專利名稱：：用于磁盤驅(qū)動(dòng)器中離散時(shí)間伺服控制器的閉環(huán)定標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及磁盤驅(qū)動(dòng)器中的伺服系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及實(shí)現(xiàn)一種磁盤驅(qū)動(dòng)器中的穩(wěn)健伺服控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：典型的磁盤驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)或多個(gè)固定在轂或軸上旋轉(zhuǎn)的磁盤。典型的磁盤驅(qū)動(dòng)器還包括一個(gè)或多個(gè)由流體動(dòng)力空氣軸承(hydrodynamicairbearing)支承的換能器，換能器在每個(gè)磁盤上方浮動(dòng)。換能器和流體動(dòng)力空氣軸承統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)磁頭。按照慣例，驅(qū)動(dòng)器控制器用來根據(jù)從主機(jī)系統(tǒng)接收到的命令控制磁盤驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)器控制器控制磁盤驅(qū)動(dòng)器從磁盤取得信息，以及將信息存儲(chǔ)在磁盤上。致動(dòng)器在負(fù)反饋閉環(huán)伺服系統(tǒng)內(nèi)工作。致動(dòng)器一般包括用于支承撓性部分或撓性組件的致動(dòng)器臂，再由撓性部分支承數(shù)據(jù)磁頭。致動(dòng)器在盤面上沿徑向移動(dòng)數(shù)據(jù)磁頭，進(jìn)行尋道操作，并且使換能器正對(duì)盤面上的磁道，完成磁道跟蹤操作。一般通過以下方式將信息存儲(chǔ)在磁盤上，即向數(shù)據(jù)磁頭提供寫信號(hào)，以便將信息編碼到盤面上，表示欲存數(shù)據(jù)。當(dāng)從磁盤取回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)器控制器控制致動(dòng)器，使數(shù)據(jù)磁頭在磁盤上浮動(dòng)，從而感測(cè)磁盤上的信息，并且根據(jù)這些信息產(chǎn)生讀信號(hào)。然后，驅(qū)動(dòng)器控制器對(duì)讀信號(hào)解碼，恢復(fù)由磁盤上所存信息表示的、隨后在數(shù)據(jù)磁頭提供的讀信號(hào)中體現(xiàn)的數(shù)據(jù)。在向磁盤寫入數(shù)據(jù)和從磁盤讀取數(shù)據(jù)時(shí)，把數(shù)據(jù)磁頭精確定位在磁盤磁道上是極為重要的。在現(xiàn)有系統(tǒng)中，伺服操作是根據(jù)專用伺服磁頭來完成的。在一種專用伺服類型的系統(tǒng)中，所有伺服信息都寫在磁盤驅(qū)動(dòng)器中磁盤的一個(gè)專用表面上。磁盤驅(qū)動(dòng)器中的所有磁頭都與用來訪問伺服信息的伺服磁頭機(jī)械上耦連。因此，專用伺服磁盤驅(qū)動(dòng)器中的所有磁頭都是根據(jù)從伺服表面讀取的伺服信息來定位的。這種類型的系統(tǒng)允許磁盤驅(qū)動(dòng)器很方便地進(jìn)行讀寫并行操作。換句話說，利用驅(qū)動(dòng)器控制器中的適當(dāng)電路，可以按并行方式用固定在致動(dòng)器上的多個(gè)數(shù)據(jù)磁頭進(jìn)行讀和寫，根據(jù)從專用伺服表面讀取的伺服信息對(duì)這些數(shù)據(jù)磁頭同時(shí)定位。但是，多年來磁盤的磁道密度持續(xù)增加。磁盤上磁道密度的增加要求定位更精確、分辨率更高。專用伺服系統(tǒng)中磁頭之間的機(jī)械偏離可以超過一個(gè)道寬。因此，在某些應(yīng)用方面，本行業(yè)已轉(zhuǎn)向嵌入伺服信息。在嵌入伺服系統(tǒng)中，伺服信息嵌在每個(gè)磁盤的每個(gè)表面的每個(gè)磁道上。因此，每個(gè)數(shù)據(jù)磁頭均可獨(dú)立于其它數(shù)據(jù)磁頭返回位置信號(hào)。所以，當(dāng)特定數(shù)據(jù)磁頭正在訪問盤面上的信息時(shí)，可以用伺服致動(dòng)器對(duì)該數(shù)據(jù)磁頭定位。用磁道的嵌入伺服數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，然后數(shù)據(jù)磁頭浮動(dòng)至該磁道上方。盡管這在定位過程中可以提高定位精度和分辨率(因?yàn)樵摂?shù)據(jù)磁頭獨(dú)立于任何其它數(shù)據(jù)磁頭定位)，但是由于磁頭密度增大以及機(jī)械方面的原因，存在一些缺點(diǎn)。一個(gè)缺點(diǎn)是，在典型的嵌入伺服系統(tǒng)中，失去了用多個(gè)磁頭進(jìn)行讀寫并行操作的能力。這是因?yàn)樗欧到y(tǒng)是根據(jù)一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)磁頭接收到的信息進(jìn)行定位的，并且機(jī)械容差不適合在高磁道密度的系統(tǒng)中對(duì)其余數(shù)據(jù)磁頭精確定位。另外，到目前的致動(dòng)器不能對(duì)數(shù)據(jù)磁頭獨(dú)立定位。因此，到目前為止，嵌入伺服系統(tǒng)還不能進(jìn)行讀寫并行操作，例如在磁盤驅(qū)動(dòng)器上同時(shí)讀或?qū)懻麄€(gè)磁道柱面。由于專用伺服系統(tǒng)與嵌入伺服系統(tǒng)之間的這些差別，所以需要在伺服采樣率和有效用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間進(jìn)行折衷。另外，兩種系統(tǒng)都存在許多影響伺服系統(tǒng)定位精度的問題。以下是一些最重要的問題1.伺服采樣率。在嵌入伺服系統(tǒng)中，采樣率受轉(zhuǎn)軸速度和每條磁道伺服扇區(qū)數(shù)的限制。2.臂和磁頭懸浮的結(jié)構(gòu)模式。3.外部沖擊和振動(dòng)。它們可以是直線的或旋轉(zhuǎn)的，或者兩者都有。4.寫入位置誤差。當(dāng)對(duì)伺服磁道寫操作時(shí)，因發(fā)生跟蹤誤差而引起寫入位置誤差。這會(huì)導(dǎo)致可重復(fù)振擺(repeatablerunout)。當(dāng)進(jìn)行磁道跟蹤操作時(shí)，振擺是指定位總誤差。當(dāng)長時(shí)間跟蹤時(shí)；一般把振擺稱為靜態(tài)偏移。由于寫入位置誤差與轉(zhuǎn)軸速度同步，所以將其稱為可重復(fù)振擺。5.軸承非線性。這種非線性會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)阻尼和滯后，尤其當(dāng)致動(dòng)器低速移動(dòng)時(shí)。6.因作用在致動(dòng)器上的撓性電路偏置力(flexcircuitbiasforce)而產(chǎn)生的非線性。換句話說，致動(dòng)器通過一撓性電路與磁盤驅(qū)動(dòng)器控制器耦連。當(dāng)致動(dòng)器將換能器定位在磁盤的不同徑向位置上時(shí)，作用在致動(dòng)器上的撓性電路偏置力會(huì)改變。