專利名稱：尋道伺服控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種應(yīng)用于微型磁盤驅(qū)動器中的尋道伺服控制系統(tǒng)，特別是可用來降低尋道噪聲的尋道伺服控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
典型的磁盤驅(qū)動器包含一個或者多個在每面上涂有磁性介質(zhì)的圓平面磁盤。這些磁盤被安裝在中軸上以一預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)，通常為3600rpm，且通常每一面磁盤上都安裝有讀/寫磁頭。上述讀/寫磁頭在磁盤旋轉(zhuǎn)的時候劃過磁盤表面的一小短距離以響應(yīng)磁盤驅(qū)動器中電子元件的信號，上述讀/寫磁頭在磁性介質(zhì)的預(yù)定位置寫入數(shù)據(jù)。類似的，其響應(yīng)上述磁盤驅(qū)動器中電子元件的其他信號，上述讀/寫磁頭則在預(yù)定的位置讀出存儲數(shù)據(jù)。上述類數(shù)據(jù)通過讀/寫磁頭記錄在在磁盤的同心圓磁道上。
通常磁道被分成一個或幾個定義為扇區(qū)的部分，磁盤驅(qū)動器必須徑向的移動上述讀/寫磁頭穿過磁盤表面尋道而進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀或?qū)?，因此，上述讀/寫磁頭在磁盤表面上呈徑向和圓周狀定位。
在磁盤驅(qū)動器中，每個讀/寫磁頭通常都經(jīng)由安裝臂安裝在制動器上，這樣讀/寫磁頭就可以然后通過制動器的移動而徑向的移動到所需的磁道上，上述操作指的是尋道。在閉環(huán)的磁盤驅(qū)動器中，通常利用一伺服系統(tǒng)來控制上述制動器的移動。
現(xiàn)有的磁道技術(shù)已用來通過最優(yōu)化道磁盤制動器的能量傳遞，從而來最小化磁道的尋道時間且最大化磁道穿越回轉(zhuǎn)率，這些方法可以獲得最小的尋道時間。最小化尋道時間的首要因素是最大化初始加速及減速，其可在目標(biāo)磁道上加速到一控制速度或從控制速度減速到零，這種類型的尋道中應(yīng)用到的電流波形為矩形波。
閉環(huán)伺服系統(tǒng)中的尋道會產(chǎn)生共振，可以通過使用信號刪選、增益控制和其他熟知此技術(shù)的人所了解的補(bǔ)償方法來抑制。然而，其他的類型的共振，特別是那些產(chǎn)生聲能的共振，不能直接由伺服系統(tǒng)來控制。隨著磁盤驅(qū)動器越來越小，其有效的磁盤空間也會降低，因此，上述類磁盤驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)自身并不能消除共振，共振能量就會傳到其周圍的結(jié)構(gòu)而引起噪聲。這些噪聲不僅令使用者不安，而且也會引入附加的震動從而抑制尋道性能。
一現(xiàn)有技術(shù)驗證了一磁道尋道及消除高頻成分中產(chǎn)生的噪聲問題，其中上述頻率成分大約在2.5KHz以上，圖1是上述速度評估伺服系統(tǒng)100的一個模塊圖。其中速度評估模塊110使用一標(biāo)準(zhǔn)位置信號來產(chǎn)生一預(yù)定速度X2(k)，速度曲線發(fā)生器120產(chǎn)生一速度曲線輪廓，前饋發(fā)生器130使用上述標(biāo)準(zhǔn)位置信號來產(chǎn)生一位置向量X3(k)，速度評估尋道伺服系統(tǒng)100中的每個部分110、120、130使用磁盤驅(qū)動器上的信號處理器來進(jìn)行實時的計算。
上述速度評估尋道伺服系統(tǒng)100的控制規(guī)律為U(k)＝Kv(Vtarget-X2(k))+Kfx3(k)在速度評估尋道伺服系統(tǒng)100中使用的速度曲線由最小化上述制動器的微分加速度的平方產(chǎn)生，其需要復(fù)雜的計算來決定哈密爾敦函數(shù)矩陣的特征值，上述最佳狀態(tài)為位置，x1(t)=-60a[110(tT0)5-14(tT0)4+16(tT0)3];]]>速度，x1(t)=-60a[110(tT0)5-14(tT0)4+16(tT0)3];]]>加速度，x2(t)=-60aT02[2(tT0)3-3(tT0)2+(tT0)].]]>圖2是這些方程的曲線示意圖，上述加速和減速相位有對稱的時間t/T0＝0.5，然而，其加速和減速曲線都是非對稱的。
特殊地，上述峰值加速發(fā)生在時間t/T0＝0.21時，而上述峰值減速發(fā)生在時間t/T0＝0.79時，其初始加速到正的加速峰值要比從正的加速峰值降低到負(fù)的峰值要快，然后上述從負(fù)峰值的減速又一次恢復(fù)到零。當(dāng)伺服尋道系統(tǒng)100用來減少高頻噪音時，上述加速曲線在一個加速相位內(nèi)是非對稱的，這可能引起其他的頻率變化。
