen in das ROM eingearbeitet sein. Das heisst, die fest abgespelcherte Sollgeschwindigkeitskurve muss noch bei schlecntesten 3etriebsbedngungen erfüllt werden können, was wiederum bedeutet, dass sich alle Geräte wie das mit den schlechtesten Parametern bei ungünstigsten Betriebsbedingungen verhalten. Auf diese Weise kann in vielen Fällen nicht die volle Güte eines Gerätes ausgenutzt werden. Dieser Nachteil kann aber dadurch zern-eden werden dass erfindungsgemäss ein RAM 13, d.h. en Speicher verwendet wird, dessen gespeicherte Werte zederzei wieder geändert werden können, und dass Jedesmal während der Beschleunigungsphase eines Positioniervorganges der zeitliche Verlauf der Istgeschwindigkeit des Positlo- nierers festgestellt und die entsprechenden digitalisierten Werte als Werte der bei der nachfolgenden Bremsphase benötigten Bremskurve in das RAM eingespeichert werden. Gemäss einem weiteren Merkmal der erfindungsgemässen Einrichtung werden die in digitaler Form gespeicherten Werte der Bremskurve für den Positionierer mit einer der Istgeschwindigkeit des Positionierers proportionalen Grösse verglichen und daraus ein digitales Steuersignal für den Positionierer 1 abgeleitet. Dazu dient be der in FIG 1 dargestellten Einrichtung der Vergleicher 15, dem einerseits - hier noch über einen Digital-Analog wandler 14 - die Ausgangssignale des RAM 13 und andererseits die analogen Ausgangssignale eines Ist-Ge schwindigkeitsgebers 16 zugeführt werden. Der Vergleicher 15 liefert zwei unterschiedliche Ausgangssignale, je nachdem ob die Ist-Geschwindigkeit des Positionierers 1 grösser oder kleiner als der in dem RAM 13 gespeicherte Wert der Soll-Geschwindigkeit ist. Am Ausgang des Vergleichers 15 ist ein aus zwei Gattern 17 bestehendes Latch angeordnet, das jedesmal beim Start eines Positioniervorganges gesetzt wird. Dieses Setzen des Latches bewirkt, dass der Leistungsverstärker 3 für den Positionierer 1 voll ausgesteuert wird. Dazu dient zum einen ein Signal auf der Leitung 11, welches die beiden UND-Gatter 10 öffnet, um überhaupt eine mewerzng des Positionierers 1 z. ermöglichen, und Signale auf der Leitung 22, wenn Vorwärtsrichtung bzw. Signale auf der Leitung 23, wenn in Rückwärtsrichtung positioniert werden soll. Diese Signale steuern die aus den UND-Gattern 20 und den ODER-Gattern 21 bestehende Anordnung. Sobald der Positionierer 1 Seine Soll-Geschwindigkeit erreicht hat, gibt der Vergleicher 15 an seinem Ausgang ein Signal ab, welches andeutet, dass die Ist-Geschwindigkeit nunmehr grösser als die Soll-Geschwindigkeit ist. Dies bewirkt zum einen ein Zurücksetzen des Latches 17 und zum anderen ein Ansteuern des Positionierers 1 über das ODER-Gatter 18, das UND-Gatter 19 und die nachfolgende, oben bereits beschriebene Anord- nung aus den Gattern 10, 20 und 21. In diesem wall fliesst Verzögerungsstrom in den Positionierer 1, aber nur dann, wenn sich der Positionierer 1 bereits im Bereich der Bremskurve befindet. Andernfalls folgt zuerst eine Phase stromloser Fahrt mit Maximalgeschwindigkeit. Im Verzögerungsbereich wird während aktiver Zylinderlmpulse, die von der Einrichtung 6 an das Gatter 18 geliefert werden, immer gebremst. Ausserdem wird gebremst, solange die Ist-Geschwindigkeit grö als die Soll-Geschwindkgkeit ist. Dieses Verfahren gewährleistet eine ruckarme Bremsung des Positionierers 1 und eine hohe Regelgenauigkeit der Anfangsgeschwindlg- keit für die Feinregelphase. Die grossen Vorteile des erfindungsgemässen Systems gegen- über bekannten Systemen mit analoger Geschwindigkeits- regelung bzw. mit analogen Funktionsgeneratoren sind der verringerte Schaltngsaufwand, die leichte Prüf