7.會(huì)導(dǎo)致不可重復(fù)振擺的磁盤抖動(dòng)。磁盤抖動(dòng)量依賴于轉(zhuǎn)軸速度和磁盤基片的剛度。8.因磁性換能器的非線性十字跟蹤(cross-track)產(chǎn)生增益變化。9.因媒體磁性改變和電子噪聲等產(chǎn)生的位置誤差采樣噪聲。現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的伺服控制器包括比例積分微分(PID)控制器，這種控制器由兩個(gè)部件組成觀測(cè)器和調(diào)節(jié)器。每次跨過伺服扇區(qū)時(shí)，觀測(cè)器接收輸入的位置信息，并且估計(jì)位置和速度。然后，調(diào)節(jié)器對(duì)觀測(cè)信號(hào)提供反饋。在尋道模式中，調(diào)節(jié)器一般將參考速度軌跡與觀測(cè)到的速度之間的誤差調(diào)節(jié)到零。在磁道跟蹤模式中，調(diào)節(jié)器將所需的磁道位置與觀測(cè)到的磁道位置之間的誤差調(diào)節(jié)到零。調(diào)節(jié)器根據(jù)PID控制技術(shù)進(jìn)行控制。可以說，PID控制器在許多磁盤驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢(shì)。但是，PID控制器不可能在所有磁盤驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用中都有利或者都合意。例如，可能希望在撓性組件和換能器或滑塊組件之間、或者在致動(dòng)器臂上、或者在懸掛或撓性組件上提供微致動(dòng)器。當(dāng)提供微致動(dòng)器時(shí)，伺服致動(dòng)系統(tǒng)從輸入是誤差信號(hào)而輸出是音圈電流信號(hào)的單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)變成一個(gè)多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)，MIMO系統(tǒng)接收來自微致動(dòng)器的各種輸入，并把位置輸出信號(hào)提供給音圈電動(dòng)機(jī)和每個(gè)微致動(dòng)器。盡管僅通過分散PID控制器就可以控制這種系統(tǒng)，但仍存在問題。例如，如果要對(duì)多個(gè)磁頭同時(shí)定位，那么對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)磁頭的定位會(huì)受到同時(shí)對(duì)其它相鄰或鄰近的數(shù)據(jù)磁頭定位的影響。另外，帶寬較大的定位會(huì)激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)模式和促發(fā)振動(dòng)、減幅振蕩(ringing)，或者其它會(huì)影響相鄰數(shù)據(jù)磁頭定位的干擾。通過使用一種普通的離散時(shí)間輸出反饋控制方法，可以緩解許多這類問題。但是，當(dāng)試圖對(duì)磁盤驅(qū)動(dòng)器中的定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)行離散時(shí)間系統(tǒng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)許多問題。例如，在磁盤驅(qū)動(dòng)器可以使用的數(shù)字信號(hào)處理器中提供的計(jì)算能力通常十分有限。這引起許多重大的問題。數(shù)字信號(hào)處理器中寄存器的大小的數(shù)目可能十分有限。當(dāng)進(jìn)行矩陣計(jì)算時(shí)，存儲(chǔ)中間計(jì)算結(jié)果所需的位數(shù)可能超過數(shù)據(jù)信號(hào)處理器中寄存器的容量。因此，溢出成為一大障礙。另外，僅僅因?yàn)楸仨殘?zhí)行的計(jì)算的數(shù)量，數(shù)字信號(hào)處理器的計(jì)算速度和結(jié)構(gòu)以及存儲(chǔ)量就會(huì)造成一些矩陣計(jì)算完全不能進(jìn)行。此外，基本上所有的數(shù)字信號(hào)處理器都是定點(diǎn)處理器。因此，在數(shù)字信號(hào)處理器中實(shí)行線性離散時(shí)間系統(tǒng)是完全不可行的。另外，傳統(tǒng)DSP中的量化誤差相當(dāng)大，致使磁盤驅(qū)動(dòng)器伺服系統(tǒng)中DSP的控制精度達(dá)不到。本發(fā)明至少解決了這些和其它問題中的一些，并且提供了與現(xiàn)有技術(shù)相比的其它的好處。
發(fā)明內(nèi)容一種用于實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)中離散時(shí)間伺服控制器以便控制磁盤驅(qū)動(dòng)器中伺服致動(dòng)器的方法包括獲得伺服控制器和伺服致動(dòng)器的穩(wěn)定閉環(huán)表示。根據(jù)穩(wěn)定閉環(huán)表示導(dǎo)出對(duì)控制器狀態(tài)的限定(bound)。根據(jù)控制器狀態(tài)的限定對(duì)控制器狀態(tài)定標(biāo)(scale)。本發(fā)明還針對(duì)一種磁盤驅(qū)動(dòng)器，它包括一個(gè)與伺服致動(dòng)器耦合并用于控制伺服致動(dòng)器活動(dòng)的伺服控制器。伺服控制器用經(jīng)定標(biāo)的控制器狀態(tài)來配置，而控制器狀態(tài)是根據(jù)包括伺服控制器和伺服致動(dòng)器的閉環(huán)系統(tǒng)之狀態(tài)演變(stateevolution)的限定而被定標(biāo)的。閱讀以下附圖和相關(guān)描述后，本發(fā)明的這些和其他的有利特征將變得一目了然。附圖簡述圖1展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器。圖2展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)致動(dòng)器組件。圖3展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)磁頭萬向架組件。圖4展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一部分磁盤驅(qū)動(dòng)器的方框圖。圖5展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一部分伺服控制電路的方框圖。圖6是一幅流程圖，展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)伺服控制算法的結(jié)構(gòu)。圖7是一幅表示磁盤驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)閉環(huán)伺服系統(tǒng)的方框圖。圖8是一幅流程圖，展示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器中的一個(gè)伺服控制器的執(zhí)行情況。說明性實(shí)施例的詳細(xì)描述圖1是一平面圖，示出了典型的磁盤驅(qū)動(dòng)器110。