上述伺服尋道系統(tǒng)100使用的是一種直徑為5英寸的磁盤驅(qū)動器，其在減小微型裝置中噪音產(chǎn)生上的技術(shù)效果是不定的，因此其相對于微型的磁盤驅(qū)動器中使用的1.8英寸規(guī)格的磁盤驅(qū)動器來說是不適用的。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可用來降低尋道噪聲的尋道伺服控制系統(tǒng)。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)是一種應(yīng)用于微型磁盤驅(qū)動器中用來降低尋道噪聲的控制系統(tǒng)，其包括一微控制器、一制動器和一尋道控制器，上述尋道控制器可響應(yīng)來自磁盤控制器中的尋道指令而產(chǎn)生一置位信號來驅(qū)動上述制動器，并產(chǎn)生一平滑、連續(xù)完整的對稱加速曲線來實現(xiàn)對上述制動器的平滑加速或減速，從而減小尋道噪聲。上述尋道控制器進(jìn)一步包括一尋道時間計數(shù)器和一查詢表，其包括若干查詢值，其中每一個數(shù)值都代表一個尋道時的制動器位置。由于本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)降低了噪聲，因此有助于消除計算機(jī)中的震動。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)具有降低尋道噪聲的功效。
下面參照附圖，結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一個速度評估伺服系統(tǒng)的模塊圖。
圖2是上述技術(shù)中加速度、速度和位置曲線軌跡圖。
圖3是一個含有本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)的微型磁盤驅(qū)動器示意圖。
圖4是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中的一個細(xì)節(jié)模塊圖。
圖5是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的加速度曲線SINACCELSCTR的示意圖圖6是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的速度曲線SINVELSCTR的示意圖。
圖7是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的制動器軌跡SINPOSSCTR的示意圖。
圖8是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的減速度曲線SINDECELSCTRD的示意圖。
圖9是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的制動器415的速度SINDEVELSCTRD的示意圖。
圖10是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的制動器軌跡SINDEPOSSCTRD的示意圖。
圖11是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中尋道時間SEEKTIMES和尋道長度的關(guān)系圖。
圖12是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中制動器電流INACTUATORS從0到615尋道長度時的曲線圖。
圖13是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中制動器速度峰值PEAKCELOCITY從1到615尋道長度時的曲線圖。
具體實施方式根據(jù)本實用新型的原理，一種應(yīng)用于微型磁盤驅(qū)動器中的尋道伺服控制系統(tǒng)，其降低了因提升尋道性能而產(chǎn)生的噪聲。由于本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)降低了噪聲，所以有助于消除計算機(jī)中的震動。上述尋道伺服控制系統(tǒng)是一種連續(xù)的置位伺服尋道控制器，其可產(chǎn)生一平滑的、連續(xù)完整的對稱加速曲線來實現(xiàn)對制動器的平滑加速或減速，從而減小尋道噪聲。
