<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelschaltung zur Regelung einer Regelgrösse, welche
Regelschaltung versehen ist mit einer Steuervorrichtung zur Änderung der Regelgrösse in Abhängigkeit von einem Steuersignal, einem auf die Regelgrösse ansprechenden Detektor zur Lieferung eines Fehlersignals, das dem Unterschied zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert dieser Regelgrösse entspricht, und einer Regeleinheit mit einer Eingangsklemme zum Empfangen des Fehlersignals des Detektors und einer Ausgangsklemme zur Lieferung des Steuersignals an die Steuervorrichtung, welche Regel- einheit versehen ist mit einer Speichervorrichtung mit einer Anzahl von Speicherplätzen zur Speicherung von digital kodierten Signalwerten, einem Digital/Analog-Umsetzer,
der mit der Speichervorrichtung gekoppelt ist und zur Umset- zung der von der Speichervorrichtung gelieferten digital kodierten Signalwerte in analoge Signal- werte dient, einem Komparator zum Vergleichen des Wertes des vom Detektor gelieferten Fehlersignals mit dem vom Digital ! Analog-Umsetzer gelieferten Signalwert, einer Steuereinrichtung für die Speichervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Auslesung einer Anzahl von Signalwerten aus der Speichervorrichtung gemäss einem sich wiederholenden Zyklus zu bewirken.
Regelschaltungen spielen gegenwärtig in zahlreichen Geräten eine wichtige Rolle. Dabei kann insbesondere an Servoregelschaltungen zur Regelung der Lage eines Stellgliedes gedacht werden.
Die Anforderungen, die dabei an diese Regelschaltungen gestellt werden, können sehr hoch sein.
So sei als Beispiel auf die Regelschaltungen in Geräten zum optischen Auslesen scheibenförmiger
Aufzeichnungsträger, auf die in einer optisch detektierbaren Struktur Video-und/oder Audioinforma- tion aufgezeichnet ist, sowie auf die Regelschaltungen in Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten für Videosignale, bei denen der Aufzeichnungsträger ein Magnetband ist, hingewiesen.
Ein scheibenförmiger Aufzeichnungsträger, auf den in einer optisch detektierbaren Struktur ein Video- oder Audiosignal aufgezeichnet ist, enthält meistens eine spiralförmige Informations- spur, die mit Hilfe eines Strahlungsbündels ausgelesen wird. Um dies verwirklichen zu können, sind mindestens zwei Regelschaltungen erforderlich. Zunächst ist eine erste Regelschaltung erfor- derlich, die die radiale Lage des von dem Strahlungsbündel auf dem Aufzeichnungsträger erzeugten
Abtastflecks regelt, mit andern Worten dafür sorgt, dass dieser Abtastfleck stets mit der Informa- tionsspur zusammenfällt, ungeachtet einer etwaigen Exzentrizität des Aufzeichnungsträgers.
Weiter ist eine zweite Regelschaltung erforderlich, die dafür sorgt, dass das Strahlungsbündel nach wie vor genau auf die Informationsfläche des Aufzeichnungsträgers fokussiert ist, ungeachtet der Un- ebenheiten dieses scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers. Schliesslich ist meistens noch eine dritte
Regelschaltung vorgesehen, um Zeitfehler im ausgelesenen Signal durch Regelung der Lage des
Abtastflecks in der Spurrichtung auf dem Aufzeichnungsträger zu korrigieren.
Bei Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten für Videosignale, bei denen ein Magnetband als
Aufzeichungsträger benutzt wird, wird die Information meistens auf das Magnetband gemäss einem
Muster zueinander paralleler Spuren aufgezeichnet, die einen kleinen Winkel mit der Längsachse des Magnetbandes einschliessen. Dazu wird das Magnetband entlang eines Teils des Umfanges einer sich drehenden Kopfscheibe geführt, wobei auf dieser Scheibe die für die Aufzeichnung und Ausle- sung der Videosignale bestimmten Magnetköpfe angebracht sind. Man trachtet dabei, zur Vergrösse- rung der Informationsdichte auf dem Magnetband sowohl die Spurbreite als auch den Abstand zwischen den Spuren mit fortschreitender Entwicklung der Technik immer kleiner zu wählen.
Dies bedeutet, dass die Anforderungen an die Genauigkeit, mit der die Magnetköpfe den Spuren folgen müssen, immer grösser werden. Um nun einen entsprechend genauen Lauf der Magnetköpfe zu ermöglichen, ist jeder der Magnetköpfe nicht starr auf der Kopfscheibe, sondern auf dieser Scheibe mittels eines Stellgliedes, z. B. eines piezoelektrischen Biegeelementes, befestigt, das den Magnetkopf in einer Richtung quer zu der Spurrichtung verschieben kann. Mit Hilfe auf das Magnetband aufgezeichneter Spurfolgesignale und einer zugehörigen Detektionsschaltung wird dann eine Regelung erhalten, die dafür sorgt, dass jeder der Magnetköpfe stets genau mit der gewünschten Spur zusammenarbeitet.
<Desc/Clms Page number 2>
Wenn mit Hilfe einer derartigen Regelschaltung eine genügend genaue Regelung der Regelgrösse erreicht werden soll, muss die Gesamtübertragungskennlinie der Regelschaltung strenge Anforderun- gen erfüllen. So muss die Verstärkung der Regelschleife (die sogenannte offene Schleifenverstär- kung) in dem für das Fehlersignal bedeutenden Frequenzbereich genügend gross sein. Bei einer auf i übliche Weise aufgebauten Regelschaltung bedeutet dies im allgemeinen, dass die Übertragungskenn- linie der Regelschleife den Charakter einer Tiefpasskennlinie mit einem mehr oder weniger flachen
Verlauf von der Frequenz 0 bis zu einer maximalen regelbaren Frequenz aufweist.
Eine derartige Übertragungskennlinie weist im allgemeinen den Nachteil auf, dass es schwierig ist, einen grossen
Verstärkungsfaktor zu erreichen und zugleich die Stabilität der Regelschaltung zu gewährleisten, so dass im allgemeinen ein Kompromiss getroffen werden muss und zusätzliche Netzwerke zur Gewährlei- stung der Stabilität hinzugefügt werden müssen. Ausserdem ergibt sich der Nachteil, dass auch
Rauschsignale innerhalb des Frequenzbandes der Tiefpasskennlinie der vollständigen Verstärkung unterworfen werden und demzufolge das Regelverhalten erheblich beeinträchtigen können.
