專利名稱：使用自適應(yīng)前饋伺服裝置抑制雙致動器磁盤驅(qū)動器中機(jī)械相互作用的干擾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及磁盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。尤其，本發(fā)明涉及削弱由雙致動器磁盤驅(qū)動器中第二致動器組件的移動引起的驅(qū)動器中第一致動器組件讀/寫磁頭的定位干擾。
背景技術(shù)：
磁盤驅(qū)動器沿磁盤上形成的同心磁道讀寫信息。為了對磁盤上的特定磁道定位，磁盤驅(qū)動器通常使用磁盤上的嵌入伺服字段。伺服子系統(tǒng)使用這些嵌入字段對特定磁道上的磁頭定位。在制造磁盤驅(qū)動器時(shí)將伺服字段寫在磁盤上，之后磁盤驅(qū)動器簡單地讀取伺服字段以確定位置。伺服系統(tǒng)以特定的采樣速率對相對于特定磁道的讀/寫磁頭的位置采樣，并調(diào)節(jié)磁頭的位置。
在典型的伺服系統(tǒng)中，檢測相對于特定磁道的讀/寫磁頭的實(shí)際位置，并將它與磁頭的期望位置比較。把表示實(shí)際和期望位置之差的位置誤差信號(PES)被提供給伺服控制器。根據(jù)位置誤差信號的值，伺服控制器把伺服控制信號提供給功率放大器，功率放大器放大伺服控制信號并將它提供給音圈電動機(jī)。音圈電動機(jī)耦合到致動器，致動器根據(jù)施加到音圈電動機(jī)的放大控制信號而移動。把固定讀/寫磁頭的致動器臂配合到致動器。這樣，伺服控制器控制相對于磁盤表面上特定磁道的讀/寫磁頭的定位。
磁學(xué)技術(shù)持續(xù)允許磁盤驅(qū)動器的面密度的快速增長。隨著用作大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中主文件的磁盤存儲裝置容量的增加，快速的數(shù)據(jù)存取性能是必須的。隨著增加面密度的增加，加快了存取時(shí)間和吞吐量。這些技術(shù)進(jìn)步中的每一個都要求較高性能的伺服系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)雙致動器結(jié)構(gòu)能有效地符合高存取性能和較快吞吐量的要求。設(shè)計(jì)兩個獨(dú)立的通道和致動器同時(shí)工作。然而，當(dāng)達(dá)到所需的磁頭定位時(shí)，雙致動器結(jié)構(gòu)會遭受致動器之間的機(jī)械相互作用。尤其在磁道搜索期間，一個致動器的移動將產(chǎn)生振動，這種振動將大大影響在磁道跟蹤期間的另一致動器的定位精確度。
本發(fā)明提供了這些和其它問題的解決方案，并提供了超過現(xiàn)有技術(shù)的其它優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于削弱由雙致動器磁盤驅(qū)動器中第二致動器組件移動引起的驅(qū)動器中第一致動器組件的讀/寫磁頭的定位干擾。
本發(fā)明的一個實(shí)施例針對削弱由第二致動器組件的移動引起的，對第一致動器組件相關(guān)聯(lián)的第一讀/寫磁頭定位的干擾的方法。根據(jù)該方法，提供給第二致動器組件的伺服控制信號也提供給自適應(yīng)濾波器，自適應(yīng)濾波器還接收第一致動器組件的位置誤差信號。然后自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生適于偏移由第二致動器組件的移動引起的第一讀/寫磁頭定位干擾的前饋信號。自適應(yīng)濾波器根據(jù)接收到的位置誤差信號和接收到的伺服控制信號調(diào)節(jié)它的參數(shù)。把前饋信號提供給第一致動器組件的伺服回路。
本發(fā)明的另一實(shí)施例針對磁盤驅(qū)動器，所述磁盤驅(qū)動器包括第一和第二致動器組件，相應(yīng)的第一和第二伺服控制器，和自適應(yīng)濾波器。第一致動器組件使第一讀/寫磁頭相對于磁盤表面定位。第一伺服控制器接收表示相對于磁盤表面的第一讀/寫磁頭實(shí)際位置和第一讀/寫磁頭期望位置之差的第一位置誤差信號。第一伺服控制器根據(jù)第一位置誤差信號的值把第一伺服控制信號提供給第一致動器組件。第二致動器組件使第二讀/寫磁頭相對于磁盤表面定位。第二伺服控制器接收表示相對于磁盤表面的第二讀/寫磁頭實(shí)際位置和第二讀/寫磁頭期望位置之差的第二位置誤差信號。第二伺服控制器根據(jù)第二位置誤差信號的值把第二伺服控制信號提供給第二致動器組件。自適應(yīng)濾波器接收第二伺服控制信號和第一位置誤差信號，并把前饋信號提供給第一致動器組件。把前饋信號設(shè)計(jì)成偏移由第二致動器組件的移動引起的第一讀/寫磁頭的定位干擾。自適應(yīng)濾波器根據(jù)第二伺服控制信號和第一位置誤差信號調(diào)節(jié)它的參數(shù)。