圖3是一個含有本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)的微型磁盤驅(qū)動器示意圖，上述尋道伺服控制系統(tǒng)應(yīng)用在一個1.8英寸的微型磁盤驅(qū)動器300中，上述磁盤驅(qū)動器300包含一個或多個圓平面磁盤301，如現(xiàn)有的磁盤技術(shù)一樣，其中每個磁盤至少一面涂有磁性介質(zhì)，讀/寫磁頭302可將數(shù)據(jù)記錄在磁盤的同心磁道上，不同磁盤表面上的相應(yīng)磁道大致呈圓筒狀排列。植入式伺服系統(tǒng)在每一磁道區(qū)320-1到320-n中預(yù)先錄入的信息分為一個或多個扇區(qū)SCT-01，SCT-02...，SCT-n，其中每個伺服系統(tǒng)320-j，其中j＝1，2，...，n，包括m個伺服系統(tǒng)，其中m是磁盤上同心圓磁道數(shù)。
下面是一個更詳細(xì)描述，上述磁盤301的直徑為1.89英寸，其含有632個數(shù)據(jù)磁道。在上述特殊系統(tǒng)中，上述伺服系統(tǒng)包括R/W前置放大器305，連接的讀/寫電路306，制動器A/D和D/A轉(zhuǎn)換器312，制動器驅(qū)動電路313，門陣列311和微控制器310，另外，上述微控制器310可以訪問存儲器350進(jìn)行存儲和接收數(shù)據(jù)。微控制器310中的伺服系統(tǒng)補(bǔ)償器接收一條來自上述磁道扇區(qū)中的置位錯誤信號來決定上述扇區(qū)同心圓磁道上的定位讀/寫磁頭302所需要的位置糾錯，上述位置糾錯可以用來產(chǎn)生一伺服系統(tǒng)補(bǔ)償信號給上述扇區(qū)。
請參閱圖4，其為本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)的一個細(xì)節(jié)模塊圖。上述讀/寫頭信號通過前置放大器401放大，脈沖偵測電路402提供脈沖信號給積分位置偵測器403和扇區(qū)脈沖偵測電路404。扇區(qū)脈沖偵測電路404提供一扇區(qū)脈沖給尋道控制器400和格雷編碼地址解碼器406。被傳送到脈沖偵測器402中的信號同樣也提供給模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器405，從A/D轉(zhuǎn)換器405中輸出的數(shù)據(jù)信息通過格雷編碼地址解碼器406處理后，通過磁道編號電路407轉(zhuǎn)換成絕對磁道地址。比例積分微分伺服補(bǔ)償器411則從上述磁道編號電路407中接收磁道位置信號。上述比例積分微分伺服補(bǔ)償器411的輸出信號通過數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器413處理后則轉(zhuǎn)換成電路412的平行信號。上述模擬信號通過功率放大器414的放大，然后利用上述放大信號移動制動器415。
該尋道控制器400包括一尋道長度偵測器451、一尋道時間轉(zhuǎn)換器453、一尋道時間計數(shù)器454、一指令發(fā)生器455，其中，該尋道時間轉(zhuǎn)換器453與該尋道長度偵測器451相連后連接至該尋道時間計數(shù)器454，該尋道計數(shù)器454連接至該指令發(fā)生器455。該尋道控制器400進(jìn)一步包括一查詢表456，該查詢表456存儲于一存儲器中，其連接于該指令發(fā)生器455上。該尋道控制器400通過開關(guān)450連接到比例積分微分伺服補(bǔ)償器411上。當(dāng)磁盤控制器420執(zhí)行尋道指令時，上述新的磁道地址提供給尋道控制器400，當(dāng)尋道控制器400已經(jīng)決定好尋道長度后，上述新磁道位置地址就存儲在尋道時間計數(shù)器454上。
上述尋道控制器400產(chǎn)生一輸出信號，上述輸出信號引起制動器415平滑、連續(xù)完全對稱的加速移動。特別地，對于每個扇區(qū)的尋道期間，都有一新的位置信號提供給比例積分微分伺服補(bǔ)償器411，本實用新型可使用位置信號產(chǎn)生一個平滑的加速過程。
如上所述，上述尋道控制器400首先需求的是平滑、連續(xù)完全對稱的加速特征。在本實施例中，用于制動器415的加速曲線將持續(xù)一個正弦波的周期，上述正弦波周期則是尋道時間t，另外，尋道時間t分為一預(yù)定扇區(qū)周期，每扇區(qū)周期內(nèi)，上述制動器移動一個加速開始時的附加距離，這樣尋道時間t結(jié)束，上述制動器就在新的磁道上定位讀/寫磁頭。
上述制動器加速曲線響應(yīng)上述正弦波正的部分，上述制動器減速曲線則響應(yīng)其負(fù)的部分。因此，上述加速和減速曲線有一對稱時間t/2，且每個磁道關(guān)于峰值對稱。
