專利名稱：用于自適應(yīng)前饋抵消的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁盤驅(qū)動器。本發(fā)明特別涉及可重復(fù)的徑向擺動補償。
背景技術(shù)：
在計算機磁盤驅(qū)動器中，數(shù)據(jù)存儲在計算機磁盤同心軌道內(nèi)。在軌道密度較高的磁盤驅(qū)動器中，伺服反饋環(huán)路被用來在讀取或?qū)懭氩僮髌陂g使磁頭保持在所需軌道上。為此，利用在專用伺服磁盤上或者在角向間隔扇區(qū)上預(yù)先錄制的伺服信息，這些信息被插入在磁盤上數(shù)據(jù)之間。在磁道跟隨期間，磁頭檢測的伺服信息被調(diào)制以產(chǎn)生位置誤差信號(PES)，該信號提供了磁頭偏離磁道中央的位置誤差。PES隨后被轉(zhuǎn)換為致動器控制信號，它被反饋回去以控制定位磁頭的致動器的。
通常情況下，存在兩種形式的磁頭定位誤差可重復(fù)的和不可重復(fù)的。不可重復(fù)誤差通常是不可預(yù)測的并且只有在發(fā)生后才能去除。通常由磁盤驅(qū)動器結(jié)構(gòu)內(nèi)的機械不規(guī)則性引起的可重復(fù)誤差或者在寫入伺服磁道時引入的誤差可以預(yù)測并且因此在理論上可以在發(fā)生時抵消。通常，通過將補償信號引入抵消可重復(fù)定位誤差的伺服環(huán)路來去除這些可重復(fù)徑向擺動誤差(PRO)。產(chǎn)生這種補償信號的技術(shù)通常稱為前饋抵消。
由于前饋抵消信號被引入伺服環(huán)路，它可以在某些條件下使伺服環(huán)路變得不穩(wěn)定。特別是，如果對于定位誤差信號，抵消信號過大，則抵消信號可能使磁頭沿磁道中央線振蕩，從而使磁頭離開磁道上的穩(wěn)定狀態(tài)位置。
為了避免這個問題，現(xiàn)有技術(shù)提出了自適應(yīng)前饋抵消。自適應(yīng)前饋抵消的一個例子參見Workman(美國專利No.4,616,276)。在自適應(yīng)前饋抵消下，抵消信號初始時被設(shè)定為零。隨后在第一扇區(qū)測量位置誤差信號并且被用于設(shè)定下一扇區(qū)抵消信號的幅度。為了避免不穩(wěn)定，位置誤差信號被乘上一個介于0～1之間的學習速率。在有些系統(tǒng)下，每個連續(xù)扇區(qū)的學習速率減小以在提高抵消信號完全抵消可重復(fù)徑向擺動誤差的可能性的同時進一步確保穩(wěn)定性。
現(xiàn)有自適應(yīng)前饋抵消技術(shù)的一個問題是學習速率，學習速率必須設(shè)定得非常低以確保所有磁盤驅(qū)動器的穩(wěn)定性。因此，抵消信號要花費更長的時間訓練，特別是對于高次諧波。實際上，對于一些磁盤驅(qū)動器，抵消信號從未達到完全抵消某些諧波下可重復(fù)徑向擺動誤差的數(shù)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在磁盤驅(qū)動器內(nèi)產(chǎn)生磁盤下一扇區(qū)的自適應(yīng)前饋抵消信號的方法和裝置。抵消信號包括乘上至少一個三角函數(shù)的至少一個分接(tap)權(quán)重。為了形成抵消信號，該方法和裝置首先確定相對磁盤驅(qū)動器內(nèi)前饋抵消單元的伺服環(huán)路傳輸函數(shù)。傳輸函數(shù)隨后被反轉(zhuǎn)以形成濾波器參數(shù)。隨后測量當前信號的位置誤差值并通過由濾波器參數(shù)構(gòu)成的濾波器。這形成了經(jīng)濾波的位置誤差值，它與當前扇區(qū)的分接權(quán)重結(jié)合用來確定下一扇區(qū)抵消信號的分接權(quán)重。
附圖簡述

圖1為實現(xiàn)本發(fā)明的磁盤驅(qū)動器的透視圖。
圖2為帶自適應(yīng)前饋抵消系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)伺服環(huán)路。
