DE112010004295B4

DE112010004295B4 - Löschen zeitveränderlicher periodischer Störungen in Servoregelungssystemen

Info

Publication number: DE112010004295B4
Application number: DE112010004295.0T
Authority: DE
Inventors: Angeliki Pantazi; Evangelos S. Eleftheriou; Jens Jelitto; Nhan Xuan Bui
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2016-11-17
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: US8213105B2; GB2487135B; WO2011054570A1; DE112010004295T5; TW201131558A; CN102576545B; CN102576545A; GB201200428D0; GB2487135A; US20110102934A1

Abstract

Verfahren zum Beseitigen zeitveränderlicher periodischer Störungen in einem Spurfolge-Regelungssystem (124) in einem Magnetbandlaufwerk (10), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erhalten (106) einer aktuellen Schätzung des Radius mindestens eines Magnetbandwickels (15, 16); Aktualisieren (118) eines jeden aus einer Vielzahl von Koeffizienten auf der Grundlage mindestens einer in Abhängigkeit von dem Radius ermittelten Schätzung (116) einer Störfrequenz; und Bereitstellen (120) der aktualisierten Vielzahl von Koeffizienten (84) an mindestens ein ein Eingangssignal der Spurfolge-Steuereinheit (64) veränderndes Spitzenwertfilter (82), wobei das Spitzenwertfilter in Anbetracht der aktualisierten Vielzahl von Koeffizienten funktionsmäßig so ausgeführt ist, dass mindestens eine der zeitveränderlichen periodischen Störungen gelöscht wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein System und ein Computerprogramm-Produkt zum Löschen zeitveränderlicher periodischer Störungen in Spurfolge-Regelungssystemen von Magnetbandlaufwerken.
Beschreibung des Stands der Technik
Magnetbänder stellen ein Mittel zum physischen Speichern von Daten dar, welches archiviert werden kann oder welches in Lagerregalen automatisierter Datenspeicherungsbibliotheken gelagert und auf welches bei Bedarf zugegriffen werden kann. Auf diese Weise gespeicherte Daten zeichnen sich durch Beständigkeit aus, was gestattet, im Speicher oder auf einer Platte eines Host-Systems gespeicherte Kopien der Daten im Wissen, dass eine Kopie auf Magnetband vorhanden ist, zu löschen. Der verfügbare Speicherplatz im Host-System ist relativ teuer, und es ist erwünscht, den Speicherplatz so bald wie möglich freizugeben. Daher werden Daten üblicherweise über einen Zwischenpufferspeicher wie eine Festplatte zum Bandlaufwerk übertragen.
US 2002/0021514 A1 beschreibt ein Bandlaufwerksystem, in welchem Lese-/Schreiboperationen auf einem Band durch Einsetzen einer Bandkassette in ein Bandlaufwerk durchgeführt werden. Die Bandkassette umfasst ein Band, auf dem Servo- und Datenspuren in Längsrichtung angeordnet sind und ein vordefiniertes Servomuster auf jeder der Servospuren aufgezeichnet ist. Ferner wird ein Verfahren und ein System beschrieben zum Zurücksetzen von Koeffizienten eines Tiefpassfilters zur Servosteuerung des Bandlaufwerks, jedes Mal wenn die Bandkassette in das Bandlaufwerk eingelegt wird, so dass ein Servosystem des Bandlaufwerks stabilisiert wird.
US 2005/0174681 A1 beschreibt ein System, ein Verfahren und einen Herstellungsartikel zum Filtern eines Servosignals in einem Bandlaufwerk unter Verwendung eines angepassten Filters, der für die Betriebsbandgeschwindigkeit des Bandlaufwerks optimiert ist.
US 5,875,066 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Echtzeitfilterung eines Positionsfehlersignals in einem Servosystem eines Plattenlaufwerks. Vorberechnete periodische Komponenten des Positionsfehlersignals werden als zukünftige Werte in einem Echtzeitfilter, vorzugsweise einen rekursiven Median-Echtzeitfilter, verwendet.
US 2002/0034036 A1 beschreibt Verfahren und Systems zum Erfassen und Korrigieren von unerwünschten Schwingungen, welche die Servosysteme in Datenspeichervorrichtungen beeinträchtigen. Eine Erfassungstechnik wird bereitgestellt, wobei ein Erfassungsfilter dazu konfiguriert ist, ein Positionssignal des Servosystems über einen Frequenzbereich abzutasten und bei jeder der entsprechenden abgetastet Frequenzen eine zugeordnete Amplitude aufzuzeichnen. Die aufgezeichneten Amplituden werden untersucht, um zu bestimmen, ob eine der Amplituden einen Schwellenwert überschreitet, um dadurch eine Spitzenfrequenz der Schwingung zu lokalisieren.
EP 0 840 312 A1 beschreibt ein System zum Schätzen des Radius eines Bandwickels, welches einen Kalman-Filter umfasst, der einen gemessenen Radius verwendet und eine aktualisierte Schätzung des Radius des Bandwickels bestimmt, die gleich einer vorhergehenden Schätzung vergrößert um das Produkt aus dem Filterspiel und der Differenz zwischen dem gemessenen Radius und der vorhergehenden Schätzung ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Viele Magnetbandlaufwerke enthalten ein sogenanntes Spurfolge-Regelungssystem. Die Funktionsweise von Spurfolge-Regelungssystemen besteht darin, dass sie den Bandkopf so bewegen, dass der Bandkopf während Schreib-/Lesevorgängen der Mittellinie der Datenspuren so genau wie möglich folgt. Bei der Herstellung wird das Magnetband mit Servostreifen beschrieben. Diese Servostreifen werden verwendet, um ein Positionsfehlersignal (PES, Position Error Signal) herzuleiten, welches dann als Rückkopplungsmechanismus verwendet wird, um den Bandkopf genau zu positionieren. Das Positionsfehlersignal (PES) ist ein Maß für den Fehler zwischen der Zielspurlage und der Kopfposition in Querrichtung. Der Bandkopf sollte in der Lage sein, bei Vorliegen von hauptsächlich durch die Querbewegung des Bands (LTM, Lateral Tape Motion) verursachten Störungen den Datenspuren zu folgen.