磁盤驅(qū)動(dòng)器110包括磁盤組112，它通過磁盤夾114固定在轉(zhuǎn)軸電動(dòng)機(jī)(未圖示)上。在一實(shí)施例中，磁盤組112包括多個(gè)磁盤，它們被安裝成繞中心軸115同軸旋轉(zhuǎn)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的每個(gè)盤面都有一個(gè)相關(guān)的磁頭萬向架組件(HGA)116，該組件固定在磁盤驅(qū)動(dòng)器110的致動(dòng)器組件118上。圖1所示的致動(dòng)器組件是一種稱為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)線圈致動(dòng)器的致動(dòng)器組件，它包括圖中概略地用標(biāo)號(hào)120表示的音圈電動(dòng)機(jī)(VCM)。在裝于磁盤驅(qū)動(dòng)器110內(nèi)的電子電路的控制下，音圈電動(dòng)機(jī)120使致動(dòng)器組件118以及固定其上的HGA116繞樞軸121旋轉(zhuǎn)，從而將HGA116定位在相關(guān)盤面中所需的數(shù)據(jù)磁道上。具體地說，致動(dòng)器組件118繞軸121作樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便大致沿弧線119旋轉(zhuǎn)磁頭萬向架組件116，從而將每個(gè)磁頭萬向架組件116定位于在磁盤組112之諸盤面中所需的一條磁道上。HGA116可以從磁盤最內(nèi)側(cè)半徑處的磁道移動(dòng)到磁盤最外側(cè)半徑處的磁道。每個(gè)磁頭萬向架組件116都有一個(gè)萬向架，它相對(duì)負(fù)荷梁(loadbeam)有彈性地支承一滑塊，以致于滑塊可以跟蹤磁盤的構(gòu)形(topography)。而滑塊包括一換能器，用于將信息(諸如磁盤驅(qū)動(dòng)器中的磁通反轉(zhuǎn))編碼在其上方浮動(dòng)的盤面上，以及從盤面上讀取信息(磁通反轉(zhuǎn))。圖2是致動(dòng)器組件118的透視圖。致動(dòng)器組件118包括底部122、多個(gè)致動(dòng)器臂126、多個(gè)負(fù)荷梁128，以及多個(gè)磁頭萬向架組件116。底部122有一個(gè)孔，在一個(gè)實(shí)施例中，該孔被耦連成可以繞軸121作樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。致動(dòng)器臂126從底部122延伸，并且每個(gè)致動(dòng)器臂都與一個(gè)或兩個(gè)負(fù)荷梁128的第一端相連。每個(gè)負(fù)荷梁128的第二端都與一個(gè)磁頭萬向架組件116耦連。圖3是磁頭萬向架組件116的一個(gè)實(shí)施例的高倍放大的圖。磁頭萬向架組件116包括萬向架130，它有一對(duì)撐條132和134，以及萬向架結(jié)合舌片136。磁頭萬向架組件116還包括滑塊138，滑塊138有上表面140和空氣軸承的表面142。另外，換能器144位于滑塊138之底部的前緣(靠近右邊)。滑塊128和萬向架130之間的特殊連接可以用任何希望的方式來實(shí)現(xiàn)。簡要地說，在一實(shí)施例中，用粘結(jié)劑將一柔性薄層耦合在滑塊138之上表面和萬向架結(jié)合舌片138之下表面之間。柔性薄層允許滑塊138和萬向架結(jié)合舌片136之間發(fā)生相對(duì)的橫向移動(dòng)。作為說明，柔性薄層是厚度大約為150微米的聚酯薄膜。另外，萬向架結(jié)合舌片136用固定接片146在滑塊138的后緣終止，滑塊138在該接片提供的表面上與萬向架結(jié)合舌片136固定。圖4是一部分磁盤驅(qū)動(dòng)器110的方框圖，示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的伺服位置控制電路。本發(fā)明可以在一個(gè)沒有微致動(dòng)器的系統(tǒng)中實(shí)施，該系統(tǒng)用單個(gè)粗致動(dòng)器執(zhí)行伺服操作。但是，本說明書描述包括微致動(dòng)器的伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)同樣得益于本發(fā)明。圖4中示出的磁盤驅(qū)動(dòng)器部分包括致動(dòng)器組件118、磁盤組112、與每個(gè)磁頭萬向架組件相關(guān)的微致動(dòng)器(總稱微致動(dòng)器158)、前置放大器160、數(shù)據(jù)和時(shí)鐘恢復(fù)電路162、檢錯(cuò)電路164、驅(qū)動(dòng)器控制器166、數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電路168，伺服控制處理器170、功率放大器172和可選的微致動(dòng)器控制器174。作為說明，驅(qū)動(dòng)器控制器166是微處理器或數(shù)字計(jì)算機(jī)，或者其它合適的微控制器，它通過總線111與控制多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的主機(jī)系統(tǒng)或另一個(gè)驅(qū)動(dòng)器控制器相連。磁盤組112包括轉(zhuǎn)軸176，轉(zhuǎn)軸支承著多個(gè)同軸放置的磁盤178。每個(gè)磁盤178被安裝成與轉(zhuǎn)軸176一起繞旋轉(zhuǎn)軸115旋轉(zhuǎn)。每個(gè)磁盤都有第一面180和第二面182。盤面180和182包括許多同心磁道，用于接收和存儲(chǔ)以例如磁通反轉(zhuǎn)形式在磁道上編碼的數(shù)據(jù)。如參照?qǐng)D2和圖3所述，致動(dòng)器組件118包括用于支承多個(gè)致動(dòng)器臂126的底部122。每個(gè)致動(dòng)器臂126至少與一個(gè)負(fù)荷梁128相耦連。而每個(gè)負(fù)荷梁128支承一個(gè)位于相應(yīng)盤面180或182上的磁頭萬向架組件116(圖3中有標(biāo)注)，以便訪問盤面上磁道內(nèi)的數(shù)據(jù)。在一個(gè)說明性的實(shí)施例中，每個(gè)萬向架組件還至少包括一個(gè)微致動(dòng)器158，用于將磁頭萬向架組件上的換能器定位在磁盤178的一條磁道內(nèi)，或者定位在多條不同磁道中的一條磁道上。應(yīng)該再次注意，不需要使用微致動(dòng)器來獲得本發(fā)明的益處。如圖4所示，可以在致動(dòng)器臂126上、在負(fù)荷梁128上、在萬向架(或其它撓性部分)130上、在萬向架130與相關(guān)滑塊之間，或者在任何其它合適的位置處提供微致動(dòng)器158。微致動(dòng)器158可以由用來相應(yīng)致偏的PZT材料、靜電材料制成，這些材料受電容、流體、電磁、靜磁或者熱激勵(lì)。在工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)器控制器166一般接收來自主機(jī)系統(tǒng)的命令信號(hào)，表示將訪問一個(gè)或多個(gè)磁盤178的某些部分。響應(yīng)于該命令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)器控制器166向伺服控制處理器170提供位置信號(hào)(或參照信號(hào))165，該信號(hào)表示致動(dòng)器組件118將要把磁頭萬向架組件116定位在其上面的特定磁道柱面。