圖3為磁盤頂視圖，示出了本發(fā)明中所用扇區(qū)格式。
圖4為位置誤差信號的頻譜。
圖5為帶自適應(yīng)前饋抵消的伺服環(huán)路的簡化框圖。
圖6為帶本發(fā)明自適應(yīng)前饋抵消系統(tǒng)的伺服環(huán)路的簡化框圖。
圖7為圖6濾波器的框圖。
圖8為按照本發(fā)明的自適應(yīng)前饋抵消方法的流程圖。
圖9為利用現(xiàn)有技術(shù)的抵消技術(shù)的基本頻率處位置誤差信號曲線圖。
圖10為利用本發(fā)明抵消技術(shù)的基本頻率處位置誤差信號曲線圖。
圖11為利用現(xiàn)有技術(shù)抵消技術(shù)的四次諧波頻率處的位置誤差信號曲線圖。
圖12為利用本發(fā)明抵消技術(shù)的四次諧波頻率處的位置誤差信號曲線圖。
實施發(fā)明的較佳方式圖1為利用本發(fā)明的磁盤驅(qū)動器100的透視圖。磁盤驅(qū)動器100包括帶底座102和頂蓋(未畫出)的外罩。磁盤驅(qū)動器100進一步包括磁盤組裝106，它通過磁盤夾具108固定在轉(zhuǎn)軸電機(未畫出)上。磁盤組裝106包括多片單獨的磁盤，圍繞中心軸109共同轉(zhuǎn)動。每個磁盤表面包含相連的磁盤磁頭滑塊110，它固定在磁盤驅(qū)動器100上以與磁盤表面貫通。在圖1所示實例中，滑塊110由附屬于致動器116的磁道訪問臂114上的懸臂112支持。圖1所示致動器屬于稱為旋轉(zhuǎn)運動線圈致動器類型并且包括通常用118表示的音頻線圈電機(VCM)。音頻線圈電機118使致動器116連同附屬的磁頭110圍繞樞軸120轉(zhuǎn)動以使磁頭110沿磁盤內(nèi)徑124與磁盤外徑126之間的弧形路徑122定位在所需的數(shù)據(jù)磁道之上。音頻線圈電機118由伺服電子線路130根據(jù)磁頭110和主機(未畫出)產(chǎn)生的信號驅(qū)動音頻線圈電機118。
圖2為伺服環(huán)路202中現(xiàn)有技術(shù)前饋抵消系統(tǒng)200的框圖，它可以在現(xiàn)有技術(shù)的一些伺服電子線路130中找到。由于伺服環(huán)路的精確結(jié)構(gòu)對于本發(fā)明并無意義，所以伺服環(huán)路202以簡化形式示出。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會認識到，伺服環(huán)路要比圖2的簡圖更加復(fù)雜。
在圖2中，伺服環(huán)路202包括伺服控制器204，它接收指示磁頭在磁盤上所需位置的基準信號(REF)。根據(jù)基準信號，數(shù)字控制器204產(chǎn)生通過抵消求和節(jié)點206(如下詳述)并且進入數(shù)模轉(zhuǎn)換器208的數(shù)字控制值。數(shù)模轉(zhuǎn)換器208將數(shù)字控制值轉(zhuǎn)換為模擬電流并且模擬電流由功率放大器210放大產(chǎn)生致動器控制電流。致動器控制電流被提供給磁頭磁盤組件(HDA)212內(nèi)音頻線圈電機并且使音頻線圈電機根據(jù)電流的大小和極性運動。當音頻線圈電機運動時，附屬于音頻線圈電機的磁頭一萬向節(jié)組件沿磁盤運動，從而改變磁頭相對磁盤上磁道的位置。
利用存儲在磁盤內(nèi)的伺服模式，磁頭產(chǎn)生模擬信號指示磁頭至磁道中央的距離。模擬信號被提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器214，它從模擬信號中形成數(shù)字信號。數(shù)字信號隨后與基準信號組合從而產(chǎn)生反饋給控制器204的位置誤差信號(PES)。控制器204利用位置誤差信號生成新的數(shù)字控制值。特別是，控制器204產(chǎn)生設(shè)計為使磁頭向所需的磁道位置移動的數(shù)字值。