Um höhere Spurdichten in Bandlaufwerksystemen zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Querbewegung des Bands (LTM) beträchtlich verringert wird oder wenn die Querbewegung des Bands (LTM) sich so verhält, dass das Spurfolge-Regelungssystem ihr folgen kann. In gebräuchlichen Laufwerken transportieren üblicherweise mit Flanschen versehene Rollen das Band zwischen den Spulen. Die Flansche begrenzen die Bewegung des Magnetbands, bringen aber eine Ansammlung von Abrieb auf den Flanschen mit sich, welche die Lebensdauer des Magnetbands beeinträchtigt und unerwünschte dynamische Effekte verursacht. Eine Lösung dieses Problems liegt darin, die Flansche zu entfernen. Nach Entfernen der Flansche gibt es keine Beschränkung der Bewegung des Bands, und von der Unrundheit der Maschine und/oder der Archivspulen verursachte Effekte werden ausgeprägter. Diese Effekte tragen zum Positionsfehlersignal (PES) bei und bilden dadurch einen begrenzenden Faktor für die Spurdichte. Die von den Spulen verursachte Querbewegung des Bands (LTM) erscheint auf dem Positionsfehlersignal (PES) in Form periodischer Störungen mit Frequenzen, die sich in Abhängigkeit von den Radien der Magnetbandwickel ändern. Diese periodischen Störungen werden im Folgenden weiter erläutert.
Ein leistungsfähiges Spurfolge-Regelungssystem sollte in der Lage sein, diesen durch die Magnetbandwickel verursachten Störeffekten zu folgen. Die gegenwärtig verwendeten Regelungsverfahren beruhen jedoch auf PID-, Lead-Lag- oder Schätz-/Regel-Konzepten, wo die Dynamik der Störung in der Entwicklungsphase nicht einbezogen wird. Selbst bei Verwendung von Ansätzen wie dem Prinzip der Internal Model Control (IMC) erfordert die Tatsache, dass die Frequenzen der Störungen veränderlich sind, eine Online-Identifikation, welche die Realisierung eines solchen Systems erschwert.
Im Licht des Vorerwähnten besteht ein Bedarf an leistungsfähigen und wirkungsvollen Maßnahmen zum Beseitigen der oben beschriebenen periodischen Störeffekte in Verbesserung gebräuchlicher Verfahren. Entsprechend werden verschiedene Ausführungsformen zum Beseitigen zeitveränderlicher periodischer Störungen in einem Spurfolge-Regelungssystem mittels einer Prozessoreinheit bereitgestellt. In einer Ausführungsform wird, nur als Beispiel, ein jeder aus einer Vielzahl von Koeffizienten auf der Grundlage einer Schätzung mindestens einer Störfrequenz aktualisiert. Die aktualisierte Vielzahl von Koeffizienten wird an mindestens ein Eingangssignal der Spurfolge-Steuereinheit veränderndes Spitzenwertfilter bereitgestellt. Das mindestens eine Spitzenwertfilter ist in Anbetracht der aktualisierten Vielzahl von Koeffizienten funktionsmäßig so ausgeführt, dass mindestens eine der zeitveränderlichen periodischen Störungen gelöscht wird.
Verwandte Ausführungsformen des Verfahrens, Systems und Computerprogramm-Produkts werden bereitgestellt und bieten weitere Vorteile.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Damit die Vorteile der Erfindung ohne Weiteres verstanden werden, erfolgt eine ausführlichere Beschreibung der oben kurz beschriebenen Erfindung anhand spezieller Ausführungsformen, die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht werden. Während es sich von selbst versteht, dass diese Zeichnungen nur Ausführungsformen der Erfindung darstellen und deshalb nicht als ihren Umfang begrenzend zu verstehen sind, wird die Erfindung nun unter Verwendung der folgenden beigefügten Zeichnungen spezieller und ausführlicher beschrieben und erläutert:
1 ist ein Blockschaltbild eines beispielhaften Magnetbandlaufwerks mit einer Magnetbandkassette, das in der Lage ist, verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung zu realisieren;
2 stellt Diagramme und Tabellen dar, die beispielhafte periodische Störungen in der Leistung von LTO-4-formatiertem Magnetband zeigen;
3A und 3B stellen Diagramme von LTO-4-formatiertem Magnetband dar, die Bandquerbewegungs-(LTM-)Effekte in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung veranschaulichen;
4 ist ein Blockschaltbild eines beispielhaften Spurfolge-Regelungssystems;
5 ist ein Blockschaltbild eines beispielhaften, ein Spitzenwertfiltermodul zum Bewältigen periodischer Störungen enthaltenden Spurfolge-Regelungssystems;
6 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Berechnen von Spitzenwertfilterkoeffizienten, die an ein Spurfolge-Regelungssystem bereitgestellt werden;
7 ist ein Blockschaltbild eines weiteren beispielhaften Spurfolge-Regelungssystems, das mit optimaler Linear-Quadratic-Gaussian-(LQG-)Regelung arbeitet; und
8A und 8B sind Diagramme beispielhafter Versuchsergebnisse mit einem Standard-Spurfolge-Regelungssystem und weiteren, Aspekte der vorliegenden Erfindung aufweisenden Spurfolge-Regelungssystemen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die veranschaulichten Ausführungsformen und der beanspruchte Gegenstand stellen Mechanismen zur Spurfolgeregelung bereit, die ein Spitzenwertfiltermodul zum Löschen zeitveränderlicher periodischer Komponenten, welche von den Bandspulen oder von weiteren Quellen herrühren können, beinhalten. Über den Nutzen der Spitzenwertfilterungsfunktionalität hinaus, welche im Folgenden noch ausführlicher beschrieben wird, stellen die veranschaulichten Ausführungsformen und der beanspruchte Gegenstand adaptive Methodiken bereit, die verwendet werden können, um an das Spitzenwertfiltermodul bereitgestellte Koeffizienten in geeigneter Weise zu verändern, um Schwankungen von Störfrequenzen zu berücksichtigen.
In einer Ausführungsform entstammen die Mechanismen der vorliegenden Erfindung der Idee, dass die Frequenz einer bestimmten periodischen Störung auf dem Radius des Magnetbandwickels beruht. In einem Beispiel kann eine Schätzung des Radius des Magnetbandwickels zu einem bestimmten Zeitpunkt, während das Bandlaufwerk läuft, unter Verwendung der LPOS-Position (Position auf dem Band in Längsrichtung) erhalten werden. Mittels dieser Radiusschätzung kann die Frequenz der zeitveränderlichen Störung geschätzt werden. Dann werden unter Verwendung der geschätzten Frequenz die Koeffizienten des Filters angepasst. Eine Beispielmethodik, bei welcher Koeffizienten des Filters auf der Grundlage der gewünschten Spitzenwertfrequenz berechnet werden, wird im Folgenden weiter beschrieben.
Die veranschaulichten Ausführungsformen einer beispielhaften Architektur eines Spurfolge-Regelungssystems bieten eine beträchtliche Verbesserung beim Löschen der periodischen Störeffekte. Überdies bedarf es keiner Online-Identifikation der Störungen. Die Verwendung eines festen Spitzenwertfilters kann den Störeffekt in einem Frequenzbereich abschwächen. Wenn die zeitveränderliche periodische Störung aber weit entfernt von diesem Bereich liegt, können unerwünschte Effekte auftreten. Die folgenden adaptiven Methodiken dienen dazu, die Möglichkeit dieser unerwünschten Effekte zu berücksichtigen, wie noch weiter beschrieben wird.