依據(jù)本實用新型的原理，制動器415由正弦波正值部分制動時的加速度曲線SINACCELSCTR為SINACCELSCTR＝ACC*Im*(1-cos(Ksin*SCTR))(1)其中，ACC為加速度常數(shù)；Im為最大制動電流；Ksin=2*πτ;]]>SEEKTIME＝t為尋道時間；τ=SEEKTIME2;SCTR=0,1,...,τ.]]>上述正弦波的正值部分用函數(shù)(1-cosine)表示，上述函數(shù)在t/4時達(dá)到峰值，并于上述峰值嚴(yán)格對稱。上述加速度和初始速度在開始時間和t/2時均為0。圖5為50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的加速度曲線SINACCELSCTR的示意圖。
制動器速度在加速度曲線SINACCELSCTR中是積分函數(shù)。其中，時間是以曲線周期SCTR來定義，這樣可以保證從時間起點到終點SCTR內(nèi)的速度為積分函數(shù)，SINVELSCTR=ACC*Im*∫0SCTR(1-cos(Ksin*T))dT]]>SINVELSCTR=ACC*Im*[SCTR-[sin(Ksin*SCTR)Ksin]]]]>圖6為50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的速度曲線SINVELSCTR的示意圖。類似的，由于加速度在速度曲線SINVELSCTR上為積分曲線，因此，上述制動器的位置在整個時間周期內(nèi)也為積分函數(shù)，SINPOSSCTR=ACC*Im*∫0SCTR[T-[sin(Ksin*T)Ksin]]dT------(2)]]>SINPOSSCTR=ACC*Im*[(SCTR*SCTR)2-[1-cos(Ksin*SCTR)Ksin*Ksin]]]]>圖7為50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的制動器軌跡SINPOSSCTR的示意圖。依據(jù)本實用新型的原理，制動器415由正弦波的負(fù)值部分制動時的加速度曲線SINDECELSCTRD為SINDECELSCTRD＝-ACC*Im*(1-cos(Ksin*SCTRD)) (3)
其中，ACC為加速度常數(shù)；Im為最大制動電流；Ksin=2*πτ;]]>SEEKTIME＝t；τ=SEEKTIME2;]]>SECTD＝τ，...，SEEKTIME。
上述正弦波的負(fù)值部分由函數(shù)-(1-cosine)的某一特定時間段來表示，上述函數(shù)在時間3t/4時達(dá)到唯一的峰值，并關(guān)于上述峰值嚴(yán)格對稱。其加速度和初始速度在t/2和t時刻均為0。因為減速和加速時的加速度互為復(fù)數(shù)，所以整個時間內(nèi)加速度曲線是對稱的。又因為(1-cosine)和-(1-cosine)在t/2時都為0并且斜率也為0，所以上述加速曲線為連續(xù)平滑曲線。
圖8為50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的減速度曲線SINDECELSCTRD的示意圖，其減速曲線SINDECELSCTRD持續(xù)時間從τ到SEEKTIME，其減速時間段內(nèi)的速度為減速度曲線SINDECELSCTRD的積分函數(shù)加上加速階段獲得的速度。而時間的定義為扇區(qū)周期SCTRD，這樣可以保證在特定的扇區(qū)周期SCTRD內(nèi)從時間τ到SCTRD速度為積分函數(shù)。
在時間τ時，上述制動器415的速度為SINVELτ=ACC*Im[τ-[sin(Ksin*τ)Ksin]]=ACC*Im*τ;]]>減速階段制動器速度為SINDEVELSCTRD=-ACC*Im*∫τSCTRD[1-cos(Ksin*SCTRD)]dT+SINVELτ;]]>SINDEVELSCTRD=(-ACC)*Im*[[-τ+SCTRD]-[sin(Ksin*SCTRD)Ksin]]+SINVELτ;]]>圖9為50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的制動器415的速度示意圖。類似的，當(dāng)加速度為0時，制動器的速度為SINVELτ=ACC*Im[τ22-[1-cos(Ksin*τ)Ksin]]=ACC*Im*τ22]]>因此，制動器在特定的扇區(qū)周期SCTRD位置上為上述值加上速度曲線SINDEVELSCTRD從τ到SCTRD的函數(shù)值，其為
SINDEPOSSCTRD=-ACC*Im*∫τsctrd[[-τ+T]-[sin[Ksin*T]Ksin]]dT+SINPOSτ----(4)]]>SINDEPOSSCTRCD=(-ACC)*Im*[[SCTRD-(2τ)]22-[1-cos(Ksin*SCTRD)Ksin*Ksin-τ22]+SINPOSτ]]>圖10為50個扇區(qū)尋道周期內(nèi)的制動器軌跡SINDEPOSSCTRD的示意圖。