通過閱讀以下詳細(xì)描述并參考相關(guān)附圖，表征本發(fā)明的這些和各種其它特征以及優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。


圖1是適用于本發(fā)明的磁盤驅(qū)動器的平面圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例，帶有自適應(yīng)控制器的雙致動器磁盤驅(qū)動器伺服機(jī)構(gòu)的框圖。
圖3是典型LMS自適應(yīng)濾波器結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例，表示在雙致動器驅(qū)動器中削弱一個致動器的移動對另一致動器定位的影響的方法的流程圖。
示例實(shí)施例的詳細(xì)描述圖1是典型磁盤驅(qū)動器110的平面圖。磁盤驅(qū)動器110包括磁盤組112，磁盤組通過磁盤卡箍114裝配在主軸電動機(jī)(未圖示)上。在一個較佳實(shí)施例中，磁盤組112包括多個獨(dú)立的磁盤，把它們裝配成圍繞中心軸115共同旋轉(zhuǎn)。每個存儲數(shù)據(jù)的磁盤表面具有裝配在磁盤驅(qū)動器110中的致動器118上的關(guān)聯(lián)的磁頭萬向架組件(HGA)116。圖1中示出的致動器組件是眾知的旋轉(zhuǎn)動圈式致動器類型，并包括一般如120所示的音圈電動機(jī)。音圈電動機(jī)120使致動器118和它的連接磁頭萬向架組件116圍繞樞軸121旋轉(zhuǎn)，在安裝在磁盤驅(qū)動器110中的電路的控制下，使磁頭萬向架組件116定位在關(guān)聯(lián)磁盤表面的期望數(shù)據(jù)磁道上。
尤其，致動器118沿樞軸121轉(zhuǎn)動，使得磁頭萬向架組件116一般沿弧119轉(zhuǎn)動，弧119使每個磁頭萬向架組件116定位在磁盤組112中磁盤表面上的一個期望磁道上。磁頭萬向架組件116可以從磁盤上位于最內(nèi)半徑上的磁道移動到位于最外半徑上的磁道。每個磁頭萬向架組件116都具有相對于負(fù)載桿彈性地支撐滑塊的萬向架，使得滑塊可以跟隨磁盤的構(gòu)形?；瑝K又包括一個或多個換能器，它們用于對滑塊正在飛越的磁盤表面上的磁通翻轉(zhuǎn)進(jìn)行編碼，并讀取來自該磁盤表面的磁通翻轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)雙致動器結(jié)構(gòu)使用兩個被設(shè)計(jì)成同時(shí)工作的獨(dú)立通道和致動器。兩個致動器可位于相對于磁盤組112的不同圓周位置。另一種情況是，致動器可位于相同圓周位置，而且基本上相互堆疊，其中一個致動器用于存取磁盤組112中的下磁盤，另一致動器用于存取磁盤組112中的上磁盤。這里描述的本發(fā)明關(guān)于雙致動器系統(tǒng)。然而，應(yīng)該理解本發(fā)明可應(yīng)用于使用任何數(shù)量致動器的磁盤驅(qū)動器系統(tǒng)。
本發(fā)明將附加自適應(yīng)前饋控制器結(jié)合入現(xiàn)有的磁道跟蹤伺服機(jī)構(gòu)，以抑制兩個致動器組件機(jī)械相互作用引起的干擾，以此增強(qiáng)磁道跟蹤的定位精確度。饋送到一個致動器中的放大器的控制信號確定它隨后帶有振動的移動，這引起對另一致動器磁頭的定位干擾。因此，可以認(rèn)為控制信號和另一致動器中機(jī)械相互作用的干擾相關(guān)。饋送到一個致動器中的功率放大器的控制信號還可用作另一致動器中自適應(yīng)控制器的輸入信號。在說明性的實(shí)施例中，把該信息饋送到自適應(yīng)LMS濾波器。然后把自適應(yīng)濾波器的輸出用作前饋信號，使磁頭定位和期望的磁道位置一致。通過使未知干擾動力和濾波-x LMS(最小均方)自適應(yīng)算法匹配，前饋控制器的輸出能夠消除來自機(jī)械相互作用的干擾，因此實(shí)現(xiàn)必要的快速、精確的磁頭定位。