Nun folgt eine Beschreibung der veranschaulichten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und erster Versuchsergebnisse. Speziell zeigt eine Charakterisierung der Störungen im Spurfolge-Regelungssystem die Wichtigkeit des Löschens zeitveränderlicher periodischer Störungen. Versuchsergebnisse belegen, dass die Radiusschätzungen sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung der Bandbewegung eine gute Schätzung der im Positionsfehlersignal (PES) beobachteten Spitzenwertfrequenzen liefern. Die veranschaulichten Ausführungsformen und die damit verbundenen Versuchsergebnisse weisen bei Verwendung von Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung eine Verbesserung in der Standardabweichung des Positionsfehlersignals (PES) gegenüber herkömmlichen Ausführungen auf. Außerdem werden weitere Ausführungsformen beschrieben, wo Aspekte der vorliegenden Erfindung bei einer Realisierung eines unter Verwendung von Zustandsraumverfahren entwickelten Spurfolgekompensators angewendet werden.
In 1 ist ein Magnetbandlaufwerk 10 dargestellt, mit dem Aspekte der vorliegenden Erfindung realisiert werden können. Das Magnetbandlaufwerk stellt ein Mittel zum Lesen und Schreiben von Daten bezüglich einer Magnetbandkassette 11 dar. Dargestellt sind eine Magnetbandkassette und ein zugehöriges Magnetbandlaufwerk wie solche, die dem Linear-Tape-Open-(LTO-)Format entsprechen. Ein Beispiel eines Ein-Spulen-Magnetbandlaufwerks ist das auf LTO-Technologie beruhende Magnetbandlaufwerk IBM^® 3580 Ultrium^®. Ein anderes Beispiel eines Ein-Spulen-Magnetbandlaufwerks ist das Magnetbandlaufwerk IBM^® 3590 Magstar^® mit der zugehörigen Magnetbandkassette. Ein Beispiel einer Zwei-Spulen-Magnetbandkassette ist die Magnetbandkassette IBM^® 3570 mit dem zugehörigen Magnetbandlaufwerk.
Wie dem Fachmann klar ist, umfasst eine Magnetbandkassette 11 eine Länge an Magnetband 14, das auf eine oder zwei Spulen 15, 16 gewickelt ist. Wie dem Fachmann ferner klar ist, umfasst ein Bandlaufwerk 10 eine oder mehrere Steuereinheiten 18 eines Aufzeichnungssystems zum Ansteuern des Magnetbandlaufwerks gemäß von einem Host-System 20 empfangenen Befehlen, die an einer Schnittstelle 21 empfangen werden. Das Magnetbandlaufwerk kann eine eigenständige Einheit umfassen oder einen Teil einer Bandbibliothek oder ein anderes Teilsystem umfassen. Das Bandlaufwerk 10 kann direkt, durch eine Bibliothek oder über ein Netzwerk mit dem Host-System 20 verbunden sein und die Small Computer Systems Interface (SCSI), die Fibre-Channel-Schnittstelle usw. verwenden.
Die Magnetbandkassette 11 kann in das Magnetbandlaufwerk 10 eingelegt und vom Magnetbandlaufwerk so geladen werden, dass ein oder mehrere Lese- und/oder Schreibköpfe 23 des Aufzeichnungssystems bezüglich des Magnetbands 14 Daten lesen und/oder schreiben, während das Magnetband durch einen oder mehrere Motoren 25 in Längsrichtung bewegt wird. Das Magnetband umfasst eine Vielzahl paralleler Datenspuren oder Gruppen von Datenspuren. Bei manchen Formaten wie dem oben erörterten LTO-Format sind die Datenspuren in einem hin und her verlaufenden Schlangenlinienmuster aus einzelnen Schleifen angeordnet, wie dem Fachmann bekannt. Wie dem Fachmann ebenfalls bekannt ist, umfasst das Aufzeichnungssystem ein Schleifensteuerungssystem 27, um elektronisch auf einen anderen Satz von Lese- und/oder Schreibköpfen umzuschalten und/oder die Lese- und/oder Schreibköpfe 23 quer zum Magnetband während eines Suchvorgangs zu bewegen, die Lese- und/oder Schreibköpfe auf einer gewünschten Schleife oder gewünschten Schleifen zu positionieren und bei manchen Ausführungsformen die gewünschte Schleife oder die gewünschten Schleifen zu verfolgen. Das Schleifensteuerungssystem kann auch die Funktionen der Motoren 25 über Motortreiber 28 steuern, d. h. die Funktionen beider Motoren aufgrund von Befehlen von der Steuereinheit 18. Die Steuereinheit 18 sorgt außerdem für den Datenfluss und die Formatierung vom Magnetband zu lesender und auf das Magnetband zu schreibender Daten, wobei sie einen Pufferspeicher 30 und einen Aufzeichnungskanal 32 verwendet, wie dem Fachmann bekannt ist.
Wie oben erörtert, stellt ein Magnetband ein Mittel zum physischen Speichern von Daten dar, welches archiviert werden kann oder welches in Lagerregalen automatisierter Datenspeicherungsbibliotheken gelagert und auf welches bei Bedarf zugegriffen werden kann. Magnetbandlaufwerke arbeiten häufig mit einem Prüfleseprozess, um sicherzugehen, dass die Daten richtig geschrieben werden, wodurch eine Beständigkeit geschaffen wird. Diese Beständigkeit gestattet, im Speicher oder auf einer Festplatte des Host-Systems 20 gespeicherte Kopien der Daten im Wissen, dass eine fehlerfreie Kopie auf Magnetband vorhanden ist, zu löschen.
Die veranschaulichten Ausführungsformen berücksichtigen den Gedanken, dass mindestens ein Teil der Querbewegung des Magnetbands (LTM) durch periodische Komponenten verursacht wird. Magnetbandlaufwerke arbeiten üblicherweise mit mehreren Bandgeschwindigkeiten. Bei manchen Systemen reichen diese Bandgeschwindigkeiten zum Beispiel von 1,64 m/s (als s1 bezeichnet) bis 6,29 m/s (als s6 bezeichnet) für LTO-4-formatierte Magnetbandlaufwerke. Bei mit Flanschen versehenen Antriebssystemen kann beobachtet werden, dass stationäre periodische Störungen den Drehfrequenzen der Rollen folgen. Bei flanschlosen Antriebssystemen kann ferner beobachtet werden, dass Unrundheitseffekte der mechanischen Komponenten und/oder der Archivspulen periodischer Art sind, und diese können sich in Abhängigkeit vom Radius der Magnetbandwickel verändern.