在嵌入式伺服系統(tǒng)中，伺服信息沿數(shù)據(jù)磁道存儲在扇區(qū)內(nèi)。圖3提供了磁盤300的頂視圖，它示出了沿磁道322的數(shù)據(jù)字段312、314、316、318和320之間插入的伺服扇區(qū)302、304、306、308和310。值得注意的是，圖3未按比例繪出并且大多數(shù)磁盤都包含多得多的伺服字段。例如，在本發(fā)明的一個實施例中，每條磁道有120個伺服字段。
通過檢查磁盤若干圈轉(zhuǎn)動內(nèi)測得的位置誤差信號頻譜可以查明可重復(fù)的徑向擺動誤差。圖4示出了這種頻譜的實例，位置誤差信號的幅值沿垂直軸400以微英寸為單位表示而頻率沿水平軸402表示。在圖4中，可重復(fù)徑向擺動誤差以頻譜中的峰位404、406、408、410、412、414、416、418和420出現(xiàn)。這些峰位發(fā)生于基本扇區(qū)頻率的諧波處，它被定義為 ，這里N為磁盤一圈內(nèi)的扇區(qū)數(shù)量。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)提出了抵消可重復(fù)徑向擺動誤差的自適應(yīng)前饋抵消。自適應(yīng)前饋抵消在每個扇區(qū)上產(chǎn)生校正值，它被加入伺服環(huán)路內(nèi)。通常，該校正值計算如下U(k)＝W1(k)X1(k)＋W2(k)X2(k)方程1這里W1(k)和W2(k)為分接權(quán)重而X1(k)和X2(k)為扇區(qū)k處的正弦和余弦函數(shù)，它被定義如下X1(k)＝sin[k(2π/N)]方程2X2(k)＝cos[k(2π/N)]方程3這里N為磁盤一圈內(nèi)的扇區(qū)數(shù)量。
在自適應(yīng)前饋抵消下，每個分接權(quán)重為前一扇區(qū)分接權(quán)重和測得的位置誤差信號的函數(shù)。具體而言，在現(xiàn)有技術(shù)中，分接權(quán)重定義如下W1(k＋1)＝W1(k)＋C(k).PES(k).X1(k)方程4W2(k＋1)＝W2(k)＋C(k).PES(k).X2(k)方程5這里C(k)為學習速率而PES(k)為第k個扇區(qū)的位置誤差信號。
在上述方程1中，只有基本頻率被抵消值抵消。但是方程1可以擴展，因此抵消值包含基本頻率的諧波。具體而言，對于每個諧波加入正弦和余弦項。這引出普遍的方程 這里Xi，sin(k)＝sin[i.k(2π/N)]方程7Xi，cos(k)＝cos[i.k(2π/N)]方程8
以及 在圖2中，自適應(yīng)前饋抵消系統(tǒng)200利用微處理器220、隨機訪問存儲器222和正弦和余弦表224實現(xiàn)方程6-10。特別是，微處理器220利用前面扇區(qū)的分接權(quán)重和從模數(shù)轉(zhuǎn)換器214提取的前面扇區(qū)的位置誤差信號產(chǎn)生一組新的分接權(quán)重。微處理器220將位置誤差信號乘以存儲在隨機訪問存儲器222的學習速率和存儲在正弦和余弦表224內(nèi)的前面扇區(qū)的正弦或余弦函數(shù)。微處理器220隨后將每個新的分接權(quán)重與存儲在正弦和余弦表224內(nèi)的當前扇區(qū)的各正弦或余弦值相乘。
圖2伺服環(huán)路可以通過將單元組合并為組合單元分配一個增益來簡化。圖5示出了簡化框圖的實例，這里帶增益P的致動器塊450代替數(shù)模單元208、功率放大器210、磁頭-磁盤組件212和模數(shù)轉(zhuǎn)換器214。圖2的控制器204以圖5中控制器塊452示出并且增益為C。自適應(yīng)前饋抵消電路示為AFC塊454。
在圖5中，可重復(fù)徑向擺動干擾示為加入致動器450輸出的位置信息的微擾d。前饋抵消信號示為U，它從控制器452產(chǎn)生的控制信號中減去。