以下將相對于單輸入單輸出(SISO)離散時(shí)間隨機(jī)系統(tǒng)描述本發(fā)明。應(yīng)該理解，本發(fā)明還可用于其它系統(tǒng)。離散時(shí)域中的所有傳遞函數(shù)和信號用采樣時(shí)間指數(shù)k和單元延遲算子q-1表示。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例，帶有自適應(yīng)控制器的雙致動器磁盤驅(qū)動器伺服機(jī)構(gòu)的框圖。具有相同伺服結(jié)構(gòu)的兩個致動器由致動器1(200)和致動器2(250)組成。兩組中分別帶有下標(biāo)1和2的符號的意義相同。在致動器1(200)中，致動器組件模型202和現(xiàn)有的伺服控制器204分別表示為P1和K1。在說明性的實(shí)施例中，致動器組件模型P1202(和致動器組件模型P2252)包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)/功率放大器，音圈電動機(jī)、致動器和致動器臂。檢測相對于給定磁道的讀/寫磁頭的實(shí)際位置y1(k)，并將該位置和磁頭的期望位置r1(k)比較。把表示實(shí)際和期望位置之差的位置誤差信號(PES)e1(k)提供給伺服控制器204。根據(jù)位置誤差信號e1(k)的值，伺服控制器204(K)把伺服控制信號ub1(k)提供給致動器組件202的DAC/功率放大器。DAC/功率放大器將數(shù)字伺服控制信號ub1(k)轉(zhuǎn)換成模擬信號，放大該信號，并將它提供給音圈電動機(jī)。把音圈電動機(jī)耦合到致動器，該致動器根據(jù)施加到音圈電動機(jī)的放大控制信號而移動。把固定讀/寫磁頭的致動器臂配合到致動器。這樣，伺服控制器204控制讀/寫磁頭相對于磁盤表面上特定磁道的定位。
致動器2(250)的移動引起磁頭位置干擾d1(k)，并假設(shè)它通過未知動力G1216源自控制信號u2(k)。還把控制信號u2(k)饋送到自適應(yīng)FIR濾波器F1218，為了產(chǎn)生用于消除干擾d1(k)的前饋信號uf1(k)。在濾波器F1218的自適應(yīng)算法中，PES e1(k)和控制信號u2(k)兩者都用于FIR參數(shù)調(diào)節(jié)。前饋信號uf1(k)和來自現(xiàn)有伺服控制器204的反饋信號ub1(k)相加而表示為u1(k)，將它饋送給致動器1的功率放大器。在說明性的實(shí)施例中，把控制信號u1(k)看作是干擾源和致動器2(250)中的前饋控制器268的輸入信號，與致動器1(200)中的u2(k)的作用方式相同。
在說明性的實(shí)施例中，兩個致動器中的自適應(yīng)前饋結(jié)構(gòu)是相同的。以下對致動器1(200)的自適應(yīng)前饋算法的推導(dǎo)也適用于致動器2(250)。
從圖1中可以看出輔助前饋信號uf1(k)和干擾d1(k)可以看作源自相同的輸入u2(k)。它們的關(guān)系可寫成uf1(k)＝F1(k，q-1)u2(k) (1)d1(k)＝G1(k，q-1)u2(k) (2)由于參考輸入r1(k)＝0，所以位置誤差信號e1(k)可以得自e1(k)=-11+K1P1d1(k)-P11+K1P1uf1(k)----(3)]]>將等式(1)和(2)代入等式(3)，e1(k)就變成e1(k)=(-G11+K1P1-P1F11+K1P1)uf1(k)----(4)]]>等式(4)右側(cè)第一項(xiàng)是致動器2(250)對致動器1(200)中磁頭位置的機(jī)械相互作用的凈效應(yīng)，第二項(xiàng)是來自適應(yīng)前饋方案的干擾消除。第二項(xiàng)中自適應(yīng)濾波器F1(k，q-1)的目標(biāo)是通過調(diào)節(jié)它的參數(shù)接近第一項(xiàng)中的未知干擾動力，然后相互消除使誤差等級最小化。在說明性的實(shí)施例中，因此把濾波-x LMS自適應(yīng)算法應(yīng)用于F1(k，q-1)的參數(shù)自適應(yīng)，并將在以下段落中討論。