Um diese Probleme zu lösen, nutzt man bei einer in der NL-OS 7707990 beschriebenen Regel- schaltung die Tatsache aus, dass bei einer Vielzahl von Regelungen das Fehlersignal im wesentli- chen aus einer Anzahl von Komponenten bei festen Frequenzen, u. zw. einer Grundfrequenz und einer Anzahl deren Harmonischer, besteht. Bei dem zuerst genannten Beispiel einer Auslesevorrich- tung stellt sich z. B. heraus, dass für die dabei genannten Regelungen das Fehlersignal starke
Komponenten bei einer Grundfrequenz, die der Umdrehungsfrequenz des Aufzeichnungträgers ent- spricht, und deren Harmonischen aufweist.
Auf gleiche Weise stellt sich heraus, dass bei dem an zweiter Stelle genannten Beispiel das Fehlersignal starke Komponenten bei einer der Umdrehungs- frequenz der Kopfscheibe entsprechenden Grundfrequenz und deren Harmonischen aufweist.
Gemäss der genannten NL-OS wird nun vorgeschlagen, eine Übertragungskennlinie mit einer
Anzahl von Spitzen bei der genannten Grundfrequenz und deren Harmonischen zu verwirklichen.
So ergibt sich für die bedeutenden Frequenzen des Fehlersignals eine grosse Schleifenverstärkung, während die Schleifenverstärkung für die weniger bedeutenden Frequenzen niedriger ist. Dadurch wird einerseits erreicht, dass der Einfluss von Rauschsignalen erheblich geringer ist, wodurch ein erheblich ruhigeres Regelverhalten erhalten wird, während anderseits die Stabilität der Regelschal- tung erheblich einfacher sichergestellt werden kann.
Die gewünschte Übertragungskennlinie wird bei der in dieser NL-OS beschriebenen Regelschal- tung mit Hilfe einer Anzahl parallelgeschalteter Bandpassfilter erhalten, die auf je eine gesonderte, zu der Grundfrequenz und deren Harmonischen gehörige Frequenz eingestellt sind. Um eine mög- lichst grosse Herabsetzung des Fehlersignals zu erhalten, ist es naturgemäss erwünscht, dass der
Verstärkungsfaktor bei der genannten Frequenz möglichst gross ist, während es anderseits er- wünscht ist, dass die Bandbreite der Bandpasskennlinie um diese Frequenzen herum möglichst klein ist. Mit andern Worten : Es ist erwünscht, dass die Bandpasskennlinien um diese Frequenzen herum einen möglichst hohen Gütefaktor aufweisen.
Bei Anwendung parallelgeschalteter Bandpassfilter, wie dies gemäss der genannten NL-OS vorgesehen ist, ist es aber schwierig, einen sehr hohen Güte- faktor zu erzielen. Ausserdem erfordert diese Lösung ein gesondertes Filter für jede Harmonische der Grundfrequenz, die für die Regelung noch von Bedeutung ist, so dass bei dieser Lösung eine grosse Anzahl von Elementen erforderlich sein kann und ausserdem die Herstellung wegen der notwendigen Abgleichungen der Bandpassfilter aufwendig ist.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Regelschaltung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der auf besonders zweckmässige und herstellungstechnisch vorteilhafte Weise die gewünschte Übertragungskennlinie verwirklicht wird. Die erfindungsgemässe Regelschaltung eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Erlangen einer Frequenzkennlinie der Regeleinheit mit einer Anzahl von Spitzen bei einer Grundfrequenz und deren Harmonischen die Regeleinheit versehen ist mit einer Korrektoreinrichtung zur Korrektur der in der Speichervorrichtung vorliegenden digital kodierten Signalwerte in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Komparators, wobei jeweils der mit dem vom Digital/Analog-Umsetzer an den Komparator gelieferten analogen Signalwert korrespondierende digitale Signalwert eine Korrektur erhält,
die klein ist in bezug auf den höchstmöglichen Signalwert, und
<Desc/Clms Page number 3>
die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, jeweils nach dem Auslesen eines Signalwertes aus der Speichervorrichtung die Speicherung des von der Korrektureinrichtung gelieferten korrigier- ten Signalwertes in der Speichervorrichtung zum Ersatz des ausgelesenen Signalwertes zu bewirken, wobei der Zyklus eine Frequenz hat, die der Grundfrequenz entspricht.
Durch diesen Aufbau der Regelschaltung wird erreicht, dass die mit dieser Regelschaltung verwirklichte Übertragungsfunktion sehr steile Spitzen aufweisen kann, ohne dass dies mit extrem hohen Genauigkeitsanforderungen in bezug auf die verwendeten Elemente einhergeht. Der Verlauf der Übertragungsfunktion wird in hohem Mass durch die Parameter bestimmt, die auf die digitalen
Signalwerte einwirken, wie die für die Signalwerte verwendete Anzahl Bits und das Ausmass der mit der Korrektureinrichtung durchgeführten Korrektur. Toleranzen in bezug auf in der Regelschal- tung verwendete Schaltungselemente spielen jedoch, was ihren Einfluss auf die Übertragungskennli- nie anbelangt, eine unbedeutende Rolle.
Es sei bemerkt, dass in der DE-OS 2714659 eine Regelschaltung beschrieben ist, bei der eben- falls eine Übertragungskennlinie mit einer Anzahl von Spitzen bei einer Grundfrequenz und deren
Harmonischen verwirklicht wird, wobei zum Realisieren einer derartigen Kennlinie unter anderem ein sogenanntes Kammfilter mit einer Verzögerungsvorrichtung vorgesehen ist.
Weiter kann erwähnt werden, dass aus der US-PS Nr. 4, 141, 065 eine Regelschaltung bekannt ist, welche Komparatoren, eine Speichervorrichtung und einen Digital/Analog-Umsetzer enthält. In dieser bekannten Regelschaltung dienen die genannten Komponenten lediglich dazu, das jeweils an einem Eingang eines Komparators angebotene Signal in einen digitalen Signalwert umzuwandeln.