確定AFC450如何快速抵消可重復(fù)徑向擺動的一個因素是伺服環(huán)路對抵消信號U內(nèi)變化的響應(yīng)。具體而言，由于AFC450根據(jù)接收的位置誤差信號調(diào)整其抵消信號，因此位置誤差信號由抵消信號U變化引起的變化幅度將影響AFC450收斂于抵消信號的速率。如果抵消信號的微小變化導(dǎo)致位置誤差信號較大的變化，則由于PES在抵消信號振蕩時趨于振蕩，所以AFC450一般更難等于最終的抵消信號。理想情況是，抵消信號的變化導(dǎo)致位置誤差信號在所有頻率上相同尺度的變化。
利用圖5可以確定PES信號與抵消信號之間的關(guān)系。通常，這種關(guān)系由傳遞函數(shù)G定義，傳遞函數(shù)G等于PES信號在抵消信號相應(yīng)變化上的變化。通過將基準信號和可重復(fù)徑向擺動為零并跟蹤伺服環(huán)路，可以從圖5中加以確定。因此根據(jù)圖5顯而易見的是(C(PES)-U)P＝-(PES)方程11可以變?yōu)?
如上所述，理想情況下，該傳遞函數(shù)對于所有頻率都等于1，因此抵消信號的變化導(dǎo)致AFC450測得的位置誤差信號呈相同的變化。但是在磁盤驅(qū)動器中，即使等于1，但該傳遞函數(shù)也是很少見的，在許多磁盤驅(qū)動器中對頻率是高度依賴的。這樣，現(xiàn)有的自適應(yīng)前饋抵消系統(tǒng)的收斂性不如理想情況。
為了克服該問題，本發(fā)明在返回的位置誤差信號與自適應(yīng)強烈抵消系統(tǒng)之間引入新的濾波器。新的濾波器改變傳遞函數(shù)從而使傳遞函數(shù)逼近1。圖6提供了本發(fā)明實施例的框圖，它示出了增益為F的新的濾波器526。
在圖6中，伺服環(huán)路502的其余部分類似于圖2并且由控制器504、求和器506、數(shù)模轉(zhuǎn)換器508、功率放大器510、磁頭一磁盤組件512和模數(shù)轉(zhuǎn)換器514組成。自適應(yīng)前饋抵消系統(tǒng)500的其余部分也類似于圖2的系統(tǒng)并且包括微處理器520、隨機訪問存儲器522和正弦與余弦表524。
在新的濾波器下，AFC系統(tǒng)檢測得到的傳遞函數(shù)變?yōu)?這里(PES)為濾波器526提供給AFC系統(tǒng)的PES信號。利用方程13，本發(fā)明通過將濾波器526的增益設(shè)定為傳遞函數(shù)G的倒數(shù)，強迫AFC系統(tǒng)測得的傳遞函數(shù)在所有頻率上都趨于1 本發(fā)明由此改進了AFC系統(tǒng)的收斂性。
在本發(fā)明的一個實施例中，濾波器526實現(xiàn)為圖7的第三階濾波器600。濾波器600包括兩個使PES值延遲一個扇區(qū)的延遲單元602和604以及分別對當前PES值、前面的PES值和次前面的PES值的貢獻進行權(quán)重的三個權(quán)重塊606(b0)、608(b1)和610(b2)。權(quán)重塊的輸出與延遲單元612和權(quán)重塊614(b0)產(chǎn)生的經(jīng)過延遲和權(quán)重的先前濾波器輸出 相加。濾波器最終的輸出用 表示并且定義如下
這里PES(k)為當前扇區(qū)k的位置誤差信號。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會認識到，濾波器600可以可編程硬件或軟件方式實現(xiàn)。
圖8提供了實現(xiàn)本發(fā)明一個實施例的流程圖。圖8的過程始于步驟700，在該步驟確定了伺服系統(tǒng)的閉環(huán)頻率響應(yīng)。確定閉環(huán)響應(yīng)的技術(shù)有多種，包括在輸入處引入各種頻率的信號和測量最終的位置誤差信號。利用圖5的簡化示意圖，該測量提供了用(1/1＋CP)表示的響應(yīng)。
在圖8的步驟702中，測量了致動器(P)的機械頻率響應(yīng)。這可以通過對致動器建?；蛘邔⒏鞣N頻率的控制信號應(yīng)用于致動器并且測量磁頭產(chǎn)生的最終誤差信號來實現(xiàn)。
