專(zhuān)利名稱(chēng)：存儲(chǔ)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)反饋控制一個(gè)支架的運(yùn)動(dòng)位置以便把頭與軌道中心的位置偏差量設(shè)置到零的存儲(chǔ)設(shè)備，并且更具體地說(shuō)，涉及一種用來(lái)通過(guò)學(xué)習(xí)控制和進(jìn)行前饋控制得到抑制諸如介質(zhì)偏心之類(lèi)的周期干擾的位置偏差的控制信號(hào)的存儲(chǔ)設(shè)備。
在常規(guī)光盤(pán)設(shè)備中，為了提高激光束對(duì)介質(zhì)軌道的軌道跟蹤性能，使用一種雙驅(qū)動(dòng)類(lèi)型的頭機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)用于查找控制(也稱(chēng)作粗控制)的支架致動(dòng)器，用來(lái)相對(duì)于固定布置的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)一個(gè)由一個(gè)軸承單元支撐的支架；和一個(gè)用于軌道跟蹤控制(也稱(chēng)作精控制)的跟蹤致動(dòng)器，通過(guò)驅(qū)動(dòng)在支架上安裝的物鏡用來(lái)在橫過(guò)軌道的方向上運(yùn)動(dòng)激光束。在最近幾年，一種單驅(qū)動(dòng)型的頭機(jī)構(gòu)也已經(jīng)廣泛地傳播開(kāi)，該機(jī)構(gòu)通過(guò)省去跟蹤致動(dòng)器而僅包括支架致動(dòng)器，以便減小設(shè)備的成本。在單驅(qū)動(dòng)型的頭機(jī)構(gòu)中，一個(gè)滑動(dòng)軸承用來(lái)代替球軸承，由此降低零件的數(shù)量和成本。然而，在把磁頭機(jī)構(gòu)建造成僅包括支架驅(qū)動(dòng)器、并且進(jìn)一步從支架的滑動(dòng)軸承上拆去球軸承的單驅(qū)動(dòng)型機(jī)構(gòu)的情況下，根據(jù)跟蹤誤差信號(hào)對(duì)于軌道中心定位激光束的控制，強(qiáng)烈地受到支架軸承單元具有的庫(kù)侖摩擦的影響。


圖1表示在單驅(qū)動(dòng)型支架中的庫(kù)侖摩擦特性。運(yùn)動(dòng)速度V和摩擦力F的每一個(gè)根據(jù)支架運(yùn)動(dòng)方向具有負(fù)或正值。現(xiàn)在將考慮其中支架運(yùn)動(dòng)速度V從負(fù)值變到正值的情形。在支架以具有負(fù)值的運(yùn)動(dòng)速度V運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，相對(duì)于運(yùn)動(dòng)速度產(chǎn)生一個(gè)幾乎恒定的正值動(dòng)摩擦力F1。當(dāng)支架相對(duì)于導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)速度V等于0，并且以后支架開(kāi)始以相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要抵消靜摩擦力-F2的驅(qū)動(dòng)力，并且在運(yùn)動(dòng)之后，驅(qū)動(dòng)力應(yīng)該包括一個(gè)抵消幾乎恒定的動(dòng)摩擦力-F1的力。在上述支架運(yùn)動(dòng)速度換向的時(shí)刻，摩擦力的急變力變化起對(duì)控制系統(tǒng)干擾的作用。為了足夠地補(bǔ)償該干擾，一個(gè)具有高頻帶的反饋控制系統(tǒng)一般是必需的。例如在補(bǔ)償由于介質(zhì)偏心造成的軌道重復(fù)位置偏差的軌道跟蹤控制中，出現(xiàn)支架運(yùn)動(dòng)速度的換向。就是說(shuō)，當(dāng)控制支架以便跟蹤介質(zhì)偏心時(shí)，支架相對(duì)于導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)變成與偏心周期同步的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此，支架的運(yùn)動(dòng)速度對(duì)于介質(zhì)的一圈轉(zhuǎn)動(dòng)至少換向兩次，并且每次都通過(guò)摩擦力的急變力變化受到干擾。
圖2表示當(dāng)對(duì)單驅(qū)動(dòng)型的頭機(jī)構(gòu)由反饋控制系統(tǒng)進(jìn)行軌上控制時(shí)對(duì)于一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期(時(shí)間)的跟蹤誤差信號(hào)TES的模擬結(jié)果。在這樣一種模擬中，軌道節(jié)距設(shè)置為1.1μm，盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)速度設(shè)置為3600rpm(每分轉(zhuǎn))，及摩擦系數(shù)μ設(shè)置為0.3。考慮到實(shí)際頭機(jī)構(gòu)的高階諧振具有在約15kHz下的較高諧振，把反饋控制系統(tǒng)的頻帶設(shè)置為1.5kHz。波形200與其中峰對(duì)峰偏心量假定為50μm的情形有關(guān)。波形202與其中峰對(duì)峰偏心量假定為20μm的情形有關(guān)。波形204與其中峰對(duì)峰偏心量假定為10μm的情形有關(guān)。同樣就波形200、202、和204而論，由于由頭機(jī)構(gòu)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)造成的低頻帶誤差壓縮性能的下降和反饋控制系統(tǒng)控制頻帶的減小，不能足夠地抑制偏心干擾。當(dāng)允許支架跟蹤偏心時(shí)，波形也通過(guò)在當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度V等于0時(shí)的點(diǎn)處出現(xiàn)的摩擦干擾的急變受到影響，從而出現(xiàn)大的峰狀跟蹤誤差206-1、206-2、206-3、及206-4。如果與支架運(yùn)動(dòng)有關(guān)的庫(kù)侖摩擦Ffric簡(jiǎn)單地通過(guò)省去靜摩擦表示，則它由如下公式模型化。
如顯然由這樣一種模型理解的那樣，考慮通過(guò)反饋控制補(bǔ)償困難的原因，因?yàn)閹?kù)侖摩擦Ffric符號(hào)的突然變化，例如，在支架相對(duì)于導(dǎo)軌的速度z換向時(shí)從負(fù)值變到正值。
盡管升高反饋控制系統(tǒng)的頻帶的方法一般考慮為補(bǔ)償這樣一種急變摩擦干擾的方法，但有一種由15kHz附近的高階機(jī)械諧振的存在造成的限制。而且，由于軌道跟蹤控制僅通過(guò)支架驅(qū)動(dòng)進(jìn)行，而省略通過(guò)透鏡致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)，所以難以足夠地升高用于定位的控制頻帶。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種存儲(chǔ)設(shè)備，其中通過(guò)把反饋系統(tǒng)與學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)相結(jié)合，肯定地補(bǔ)償由介質(zhì)偏心造成的急變摩擦干擾，而減小跟蹤誤差。
首先，本發(fā)明的存儲(chǔ)設(shè)備，例如光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備，包括一個(gè)頭，帶有一個(gè)用來(lái)把激光束的照射位置運(yùn)動(dòng)到介質(zhì)上任意軌道位置的支架；一個(gè)位置信號(hào)檢測(cè)單元(跟蹤誤差檢測(cè)單元)，用來(lái)根據(jù)一個(gè)位置偏差量信號(hào)，檢測(cè)和產(chǎn)生位置信號(hào)(跟蹤誤差信號(hào))TES，其中根據(jù)按照激光束的照射從介質(zhì)引出的光，把在介質(zhì)上軌的預(yù)定位置用作基準(zhǔn)；一個(gè)反饋計(jì)算單元，用來(lái)輸入位置信號(hào)TES和計(jì)算控制信號(hào)(控制電流)IFB以運(yùn)動(dòng)頭的支架，以便把位置偏差量設(shè)置為零；及一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元(VCM)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)頭的支架，從而激光束的照射位置根據(jù)反饋計(jì)算單元的控制信號(hào)IFB跟蹤軌道。就這樣一種存儲(chǔ)設(shè)備而論，本發(fā)明的特征在于包括一個(gè)學(xué)習(xí)控制單元，該學(xué)習(xí)控制單元對(duì)于一周介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)用來(lái)獲得作為近似函數(shù)的未知函數(shù)，以把對(duì)于重復(fù)干擾的位置偏差量設(shè)置為零，該近似函數(shù)通過(guò)學(xué)習(xí)算法和存儲(chǔ)它近似地假定。更具體地說(shuō)，根據(jù)學(xué)習(xí)控制單元，通過(guò)一種作為一個(gè)近似函數(shù)的學(xué)習(xí)算法，得到對(duì)于一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期以對(duì)于諸如與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步的介質(zhì)偏心之類(lèi)的重復(fù)干擾把位置偏差量設(shè)置到零的未知函數(shù)，該近似函數(shù)通過(guò)N個(gè)矩形函數(shù)的一組高度近似的假定，并且存儲(chǔ)，其中通過(guò)把一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期期間的時(shí)間劃分成N個(gè)間隔得到每個(gè)矩形函數(shù)的時(shí)間寬度。根據(jù)學(xué)習(xí)控制單元，即使會(huì)聚由低學(xué)習(xí)增益造成的學(xué)習(xí)結(jié)果需要稍長(zhǎng)時(shí)間，與支架運(yùn)動(dòng)方向的換向有關(guān)的高頻帶急變摩擦干擾的補(bǔ)償信號(hào)，也能包括在最終得到的學(xué)習(xí)結(jié)果中。通過(guò)把這樣一種學(xué)習(xí)控制信號(hào)添加到反饋控制信號(hào)上作為前饋補(bǔ)償信號(hào)，幾乎能抵消急變摩擦干擾。由于使用單驅(qū)動(dòng)型支架，所以有由高階機(jī)械諧振存在造成的限制。即使控制頻帶較低，也顯著減小對(duì)于介質(zhì)偏心的跟蹤誤差，并且能提高軌上控制的精度。
本發(fā)明的學(xué)習(xí)控制單元提供在反饋計(jì)算單元與驅(qū)動(dòng)單元之間。假定把一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的時(shí)間設(shè)置為T(mén)L，通過(guò)一種學(xué)習(xí)算法，得到在從一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的開(kāi)始時(shí)間t＝0到結(jié)束時(shí)間t＝TL的時(shí)間周期內(nèi)重復(fù)的未知驅(qū)動(dòng)電流函數(shù)Irepeat(t)(其中0≤t＜TL；TL指示一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期)，作為一個(gè)由從0至(N-1)標(biāo)號(hào)的N個(gè)矩形函數(shù)的一組高度近似假定的近似函數(shù)I^repeat(t)(其中0≤t＜TL；TL指示一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期)，并且存儲(chǔ)，這些矩形函數(shù)通過(guò)把在一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)的時(shí)間TL劃分成N個(gè)間隔得到。盡管近似函數(shù)由I^repeat]]>表示，但在本說(shuō)明書(shū)中它表示為“I^repeat”。該表示也類(lèi)似地用于近似函數(shù)“TES^repeat”。
當(dāng)按上述那樣把學(xué)習(xí)控制單元提供在反饋計(jì)算單元與驅(qū)動(dòng)單元之間時(shí)，由于進(jìn)行反饋控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電流學(xué)習(xí)，所以得到小噪聲的學(xué)習(xí)結(jié)果。在學(xué)習(xí)之后，學(xué)習(xí)結(jié)果能直接用作查找控制、逆轉(zhuǎn)等時(shí)刻的前饋電流?？刂戚^簡(jiǎn)單，并且更肯定，因?yàn)閷W(xué)習(xí)結(jié)果的轉(zhuǎn)換是不必要的。
學(xué)習(xí)控制單元包括一個(gè)存儲(chǔ)器、一個(gè)抽樣單元、一個(gè)近似函數(shù)計(jì)算單元、及一個(gè)前饋輸出單元。存儲(chǔ)器帶有多個(gè)存儲(chǔ)器單元，以存儲(chǔ)近似函數(shù)I^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci。抽樣單元抽樣從反饋計(jì)算單元輸出的控制信號(hào)IFB。近似函數(shù)計(jì)算單元由如下學(xué)習(xí)定律，根據(jù)由抽樣單元抽樣的控制信號(hào)IFB和預(yù)定學(xué)習(xí)增益Klearn，得到在存儲(chǔ)器的每個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的近似函數(shù)I^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度CiCi＝Klearn×IFB其中，i指示由時(shí)間t決定的矩形函數(shù)的索引號(hào)碼，并且0≤i≤(N-1)；例如i＝floor(t/T)，其中T＝TL/N并且更新高度Ci。