伺服控制處理器170將位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，經(jīng)功率放大器172放大，提供給致動(dòng)器組件118中的音圈電動(dòng)機(jī)。響應(yīng)于模擬位置信號(hào)，致動(dòng)器組件118將負(fù)荷梁128及其相關(guān)的磁頭萬向架組件116定位在想要的磁道柱面上。磁頭萬向架組件116產(chǎn)生一讀信號(hào)，該信號(hào)包含存儲(chǔ)在待讀取磁盤每條磁道之選定部分中的、來自嵌入伺服位置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，以及將從待讀取磁盤選定部分中取得的正常數(shù)據(jù)。將讀信號(hào)提供給前置放大器160，前置放大器160放大讀信號(hào)，并將其提供給數(shù)據(jù)和時(shí)鐘恢復(fù)電路162。數(shù)據(jù)和時(shí)鐘恢復(fù)電路162用一種已知方式從讀信號(hào)中恢復(fù)出數(shù)據(jù)寫至盤面時(shí)編碼在盤面上的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，數(shù)據(jù)和時(shí)鐘恢復(fù)電路162可以是部分響應(yīng)最大似然(PRML)通路，或者是另一種合適類型的讀通道。一旦數(shù)據(jù)恢復(fù)，便將其提供給檢錯(cuò)電路164，檢測(cè)從磁盤讀回的數(shù)據(jù)是否有差錯(cuò)。檢錯(cuò)電路164提供輸出167。按已知的方式，用檢錯(cuò)電路164或驅(qū)動(dòng)器控制器166，或者兩者的組合進(jìn)行糾錯(cuò)。在磁頭定位期間，驅(qū)動(dòng)器控制器166向伺服控制處理器170提供位置信號(hào)，使致動(dòng)器組件118將磁頭萬向架組件116定位在選定的磁道柱面上。在扇區(qū)伺服定位驅(qū)動(dòng)器(或者嵌入伺服定位驅(qū)動(dòng)器)中，盤面上每個(gè)扇區(qū)的一部分包含位置信息，位置信息編碼在盤面上，由數(shù)據(jù)磁頭讀取，并且通過讀通道提供給伺服控制處理器170。定位信息不僅給出粗略的位置信息，表示數(shù)據(jù)磁頭正浮動(dòng)在其上方的特定磁道，而且還向伺服控制處理器提供調(diào)諧反饋，以便更好地定位。伺服控制處理器170對(duì)從磁盤讀取的位置信息起反應(yīng)，并相應(yīng)地對(duì)磁頭萬向架組件116進(jìn)行定位。在一實(shí)施例中，使用了微致動(dòng)器，伺服控制處理器170不僅用來控制粗致動(dòng)器(音圈電動(dòng)機(jī))，而且還用來控制微致動(dòng)器158。在另一較佳實(shí)施例中，提供單獨(dú)的微致動(dòng)器控制器(或者多個(gè)獨(dú)立的微致動(dòng)器控制器)174，用于響應(yīng)來自驅(qū)動(dòng)器控制器166的位置請(qǐng)求信號(hào)以及響應(yīng)從磁盤讀取的嵌入位置信息，控制微致動(dòng)器158。為了將信息寫入磁盤，驅(qū)動(dòng)器控制器166不僅接收欲寫在磁盤組112上的信息的位置，而且接收要寫入的實(shí)際數(shù)據(jù)。將位置信息作為參考信號(hào)提供給伺服控制處理器170(以及可選的微致動(dòng)器控制器174)，以便將數(shù)據(jù)磁頭相對(duì)于相應(yīng)的盤面粗定位。然后，驅(qū)動(dòng)器控制器166將要寫入的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電路168，而數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電路168在輸出端169將該信息提供給磁頭萬向架組件116上的特定換能器，以便用已知的方式將數(shù)據(jù)寫到盤面上。在一個(gè)實(shí)施例中，微致動(dòng)器158有一移動(dòng)范圍，該范圍超過由致動(dòng)器組件118支承的任何兩個(gè)磁頭萬向架組件116之間最差情況下的機(jī)械安裝誤差。在另一實(shí)施例中，每個(gè)微致動(dòng)器158的移動(dòng)范圍都超過一個(gè)磁道寬度，并且可以超過多個(gè)磁道寬度。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，磁盤驅(qū)動(dòng)器110提供的讀通道(在圖4所示的實(shí)施例中，它包括前置放大器160、數(shù)據(jù)和時(shí)鐘恢復(fù)電路162和檢錯(cuò)電路164)能夠接收多個(gè)同時(shí)且并行的數(shù)據(jù)信號(hào)，并且能夠并行處理這些數(shù)據(jù)信號(hào)，然后將它們并行提供給主機(jī)系統(tǒng)和/或驅(qū)動(dòng)器控制器166。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電路168還適于向數(shù)據(jù)磁頭提供多個(gè)同時(shí)且并行的寫信號(hào)，以便執(zhí)行同時(shí)且并行的寫操作。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，伺服控制器處理器170和可選的微致動(dòng)器控制器174適于同時(shí)向微致動(dòng)器158提供定位信號(hào)，以便對(duì)所有或者至少多個(gè)微致動(dòng)器同時(shí)定位，從而能同時(shí)將多個(gè)磁頭與磁盤組112中多個(gè)盤面上的磁道對(duì)準(zhǔn)。盡管不需要將微致動(dòng)器與本發(fā)明一起使用，但利用這一結(jié)構(gòu)可以獲得許多優(yōu)點(diǎn)。例如，可以對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)磁頭的每一個(gè)進(jìn)行精確的位置控制。這允許對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)磁頭進(jìn)行精確且同時(shí)的磁道跟蹤，從而允許并行的讀寫操作。另外，由于微致動(dòng)器的工作帶寬比音圈電動(dòng)機(jī)的帶寬大得多，所以該結(jié)構(gòu)可以明顯提高任何所給盤面的磁道密度，因?yàn)樗赃h(yuǎn)比單單使用音圈電動(dòng)機(jī)進(jìn)行磁道跟蹤要好的方式，來適應(yīng)軸承非線性和當(dāng)前
技術(shù)領(lǐng)域：
