专利名称：在嵌入式伺服磁盘驱动器中写入误差补偿表的压缩和存储的制作方法
技术领域：
本发明涉及在磁盘驱动器中的伺服系统。尤其，本发明涉及在伺服系统中误差补偿。
背景技术：
磁盘驱动器沿着在磁盘上形成的同心磁道读取和写入信息。为了在磁盘上定位特定磁道，通常磁盘驱动器在磁盘上使用嵌入式伺服字段。由伺服子系统使用这些嵌入式字段以在特定磁道上放置磁头。当制造磁盘驱动器时就把伺服字段写在磁盘上，并且之后由磁盘驱动器读出以确定位置。
理想地，随着磁道中心的磁头沿着围绕磁盘完全的圆形路径移动。然而，两类误差使磁头不能沿着这个理想路径。第一类误差是在建立伺服字段期间引起的写入误差。因为用于产生伺服字段的写入磁头，由于来自磁头在磁盘上飞行的空气动力，以及用于支撑磁头的万向支架的振动，在写入磁头上的不可预测的压力影响，不是一直沿着完全的圆形路径，所以写入误差会发生。由于这些写入误差，完全地跟踪由伺服写入磁头沿着的路径的磁头不会沿着圆形路径。
第二类阻止圆形路径的误差已知为磁道跟踪误差。磁道跟踪误差起因是磁头试图沿着由伺服字段确定的路径。磁道跟踪误差可能由产生写入误差的空气动力和振动作用引起的。此外，磁道跟踪误差可能因为伺服系统不能足够快速响应在由伺服字段确定的路径中高频变化而引起的。
写入误差经常被称作为可重复偏出(run out)误差，因为每次磁头经过磁道使它们都会引起相同的误差。当磁道密度增加时，这些可重复偏出误差开始限制磁道间距。特别地，由伺服字段产生的在理想磁道路径和实际磁道路径之间变化可以导致磁道干扰或挤压临近磁道。当第一写入误差使磁头在内部磁道的理想圆形路径之外，而第二写入误差使磁头在外部磁道的理想圆形路径之内之时，这就会变得特别严重。为了避免磁道间距的限制，就使用补偿可重复偏出误差的系统。
一项可重复偏出误差补偿的现有技术包括以补偿表的形式把时域补偿值存储在磁盘驱动器中的磁盘上。把这些补偿值插入伺服回路中以补偿可重复偏出误差。通常，需要把每个伺服扇区的时域补偿值存储在补偿表中。由于大量存储的需求，需要把最终的大补偿表存储在驱动器中的磁盘上。
本发明涉及这些和其他的问题，并提供优于现有技术的其他优点。
发明概述本发明涉及使用整合到补偿算法压缩技术并把频域补偿值存储在补偿表中的可重复偏出误差补偿方案，由此针对以上提到的问题。
提供了一种补偿磁盘驱动器中可重复偏出误差的方法和系统，其中首先确定在磁盘驱动器中伺服回路的传递函数值。然后确定一部分磁盘驱动器的可重复偏出序列。把变换应用于可重复偏出值以得到频域可重复偏出值。由各个传递函数值划分每个频域可重复偏出值以产生随后要存储的频域补偿值序列。把反向变换应用于频域补偿值以得到时域补偿值序列。把时域补偿值序列插入伺服回路。
当阅读以下详细描述以及审阅相关附图时，表征本发明的这些和各种其他特点以及优点会变得明显。
附图简述
图1是根据本发明的磁头-磁盘组件(HAD)的透视图。
图2是示出理想磁道和实际写入磁道的磁盘部分顶视图。
图3是现有技术伺服回路的框图。
图4是本发明伺服回路的框图。
图5是本发明非迭代实施例的流程图。
图6是本发明迭代实施例的流程图。
说明性实施例详述现在参照图1，示出了根据本发明磁盘驱动器磁头磁盘组件(HAD)100透视图。在不同图中使用相同的标号表示相同或相似的元件。HAD 100包括具有底座102和顶盖(未示出)的外壳。HAD进一步包括磁盘组106，它由磁盘夹108安装在轴电动机(未示出)上。磁盘组106包括多个独立磁盘，安装它们以围绕主轴109共同旋转。