在說明性的實(shí)施例中，LMS自適應(yīng)濾波器是帶有可變系數(shù)的或Widrow和Hoff的LMS算法驅(qū)動的抽頭加權(quán)值的抽頭延遲線。1996年P(guān)rentice Hall公司的Bernard Widrow和Eugene Wallach的“Adaptive Inverse Control(自適應(yīng)反向控制)”一文中描述了該算法，該文章通過引用結(jié)合于此。LMS算法是基于最陡下降法的梯度算法。圖3是典型LMS自適應(yīng)濾波器方案的框圖，其中x(k)304是輸入信號，e(k)306是模型化的誤差信號。未知動力302表示為R(k，q-1)。N-抽頭自適應(yīng)FIR濾波器的傳遞函數(shù)F(k，q-1)的形式為F(k，q-1)＝f0(k)+f1(k)q-1+...+fN-1(k)q-(N-1)(5)其中通過LMS算法聯(lián)機(jī)調(diào)節(jié)k時(shí)刻的參數(shù)fi(k)，或抽頭加權(quán)值。
從圖3中，輸入信號x(k)304和模型化誤差信號e(k)306之間的關(guān)系得自e(k)＝[R(k，q-1)-F(k，q-1)]x(k) (6)
自適應(yīng)FIR濾波器300的目標(biāo)是使用輸入信號304和反饋誤差信號306兩者來調(diào)節(jié)抽頭加權(quán)值，以便與未知動力R匹配，并得出最小均方誤差。抽頭加權(quán)值的更新定則如下fi(k+1)＝fi(k)+2μ·e(k)·x(k-i)，i＝0，1，...，N-1 (7)其中μ是確定收斂速率和最小誤差等級的恒定增益。
在本發(fā)明的說明性實(shí)施例中，使用改變的方案，濾波-x LMS自適應(yīng)算法，以適應(yīng)圖3的框圖，以便達(dá)到自適應(yīng)前饋方案的最小誤差等級。上述Widrow和Wallach的文章中一般描述了該濾波-x方案，雖然這篇文章沒有討論關(guān)于磁盤驅(qū)動器的方案。從圖2中，實(shí)際位置測量值y1(k)和前饋信號uf1(k)之間的傳遞函數(shù)H1可以得自H1=P11+K1P1----(8)]]>將等式(8)代入等式(4)，e1(k)可表示為e1(k)=(-G1P1-F1)H1u2(k)----(9)]]>比較等式(9)和等式(6)，如果等式(9)中N-抽頭自適應(yīng)FIR濾波器F1的形式為F1(k，q-1)＝f′0(k)+f′1(k)q-1+...+f′N-1(k)q-(N-1)(10)定義信號x1(k)為x1(k)＝H1(k，q-1)u2(k)(11)它可用于以下參數(shù)更新定則f′i(k+1)＝f′i(k)+2μ·e1(k)·x1(k-i)，i＝0，1，...N-1 (12)其中μ1是恒定增益，則自適應(yīng)濾波器F1(k，q-1)能夠調(diào)節(jié)它的抽頭加權(quán)值，以跟蹤未知動力-G1/P1，并使來自致動器2(250)的機(jī)械相互作用引起的位置誤差信號最小化。在本發(fā)明的說明性實(shí)施例中，傳遞函數(shù)H1不能聯(lián)機(jī)使用。在這種情況下，進(jìn)行設(shè)備估計(jì)。離線測量設(shè)備的頻率響應(yīng)H1，并求出先驗(yàn)估計(jì) 。然后通過用等式(11)中的設(shè)備估計(jì) 替換傳遞函數(shù)H1，可以聯(lián)機(jī)使用用于等式(12)中抽頭加權(quán)值更新定則的信號x1(k)，該信號變成x1(k)=H1^(k,q-1)u2(k)----(13)]]>等式(9)中的位置誤差信號e1(k)也改變成e1(k)=(-G1P1-H^1H1F1)H1u2(k)----(14)]]>
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，使用第二自適應(yīng)濾波器，實(shí)時(shí)聯(lián)機(jī)確定傳遞函數(shù)H1。然而，典型的磁盤驅(qū)動器伺服機(jī)構(gòu)具有有限的存儲空間和有限的運(yùn)行復(fù)雜過程的時(shí)間。濾波-x LMS算法引起磁盤驅(qū)動器應(yīng)用的興趣是因?yàn)樗唵尾⒅恍枰倭康挠?jì)算。這主要是因?yàn)樗褂煤愣ǖ淖赃m應(yīng)增益并且沒有實(shí)時(shí)設(shè)備識別。注意到使用H1的先驗(yàn)估計(jì)似乎是消除了自適應(yīng)的目的。然而實(shí)驗(yàn)顯示即使是H1的較差估計(jì)一般也能被接受。Widrow和Wallach的“AdptiveInverse Control”。使濾波-x LMS算法收斂的條件 是 為嚴(yán)格的正實(shí)數(shù)。