中其它限制磁道密度的問題。另外，由于在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)微致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)范圍都超過多條數(shù)據(jù)磁道，所以微致動(dòng)器本身可以用來執(zhí)行短尋道操作(在微致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)尋磁道的尋道操作)。這使得磁盤驅(qū)動(dòng)器中對(duì)結(jié)構(gòu)模式的激勵(lì)減至最少，并且可以在短尋道期間進(jìn)行帶寬較大的伺服控制。依照本發(fā)明，可以用許多方式中的任何一種控制微致動(dòng)器158。例如，用作為單輸入/單輸出(SISO)系統(tǒng)的伺服控制器控制傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)器中的音圈電動(dòng)機(jī)。輸入是從嵌入伺服數(shù)據(jù)獲得的磁頭位置測(cè)量結(jié)果，而輸出一般通過功率放大器172驅(qū)動(dòng)音圈電動(dòng)機(jī)。但是，在控制微致動(dòng)器158時(shí)，本發(fā)明的伺服控制系統(tǒng)必須具有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出。輸入包括從嵌入伺服信息讀取的磁頭位置、磁頭正在其上面浮動(dòng)，并且還可選地包括一個(gè)或多個(gè)微致動(dòng)器相對(duì)于音圈電動(dòng)機(jī)(或粗致動(dòng)器)的相對(duì)位置。多個(gè)輸出包括用于驅(qū)動(dòng)單個(gè)粗定位器(VCM)和N個(gè)微致動(dòng)器的輸出。在同時(shí)對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)磁頭定位的現(xiàn)有體系結(jié)構(gòu)中，存在一個(gè)潛在的問題，即對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)磁頭的定位會(huì)受到對(duì)相鄰或鄰近的其它數(shù)據(jù)磁頭同時(shí)定位的影響。帶寬較大的定位會(huì)激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)模式和引起振動(dòng)，或者其它會(huì)影響相鄰數(shù)據(jù)磁頭定位的干擾。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，伺服控制處理器170或微致動(dòng)器控制器174考慮了致動(dòng)器組件118上其它數(shù)據(jù)磁頭的運(yùn)動(dòng)。一種結(jié)構(gòu)是將一個(gè)基于PID觀察器的伺服控制器用作SISO控制器(沒有微致動(dòng)器)或MIMO控制器(有微致動(dòng)器)。另一種結(jié)構(gòu)包括單個(gè)伺服控制器，該伺服控制器包括用作數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的MIMO伺服控制器。DSP的輸入表示每個(gè)磁頭的磁頭位置、每個(gè)微致動(dòng)器的相對(duì)位置，以及來自主控制器或磁盤驅(qū)動(dòng)器控制器166的參考信號(hào)。圖5示出一實(shí)施例，在該實(shí)施例中，伺服控制處理器170和微致動(dòng)器控制器174合并單個(gè)伺服控制器，用作DSP190。DSP190接收來自主機(jī)系統(tǒng)或磁盤驅(qū)動(dòng)器控制器166的參考信號(hào)，以及表示磁頭位置的每個(gè)磁頭180(磁頭0-磁頭N)的磁頭位置信號(hào)，作為其輸入。將DSP190的輸出提供給音圈電動(dòng)機(jī)(VCM)173，由音圈電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器組件(或E-塊)118。圖5還示出DSP190將輸出信號(hào)提供給與致動(dòng)器組件118耦連的所有微致動(dòng)器158(微致動(dòng)器0-微致動(dòng)器N，由標(biāo)號(hào)159-161表示)。因此，DSP190的輸入還包括來自相應(yīng)磁頭的磁頭位置信號(hào)171，以及每個(gè)磁頭相對(duì)VCM173的相對(duì)位置信號(hào)179。圖中，每個(gè)微致動(dòng)器與一個(gè)磁頭181耦連。另外，每個(gè)微致動(dòng)器都具有一個(gè)相關(guān)的位置傳感器183，用于檢測(cè)微致動(dòng)器相對(duì)音圈電動(dòng)機(jī)(或致動(dòng)器組件118)的相對(duì)位置。相對(duì)位置傳感器183可以包括任何合適的傳感器，諸如電容傳感器或者任何其它合適的位置傳感器。由此可見，DSP190將粗定位信號(hào)提供給音圈電動(dòng)機(jī)173，以便對(duì)整個(gè)致動(dòng)器組件118定位。DSP190還將細(xì)定位信號(hào)提供給微致動(dòng)器158。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)為每個(gè)磁頭相關(guān)的微致動(dòng)器提供微致動(dòng)器輸出時(shí)，DSP190不僅考慮與每個(gè)磁頭相關(guān)的磁頭位置以及相對(duì)位置，而且考慮相鄰或鄰近磁頭的移動(dòng)(即，考慮磁頭的交叉耦合)。用這種方式，當(dāng)對(duì)每個(gè)磁頭定位時(shí)，DSP190計(jì)及結(jié)構(gòu)模式激勵(lì)。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，DSP190進(jìn)行控制，以便提供干擾抑制、計(jì)及振擺、防止致動(dòng)器過電流，并且提供抗噪聲度。作為說明，圖5所示的DSP190體現(xiàn)了一個(gè)基于PID或PID觀察器的算法或一個(gè)基于模型的算法。圖6(例如，方框191-199)是一流程圖，示出了依照本發(fā)明設(shè)計(jì)伺服控制系統(tǒng)的方法，在所述伺服控制系統(tǒng)中，將DSP190實(shí)現(xiàn)為基于模型的算法。先簡要概括地討論圖6中的每個(gè)方框作為概述，然后更詳細(xì)地討論該方法和系統(tǒng)中有關(guān)本發(fā)明的部分。首先構(gòu)造一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型，它主要是一組微分方程，表述了磁盤驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)。由圖6中的方框192表示。在構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)模型時(shí)，要對(duì)驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力學(xué)有準(zhǔn)確的了解?？梢岳媒?jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)/測(cè)量數(shù)據(jù)獲得這方面的認(rèn)識(shí)。這類信息用來定義系統(tǒng)模型中的參數(shù)，并且根據(jù)首要的原理(或微分方程)用所有這些信息構(gòu)成模型。接下來，構(gòu)造磁盤驅(qū)動(dòng)器的不確定性描述(uncertaintydescription)。由圖6的方框194表示。作為說明，將不確定性描述設(shè)計(jì)成能夠收集與大量驅(qū)動(dòng)器相關(guān)的驅(qū)動(dòng)特性和變化。用此數(shù)據(jù)修改方框192中構(gòu)造的模型。