每个磁盘表面具有安装在HAD 100中的相关导块110，并携带读/写磁头以与磁盘表面进行通信。在图1所示的例子中，由悬臂112支撑导块110，而由传动器116的磁道存取臂114支撑悬臂112。图1所示的传动器是已知为旋转线圈传动器类型的并包括由118所示的音圈电动机(VCM)。也可以使用其他类型的传动器，比如线性传动器。
音圈电动机118使传动器116与它所附带的导块116围绕主轴120旋转以沿着磁盘内径124和磁盘外径126之间的路径122在期望的数据磁道上定位导块110。音圈电动机118根据定位信息在内部电路128中闭环伺服控制器控制下操作，该信息存储在专用伺服字段的一个或多个磁盘表面上。伺服字段可与在每个磁盘表面上的数据扇区交叉，或者可以定位在专用于存储伺服信息的单个磁盘上。当导块110通过伺服字段时，读/写磁头产生识别相对期望磁道中心线的磁头位置的复读信号。根据这个位置，传动器116移动悬臂112以调节磁头的位置，使它朝着期望位置移动。一旦适当定位了转换磁头，伺服控制器128就执行读或写的操作。
现在参照图2，示出了具有理想完美的圆形磁道202和实际磁道204的磁盘区段200的顶视图。区段200包括多个径向伸展的伺服字段，比如伺服字段206和208。伺服字段包括识别沿着磁盘区段200的实际磁道204的位置的伺服信息。
离开圆形磁道202磁头位置的任何变化都称为位置误差。不是沿着圆形磁道202的磁道204的位置产生写入可重复偏出位置误差。如果每次在磁盘上磁头通过特定圆周位置就发生相同的误差，就把位置误差看作可重复偏出误差。因为每次磁头沿着定义磁道204的伺服字段，磁道204产生可重复偏出误差，它就产生有关理想磁道202的相同位置误差。
在本发明中，试图写入或读取磁道204的磁头就不会沿着磁道204，而会更靠近完美圆形磁道202。这可以使用防止伺服系统跟踪由磁道204非规则形状产生的可重复偏出误差来完成。
现在参照图3，示出了现有技术伺服回路300的框图。伺服回路包括具有增益“K”的伺服控制器102、具有增益“P”的磁盘驱动器304。伺服控制器302是图1的内部电路128内的伺服控制电路。磁盘驱动器304包括传动器组件116、音圈电动机118、磁道存取臂114、悬臂112和导块110以及图1中的所有。
伺服控制器302产生驱动磁盘驱动器304的音圈电动机的控制电流306。作为响应，磁盘驱动器304产生磁头运动308。在图3中，写入误差dW表示为分离的输入信号310，即使写入误差另外隐含地出现在磁头运动308中。把写入误差310从磁头运动308分离为本发明提供了较好的理解。此外，分离了伺服系统中的噪声并表示为噪声312，它被加到磁头运动中。磁头运动308、写入误差310以及噪声312的总和产生了磁头的伺服测量信号316。从参考信号318(它是由内部电路128根据磁头的期望位置产生)中减去伺服测量信号316。从参考信号318减去磁头测量316产生了位置误差信号320，它是到伺服控制器302的输入。
图3的伺服回路具有闭环响应，它是这样计算的y=PK1+PK(r-n-dw)]]>等式1其中“y”是磁头运动308，“P”是磁盘驱动器304的增益，“K”是伺服控制302的增益，“r”是参考信号318，“n”是噪声信号312，而“dw”是写入误差。
从等式1中很清楚，现有技术的伺服回路中磁头响应于写入误差运动。这个运动不是期望的，因为它把磁头置于理想圆形磁道路径之外。此外，由于传递函数PK/(1+PK)是频率相关的，所以传递函数在某些频率经历峰值。这个峰值导致更大的位置误差，因为它在某些频率放大了写入误差。