圖4是表示削弱由第二致動器組件252的移動引起的，對第一致動器組件202的第一讀/寫磁頭位置干擾的方法的框圖。在步驟400中，提供給第二致動器組件的伺服控制信號也提供給自適應(yīng)濾波器218，該自適應(yīng)濾波器還接收第一致動器組件200的位置誤差信號。然后自適應(yīng)濾波器218產(chǎn)生前饋信號，該前饋信號適于偏移由第二致動器組件的移動引起的，對第一讀/寫磁頭位置的干擾。自適應(yīng)濾波器218根據(jù)接收到的位置誤差信號和所接收伺服控制信號調(diào)節(jié)它的參數(shù)。把前饋信號提供給第一致動器組件200的伺服回路。
應(yīng)該理解本發(fā)明的雙致動器自適應(yīng)前饋控制方案可大大有利地用于使用微致動器的二級伺服系統(tǒng)，以執(zhí)行讀/寫磁頭的精細(xì)調(diào)節(jié)。使用自適應(yīng)前饋方案削弱驅(qū)動器中另一致動器引起的干擾能夠釋放伺服系統(tǒng)的微致動器級來完成其它目標(biāo)，如實(shí)現(xiàn)較快的搜索。
總之，本發(fā)明的一個實(shí)施例針對磁盤驅(qū)動器110，它包括第一和第二致動器組件202和252，相應(yīng)的第一和第二伺服控制器204和254、和自適應(yīng)濾波器218。第一致動器組件202使第一讀/寫磁頭相對于磁盤表面定位。第一伺服控制器204接收第一位置誤差信號e1(k)，該信號表示相對于磁盤表面的第一讀/寫磁頭的實(shí)際位置和第一讀/寫磁頭的期望位置之差。第一伺服控制器204根據(jù)第一位置誤差信號e1(k)的值，把第一伺服控制信號ub1(k)提供給第一致動器組件202。第二致動器組件252使第二讀/寫磁頭相對于磁盤表面定位。第二伺服控制器254接收第二位置誤差信號e2(k)，該信號表示相對于磁盤表面的第二讀/寫磁頭的實(shí)際位置和第二讀/寫磁頭的期望位置之差。第二伺服控制器254根據(jù)第二位置誤差信號e2(k)的值，把第二伺服控制信號u2(k)提供給第二致動器組件252。自適應(yīng)濾波器218接收第二伺服控制信號u2(k)和第一位置誤差信號e1(k)，并把前饋信號uf1(k)提供給第一致動器組件202。將前饋信號uf1(k)設(shè)計(jì)成偏移由第二致動器組件252的移動引起的，對第一讀/寫磁頭位置的干擾。自適應(yīng)濾波器218根據(jù)第二伺服控制信號u2(k)和第一位置誤差信號e1(k)調(diào)節(jié)它的參數(shù)。
本發(fā)明的另一實(shí)施例針對削弱由第二致動器組件252的移動引起的、對第一致動器組件202的第一讀/寫磁頭定位干擾的方法。根據(jù)該方法，提供給第二致動器組件252伺服控制信號u2(k)也提供給自適應(yīng)濾波器218，自適應(yīng)濾波器還接收第一致動器組件200的位置誤差信號e1(k)。然后自適應(yīng)濾波器218產(chǎn)生前饋信號uf1(k)，該信號適于偏移由第二致動器組件的移動引起的、對第一讀/寫磁頭定位的干擾。自適應(yīng)濾波器218根據(jù)接收到的位置誤差信號e1(k)和接收到的伺服控制信號u2(k)調(diào)節(jié)它的參數(shù)。把前饋信號uf1(k)提供給第一致動器組件200的伺服回路。
要理解，雖然在以上描述中，闡明了本發(fā)明各個實(shí)施例的多個特征和優(yōu)點(diǎn)，以及本發(fā)明各個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)，但是該揭示只是說明性的，在表述所附權(quán)利要求書的術(shù)語的最廣泛含義所表示的本發(fā)明原理的最大范圍內(nèi)，在細(xì)節(jié)上還可以做各種變化，尤其是在結(jié)構(gòu)和部件的安排方面。例如，特定單元可以根據(jù)特定雙致動器自適應(yīng)前饋方案的應(yīng)用而變化，同時(shí)保持實(shí)質(zhì)相同的功能性而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。此外，雖然這里描述的較佳實(shí)施例是針對雙致動器系統(tǒng)的自適應(yīng)前饋方案，但是熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員能理解，本發(fā)明的學(xué)說可用于使用任何數(shù)量致動器的系統(tǒng)而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。