2 stellt beispielhafte Diagramme und Tabellen dar, welche die Spurfolge-Leistung bei geschlossenem Regelkreis in LTO-4-formatierten Magnetbandlaufwerken veranschaulichen. Bei dem Diagramm 34 handelt es sich zum Beispiel um ein Diagramm der Leistungsspektraldichte (PSD, Power Spectral Density), aufgetragen in Quadratmikrometern pro Hz über der Frequenz (in Hz). Die Leistungsspektraldichte-(PSD-)Eigenschaften beispielhafter LTO-4-Bandsysteme mit Flanschen sind den Leistungsspektraldichte-(PSD-)Eigenschaften beispielhafter flanschloser LTO-4-Systeme gegenübergestellt wie gezeigt, während eine beispielhafte Rollenfrequenz von 142,2 Hz für 5,36 m/s abgetastet wird. Der eingekreiste Bereich 36 hebt einen beispielhaften Bereich hervor, wo eine periodische Störung zu sehen ist, welche in Diagramm 36 konkreter dargestellt ist, wo ein Spektrogramm des Positionsfehlersignals (PES) als Frequenz über der Zeit aufgetragen ist, wie der Fachmann erkennen wird.
In Diagramm 34 wiederum sind bei der einfachen und bei der zweifachen abgetasteten Drehfrequenz der Rollen weitere Störungsspitzen für das mit Flanschen versehene System zu sehen. Die Tabellen 38 und 40 zeigen die Standardabweichung des Positionsfehlersignals (PES) bei offenem und geschlossenem Regelkreis sowohl für mit Flanschen versehene als auch für flanschlose LTO-4-Systeme, wobei einen Vergleich derselben in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung veranschaulicht wird. Wie zu sehen ist, weist zum Beispiel das flanschlose System zusätzliche Bandquerbewegungs-(LTM-)Effekte bei offenem Regelkreis auf.
3 stellt zusätzliche beispielhafte Diagramme dar, die Bandquerbewegungs-(LTM-)Effekte für flanschlose LTO-4-formatierte Magnetbandlaufwerke sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung veranschaulichen. Die Diagramme 42, 44 und 46 veranschaulichen solche Effekte in Vorwärtsrichtung, und die Diagramme 48, 50 und 52 veranschaulichen solche Effekte in Rückwärtsrichtung. In den Diagrammen 42 und 48 ist wiederum die Leistungsspektraldichte (PSD) des Magnetbandlaufwerks über der Frequenz aufgetragen, und die eingekreisten Bereiche 44 und 50 heben periodische Störeffekte hervor. Spektrogramme jedes in den Diagrammen 42 und 48 zu sehenden Positionsfehlersignals (PES) werden dann hergeleitet und in Diagrammen 44 und 50 gezeigt.
In Vorwärtsrichtung (wiederum wie in den Diagrammen 42, 44 und 46 dargestellt) nimmt der Radius des rückwärts liegenden Magnetbandwickels ab, und dadurch steigt dessen Drehfrequenz. In Rückwärtsrichtung (wiederum wie in den Diagrammen 48, 50 und 52 dargestellt) nimmt der Radius des vorwärts liegenden Magnetbandwickels ab, und dadurch steigt dessen Drehfrequenz.
Radiusschätzungen können, wie in den Diagrammen 46 beziehungsweise 52 gezeigt, verwendet werden, um Schätzungen von in den Positionsfehlersignalen (PES) beobachteten Spitzen-Spulenfrequenzen zu berechnen, wobei in Diagramm 46 die Linie 47 die Drehfrequenz des rückwärts liegenden Magnetbandwickels und die Linie 49 die Drehfrequenz des vorwärts liegenden Magnetbandwickels darstellt und in Diagramm 52 die Linie 51 die Drehfrequenz des rückrwärts liegenden Magnetbandwickels und die Linie 53 die Drehfrequenz des vorwärts liegenden Magnetbandwickels darstellt. In einer Ausführungsform können die folgenden Gleichungen verwendet werden, um solche Schätzungen zu berechnen:
wobei F_sr und F_tur die Drehfrequenz des rückwärts liegenden Magnetbandwickels beziehungsweise die Drehfrequenz des vorwärts liegenden Magnetbandwickels sind, R_sr und R_tur die Radien des rückwärts liegenden Magnetbandwickels beziehungsweise des vorwärts liegenden Magnetbandwickels sind und ν_tape die abgetastete Geschwindigkeit des Magnetbands ist.
4 nun stellt ein Blockschaltbild eines beispielhaften Spurfolge-Regelungssystems 54 dar. Ein Spurreferenzsignal 56 wird in das System 54 eingegeben. Das Spurreferenzsignal 56 entspricht einer gewünschten Spurlage auf dem Magnetband. Das Spurreferenzsignal 56 wird in einem Knoten 60 von einem Positionsmessungssignal 58 subtrahiert, um ein Positionsfehlersignal (PES) 62 zu erzeugen. Das Positionsfehlersignal (PES) 62 ist ein Maß für den Fehler zwischen der Zielspurlage auf dem Band und der Position des Bandkopfs. Das Positionsfehlersignal (PES) 62 wird dann an eine Spurfolge-Servosteuereinheit 64 geliefert.
Die Spurfolge-Steuereinheit 64 liefert dann ein Steuersignal 66 an den für das Positionieren des Bandkopfs eingerichteten Kopf-Stellantrieb 68. Der Kopf-Stellantrieb 68 dient dazu, den Servoleser auf einer gewünschten Querposition des Servomusters zu positionieren, um die Lese-/Schreibkopfelemente in der Mitte der zu lesenden/schreibenden Zielspuren zu positionieren. Ein Bandstörungs-(LTM-)Signal 72 wird in einem Knoten 74 von einem Kopfpositionssignal 70 subtrahiert, woraus sich das tatsächlich gelesene Servomuster und der tatsächlich gelesene Servokanal 76 ergibt. Das tatsächlich gelesene Servomuster und der tatsächlich gelesene Servokanal 76 stellen eine Positionsmessung 58 des Kopfs bezüglich des Servomusters bereit und liefern damit die Positionsmessung 58 zurück an den Knoten 60, wie als Rückkopplungsmechanismus gezeigt.