在步驟704中，致動器(P)的頻率響應(yīng)與伺服系統(tǒng)的閉環(huán)響應(yīng)組合以產(chǎn)生如下的傳遞函數(shù)G 在步驟706中，傳遞函數(shù)G被逆轉(zhuǎn)換并且擬合為實數(shù)分子和分母系數(shù)以構(gòu)成濾波器F的濾波器參數(shù)(b0、b1、b2和a0)。利用諸如MATLAB(購自Massachusetts州Natick的Mathworks股份有限公司)之類的控制軟件可以實現(xiàn)。具體而言，可以采用MATLAB的“invfreqz”函數(shù)。
在大多數(shù)實施例中，對于每個磁盤驅(qū)動器，步驟700-706只施行一次，隨后濾波器固定不變。
一旦生成了濾波器，則可以在步驟708開始磁道跟蹤。當磁頭經(jīng)過伺服索引時，在步驟710產(chǎn)生如下的初始抵消信號 這里i表示基本扇區(qū)頻率的諧波，m為感興趣的諧波總數(shù)，并且Wi，k＋1cos和Wi，k＋1ins為初始設(shè)定為零的特定自適應(yīng)分接權(quán)重。
在步驟712中，為第一當前扇區(qū)(k)產(chǎn)生的位置誤差信號經(jīng)過F濾波器(圖6中的526，圖7中的600)以生成濾波后的PES值 。該數(shù)值隨后在步驟714中利用下列方程來更新下一扇區(qū)(k＋1)的所有諧波的分接權(quán)重 這里Wi，k＋1cos和Wi，k＋1ins為下一扇區(qū)k＋1和第i次諧波的分接權(quán)重，并且Wi，kcos和Wi，kins為當前扇區(qū)(k)和第i次諧波的分接權(quán)重，并且μ為學習速率。在有些實施例下，學習速率是自適應(yīng)的，因此一般隨每個扇區(qū)而減小。
一旦在步驟714確定了分接權(quán)重，上述方程17被用來在步驟716中生成新的抵消信號。這種新的抵消信號隨后應(yīng)用于下一扇區(qū)并且過程返回步驟712，在該步驟下一扇區(qū)變?yōu)楫斍吧葏^(qū)。
圖9、10、11和12為曲線圖，示出了本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)在性能上的改進。這些曲線是根據(jù)包含120個扇區(qū)/磁道的以75Hz旋轉(zhuǎn)的磁盤模擬產(chǎn)生的。
圖9和10示出了分別在現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明下產(chǎn)生的抵消信號的效果。方程17用于產(chǎn)生兩種情況下的抵消信號。但是分接權(quán)重以不同方式更新。具體而言，在現(xiàn)有技術(shù)下，位置誤差信號直接用于方程18和19代替本發(fā)明的經(jīng)過濾波的位置誤差信號 。圖9和10并未輸出為誤差信號在所有頻率上的效果而是僅僅示出位置誤差信號在基本頻率上的部分。在圖9和10中，位置誤差信號分別沿垂直軸800和900表示，而時間沿水平軸802和902表示。為了實現(xiàn)這些結(jié)果，0.01的學習速率μ被用于現(xiàn)有技術(shù)而0.1的學習速率μ被用于本發(fā)明?，F(xiàn)有技術(shù)的學習速率μ根據(jù)收斂性的需要而限定為0.01。
如圖9和10所示，現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明抵消了同一時間量內(nèi)的基本頻率分量。
圖11和12分別示出了現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明就位置誤差信號的第四次諧波而言的抵消效果。在圖11和12中，位置誤差信號沿垂直軸1000和1100示出而時間沿水平軸1002和1102示出。為了避免不穩(wěn)定，現(xiàn)有技術(shù)的學習速率限定在0.001。但是如圖11所示，即使在該最大學習速率下，現(xiàn)有技術(shù)也無法抵消位置誤差信號的第四次諧波。相反，在本發(fā)明下，與用于基本頻率相同的0.1的學習速率被用于第四次諧波。這導(dǎo)致在與利用本發(fā)明抵消基本頻率分量所需的同一時間量內(nèi)抵消了第四次諧波。因此本發(fā)明改進了可重復(fù)徑向擺動的較高頻率分量的抵消并且在大致相同的時間量內(nèi)抵消了所有頻率分量。在一個實施例下，在磁盤一圈內(nèi)，所有的頻率分量被幾乎減少為零。