一個(gè)前饋輸出單元(FF輸出單元)讀出在存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器單元中與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)劃分周期T同步存儲(chǔ)的近似函數(shù)I^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci，作為一個(gè)學(xué)習(xí)控制信號(hào)，把它添加到來(lái)自反饋計(jì)算單元的控制信號(hào)IFB上，及把驅(qū)動(dòng)信號(hào)IVCM供給到驅(qū)動(dòng)單元。
更詳細(xì)地，抽樣單元以比劃分周期T短或與其相等的預(yù)定周期Tsample對(duì)控制信號(hào)IFB抽樣，并且近似函數(shù)計(jì)算單元由如下公式，根據(jù)由抽樣單元抽樣的控制信號(hào)IFB和預(yù)定學(xué)習(xí)增益Klearn，得到在存儲(chǔ)器的每個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的近似函數(shù)I^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度CiCinew=Cilast+Klearn•Tsample•IFB(t)]]>其中，i指示由時(shí)間t決定的間隔的號(hào)碼，并且0≤i≤(N-1)；例如i＝floor(t/T)并且更新高度Ci。Cilast指示在更新之前的Ci值，而Cinew指示在更新之后的Ci值。在公式中，例如根據(jù)通過(guò)i＝floor(t/T)的i計(jì)算結(jié)果，選擇在當(dāng)前時(shí)間要更新的Ci。對(duì)前(在Tsample之前)一個(gè)抽樣的Ci值(Cilast)進(jìn)行輸入IFB(t)的積分算術(shù)運(yùn)算，由此得到在當(dāng)前時(shí)間t的Ci值的更新結(jié)果(Cinew)。不更新具有除通過(guò)i＝floor(t/T)計(jì)算的i之外的索引號(hào)碼的矩形函數(shù)的高度Ci(即在這種情況下，Cinew＝Cilast)。把以上過(guò)程總結(jié)如下。
而且，與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地，一個(gè)前饋輸出單元讀出在存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器單元中與抽樣周期Tsample同步存儲(chǔ)的近似函數(shù)I^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci，把它添加到來(lái)自反饋計(jì)算單元的控制信號(hào)IFB上，及把驅(qū)動(dòng)信號(hào)IVCM供給到驅(qū)動(dòng)單元。前饋輸出單元對(duì)應(yīng)于提前預(yù)定時(shí)間Δtlead的時(shí)間，讀出在存儲(chǔ)器的每個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的近似函數(shù)I^repeat(t)的值。學(xué)習(xí)控制單元重復(fù)學(xué)習(xí)，同時(shí)前饋輸出在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的學(xué)習(xí)結(jié)果。在這種情況下，在反饋控制系統(tǒng)中有諸如相位延遲等之類(lèi)的時(shí)間延遲。除非補(bǔ)償它，否則控制變得不穩(wěn)定。因此，就在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的最后學(xué)習(xí)結(jié)果I^repeat(t)而論，讀出和輸出與提前當(dāng)前時(shí)間預(yù)定時(shí)間Δtlead的時(shí)間相對(duì)應(yīng)的值，從而在其中控制系統(tǒng)是穩(wěn)定的狀態(tài)下能進(jìn)行學(xué)習(xí)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，學(xué)習(xí)控制單元提供在位置信號(hào)檢測(cè)單元與反饋計(jì)算單元之間。假定與一周介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的時(shí)間等于TL，通過(guò)一種學(xué)習(xí)算法，得到在從一周介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)的開(kāi)始時(shí)間t＝0到結(jié)束時(shí)間t＝TL的時(shí)間周期內(nèi)重復(fù)的未知位置函數(shù)TESrepeat(t)(其中0≤t＜TL；TL指示一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的周期)，作為一個(gè)近似函數(shù)TES^repeat(t)(其中0≤t＜TL；TL指示一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的周期)，該近似函數(shù)TES^repeat(t)由通過(guò)把一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期TL劃分成N個(gè)間隔得到的具有間隔號(hào)碼i＝1至N的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci(其中，i是索引號(hào)碼；0≤i≤(N-1))近似地假定，并且存儲(chǔ)。學(xué)習(xí)控制單元帶有一個(gè)存儲(chǔ)器、一個(gè)抽樣單元、一個(gè)近似函數(shù)計(jì)算單元、及一個(gè)前饋輸出單元。存儲(chǔ)器帶有多個(gè)存儲(chǔ)器單元，以存儲(chǔ)近似函數(shù)TES^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci。抽樣單元抽樣從位置信號(hào)檢測(cè)單元輸出的位置信號(hào)TES。近似函數(shù)計(jì)算單元由如下公式，根據(jù)由抽樣單元抽樣的位置信號(hào)和預(yù)定學(xué)習(xí)增益Klearn，得到在存儲(chǔ)器的每個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的近似函數(shù)TES^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度CiC•i=Klearn•TES(t)]]>其中，i指示由時(shí)間t決定的間隔的索引號(hào)碼，并且0≤i≤(N-1)；例如i＝floor(t/T)，T＝TL/N并且更新高度Ci。與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地，前饋輸出單元讀出在存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器單元中與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)劃分周期T同步存儲(chǔ)的近似函數(shù)TES^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci，把它添加到來(lái)自位置信號(hào)檢測(cè)單元的位置信號(hào)TES上，及把反饋信號(hào)TESFB供給到反饋計(jì)算單元。更詳細(xì)地說(shuō)，抽樣單元以比劃分周期T短或與其相等的預(yù)定周期Tsample對(duì)位置信號(hào)TES抽樣。近似函數(shù)計(jì)算單元由如下公式，根據(jù)由抽樣單元抽樣的位置信號(hào)TES和預(yù)定學(xué)習(xí)增益Klearn，得到在存儲(chǔ)器的每個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的近似函數(shù)TES^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度CiCinew=Cilast+Klearn•Tsample•TES(t)]]>其中，i指示由時(shí)間t決定的間隔的號(hào)碼，并且0≤i≤(N-1)；例如i＝floor(t/T)并且更新高度Ci。Cilast指示在更新之前的Ci值，而Cinew指示在更新之后的Ci值。在公式中，例如根據(jù)通過(guò)i＝floor(t/T)的i計(jì)算結(jié)果，選擇在當(dāng)前時(shí)間要更新的Ci。對(duì)前(在Tsample之前)一個(gè)抽樣的Ci值(Cilast)進(jìn)行輸入TES(t)的積分算術(shù)運(yùn)算，由此得到在當(dāng)前時(shí)間t的Ci值的更新結(jié)果(Cinew)。不更新具有除通過(guò)i＝floor(t/T)計(jì)算的i之外的索引號(hào)碼的矩形函數(shù)的高度Ci(即在這種情況下，Cinew＝Cilast)。把以上過(guò)程總結(jié)如下。
而且，與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地，一個(gè)前饋輸出單元讀出在存儲(chǔ)器單元中與抽樣周期Tsample同步存儲(chǔ)的近似函數(shù)TES^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci，把它添加到來(lái)自位置信號(hào)檢測(cè)單元的位置信號(hào)TES上，及把反饋信號(hào)TESFB供給到反饋計(jì)算單元。同樣有這種情況下，前饋輸出單元對(duì)應(yīng)于提前預(yù)定時(shí)間Δtlead的時(shí)間，讀出在每個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的近似函數(shù)TES^repeat(t)的值，并且輸出它。
學(xué)習(xí)控制單元在與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地學(xué)習(xí)之后，輸出由學(xué)習(xí)算法得到的近似函數(shù)I^repeat(t)或TES^repeat(t)，由此進(jìn)行前饋控制。學(xué)習(xí)控制單元如此前饋控制，從而剛好在介質(zhì)插入到設(shè)備中之后的計(jì)時(shí)處在特定時(shí)間進(jìn)行通過(guò)學(xué)習(xí)算法得到近似函數(shù)的運(yùn)算，并且在學(xué)習(xí)之后的軌道跟蹤控制的時(shí)間，與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地輸出得到的近似函數(shù)，并且除去重復(fù)干擾。學(xué)習(xí)控制單元也如此前饋控制，從而在學(xué)習(xí)之后的軌道跳躍和查找控制的時(shí)間，與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地輸出得到的近似函數(shù)，并且除去重復(fù)干擾。
在存儲(chǔ)設(shè)備中，當(dāng)通過(guò)在盤(pán)徑向上一個(gè)具體位置處，例如在靠近盤(pán)上中心區(qū)域的位置處，的學(xué)習(xí)得到近似函數(shù)時(shí)，在其中查找拾取器和把它運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)徑向位置、并且進(jìn)行軌道跟蹤控制的情況下，有這樣一種情形，以致于只要使用得到的近似函數(shù)就出現(xiàn)誤差，從而近似是不適當(dāng)?shù)?。例如，?dāng)在盤(pán)上軌道的內(nèi)部區(qū)域處的圓度和在外部區(qū)域處的圓度不同時(shí)，當(dāng)不計(jì)在與內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)有關(guān)的重復(fù)干擾的相位或振幅之間的差別時(shí)，或者當(dāng)使用具有單驅(qū)動(dòng)型結(jié)構(gòu)的拾取器時(shí)，有這樣一種情形，以致于在內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域中的摩擦的大小不同。因此，在本發(fā)明的學(xué)習(xí)控制單元中，在與盤(pán)徑向位置相對(duì)應(yīng)的多個(gè)位置處進(jìn)行近似函數(shù)的獲得操作。在前饋模式中，按照其中在該時(shí)刻軌上拾取的軌道地址選擇近似函數(shù)(例如，選擇通過(guò)在最近軌道地址中的學(xué)習(xí)得到的近似函數(shù))，并且進(jìn)行前饋，從而能實(shí)現(xiàn)高精度軌道跟蹤控制，而與要軌上拾取的軌道地址無(wú)關(guān)。在其中在上述多個(gè)位置處進(jìn)行近似函數(shù)的獲得操作的情況下，在近似函數(shù)的基本波形中幾乎沒(méi)有差別，并且在近似函數(shù)中的差別是細(xì)微的差別。因此，當(dāng)在另一個(gè)位置處有近似函數(shù)數(shù)據(jù)時(shí)，在當(dāng)前位置處的近似函數(shù)獲得操作中的近似函數(shù)數(shù)據(jù)的初始值(與每個(gè)矩形函數(shù)的高度相對(duì)應(yīng)的單元的初始值)不從零開(kāi)始，而是通過(guò)使用在另一個(gè)位置處的近函數(shù)數(shù)據(jù)作為初始值而開(kāi)始，由此能夠使學(xué)習(xí)時(shí)間減少。在光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備的情況下，例如頭具有單驅(qū)動(dòng)型的結(jié)構(gòu)，以致于以能自由進(jìn)行聚焦控制的方式，把物鏡安裝到在可在橫過(guò)介質(zhì)上的軌道的方向上自由運(yùn)動(dòng)的支架上，并且進(jìn)行用來(lái)通過(guò)支架的運(yùn)動(dòng)使激光束跟蹤軌道的軌道跟蹤控制、和用來(lái)把激光束運(yùn)動(dòng)到任意軌道位置上的查找控制。
由參照附圖的如下詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的以上和其他目的、特征、及優(yōu)點(diǎn)變得更明白。