barkeit der Einrichtung, geringe Toleranzen, eine freie Programierbarkeit nd damit auch eine einfache Realiserung von Unstetigkeitsstellen. Das in FIG 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäss der Erzindung entspricht In seiner grund- sätzlichen Fu-'iktionsweise dem Ausführungsbeispiel von FIG 1. Unterschiedlich ist lediglich der Soll-/istge- schwindigkeitsvergleich. Während dieser Vergleich bei dem Ausführungsbeispiel nach FIG 1 noch auf analoger Basis erfolgte, indem das Ausgangssignal des Digital- /Analogumsetzers 14 4 mit dem analogen Ausgangssignal des Ist-Geschwindigkeitsgebers 16 verglichen wurde, geschieht dies bei dem Ausführungsbelspiel nach FIG 2 auf digitaler Ebene. Der Ausgang des digitalen Speichers, d.h. des RAMs 13, ist direkt mit dem einen Eingang eines digitalen Vergleichers 24 verbunden, dem an seinem zweiten Eingang ein digitales Ist-Geschwindigkeitssignal eines digitalen Ist-Geschwindigkeitsgebers 16 zugeführt wird. Hierdurch vereinfacht sich die erfindungsgemässe Einrichtung weiterhin, da anstelle eines Analogvergleichers 1.5 und eines Digital-Analogumsetzers 14 nunmehr nur noch ein digitaler Vergleicher 24 benötigt wird. FIG 3 zeigt mehr ins einzelne gehend, wie bei einer Einrichtung nach FIG 2 während der Beschleunigungs phase eines Positioniervorganges der zeitliche Verlauf der Ist-Geschwindigkeit des Positionierers festgestellt und die entsprechenden digitalisierten Werte als Werte der Bremskurve für die nachfolgende Bremsphase des Positioniervorganges in das RAM 13 eingespeichert werden. Dazu dienen in der Einrichtung nach FIG 3 in erster Linie ein Beschleunigungszähler 25 und ein BremszEhler 26. Ferner ist eine Speicherensteuerschalung 27 vorgesehen, die in bekannter Weise die für das Schreiben und esen des SSzs er;crcerlichen Impulsfolgen erzeugt ur, zwischen den beiden Zuständen Schreiben bzw. Lesen um- schaltbar ist. Ferner sind zwei Schalter 29 und 30 vorgesehen, mit deren Hilfe die digitallsierten Werte der Istgeschwindigkeit des Positionierers in das RAM 13 eingeschrieben bzw. aus diesem ausgelesen werden können. Als digitaler Geschwindigkditsgeber 16 ist ein Zähler vorgesehen, der durch einen Taktgeber 28 vorwärtsgeschaltet und durch die von der Einrichtung 6 kommenden Zylinderimpulse zurückgesetzt wird. Wie eingangs erläutert, hat die Geschwindigkeit des Positionierers in einem zeitoptimal geregelten Positio- niersystem nach einer Wurzelfnktion aus dem zurückgelegten Weg bzw. aus der Zielentfernung zu verlaufen. Bei Positioniervorgängen mit einer grossen zurückzu- legenden Spurdifferenz liegt zwischen den beiden Wurzelästen der Beschleunigungsphase und der Brems phase ein zur Abszisse paralleler Funktionsteil d.h. eine Phase konstanter Maximalgeschwindigkeit. Bei Positioniervorgängen mit kleinen geradzahligen Spurdifferenzen -fallendagegendle Eckpunkte, d.h. das Ende der Beschleunigungsphase und der Beginn der Bremsphase zusammen, Für eine optimale Positionierung sind daher das Ende der Beschleunigungsphase und der Beginn der Bremsphase von wesentlicher Bedeutung. Deshalb werden bei dem Aus-führungsbeispiel nach FIG 3 diese Punkte des Geschwindigkeitsprofiles zu Beginn eines Positioniervorganges von der Gerätesteuerung ermittelt und das Ende der Beschleunigungsphase in den Beschleuni gungszähler 25, der Beginn der Bremsphase in den Bremszähler 26 und der Wert für die gesamte zurückzulegen- de Spurdifferenz in das Spurdifferenzregister 12 eingegeben. An den Takteingängen dieser drei Zahler, die z.B. aus TTL-Bausteinen des Typs 74193 bestehen können, liegen die Zyliderimpulse vom Ausgang des Postionsdetektors 6. Der Statusausgang des