然后，規(guī)定系統(tǒng)的性能目標(biāo)。由圖6的方框196表示。提供這些目標(biāo)，以便確保模型與現(xiàn)有的和市場(chǎng)上可買到的工具相容，從而使能夠以各種方法直接在磁盤驅(qū)動(dòng)器上執(zhí)行的控制算法的設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化和最終化。然后，驗(yàn)證模型。由圖6的方框197表示。簡而言之，至此構(gòu)造的模型是一種穩(wěn)健的控制模型，它是一種系統(tǒng)模型，不僅包含系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的模型，而且包含不確定性描述和噪聲描述。一般而言，將模型驗(yàn)證問題明確表述成一種線性時(shí)不變系統(tǒng)，它具有用范數(shù)有界構(gòu)造的不確定性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過在頻域中考慮模型驗(yàn)證問題，來進(jìn)行模型驗(yàn)證。使用稱為μ分析和μg分析的技術(shù)，確定模型是否與數(shù)據(jù)一致，以及控制器是否與模型一致。最后，用市場(chǎng)上可買到的優(yōu)化軟件對(duì)模型優(yōu)化。在商業(yè)名稱為MATLABμ-Analysis和SynthesisToolbox中，可以獲得用于計(jì)算μ并進(jìn)行優(yōu)化的算法。這由圖6中方框198表示。本發(fā)明主要針對(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理器中的控制器。在定點(diǎn)處理器或DSP上的一個(gè)閉環(huán)中實(shí)現(xiàn)任何類型的離散時(shí)間濾波器(諸如離散時(shí)間控制系統(tǒng))要求有效地將控制系統(tǒng)的浮點(diǎn)描述轉(zhuǎn)換成定點(diǎn)描述。必須解決的一個(gè)重要問題是，保持計(jì)算中適當(dāng)?shù)姆直媛剩苑乐挂M(jìn)量化誤差，同時(shí)要限制分辨率，使計(jì)算要求最低。本定標(biāo)算法用于支持在磁盤驅(qū)動(dòng)器中定點(diǎn)DSP上實(shí)現(xiàn)一個(gè)通用的、線性離散時(shí)間狀態(tài)空間SISO或MIMO的伺服控制器。本算法的保守性較先前定標(biāo)算法(例如，在上述專利申請(qǐng)中陳述的算法)小得多，并允許在定點(diǎn)DSP上用比先前算法更少的位數(shù)來執(zhí)行操作。在先前的算法中，對(duì)伺服控制器各狀態(tài)的定標(biāo)使得在向伺服控制器輸入最壞情況的情形下，諸狀態(tài)不會(huì)溢出控制器的內(nèi)部寄存器。這種定標(biāo)不考慮控制器是閉環(huán)伺服系統(tǒng)的一部分，并且最壞情況可以允許輸入信號(hào)到達(dá)非位于閉環(huán)環(huán)境中的控制器。圖7是一幅方框圖，示出了磁盤驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)閉環(huán)伺服系統(tǒng)模型。模型200包括加法節(jié)點(diǎn)202、伺服控制器模型204、磁盤驅(qū)動(dòng)器模型206和加法節(jié)點(diǎn)208。P代表磁盤驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)模型。K代表伺服控制器的模型。輸入r(210)代表磁頭的理想位置，PES212代表閉環(huán)位置誤差。外部干擾214由d表示，代表作用在磁盤驅(qū)動(dòng)器上的、導(dǎo)致位置誤差的所有外生干擾。到達(dá)控制器204的輸入uc通常是驅(qū)動(dòng)器位置誤差信號(hào)(PES)，控制器204的輸出yc也是到達(dá)磁盤驅(qū)動(dòng)器206的輸入up(216)。磁盤驅(qū)動(dòng)器218的輸出由yp表示，通常是讀/寫變換器的位置。測(cè)量結(jié)果220由ym表示。圖8是一幅流程圖，展示了DSP中伺服控制器的實(shí)現(xiàn)過程。圖7中伺服控制器模型204可由以下公式組或?qū)崿F(xiàn)組按離散－時(shí)間狀態(tài)－空間的格式來表示公式(1)xc(k＋1)＝Acxc(k)＋Bcuc(k)公式(2)yc(k＋1)＝Ccxc(k)＋Dcuc(k)這里的xc是控制器狀態(tài)，uc是控制器輸入，yc是控制器輸出。假設(shè)N是xc的維數(shù)，并且也代表控制器狀態(tài)的數(shù)目。圖8中的方框222指出要獲得這些實(shí)現(xiàn)(realization)。圖7中的磁盤驅(qū)動(dòng)器模型206可由以下這套公式按離散－時(shí)間狀態(tài)－空間的格式來表示公式(3)xp(k＋1)＝Apxp(k)＋Bpup(k)公式(4)yp(k)＝Cpxp(k)＋Dpup(k)這里的xp是磁盤驅(qū)動(dòng)器(或伺服致動(dòng)器)狀態(tài)，up是磁盤驅(qū)動(dòng)器輸入，yp是磁盤驅(qū)動(dòng)器輸出。圖8中的方框224指出要獲得這些實(shí)現(xiàn)。利用以下的反饋公式，很容易從控制器和磁盤驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)－空間公式(即上述公式1-4)中導(dǎo)出用于支配圖7的閉環(huán)狀態(tài)－空間公式公式(5)uc＝r－ym＝r－(yp＋d)公式(6)up＝y(tǒng)c然后，由下式給出所先進(jìn)的閉環(huán)狀態(tài)－空間公式公式(7)xc(k+1)xp(k+1)=Ac-Bc(I+DpDc)-1DpCc-Bc(I+DpDc)-1CpBp(I+DcDp)-1CcAp-BpDc(I+DpDc)-1Cpxc(k)xp(k)+]]>Bc(I+DpDc)-1BpDc(I+DpDc)-1(r(k)-d(k))]]>公式(8)ym(k)=[(I+DpDc)-1DpCc(I+DpDc)-1Cp]xc(k)xp(k)+]]>[(I+DpDc)-1DpDc(I+DpDc)-1]r(k)d(k)]]>圖8中的方框226指出要獲得閉環(huán)實(shí)現(xiàn)。在對(duì)外來輸入信號(hào)r和d作最差情況假設(shè)的情形下，可以限定閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)演變，如下所示公式(9)xcl(k)=Aclkx(0)+Σm=0k-1Aclk-1-mBclUcl(m)]]>這里，公式(10)xcl(k)=xc(k)xp(k)]]>公式(11)ud(k)＝r(k)－d(k)公式(12)Acl=Ac-Bc(I+DpDc)-1DpDc-Bc(I+DpDc)-1CpBp(I+DcDp)-1CcAp-BpDc(I+DpDc)-1Cp]]>公式(13)Bcl=Bc(I+DpDc)-1BpDc(I+DpDc)-1]]>圖8中的方框228指出了要獲得該限定。根據(jù)支配閉環(huán)系統(tǒng)之狀態(tài)演變的公式中，在給定對(duì)外來輸入的限定時(shí)，可以確定各狀態(tài)的限定，如圖8中方框130所示。一般假設(shè)，當(dāng)計(jì)算這些限定時(shí)控制器的初始狀態(tài)等于0。