圖1是在單驅(qū)動(dòng)型磁頭機(jī)構(gòu)中庫(kù)侖摩擦相對(duì)于運(yùn)動(dòng)速度的特性圖；圖2是當(dāng)頭受到庫(kù)侖摩擦的重復(fù)干擾時(shí)由反饋控制系統(tǒng)造成的偏心跟蹤誤差的解釋圖；圖3A和3B是對(duì)其應(yīng)用本發(fā)明的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的方塊圖；圖4是圖3A和3B的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的解釋圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例的方塊圖，其中一個(gè)學(xué)習(xí)控制單元提供在一個(gè)反饋控制單元與一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元之間；圖6是圖5中學(xué)習(xí)控制單元的功能方塊圖；圖7是由圖5中學(xué)習(xí)控制單元輸入的周期性控制的函數(shù)近似的解釋圖；圖8是圖6中一個(gè)存儲(chǔ)器的解釋圖；圖9是用于圖5中第一實(shí)施例的一個(gè)控制過(guò)程的流程圖；圖10是用于圖9中學(xué)習(xí)控制單元的流程圖；圖11是用于圖9中前饋輸出過(guò)程的流程圖；圖12A至12D是根據(jù)圖6中第一實(shí)施例在從學(xué)習(xí)開(kāi)始至其結(jié)束的時(shí)間周期內(nèi)跟蹤誤差信號(hào)、反饋控制信號(hào)、學(xué)習(xí)控制信號(hào)、及驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖；圖13A至13D是波形圖，其中借助于時(shí)基放大圖12A至12D的學(xué)習(xí)開(kāi)始部分；圖14A至14D是波形圖，其中借助于時(shí)基放大圖12A至12D的學(xué)習(xí)中途部分；圖15A至15D是波形圖，其中借助于時(shí)基放大圖12A至12D的學(xué)習(xí)結(jié)束部分；圖16A至16C是在其中時(shí)間提前補(bǔ)償不按圖6中第一實(shí)施例進(jìn)行的情況下在從學(xué)習(xí)開(kāi)始至其結(jié)束的時(shí)間周期內(nèi)跟蹤誤差信號(hào)、學(xué)習(xí)控制信號(hào)、及驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖；圖17A至17C是波形圖，其中借助于時(shí)基放大圖16A至16C的學(xué)習(xí)結(jié)束部分；圖18是本發(fā)明第二實(shí)施例的方塊圖，其中一個(gè)學(xué)習(xí)控制單元提供在一個(gè)跟蹤誤差檢測(cè)單元與一個(gè)反饋控制單元之間；圖19是圖18中學(xué)習(xí)控制單元的功能方塊圖；圖20A至20D是根據(jù)圖18中第二實(shí)施例在從學(xué)習(xí)開(kāi)始至其結(jié)束的時(shí)間周期內(nèi)跟蹤誤差信號(hào)、跟蹤誤差學(xué)習(xí)信號(hào)、蹤誤差信號(hào)與跟蹤誤差學(xué)習(xí)信號(hào)的求和信號(hào)、及驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖21A至21D是波形圖，其中借助于時(shí)基放大圖20A至20D的學(xué)習(xí)開(kāi)始部分；圖22A至22D是波形圖，其中借助于時(shí)基放大圖20A至20D的學(xué)習(xí)中途部分；圖23A至23D是波形圖，其中借助于時(shí)基放大圖20A至20D的學(xué)習(xí)結(jié)束部分；及圖24A和24B是根據(jù)本發(fā)明的未知函數(shù)近似原理和控制系統(tǒng)的構(gòu)造原理的解釋圖。
圖3A和3B表示本發(fā)明的一種存儲(chǔ)設(shè)備，并且與作為一個(gè)例子的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。本發(fā)明的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器由一個(gè)控制單元10和一個(gè)外殼11建造?？刂茊卧?0帶有一個(gè)MPU 12，進(jìn)行光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的整個(gè)控制；一個(gè)上部接口17，向一個(gè)上部設(shè)備傳送和從其接收命令和數(shù)據(jù)；一個(gè)光盤(pán)控制器(ODC)14，完成從光盤(pán)介質(zhì)讀和向其寫(xiě)所必需的過(guò)程；一個(gè)DSP 16；及一個(gè)緩沖存儲(chǔ)器18。緩沖存儲(chǔ)器18由MPU 12、光盤(pán)控制器14、和上部接口17共用。一個(gè)格式化器和一個(gè)ECC單元為光盤(pán)控制器14而設(shè)。在寫(xiě)存取時(shí)，格式化器劃分在介質(zhì)的扇區(qū)單元基礎(chǔ)上的NRZ寫(xiě)數(shù)據(jù)，并且形成一種記錄格式，而ECC單元形成在扇區(qū)寫(xiě)數(shù)據(jù)單元基礎(chǔ)上的一個(gè)ECC代碼，并且添加它，及如有必要，則形成一個(gè)CRC代碼且添加它。另外，ECC編碼的扇區(qū)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成例如一個(gè)1-7 RLL代碼。在讀存取時(shí)，扇區(qū)讀數(shù)據(jù)被1-7 RLL逆轉(zhuǎn)換，并且以后由ECC單元進(jìn)行CRC檢查，及此后，經(jīng)受誤差檢測(cè)和校正。另外，扇區(qū)單元的NRZ數(shù)據(jù)由格式化器耦合，并且作為NRZ讀數(shù)據(jù)流傳送到上部設(shè)備。一個(gè)寫(xiě)LSI 20為光盤(pán)控制器14而設(shè)。一個(gè)寫(xiě)調(diào)制單元和一個(gè)激光二極管控制單元為寫(xiě)LSI 20而設(shè)。一個(gè)激光二極管單元30帶有一個(gè)激光二極管和一個(gè)用來(lái)監(jiān)視的檢測(cè)器。寫(xiě)LSI 20把寫(xiě)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成在PPM記錄或PWM記錄(也稱(chēng)作標(biāo)記記錄或邊緣記錄)中的數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)。作為對(duì)其通過(guò)使用激光二極管單元30進(jìn)行記錄或復(fù)制的一種光盤(pán)，即一種可重寫(xiě)的MO盒式介質(zhì)，能使用128MB、230MB、540MB、640MB、1.3GB等的任何介質(zhì)。在他們中，就128MB的MO盒式介質(zhì)而論，使用其中按照介質(zhì)上標(biāo)記的存在或不存在記錄數(shù)據(jù)的凹坑位置記錄(PPM記錄)。介質(zhì)的記錄格式是區(qū)CAV，并且用戶(hù)區(qū)域的區(qū)數(shù)在128MB介質(zhì)的情況下等于1。至于對(duì)應(yīng)于高密度記錄的230MB、540MB、640MB及1.3GB的MO盒式介質(zhì)，使用其中對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)制成標(biāo)記邊緣，即前邊緣和后邊緣，的脈沖寬度記錄(PWM記錄)。在640MB介質(zhì)與540MB介質(zhì)的記錄容量之間的差別基于扇區(qū)容量的差別。當(dāng)扇區(qū)容量等于2048字節(jié)時(shí)，存儲(chǔ)容量等于640MB。當(dāng)扇區(qū)容量等于512字節(jié)時(shí)，存儲(chǔ)容量等于540MB。介質(zhì)的記錄格式是區(qū)CAV，并且用戶(hù)區(qū)域的區(qū)數(shù)，在230MB介質(zhì)的情況下等于10，在540MB介質(zhì)和1.3GB介質(zhì)的情況下等于18，在640MB介質(zhì)的情況下等于11。以這種方式，本發(fā)明的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器能處理諸如128MB、230MB、540MB、640MB、和1.3GB、及另外與直接重寫(xiě)相對(duì)應(yīng)的230MB、540MB、640MB等之類(lèi)的存儲(chǔ)容量的MO盒。因此，當(dāng)把MO盒裝入到光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中時(shí)，首先讀出介質(zhì)的ID部分，介質(zhì)的種類(lèi)由MPU 12從凹坑間隔識(shí)別，及把識(shí)別的種類(lèi)作為識(shí)別結(jié)果通知光盤(pán)控制器14。
作為用于光盤(pán)控制器14的一種讀系統(tǒng)，提供一個(gè)讀LSI 24。一個(gè)讀解調(diào)單元和一個(gè)頻率合成器建立在讀LSI 24內(nèi)。一個(gè)通過(guò)用于為外殼11而設(shè)的ID/MO的一個(gè)檢測(cè)器32從激光二極管返回的光束的光電檢測(cè)信號(hào)，作為一個(gè)ID信號(hào)和一個(gè)MO信號(hào)經(jīng)一個(gè)頭放大器34輸入到讀LSI 24中。AGC電路、濾波器、扇區(qū)標(biāo)記檢測(cè)電路等的電路功能為讀LSI 24而提供。讀LSI 24形成一個(gè)讀時(shí)鐘、和來(lái)自輸入的ID信號(hào)與MO信號(hào)的讀數(shù)據(jù)，并且把PPM數(shù)據(jù)或PWM數(shù)據(jù)解調(diào)成原始NRZ數(shù)據(jù)。由于使用區(qū)CAV，所以MPU 12進(jìn)行分頻比值的設(shè)置控制，以對(duì)裝在讀LSI 24內(nèi)的頻率合成器產(chǎn)生一個(gè)區(qū)對(duì)應(yīng)時(shí)鐘頻率。頻率合成器是一個(gè)帶有可編程分頻器的PLL電路，并且根據(jù)介質(zhì)上的區(qū)位置產(chǎn)生一個(gè)具有預(yù)定固有頻率的基準(zhǔn)時(shí)鐘，作為讀時(shí)鐘。就是說(shuō)，可編程分頻器由帶有可編程分頻器的PLL電路建造，并且MPU 12產(chǎn)生一個(gè)根據(jù)分頻比值(m/n)按照區(qū)數(shù)由如下公式設(shè)置的頻率fo的基準(zhǔn)時(shí)鐘。
fo＝(m/n)·fi其中，分頻比值(m/n)的分母的分頻值n是根據(jù)128MB、230MB、540MB、或640MB的介質(zhì)種類(lèi)的固有值。分子的分頻值m是一個(gè)按照介質(zhì)上區(qū)位置變化的值，并且作為對(duì)應(yīng)于與每種介質(zhì)有關(guān)的區(qū)數(shù)的值的表信息而準(zhǔn)備。由讀LSI 24解調(diào)的讀數(shù)據(jù)供給到光盤(pán)控制器14的讀系統(tǒng)，并且經(jīng)受1-7RLL的逆轉(zhuǎn)換。此后，數(shù)據(jù)經(jīng)受CRC檢查和通過(guò)ECC單元的譯碼功能的ECC過(guò)程，從而重新構(gòu)造NRZ扇區(qū)數(shù)據(jù)。以后，由格式化器轉(zhuǎn)換成與NRZ扇區(qū)數(shù)據(jù)耦合的NRZ讀數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)流經(jīng)緩沖存儲(chǔ)器18由上部接口17傳送到上部設(shè)備。提供在處殼11側(cè)上的一個(gè)溫度傳感器36的檢測(cè)信號(hào)經(jīng)DSP16供給到MPU 12。MPU 12根據(jù)在設(shè)備中由溫度傳感器36檢測(cè)的單元環(huán)境溫度，把在激光二極管單元30中用來(lái)讀、寫(xiě)、及擦除的發(fā)光功率的每一個(gè)控制到最佳值。
MPU 12經(jīng)DSP 16通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器38控制提供在外殼11側(cè)上的一個(gè)主軸電機(jī)40。由于MO盒的記錄格式是區(qū)CAV，所以主軸電機(jī)40以例如3000rpm的預(yù)定速度轉(zhuǎn)動(dòng)。MPU 12經(jīng)DSP 16通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器42使用一個(gè)提供在外殼11側(cè)上的電磁鐵控制一個(gè)磁場(chǎng)施加單元44。磁場(chǎng)施加單元44布置在與裝在設(shè)備中的MO盒的光束照射側(cè)相對(duì)的側(cè)上，并且在記錄、擦除等時(shí)把一個(gè)外部磁場(chǎng)供給到介質(zhì)。DSP 16具有把來(lái)自激光二極管單元30的光束定位到介質(zhì)上的伺服功能，并且進(jìn)行查找控制(粗控制)和軌道跟蹤控制(精控制)以查找目標(biāo)軌道和把激光束運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)軌道，從而進(jìn)入軌上狀態(tài)。查找控制和軌道跟蹤控制能與響應(yīng)上部命令的寫(xiě)存取或讀存取由MPU12同時(shí)執(zhí)行。為了實(shí)現(xiàn)DSP 16的伺服功能，一個(gè)用于FES用來(lái)接收來(lái)自介質(zhì)的光束返回光的檢測(cè)器45，為外殼11側(cè)上的光學(xué)單元而提供。一個(gè)FES檢測(cè)電路(聚焦誤差信號(hào)檢測(cè)電路)46由用于FES的檢測(cè)器45的光電檢測(cè)輸出形成一個(gè)聚焦誤差信號(hào)，并且把它發(fā)送到DSP 16。一個(gè)用于TES帶有多分割(6分割或9分割)光電檢測(cè)單元以接收來(lái)自介質(zhì)的光束返回光的檢測(cè)器47，為外殼11側(cè)上的光學(xué)單元而提供。一個(gè)TES檢測(cè)電路(跟蹤誤差信號(hào)檢測(cè)電路)48由用于TES的檢測(cè)器47的光電檢測(cè)輸出形成一個(gè)跟蹤誤差信號(hào)，并且把它發(fā)送到DSP 16。在該實(shí)施例中，跟蹤誤差信號(hào)由推挽法(也稱(chēng)作遠(yuǎn)場(chǎng)法)形成。跟蹤誤差信號(hào)輸入到一個(gè)TZC檢測(cè)電路(軌道零交點(diǎn)檢測(cè)電路)50，并且形成一個(gè)軌道零交點(diǎn)脈沖且輸入到DSP 16。另外，為了控制光束斑點(diǎn)在介質(zhì)上的位置，DSP 16通過(guò)驅(qū)動(dòng)器55和58控制一個(gè)聚焦執(zhí)行器52和一個(gè)VCM 54。在光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中外殼11的輪廓如圖4中所示。主軸電機(jī)40提供在殼體60中。通過(guò)從一個(gè)進(jìn)口門(mén)62側(cè)把一個(gè)MO盒64插入到主軸電機(jī)40的旋轉(zhuǎn)軸的轂盤(pán)，完成這樣的裝載，從而內(nèi)部MO介質(zhì)66裝載到主軸電機(jī)40的旋轉(zhuǎn)軸的轂盤(pán)。頭機(jī)構(gòu)由一個(gè)支架68、一個(gè)物鏡70、一個(gè)固定光學(xué)系統(tǒng)72、及一個(gè)反射鏡74建造。在橫過(guò)介質(zhì)上的軌道的方向上能由VCM 54自由運(yùn)動(dòng)的支架68，提供在裝載的MO盒64的MO介質(zhì)66的下面。物鏡70安裝在支架68上，允許來(lái)自為固定光學(xué)系統(tǒng)72提供的激光二極管的光束通過(guò)上升反射鏡74進(jìn)入，并且把一個(gè)光束斑點(diǎn)的圖象形成到MO介質(zhì)66的介質(zhì)表面上。物鏡70能在光軸方向上由在圖3A和3B中外殼11中所示的聚焦52運(yùn)動(dòng)。激光束能在橫過(guò)介質(zhì)上的軌道的徑向上通過(guò)借助于VCM 54的支架68的線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。支架68由一個(gè)滑動(dòng)軸承支撐到固定布置的兩個(gè)導(dǎo)軌上，并且同時(shí)進(jìn)行叫作粗控制的查找控制以便把激光束運(yùn)動(dòng)到任意軌道位置、和稱(chēng)作精控制的軌道跟蹤控制以便讓激光束跟蹤在查找軌道位置處的軌道中心。作為上述單驅(qū)動(dòng)型的一種頭機(jī)構(gòu)，例如，能使用在JP-A-9-312026、JP-A-9-54960等中公開(kāi)的一種機(jī)構(gòu)。