Es wird mit der in dieser US-PS gezeigten Regelschaltung nicht die Erzielung einer spezifischen
Frequenzkennlinie angestrebt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Regelschaltung nach der Erfindung ist dadurch gekenn- zeichnet, dass die Korrektureinrichtung Mittel enthält für das Vergrössern oder das Verkleinern der aus der Speichervorrichtung ausgelesenen digitalen Signalwerte um einen konstanten digitalen Wert abhängig von der Polarität des Signals am Ausgang des Komparators.
Die Regelschaltung nach der Erfindung, insbesondere die Regeleinheit, eignet sich besonders gut zur Anwendung einer programmierbaren Steuereinheit, wie eines Mikroprozessors. Mittels dieser
Steuereinheit können sowohl das Auslesen als auch das Einschreiben der Signalwerte in den richti- gen Speicherplätzen sowie die in bezug auf diese Signalwerte vorzunehmenden Korrekturen durchge- führt werden. Die Anwendung einer derartigen Steuereinheit weist dabei selbstverständlich den
Vorteil einer grossen Flexibilität auf, d. h. dass durch Anpassung des Programms die Regeleinheit einfach den von der zu regelnden Regelgrösse gestellten besondern Anforderungen angepasst werden kann.
In bezug auf die Ausführung der Regeleinheit, insbesondere was die darin verwendeten Ele- mente anlangt, gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten.
Um die Anforderungen, die an die Gesamtübertragungskennlinie der Regelschleife gestellt wer- den, erfüllen zu können, ist es meistens erwünscht, in Reihe mit der Regeleinheit zusätzliche Tief- pässe anzuordnen, die im allgemeinen eine zusätzliche Verzögerung einführen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Regelschaltung wird diese Verzögerung dadurch ausge- glichen, dass die Schaltung Mittel enthält, mit denen der Ausgangsklemme der Regeleinheit aus der Speichervorrichtung ausgelesene und in analoge Form umgesetzte Signalwerte zugeführt werden, die gegenüber den dem Komparator zugeführten Signalwerten voreilen.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. l eine erste Ausführungsform der Regelschaltung nach der Erfindung zur Anwendung in einer Vorrichtung zum Auslesen eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers, Fig. 2 die Übertragungskennlinie der Regeleinheit, Fig. 3 schematisch den Aufbau der Regeleinheit unter Verwendung einer programmierbaren Steuereinheit, Fig. 4 ein Stromdiagramm des für diese Steuereinheit bestimmten Programms, Fig. 5 eine Ausführungsform der Regelschaltung nach der Erfindung zur Anwendung in einer Vorrichtung zum Auslesen eines bandförmigen magnetischen Aufzeichnungsträgers, Fig. 6 die Ausführung der Regeleinheit mit programmierbarer Steuereinheit, und Fig. 7 ein Stromdiagramm des dabei verwendeten Programms.
<Desc/Clms Page number 4>
Fig. l zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Auslesen eines scheibenförmigen Aufzeichnungs- trägers, die mit einer Regelschaltung nach der Erfindung versehen ist. Der scheibenförmige Auf- zeichnungsträger --1-- wird mit Hilfe eines Motors --2-- im Drehsinn V angetrieben. Der Aufzeich- nungsträger-l--wird mit Hilfe eines Strahlungsbündels --A-- ausgelesen, das von einer Strah- 5 lungsquelle --3-- ausgesendet und über einen halbdurchlässigen Spiegel --4--, einen Spiegel - und ein Linsensystem --6-- auf die Informationsfläche des Aufzeichnungsträgers-l-ge- richtet wird.
Diese Informationsfläche ist als Reflexionsfläche ausgeführt, so dass das Strahlungs- bündel --A-- reflektiert wird und über das Linsensystem --6--, den Spiegel --5-- und den halb- durchlässigen Spiegel --4-- eine Detektionsvorrichtung --7-- trifft. Diese Detektionsvorrichtung ) --7-- setzt zunächst die im Strahlungsbündel --A-- vorhandene Information, z. B. Videoinforma- tion, in ein elektrisches Signal um, das dann zur weiteren Verarbeitung an einer Ausgangsklemme - zur Verfügung steht.
Um den von dem Strahlungsbündel --A-- erzeugten Abtastfleck --S-- nach wie vor genau auf die Informationsfläche zu fokussieren, ungeachtet vertikaler Bewegungen dieser Informationsflä- iche, ist eine Fokussierungsregelschaltung vorhanden. Diese Fokussierungsregelschaltung enthält zunächst eine Antriebsvorrichtung --9--, mit der das Linsensystem --6-- in der Richtung X ver- schoben werden kann, wodurch die Fokussierung des Strahlungsbündels --A-- auf den Aufzeich- nungsträger geregelt wird. Weiter muss diese Regelschaltung einen Detektor zur Lieferung eines
Fehlersignals enthalten, das ein Mass für die Abweichung in der Fokussierung ist. Bei der dargestellten Vorrichtung ist angenommen, dass dieser Detektor einen Teil der Detektionsvorrichtung --7- bildet und ein Fehlersignal an eine Klemme --10-- liefert.
Systeme zum Detektieren von
Fokussierfehlern sind in vielen Ausführungen bekannt. Da die Weise, in der das Fehlersignal erhal- ten wird, für die Erfindung nicht wesentlich ist, wird darauf nicht näher eingegangen, aber zur
EMI4.1
2322725klemme --12-- mit der Klemme --10-- des Detektionssystems --7-- verbunden ist und demzufolge das Fehlersignal empfängt. Das Ausgangssignal dieser Regeleinheit --11-- an der Ausgangsklemme - wird als Steuersignal der Steuervorrichtung --9-- zugeführt.
Die Regeleinheit --11-- ist dazu eingerichtet, eine Übertragungskennlinie mit einer Anzahl von Spitzen bei der Frequenz 0 (einer Grundfrequenz) und einer Anzahl Harmonischer derselben zu verwirklichen, wobei die Grundfrequenz gleich der Umdrehungsfrequenz des Aufzeichnungsträgers ist. Die Wahl einer derartigen Übertragungskennlinie gründet sich auf die Erkenntnis, dass das Frequenzspektrum des Fehlersignals verhältnismässig starke Komponenten bei dieser Grundfrequenz und deren auffolgenden Harmonischen enthält. Um eine zweckmässige Regelung zu erhalten, ist es daher erwünscht, eine Übertragungskennlinie anzuwenden, die für diese Frequenz eine grosse Verstärkung ergibt.