5 stellt ein vorgeschlagenes beispielhaftes Spurfolge-Regelungssystem 80 dar, welches ein Spitzenwertfiltermodul 82 enthält, um Löschfunktionalität für im Gesamt-Bandlaufwerksystem zu beobachtende periodische Bandquerbewegungs-(LTM-)Effekte bereitzustellen. Hier wird wie in 4 ein Spurreferenzsignal 56 an den Knoten 60 zugeführt, welches vom Positionsmessungssignal 58 subtrahiert wird, um ein Positionsfehlersignal (PES) 62 zu erhalten. Das Positionsfehlersignal (PES) 62 wird dann an das Spitzenwertfiltermodul 82 geliefert. Das Positionsfehlersignal (PES) 62 wird in das Spitzenwertfiltermodul 82 eingegeben und durch ein Signal 88 an einen Spitzenwertfilter 86 geliefert. Eine Anzahl von Spitzenwertfilterkoeffizienten 84 wird berechnet und an den Spitzenwertfilter 86 geliefert, um auf das Signal 88 angewendet zu werden. Das Ausgangssignal 90 des Spitzenwertfilters 86 wird dann an einen Knoten 94 geliefert, wo das Positionsfehlersignal (PES) zum Ausgangssignal 90 addiert wird. Das resultierende Spitzenwertfiltermodul-Ausgangssignal 96 wird dann an ein Steuermodul 78, welches eine Spurfolge-Servosteuereinheit 64 enthält, geliefert. Die Spurfolge-Steuereinheit 64 verwendet das Ergebnis 96, um das Steuersignal 66 zu erzeugen, welches dann an den Kopf-Stellantrieb 68 geliefert wird. Auf eine ähnliche Weise wie in 4 beschrieben wird eine Differenz aus Kopfposition und Bandquerbewegungs-(LTM-)Information gebildet und an Servomuster und Kontrollkanal 76 geliefert, welche die Positionsmessung 58 dann als Rückkopplungsmechanismus zurück an den Knoten 60 liefern.
Das Spitzenwertfiltermodul 82 verwendet das Spitzenwertfilter 86, um eine oder mehrere periodische Komponenten aus dem Bandlaufwerksystem zu löschen. In einer Ausführungsform beinhaltet dies das Löschen periodischer Komponenten bezüglich der Bewegung der Magnetbandwickel. Außerdem können, gemäß einer bestimmten Ausführung und wie der Fachmann erkennen wird, andere Schmalbandstörungen entsprechend angegangen und gefiltert werden. Die Filterkoeffizienten 84 können unter Verwendung eines geschätzten Radius zu einer bestimmten Zeit aktualisiert werden, um die zeitveränderlichen Frequenzeffekte der Spule und anderer Systemkomponenten zu berücksichtigen. Die Funktionsweise einer solchen adaptiven Methodik besteht darin, dass sie die Koeffizienten des Spitzenwertfilters 86 in geeigneter Weise verändert, um die Schwankungen der bestimmten Störfrequenz zu berücksichtigen. In einer Ausführungsform kann ein Stromkompensator als Spurfolge-Steuereinheit 64 dienen. Damit die Mechanismen der vorliegenden Erfindung richtig funktionieren, kann eine Verringerung der Verstärkung der Spurfolge-Steuereinheit erforderlich sein, um eine Erhöhung der DC-(Gleichstrom-)Verstärkung durch hinzugefügte elektronische Komponenten zu berücksichtigen. Wiederum kann eine solche Verringerung nach dem Belieben des Fachmanns ausgeführt werden.
In einer Ausführungsform kann ein Stromkompensator stattdessen durch ein Zustandsraum-Konzept ersetzt werden, für welches weiter unten ein Beispiel beschrieben wird.
6 nun stellt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 100 zur Berechnung von Spitzenwertfilterkoeffizienten dar. Wie der Fachmann erkennen wird, können verschiedene Schritte im Verfahren 100 auf unterschiedliche Weisen realisiert werden, damit sie sich für eine bestimmte Anwendung eignen. Darüber hinaus kann das beschriebene Verfahren durch verschiedene Mittel wie Hardware, Software, Firmware oder eine Kombination derselben, welche die Funktionsweise des Magnetbandlaufwerks bestimmen oder anderweitig diesem zugehörig sind, realisiert werden. Zum Beispiel kann das Verfahren 100 teilweise oder vollständig als Computerprogramm-Produkt realisiert sein, welches ein computerlesbares Speichermedium enthält, in dem computerlesbare Programmcodeteile gespeichert sind. Zu dem computerlesbaren Speichermedium können Plattenlaufwerke, Flash-Speicher, Digital Versatile Disks (DVDs), Compact Disks (CDs) und andere Arten von Speichermedien gehören.
Das Verfahren 100 beginnt (Schritt 102) mit der Initialisierung von Spitzenwertfilterkoeffizienten (Schritt 104). Im darauf folgenden Schritt wartet das Verfahren 100 auf eine neue (zu einem bestimmten Zeitpunkt erhaltene) Schätzung des Radius eines Magnetbandwickels, welche bei der Berechnung verwendet wird (Schritt 106). Die Schätzung kann für den rückwärts liegenden Magnetbandwickel oder für den vorwärts liegenden Magnetbandwickel erhalten werden, was zum Beispiel davon abhängt, ob das Laufwerk in Vorwärts- oder in Rückwärtsrichtung läuft. In dem in 6 gezeigten Beispiel für das gebräuchliche Verfahren 100 wird die Radiusschätzung für den rückwärts liegenden Magnetbandwickel, R_sr 108, erhalten.
Die Schätzung des Radius des rückwärts liegenden Magnetbandwickels wird in Verbindung mit der Geschwindigkeit des Bands, v_tape 112, verwendet, um die anwendbare Störfrequenz bei der abgetasteten Zeit zu schätzen (Schritt 110). Hier können die oben angegebenen Gleichungen (1) oder (2) erneut verwendet werden, um die fragliche Störfrequenz, F_sr 114, herzuleiten. Die Sollgeschwindigkeit kann als v_tape verwendet werden. Außerdem (und bei manchen Ausführungsformen vielleicht vorzugsweise) kann die geschätzte Geschwindigkeit des Wickel-zu-Wickel-Systems verwendet werden. Während einer Beschleunigung und/oder Verlangsamung des Magnetbands kann dies eine bessere Schätzung liefern.
