[发明专利]具有控制电路的装置

说明书

本发明涉及具有前馈滤波器装置和控制器的控制电路。

用于存储盘媒体(例如CD、DVD、MD)的驱动器应该最大限度地对震动不敏感。这尤其适用于汽车用的盘驱动器和便携装置。为了避免在存储媒体的读取或写入过程中由震动所导致的中断，特别利用了减震系统。这些系统可完全电控或者可机电地操作。

从欧洲专利EP 0 572 789 B1可以知道用于在首段中定义的类型的盘驱动器的电控减震系统。依靠加速计，它检测出现的加速并计算由于加速而施加的力。加速计则提供放大的电信号，后者在控制装置中被处理。该控制装置以这样的方式控制盘驱动器的读取单元：在读取过程中，使读取单元相对于要从存储盘媒体读取的轨道居中或者与要读取的轨道的偏离最小。

本发明的一个目的是改进用于这种盘驱动器中震动补偿的电路的工作和提供一种改善的抗震性。

按照本发明，所述目的是通过在所述装置工作过程中实现前馈滤波器装置的参数与控制器的参数的自适应而达到的。

这样有可能将用于震动补偿的电路对于按震动性质产生的不同振幅和不同频率的反应最佳化。为此目的，控制电路是自适应设计的，所以控制电路的参数设置成与瞬时震动相适应。而且，它允许进另外的干扰变化，诸如由温度波动、元件容差以及同样要考虑到的染污的存储盘媒体引起的读/写头导引机构的改变动作。

在如权利要求2中所定义的实施例中，自适应算法是在微处理器上实现的。这个微处理器最好是数字信号处理器(DSP)。DSP是常用标准处理器，它便宜且可以对大量数字信号进行快速和并行处理。因而，DSP能对控制器的参数和前馈滤波器的参数进行特别快速的运算，因此对快速变化的寄生信号，所述参数的所需直接自适应(directadaptation)是可能的。

如权利要求3中所定义的实施例非常有效地保护用于存储盘媒体、特别是便携装置和用在汽车或其它运输工具中的装置的盘驱动器不受经常发生的震动，因为所述自适应控制系统能比常规的系统更快地检测并消除外部和内部的干扰。

现在将参照附图以示例对本发明的实施例作更详细的描述。

图1是用于震动补偿的改进的电路中的控制电路的方框图。

在用于存储盘媒体的盘驱动器中，应该以最高精度来扫描数据道以便能获得无差错重放或无差错记录。因而，按照本发明的控制电路的目的是确保在盘驱动器5中读取或写入存储盘媒体的数据道的扫描单元(例如光学单元)在其扫描点c尽可能准确地沿着数据道行进，在震动或其它偏差的情况下同样如此。为此目的，通过适当的传感器2检测作用在盘驱动器5上的力。尤为适合此目的的是能够检测三维上作用的加速力的压电加速传感器。传感器2将检测到的作为干扰信号d的加速力转换成能在控制电路中处理的电干扰信号d_s。电干扰信号d_s被施加到所谓的前馈滤波器装置1并且同时作为数字信号处理器(DSP)4的输入信号。关于前馈滤波器的定义，可参考Philips在SAE会议论文No.981152(1998年2月23日-26日在密歇根州底特律举办的SAE国际代表大会暨展示会)上的文献，其中描述了前馈滤波器是如何工作的。

前馈滤波器装置将一个输出信号作为干扰变量前馈f传送到盘驱动器5，盘驱动器5现在相当于控制回路中的受控系统。此外DSP4的输入端接收参考变量r、及控制过程中以误差信号e和控制变量u的形式出现的偏差。现在，DSP4的输出一方面适应前馈滤波器装置1的参数P_ff，另一方面适应控制器3的参数P_c。为了将盘驱动器5中的扫描过程最佳化，控制器3应该控制该系统以便使误差信号e最小化。这是通过除干扰变量前馈(disturbance-variablefeedforward)f之外，前馈滤波器装置1的参数P_ff与控制器3的参数P_c的自适应获得的。为了能够做到这种自适应，在DSP中执行所谓的自适应算法，这种算法从参考变量r、误差信号e、干扰信号ds以及控制变量u来计算最佳参数P_c和P_ff。这样，能够控制所述控制器3和前馈滤波器装置1以对诸如短暂冲击、震动、持续振动和由温度波动引起的盘驱动器5中的部件变化的不同外部影响作出反应，产生适当调节的控制和滤波特性。显然，同样的方法也适用于诸如元件容差、偏移、随温度和依赖使用时间的参数以及染污的存储盘媒体的内部干扰的出现。