Anderseits ist es weniger erwünscht, für den ganzen Frequenzbereich einen derartigen hohen Verstärkungsfaktor zuzulassen, weil dann etwaige dem Fehlersignal zugesetzte Rauschsignale einen erheblichen Einfluss auf die Regelung ausüben, während ausserdem eine Regelschaltung mit einer derartigen Übertragungskennlinie schwer stabil gemacht werden kann.
Um eine zweckmässige Regelung zu erhalten, die für Rauschsignale besonders unempfindlich ist, ist es demzufolge sehr wünschenswert, dass der für die oben genannten Frequenzen zutreffende Verstärkungsfaktor erheblich grösser als der für die übrigen Frequenzen zutreffende Verstärkungsfaktor ist, während ausserdem die Breite der Frequenzbänder bei den genannten Frequenzen, für die dieser grosse Verstärkungsfaktor zutrifft, klein sein soll, was auf die Anforderung eines hohen Gütefaktors für die Bandpasskennlinien bei den genannten Frequenzen hinauskommt.
Um dies zu erreichen, weist nach der Erfindung die Regeleinheit --11-- einen schematisch in der Figur gezeigten Aufbau auf, der einen hohen Gütefaktor gewährleistet, wobei Toleranzen in bezug auf die verwendeten Elemente nur einen geringen Einfluss ausüben. Die Regeleinheit - -11-- enthält eine Speichervorrichtung --14--, die sich zur Speicherung einer Anzahl von Signalwerten in digital kodierter Form eignet. Der Ausgang der Speichervorrichtung --14-- ist mit einem Digital/Analog-Umsetzer --15-- verbunden, der die angebotenen digitalen Signalwerte in analoge Signalwerte umsetzt. Weiter ist der Ausgang der Speichervorrichtung --14-- mit einer Korrekturvorrichtung --16-- verbunden, deren Ausgang wieder mit dem Eingang der Speichervorrichtung --14--
<Desc/Clms Page number 5>
verbunden ist.
Diese Korrekturvorrichtung empfängt ein Korrektursignal von einem Komparator - -17--, der zwei Eingänge besitzt, deren einer mit der Eingangsklemme --12-- der Regeleinheit und deren anderer mit dem Ausgang des D/A-Umsetzers --15-- verbunden ist. Der Ausgang dieses D/A-Umsetzers ist über ein Anpassungsnetzwerk --18-- mit der Ausgangsklemme --13-- der Regeleinheit gekoppelt und liefert dieser Ausgangsklemme ein Steuersignal für die Steuervorrichtung.
Die Speichervorrichtung --14-- kann z. B. als digitales Schieberegister ausgebildet sein, wobei während jeder Taktperiode der in einem Register gespeicherte digitale Signalwert auf das nächstfolgende Register übertragen wird. Die in der Speichervorrichtung --14-- gespeicherten Signalwerte umfassen dabei eine Zeitperiode
EMI5.1
wobei N die Anzahl von Registern der Speichervorrichtung und f0 die Taktfrequenz darstellen.
Das Taktisgnal für die Speichervorrichtung wird von der Umdrehungsfrequenz fs (Umdr/s) des Auf- zeichnungsträgers-l-abgeleitet. Dazu kann auf der Motorwelle eine Tachometerscheibe --20-- mit einer Anzahl (M) von Markierungen angebracht sein, die mit einem Aufnehmer --21-- zusammenarbeitet. Dieser Aufnehmer liefert demzufolge als Taktsignal eine Impulsreihe mit einer Wiederholungsfrequenz M. fs. Mittels eines Frequenzteilers oder Frequenzvervielfachers kann daraus ein Taktsignal f0 für die Speichervorrichtung abgeleitet werden, das der Gleichung
EMI5.2
entspricht, wobei P der Vervielfachungs- bzw. Teilfaktor des Frequenzvervielfachers bzw. des - teilers ist.
Für den Inhalt der Speichervorrichtung --14-- gilt also :
EMI5.3
EMI5.4
hungsperiode des Aufzeichnungsträgers entspricht ; mit andern Worten : Der Inhalt der Speichervor- richtung --14-- stellt den Verlauf des Fehlersignals für eine Umdrehungsperiode des Aufzeichnungs- trägers-l-dar.
Jeder am Ausgang der Speichervorrichtung --14-- erscheinende digitale Signalwert wird der Korrekturvorrichtung --16-- zugeführt. Weiter wird zu gleicher Zeit dieser digitale Signalwert vom D/A-Umsetzer --15-- in einen analogen Signalwert umgewandelt und wird dieser analoge Signalwert vom Komparator --17-- mit dem Istwert des Fehlersignals verglichen. Abhängig von dem Ausgangssignal dieses Komparators --17-- wird dann von den Korrekturmitteln --16-- eine Korrektur des angebotenen digitalen Signalwertes durchgeführt. Der korrigierte digitale Signalwert wird dann als Ersatz des ursprünglichen digitalen Signalwertes wieder in die Speichervorrichtung --14-eingeschrieben.
Durch diese Anordnung wird eine Übertragungskennlinie mit Spitzen bei der Frequenz 0 Hz,
EMI5.5
ist (beide Skalen besitzen eine logarithmische Skalenteilung). Dabei werden also Komponenten des Fehlersignals mit einer Frequenz f oder einem Vielfachen derselben in erheblich grösserem Masse als zwischenliegende Frequenzkomponenten verstärkt.
Der exakte Verlauf der Übertragungskennlinie ist von der Ausführung der Korrekturmittel - und insbesondere von der Weise, in der diese Korrekturmittel die Korrektur durchführen, abhängig. Da die geschlossene Schleife mit der Speichervorrichtung und den Korrekturmitteln völlig mit digitalen Signalwerten arbeitet, ist die Stabilität des Ganzen sichergestellt, ungeachtet etwaiger Toleranzen in den verwendeten Elementen. Insbesondere wirkt ein etwa in dieser geschlos-
<Desc/Clms Page number 6>
senen Schleife auftretender Fehler nicht kumulativ, dies im Gegensatz zum Auftreten eines Fehlers in einer geschlossenen Schleife, die mit analogen Signalen arbeitet, wie einer Schleife mit einem analogen Schieberegister als Speichervorrichtung.
