[发明专利]减少磁盘驱动器查找时间变异和产生声学噪声的电流分布定形

说明书

本发明领域

本发明通常涉及磁盘驱动器数据存储装置领域，尤其涉及，但并不限于通过减少查找时间变异和声噪声形成，提高磁盘驱动器查找性能的一种装置和方法。

背景

磁盘驱动器是一种用于快速且有效方式存储并读取计算数据的数据存储装置。典型的磁盘驱动器包括一个或多个刚性盘片，其上涂覆一能磁化的介质并固定在主轴电动机的毂盘上以恒定高速旋转。通过固定在径向驱动器的一列转换器(“磁头”)，使磁头相对于磁盘运动，从而将数据存储在盘片的多重同心圆磁道上。通过磁盘转动所形成的空气轴承，将磁头支撑在相应的磁盘表面上。通过将电流加到构成部分音圈电动机(VCM)的驱动器线圈，伺服电路可控地确定磁头的位置。

为了使数据传输性能最大化，人们努力使磁头在查找过程中从一个磁道移到另一个磁道所需时间最小化，这样磁盘驱动器可以进行处理，将数据传输到或传输出各个磁道。为了超出某一长度的查找，通常用速度受控方法，该方法中选取速度分布以确定磁头所希望的速度径迹。为了实现这种查找，将电流加到驱动器线圈上，首先使磁头在目标磁道方向加速，直到达到最大速度。在离目标磁道一预定距离处，反极性电流加到驱动器线圈上使磁头减速，抵达目标磁道。在查找的减速阶段，反复确定磁头的速度并与速度分布建立的相应所要求速度相比；为了使磁头随减速径迹抵达目标磁道，需要对电流修正。在速度分布的任何给定样品点上所希望的速度称为是“要求的速度”。

在磁盘驱动器技术领域，上述速度受控查找方法非常有用，有着这样的问题，即当加到驱动器线圈上的突变大电流可能在磁盘驱动器内形成不希望的振动，反过来影响伺服性能并形成不希望的声噪声。结果，现有技术中提出了各种改进以将这种影响降为最低。

例如，由Hampshire等提出的美国专利N0.5,475,545，同时被指定为本发明的受让人，公开了一种伺服电路，该电路采用改良的速度受控方法来控制磁盘驱动器的磁头位置。我们将看到，在速度受控查找的起始阶段，磁头的实际速度基本为0，而速度分布需要一基本最大速度值的要求速度。这导致较大的速度误差，伺服电路响应于将最大可能电流加到线圈上，最终导致快速加速，但振动也较大的结果。因此，Hampshire的U.S.5,475,545参考文献通过给出一个初始为0的要求速度，接着在各个连续时间周期加一个分数值增大要求速度，直到达到最大要求速度。按照此种方法，查找初始阶段的速度误差得到降低，电流更逐步地加到VCM上，直到达到最大速度。通过选取适当的分数值，仍可在较短时间内进行查找，同时大大降低声噪声。

本发明所受让的McKenzie等提出的美国专利N0.5,657,179提供了在Hampshire的U.S.5,475,545参考文献之上的提高，通过采用一变化的速度要求分数值，进一步定制最终加到VCM上的电流。

由Hashimoto提出的美国专利N0.4,965,501，揭示了另一种不同的方法，在查找初始阶段就降低噪声。而不采用上述参考文献给出的降低初始要求速度的方法，Hashimoto的美国专利U.S.4,965,501创建了一种通过确定较大速度误差并形成较大初始电流指令的查找，(采用了标准速度受控方法)，但是然后将输出伺服增益块设定为一个非常低的电平，然后增加增益，逐渐将更多的电流加到VCM上，直到达到最大速度。

值得注意的是，在尽可能快速实现查找和降低查找过程中的声噪声之间，需要做出一个折衷。上述的参考文献提供了不同的方法，以可接收的折衷来形成电流初始应用，并在本技术领域中已发现为可行的。

尽管如此，对具有不断增长的数据存储容量和传输速率的磁盘驱动器来说，还需要满足更高级的使用特性。对本技术领域内的的提高仍有不断的需要，采用电平降低的声噪声和查找时间变异，可以实现查找。本发明正是针对这种提高。

本发明综述

本发明针对一种装置和方法，通过降低查找时间变异，以及减少不希望的声噪声的形成，提供提高的磁盘驱动器查找性能。

如较佳实施例所示例，磁盘驱动器包括一驱动器，支撑旋转磁盘上的磁头，磁头，受将电流加到与磁头耦合的驱动器电动机的伺服电路定位。

用伺服电路将磁头从磁盘上的初始磁道移动到目标磁道来实现查找，该伺服电路输出表示待加到驱动器电动机的连续电流幅值的一串电流指令值。速度分布提供当磁头减速到目标磁道时所希望的一系列要求速度。