在尋道控制器400中，為使用加速位置SINPOSSCTR和減速位置SINDEPOSSCTRD，必須定義幾個附加的因素第一，制動器415的最大速度；第二，尋道時的磁道數(shù)量轉(zhuǎn)換成為尋道時間；最后，尋道控制器400用于保證電流未超過最大制動器電流而使用的參數(shù)。
在本實施例中，其限制了最大制動器速度，伺服系統(tǒng)可在包括柱面地址和定位信息的植入式伺服系統(tǒng)內(nèi)移動讀/寫磁頭。例如，在1.8英寸的磁盤驅(qū)動器中，上述時間大約為25微秒。一般來說，上述時間根據(jù)柱面地址的字節(jié)數(shù)和植入式伺服系統(tǒng)的常規(guī)積分結(jié)構(gòu)的數(shù)量而決定的。
如果扇區(qū)周期大約為233微秒，上述磁道則有72個扇區(qū)，磁盤的旋轉(zhuǎn)速度約為3600rpm，其最大速度MXVEL為MXVEL=FULLTRKSERVOINFO*SECTORPERIOD=9.33]]>其中，SECTORPERIOD＝233.33微秒；FULLTRK＝1.0磁道；SERVOINFO＝25微秒。
因此，最大速度MXVEL為每扇區(qū)周期9個磁道，磁盤密度約為每英寸1900磁道，磁道周期約為133.33微秒，上述制動器速度ACTVEL為 其中，SECTORPERIOD＝233.33微秒；MXVEL＝9；TPI＝1900磁道/英寸。
對最大制動器速度的另一限制，伺服系統(tǒng)可在只包括定位信息的植入式伺服系統(tǒng)內(nèi)移動讀/寫磁頭。例如，在1.8英寸的磁盤驅(qū)動器中，其時間大約為9微秒。
又，如果扇區(qū)周期大約233微秒，上述磁道則有72個扇區(qū)，磁盤的旋轉(zhuǎn)速度為3600rpm。這樣，其最大速度MXVEL為MXVEL=FULLTRKSERVOINFO*SECTORPERIOD=12.963]]>其中，SECTORPERIOD＝23333微秒；FULLTRK＝0.5磁道；SERVOINFO＝9微秒。
因此，每扇區(qū)周期約為12.96個磁道，磁盤密度約為每英寸1900磁道，上述扇區(qū)周期約為233.33微秒，制動器速度ACTVEL為 其中，SECTORPERIOD＝233.33微秒；MXVEL＝12.96；TPI＝1900磁道/英寸。
最大制動器速度為每秒20～25英寸，最適宜為每秒20英寸，其可允許有足夠的時間讀取植入式伺服系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。因此，在本實用新型的一個實施例中，尋道控制器400最大制動速度約為每扇區(qū)周期9個磁道。
為評價尋道控制器400的性能，磁道的尋道長度和扇區(qū)周期的尋道時間SEEKTIME必須相應(yīng)。例如，在時間為τ時，制動器的加速度必須為0，制動器的速度值為最大，因此，PEAKVEL＝SINVELτ＝KACCEL*τPEAKVEL＝KACCEL*(SEEKTIME/2)2*PEAKVEL＝KACCEL*SEEKTIMEKACCEL＝ACC*Imτ＝SEEKTIME/2類似的，制動器移動SINDEPOS2τ的距離為S，S＝KACCEL*τ2/2+KACCEL*τ2/2S＝KACCEL*τ2/2S＝(SEEKTIME/4.0)*(KACCEL*SEEKTIME)
然而，由上可知，2*PEAKVEL＝KACCEL*SEEKTIMES＝(SEEKTIME/4.0)*(2*PEAKVEL)因此，SEEKTIMES＝(2.0*S)/PEAKVEL其在實施例中描述的峰值速度PEAKVELS為每扇區(qū)周期9個磁道。
在本實用新型的一個實施例中，尋道時間SEEKTIMES為尋道距離S的線性函數(shù)。因此，SEEKTIMES＝Y(jié)INTERCEPT+(SLOPE*S)其中，S為搜索的磁道數(shù)；YINTERCEPT為Y軸截距；SLOPE為線性函數(shù)的斜率。
在本實用新型實施例中，最小尋道時間和最大尋道時間用來定義線性函數(shù)。最小尋道時間SMIN＝1，尋道時間被看作10個扇區(qū)周期。因此，SEEKTIMEMIN＝SEEKTIME1＝10最大尋道時間SMAX＝615，尋道時間被峰值速度限制。由以上可知SEEKTIMEMAX=SEEKTIME615=2*6159=136.667]]>扇區(qū)周期，其線性函數(shù)的斜率為SLOPE=SEEKTIMEMAX-SEEKTIMEMINSMAX-SMIN=136.337-10614=0.206]]>YINTERCEPT＝SEEKTIME-(SLOPE*SMIN)＝10-(0.206*1)＝9.79圖11為尋道時間SEEKTIMES和尋道長度的關(guān)系圖。因此，SEEKTIMES＝9.79+0.206*SS＝1，2.3，...615SEEKTIME1＝10*233＝2.33毫秒