图3的闭环系统响应的一种另选描述是PES=11+PK(r-n-dw)]]>等式2其中PES是图3的位置误差信号320。使用等式2，可以通过忽略参考信号318以及噪声信号312并且仅使用由可重复偏出误差引起的位置误差信号部分来产生dw的估计。这个结果是dw=R1(1+PK)]]>等式3其中R是等式13中所定义的位置误差信号320的可重复偏出部分。
为了消除由写入误差产生的不希望的磁头运动，本发明把补偿信号加入现有技术的伺服回路。这个附加信号在本发明的伺服回路400(图4中示出)中示出。在图4中，与图3中相同的元件使用相同的标号。加入伺服回路的补偿信号是补偿信号402，它由补偿电路404产生。在图4中，在写入误差310和磁头运动的累加之后插入补偿信号402。然而，本领域普通技术人员会理解可以在伺服回路中的其他位置加入补偿信号。
随着加入补偿信号402，伺服回路400的闭环响应表示为y=PK1+PK(r-n-dw-dc)]]>等式4其中dc是补偿信号402。从等式4中，如果补偿信号等于负的写入误差，那么补偿信号dc消除写入误差dw的作用就明显了。使用以上等式3和4，需要消除写入误差dw的影响的补偿信号dc的估计示为dc=R1(1+PK)]]>等式5其中R是位置误差测量的可重复偏出分量。
对于频率，等式5可以描述为dc(jω)=R(jω)1(1+PK)(jω)]]>等式6插入本发明的伺服回路的补偿信号是时域信号。较佳地，使用由等式6中示出的频域关系的修正形式产生的所存储的频域补偿值确定这个时域信号。当伺服系统寻找特定磁道时，读取所存储的频域补偿值并把它们变换到时域补偿信号。
如果磁盘200在每条磁道上具有N个伺服扇区(206、208等等)，采样率fs就定义为fs＝1/Ts＝N·RPM/60Hz 等式7其中Ts是采样周期，而RPM是磁盘每分钟的旋转数。本发明的一个方面包括写入误差是具有等于60/(N·RPM)秒的Ts周期的周期信号的识别。因为该信号是周期的，写入误差(dw)的频谱是由具有离散线状频谱的傅立叶序列唯一确定的dw(t)=Σm=-∞∞cmej2πnTst=c0+2Σm=1∞|cm|cos(2πnTst+φM)]]>等式8其中cm是每个频率分量的傅立叶系数。有了dw是时间上离散的具有N个采采样值这个附加的限制，产生了只包含N个谐波相关指数函数的傅立叶序列。如果磁盘驱动器的传动器以高于Nyquist频率(fs/2Hz)的频率运动，那么在写入磁盘表面时这些频率在Nyquist频率以下会产生混淆。有了这个附加限制，就可把写入误差dw和写入修正dc的频谱表示为dw(k)=Σm=0N-1cmej2πmNk]]>等式9dc(k)=Σm=0N-1bmej2πmNk]]>等式10其中cm是写入误差dw的傅立叶系数，而bm是写入补偿dc的傅立叶系数。
给定这些限制，就可以如以下得到在特定磁道和磁头上估计写入可重复偏出修正的频谱dc(jω)以及最终时域写入可重复偏出修正信号dc(k)的算法，并且具有整合到该算法的数据压缩。
专用离散傅立叶变换(DFT)以及下标集Ξ上对于信号x定义的谐频子集上执行计算的它的逆变换如下x(jω)＝DFT{x(k)}，=Σk=0N-1x(k)×e-j2πkmN,ω=m·(πfspindle),m∈Ξ]]>等式11x(k)＝DFT-1{x(jω)}，=1NΣm∈Ξx(j2πmfspindle)×ej2πkmN,k=0,...,N-1]]>等式12其中N是伺服扇区数，k是特定扇区，fspindle是以Hz为单位的主轴频率，而Ξ是从整数1到 的子集中取出的整数下标集。这个下标集确定了将要补偿的写入误差的频率。由于使用了递减下标集，就不能使用标准的快速傅立叶变换(FFT)算法，而是使用等式11和12中的下标集Ξ计算专用DFT。