Der Gütefaktor der Übertragungsfunktion, d. h. die Steilheit der Spitzen bei der Grundfrequenz 5 f s und deren Vielfachen, wird durch die Grösse der Korrektur bestimmt, die von den Korrekturmit- teln --16-- eingeführt wird. Die einfachste Korrekturmöglichkeit besteht darin, dass die aus der
Speichervorrichtung --14-- ausgelesenen digitalen Signalwerte um einen Wert gleich dem des am wenigstens signifikanten Bits vergrössert oder verkleinert werden, abhängig von der Polarität des
Ausgangssignals des Komparators --17--. Ausgehend von digitalen Signalwerten, die aus n Bits ) bestehen, beträgt der über die Korrekturmittel --16-- auf diese Weise erhaltene Rückkopplungsfak-
EMI6.1
EMI6.2
EMI6.3
EMI6.4
EMI6.5
tor Q ein Wert von 256 erreicht.
Infolge dieses hohen Gütefaktors sind die Spitzen in der Übertragungsfunktion nach Fig. 2 sehr steil und schmalbandig. Ausserdem beeinflussen Toleranzen in den verwendeten Elementen den Wert diese Gütefaktors und die Wirkung der Schaltung nahezu nicht.
In dem wesentlichen Rückkopplungsweg findet ja nur digitale Signalübertragung statt, die, wie als bekannt vorausgesetzt werden kann, für Toleranzen wenig empfindlich ist. Toleranzen in den analogen Signalverarbeitungsteilen, wie dem D/A-Umsetzer-15-und dem Komparator --17--, üben jedoch auf den Rückkopplungsfaktor keinen Einfluss aus, können aber höchstens zeitweilig eine fehlerhafte Korrektur eines digitalen Signalwertes herbeiführen.
Wie erwähnt, wird mit der dargestellten Vorrichtung die Übertragungskennlinie nach Fig. 2 verwirklicht, wobei grundsätzlich keine Beschränkung in der Bandbreite auftritt, d. h. dass sich das mit I bezeichnete Muster bis zu hohen Frequenzen wiederholt. Da bei einer Regelung einer Regelgrösse im allgemeinen nur eine beschränkte Bandbreite benutzt werden soll, kann ein Tiefpass - zwischen dem D/A-Umsetzer-15-und der Ausgangsklemme --13-- der Regeleinheit angeordnet werden. Durch diesen Tiefpass wird die mit der Regeleinheit verwirklichte Kammfilterkennlinie über einer gewissen Grenzfrequenz fg (z. B. 1 kHz) abfallen, wie in Fig. 2 angegeben ist.
Um dafür zu sorgen, dass bei den verhältnismässig niedrigen Frequenzen, die zwischen den Spitzenfrequenzen liegen, die Regelschleife doch gewissermassen anspricht, kann parallel zu der Regeleinheit --11-- ein zusätzliches Netzwerk --19-- angeordnet werden, wobei das Ausgangsignal dieses Netzwerkes --19-- und das Ausgangssignal der Regeleinheit --11-- in einer Addierstufe --22-zueinander addiert werden. Das Netzwerk --19-- kann z. B. eine Übertragungskennlinie der in Fig. 2 mit II angegebenen Art aufweisen. Diese Übertragungskennlinie übt neben der Verstärkung der niedrigeren Frequenzen ausserdem durch den differenzierenden Charakter um die Grenzfrequenz f 9 herum einen stabilisierenden Einfluss auf die Regelschaltung aus.
Als zusätzliche Anordnung kann in das Netzwerk --19-- noch ein Begrenzer aufgenommen werden, der das über dieses Netzwerk --19-- an die Addierstufe gelieferte Signal auf einen gewissen eingestellten Grenzwert begrenzt.
Wenn dieser Grenzwert dabei eine derartige Grösse aufweist, dass für reelle Istfehlersignale, die über das Netzwerk --19-- die Fokussierung beeinflussen müssen, die Begrenzung noch nicht aktiv ist, während für Störsignale, die eine grössere Amplitude aufweisen, diese Begrenzung wohl aktiv ist, wird eine grosse Unempfindlichkeit für Störsignale, wie sie unter anderem durch Signalaussetzer auf dem Aufzeichnungsträger infolge von Unregelmässigkeiten in der Informationsfläche herbeigeführt werden können, erzielt, ohne dass das Regelverhalten dadurch beeinträchtigt wird.
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
umgesetzt werden, wonach dieser digitale Signalwert unmittelbar mit dem dem Ausgang der Speichervorrichtung --14-- entnommenen digitalen Signalwert verglichen werden kann, wobei, abhängig von diesem Vergleich, die gewünschte Korrektur dieses digitalen Signalwertes vorgenommen werden kann. Die in Fig. l dargestellte Ausführung hat jedoch den Vorteil, dass dabei kein Analog/Digital-
Umsetzer benötigt wird.
Die Regeleinheit --11-- ist oben an Hand der Regelschaltung für die Fokussierung des Ab- tastflecks auf dem Aufzeichnungsträger beschrieben. Eine gleiche Regeleinheit kann aber auch in die Regelschaltungen für andere Regelgrössen aufgenommen werden. So enthält die Vorrichtung zum
Auslesen des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers-l-auch eine Regelschaltung, die die ra-
EMI7.2
menfällt. Dabei wird wieder ein Detektor zum Messen der radialen Lage des Abtastflecks und zum
Erzeugen eines Fehlersignals benutzt. Die oben genannten Systeme sind in vielen Abwandlungen bekannt, so dass in Fig. l angenommen ist, dass dieser Detektor in der Detektionsvorrichtung --7-- angeordnet ist und das radiale Fehlersignal an einer Ausgangsklemme --23-- zur Verfügung steht.