公式(14)maxk|xcl(k)|=||xcl||∞=|Σm=0k-1Aclk-1-mBclud(m)|]]>公式(15)≤Σm=0k-1|Aclk-1-mBclucl(m)|]]>公式(16)≤Σm=0k-1|Aclk-1-mBcl|||r-d||∞]]>公式(17)≤||[AclI|BclO]||1||r-d||∞]]>閉環(huán)傳遞函數(shù)的l1范數(shù)將xcl(k)的l∞-l∞導(dǎo)出范數(shù)從外生干擾r(k)-d(k)提供給狀態(tài)xcl(k)。l1范數(shù)很容易根據(jù)閉環(huán)矩陣Acl和Bcl來計(jì)算。這個(gè)范數(shù)是對(duì)Acl和Bcl(k)之最大狀態(tài)的最差情況限定。而想要的是對(duì)xc(k)每個(gè)單獨(dú)狀態(tài)的最差情況限定。想想xcl(k)的前N個(gè)元素是N個(gè)控制器狀態(tài)xc(k)。根據(jù)前面的公式，可以如下計(jì)算對(duì)控制器狀態(tài)xc(k)的限定公式(18)ψ=||r-d||∞limk→∞Σm=0k-1|Aclk-1-mBcl|]]>公式(19)||xci||∞=ψi;]]>向量Ψ的第i個(gè)分量，i＝...N此外應(yīng)該注意，如果閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，則保證公式18和19中的極限是收斂的。利用狀態(tài)演變的各個(gè)限定，可以對(duì)控制器狀態(tài)xc(k)重新定標(biāo)。這由圖8中的方框232指出。重新定標(biāo)各狀態(tài)可以保證在最差情況的外來輸入情形下，控制器的狀態(tài)由數(shù)值1限定。以下的對(duì)角線狀態(tài)變換提供了此定標(biāo)過程公式(20)利用這個(gè)狀態(tài)變換，根據(jù)下式可以提供新的狀態(tài)控制器實(shí)現(xiàn)公式(21)x^c=Txc]]>公式(22)x^c(k+1)=TAcT-1x^c(k)+TBcuc(k)]]>公式(23)yc(k)=CcT-1x^c(k)+Dcuc(k)]]>公式(24)maxk|x^c(k)|=||x^c||∞≤|]]>如圖8中方框234所示，利用分?jǐn)?shù)二進(jìn)制(fractionalbinary)算法可以在DSP上完成此新的實(shí)現(xiàn)。此外，如果外生干擾‖r-d‖∞的l∞范數(shù)小于用于根據(jù)上述Ψ構(gòu)造狀態(tài)變換的干擾水平，則保證此實(shí)現(xiàn)方法不溢出。還應(yīng)該注意，定標(biāo)控制器狀態(tài)的這種方法并不保守。人們可以輕易構(gòu)造一個(gè)干擾，其l∞范數(shù)略大于構(gòu)造狀態(tài)變換所用的l∞范數(shù)。這種干擾信號(hào)會(huì)導(dǎo)致狀態(tài)溢出。這樣，對(duì)于被保證不溢出一個(gè)給定預(yù)定干擾水平的離散時(shí)間控制器而言，本技術(shù)是保守性最小的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)方法。還應(yīng)該注意，不管設(shè)計(jì)控制器使用什么方法和是否使用微致動(dòng)器，都可以采用本發(fā)明的定標(biāo)技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法用于實(shí)現(xiàn)或配置定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)中基于模型的離散時(shí)間伺服控制器以便控制磁盤驅(qū)動(dòng)器110中伺服致動(dòng)器206的方法。該方法包括獲得伺服控制器204和伺服致動(dòng)器206的穩(wěn)定閉環(huán)表示。根據(jù)該穩(wěn)定閉環(huán)表示為伺服控制器204確定控制器狀態(tài)的控制器狀態(tài)限定。根據(jù)控制器狀態(tài)限定對(duì)控制器狀態(tài)定標(biāo)。在DSP中，根據(jù)經(jīng)標(biāo)定標(biāo)的控制器狀態(tài)來配置伺服控制器。在一個(gè)說明性的實(shí)施例中，通過獲得伺服控制器204的狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)，獲得伺服致動(dòng)器206的狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)，并根據(jù)伺服控制器204和伺服致動(dòng)器206的狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)獲得閉環(huán)狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)，來獲取閉環(huán)模型。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，通過根據(jù)穩(wěn)定閉環(huán)模型獲得一個(gè)包括伺服控制器204和伺服致動(dòng)器206的閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)演變，并確定閉環(huán)系統(tǒng)200之狀態(tài)演變的最差情況限定，來確定控制器狀態(tài)限定。還通過對(duì)角線矩陣狀態(tài)變換來實(shí)現(xiàn)定標(biāo)?？梢岳梅?jǐn)?shù)二進(jìn)制格式在DSP上實(shí)現(xiàn)控制器。本發(fā)明還可以包括磁盤驅(qū)動(dòng)器110，它具有數(shù)據(jù)變換器和磁盤112，磁盤112具有一磁盤表面，可以相對(duì)數(shù)據(jù)變換器旋轉(zhuǎn)。伺服致動(dòng)器206耦合到數(shù)據(jù)變換器，可以相對(duì)磁盤表面112移動(dòng)數(shù)據(jù)變換器。伺服控制器204耦合到伺服致動(dòng)器，并根據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)200之狀態(tài)演變的限定來控制伺服致動(dòng)器206的活動(dòng)，其中所述閉環(huán)系統(tǒng)包括伺服控制器204和伺服致動(dòng)器206。在一個(gè)實(shí)施例中，狀態(tài)演變建立在閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上。作為說明，該狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)也可以建立在伺服控制器204和伺服致動(dòng)器206的各狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上。在另一個(gè)說明性的實(shí)施例中，伺服致動(dòng)器206包括一個(gè)粗致動(dòng)器173和微致動(dòng)器159-161中的至少一個(gè)微致動(dòng)器。因此，伺服控制器204是一個(gè)多輸入多輸出控制器190。雖然已參照較佳實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的改變。權(quán)利要求1.