根据等式11和12，可以看出计算从N2量级减少到Ndim(Ξ)，其中dim(Ξ)是下标集Ξ的维度(或单元数)。图5中示出了基于以上限定根据本发明的最终写入误差补偿算法。
流程图500中示出的方法开始于状态502并进行到状态504，其中在由下标集Ξ定义的主轴频率的所有期望谐频处测量的伺服系统的传递函数。在状态504测量的传递函数为1/(1+PK)(jω)，其中ω＝m·(2πfspindle)以及m∈Ξ。使用已知技术测量这个传递函数，它在Frankin、Paul和Workman的《Discrete TimeControl》中有描述。实际上，这些技术在伺服系统中插入了干扰并测量伺服系统内的最终信号。所插入信号和测量信号之比提供了传递函数。
一旦测量了传递函数，方法继续到达状态506，其中对于磁道确定可重复偏出值的时域序列。可以通过在若干次旋转V上重复跟踪磁道并对在所有旋转上的每个伺服字段处得到位置误差信号求平均来计算可重复偏出值。由以下等式描述R(k)=1VΣi=1vPES[k+(i-1)·N]]]>等式13其中R(k)是时域可重复偏出值序列，V是旋转数。N是沿着磁道的伺服字段数，而PES[k+(i-1)N]是在第i次旋转第k个伺服字段处产生的位置误差信号。
这样，在每次旋转记录每个伺服字段的位置误差信号。随后把所记录的对于特定伺服字段的位置误差信号累加在一起并除以旋转数。对于每个伺服字段重复这个过程，产生对每个伺服字段包含一个可重复偏出误差的可重复偏出值序列。这个可重复偏出值序列由R(k)表示。
在状态506之后，方法继续到达状态508，其中把在状态506产生的时域可重复偏出值序列变换导频域可重复偏出值序列R(jω)。较佳地，使用专用DFT在由下标集Ξ定义的那些频率处变换可重复偏出值时域序列R(jω)＝DFT{R(k)}，ω＝m·(2πfspindle)，m∈Ξ 等式14在状态510，各个频域可重复偏出值除以在各自频率伺服回路的传递函数值。由以下等式描述这个过程。dc(jω)=R(jω)11-PK(jω),ω=m·(2πfspindle),m∈Ξ]]>等式15一旦在状态510中产生了频域补偿值，该方法就在状态512中继续，其中把频域补偿值存储在补偿表中。较佳地把补偿值存储在非易失性存储器中，而并不是在磁盘表面上。在状态514，把时域补偿值序列作为补偿信号插入伺服回路中。通过首先从存储器读取频域补偿值并随后计算逆变换来得到时域补偿序列。这由以下等式描述dc(k)＝DFT-1{dc(jω)}，ωm·(2πfspindle)，m∈Ξ 等式16等式16由(图4的)补偿电路404在伺服系统寻找特定磁道之前立即实现。补偿电路404首先从存储器读取频域补偿值，计算逆变换，并随后具有在磁道寻找操作期间使完全的时域补偿表就绪可用。该方法结束于状态516。
除了测量伺服系统的传递函数的步骤，较佳地对于磁盘上的每条磁道重复图5中所述的方法。对于该方法可以只测量一次伺服系统的传递函数，或可以在内部磁道、中部磁道、外部磁道测量传递函数。如果测量了多于一个传递函数，那么在磁道补偿值的计算中就使用了与最靠近当前监测磁道的磁道相关的传递函数。此外，可以对每个磁头分别测量的传递函数。
通过图5的方法产生的补偿值的质量依赖于在状态506中用于确定可重复偏出值的旋转次数。当旋转次数增加时，可重复偏出值的精确度就有所改进。然而，每次旋转增加了建立磁盘驱动器所需的时间，由此就应该尽可能地减少它。较佳地，旋转的次数应保持在每条磁道五次或更少次的旋转。