SEEKTIME615＝136.667*233＝31.8毫秒尋道控制器400的平均存儲時間TAVG為 因此，每磁道尋址都有相同的噪聲加速度曲線。最小尋道時間的選擇要保證制動器有效的調(diào)整。因此，本實用新型最重要的一特點就是將產(chǎn)生的噪聲最小化。
以上的公式(2)和(4)中定義了最大電流Im和加速度常量ACC，在本實施例中，最大電流為0.02A。
ACC＝Kt*MOACCEL*R*TPI*SERVO PERIODACC＝6.331磁道/平方扇區(qū)周期/A其中，SERVO PERIOD＝233.33毫秒/扇區(qū)周期R＝制動器中心線到磁頭溝道半徑＝1.075英尺/弧度TPI＝1900.00磁道/英尺M(jìn)OACCEL＝35585.0弧度/平方秒Kt＝1.6制動器電流INACTUATORS在尋道S磁道時為INACTUATORS=[4*S(SEEKTIMES)2]ACC]]>下面這種表達(dá)是由上面給定的變量INACTUATORS可以替換變量Im引申而來的。圖12是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中制動器電流INACTUATORS從0到615尋道長度時的曲線圖。圖13則是本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)中制動器速度峰值PEAKCELOCITY從1到615尋道長度時的曲線圖。在這種情況下，為了響應(yīng)一個尋道指令和磁盤控制器420上新的磁道位置，尋道長度偵測器451決定當(dāng)前制動器磁道位置的尋道長度。尋道長度偵測器451會關(guān)閉開關(guān)450，并且將新的磁道位置發(fā)送給請求磁道452。當(dāng)磁盤控制器420改變讀/寫磁頭且新的讀/寫磁頭位于一個空的磁道上時也會關(guān)閉開關(guān)450。
常見的尋道時間轉(zhuǎn)換器453是一個查詢表，在上述表中，每個可能的磁道尋道長度對應(yīng)著一個扇區(qū)周期尋道長度。依據(jù)尋道的方向是朝著磁盤中心還是遠(yuǎn)離磁盤中心的不同，扇區(qū)周期的尋道長度也可能不同。
尋道時間轉(zhuǎn)換器453發(fā)送扇區(qū)周期的尋道長度到尋道時間計數(shù)器454。尋道時間計數(shù)器454裝載扇區(qū)周期數(shù)到一個計數(shù)器并且將計數(shù)器的初始值發(fā)送到指令發(fā)生器455。為了響應(yīng)每個隨后的扇區(qū)脈沖，上述尋道時間計數(shù)器455累加計數(shù)并且把新的計數(shù)值發(fā)送到指令發(fā)生器455。
上述扇區(qū)周期位置包含在一個查詢表中，因此，指令發(fā)生器455根據(jù)尋道時間計數(shù)器454來決定扇區(qū)周期在表中的位置。
由于查詢表中的位置代表著規(guī)格化的尋道長度而不是一個相對的位置，扇區(qū)周期必須與表中的長度相關(guān)。例如，假設(shè)表中的位置有m個入口，則S磁道的查詢時間是SEEKTIMES，在尋道中，每個扇區(qū)周期為SKTM，其中，SKTM＝1，2，......，SEEKTIMES，上述指令TABLE POSITION為TABLEPOSITION=m-{mSEEKTIMES*(SKTM)}]]>如上所述，對于一個磁道的尋道過程，在本實施例中，扇區(qū)周期數(shù)是10，那么，SEEKTIMES＝10。因此，當(dāng)m＝512時，指令發(fā)生器所產(chǎn)生的指示值如表1所示。
表1
在本實施例中，相對扇區(qū)周期位置，如表達(dá)式(2)和(4)所示，包含在一個ROM中，由指令發(fā)生器455發(fā)出的指示是在ROM中的扇區(qū)周期的適當(dāng)位置的地址。附件A是適用于本實用新型實施例的查詢表。當(dāng)然，查詢表也可以裝載在隨機(jī)存儲器中，指令發(fā)生器455可以作相應(yīng)的調(diào)整。在任一個實施例中，位置查詢表456在具體扇區(qū)周期尋道中重新從存儲器的查詢表中獲取數(shù)值。
因此，位置查詢表456提供相應(yīng)的扇區(qū)周期。查詢表中的位置取決于光滑、連續(xù)和完全對稱加速曲線。因此，查詢表可將扇區(qū)周期轉(zhuǎn)化為低噪音的加速曲線。