Dieses Fehlersignal wird einer Regeleinheit --24-- zugeführt, die einen gleichen Aufbau wie die
Regeleinheit --11-- aufweist und somit ebenfalls eine Übertragungsfunktion mit Spitzen bei der
Umdrehungsfrequenz des Aufzeichnungsträgers-l-und deren Harmonischen verwirklicht. Dabei kann in der Regeleinheit --24-- mit Hilfe von Reihenfiltern, die dem Filter --18-- entsprechen, und Parallelfiltern, die dem Filter --19-- entsprechen, die Übertragungsfunktion auf einen ge- wünschten Verlauf gebracht werden.
Der Ausgang der Regeleinheit --24-- ist schliesslich mit einer Antriebsvorrichtung --25-- verbunden, die die Winkellage a des Spiegels --5-- in Abhängigkeit von dem Regelsignal ändern kann.
Schliesslich sei im Zusammenhang mit der Vorrichtung nach Fig. l noch auf eine dritte mögliche Regelung verwiesen. Durch eine Exzentrizität des Aufzeichnungsträgers-l-werden auch Zeitfehler in das ausgelesene Videosignal eingeführt. Diese Zeitfehler können dadurch ausgeglichen werden, dass die Lage des Abtastflecks --S-- in der Spurrichtung geändert wird, zu welchem Zweck ein zusätzliches geregeltes Ablenkelement, z. B. ein kippbarer Spiegel, erforderlich ist. Das für dieses Ablenkelement bestimmte Steuersignal kann mit Hilfe einer Regeleinheit, die wieder einen der Regeleinheit --11-- entsprechenden Aufbau aufweist, von einem auf bekannte Weise erzeugten Fehlersignal abgeleitet werden. Statt ein Ablenkelement anzuwenden, kann das ausgelesene Videosignal auch einer veränderlichen Verzögerungsleitung zugeführt werden.
Das Regelsignal für diese Verzögerungsleitung kann dann gleichfalls mittels einer derartigen Regeleinheit erzeugt werden.
Die Regeleinheit --11-- nach Fig. l eignet sich besonders gut zur Anwendung einer programmierbaren Steuereinheit, wie eines Mikroprozessors. Zur Illustrierung zeigt Fig. 3 schematisch den Aufbau der Regeleinheit --11--, wobei eine derartige Steuereinheit benutzt wird, während Fig. 4 ziemlich schematisch ein Stromdiagramm eines für diese Anwendung geeigneten Programms für die Steuereinheit zeigt.
In Fig. 3 sind entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. l bezeichnet, wie die Speichervorrichtung --14--, der D/A-Umsetzer --15-- und der Komparator --17--. Die Speichervorrichtung --14-- besteht in diesem Falle aus einem Schreib/Lesespeicher (RAM), wobei der gewünschte Speicherplatz von der Steuereinheit adressiert wird. Durch den Block --30-- ist die programmierbare Steuereinheit dargestellt, während durch den Block --31-- schematisch eine Einheit zum Erzeugen eines Synchronsignals T dargestellt ist. In Fig. l wurde diese Einheit durch das Tachosystem --20, 21-- gebildet, aber jedes andere System, das ein Taktsignal T liefern kann, das in bezug auf den sich drehenden Aufzeichnungsträger synchronisiert ist, ist naturgemäss brauchbar.
Mit --12-- ist ein Eingangsgatter für das Fehlersignal F bezeichnet, das in bezug auf seine Funktion also der Eingangsklemme --12-- nach Fig. l entspricht. Weiter enthält die Regeleinheit nach Fig. 3 zwei Abtast- und Halteschaltungen --32 und 33--, deren Signaleingänge mit dem
<Desc/Clms Page number 8>
Ausgang des D/A-Umsetzers und deren Ausgänge mit dem Komparator --17-- bzw. der Ausgangs- klemme --13-- verbunden sind. Die unterschiedlichen Einheiten sind für den Austausch von Signal- werten miteinander durch einen Datenbus --34-- gekoppelt, während die Steuereinheit --30-- über einen Adressenbus --35-- diesen Austausch von Signalwerten zwischen den unterschiedlichen Einheiten steuert.
Fig. 4 zeigt sehr schematisch ein Stromdiagramm des Programms für die Steuereinheit-30-.
Nach dem Block --40-- wird das Programm gestartet. Nach dem Block --41-- wird dann bis zu dem Zeitpunkt gewartet, zu dem ein Synchronisationsimpuls T (in Fig. l ein Tachoimpuls T) er- scheint. Nach dem Block --42-- wird der in einem Speicherplatz n gespeicherte Signalwert M (n) mit dem Istwert des Fehlersignals F verglichen, was auf eine Detektion der Polarität des Ausgangs- signals des Komparators --17-- hinauskommt. Abhängig von dem Ergebnis dieser Detektion wird der Inhalt des betreffenden Speicherplatzes um ein Bit erhöht (Block --43--) oder um ein Bit her- abgesetzt (Block --44--).
Nach dem Block --45-- wird dann dieser Signalwert an den D/A-Umset- zer --15-- geliefert und wird der analoge Signalwert durch Aktivierung der SH-Halteschaltung - -33-- an die Ausgangsklemme --13-- geliefert. Anschliessend wird nach dem Block --46-- die
Adressierung der Speicherplätze um 1 erhöht, so dass nach dem Block --47-- der Inhalt des nächst-
EMI8.1
nächstfolgenden Synchronisationsimpuls gewartet, wonach wieder der Vergleich mit dem Istfehlersi- gnal F stattfindet.
Es ist einleuchtend, dass das Stromdiagramm nach Fig. 4 nur sehr summarisch aufgetragen ist.
So sollen Massnahmen getroffen werden, die sicherstellen, dass die oben beschriebenen Bearbeitungen auf zyklische Weise stattfinden, mit andern Worten, dass die Adressierung der Speicherplätze zyklisch stattfindet. Ausgehend von den gewünschten Signalbearbeitungen kann naturgemäss weiter eine Anzahl von Programmvarianten entworfen werden, die alle die gleichen Signalbearbeitungen erzeugen.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Regelschaltung nach der Erfindung, die in einer Aufzeichnung-un Wiedergabevorrichtung für Videoinformation verwendet wird, wobei ein bandförmiger magnetischer Aufzeichnungsträger benutzt wird. Insbesondere wird von einer Vorrichtung von einem Typ mit zwei auf einem Kopfrand angeordneten Magnetköpfen ausgegangen, wobei der Aufzeichnungsträger über einen Umlenkwinkel von 1800 schraubenlinienförmig um dieses Kopfrad herumgeschlungen ist, so dass auf dem Aufzeichnungsträger parallele Informationsspuren gebildet werden, die einen kleinen Winkel mit der Längsachse dieses Aufzeichnungsträgers einschliessen. Aufeinanderfolgende Informationsspuren werden dann abwechselnd von den beiden Magnetköpfen abgetastet.