Im nächsten Schritt wird die Störfrequenz 114 in Verbindung mit der Abtastzeit, T_s 116, verwendet, um die Spitzenwertfilterkoeffizienten zu berechnen (oder je nachdem neu zu berechnen) (Schritt 118). In einer Ausführungsform wird die Berechnung von Koeffizienten auf der Grundlage einer gewünschten Spitzenwertfrequenz von A. Mamun et al. in „Hard Disk Drive: Mechatronics and Control”, veröffentlicht in der Reihe „Control Engineering”, beschrieben, dessen relevante Teile durch Bezugnahme hierin aufgenommen werden. In weiteren Ausführungsformen kann eine weitere Methodik die Verwendung einer Nachschlagtabelle möglicher Frequenzen und entsprechender Koeffizienten erfordern. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der in der Nachschlagtabelle enthaltene Frequenzbereich einem Betriebsbereich des effektiven Radius des Magnetbandwickels (rückwärts oder vorwärts liegend) und der möglichen Bandgeschwindigkeiten entspricht. Im letzten Schritt im Verfahren 100 werden dann die Spitzenwertfilterkoeffizienten 120 an die Spurfolge-Steuereinheit geliefert, und das Verfahren 100 endet (Schritt 122).
In einer anderen Ausführungsform können die vorerwähnten Mechanismen im Fall eines unter Verwendung fortschrittlicher Zustandsraumverfahren entwickelten Spurfolge-Regelungssystems angewendet werden. Ein solches Verfahren ist die optimale Linear-Quadratic-Gaussian-(LQG-)Regelung. Dieses Verfahren gestattet eine Berücksichtigung der Stellantriebs-Dynamik sowie des Rauschens und der Verzögerungszeiten der Positionsmessung. Ein solches Spurfolge-Regelungssystem bietet zwei Freiheitsgrade, da sowohl das Positionsfehlersignal (PES) als auch das Ergebnis der Positionsmessung als Eingangssignale in das System eingegeben werden.
In 7 nun ist eine solche LQG-Erweiterung als in ein fortschrittliches Spurfolge-Regelungssystem 124 integriert dargestellt. Hier wie zuvor enthält das Spurfolge-Regelungssystem 124 Komponenten wie das Spitzenwertfilter, wobei das Ergebnis 96 des Knotens 94 an ein fortschrittliches Steuermodul 126 geliefert wird. Im Steuermodul 126 wird das Ergebnis 96 des Knotens 94 in die Spurverfolgungs-Steuereinheit 64 eingegeben, und die (als Signal 66 dargestellte) Ausgabe der Spurfolge-Steuereinheit 64 wird in einem Knoten 140 zur Ausgabe eines LQG-Regelungsmoduls 130 addiert.
In das LQG-Regelungsmodul 130 werden ein Positionsmessungssignal 128 sowie das Steuersignal 142 eingegeben, das als Signal 132 an ein Kalman-Filter 134 zurückgeführt wird, dessen Ausgang an ein Stromkompensatormodul 136 geliefert wird. Ein Ausgangsignal 138 des Kompensatormoduls 136 wird dann wie gezeigt an den Knoten 140 geliefert.
8 enthält die Diagramme 150, 152 und 154, welche verschiedene sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung an verschiedenen LPOS-Positionen erhaltene Versuchsergebnisse veranschaulichen. Die dargestellten Ergebnisse wurden für einen Versuch unter Verwendung zweier verschiedener Magnetbandkassetten mit der Geschwindigkeit s2 für verschiedene Steuerungssysteme, darunter eine Spurfolge-Steuereinheit, eine Spurfolge-Steuereinheit mit Spitzenwertfilterungsfunktionalität und eine fortschrittliche Spurfolge-Steuereinheit mit optimaler LQG-Regelungsfunktionalität, erhalten. In der dargestellten Ausführungsform wurden die verschiedenen Spitzenwertfilterkoeffizienten ungefähr alle 800 Mikrosekunden aktualisiert. Wie der Fachmann erkennen wird, ist im Diagramm 154 eine verbesserte Störungsunterdrückung bei der Drehfrequenz des Magnetbandwickels zu sehen, und in den Diagrammen 150 und 152 ist in allen Fällen eine verbesserte Standardabweichung des Positionsfehlersignals (PES) zu sehen. In den dargestellten Ergebnissen ist zu erkennen, dass die Verbesserung in Rückwärtsrichtung größer ist als in Vorwärtsrichtung, obwohl dies je nach Ausführung und Art des Systems schwanken kann.
Wie der Fachmann erkennen wird, können Aspekte der vorliegenden Erfindung als ein System, ein Verfahren oder ein Computerprogramm-Produkt verkörpert sein. Entsprechend können Aspekte der vorliegenden Erfindung die Form einer vollständig auf Hardware beruhenden Ausführungsform, einer vollständig auf Software beruhenden Ausführungsform (darunter Firmware, residente Software, Mikrocode usw.) oder einer Software- und Hardware-Aspekte, die hierin alle allgemein als „Schaltung”, „Modul” oder „System” bezeichnet werden können, kombinierenden Ausführungsform annehmen. Überdies können Aspekte der vorliegenden Erfindung die Form eines Computerprogramm-Produkts annehmen, das in einem oder mehreren computerlesbaren Medien, auf denen computerlesbarer Programmcode enthalten ist, verkörpert ist.
Jede beliebige Kombination von einem oder mehreren computerlesbaren Medien kann verwendet werden. Bei dem computerlesbaren Medium kann es sich um ein computerlesbares Signalmedium oder ein computerlesbares Speichermedium handeln. Zu einem computerlesbaren Speichermedium können zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleiter-System, eine elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische, Infrarot- oder Halbleiter-Vorrichtung oder -Einheit oder irgendeine geeignete Kombination der Vorerwähnten gehören. Zu spezielleren Beispielen (eine nichterschöpfende Liste) des computerlesbaren Speichermediums würde Folgendes zählen: eine elektrische Verbindung mit einer oder mehreren Leitungen, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, ein Direktzugriffsspeicher (RAM, Random Access Memory), ein Festwertspeicher (ROM, Read-Only Memory), ein löschbarer programmierbarer Festwertspeicher (EPROM, Erasable Programmable Read-Only Memory, oder Flash-Speicher), ein Lichtwellenleiter, ein tragbarer Compact-Disc-Festwertspeicher (CD-ROM), eine Einheit zur optischen Speicherung, eine Einheit zur magnetischen Speicherung oder irgendeine geeignete Kombination der Vorerwähnten. Im Kontext dieses Dokuments kann ein computerlesbares Speichermedium irgendein materielles Medium sein, das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit ein bzw. einem Befehlsausführungssystem, eine bzw. einer Befehlsausführungsvorrichtung oder eine bzw. einer Befehlsausführungseinheit enthalten oder speichern kann.