按照條約第19條的修改1.在具有至少兩個致動器組件的磁盤驅(qū)動器中，每個致動器組件都適于在伺服回路中工作，以使讀/寫磁頭相對于磁盤表面定位，每個伺服回路適于根據(jù)位置誤差信號把伺服控制信號提供給它的關(guān)聯(lián)致動器組件，該位置誤差信號表示讀/寫磁頭相對于磁盤表面的實(shí)際位置和讀/寫磁頭的期望位置之差，一種削弱由第二致動器組件的移動引起的、對第一致動器組件的第一讀/寫磁頭定位干擾的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(a)將提供給第二致動器組件的伺服控制信號提供給適于產(chǎn)生前饋信號的第一自適應(yīng)濾波器，該前饋信號適于偏移由第二致動器組件的移動引起的、對第一讀/寫磁頭定位的干擾，第一自適應(yīng)濾波器具有根據(jù)接收到的伺服控制信號和第一致動器組件的位置誤差信號可調(diào)節(jié)的參數(shù)；以及(b)將前饋信號提供給第一致動器組件的伺服回路。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一自適應(yīng)濾波器是帶有可變抽頭加權(quán)值的抽頭延遲線。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，最小均方算法驅(qū)動可變抽頭加權(quán)值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，最小均方算法是基于最陡下降法的梯度算法。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟(c)將提供給第一致動器組件的伺服控制信號提供給適于產(chǎn)生第二前饋信號的第二自適應(yīng)濾波器，該前饋信號適于偏移由第一致動器的移動引起的、對第二讀/寫磁頭定位的干擾，第二自適應(yīng)濾波器具有根據(jù)接收到的伺服控制信號和第二致動器組件的位置誤差信號可調(diào)節(jié)的參數(shù)；和(d)將第二前饋信號提供給第二致動器組件的伺服回路。
10.一種磁盤驅(qū)動器，其特征在于，它包括第一致動器組件，它適于根據(jù)第一位置誤差信號使第一讀/寫磁頭相對于磁盤表面定位，第一位置誤差信號表示第一讀/寫磁頭相對于磁盤表面的實(shí)際位置和第一讀/寫磁頭的期望位置之差；第二致動器組件，它適于接收第二伺服控制信號，并根據(jù)第二伺服控制信號使第二讀/寫磁頭相對于磁盤表面定位；和第一自適應(yīng)濾波器，它適于接收第二伺服控制信號和第一位置誤差信號，并將前饋信號提供給第一致動器組件，前饋信號適于偏移由第二致動器組件的移動引起的、對第一讀/寫磁頭位置的干擾，第一自適應(yīng)濾波器具有根據(jù)第二伺服控制信號和第一位置誤差信號可調(diào)節(jié)的參數(shù)。
12.如權(quán)利要求10所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，自適應(yīng)濾波器是帶有可變抽頭加權(quán)值的抽頭延遲線。
13.如權(quán)利要求12所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，最小均方算法驅(qū)動可變抽頭加權(quán)值。
14.如權(quán)利要求13所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，最小均方算法是基于最陡下降法的梯度算法。
19.如權(quán)利要求10所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，第一致動器組件適于接收基于第一位置誤差信號的第一伺服控制信號，并根據(jù)第一伺服控制信號使第一讀/寫磁頭定位；第二伺服控制信號基于第二位置誤差信號，第二位置誤差信號表示相對于磁盤表面第二讀/寫磁頭的實(shí)際位置和第二讀/寫磁頭的期望位置之差，該磁盤驅(qū)動器還包括第二自適應(yīng)濾波器，它適于接收第一伺服控制信號和第二位置誤差信號，并將第二前饋信號提供給第二致動器組件，第二前饋信號適于偏移由第一致動器組件的移動引起的、對第二讀/寫磁頭位置的干擾，第二自適應(yīng)濾波器具有根據(jù)第一伺服控制信號和第二位置誤差信號可調(diào)節(jié)的參數(shù)。
權(quán)利要求