Beschleunigungszählers 25, der beim Erreichen des Zählerstandes Null bzw. beim Überlauf einen Impuls abgibt, ist mit der Speicheransteuerschaltung 27 für das RAM 13 verbunden. Diese Speicheransteuerschaltung 27 liefert die für das Schreiben und Lesen des RAM 13 erforderlichen Impulsfolgen. Sie wird durch die Zylinderimpulse von der Einrichtung 6 getriggert und ist durch das Statussignal des Beschleunigungszählers 25 vom Schreiben auf Lesen umschaltbar. Erfindungsgemäss wird jedesmal während der Beschleunigungsphase eines Positioniervorganges der zeitliche Verlauf der Ist-Geschwindigkeit des Positionierers festgestellt und die entsprechenden digitalisierten Werte als Werte der Bremskurve für die nachfolgende Bremsphase in das RAM 13 eingespeichert. Dazu dient bei der Ein richtung nach FIG 3 der Ist-Geschwindigkeitsgeber 16, der im dargestellten Beispiel aus einem Zähler besteht, der durch die Taktimpulse eines Taktgebers 28 hochgezählt und durch die Zylinderimpulse von dem Positionsdetektor 6 rückgesetzt wird. Zum Erfassen eines Messwertes der Ist-Geschwindigkeit des Positionierers wird der Zähler 16 beim Verlassen einer Spur mit der Rück- flanke des Zylinderimpulses zurückgesetzt und sofort danach gestartet. Beim Erreichen der Vorderflanke des Zylinderimpulses der nächsten Spur wird der aktuelle Stand des Zählers festgehalten und, ausgelöst durch die Speicheransteuerschaltung 27 über den Schalter 29 in das RAM 13 übernommen. Mit der Rückflanke des Zylinderimpulses der Spur wird der Zahler wieder ge löscht und der Messvorgang beginnt wieder von vorn. Zur Adressierung derjenige Specherzellen des RAMS 13, in die ein jeweils festgestellter Geschwindigkeits Istwert eingespeichert werden soll, dienen die Daten ausGinge des 3eschleunlgungszählers 25, die mit den Adresseingängen des RAUMS 13 verbunden sind. Die von dem Ist-Geschwindigkeitsgeber 16 ermittelten Werte der Ist-Geschwindigkeit werden während der Beschleunigungsphase in absteigender Reihenfolge im RAM 13 gespeichert. Dabei ist die Adresse für den ersten Messwert identisch mit der Relativadresse des Endes der Beschleunigungsphase, der letzte Messwert der Istgeschwindigkeit wird dagegen unter der Adresse Null gespeichert. Dieser Wert muss während der nachfolgenden Bremsphase des Positioniervorganges dem während der Bremsphase ermittelten ersten Messwert der Ist-Geschwindigkeit zugeordnet werden (Spiegelung der Beschleunigungskurve). Zu diesem Zweck wird die Zählrichtung des Beschleunigungszählers 25 vom Abwärts zählen auf Auf wärtszählen umgeschaltet. Durch gleichzeitiges Um steuern der Spelcheransteuerschaltung 27 von Schreiben auf Lesen werden nachfolgend die in dem RAM 13 ge speicherten Messwerte aus der Beschleunigungsphase nunmehr in aufsteigender Reihenfolge aus dem RAM 13 gelesen. Während dieser Zeit, d.h. während der Bremsphase, dient der Istgeschwindigkeitsgeber 16 wiederum zur Feststellung der Ist-Geschwindigkeit des Positionierers. Vor Be ginn der Bremsphase werden aber durch das Signal an dem Status ausgang des Beschlenigungszählers 25 die beiden Schalter 29 und 30 umgeschaltet. Auf diese Weise gelangen setzt zum einen die von dem Ist-Geschwindigkeits- geber ermittelten Messwerte einerseits und die aus dem RAN 13 gereseren Messwerte aus der Beschleunigungsphase andererseits zu dem digitalen Vergleicher 24, der wie in Verbindung mit TIG 1 und 2 beschrieben, die weitere Steuerung des Bre=sstromes In dem -osltlonierer 1 be wIrk-. win Posltionlervorgang läuft im einzelnen folgendermassen ab: Vor dem eigentlichen Start der Bewegung des Positio- nierers 1 werden die Zähler 12, 25 und 26 mit den ent- sprechenden Eckwerten des