Auf einem computerlesbaren Medium enthaltener Programmcode kann mittels irgendeines geeigneten Mediums, darunter, aber nicht darauf beschränkt, drahtlos, drahtgebunden, Lichtwellenleiter, HF usw. oder irgendeiner geeigneten Kombination der Vorerwähnten übertragen werden. Computerprogrammcode zum Ausführen von Operationen für Aspekte der vorliegenden Erfindung kann in irgendeiner Kombination einer oder mehrerer Programmiersprachen, darunter objektorientierte Programmiersprachen wie Java, Smalltalk, C++ oder dergleichen und herkömmliche verfahrensorientierte Programmiersprachen wie die Programmiersprache „C” oder ähnliche Programmiersprachen geschrieben sein. Der Programmcode kann ganz auf dem Computer des Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers, als eigenständiges Software-Paket, teilweise auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem entfernt angeordneten Computer oder ganz auf dem entfernt angeordneten Computer oder Server ausgeführt werden. Im letzteren Szenario kann der entfernt angeordnete Computer über jede Art von Netzwerk, darunter ein lokales Netz (LAN, Local Area Network) oder ein weiträumiges Netz (WAN, Wide Area Network) mit dem Computer des Benutzers verbunden sein oder kann die Verbindung zu einem externen Computer hergestellt sein (zum Beispiel mittels eines Internet-Diensteanbieters über das Internet).
Aspekte der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf Ablaufdiagramme und/oder Blockschaltbilder von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogramm-Produkten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es versteht sich von selbst, dass jeder Block der Ablaufdiagramme und/oder Blockschaltbilder und Kombinationen von Blocks in den Ablaufdiagrammen und/oder Blockschaltbildern durch Computerprogrammbefehle realisiert werden kann. Diese Computerprogrammbefehle können an einen Prozessor eines Universalcomputers, eines Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung gegeben werden, um eine Maschine zu produzieren, so dass die Befehle, welche über den Prozessor des Computers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, ein Mittel zur Realisierung der im Block oder in den Blocks von Ablaufdiagramm und/oder Blockschaltbildern angegebenen Funktionen/Vorgänge schaffen.
Diese Computerprogrammbefehle können auch in einem computerlesbaren Medium gespeichert sein, das einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder andere Einheiten anweisen kann, auf eine bestimmte Weise zu funktionieren, so dass die im computerlesbaren Medium gespeicherten Befehle ein Erzeugnis produzieren, das Befehle enthält, welche die bzw. den im Block oder in den Blocks von Ablaufdiagramm und/oder Blockschaltbildern angegebene(n) Funktion/Vorgang ausführen. Die Computerprogrammbefehle können auch auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder andere Einheiten geladen werden, um zu veranlassen, dass eine Reihe von Arbeitsschritten auf dem Computer, einer anderen programmierbaren Vorrichtung oder den anderen Einheiten ausgeführt werden, um einen computer-realisierten Prozess zu produzieren, so dass die Befehle, welche auf dem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, Prozesse zum Ausführen der im Block oder in den Blocks von Ablaufdiagramm und/oder Blockschaltbildern angegebenen Funktionen/Vorgänge schaffen.
Das Ablaufdiagramm und die Blockschaltbilder in den obigen Figuren veranschaulichen Architektur, Funktionalität und Betrieb möglicher Ausführungen von Systemen, Verfahren und Computerprogramm-Produkten gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In dieser Hinsicht kann jeder Block im Ablaufdiagramm oder in den Blockschaltbildern ein Codemodul, einen Codeabschnitt oder einen Codeteil darstellen, welches bzw. welcher einen oder mehrere ausführbare Befehle zum Realisieren der angegebenen logischen Verknüpfung(en) enthält. Es sollte auch bemerkt werden, dass bei manchen alternativen Ausführungen die im Block angegebenen Funktionen außerhalb der in den Figuren angegebenen Reihenfolge auftreten können. Zum Beispiel können zwei aufeinanderfolgend gezeigte Blöcke tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden oder können die Blöcke manchmal in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden, je nach erforderlicher Funktionalität. Es wird auch bemerkt werden, dass jeder Block der Blockschaltbilder und/oder des Ablaufdiagramms und Kombinationen von Blöcken in den Blockschaltbildern und/oder im Ablaufdiagramm durch spezielle, auf Hardware beruhende Systeme, welche die angegebenen Funktionen oder Vorgänge ausführen, oder Kombinationen von Spezial-Hardware und Computerbefehlen realisiert werden können.

Claims

Verfahren zum Beseitigen zeitveränderlicher periodischer Störungen in einem Spurfolge-Regelungssystem (124) in einem Magnetbandlaufwerk (10), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erhalten (106) einer aktuellen Schätzung des Radius mindestens eines Magnetbandwickels (15, 16); Aktualisieren (118) eines jeden aus einer Vielzahl von Koeffizienten auf der Grundlage mindestens einer in Abhängigkeit von dem Radius ermittelten Schätzung (116) einer Störfrequenz; und Bereitstellen (120) der aktualisierten Vielzahl von Koeffizienten (84) an mindestens ein ein Eingangssignal der Spurfolge-Steuereinheit (64) veränderndes Spitzenwertfilter (82), wobei das Spitzenwertfilter in Anbetracht der aktualisierten Vielzahl von Koeffizienten funktionsmäßig so ausgeführt ist, dass mindestens eine der zeitveränderlichen periodischen Störungen gelöscht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Initialisieren (104) eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erhalten (106) der aktuellen Schätzung des Radius des mindestens einen Magnetbandwickels das Erhalten einer aktuellen Schätzung des Radius eines rückwärts liegenden Magnetbandwickels (15) oder des Radius eines vorwärts liegenden Magnetbandwickels (16) oder beider Radien beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aktualisieren (118) eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten (84) das Schätzen (110) der Störfrequenz als Funktion einer geschätzten Magnetbandgeschwindigkeit oder einer Soll-Magnetbandgeschwindigkeit oder der aktuellen Schätzung des Radius des mindestens einen Magnetbandwickels (15, 16) beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Aktualisieren (118) eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten (84) das Berechnen eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten als Funktion der mindestens einen geschätzten Störfrequenz und einer Abtastzeit beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aktualisieren (118) eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten (84) das Schätzen der Störfrequenz auf der Grundlage der aktuellen Schätzung des Radius des mindestens einen Magnetbandwickels (15, 16) mittels einer Nachschlagtabelle beinhaltet, die einen Bereich von Störfrequenzen aufweist, der sowohl einem Betriebsbereich des Radius des mindestens Magnetbandwickels (15, 16) als auch einem Betriebsbereich der Magnetbandgeschwindigkeiten entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Bereitstellen eines Positionsmessungssignals (58) an ein Referenzsignal (56) beinhaltet, um ein Positionsfehlersignal (62) zu erhalten, wobei das Positionsfehlersignal an das mindestens eine Spitzenwertfilter (82) bereitgestellt wird, um ein verändertes Positionsfehlersignal (96) zu erhalten, wobei das veränderte Positionsfehlersignal (96) an die Spurfolge-Steuereinheit (64) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Bereitstellen des Positionsmessungssignals (128) an ein Linear-Quadratic-Gaussian-(LQG-)Regelungssystem (126) beinhaltet.