在本實用新型的實施例中，查詢表有402字節(jié)的入口，其范圍可從0到1023.63。另外，對于具體扇區(qū)周期的入口值等于1024減掉下列表達(dá)式得到的值SINPOSSCTR=ACC*Im*{(SCTR*SCTR)2-[1-cos(Ksin*SCTR)Ksin*Ksin]}]]>SINDEPOSSCTRD=(-ACC)*Im*{[SCTRD-(2·τ)]22-[1-cos(Ksin*SCTRD)Ksin*Ksin]τ22}+SINPOSτ]]>此表達(dá)式中的變量定義與上面的是一樣的。另外，變量SCTR代表尋道時間流失到一半時的部分，變量SCTRD代表的從另一半到全部時間的尋道時間。
因此，查詢表的值排布是隨著地址的增加由小到大。然而，如上面所示，指令則是由大值向小值減小。從而，重新獲得的值是大值，并且隨著搜索的結(jié)束，所得到的值接近表中的最低值。
由位置查詢表456獲得的位置值在比例因素457中是成比例的。比例因素457利用表中的峰值來區(qū)分位置值，其結(jié)果部分是和尋道長度相乘的。另外，如果請求磁道位置值大于當(dāng)前磁道位置值，結(jié)果要乘以“-1”，由比例因素457獲得的比例值加上請求磁道位置值從而得到位置輸出信號，上述信號是輸送到PID伺服補(bǔ)償器411的。
數(shù)字位置輸出信號的使用在本實用新型中的技術(shù)是已知的，因為操作方法和先前的系統(tǒng)是一樣的。所不同的是本實用新型的數(shù)字位置輸出信號是由尋道控制器400產(chǎn)生的。另外，上述尋道控制器400的簡單性允許伺服系統(tǒng)在整個尋道過程中保持高增益模式，由于伺服系統(tǒng)保持了高增益模式，其固有位置誤差則很小。
附件A如下表所示
00000h 00000h00000h00000h 00000h00000h00000h00000h 00000h00000h00001h 00001h00001h00002h00003h 00003h00004h00006h 00007h00009h0000Bh0000Dh 00010h00013h00016h 0001Ah0001Eh00023h00028h 0002Eh00035h0003Ch 00044h0004Dh00057h00061h 0006Ch00079h00086h 00094h000A4h000B4h000C6h 000D9h000EDh00103h 00119h00132h0014Ch00167h 00184h001A3h001C3h 001E5h00209h0022Eh00256h 0027Fh002ABh002D8h 00308h0033Ah0036Eh003A4h 003DDh00417h00455h 00494h004D6h0051Bh00562h 005ACh005F9h00648h 00699h006EEh00746h007A0h 007FDh0085Dh008C0h 00926h0098Fh009FBh00A69h 00ADCh00B51h00BC9h 00C44h00CC3h00D45h00DCAh 00E52h00EDDh00F6Ch 00FFEh01093h0112Bh011C7h 01266h01308h013ADh 01456h01502h015B1h01664h 0171Ah017D3h0188Fh 0194Fh01A11h01AD7h01BA0h 01C6Dh01D3Ch01E0Fh 01EE4h01FBDh02099h02178h 02259h0233Eh02426h 02510h025FEh026EEh027E1h 028D7h029CFh02ACBh 02BC9h02CC9h02DCCh02ED2h 02FDAh030E4h031F1h 03300h03411h03525h0363Bh 03753h0386Dh03989h 03AA8h03BC8h03CEAh03E0Eh 03F33h0405Bh04184h 042AEh043DBh04509h04638h 04769h0489Bh049CEh 04B03h04C39h04D70h04EA8h 04FE2h0511Ch05258h 05394h054D1h0560Fh0574Eh 0588Eh059CEh05B0Fh 05C51h05D93h05ED6h06019h 0615Dh062A2h063E6h 0652Bh06671h067B6h068FCh 06A43h06B89h06CD0h 06E17h06F5Eh070A5h071ECh 07333h0747Bh075C2h 0770Ah07852h07999h07AE1h 07C28h07D70h07EB8h 08000h08147h0828Fh083D7h 0851Eh08666h087ADh 088F5h08A3Dh08B84h08CCCh 08E13h08F5Ah090A1h 091E8h0932Fh09476h095BCh 09703h09849h0998Eh 