Da sowohl die Breite der Informationsspuren als auch der Abstand zwischen diesen Spuren immer kleiner gewählt werden, ist es meistens erwünscht, durch eine aktive Regelung dafür zu sorgen, dass beim Auslesen eines derartigen Aufzeichnungsträgers die Magnetköpfe genau mit der gewünschten Informationsspur zusammenarbeiten ; mit andern Worten, es ist erwünscht, die Lage der Magnetköpfe in einer Richtung quer zu der Spurrichtung zu regeln. Um dies zu ermöglichen, ist dann jeder der Magnetköpfe auf einem Stellglied, z. B. einem piezoelektrischen Biegeelement, befestigt, dem ein Regelsignal zur Positionierung des betreffenden Magnetkopfes in bezug auf eine Informationsspur zugeführt wird.
Zum Erhalten eines geeigneten Regelsignals muss naturgemäss zunächst ein Detektionssystem vorhanden sein, das die Lage des Magnetkopfes in bezug auf die gewünschte Spur messen und ein entsprechendes Fehlersignal erzeugen kann. Dafür bestimmte Systeme sind in einer Anzahl von Abwandlungen bekannt. In der Regel werden zugleich mit der Videoinformation in den Informationsspuren aufgezeichnete langwellige Spurfolgesignale benutzt. Diese Spurfolgesignale weisen von Spur zu Spur eine sich gemäss einem festen Muster ändernde Frequenz und/oder Phase auf.
Beim Abtasten einer bestimmten Informationsspur durch einen Magnetkopf wird dann durch Vergleich der von den Spurfolgesignalen der beiden benachbarten Spuren in diesem Magnetkopf induzierten Signale, der sogenannten Übersprechsignale, Information über die Lage des Magnetkopfes in bezug auf die gewünschte Informationsspur erhalten und ein entsprechendes Fehlersignal erzeugt. Da die Weise, in der die Lage der Magnetköpfe gemessen und das Fehlersignal erzeugt wird, für die Erfindung
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
<Desc/Clms Page number 10>
Dabei ist in erster Linie von einer Speichervorrichtung --14-- ausgegangen, die aus einem digita- len Schieberegister besteht, wobei sich in der Tat eine Abzweigung unterscheiden lässt.
Bei Anwen- dung eines Schreib/Leseverstärkers (RAM) kann diese Abzweigung nicht physisch unterschieden werden, sondern erfolgt dies über die Adressierung der Speicherplätze.
Statt des analogen Filters --56-- kann naturgemäss auch dem D/A-Umsetzer --55-- ein digita- les Filter vorgeschaltet werden, das dann in Zusammenarbeit mit dem D/A-Umsetzer die gleiche
Funktion wie das Filter --56-- erfüllt.
Das von der Regeleinheit --11-- gelieferte Steuersignal wird über den Tiefpass --56-- der Eingangsklemme --58-- der Schalteinheit --57-- zugeführt. Wie bereits angegeben wurde, besteht die primäre Funktion dieser Schalteinheit darin, sicherzustellen, dass dieses Regelsignal dem rich- tigen Stellglied, u. zw. dem Stellglied des Magnetkopfes, der augenblicklich ausliest, zugeführt wird. Um dies zu erreichen, enthält die Schalteinheit --57-- zwei Schalter --67 und 68--, deren
Hauptkontakte mit den Ausgangsklemmen --59 bzw. 60-- verbunden sind. Ein Eingangskontakt jedes der beiden Schalter--67 und 68--ist mit der Eingangsklemme --58-- verbunden.
Die beiden Schal- ter werden von einem gemeinsamen Schaltsignal Hl derart gesteuert, dass entweder die Ausgangsklem- me --59-- oder die Ausgangsklemme --60-- mit der Eingangsklemme --58-- verbunden ist, so dass das Regelsignal entweder dem Stellglied --51-- oder dem Stellglied --52-- zugeführt wird.
Das Schaltsignal H 1 wird von einer Steuereinheit --71-- geliefert. Diese Steuereinheit --71-- emp- fängt ein Synchronsignal H von dem Tachosystem --72--, wobei dieses Synchronsignal dazu be- stimmt ist, eine Anzeige über die Frage zu geben, welcher der zwei Magnetköpfe mit der Abtastung beschäftigt ist und während welcher Periode dies der Fall ist. Dazu kann das Tachometersystem eine einzige Markierung auf einer Tachoscheibe enthalten, die mit der Winkellage eines der Magnetköpfe zusammenfällt. Über einen geeignet angeordneten Aufnehmer kann dann ein Sychronsignal H erhalten werden, das pro Umdrehung des Kopfrades einen Impuls liefert, der zu dem Zeitpunkt auftritt, zu dem einer der Magnetköpfe mit der Abtastung einer Informationsspur anfängt.
Die Steuereinheit --71-- setzt dieses Synchronsignal H dann in ein symmetrisches rechteckiges Signal mit einer Frequenz gleich der Umdrehungsfrequenz des Kopfrades um, wobei die Übergänge zwischen den zwei diskreten Werten gerade mit den Zeitpunkten zusammenfallen, zu denen bei der Abtastung der Informationsspuren der Magnetkopf gewechselt wird.
Neben dieser Funktion der Zuführung des Regelsignals zu dem richtigen Stellglied erfüllt die Schalteinheit --57-- noch eine zusätzliche Funktion. Während des Zeitintervalls, in dem einer der Magnetköpfe (z. B. K,) eine Informationsspur abtastet, braucht der zweite Magnetkopf (K.,) grundsätzlich nicht in der Lage geregelt zu werden. Es wird jedoch einleuchten, dass es vorteilhaft ist, wenn zu dem Zeitpunkt, zu dem dieser zweite Magnetkopf mit der Abtastung der nächstfolgenden Informationsspur anfangen muss, seine Lage in bezug auf diese Informationsspur möglichst richtig ist.