總之，對于磁盤驅(qū)動器100內(nèi)磁盤300的下一扇區(qū)304，提供了生成自適應(yīng)前饋抵消信號U的方法。抵消信號包括至少一個乘以至少一個三角函數(shù)cos[i(k＋1)(2π/N)]的分接權(quán)重Wi，k＋1cos。生成抵消信號的方法包括確定相對前饋抵消單元454的伺服環(huán)路傳遞函數(shù)G和逆轉(zhuǎn)換傳遞函數(shù)以形成濾波器參數(shù)。隨后測量當前扇區(qū)k的位置誤差值并將其通過濾波器526以形成經(jīng)過濾波的位置誤差值。下一扇區(qū)的分接權(quán)重Wi，k＋1cos隨后部分根據(jù)當前扇區(qū)的經(jīng)過濾波的位置誤差值和分接權(quán)重Wi，kcos確定。
還提供了磁盤驅(qū)動器100的伺服系統(tǒng)，它包括產(chǎn)生控制信號的控制器504和能夠至少部分根據(jù)控制信號移動磁頭的致動器-磁頭組件508、510、512和514。致動器-磁頭組件還能夠根據(jù)磁道322上磁頭的位置產(chǎn)生位置誤差信號。自適應(yīng)前饋抵消單元500從濾波器526接收經(jīng)過濾波的位置誤差信號并且能夠至少部分根據(jù)經(jīng)過濾波的位置誤差信號產(chǎn)生下一扇區(qū)的抵消信號。濾波器526的傳遞函數(shù)根據(jù)從自適應(yīng)前饋抵消單元500至濾波器526輸入逼近傳遞函數(shù)的逆函數(shù)。
應(yīng)該理解的是，雖然在前面結(jié)合本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)和功能的描述中給出了本發(fā)明各種實施例的眾多特征和優(yōu)點，但是這些揭示僅僅是示意性質(zhì)的，并且在不偏離本發(fā)明精神和范圍的前提作出各種修改。例如抵消信號可以插入在伺服環(huán)路內(nèi)的不同位置，從而改變傳遞函數(shù)的計算和濾波器的參數(shù)而不偏離本發(fā)明的范圍和精神。其他的修改也是可以的。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生磁盤驅(qū)動器內(nèi)下一扇區(qū)的自適應(yīng)前饋抵消信號的方法，其特征在于抵消信號包含至少一個乘以至少一個三角函數(shù)的分接權(quán)重，所述方法包含以下步驟(a)確定相對磁盤驅(qū)動器內(nèi)前饋抵消單元的伺服環(huán)路傳遞函數(shù)；(b)逆轉(zhuǎn)換傳遞函數(shù)以形成濾波器參數(shù)；(c)測量當前扇區(qū)的位置誤差值；(d)將位置誤差值通過從濾波器參數(shù)構(gòu)成的濾波器以形成經(jīng)過濾波的位置誤差值；以及(e)部分根據(jù)當前扇區(qū)的經(jīng)過濾波的位置誤差值和分接權(quán)重確定下一扇區(qū)的抵消信號的分接權(quán)重。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于伺服環(huán)路包含具有傳遞函數(shù)P的致動器單元，能夠響應(yīng)控制信號移動磁頭并且根據(jù)磁頭位置產(chǎn)生位置誤差信號，并且伺服環(huán)路進一步包含具有傳遞函數(shù)C的控制器，能夠根據(jù)位置誤差信號產(chǎn)生控制信號并且確定伺服環(huán)路傳遞函數(shù)的步驟包含確定形式為 