09AD4h09C19h09D5Dh09EA2h 09FE6h0A129h0A26Ch 0A3AEh0A4F0h0A631h0A771h 0A8B1h0A9F0h0AB2Eh 0AC6Bh0ADA7h0AEE3h0B01Dh 0B157h0B28Fh0B3C6h 0B4FCh0B631h0B764h0B896h 0B9C7h0BAF6h0BC24h 0BD51h0BE7Bh0BFA4h0C0CCh 0C1F1h0C315h0C437h 0C557h0C676h0C792h0C8ACh 0C9C4h0CADAh0CBEEh 0CCFFh0CE0Eh0CF1Bh0D025h 0D12Dh0D233h0D336h 0D436h0D534h0D630h0D728h 0D81Eh0D911h0DA01h 0DAEFh0DBD9h0DCC1h0DDA6h 0DE87h0DF66h0E042h 0E11Bh0E1F0h0E2C3h0E392h 0E45Fh0E528h0E5EEh 0E680h0E770h0E82Ch0E8E5h 0E99Bh0EA4Eh0EAFDh 0EBA9h0EC52h0ECF7h0ED99h 0EE38h0EED4h0EF6Ch 0F001h0F093h0F122h0F1ADh 0F235h0F2BAh0F33Ch 0F3BBh0F436h0F4AEh0F523h 0F596F0F604h0F670h 0F6D9h0F73Fh0F7A2h0F802h 0F85Fh0F889h0F911h 0F966h0F987h0FA06h0FA53h 0FA9Dh0FAE4h0FB29h 0FB68h0FBAAh0FBE8h0FC22h 0FC58h0FC91h0FCC5h 0FCF7h0FD27h0FD54h0FD80h 0FDA9h0FDD1h0FDF6h 0FE1Ah0FE3Ch0FE5Ch0FE7Bh 0FE98h0FEB3h0FECDh 0FEE6h0FEFCh0FF12h0FF26h 0FF39h0FF4Bh0FF58h 0FF6Bh0FF79h0FF86h0FF93h 0FF9Eh0FFA8h0FFB2h 0FFBBh0FFC3h0FFCAh0FFD1h 0FFD7h0FFDCh0FFE1h 0FFE5h0FFE9h0FFECh0FFEFh 0FFF2h0FFF4h0FFF6h 0FFF8h0FFF9h0FFFBh0FFFCh 0FFFCh0FFFDh0FFFEh 0FFFEh0FFFEh0FFFFh0FFFFh 0FFFFh0FFFFh0FFFFh 0FFFFh0FFFFh0FFFFh0FFFFh
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于微型磁盤驅(qū)動器中的尋道伺服控制系統(tǒng)，其包括一微處理器、一制動器和一尋道控制器，其特征在于上述尋道控制器包括一尋道長度偵測器、一尋道時間轉(zhuǎn)換器、一尋道時間計數(shù)器、一指令發(fā)生器及一查詢表，上述尋道時間轉(zhuǎn)換器與上述尋道長度偵測器相連后連接至上述尋道時間計數(shù)器，上述尋道計數(shù)器連接至上述指令發(fā)生器，上述尋道控制器可響應(yīng)來自磁盤控制器中的尋道指令而產(chǎn)生一置位信號來驅(qū)動上述制動器，并產(chǎn)生一平滑、連續(xù)完整的對稱加速曲線來實現(xiàn)對上述制動器的平滑加速或減速，從而減小尋道噪聲。
2.如權(quán)利要求1所述的尋道伺服控制系統(tǒng)，其特征在于上述查詢表存儲于一存儲器中，并與上述指令發(fā)生器相連。
3.如權(quán)利要求1所述的尋道伺服控制系統(tǒng)，其特征在于上述長度偵測器從磁盤驅(qū)動控制器中接收磁道位置信號。
4.如權(quán)利要求1所述的尋道伺服控制系統(tǒng)，其特征在于上述尋道時間轉(zhuǎn)換器與上述尋道長度偵測器連接，上述長度偵測器上的信號可改變磁道上的尋道長度。
專利摘要一種應(yīng)用于微型磁盤驅(qū)動器中的尋道伺服控制系統(tǒng)，其降低了因提升尋道性能而產(chǎn)生的噪聲。由于本實用新型尋道伺服控制系統(tǒng)降低了噪聲，所以有助于消除計算機(jī)中的震動。上述尋道伺服控制系統(tǒng)是一種連續(xù)的置位伺服尋道控制器，其可產(chǎn)生一平滑的、連續(xù)完整的對稱加速曲線來實現(xiàn)對制動器的平滑加速或減速，從而減小尋道噪聲。
文檔編號G11B7/085GK2650291SQ02250340
公開日2004年10月20日 申請日期2002年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者托馬斯·安德魯, 加里·考茲 申請人:深圳易拓科技有限公司