圖5表示在本發(fā)明存儲(chǔ)設(shè)備中的頭機(jī)構(gòu)的反饋控制系統(tǒng)的第一實(shí)施例。第一實(shí)施例的特征在于學(xué)習(xí)控制單元提供在一個(gè)反饋控制單元與一個(gè)支架驅(qū)動(dòng)單元之間。頭機(jī)構(gòu)的反饋控制系統(tǒng)包括一個(gè)跟蹤誤差檢測(cè)單元78；一個(gè)反饋控制單元80；一個(gè)學(xué)習(xí)控制單元82；一個(gè)加法器84；一個(gè)支架驅(qū)動(dòng)單元86；及一個(gè)支架88。跟蹤誤差檢測(cè)單元78由通過(guò)借助于安裝在支架88上的物鏡把激光束照射到介質(zhì)上的返回光，產(chǎn)生表示相對(duì)于軌道中心的位置偏差量的跟蹤誤差信號(hào)TES。如圖5中所示，跟蹤誤差檢測(cè)單元78用光檢測(cè)，并且輸出跟蹤誤差，作為在由介質(zhì)偏心而波動(dòng)的軌道位置與激光束位置之間的差別。反饋控制單元80通過(guò)支架驅(qū)動(dòng)單元86運(yùn)動(dòng)支架88，以便通過(guò)把跟蹤誤差信號(hào)TES設(shè)置到零消除激光束相對(duì)于軌道中心的偏差量。反饋控制單元80通過(guò)例如一種PID算術(shù)運(yùn)算產(chǎn)生控制信號(hào)IFB?？刂菩盘?hào)IFB變成用于使用圖3A和3B中所示VCM 54的支架驅(qū)動(dòng)單元86的反饋電流指令值。學(xué)習(xí)控制單元82接收控制信號(hào)IFB，作為從反饋控制單元80輸出的反饋電流指令值，并且通過(guò)學(xué)習(xí)定律得到一個(gè)學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat，作為一個(gè)未知驅(qū)動(dòng)電流函數(shù)Irepeat的近似函數(shù)，以抑制諸如與介質(zhì)的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)有關(guān)的重復(fù)摩擦干擾、偏心干擾等引起的跟蹤誤差。當(dāng)學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)，與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地輸出得到的學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat，作為學(xué)習(xí)結(jié)果。學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat作為前饋控制信號(hào)由加法器84添加到來(lái)自反饋控制單元80的控制信號(hào)IFB上，從而得到驅(qū)動(dòng)信號(hào)IVCM。IVCM通過(guò)支架驅(qū)動(dòng)單元86驅(qū)動(dòng)支架88。通過(guò)支架88與介質(zhì)的偏心運(yùn)動(dòng)有關(guān)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而聯(lián)系運(yùn)動(dòng)速度的反向，把其方向在運(yùn)動(dòng)速度如圖1中所示等于零的點(diǎn)處的瞬時(shí)變化的大摩擦干擾周期地施加到支架88上，作為力干擾90。
圖6是圖5中學(xué)習(xí)控制單元82的功能方塊圖。學(xué)習(xí)控制單元82包括一個(gè)控制單元92；一個(gè)抽樣處理單元94；一個(gè)近似函數(shù)計(jì)算單元96；一個(gè)環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98；及一個(gè)前饋輸出單元(下文稱(chēng)作“FF輸出單元”)100。一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)E1、和一個(gè)與介質(zhì)的一周轉(zhuǎn)動(dòng)同步得到的索引信號(hào)E2輸入到控制單元92。控制單元92設(shè)置I.學(xué)習(xí)模式II.學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式作為學(xué)習(xí)控制單元82的操作模式。在把介質(zhì)插入之后在裝載過(guò)程時(shí)執(zhí)行學(xué)習(xí)模式，并且按照學(xué)習(xí)定律學(xué)習(xí)作為周期性近似函數(shù)的學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat。在學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式中，學(xué)習(xí)定律無(wú)效，而是把作為學(xué)習(xí)結(jié)果得到的學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地輸出，并且添加到反饋控制系統(tǒng)上作為前饋輸出。因此，在學(xué)習(xí)模式中，控制單元92使抽樣處理單元94、近似函數(shù)計(jì)算單元96、環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98、及FF輸出單元100操作。在學(xué)習(xí)完成之后的學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式中，控制單元92使環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98和FF輸出單元100操作。現(xiàn)在將描述本發(fā)明中使用的、且由為圖6中學(xué)習(xí)控制單元82提供的近似函數(shù)計(jì)算單元96執(zhí)行的一種學(xué)習(xí)算法。在圖5中的反饋控制系統(tǒng)中，認(rèn)為與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地驅(qū)動(dòng)支架88的大部分驅(qū)動(dòng)電流IVCM是周期與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步的重復(fù)信號(hào)，并且能作為如例如圖7中所示的電流圖案捕獲。現(xiàn)在將考慮這樣一種情況，其中周期性重復(fù)的電流圖案作為一個(gè)未知驅(qū)動(dòng)電流函數(shù)Irepeat(t)被捕獲，并且近似地由通過(guò)把一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的周期TL劃分成N個(gè)間隔得到的每個(gè)矩形函數(shù)的高度來(lái)表示。對(duì)于每單個(gè)矩形函數(shù)的時(shí)間寬度T是T＝TL/N現(xiàn)在，假定把通過(guò)把圖7中電流圖案劃分成N個(gè)間隔得到的每個(gè)矩形函數(shù)的高度標(biāo)為Ci(其中i＝0，1，2，…，N-1)，由如下公式得到近似函數(shù)I^repeat(t)。
I^repeat(t)＝Ci…(2)其中，i＝floor(t/T)T＝TL/N0≤t＜TL公式(2)的floor( )函數(shù)返回小于或等于在( )內(nèi)的自變量的最大整數(shù)值。例如，當(dāng)在( )內(nèi)的自變量等于(0～0.9)時(shí)，floor(0～0.9)＝0。當(dāng)在( )內(nèi)的自變量等于(1.0～1.9)時(shí)，floor(1.0～1.9)＝1。時(shí)間t由每周介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)一定時(shí)刻得到的索引信號(hào)復(fù)位，從而它具有0≤t＜TL的值。至于公式(2)的近似函數(shù)I^repeat的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci按照如下公式通過(guò)積分對(duì)應(yīng)于每個(gè)矩形函數(shù)的控制信號(hào)IFB進(jìn)行學(xué)習(xí)。C•i=Klearn•IFB(t)----·(3)]]>其中，i＝floor(t/T)在公式(3)中的Klearn指示學(xué)習(xí)增益，并且是一個(gè)正的常數(shù)。如公式(3)中所示，i的值按照t的值，即選擇作為學(xué)習(xí)目標(biāo)的高度Ci來(lái)確定，并且執(zhí)行使用這時(shí)的控制信號(hào)的值IFB(t)作為輸入的積分算術(shù)運(yùn)算。根據(jù)按照公式(3)的學(xué)習(xí)定律，順序積分每個(gè)矩形函數(shù)的高度，直到作為學(xué)習(xí)定律的輸入的IFB值幾乎等于零。因此，在學(xué)習(xí)確定之后，由矩形函數(shù)C0至CN-1表示的近似函數(shù)I^repeat(t)成為一個(gè)把Irepeat(t)近似為一個(gè)未知驅(qū)動(dòng)電流函數(shù)的函數(shù)。
根據(jù)公式(3)的學(xué)習(xí)結(jié)果I^repeat(t)＝Ci其中，i＝floor(t/T)T＝TL/N0≤t＜TL成為在學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式中的前饋輸出，并且直接輸入到支架驅(qū)動(dòng)單元86的驅(qū)動(dòng)電流IVCM，以驅(qū)動(dòng)支架88。因此，由反饋控制系統(tǒng)看，就象消除了具有周期性的重復(fù)干擾一樣。根據(jù)本發(fā)明中通過(guò)學(xué)習(xí)的這樣一種重復(fù)干擾的補(bǔ)償方法，即使為確定花稍長(zhǎng)時(shí)間得到學(xué)習(xí)結(jié)果，就是說(shuō)，即使用于學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)增益Klearn較低，一個(gè)高頻帶信號(hào)，嚴(yán)格地說(shuō)，是一個(gè)用于具有周期性的重復(fù)干擾的高頻帶補(bǔ)償信號(hào)，也能包括在最終得到的學(xué)習(xí)控制信號(hào)中。
通過(guò)公式(3)的學(xué)習(xí)定律得到的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci，已經(jīng)存儲(chǔ)在環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98中的有關(guān)存儲(chǔ)器單元內(nèi)。圖8表示為圖6中學(xué)習(xí)控制單元82提供的環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98的一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98帶有與一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的周期TL的劃分?jǐn)?shù)量N相對(duì)應(yīng)的N個(gè)存儲(chǔ)器單元106-0至106-(N-1)。與盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地由公式(3)計(jì)算的每個(gè)矩形函數(shù)高度Ci的值，作為mem[i]存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器單元106-0至106-(N-1)的一個(gè)單元地址(i)中。與環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98中存儲(chǔ)器單元106-0至106-(N-1)的位置相對(duì)應(yīng)而表示的時(shí)間t，是由在每圈介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)中的一定時(shí)間得到的索引信號(hào)而復(fù)位的時(shí)間。通過(guò)把當(dāng)?shù)玫剿饕盘?hào)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始位置的時(shí)間設(shè)置到t＝0、和通過(guò)把該時(shí)間點(diǎn)設(shè)置到每圈介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)中的開(kāi)始點(diǎn)來(lái)檢測(cè)時(shí)間t。圖7中所示每個(gè)矩形函數(shù)的時(shí)間寬度T由圖6中的抽樣處理單元94，設(shè)置成與輸入信號(hào)IFB的抽樣周期Tsample相比的較長(zhǎng)寬度。作為在向其施加公式(3)的學(xué)習(xí)計(jì)算結(jié)果的環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98中的一個(gè)目標(biāo)的存儲(chǔ)器單元，通過(guò)如下公式的地址(i)的計(jì)算而確定。