为了进行更少次数的旋转，本发明的一个实施例使用了迭代过程。图6中示出了这样一个迭代过程。图6的流程图600开始于状态602并继续到达状态604，其中所测量的传递函数是1/(1+PK)(jω)，其中ω＝m·(2πfspindle)，m∈Ξ。
随后在状态606中使用以上等式13确定可重复偏出值时域序列。较佳的用于确定可重复偏出值的旋转次数等于五。
在状态608中，把可重复偏出值与可重复偏出值的限制作比较，并且如果可重复偏出值在限制以下，那么该过程结束于状态610。
如果时域可重复偏出值在磁盘驱动器期望限制之上，那么在状态612中使用等式14把它们变换到频域可重复偏出值序列。
在状态614中，每个频域可重复偏出值除以各个偏出值的频率处的传递函数值。这些除法运算产生了频域当前迭代补偿值序列。这个过程由以下等式描述δci(jω)=R(jω)11-PK(jω),ω=m·(2πfspindle),m∈Ξ]]>等式17其中i的值表示当前的迭代。
在状态616中，把每个频域当前迭代补偿值乘以匹配增益参数以产生一系列增量值。增量值表示对当前由伺服回路使用的补偿值所作的变化。把频域补偿值加上增量值以产生改进补偿值序列，把它存储在补偿表中。这个过程由以下等式描述dc(jω)=dci-1(jω)+Φ×δci(jω),ω·(2πfspindle),m∈Ξ]]>等式18其中Φ是写入可重复偏出匹配增益参数，0＜Φ≤1。要注意的是只要‖Φ‖≤1，Φ就可以是频率相关参数。
在第一次通过图6的迭代时，在每个伺服字段的当前补偿值等于0(当i=1,dci-1(k)=dc0(k)=0]]>时)。
由于状态616中所述的匹配增益参数的值通常在0到1之间，所以只使用导出补偿值的小数部分来调节用于伺服回路的补偿值。这是的伺服回路的补偿值以控制的方式增加直到它达到在状态608中的限制集内提供可重复偏出值的值。
在状态618中，把在状态616中产生的新的补偿值被逆变换并作为补偿信号插入伺服回路中，并且控制回到状态606。逆变换过程由以下等式描述dci(k)=DFT-1{dci(jω)},ωm·(2πfspindle),m∈Ξ]]>等式19重复步骤606、608、612、614、616和618，使得补偿值增加直到它们达到使可重复偏出值在状态608中的限制集内。把最后的补偿值作为频域中的实系数和复系数存储到非易失性存储器中。
对于具有N个伺服扇区使用本发明偏出补偿技术的磁盘，所得到的压缩是2·dim(Ξ)/N。适当的压缩可以用dim(Ξ)≤10达到。这样，在一个N＝224个伺服扇区的例子中，所得到的压缩是2×10/224≌0.1。由于用此技术在补偿值数量上有极大减少，所以不需把补偿值存储在磁盘表面上，而可以存储在非易失性存储器中。相反，使用所存储的时域补偿值的现有技术利用1-2％的磁盘容量存储补偿表。除了消耗磁盘空间之外，由于磁头未能沿着理想路径导致的误差还有一些有关从磁盘表面读取补偿值或把补偿值写入磁盘表面的问题。
根据本发明，由于数据压缩是整合到计算补偿值算法之中，所以确定可重复偏出补偿值的过程实质上比现有技术要快。
总之，一种在磁盘驱动器存储系统补偿可重复偏出误差的方法包括在磁盘驱动器中确定伺服回路的传递函数值的状态504，以及确定对磁盘驱动器的一部分可重复偏出值序列的506。在状态508中，对可重复偏出值序列应用变换以得到频域可重复偏出值。在状态510，每个频域可重复偏出值除以各个传递函数值以产生频域补偿值序列。在状态512中，存储在状态510中产生的频域补偿值。在状态514中，对频域补偿值应用逆变换以得到时域补偿值序列并把时域补偿值序列插入伺服回路中。