的傳遞函數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于逆轉(zhuǎn)換傳遞函數(shù)以形成濾波器參數(shù)的包括產(chǎn)生濾波器函數(shù)y^0=b0PES(k)+b1PES(k-1)+b2(k-2)+a0y^0]]>的濾波器參數(shù)，這里b0、b1、b2和a0為濾波器參數(shù)，PES(k)為當前扇區(qū)的位置誤差值，PES(k－1)為前一扇區(qū)的位置誤差值，PES(k－2)為次前扇區(qū)的位置誤差值， 為前一扇區(qū)的濾波器輸出而 為當前扇區(qū)的濾波器輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于抵消信號的形式為U(k+1)=Wk+1coscos[(k+1)(2π/N)]+Wk+1sinsin[(k+1)(2π/N)]]]>，這里Wk＋1cos和Wk＋1ins為下一扇區(qū)k＋1的分接權(quán)重。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于抵消信號的形式為U(k+1)=Σi=1mWi,k+1coscos[i(k+1)(2π\N)]+Σi=1mWi,k+1sinsin[i(k+1)(2π/N)]]]>，這里m表示抵消信號中發(fā)現(xiàn)的基本扇區(qū)頻率諧波的總數(shù)，而Wi，k＋1cos和Wi，k＋1ins為下一扇區(qū)k＋1和第i次諧波的分接權(quán)重。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于確定傳遞函數(shù)包括沿多個頻率確定傳遞函數(shù)并且確定抵消信號的分接權(quán)重包含對于基本頻率的每個諧波確定單獨的分接權(quán)重。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于確定基本頻率的諧波的分接權(quán)重包括按照Wi,k+1cos=Wi,kcos+μy^cos[i(k-1)(2π/N)]]]>和Wi,k+1sin=Wi,ksin+μy^sin[i(k-1)(2π/N)]]]>更新分接權(quán)重，這里Wi，k＋1cos和Wi，k＋1ins為下一扇區(qū)的第i次諧波的分接權(quán)重，并且Wi，kcos和Wi，kins為當前扇區(qū)的第i次諧波的分接權(quán)重，μ為學習速率，并且 為當前扇區(qū)的經(jīng)過濾波的位置誤差信號。
8.磁盤驅(qū)動器中的在磁道上定位磁頭的伺服系統(tǒng)，其特征在于包含控制器，能夠部分根據(jù)磁頭產(chǎn)生的位置誤差信號產(chǎn)生控制信號；致動器-磁頭組件，包含致動器和磁頭并且能夠至少部分根據(jù)控制器的控制信號移動磁頭并能夠根據(jù)磁頭在磁道上的位置產(chǎn)生位置誤差信號；自適應(yīng)前饋抵消單元，能夠接收當前扇區(qū)的經(jīng)過濾波的位置誤差信號并且能夠部分根據(jù)經(jīng)過濾波的位置誤差信號產(chǎn)生下一扇區(qū)的抵消信號，抵消信號在抵消單元的輸出側(cè)提供并且至少包含乘以至少一個三角函數(shù)的分接權(quán)重；以及濾波器，它在輸入側(cè)接收位置誤差信號并且產(chǎn)生提供給自適應(yīng)前饋抵消單元的經(jīng)過濾波的位置誤差信號，濾波器的傳遞函數(shù)逼近從自適應(yīng)前饋抵消單元的輸出至濾波器輸入測得的傳遞函數(shù)的逆函數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的伺服系統(tǒng)，其特征在于自適應(yīng)前饋抵消單元產(chǎn)生的抵消信號的形式為U(k+1)=Wk+1coscos[(k+1)(2π/N)]+Wk+1sinsin[(k+1)(2π/N)]]]>，這里Wk＋1cos和Wk＋1ins為下一扇區(qū)k的分接權(quán)重。