i＝floor(t/T)…(4)T是每個(gè)矩形函數(shù)的時(shí)間寬度，并且T＝TL/N。例如，假定介質(zhì)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度等于4500rpm，其轉(zhuǎn)動(dòng)頻率等于75Hz，并且一轉(zhuǎn)的周期TL是TL＝13.3毫秒?，F(xiàn)在假定把一個(gè)周期TL劃分成例如N＝128個(gè)間隔。在這種情況下，每個(gè)矩形函數(shù)的時(shí)間寬度T是T＝TL/N＝104.2微秒因此，現(xiàn)在假定從反饋控制單元80到學(xué)習(xí)控制單元82的控制信號(hào)IFB的抽樣頻率等于55kHz，即，抽樣周期Tsample＝18.18微秒，在每個(gè)矩形函數(shù)的時(shí)間寬度T中抽樣控制信號(hào)IFB約五次。就是說(shuō)，就每個(gè)矩形函數(shù)而論，每圈介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行公式(3)的學(xué)習(xí)算術(shù)運(yùn)算約五次。當(dāng)對(duì)DSP實(shí)際完成公式(3)的學(xué)習(xí)定律時(shí)的學(xué)習(xí)算術(shù)運(yùn)算由如下公式給出。
mem[i]＝mem[i]+Klearn·Tsample·IFB(t)…(5)其中，i＝floor(t/T)如由公式(5)明顯理解的那樣，存儲(chǔ)到圖8的存儲(chǔ)器單元106-1至106-(N-1)中的算術(shù)運(yùn)算結(jié)果，基于其中把學(xué)習(xí)增益Klearn用作積分增益和把控制信號(hào)IFB用作輸入的積分算術(shù)運(yùn)算。就是說(shuō)，它是一個(gè)用來(lái)讀出以相應(yīng)地址(i)預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的學(xué)習(xí)結(jié)果mem[i]、把在每次抽樣計(jì)時(shí)時(shí)計(jì)算的{Klearn×Tsample×IFB(t)}添加到讀出的學(xué)習(xí)結(jié)果mem[i]上、及此后存儲(chǔ)一個(gè)添加結(jié)果的過(guò)程。下文相對(duì)于每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci將描述公式(5)的算術(shù)運(yùn)算。就是說(shuō)，在學(xué)習(xí)之前已經(jīng)把初始值(通常為零)設(shè)置到mem[i]中。在學(xué)習(xí)開(kāi)始之后，對(duì)于每圈盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的特定時(shí)間，即對(duì)于在其期間滿(mǎn)足i＝floor(t/T)的條件的時(shí)間周期，選擇要更新的矩形函數(shù)。通過(guò)把這時(shí)的IFB(t)用作一個(gè)輸入，進(jìn)行公式(5)的積分算術(shù)運(yùn)算以便mem[i]作為一個(gè)目標(biāo)。對(duì)于其他時(shí)間周期，選擇要更新的另一個(gè)矩形函數(shù)，并且執(zhí)行類(lèi)似的過(guò)程。對(duì)于當(dāng)選擇另一個(gè)矩形函數(shù)時(shí)的時(shí)間周期，不更新mem[i]的值。在盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈之后并且再次選擇矩形函數(shù)Ci時(shí)，通過(guò)使用直到前圈轉(zhuǎn)動(dòng)已經(jīng)作為初始值存儲(chǔ)在mem[i]中的積分結(jié)果，進(jìn)一步進(jìn)行公式(5)的積分算術(shù)運(yùn)算。在學(xué)習(xí)模式中，與根據(jù)公式(5)在近似函數(shù)計(jì)算單元96的計(jì)算結(jié)果的環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98中相應(yīng)存儲(chǔ)器單元中的積分過(guò)程同步地，F(xiàn)F輸出單元100同樣進(jìn)行前饋控制，從而讀出在環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98中相應(yīng)存儲(chǔ)器單元的計(jì)算結(jié)果，并且該結(jié)果由圖5中的加法器84相加，及把生成的相加值加到反饋控制系統(tǒng)上。在學(xué)習(xí)模式中，就在從當(dāng)?shù)玫剿饕盘?hào)E2時(shí)的時(shí)刻t＝0至當(dāng)以后得到索引信號(hào)的點(diǎn)的時(shí)間消逝而論，在從t＝0至TL范圍內(nèi)，圖6中的近似函數(shù)計(jì)算單元96借助于公式(4)計(jì)算單元地址(i)，并且實(shí)現(xiàn)通過(guò)近似函數(shù)計(jì)算單元96借助于一個(gè)地址控制信號(hào)的輸出把計(jì)算結(jié)果Ci存儲(chǔ)到環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98中、和把這時(shí)的學(xué)習(xí)結(jié)果讀和輸出到FF輸出單元100中。
當(dāng)完成在介質(zhì)裝載過(guò)程中根據(jù)學(xué)習(xí)模式的學(xué)習(xí)過(guò)程時(shí)，圖6的學(xué)習(xí)控制單元82把操作模式移動(dòng)到學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式。在學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式中，控制單元92使環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98和FF輸出單元100操作，并且進(jìn)行前饋控制，從而在例如與學(xué)習(xí)模式中抽樣周期Tsample相同的讀周期處，與每圈介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)得到的索引信號(hào)E2同步地從環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98，讀出作為學(xué)習(xí)結(jié)果存儲(chǔ)在每個(gè)存儲(chǔ)器單元中的學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat，讀出的信號(hào)I^repeat從FF輸出單元100輸出到圖5中的加法器84，并且添加到在這時(shí)由反饋控制單元80得到的控制信號(hào)IFB上，驅(qū)動(dòng)電流IVCM供給到支架驅(qū)動(dòng)單元86，并且驅(qū)動(dòng)支架88，從而抑制與介質(zhì)偏心有關(guān)的重復(fù)摩擦干擾。為了保證在學(xué)習(xí)模式中學(xué)習(xí)過(guò)程的穩(wěn)定性，在其中當(dāng)把最后學(xué)習(xí)結(jié)果通過(guò)FF輸出單元100與通過(guò)A.F.C.U.96的學(xué)習(xí)過(guò)程同步地輸出到反饋控制系統(tǒng)的情況下，考慮到諸如控制目標(biāo)的相位延遲等之類(lèi)的時(shí)間延遲，必須在提前的時(shí)間處前饋輸出學(xué)習(xí)結(jié)果。由于在提前時(shí)間處的學(xué)習(xí)結(jié)果的前饋輸出，不必使用所謂的相位提前濾波器的裝置或類(lèi)似裝置。在學(xué)習(xí)控制單元82中，如圖7中所示，由于對(duì)起前饋輸出作用的電流圖案對(duì)應(yīng)于時(shí)間t管理，所以考慮到控制目標(biāo)的相位延遲選擇與提前時(shí)間對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元、且輸出這時(shí)的學(xué)習(xí)結(jié)果，就足夠了。就是說(shuō)，現(xiàn)在假定從當(dāng)?shù)玫剿饕盘?hào)時(shí)的一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)消逝的時(shí)間等于t，盡管由公式(4)選擇要存儲(chǔ)學(xué)習(xí)結(jié)果的存儲(chǔ)器單元，但當(dāng)假定把提前時(shí)間標(biāo)為Δtlead時(shí)，由如下公式計(jì)算對(duì)于由FF輸出單元100輸出的前饋的存儲(chǔ)器單元選擇。
如公式(6)的第一式所示，基本上，根據(jù)通過(guò)把提前時(shí)間Δtlead加到時(shí)間t上得到的時(shí)間確定存儲(chǔ)器單元號(hào)碼i。然而，當(dāng)t超過(guò)(TL-Δtlead)時(shí)，即當(dāng)(TL-Δtlead)≤t＜TL時(shí)，按照公式(6)的第二式所示的運(yùn)算計(jì)算存儲(chǔ)器單元號(hào)碼i。就是說(shuō)，讀位置返回到環(huán)形緩沖器的頭部，并且當(dāng)t超過(guò)(TL-Δtlead)時(shí)從一個(gè)例子讀出數(shù)據(jù)。
通過(guò)如上述那樣對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果的前饋輸出進(jìn)行提前補(bǔ)償，能防止這樣一種在其中不進(jìn)行提前補(bǔ)償?shù)那闆r下的響應(yīng)波形成為振蕩的情形，并且得到穩(wěn)定的學(xué)習(xí)結(jié)果。
圖9是用于在帶有圖5中的學(xué)習(xí)控制單元82的本發(fā)明的存儲(chǔ)設(shè)備中的定位控制的流程圖。首先在步驟S1，當(dāng)把介質(zhì)裝到設(shè)備中時(shí)，在步驟S2執(zhí)行根據(jù)預(yù)定介質(zhì)裝載順序的介質(zhì)裝載過(guò)程。在介質(zhì)裝載過(guò)程中，在步驟S3由新提供在本發(fā)明中的學(xué)習(xí)控制單元82執(zhí)行在學(xué)習(xí)模式中的過(guò)程。
在學(xué)習(xí)模式中的學(xué)習(xí)過(guò)程的結(jié)束由如下分辨
I.學(xué)習(xí)次數(shù)II.學(xué)習(xí)時(shí)間III.跟蹤誤差信號(hào)TES等的估計(jì)例如，在通過(guò)時(shí)間設(shè)置分辨學(xué)習(xí)結(jié)束的情況下，計(jì)數(shù)在學(xué)習(xí)開(kāi)始之后盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)，并且當(dāng)它等于規(guī)定次數(shù)時(shí)，結(jié)束學(xué)習(xí)。當(dāng)在步驟S4確認(rèn)學(xué)習(xí)的結(jié)束時(shí)，接著是步驟S5，并且處理例行程序前進(jìn)到學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式中的過(guò)程。在學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式中，把在步驟S3得到的學(xué)習(xí)結(jié)果作為一個(gè)固定值前饋輸出到反饋控制系統(tǒng)。因此，在步驟S6之后的查找控制和軌道跟蹤控制中，根據(jù)學(xué)習(xí)結(jié)果，由前饋輸出有效地抑制在與對(duì)應(yīng)于介質(zhì)偏心的支架的往復(fù)運(yùn)動(dòng)有關(guān)的零運(yùn)動(dòng)速度的計(jì)時(shí)處出現(xiàn)的峰狀摩擦干擾。鑒于反饋控制系統(tǒng)，得到?jīng)]有重復(fù)干擾的穩(wěn)定控制環(huán)境。因此，在步驟S5的學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式之后的過(guò)程中，如果在步驟S6有查找控制，則接著是步驟S7。