在本发明进一步实施例中，把时域补偿值插入伺服回路之后，在状态606中确定所补偿的可重复偏出值。在状态612中，对所补偿的可重复偏出值应用变换以得到频域补偿可重复偏出值。在状态614中，频域补偿可重复偏出值除以各自传递函数值以产生频域当前迭代补偿值。在状态616中，这些频域当前迭代补偿值算术上与频域补偿值组合以形成改进频域补偿值。在状态618中，对改进频域补偿值应用逆变换。
在本发明的磁盘存储系统304中，伺服回路400包括伺服控制器302、传动器116、磁头110以及定位于磁头的传感器。本发明的伺服回路400也包括用于插入补偿信号402的补偿电路，其中补偿信号通过在状态506中确定可重复偏出值序列、在状态508中把可重复偏出值序列变换到频域可重复偏出值序列以及在状态510中将每个频域可重复偏出值除以伺服回路各个传递函数值来形成。这产生了频域补偿值序列，在状态512中把它存储在补偿表中。对频域补偿值进行逆变换以得到用于产生补偿信号402的时域补偿值。
可以理解的是，即使在以上描述中结合本发明不同实施例的结构和功能的细节，提出了本发明不同实施例许多特点及优点，这个揭示也只是说明性的，并且可以进行细节的改变，尤其是各部分的结构和安排的方式，这个方式在本发明的原理内，最大范围由所附权利要求书各项最宽的一般意义所指示。例如，可以根据对伺服系统的特定应用改变特定元件，而保持实质相同的功能，这并不离开本发明的范围和主旨。此外，虽然在这里所描述的较佳实施例是针对磁盘驱动器系统的伺服回路的，但本领域的技术人员可以理解本发明的指导可以应用于其他系统，这并不离开本发明的范围和主旨。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种在磁盘驱动器中补偿可重复偏出误差的方法，该方法包括(a)在磁盘驱动器中确定伺服回路的传递函数值；(b)确定磁盘驱动器部分可重复偏出值序列；(c)对可重复偏出值序列应用变换以得到频域可重复偏出值；(d)每个频域可重复偏出值除以各个传递函数值以产生频域补偿值；(e)存储在步骤(d)中产生的频域补偿值；(f)对频域补偿值应用逆变换以得到时域补偿值序列；以及(g)把时域补偿值序列插入伺服回路中。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(a)的传递函数值的各个频率、步骤(d)的频域补偿值以及步骤(f)的频域补偿值的逆变换表示在主轴电机旋转频率和环绕磁盘的伺服字段的一半数量乘主轴电机旋转频率之间的主轴电机旋转频率谐频的子集。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于通过对可重复偏出值序列应用专用离散傅立叶变换(DFT)执行步骤(c)，并通过对频域补偿值应用专用反向DFT执行步骤(f)，其中只在在主轴电机旋转频率和环绕磁盘的伺服字段的一半数量乘主轴电机旋转频率之间的主轴电机旋转频率谐频的子集上执行专用DFT和专用反向DFT。
4.按权利要求1所述的方法，进一步包括(h)按步骤(g)把时域补偿值插入伺服回路之后，确定所补偿的可重复偏出值序列；(i)如果补偿可重复偏出值超过可接受的可重复偏出限制，那么就通过下列过程计算改进频域补偿值(1)对所补偿的可重复偏出值应用变换以得到频域补偿可重复偏出值；(2)频域补偿可重复偏出值除以各自传递函数值划分以产生频域当前迭代补偿值；(3)算术上把频域当前迭代补偿值与频域补偿值组合以形成改进的频域补偿值；
(4)对改进频域补偿值应用逆变换以得到改进时域补偿值。