System zum Beseitigen zeitveränderlicher periodischer Störungen in einem Spurfolge-Regelungssystem (124) eines Magnetbandlaufwerks (10), wobei das System Folgendes umfasst: eine Spurfolge-Steuereinheit; und ein mit der Spurfolge-Steuereinheit (64) zur Datenübertragung in Verbindung stehendes Filtermodul (82), wobei das Filtermodul geeignet ist für: das Erhalten (106) einer aktuellen Schätzung des Radius mindestens eines Magnetbandwickels (15, 16), das Aktualisieren (118) eines jeden aus einer Vielzahl von Koeffizienten auf der Grundlage mindestens einer in Abhängigkeit von dem Radius ermittelten Schätzung (116) einer Störfrequenz, und das Verarbeiten der aktualisierten Vielzahl von Koeffizienten durch mindestens ein ein Eingangssignal der Spurfolge-Steuereinheit veränderndes Spitzenwertfilter, wobei das mindestens eine Spitzenwertfilter in Anbetracht der aktualisierten Vielzahl von Koeffizienten funktionsmäßig so ausgeführt ist, dass mindestens eine der zeitveränderlichen periodischen Störungen gelöscht wird.
System nach Anspruch 9, wobei das Filtermodul ferner zum Initialisieren (104) eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten (84) geeignet ist.
System nach Anspruch 9, wobei das Filtermodul (82) ferner entsprechend dem Erhalten (106) der aktuellen Schätzung des Radius des mindestens einen Magnetbandwickels (15, 16) zum Erhalten einer aktuellen Schätzung des Radius eines rückwärts liegenden Magnetbandwickels (15) oder des Radius eines vorwärts liegenden Magnetbandwickels (16) oder beider Radien geeignet ist.
System nach Anspruch 9, wobei das Filtermodul (82) ferner entsprechend dem Aktualisieren (118) eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten (84) zum Erhalten der mindestens einen Schätzung der Störfrequenz als Funktion einer geschätzten Magnetbandgeschwindigkeit oder einer Soll-Magnetbandgeschwindigkeit oder der aktuellen Schätzung des Radius des mindestens einen Magnetbandwickels (15, 16) geeignet ist.
System nach Anspruch 12, wobei das Filtermodul (82) ferner entsprechend dem Aktualisieren (118) eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten (84) zum Berechnen eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten als Funktion der mindestens einen Schätzung der Störfrequenz und einer Abtastzeit geeignet ist.
System nach Anspruch 9, wobei das Filtermodul (82) ferner entsprechend dem Aktualisieren (118) eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten (84) zum Erhalten (110) der mindestens einen Schätzung der Störfrequenz auf der Grundlage der aktuellen Schätzung des Radius des mindestens einen Magnetbandwickels (15, 16) mittels einer Nachschlagtabelle, die einen Bereich von Störfrequenzen aufweist, der sowohl einem Betriebsbereich des Radius des mindestens einen Magnetbandwickels (15, 16) als auch einem Betriebsbereich der Magnetbandgeschwindigkeiten entspricht, geeignet ist.
System nach Anspruch 9, wobei das Filtermodul (82) einen Eingang zum Empfangen eines Positionsfehlersignals (62) und einen ein verändertes Positionsfehlersignal (96) an das Spurverfolgungs-Steuermodul (64) bereitstellenden Ausgang enthält, wobei das Positionsfehlersignal (62) aus einer Differenz zwischen dem Eingangssignal (56) und einem Positionsmessungssignal (58) erhalten wird.
System nach Anspruch 15, das ein Linear-Quadratic-Gaussian-(LQG-)Regelungssystem (130) mit einem Ausgangssignal (138) enthält, das zu einem Ausgangssignal (66) des Spurfolge-Steuereinheit (64) addiert wird, wobei das LQG-Regelungssystem mit dem Ziel, das Rauschen des Ausgangssignals des Spurverfolgungs-Steuermoduls zu verringern, zum Verändern des Positionsmessungssignals (128) geeignet ist.
Computerprogramm-Produkt zum Beseitigen zeitveränderlicher periodischer Störungen in einem Spurfolge-Regelungssystem (124) in einem Magnetbandlaufwerk (10) mittels einer Verarbeitungseinheit, wobei das Computerprogramm-Produkt ein computerlesbares Speichermedium umfasst, in dem computerlesbare Programmcodeteile gespeichert sind, wobei die computerlesbaren Programmcodeteile beinhalten: einen ersten ausführbaren Teil zum Erhalten (106) einer aktuellen Schätzung des Radius mindestens eines Magnetbandwickels (15, 16); einen zweiten ausführbaren Teil zum Aktualisieren (1118) eines jeden aus einer Vielzahl von Koeffizienten (84) auf der Grundlage mindestens einer in Abhängigkeit von dem Radius ermittelten Schätzung (110) einer Störfrequenz; und einen dritten ausführbaren Teil zum Bereitstellen (120) der aktualisierten Vielzahl von Koeffizienten an mindestens ein ein Eingangssignal der Spurfolge-Steuereinheit (64) veränderndes Spitzenwertfilter (82), wobei das mindestens eine Spitzenwertfilter in Anbetracht der aktualisierten Vielzahl von Koeffizienten funktionsmäßig so ausgeführt ist, dass mindestens eine der zeitveränderlichen periodischen Störungen gelöscht wird.
Computerprogramm-Produkt nach Anspruch 17, das ferner einen vierten ausführbaren Teil beinhaltet, um entsprechend dem Erhalten (106) der aktuellen Schätzung des Radius des mindestens einen Magnetbandwickels (15, 16) eine aktuelle Schätzung des Radius eines rückwärts liegenden Magnetbandwickels (15) oder des Radius eines vorwärts liegenden Magnetbandwickels (16) oder beider Radien zu erhalten.
Computerprogramm-Produkt nach Anspruch 18, das ferner einen fünften ausführbaren Teil beinhaltet, um entsprechend dem Aktualisieren (118) eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten (84) die Schätzung der mindestens einen Störfrequenz als Funktion einer geschätzten Magnetbandgeschwindigkeit oder einer Soll-Magnetbandgeschwindigkeit oder der aktuellen Schätzung des Radius des mindestens einen Magnetbandwickels (15, 16) zu erhalten.
Computerprogramm-Produkt nach Anspruch 17, das ferner einen vierten ausführbaren Teil beinhaltet, um entsprechend dem Aktualisieren (118) eines jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten (84) einen jeden aus der Vielzahl von Koeffizienten als Funktion der Schätzung der Störfrequenz und einer Abtastzeit zu berechnen.