進(jìn)行用來(lái)通過(guò)控制速度把支架向目標(biāo)軌道定位的查找過(guò)程，即所謂的粗控制。當(dāng)在步驟8通過(guò)查找控制把激光束運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)軌道以便進(jìn)入軌上狀態(tài)時(shí)，在步驟S9進(jìn)行使激光束跟蹤目標(biāo)軌道中心的軌道跟蹤控制。重復(fù)與在步驟S5的學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式中的過(guò)程相對(duì)應(yīng)的在步驟S6至S9的查找控制或軌上控制，直到在步驟S10分辨介質(zhì)彈出。當(dāng)彈出介質(zhì)時(shí)，處理例行程序返回步驟S1。當(dāng)裝載下一個(gè)介質(zhì)時(shí)，重新進(jìn)行在步驟S3的學(xué)習(xí)模式中的學(xué)習(xí)過(guò)程。當(dāng)在步驟S11有結(jié)束指令時(shí)，結(jié)束過(guò)程的序列。至于在步驟S4通過(guò)學(xué)習(xí)控制單元82的學(xué)習(xí)模式中的過(guò)程，在得到近似函數(shù)的操作時(shí)，在盤(pán)徑向在多個(gè)位置的每一個(gè)處進(jìn)行近似函數(shù)獲得運(yùn)算。在該實(shí)例中，在多個(gè)位置處的近似函數(shù)獲得操作中，如果在另一位置處已經(jīng)得到的近似函數(shù)存在，則學(xué)習(xí)控制單元82通過(guò)把已經(jīng)存在的近似函數(shù)數(shù)據(jù)用作初始值而應(yīng)用學(xué)習(xí)算法。在學(xué)習(xí)后前饋時(shí)刻在步驟S5中的學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式中的過(guò)程中，學(xué)習(xí)控制單元82選擇按照這時(shí)的徑向位置使用的近似函數(shù)，并且進(jìn)行前饋操作。例如，將考慮一個(gè)其中在從盤(pán)上內(nèi)部區(qū)域到外部區(qū)域的范圍內(nèi)有15000條軌道的例子。首先，在與靠近中心區(qū)域的位置相對(duì)應(yīng)的靠近第7500條軌道的位置處，進(jìn)行近似函數(shù)獲得操作。以后，為了得到靠近內(nèi)部區(qū)域的近似函數(shù)，查找激光束，并且使之運(yùn)動(dòng)到靠近第2500條軌道的位置。在靠近第2500條軌道的位置處，通過(guò)使用為得到用于內(nèi)部區(qū)域的近似函數(shù)而單獨(dú)準(zhǔn)備的另一組存儲(chǔ)器單元，進(jìn)行近似函數(shù)獲得操作。以后，為了得到靠近外部區(qū)域的近似函數(shù)，查找激光束，并且使之運(yùn)動(dòng)到靠近第12500條軌道的位置。在靠近第12500條軌道的位置處，通過(guò)使用為得到用于外部區(qū)域的近似函數(shù)而單獨(dú)準(zhǔn)備的另一組存儲(chǔ)器單元，進(jìn)行近似函數(shù)獲得操作。現(xiàn)在，假定當(dāng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)100次時(shí)結(jié)束學(xué)習(xí)，例如，在第7500條軌道與第7600條軌道之間的一個(gè)位置處，執(zhí)行在第7500條軌道處進(jìn)行的學(xué)習(xí)。當(dāng)在此后執(zhí)行的在內(nèi)部區(qū)域處學(xué)習(xí)時(shí)，認(rèn)為其近似函數(shù)幾乎等于在中心區(qū)域處得到的函數(shù)。因此，近似函數(shù)的初始值(在存儲(chǔ)器單元中每個(gè)值的初始值)不是從零開(kāi)始，而是把在中心區(qū)域處的學(xué)習(xí)結(jié)果拷貝到用于內(nèi)部區(qū)域的存儲(chǔ)器單元組中，并且通過(guò)把它用作初始值而開(kāi)始學(xué)習(xí)。因而，能減少學(xué)習(xí)時(shí)間，例如，當(dāng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)50次時(shí)，能結(jié)束學(xué)習(xí)。同樣當(dāng)在外部區(qū)域處學(xué)習(xí)時(shí)，能類(lèi)似地減少學(xué)習(xí)時(shí)間。例如在介質(zhì)裝載時(shí)，進(jìn)行以上操作。準(zhǔn)備用于內(nèi)部區(qū)域、中心區(qū)域、及外部區(qū)域的三個(gè)近似函數(shù)。在以后的操作狀態(tài)下，當(dāng)激光束運(yùn)動(dòng)到在從第一條至第5000條軌道的范圍中的一條軌道，并且進(jìn)行讀/寫(xiě)操作時(shí)，前饋在靠近第2500條軌道的位置處得到的近似函數(shù)。當(dāng)激光束運(yùn)動(dòng)到在從第5001條至第10000條軌道的范圍中的一條軌道，并且進(jìn)行讀/寫(xiě)操作時(shí)，前饋在靠近第7500條軌道的位置處得到的近似函數(shù)。另外，當(dāng)激光束運(yùn)動(dòng)到在從第10001條至第15000條軌道的范圍中的一條軌道，并且進(jìn)行讀/寫(xiě)操作時(shí)，前饋在靠近第12500條軌道的位置處得到的近似函數(shù)。結(jié)果，例如與其中在靠近中心區(qū)域的一個(gè)位置處得到的近似函數(shù)用于從內(nèi)部區(qū)域至外部區(qū)域的整個(gè)區(qū)域的情況相比，如果在盤(pán)上內(nèi)部區(qū)域中的軌道的圓度不同于外部區(qū)域的，如果與在內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域中的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)有關(guān)的重復(fù)干擾的相位或振幅之間的差別不能忽略，或者甚至如果在使用具有單驅(qū)動(dòng)型結(jié)構(gòu)的拾取器的情況下在內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域中的摩擦大小不同，則也能進(jìn)行較高精度的跟蹤操作。
圖10是用于在圖6中學(xué)習(xí)控制單元82中的學(xué)習(xí)模式中的學(xué)習(xí)過(guò)程的流程圖。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，在步驟S1首先檢查每次介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)得到的索引的存在或不存在。當(dāng)?shù)玫剿饕龝r(shí)，接著就是步驟S2，并且把當(dāng)前時(shí)間t復(fù)位到t＝0。在步驟S3分辨時(shí)間t是否是抽樣計(jì)時(shí)。如果是，則在步驟S4抽樣電流指令值IFB作為控制信號(hào)。根據(jù)公式(4)在步驟S5由這時(shí)的時(shí)間t計(jì)算存儲(chǔ)器單元的地址(i)。在步驟S6讀出單元地址(i)的存儲(chǔ)值mem[i]。在步驟S7，以后按照公式(5)計(jì)算新的存儲(chǔ)值mem[i]。新計(jì)算的存儲(chǔ)值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器單元中，并且在步驟S8更新。在步驟S9，由公式(6)計(jì)算在單元地址中的以前存儲(chǔ)值，即，把領(lǐng)先提前時(shí)間Δtlead的單元地址讀出，并且前饋輸出到反饋控制系統(tǒng)。重復(fù)上述步驟S1至S9的過(guò)程，直到滿(mǎn)足學(xué)習(xí)結(jié)束條件，例如，在步驟S10當(dāng)前時(shí)間達(dá)到預(yù)置學(xué)習(xí)時(shí)間。
圖11是用于在圖6中學(xué)習(xí)控制單元82的學(xué)習(xí)結(jié)果輸出模式中的前饋輸出過(guò)程的流程圖。在前饋輸出過(guò)程中，在步驟S1分辨每次介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)得到的索引的存在或不存在。當(dāng)?shù)玫剿饕龝r(shí)，在步驟S2把當(dāng)前時(shí)間t復(fù)位到t＝0。在步驟S3分辨當(dāng)前時(shí)間t是否是輸出計(jì)時(shí)。假定輸出計(jì)時(shí)是例如由與圖9中學(xué)習(xí)模式中的抽樣周期Tsample相同的周期確定的計(jì)時(shí)。當(dāng)在步驟S3分辨出輸出計(jì)時(shí)時(shí)，在步驟S4計(jì)算基于由公式(6)通過(guò)把提前(超前)時(shí)間Δtlead加到當(dāng)前時(shí)間t上得到的時(shí)間在存儲(chǔ)器單元中的地址(i)。在步驟S5，讀出在單元地址中的存儲(chǔ)值，并且前饋輸出到反饋控制系統(tǒng)。如果在步驟S6有介質(zhì)彈出或如果在步驟S7有設(shè)備的結(jié)束指令，則結(jié)束前饋輸出。
圖12A至12D是借助于圖5第一實(shí)施例中學(xué)習(xí)控制單元82在從學(xué)習(xí)開(kāi)始至其結(jié)束的時(shí)間周期內(nèi)的跟蹤誤差信號(hào)TES、反饋控制信號(hào)IFB、學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat、及支架驅(qū)動(dòng)信號(hào)IVCM的波形解釋圖。橫坐標(biāo)軸用秒指示時(shí)間。圖12A表示跟蹤誤差信號(hào)TES。圖12B表示反饋控制信號(hào)IFB。圖12C表示學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat。另外，圖12D表示支架驅(qū)動(dòng)信號(hào)IVCM。在圖12A至12D中，學(xué)習(xí)過(guò)程從時(shí)間t0開(kāi)始。剛好在時(shí)間t0學(xué)習(xí)開(kāi)始之后，圖12A中的跟蹤誤差信號(hào)TES表示由在支架零運(yùn)動(dòng)速度處出現(xiàn)的與介質(zhì)偏心有關(guān)的峰狀摩擦干擾造成的大位置偏差。跟蹤誤差信號(hào)TES隨著學(xué)習(xí)的進(jìn)行逐漸減弱，并且最終抑制摩擦干擾和位置偏差。在剛好在學(xué)習(xí)開(kāi)始時(shí)間t0之后的第一次轉(zhuǎn)動(dòng)中，學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat是學(xué)習(xí)的初始值零，因?yàn)樗鼜挠糜谖磥?lái)離開(kāi)當(dāng)前更新的單元Δtlead的單元讀出。從時(shí)間t0開(kāi)始的學(xué)習(xí)過(guò)程是這樣一個(gè)過(guò)程，從而包括在圖12B中的反饋控制信號(hào)IFB中的干擾分量一步一步地轉(zhuǎn)移到作為圖12C中所示的學(xué)習(xí)結(jié)果輸出的學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat。在當(dāng)前時(shí)間達(dá)到在學(xué)習(xí)結(jié)束側(cè)上從0.2至0.25秒的范圍內(nèi)的時(shí)間時(shí)，在學(xué)習(xí)開(kāi)始處包括在圖12B中的反饋控制信號(hào)IFB中的干擾分量，幾乎轉(zhuǎn)移到用作圖12C中前饋輸出的學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat中，從而幾乎完全抑制在圖12A中的跟蹤誤差信號(hào)TES中看到的干擾。
圖13A至13D基于時(shí)間基放大表示與在圖12A至12D中在從0.01至0.05秒的范圍內(nèi)的時(shí)間相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)開(kāi)始部分。學(xué)習(xí)從圖中時(shí)間t0開(kāi)始。在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，由介質(zhì)大偏心造成的跟蹤誤差、和在支架零運(yùn)動(dòng)速度處由摩擦干擾的急變?cè)斐傻姆鍫罡櫿`差出現(xiàn)在圖13A中。
圖14A至14D基于時(shí)間基放大表示在圖12A至12D中在從0.1至0.14秒的時(shí)間范圍內(nèi)的學(xué)習(xí)途中的波形。在圖14A至14D中的學(xué)習(xí)途中的波形中，與圖13A至13D中學(xué)習(xí)開(kāi)始處的那些相比，圖14B中的反饋控制信號(hào)IFB的大部分干擾分量作為學(xué)習(xí)結(jié)果轉(zhuǎn)移到14C中的學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat中。因而，由圖14A中跟蹤誤差信號(hào)TES的摩擦干擾急變?cè)斐傻姆鍫钗恢闷畲蠖急灰种?。作為一個(gè)整體，由偏心造成的位置偏差也大都被抑制。
圖15A至15D是波形圖，其中基于時(shí)間基放大了靠近圖13A至13D中從0.2至0.25秒的時(shí)間范圍內(nèi)的學(xué)習(xí)結(jié)束部分的波形。在學(xué)習(xí)結(jié)束處的波形中，干擾分量幾乎完全轉(zhuǎn)移到圖15C中的學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat中，并且圖15A中起反饋控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)作用的跟蹤誤差信號(hào)TES的干擾被抑制到這一種電平，從而它幾乎能被忽略。
圖16A至16C是在其中不由圖6中學(xué)習(xí)控制單元82的FF輸出單元100進(jìn)行提前時(shí)間Δtlead的補(bǔ)償以補(bǔ)償反饋控制系統(tǒng)的延遲時(shí)間的情況下在學(xué)習(xí)過(guò)程中各個(gè)單元的波形圖。圖17A至17C基于時(shí)間基放大表示在圖16A至16C中在從0.2至0.25秒的時(shí)間范圍內(nèi)在靠近學(xué)習(xí)結(jié)束的計(jì)時(shí)處的波形。跟蹤誤差信號(hào)TES、學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat、及驅(qū)動(dòng)信號(hào)IVCM的波形表示在這里，并且省去反饋控制信號(hào)IFB。在其中不進(jìn)行通過(guò)提前時(shí)間Δtlead的補(bǔ)償?shù)那闆r下，要由學(xué)習(xí)定律更新的存儲(chǔ)器單元和要作為學(xué)習(xí)結(jié)果輸出的存儲(chǔ)器單元是相同的，從而從t0處的開(kāi)始得到學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat的輸出。如由圖16A至16C和17A至17C的波形明顯理解的那樣，如果在前饋輸出時(shí)不進(jìn)行超前讀計(jì)時(shí)提前時(shí)間Δtlead以補(bǔ)償反饋控制系統(tǒng)的延遲時(shí)間的過(guò)程，則響應(yīng)波形通過(guò)受反饋控制系統(tǒng)的延遲時(shí)間的影響成為振蕩的。因而，由延遲造成的振蕩分量也作為學(xué)習(xí)結(jié)果轉(zhuǎn)移到在學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)間點(diǎn)處作為圖17C中學(xué)習(xí)結(jié)果輸出的學(xué)習(xí)控制信號(hào)I^repeat中。明顯將會(huì)理解，不能期望足夠的干擾分量抑制效果。另一方面，通過(guò)在圖6中的FF輸出單元100中設(shè)置與反饋控制系統(tǒng)的延遲時(shí)間相對(duì)應(yīng)的提前時(shí)間，借助于學(xué)習(xí)結(jié)果的輸出得到如圖12A至15D中所示的良好學(xué)習(xí)結(jié)果。在其中圖5中學(xué)習(xí)控制單元82提供在反饋控制單元80與支架驅(qū)動(dòng)單元86之間的情況下，由于從反饋控制單元80輸出到支架驅(qū)動(dòng)單元86的反饋電流本身是學(xué)習(xí)目標(biāo)，所以能學(xué)習(xí)沒(méi)有什么噪聲的波形。由于學(xué)習(xí)結(jié)果是反饋電流本身，所以有這樣一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，從而它能作為前饋電流直接輸出到反饋控制系統(tǒng)，并且在查找控制、軌上控制、回掃控制等時(shí)使用。