Geschwindigkeitsprofiles geladen und ihre Zählrichtung auf abwärts geschaltet. Die Speicheransteuerschaltung 27 ist so geschaltet, dass an ihrem Ausgang nach der Freigabe die Impulsfolgen zum Schreiben des RAM 13 abgegeben werden. Da die Daten aus gänge des Beschleunigungszählers 25 an den Adress- eingängen des RAM 13 liegen, werden nach dem Start des Positioniervorgarg-es mit jedem auftretenden Zylinderimpuls die im st-Geschwindigkeitsgeber 16 ermittelten Werte in absteigender Reihenfolge im RAM 13 gespeichert. Erreicht der Zähler 25 den Wert Null, was dem Ende der Beschleunigungsphase entspricht, wird der Beschleunigungs- strom für den Positionierer abgeschaltet, die Spei cheransteuerschaltung 27 für das RAM 13 auf Lesen umgeschaltet und die Ausgänge des Zählers des Istge schwindigkeitsgebers 16 über den Schalter 29 auf den digitalen Vergleicher 24 geschaltet. Ausserdem werden der Zähler 16 und der Besch1eunigungszahler 25 gesperrt und die Zählrichtung des Beschleunigungszählers 25 als Vorbereitung der Adressierung während der nachfolgenden Bremsphase von Abwärts auf Aufwärts umgeschaltet. Schaltet nun im weiteren Verlauf des Positioniervorganges der Bremszahler 25 auf Null, was dem Beginn der Bremsphase entspricht, dann werden der Bremsstrom und die bisher gesperrten Zähler wieder freigegeben. Bei jedem nachfolgenden Zylinderimpuls werden dann die von dem st-Gesch'IndIgkeitsgeber 5 gemessenen Werte einerseits und dl: durch die Setzt gegenläufige Adresse sierung aus dem M 13 gelesenen und entsprechend zu-e- ordneten Sollwerta andererseits in den digitale Vergleicher 2L eingegeben. Abhängig vom Ergebnis des Vergleiches der beiden anliegenden Werte wird der Bremsstrom dann ein- oder ausgeschaltet. Wenn schliesslIch der Spurdifferenzzähler 12 den Wert Null erreicht hat, befindet sich der Positionierer über der gewünschten Zielspur. Jetzt werden der Bremsstrom abgeschaltet, alle Zähler gesperrt und der Feinregelkreis in bekannter Weise zugeschaltet. Im Sinne einer weiteren Vereinfachung und Senkung der Kosten ist es vorteilhaft, die Ermittlung des zeitlichen Verlaufes der ist-Geschwindigkeit des Positior.ie- rers und die Abspeicherung der entsprechenden digital- sierten Werte als Werte der Bremskurve für die nach folgende Bremsphase unter Mithilfe eines Mikroprozessors vorzunehmen. In neueren Plattenspeichern werden mehr und mehr Mikroprozessoren fr die Steuerung verschiedenster Abläufe eingesetzt. Wenn man z.B. einen solchen ohnehin in einem Magnetplattenspeichersystem vorhandenen Mikro- prozessor erfindungsgemäss auch für die Ermittlung der Ist-Geschwindigkeit und die Abspeicherung der dabei er mittelten Werte einsetzt, kann man z.B. einen Teil der in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellten Logikelemente einsparen. Ferner ist es aber mit einem solchen Mikroprozessor dann möglich, zusätzlich noch Diagnosearbeiten durchzuführen, die bei einer Realisierung in konventioneller Hardware einen sehr erheblichen Aufwand darstellen. FIG 4 zeigt in schematischer Darstellung eine Eitrich- tung gemäss der Erfindung unter Verwendung eines Mnk-O- prozessorsystems. Dabei wurden gleiche Teile mit den gleichen 3ezugszelchen w e in den Figuren 1, 2 und 3 bezeichnet. Zusätzlich vorhanden sid in der Einrichtung nach FIG 4 die Zentraleinheit 31 eines Mikroprozessors, z.B. ein Mikroprozessor vom Typ 8080 bzw. 8085, ein zu diesem System gehöriger Interruptbaustein 32, ein Ein /Ausgabebaustein 33 und eine Ansteuerscheltung 34 für den nachfolgenden Leistungsverstärker, die aus den vom Ein-/Ausgabebaustein 33 gelieferten digitalen Signale die für die Ansteuerung der Verstärker 2 und 3 nach