1.在具有至少兩個致動器組件的磁盤驅(qū)動器中，每個致動器組件都適于在伺服回路中工作，以使讀/寫磁頭相對于磁盤表面定位，每個伺服回路適于根據(jù)位置誤差信號把伺服控制信號提供給它的關(guān)聯(lián)致動器組件，該位置誤差信號表示讀/寫磁頭相對于磁盤表面的實(shí)際位置和讀/寫磁頭的期望位置之差，一種削弱由第二致動器組件的移動引起的、對第一致動器組件的第一讀/寫磁頭定位干擾的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(a)將提供給第二致動器組件的伺服控制信號提供給適于產(chǎn)生前饋信號的第一自適應(yīng)濾波器，該前饋信號適于偏移由第二致動器組件的移動引起的、對第一讀/寫磁頭定位的干擾，第一自適應(yīng)濾波器具有根據(jù)接收到的伺服控制信號和第一致動器組件的位置誤差信號可調(diào)節(jié)的參數(shù)；以及(b)將前饋信號提供給第一致動器組件的伺服回路。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一自適應(yīng)濾波器是帶有可變抽頭加權(quán)值的抽頭延遲線。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，最小均方算法驅(qū)動可變抽頭加權(quán)值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，最小均方算法是基于最陡下降法的梯度算法。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，自適應(yīng)濾波器的傳遞函數(shù)F為F(k，q-1)＝f0(k)+f1(k)q-1+...+fN-1(k)q-(N-1)其中q-1是單元延遲算子，通過最小均方算法聯(lián)機(jī)調(diào)節(jié)k時(shí)刻的抽頭加權(quán)值fi(k)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，更新抽頭加權(quán)值如下fi(k+1)＝fi(k)+2μ·e(k)·x(k-i)，i＝0，1，...，N-1其中e(k)是前饋信號和第二致動器組件的移動引起的實(shí)際干擾之差，x(k)是自適應(yīng)濾波器的輸入，μ是確定收斂速率和最小誤差等級的恒定增益。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，自適應(yīng)濾波器的輸入x(k)是x1(k)＝H1(k，q-1)u2(k)其中u2(k)是施加于第二致動器組件的伺服控制信號，H1(k，q-1)是聯(lián)系前饋信號和實(shí)際位置信號的傳遞函數(shù)，實(shí)際位置信號表示第一讀/寫磁頭相對于磁盤表面的實(shí)際位置。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，e1(k)=(-G1P1-F1)H1u2(k)]]>其中u2(k)是施加于第二致動器組件的伺服控制信號，G1是第二致動器組件的移動引起的未知動力，P1是第一致動器組件的動力，H1是聯(lián)系前饋信號和實(shí)際位置信號的傳遞函數(shù)，實(shí)際位置信號表示第一讀/寫磁頭相對于磁盤表面的實(shí)際位置。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟(c)將提供給第一致動器組件的伺服控制信號提供給適于產(chǎn)生第二前饋信號的第二自適應(yīng)濾波器，該前饋信號適于偏移由第一致動器的移動引起的、對第二讀/寫磁頭定位的干擾，第二自適應(yīng)濾波器具有根據(jù)接收到的伺服控制信號和第二致動器組件的位置誤差信號可調(diào)節(jié)的參數(shù)；和(d)將第二前饋信號提供給第二致動器組件的伺服回路。
10.一種磁盤驅(qū)動器，其特征在于，它包括第一致動器組件，它適于根據(jù)第一位置誤差信號使第一讀/寫磁頭相對于磁盤表面定位，第一位置誤差信號表示第一讀/寫磁頭相對于磁盤表面的實(shí)際位置和第一讀/寫磁頭的期望位置之差；第二致動器組件，它適于接收第二伺服控制信號，并根據(jù)第二伺服控制信號使第二讀/寫磁頭相對于磁盤表面定位；和第一自適應(yīng)濾波器，它適于接收第二伺服控制信號和第一位置誤差信號，并將前饋信號提供給第一致動器組件，前饋信號適于偏移由第二致動器組件的移動引起的、對第一讀/寫磁頭位置的干擾，第一自適應(yīng)濾波器具有根據(jù)第二伺服控制信號和第一位置誤差信號可調(diào)節(jié)的參數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，前饋信號與第一伺服控制信號相加。