10.如權(quán)利要求9所述的伺服系統(tǒng)，其特征在于自適應(yīng)前饋抵消單元包含分接權(quán)重更新單元，用于按照Wk+1cos=Wkcos+μy^cos[(k-1)(2π/N)]]]>和Wik+1sin=Wi,ksin+μy^sin[i(k-1)(2π/N)]]]>設(shè)定分接權(quán)重，這里Wk＋1cos和Wk＋1ins為下一扇區(qū)的分接權(quán)重，并且Wi，kcos和Wi，kins為當前扇區(qū)的分接權(quán)重，μ為學習速率，并且 為當前扇區(qū)的經(jīng)過濾波的位置誤差信號。
11.如權(quán)利要求8所述的伺服系統(tǒng)，其特征在于抵消信號的形式為U0(k+1)=Σi=1mWi,k+1coscos[i(k+1)(2π/N)]+Σi=1mWi,k+1sinsin[i(k+1)(2π/N)]]]>，這里m表示抵消信號中發(fā)現(xiàn)的基本扇區(qū)頻率諧波的總數(shù)，而Wi，k＋1cos和Wi，k＋1ins為下一扇區(qū)k＋1和第i次諧波的分接權(quán)重。
12.如權(quán)利要求11所述的伺服系統(tǒng)，其特征在于自適應(yīng)前饋抵消單元包括分接權(quán)重更新單元，用于按照Wi,k+1cos=Wi,kcos+μy^cos[i(k-1)(2π/N)]]]>和Wi,k+1sin=Wi,ksin+μy^sin[i(k-1)(2π/N)]]]>設(shè)定分接權(quán)重，這里Wi，k＋1cos和Wi，k＋1ins為下一扇區(qū)的第i次諧波的分接權(quán)重，并且Wi，kcos和Wi，kins為當前扇區(qū)的第i次諧波的分接權(quán)重，μ為學習速率，并且 為當前扇區(qū)的經(jīng)過濾波的位置誤差信號。
13.如權(quán)利要求8所述的伺服系統(tǒng)，其特征在于濾波器包含延遲和權(quán)重塊以產(chǎn)生形式為y^0=b0PES(k)+b1PES(k-1)+b2(k-2)+a0y^0]]>的離散濾波器函數(shù)，這里b0、b1、b2和a0為濾波器參數(shù)，PES(k)為當前扇區(qū)的位置誤差值，PES(k－1)為前一扇區(qū)的位置誤差值，PES(k－2)為次前扇區(qū)的位置誤差值， 為前一扇區(qū)的濾波器輸出而 為當前扇區(qū)的濾波器輸出。
14.如權(quán)利要求9所述的伺服系統(tǒng)，其特征在于控制器具有傳遞函數(shù)C而致動器-磁頭組件具有傳遞函數(shù)P，并且濾波器的傳遞函數(shù)逼近
15.一種沿磁盤磁道存儲數(shù)據(jù)的磁盤驅(qū)動器，其特征在于包含使磁頭相對磁道定位的伺服環(huán)路；以及與伺服環(huán)路耦合的直送前饋抵消裝置，用于根據(jù)經(jīng)過濾波的位置誤差信號抵消可重復(fù)徑向擺動定位誤差。
全文摘要
一種產(chǎn)生磁盤驅(qū)動器內(nèi)磁盤下一扇區(qū)的自適應(yīng)前饋抵消信號的方法和裝置。抵消信號包含至少一個乘以至少一個三角函數(shù)的分接權(quán)重。為了形成抵消信號,該方法和裝置首先確定相對磁盤驅(qū)動器內(nèi)前饋抵消單元的伺服環(huán)路傳遞函數(shù)。隨后逆轉(zhuǎn)移函數(shù)以形成濾波器參數(shù)。隨后測量當前信號的位置誤差值并且經(jīng)過由濾波器參數(shù)構(gòu)成的濾波器。這形成的經(jīng)過濾波的位置誤差值與當前扇區(qū)的分接權(quán)重一起用來確定下一扇區(qū)抵消信號的分接權(quán)重。
文檔編號G11B5/596GK1337045SQ00802823
公開日2002年2月20日 申請日期2000年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月15日
發(fā)明者劉雄, J·C·劉, K·A·戈麥斯, 丁銘鐘 申請人:西加特技術(shù)有限責任公司