Stärke und Polarität erforderlichen Ströme erzeugt. Der Zentralprozessor 31 ist über den Adressenbus 35 zum einen mit dem RAM 13 und zum anderen mit dem Be schleunigungszähler 25, dem Bremszähler 25, dem Spurdifferenzregister 12, dem Ist-Geschwindigkeitsgeber 16 in Form eines Messzählers mit Taktgeber 28, sowie mit dem Ein-/Ausgabebaustein 33 und dem Interruptbaustein 32 verbunden. Zum andern sind alle diese Bausteine über einen Datenbus 36 mit dem Zentralprozessor 31 in für Mikroprozessorsysteme üblicher Weise verbunden. Die Wahl der einzelnen Bausteine hängt natürlich von der Wahl des Mikroprozessorsystems selbst ab. Im Falle der Verwendung eines Prozessors 8080 bzw. 8085 kämen als Beschleunigungs-, Brems-, Spurdifferenzund Messzähler z.B. der Baustein 8253 in Frage und als Ein-/Ausgabebaustein der Baustein 8255. Die Zähler 12 25 und 26 sowie der Interruptbaustein 32 werdenftähnlich wie bei der Einrichtung nach FIG 3 durch die Zylinderimpulse von der Positionsdetektoreinrichtung 6 getaktet. Die Statusausgänge dieser Zähler liefern wie im Beispiel der Einrichtung nach FIG 3 jeweils einen Impuls, wenn der Zählerstand den Wert Null erreicht. Diese Signale werden mit Hilfe des Interruptbausteins 32, der die Steuerung der einzelnen Interruptslgnale (Latchen kurzer Impulse, Festleg'r.g der Priorität, usw.) übernimmt, mit dem Interrupts- Anforderungs-Eingang des Prozessorbausteins 31 verbunden. Diese Interruptssignale starten die Abarbei- tung der einzelnen Programmabschnitte. Vor dem Beginn des eigentlichen Positioniervorganges werden aus der vorgegebenen Start- und Zieladresse die Spurdifferenz und die Eckpunkte des Geschwindigkeitsprofils ermittelt. Ausserdem werden aus diesen Daten einzelne Bits für die Stromrichtung, die Positionierrichtung sowie die Polarität der Zieltspur gesetzt. Die daraus resultierenden Werte werden dann in die Zähler 12, 25 und 26 geladen, wobei wie bei der Einrichtung nach FIG 3 das Ende der Beschleunigungsphase in den Zähler 25, der Beginn der Bremsphase in den Zähler 26 und die Spurdifferenz in den Zähler 12 geladen werden. Nach diesen Vorberechungen werden mit dem Startbefehl für den Positioniervorgang die Zähler 12, 16, 25 und 26 freigegeben und über die Ansteuerschaltung 34 der Beschleunigungsstrom für den Positionierer 1 eingeschaltet. Beim Auftreten eines Zylinderimpulses von der Einrichtung 6 wird durch den Interruptbaustein 32 in dem Prozessor 31 ein Programm gestartet, das den aktuellen Wert des Zählers 16 liest und diesen Zähler sofort wieder auf Null zurücksetzt. Der gelesene Messwert wird dann anschliessend an der zugeordneten Stelle im RAM 13 abgespeichert. Dann läuft der Zähler 16 wieder an, bis ein erneuter Zylinderimpuls auftritt. Auf diese Weise wird bei jedem Zylinderimpuls ein Messwert der Ist-Geschwindigkeit festgestellt und im RAM 13 abgespeichert. Gleichzeitig werden dabei die Zähler 12, 25 und 26 heruntergezählt. Wenn dann der Zähler 25 an elpn Statusausgang ein die ZählerstellungNull und damit das nde der 3e- Schleunzgungsphese anreigendes Signal abgibt, wird ein Interrupt von dem Interruptbaustein 32 an der Prozes- sor 31 gegeben und dadurch - per Programm - der Beschleunigungsstrom für den Positionierer 1 abgeschal- tet, die Aufnahme von Messwerten aus dem Zähler 16 gestoppt und ausserdem das Bit für die Strompolarität geändert. Ein zu Beginn der Bremsphase von dem Bremszähler 26 über den Interruptbaustein 32 ausgelöster Interrupt führt wieder zum Einschalten des Bremsstromes für den Positionierer 1 und zur Freigabe des Messzählers 16 und damit der erneuten Feststellung von Messwerten der Ist-Gaschwindigkeit des Positionierers. Die bei