一種用于配置定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)中離散時(shí)間伺服控制器以便控制磁盤驅(qū)動(dòng)器中伺服致動(dòng)器方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(a)根據(jù)伺服控制器和伺服致動(dòng)器的一個(gè)穩(wěn)定閉環(huán)模型表示，計(jì)算對(duì)伺服控制器之控制器狀態(tài)的控制器狀態(tài)限定；(b)根據(jù)控制器狀態(tài)限定，對(duì)控制器狀態(tài)定標(biāo)；以及(c)在DSP上，根據(jù)經(jīng)定標(biāo)的控制器狀態(tài)配置伺服控制器。2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計(jì)算步驟(a)包括下述步驟(a)(1)根據(jù)伺服控制器和伺服致動(dòng)器的狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)導(dǎo)出閉環(huán)狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)。3.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計(jì)算步驟(a)包括以下步驟(a)(1)根據(jù)所述穩(wěn)定閉環(huán)表示確定包括伺服控制器和伺服致動(dòng)器的閉環(huán)系統(tǒng)之狀態(tài)演變的最壞情況限定。4.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，定標(biāo)步驟(b)包括下述步驟進(jìn)行對(duì)角線矩陣狀態(tài)變換。5.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，定標(biāo)步驟(b)產(chǎn)生一個(gè)新的控制器實(shí)現(xiàn)，并且配置步驟(c)包括下述步驟以分?jǐn)?shù)二進(jìn)制格式，在DSP上用新的控制器實(shí)現(xiàn)來配置伺服控制器。6.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計(jì)算步驟(a)本質(zhì)上包括下述步驟(a)(1)根據(jù)所述穩(wěn)定閉環(huán)表示，確定包括伺服控制器和伺服致動(dòng)器的閉環(huán)系統(tǒng)之狀態(tài)演變的最差情況限定。7.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，定標(biāo)步驟(b)本質(zhì)上包括下述步驟(b)(1)進(jìn)行對(duì)角線矩陣狀態(tài)變換。8.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，定標(biāo)步驟(b)產(chǎn)生一個(gè)新的控制器實(shí)現(xiàn)；并且配置步驟(c)本質(zhì)上包括下述步驟以分?jǐn)?shù)二進(jìn)制格式，在DSP上用新的控制器實(shí)現(xiàn)來配置伺服控制器。9.一種磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括數(shù)據(jù)變換器；磁盤，它具有一個(gè)磁盤表面，可以相對(duì)數(shù)據(jù)變換器旋轉(zhuǎn)；伺服致動(dòng)器，它耦合到數(shù)據(jù)變換器，以便相對(duì)于磁盤表面移動(dòng)數(shù)據(jù)變換器；和伺服控制器，它耦合到伺服致動(dòng)器并控制伺服致動(dòng)器的活動(dòng)，所述伺服控制器用控制器狀態(tài)來配置，而控制器狀態(tài)是根據(jù)包括伺服控制器和伺服致動(dòng)器的閉環(huán)系統(tǒng)之狀態(tài)演變的限定而被定標(biāo)的。10.權(quán)利要求9的磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，控制器狀態(tài)限定建立在閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定閉環(huán)表示基礎(chǔ)上。11.權(quán)利要求9的磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，狀態(tài)演變建立在閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上。12.權(quán)利要求11的磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)建立在伺服控制器和伺服致動(dòng)器的各個(gè)狀態(tài)－空間實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上。13.權(quán)利要求12的磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，伺服控制器是以分?jǐn)?shù)二進(jìn)制格式用經(jīng)定標(biāo)的控制器狀態(tài)來配置的。14.權(quán)利要求13的磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，伺服控制器包括一個(gè)定點(diǎn)DSP。15.權(quán)利要求9的磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，伺服致動(dòng)器包括一個(gè)粗致動(dòng)器和一個(gè)微致動(dòng)器；并且伺服控制器包括一個(gè)多輸入多輸出控制器。16.一種磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括磁盤；可以相對(duì)磁盤移動(dòng)的數(shù)據(jù)變換器；用于相對(duì)磁盤移動(dòng)數(shù)據(jù)變換器的伺服致動(dòng)器；和用于根據(jù)經(jīng)定標(biāo)的控制器狀態(tài)來控制伺服致動(dòng)器的裝置。全文摘要一種配置定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)中的離散時(shí)間伺服控制器以便控制磁盤驅(qū)動(dòng)器(110)中伺服致動(dòng)器(206)的方法。該方法獲得包括獲得伺服控制器(204)和伺服致動(dòng)器(206)的穩(wěn)定閉環(huán)表示。根據(jù)該穩(wěn)定閉環(huán)表示導(dǎo)出對(duì)控制器狀態(tài)的限定。根據(jù)控制器狀態(tài)限定對(duì)控制器狀態(tài)定標(biāo)。在DSP中,根據(jù)經(jīng)定標(biāo)的控制器狀態(tài)來配置伺服控制器(204)。文檔編號(hào)G11B5/596GK1335991SQ99816286公開日2002年2月13日申請(qǐng)日期1999年12月30日優(yōu)先權(quán)日1999年2月22日發(fā)明者P·M·楊,J·C·莫利斯,M·E·鮑姆申請(qǐng)人:西加特技術(shù)有限責(zé)任公司