(5)把改进时域补偿值插入伺服回路；(6)确定改进补偿可重复偏出值序列；以及(7)如果改进补偿可重复偏出值小于补偿可重复偏出值，就用改进频域补偿值替换频域补偿值。
5.按权利要求4所述的方法，其特征在于算术地组合步骤(i)(3)包括由频率相关匹配增益参数乘以频域当前迭代补偿值的每个元素以产生增量值，并分别把增量值加上频域补偿值。
6.按权利要求4所述的方法，进一步包括迭代地重复步骤(f)、(g)、(h)和(i)，每次迭代使用前一次迭代的改进频域补偿值直到没有补偿可重复偏出值超过可接受的可重复偏出限制。
7.一种实现权利要求1所述方法的磁盘存储系统。
8.一种磁盘存储系统，具有把磁头定位在磁盘上的伺服回路，该伺服回路包括伺服控制器，它响应所接受的位置误差信号产生伺服控制信号；传动器，耦合于伺服控制器，它能够响应于伺服控制信号移动磁头；传感器，定位于磁头，它能够感知在磁盘上的伺服信息并从那里产生伺服信号，把伺服信号与参考信号组合以产生位置误差信号；以及补偿电路，把包含时域补偿值的补偿信号插入伺服回路，补偿电路包括存储频域补偿值的存储设备，逆变换所述频域补偿值以得到时域补偿值，通过下列步骤形成频域补偿值确定可重复偏出值序列；把可重复偏出值序列变换到频域可重复偏出值；以及每个频域可重复偏出值除以伺服回路在频域可重复偏出值的各个频率处的传递函数值，以产生频域补偿值。
9.按权利要求8所述的磁盘存储系统，其特征在于补偿电路进一步适用于通过下列步骤用改进频域补偿值替代频域补偿值把频域补偿值序列逆变换为时域值序列；把时域补偿值序列插入伺服回路；
当把时域补偿值插入伺服回路时确定补偿的可重复偏出值序列；把补偿的可重复偏出值序列变换到频域补偿的可重复偏出值；每个频域补偿可重复偏出值除以伺服回路传递函数各个值，以产生频域当前迭代补偿值；把每个频域当前迭代补偿值乘以匹配增益参数以产生增量值；把增量值加上频域补偿值以得到改进频域补偿值；以及在补偿电路中用改进频域补偿值替代频域补偿值。
10.一种磁盘驱动器，包括伺服回路，包括磁头和能够控制磁头位置的伺服控制器；以及补偿装置，耦合于伺服回路，补偿可重复偏出，所述补偿装置包括读取频域补偿值的装置。
修改权利要求3，更明确的引出缩写“DFT”。这个改变只是增加了明确性。
修改权利要求10，包括了“读取频域补偿值的装置”的陈述。
根据国际检索报告，应该强调待决的权利要求书每次叙述所存储的频域补偿值的使用。在记录的参考中不指导或不建议这样的存储值。此外，这种值在磁盘驱动器中提供有意义的提高，因为它们减少了得到伺服性能给定水平所必须存储的数据量。
权利要求
1.一种在磁盘驱动器中补偿可重复偏出误差的方法，该方法包括(a)在磁盘驱动器中确定伺服回路的传递函数值；(b)确定磁盘驱动器部分可重复偏出值序列；(c)对可重复偏出值序列应用变换以得到频域可重复偏出值；(d)每个频域可重复偏出值除以各个传递函数值以产生频域补偿值；(e)存储在步骤(d)中产生的频域补偿值；(f)对频域补偿值应用逆变换以得到时域补偿值序列；以及(g)把时域补偿值序列插入伺服回路中。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(a)的传递函数值的各个频率、步骤(d)的频域补偿值以及步骤(f)的频域补偿值的逆变换表示在主轴电机旋转频率和环绕磁盘的伺服字段的一半数量乘主轴电机旋转频率之间的主轴电机旋转频率谐频的子集。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于通过对可重复偏出值序列应用专用DFT执行步骤(c)，并通过对频域补偿值应用专用反向DFT执行步骤(f)，其中只在在主轴电机旋转频率和环绕磁盘的伺服字段的一半数量乘主轴电机旋转频率之间的主轴电机旋转频率谐频的子集上执行专用DFT和专用反向DFT。