jedem nachfolgenden Zylinderimt-uls anfallenden Messwerte des Zählers 16 werden aber in der Bremsphase - per Pro- gramm - mit den entsprechend zugeordneter, in der beschleunigungsphase aufgenommenen und im RAN 13 abge- speicherten Sollgeschwindigkeitswerten verglichen. Abhängig von dem Ergebnis dieses Vergleiches wird dann der Bremsstrom für den Positionierer während des nächsten Messzyklusses für eine bestimmte Zeit (Pulsdauermodulation) eingeschaltet. Die Einschaltdauer für den Bremsstrom wird ebenfalls per Programm ermittelt. Der beim Erreichen der Zielspur durch den Differenzzähler ausgelöste Interrupt veranlasst ein Abschalten des Bremsstromes für den Positionierer 1, sperrt alle Zähler und schaltet in an sich bekannter Weise den Feinregelkreis zu. Durch den Einsatz eines Mikroprozessors z.B. in der in FIG 4 dargestellten Art ist mit eInem relativ geringen zusätzlichen Aufwand eine gute Uberwachur.g des ganzen Positloniervorgange möglich. Ebenso können Diagnosercut--nen mit dem gleichen System ablaufen. In den Figuren 3 und 4 ist als Enrichtng zum Erzeugen einer Grösse, die der st-Geschwirdigkeit des Positicnierers proportional ist, ein Zähler 16 in Verbindung mit einem Taktgeber 28 gezeigt. Es wäre stattdessen aber durchaus möglich, einen an sich bekannten, auf analoger Basis arbeitenden Gescwindigkeits- geber mit nachgeschaltetem Analog/Digitalwandler einzusetzen. 4 Patentansprüche 4. Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Einrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Positionierers für die Schreib-/Leseköpfe eines Magnet- plattenspeichers, bei dem für eine zeitoptjmale Regelung des Spurzugriffs der Positionerer erst mit einer konstanten Kraft beschleunigt und anschliessend verzögert wird, mit einem Speicher, in welchem die optimale Bremskurve für den Positionierer in digitaler Form gespeichert wird, d a d u r.c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jedesmal während der Beschleunigungsphase eines Positlo- niervorganges der zeitliche Verlauf der Ist-Geschwindigkeit des Positionierers (1) festgestellt und die en- sprechenden digitalisierten Werte als Werte der Brems kurve für die nechfolgende Bremsphase in ein RAM (13) eingespeichert werden, dass während der Bremsphase die in dem RAN gespeIcherten Werte gelesen und In eine: : Vergielcher (15) mit einer der Istgeschwindigkei des Positionierers proportionalen Grösse (16) verglichen werden, und dass daraus dIgitale Steuersignale für zur Antrieb des Postionierers (1) abgeleitet werden 2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder Wert der in digitaler Form gespeicherten Bremskurve in eine Analoggrösse umgewandelt (14) und diese in dem Vergleicher (15) mit einer der Istgeschwindigkeit proportionalen Mr.alc- grösse (16) verglichen wird. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder Wert der in dig'- taler Form gespeicherten Bremskurve in einen Digitalvergleicher (24) mit einen der Ist-GeschwindIgkeit des Positionierers proportionaler Digitalwert (16) verglichen wird. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Feststellen des zeitlichen Verlaufes der Ist-Geschwindigkeit des Positionierers (1) während der Beschleunigungsphase, zum Speichern der festgestellten digitalisierten Werte der Ist-Geschwindigkeit, zum Vergleichen der gespeicherten Werte mit den Istwerten während der Bremsphase und zum Ableiten von Steuersignalen für den Antrieb des Positionierers (1) ein Mikroprozessor-System (31, 32, 33, 35, 36) vorgesehen ist.

Inventors: EITING, HERMANN, KUCHLER, WOLFGANG
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1979
Main classification: G11B5
IPC codes: G11B5