12.如權(quán)利要求10所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，自適應(yīng)濾波器是帶有可變抽頭加權(quán)值的抽頭延遲線。
13.如權(quán)利要求12所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，最小均方算法驅(qū)動可變抽頭加權(quán)值。
14.如權(quán)利要求13所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，最小均方算法是基于最陡下降法的梯度算法。
15.如權(quán)利要求14所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，第一自適應(yīng)濾波器的傳遞函數(shù)F為F(k，q-1)＝f0(k)+f1(k)q-1+...+fN-1(k)q-(N-1)其中q-1是單元延遲算子，通過最小均方算法算法聯(lián)機(jī)調(diào)節(jié)k時(shí)刻的抽頭加權(quán)值fi(k)。
16.如權(quán)利要求15所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，更新抽頭加權(quán)值如下fi(k+1)＝fi(k)+2μ·e(k)·x(k-i)，i＝0，1，...，N-1其中e(k)是前饋信號和第二致動器組件的移動引起的實(shí)際干擾之差，x(k)是第一自適應(yīng)濾波器的輸入，μ是確定收斂速率和最小誤差等級的恒定增益。
17.如權(quán)利要求16所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，第一自適應(yīng)濾波器的輸入x(k)是x1(k)＝H1(k，q-1)u2(k)其中u2(k)是施加于第二致動器組件的第二伺服控制信號，H1(k，q-1)是聯(lián)系前饋信號和實(shí)際位置信號的傳遞函數(shù)，實(shí)際位置信號表示第一讀/寫磁頭相對于磁盤表面的實(shí)際位置。
18.如權(quán)利要求16所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，e1(k)=(-G1P1-F1)H1u2(k)]]>其中u2(k)是施加于第二致動器組件的第二伺服控制信號，G1是第二致動器組件的移動引起的未知動力，P1是第一致動器組件的動力，H1是聯(lián)系前饋信號和實(shí)際位置信號的傳遞函數(shù)，實(shí)際位置信號表示第一讀/寫磁頭相對于磁盤表面的實(shí)際位置。
19.如權(quán)利要求10所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，第一致動器組件適于接收基于第一位置誤差信號的第一伺服控制信號，并根據(jù)第一伺服控制信號使第一讀/寫磁頭定位；第二伺服控制信號基于第二位置誤差信號，第二位置誤差信號表示相對于磁盤表面第二讀/寫磁頭的實(shí)際位置和第二讀/寫磁頭的期望位置之差，該磁盤驅(qū)動器還包括第二自適應(yīng)濾波器，它適于接收第一伺服控制信號和第二位置誤差信號，并將第二前饋信號提供給第二致動器組件，第二前饋信號適于偏移由第一致動器組件的移動引起的、對第二讀/寫磁頭位置的干擾，第二自適應(yīng)濾波器具有根據(jù)第一伺服控制信號和第二位置誤差信號可調(diào)節(jié)的參數(shù)。
20.一種磁盤驅(qū)動器，其特征在于，它包括第一和第二致動器，它們適于分別使第一和第二讀/寫磁頭相對于磁盤表面分別定位；和削弱第二致動器的移動對第一致動器的第一讀/寫磁頭定位的影響的裝置。
全文摘要
本發(fā)明將附加自適應(yīng)前饋控制器(218、268)結(jié)合入雙致動器磁盤驅(qū)動器(110)的現(xiàn)有的磁道跟蹤伺服機(jī)構(gòu)中,以抑制兩個致動器組件(202、252)的機(jī)械相互作用引起的干擾,以此增強(qiáng)磁道跟蹤的定位精確度。還把饋送到一個致動器(250)中功率放大器的控制信號u
文檔編號G11B5/596GK1363099SQ00810691
公開日2002年8月7日 申請日期2000年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月23日
發(fā)明者J·C·莫利斯, 辛一平 申請人:西加特技術(shù)有限責(zé)任公司