圖18表示本發(fā)明存儲(chǔ)設(shè)備的頭的位置控制的第二實(shí)施例。第二實(shí)施例的特征在于學(xué)習(xí)控制單元提供在一個(gè)跟蹤誤差檢測(cè)單元與一個(gè)反饋控制單元之間。反饋控制部分由一個(gè)跟蹤誤差檢測(cè)單元78、反饋控制單元80、支架驅(qū)動(dòng)單元86、及支架88建造。如圖5中所示，跟蹤誤差檢測(cè)單元78光學(xué)檢測(cè)和輸出跟蹤誤差，作為在由介質(zhì)偏心波動(dòng)的軌道位置與激光束的位置之間的差別。諸如在支架與偏心干擾有關(guān)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中的零運(yùn)動(dòng)速度計(jì)時(shí)處反向的摩擦干擾之類(lèi)的力干擾90施加到支架88上。就這樣一種反饋控制系統(tǒng)而論，在第二實(shí)施中，一個(gè)學(xué)習(xí)控制單元104提供在跟蹤誤差檢測(cè)單元78與反饋控制單元80之間，并且來(lái)自跟蹤誤差檢測(cè)單元78的跟蹤誤差信號(hào)TES輸入到學(xué)習(xí)控制單元104，并且經(jīng)歷學(xué)習(xí)過(guò)程。作為學(xué)習(xí)結(jié)果得到的學(xué)習(xí)跟蹤誤差信號(hào)TES^repeat通過(guò)一個(gè)添加點(diǎn)105加到來(lái)自跟蹤誤差檢測(cè)單元78的跟蹤誤差信號(hào)TES上。一個(gè)生成的相加信號(hào)作為一個(gè)反饋信號(hào)TESFB輸入到反饋控制單元80。
圖19是圖18中學(xué)習(xí)控制單元104的功能方塊圖。除輸入和學(xué)習(xí)跟蹤誤差信號(hào)TES及作為一個(gè)學(xué)習(xí)控制信號(hào)輸出學(xué)習(xí)跟蹤誤差信號(hào)TES^repeat的結(jié)構(gòu) 之外的結(jié)構(gòu)，與圖6第一實(shí)施例的相同。就是說(shuō)，學(xué)習(xí)控制單元104由控制單元92、抽樣處理單元94、近似函數(shù)計(jì)算單元96、環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98、及FF輸出單元100構(gòu)成。一個(gè)指定在環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98中的單元位置的單元地址計(jì)算單元，提供在控制單元92中。根據(jù)圖19中學(xué)習(xí)控制單元104的學(xué)習(xí)算法，對(duì)于跟蹤誤差信號(hào)TES把在一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)的時(shí)間函數(shù)定義為學(xué)習(xí)目標(biāo)，而代替圖7中所示第一實(shí)施例中的周期反饋電流，并且作為通過(guò)把轉(zhuǎn)動(dòng)周期劃分成N個(gè)間隔得到的矩形函數(shù)的一組高度，類(lèi)似地得到近似函數(shù)TES^repeat(t)。因此，在第二實(shí)施例中，借助于通過(guò)把在一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)的周期TL劃分成N個(gè)間隔得到的矩形函數(shù)的高度組而近似的近似函數(shù)，由如下公式表示。
TES^repeat(t)＝Ci…(7)其中，i＝floor(t/T)T＝TL/N
0≤t＜TL每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci由如下公式計(jì)算。C•i=Klearn•TES(t)-----···(8)]]>其中，i＝floor(t/T)T＝TL/N0≤t＜TL在實(shí)際設(shè)備中，對(duì)每個(gè)矩形函數(shù)的時(shí)間間隔T多次進(jìn)行抽樣?，F(xiàn)在，假定把抽樣周期標(biāo)為T(mén)sample，由如下公式計(jì)算用于在圖19中的環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98中的存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)值。
mem[i]＝mem[i]+Klearn·Tample·TES(t) …(9)其中，i＝floor(t/T)T＝TL/N0≤t＜TL按照公式(4)以與第一實(shí)施例的情況類(lèi)似的方式執(zhí)行把學(xué)習(xí)結(jié)果存儲(chǔ)到環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98中相應(yīng)存儲(chǔ)器單元中的地址計(jì)算。以與第一實(shí)施例類(lèi)似的方式考慮到反饋控制系統(tǒng)的延遲時(shí)間通過(guò)提前時(shí)間Δtlead按照公式(6)，得到當(dāng)由FF輸出單元100輸出計(jì)算結(jié)果時(shí)的單元地址。
圖20A至20D是在第二實(shí)施例的學(xué)習(xí)模式中的相應(yīng)部分學(xué)習(xí)在圖18和19中跟蹤誤差信號(hào)TES的信號(hào)波形。圖20A表示跟蹤誤差信號(hào)TES。圖20B表示作為學(xué)習(xí)結(jié)果輸出的學(xué)習(xí)跟蹤誤差信號(hào)TES^repeat。圖20C表示作為反饋控制單元80的輸入的反饋信號(hào)TESFB。圖20D表示支架驅(qū)動(dòng)電流IVCM。同樣在圖20A至20D中，學(xué)習(xí)在時(shí)間t0處開(kāi)始。剛好在學(xué)習(xí)開(kāi)始之后，由偏心干擾造成的跟蹤誤差、和由與支架零運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)的摩擦干擾的急變?cè)斐傻姆鍫罡櫿`差，包括在圖20A中的跟蹤誤差信號(hào)TES中。然而，隨著學(xué)習(xí)的進(jìn)行，干擾分量轉(zhuǎn)移到圖20B中的學(xué)習(xí)跟蹤誤差信號(hào)TES^repeat中，并且在學(xué)習(xí)結(jié)束處足夠地抑制跟蹤誤差信號(hào)TES的干擾分量。
圖21A至21D基于時(shí)間基放大表示在圖20A至20D中在從0.01至0.05秒的時(shí)間范圍內(nèi)在靠近學(xué)習(xí)開(kāi)始的時(shí)間處的波形。就是說(shuō)，學(xué)習(xí)在時(shí)間t0處開(kāi)始。在學(xué)習(xí)開(kāi)始之后，偏心干擾、和在支架零運(yùn)動(dòng)速度的計(jì)時(shí)處出現(xiàn)的峰狀摩擦干擾立即包括在圖22A中的跟蹤誤差信號(hào)TES中。當(dāng)從環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器98由圖19中的FF輸出單元100讀出學(xué)習(xí)結(jié)果時(shí)，進(jìn)行通過(guò)提前時(shí)間Δtlead進(jìn)行反饋控制系統(tǒng)的延遲補(bǔ)償?shù)奶崆把a(bǔ)償。
圖22A至22D基于時(shí)間基放大表示在圖17中在從0.1至0.14秒的時(shí)間范圍內(nèi)的學(xué)習(xí)途中各部分的波形。
另外，圖23A至23D基于時(shí)間基放大表示在圖20A至20D中在從0.2至0.25秒的時(shí)間范圍內(nèi)在靠近學(xué)習(xí)結(jié)束的時(shí)間處的波形。在靠近學(xué)習(xí)結(jié)束的波形中，幾乎所有包括在圖23A中跟蹤誤差信號(hào)TES中的干擾分量都轉(zhuǎn)移到作為圖23B的學(xué)習(xí)結(jié)果的學(xué)習(xí)跟蹤誤差信號(hào)TES^repeat中，從而形成一種其中在反饋系統(tǒng)中不存在由介質(zhì)偏心造成的干擾的控制環(huán)境。
圖24A表示未知函數(shù)近似方法的原理。圖24B表示根據(jù)本發(fā)明的一種控制系統(tǒng)的構(gòu)造原理圖。控制系統(tǒng)包括加法器76、反饋控制單元80、學(xué)習(xí)控制單元82、加法器84、及單級(jí)跟蹤機(jī)構(gòu)110。在圖24A中的粗實(shí)線(xiàn)指示能抑制對(duì)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)同步的重復(fù)干擾的未知VCM驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)Irepeat(t)。在該圖和如下公式(10)至(12)中使用的時(shí)間t是與盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)同步的時(shí)間，并且在盤(pán)每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期中的一定時(shí)間處復(fù)位到零。就是說(shuō)，現(xiàn)在假定TL指示盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)周期，得到0≤t＜TL。
現(xiàn)在，我們?cè)噲D通過(guò)使用N個(gè)矩形函數(shù)的一組高度表示未知函數(shù)Irepeat(t)的近似函數(shù)I^repeat(t)。
I^repeat(t)＝Ci…(10)其中，i＝floor(t/T)T每個(gè)矩形函數(shù)的時(shí)間寬度(即，T＝TL/N，并且i是0≤i≤(N-1)的整數(shù))
floor(x)是把x舍入到小于或等于x的最近整數(shù)的函數(shù)。每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci通過(guò)把反饋控制單元80的輸出IFB(t)用為學(xué)習(xí)輸入通過(guò)由如下公式(11)所示的簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)算法實(shí)時(shí)地被更新。
其中，k恒定的學(xué)習(xí)增益該學(xué)習(xí)算法具有在IFB(t)向零接近的方向上改變每個(gè)矩形函數(shù)的高度的功能。
最后，學(xué)習(xí)控制單元82按如下輸出前饋信號(hào)IFF(t)。
其中，Δtleard用來(lái)穩(wěn)定學(xué)習(xí)收斂的恒定提前時(shí)間如下通過(guò)進(jìn)一步清楚地表示矩形函數(shù)的定義能解釋本發(fā)明的以上原理。
圖24A表示未知函數(shù)的近似方法的原理。圖24B表示根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的構(gòu)造原理圖?？刂葡到y(tǒng)包括加法器76、反饋控制單元80、學(xué)習(xí)控制單元82、加法器84、及單級(jí)跟蹤機(jī)構(gòu)110。在圖24A中的粗實(shí)線(xiàn)指示能抑制對(duì)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)同步的重復(fù)干擾的未知VCM驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)Irepeat(t)。在該圖和如下公式(13)至(16)中使用的時(shí)間t是與盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)同步的時(shí)間，并且在盤(pán)每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期中的一定時(shí)間處復(fù)位到零。就是說(shuō)，現(xiàn)在假定TL指示盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)周期，得到0≤t＜TL。
現(xiàn)在，我們?cè)噲D借助于如下公式(13)通過(guò)使用N個(gè)矩形函數(shù)的和表示未知函數(shù)Irepeat(t)的近似函數(shù)I^repeat(t)。I^repeat(t)=Σi=0N-1ci•Πi(t)-----···(13)]]>其中，∏i(t)由如下公式(14)表示的矩形函數(shù)
其中，T每個(gè)矩形函數(shù)∏i(t)等于1的時(shí)間寬度范圍(即，T＝TL/N，并且i是0≤i≤(N-1)的整數(shù))每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci通過(guò)把反饋控制單元80的輸出IFB(t)用為學(xué)習(xí)輸入通過(guò)由如下公式(15)所示的簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)算法實(shí)時(shí)地更新。C•i=k•Πi(t)•IFB(t)----·(15)]]>其中，k恒定的學(xué)習(xí)增益該學(xué)習(xí)算法具有在IFB(t)向零接近的方向上改變每個(gè)矩形函數(shù)的高度的功能。
最后，學(xué)習(xí)控制單元82按如下輸出前饋信號(hào)IFF(t)。
其中，Δtleard用來(lái)穩(wěn)定學(xué)習(xí)收斂的恒定提前時(shí)間除數(shù)字表示之間的僅有差別外以上兩種解釋是類(lèi)似的。基本(工業(yè))意義和內(nèi)容是等效的。例如，通過(guò)更清楚地表示公式(10)得到公式(13)和(14)，并且公式(15)表示基本上等效于公式(11)的學(xué)習(xí)算法。
根據(jù)上述發(fā)明，就其中粗定位精度的查找控制和精定位精度的軌道跟蹤控制都通過(guò)同一支架運(yùn)動(dòng)執(zhí)行的頭機(jī)構(gòu)的反饋控制系統(tǒng)而論，通過(guò)反饋控制信號(hào)或跟蹤誤差信號(hào)的學(xué)習(xí)控制，得到抑制干擾分量的學(xué)習(xí)控制信號(hào)。偏心位置偏差、由摩擦干擾的急變?cè)斐傻姆鍫罡櫿`差等，通過(guò)對(duì)通過(guò)學(xué)習(xí)控制得到的學(xué)習(xí)結(jié)果的反饋控制系統(tǒng)的前饋輸出能有效地抑制，而不用加寬反饋控制系統(tǒng)的頻帶。反饋控制系統(tǒng)在查找控制和軌道跟蹤控制時(shí)的控制精度和響應(yīng)速度能顯著改進(jìn)。