4.按权利要求1所述的方法，进一步包括(h)按步骤(g)把时域补偿值插入伺服回路之后，确定所补偿的可重复偏出值序列；(i)如果补偿可重复偏出值超过可接受的可重复偏出限制，那么就通过下列过程计算改进频域补偿值(1)对所补偿的可重复偏出值应用变换以得到频域补偿可重复偏出值；(2)频域补偿可重复偏出值除以各自传递函数值划分以产生频域当前迭代补偿值；(3)算术上把频域当前迭代补偿值与频域补偿值组合以形成改进的频域补偿值；(4)对改进频域补偿值应用逆变换以得到改进时域补偿值。(5)把改进时域补偿值插入伺服回路；(6)确定改进补偿可重复偏出值序列；以及(7)如果改进补偿可重复偏出值小于补偿可重复偏出值，就用改进频域补偿值替换频域补偿值。
5.按权利要求4所述的方法，其特征在于算术地组合步骤(i)(3)包括由频率相关匹配增益参数乘以频域当前迭代补偿值的每个元素以产生增量值，并分别把增量值加上频域补偿值。
6.按权利要求4所述的方法，进一步包括迭代地重复步骤(f)、(g)、(h)和(i)，每次迭代使用前一次迭代的改进频域补偿值直到没有补偿可重复偏出值超过可接受的可重复偏出限制。
7.一种实现权利要求1所述方法的磁盘存储系统。
8.一种磁盘存储系统，具有把磁头定位在磁盘上的伺服回路，该伺服回路包括伺服控制器，它响应所接受的位置误差信号产生伺服控制信号；传动器，耦合于伺服控制器，它能够响应于伺服控制信号移动磁头；传感器，定位于磁头，它能够感知在磁盘上的伺服信息并从那里产生伺服信号，把伺服信号与参考信号组合以产生位置误差信号；以及补偿电路，把包含时域补偿值的补偿信号插入伺服回路，补偿电路包括存储频域补偿值的存储设备，逆变换所述频域补偿值以得到时域补偿值，通过下列步骤形成频域补偿值确定可重复偏出值序列；把可重复偏出值序列变换到频域可重复偏出值；以及每个频域可重复偏出值除以伺服回路在频域可重复偏出值的各个频率处的传递函数值，以产生频域补偿值。
9.按权利要求8所述的磁盘存储系统，其特征在于补偿电路进一步适用于通过下列步骤用改进频域补偿值替代频域补偿值把频域补偿值序列逆变换为时域值序列；把时域补偿值序列插入伺服回路；当把时域补偿值插入伺服回路时确定补偿的可重复偏出值序列；把补偿的可重复偏出值序列变换到频域补偿的可重复偏出值；每个频域补偿可重复偏出值除以伺服回路传递函数各个值，以产生频域当前迭代补偿值；把每个频域当前迭代补偿值乘以匹配增益参数以产生增量值；把增量值加上频域补偿值以得到改进频域补偿值；以及在补偿电路中用改进频域补偿值替代频域补偿值。
10.一种磁盘驱动器，包括伺服回路，包括磁头和能够控制磁头位置的伺服控制器；以及补偿装置，耦合于伺服回路，补偿可重复偏出。
全文摘要
提供一种在磁盘驱动器中补偿可重复偏出误差的方法和设备，其中首先确定(504)磁盘中伺服回路的传递函数值。然后确定(506)磁盘驱动器部分的可重复偏出值序列。对可重复偏出值序列应用变换以得到频域可重复偏出值(508)。每个频域可重复偏出值除以各个传递函数值以产生频域补偿值序列(510)，随后存储它们(512)。对频域补偿值应用逆变换以得到时域补偿值序列(514)。把时域补偿值序列插入伺服回路(514)。
文档编号G11B5/596GK1427992SQ01809176
公开日2003年7月2日 申请日期2001年2月12日 优先权日2000年5月10日
发明者J·C·莫利斯, T·C·泽皮斯 申请人:西加特技术有限责任公司