盡管相對(duì)于光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備作為例子已經(jīng)表示和描述了以上實(shí)施例，但本發(fā)明包括磁性存儲(chǔ)設(shè)備或其他適當(dāng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)備。本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，而是包括不脫離本發(fā)明目的和優(yōu)點(diǎn)的多種適當(dāng)修改。本發(fā)明不限于以上實(shí)施例的數(shù)字值。
權(quán)利要求
1.一種存儲(chǔ)設(shè)備，包括一個(gè)頭，運(yùn)動(dòng)到介質(zhì)上的一個(gè)任意軌道位置；一個(gè)位置信號(hào)檢測(cè)單元，用來(lái)根據(jù)在所述定位頭的位置處的位置偏差量，同時(shí)使用軌道在介質(zhì)上的預(yù)定位置作為基準(zhǔn)，檢測(cè)和輸出一個(gè)位置信號(hào)；一個(gè)反饋計(jì)算單元，用來(lái)輸入所述位置信號(hào)和計(jì)算控制信號(hào)以運(yùn)動(dòng)所述頭，以便把所述位置偏差量抑制到零；一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，用來(lái)根據(jù)所述反饋計(jì)算單元的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述頭，以便跟蹤所述軌道；及一個(gè)學(xué)習(xí)控制單元，用來(lái)通過(guò)一種學(xué)習(xí)算法得到一個(gè)在一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)、對(duì)于重復(fù)干擾把位置偏差量設(shè)置到零的未知函數(shù)，作為近似函數(shù)，并且存儲(chǔ)所述函數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述學(xué)習(xí)控制單元通過(guò)一種學(xué)習(xí)算法得到所述未知函數(shù)，作為一個(gè)通過(guò)N個(gè)矩形函數(shù)0至(N-1)的一組高度(C0至CN-1)近似假定的近似函數(shù)，并且存儲(chǔ)所述函數(shù)，矩形函數(shù)的時(shí)間寬度通過(guò)把在一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)的時(shí)間劃分成N個(gè)間隔得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述學(xué)習(xí)控制單元提供在所述反饋計(jì)算單元與一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元之間，并且在其中把在一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)的周期設(shè)置為T(mén)L的情況下，通過(guò)一種學(xué)習(xí)算法，得到一個(gè)在從一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的開(kāi)始時(shí)間t＝0到結(jié)束時(shí)間t＝TL的時(shí)間周期內(nèi)重復(fù)的未知驅(qū)動(dòng)電流函數(shù)Irepeat(t)(其中0≤t＜TL；TL指示一周介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)需要的時(shí)間)，作為一個(gè)由N個(gè)矩形函數(shù)的一組矩形函數(shù)高度Ci(其中i指示間隔的索引號(hào)碼；0≤i≤(N-1))近似假定的近似函數(shù)I^repeat(t)(其中0≤t＜TL；TL指示一周介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的時(shí)間)，并且存儲(chǔ)所述函數(shù)，這些矩形函數(shù)的時(shí)間寬度通過(guò)把一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的周期TL劃分成N個(gè)間隔得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述學(xué)習(xí)控制單元包括一個(gè)存儲(chǔ)器，帶有多個(gè)存儲(chǔ)器單元，每個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)所述近似函數(shù)I^repeat(t)的每個(gè)間隔的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci；一個(gè)抽樣單元，用來(lái)抽樣從所述反饋計(jì)算單元輸出的控制信號(hào)IFB；一個(gè)近似函數(shù)計(jì)算單元，用來(lái)根據(jù)由所述抽樣單元抽樣的控制信號(hào)IFB和一個(gè)預(yù)定學(xué)習(xí)增益Klearn，由下式得到在所述存儲(chǔ)器的每個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的所述近似函數(shù)I^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度CiC•i=Klearn•IFB(t)]]>其中，i指示由時(shí)間t確定的間隔的號(hào)碼，并且0≤i≤(N-1)并且更新所述高度Ci；及一個(gè)前饋輸出單元，用來(lái)讀出在所述存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器單元中與所述介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)的劃分周期T同步存儲(chǔ)的所述近似函數(shù)I^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci，作為一個(gè)學(xué)習(xí)控制信號(hào)，把Ci加到來(lái)自所述反饋計(jì)算單元的控制信號(hào)IFB上，及把一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)IVCM供給到所述驅(qū)動(dòng)單元，并且在學(xué)習(xí)時(shí)，所述存儲(chǔ)器、所述抽樣單元、所述近似函數(shù)計(jì)算單元、及所述前饋輸出單元與所述介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地受到控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述抽樣單元以比所述劃分周期T短的預(yù)定周期Tsample對(duì)控制信號(hào)IFB抽樣，所述近似函數(shù)計(jì)算單元由下式，根據(jù)由所述抽樣單元抽樣的控制信號(hào)IFB和在每個(gè)所述抽樣周期Tsample處的預(yù)定學(xué)習(xí)增益Klearn，得到在所述存儲(chǔ)器的每個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的所述近似函數(shù)I^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度CiC•i=Klearn•IFB(t)]]>其中，i指示由時(shí)間t確定的間隔的號(hào)碼，并且0≤i≤(N-1)及所述前饋輸出單元在每個(gè)所述抽樣周期Tsample處讀出在所述存儲(chǔ)器中與所述介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步存儲(chǔ)的所述近似函數(shù)I^repeat(t)的每個(gè)矩形函數(shù)的高度Ci，把所述Ci添加到來(lái)自所述反饋計(jì)算單元的控制信號(hào)IFB上，及把一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)IVCM供給到所述驅(qū)動(dòng)單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述前饋輸出單元在超前提前預(yù)定時(shí)間Δtlead的時(shí)間內(nèi)，讀出在所述存儲(chǔ)器的每個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的所述近似函數(shù)I^repeat(t)的一個(gè)值，并且輸出所述值。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述學(xué)習(xí)控制單元提供在所述位置信號(hào)檢測(cè)單元與所述反饋計(jì)算單元之間，并且在其中把在一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)的周期設(shè)置為T(mén)L的情況下，通過(guò)一種學(xué)習(xí)算法，得到一個(gè)在從一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的開(kāi)始時(shí)間t＝0到結(jié)束時(shí)間t＝TL的時(shí)間周期內(nèi)重復(fù)的未知位置函數(shù)TESrepeat(t)(其中0≤t＜TL；TL指示一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期所需要的時(shí)間)，作為一個(gè)由N個(gè)矩形函數(shù)的一組高度Ci(其中i指示間隔號(hào)碼；0≤i≤(N-1))近似假定的近似函數(shù)TES^repeat(t)(其中0≤t＜TL；TL指示一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期所需要的時(shí)間)，并且存儲(chǔ)所述函數(shù)，這些矩形函數(shù)的時(shí)間寬度通過(guò)把一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的周期TL劃分成N個(gè)間隔得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述學(xué)習(xí)控制單元在對(duì)于特定時(shí)間的特定計(jì)時(shí)處借助于所述學(xué)習(xí)算法進(jìn)行所述近似函數(shù)的獲得操作，并且在學(xué)習(xí)之后，所述學(xué)習(xí)控制單元與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地輸出所述得到的近似函數(shù)，作為一個(gè)前饋補(bǔ)償信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述學(xué)習(xí)控制單元如此前饋控制，從而剛好在所述介質(zhì)插入到所述設(shè)備中之后的計(jì)時(shí)處在特定時(shí)間內(nèi)執(zhí)行通過(guò)所述學(xué)習(xí)算法得到所述近似函數(shù)的學(xué)習(xí)操作，并且在學(xué)習(xí)之后的軌道跟蹤控制的時(shí)間，與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地輸出所述得到的近似函數(shù)，并且除去重復(fù)干擾。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述學(xué)習(xí)控制單元如此前饋控制，從而在學(xué)習(xí)之后的軌道跳躍和查找控制的時(shí)間，與介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)同步地輸出所述得到的近似函數(shù)，并且除去重復(fù)干擾。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或10所述的設(shè)備，其中在所述近似函數(shù)的獲得操作時(shí)，所述學(xué)習(xí)控制單元在一個(gè)盤(pán)徑向位置處執(zhí)行用于在多個(gè)位置處的每個(gè)位置的近似函數(shù)獲得操作，并且在所述學(xué)習(xí)之后的前饋時(shí)間，學(xué)習(xí)控制單元按照在這時(shí)的徑向位置選擇要使用的近似函數(shù)，并且進(jìn)行前饋。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中當(dāng)相對(duì)于在多個(gè)位置處的近似函數(shù)獲得操作，在另一個(gè)位置處已經(jīng)得到的一個(gè)近似函數(shù)存在時(shí)，所述學(xué)習(xí)控制單元通過(guò)把所述已經(jīng)存在的近似函數(shù)的數(shù)據(jù)用作初始值，而應(yīng)用學(xué)習(xí)算法。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述頭具有單驅(qū)動(dòng)型控制的結(jié)構(gòu)，以致于以能自由進(jìn)行聚焦控制的方式，把一個(gè)物鏡安裝到在可在橫過(guò)介質(zhì)上的軌道的方向上運(yùn)動(dòng)的一個(gè)支架上，并且進(jìn)行用來(lái)通過(guò)所述支架的運(yùn)動(dòng)使激光束跟蹤軌道的軌道跟蹤控制、和用來(lái)把激光束運(yùn)動(dòng)到任意軌道位置的查找控制。
全文摘要
一種學(xué)習(xí)控制單元提供在一個(gè)反饋計(jì)算單元與一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元之間。當(dāng)把在一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)的周期假定為T(mén)
文檔編號(hào)G11B21/10GK1258066SQ9912677
公開(kāi)日2000年6月28日 申請(qǐng)日期1999年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月24日
發(fā)明者渡邊一郎, 河邊享之 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社