Da bei Normalbetrieb die Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers und die Drehzahl des Kopfrades angemessen konstant sind, besteht eine grosse Korrelation zwischen den Lagen, die ein bestimmter Magnetkopf am Anfang der Abtastungen aufeinanderfolgender, für ihn bestimmter Informationsspuren einnehmen soll. Dies bedeutet, dass der Wert des Regelsignals (der sogenannte Anfangswert), der am Anfang der Abtastung einer Informationsspur durch einen Magnetkopf auftrat, ein gutes Mass für den Wert des Regelsignals ist, wie es am Anfng der nächstfolgenden Abtastung durch denselben Magnetkopf auftreten wird. Diese Tatsache kann dazu benutzt werden, sicherzustellen, dass jeder der Magnetköpfe, bevor er mit der Abtastung einer Informationsspur anfängt, schon etwa in die richtige Lage geregelt ist.
Die Schalteinheit --57-- enthält dazu zwei Schalter --61 und 62--, die einerseits über einen Trennwiderstand --73-- mit der Eingangsklemme --58-- und anderseits mit zwei Kapazitäten --63 bzw. 64-- verbunden sind. Die Schalter werden von zwei Schaltsignalen Bl und B2 gesteuert, die von der Steuereinheit --71-- geliefert werden. Diese Schalter --61 bzw. 62--werden derart von diesen Steuersignalen betätigt, dass sie am Anfang der Abtastung einer Informationsspur durch jeden der einzelnen Magnetköpfe-K, bzw. K,-kurzzeitig geschlossen werden. Dadurch wird der Anfangswert des Fehlersignals am Anfang der Abtastung durch den Magnetkopf- bzw.
K2-in den Kapazitäten --63 bzw. 64-- gespeichert. Über Folgerschaltungen --65 bzw. 66-- werden die gespeicherten Anfangswerte einem zweiten Eingangskontakt der Schalter --67 bzw. 68-- zuge-
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
<Desc/Clms Page number 12>
einer Informationsspur beschäftigt ist. Wenn dies der Fall ist, wird nach dem Block --101-- der
Inhalt des Speicherplatzes (n+2) dem D/A-Umsetzer --15-- angeboten und wird zugleich der Aus- gang-Po-aktiviert, so dass der vom D/A-Umsetzer --15-- gelieferte Signalwert über die SH-
Schaltung --81-- dem stellglied --51-- geliefert wird.
Wenn nicht die Bedingung P 13 = 1 nach i dem Block --100-- erfüllt wird, wird der von dem Speicherplatz (n+2) ausgelesene Signalwert über den D/A-Umsetzer --15-- und die SH-Schaltung --82-- dem Stellglied --52-- zugeführt.
Nach dem Block --103-- wird dann die Adressierung für den Speicherplatz um "1" erhöht (n = n+1), während anschliessend nach dem Block --104-- geprüft wird, ob die Adressierungsnum- mer n kleiner als oder gleich 36 ist. Solange dies der Fall ist, läuft der Programmzyklus stets zu dem Block --95-- zurück. Die dabei erhaltene Schleife wird also während der Periode durchlau- fen, in der der Magnetkopf --Kl-- mit der Abtastung beschäftigt ist.
Wenn die Adressierungsnummer n grösser als 36 ist, wird nach dem Block --105-- zunächst geprüft, ob diese Adressierungsnummer n gleich 37 ist. Wenn dies der Fall ist, was bedeutet, dass der Magnetkopf-K-,--mit der Abtastung einer Informationsspur anfängt, wird nach dem Block --106-- der Inhalt des Speicherplatzes n = 0 über den D/A-Umsetzer --15-- und die SH-Schaltung (Aktivierung von --P20 --) als Anfangswert dem Stellglied --51-- des Magnetkopfes --K1-- zuge- führt. Nach der Ausführung dieser Instruktion oder wenn die Bedingung nach dem Block --105-- nicht erfüllt wird, wird nach dem Block --107-- geprüft, ob die Adrerssierungsnummer n gleich
72 ist. Wenn dies nicht der Fall ist, läuft der Programmzyklus weiter zu dem Block --95--.
Die dadurch erhaltene Schleife wird während des Zeitintervalls durchlaufen, in dem der Magnetkopf - mit der Abtastung beschäftigt ist. Wenn dagegen die Adressierungsnummer n = 71 ist, hat der Magnetkopf-K--das Ende der Abtastung erreicht und wird zu dem Block --92-- zurückge- kehrt.
Für den richtigen Verlauf des Programms sind noch einige Instruktionen erforderlich, die nicht als solche im Stromdiagramm angegeben sind. Wenn die Adressierungsnummer n den Wert 70 erreicht hat, wird nach dem Block --107-- zu dem Block --95-- zurückgekehrt. Die in der darauffolgenden
Schleife im Block --101-- und im Block --102-- aufgeführte Adressierungsnummer (n+2) wäre dann aber gleich 72. Naturgemäss soll aber zu diesem Zeitpunkt wieder der Speicherplatz n = 0 ausgele- sen werden. Eine gleiche Komplikation ergibt sich beim Erreichen von n = 71, wobei nach den Blöcken --101 und 102-- natürlich nicht der Speicherplatz n = 73, sondern der Speicherplatz n = 1 adressiert werden soll.
Diese beiden Schwierigkeiten können einfach dadurch gelöst werden, dass in der Programmschleife, die die Blöcke --95 bis 107-- enthält, diese beiden Zustände n = = 70 bzw. n = 71 detektiert werden und bei einer positiven Detektion in den Instruktionen nach den Blöcken --101 und 102-- die Adressierungsnummer n+2 durch n = 0 bzw. n = 1 ersetzt wird.
Bei dem Stromdiagramm nach Fig. 7 ist die in bezug auf den Inhalt eines Speicherplatzes durchgeführte Korrektur stets ein fester Wert, u. zw. l nach den Blöcken --98 und 99--. Dies bedeutet, dass es nach dem Starten des Programms ziemlich lange dauern kann, bevor der Inhalt der Speicherplätze in angemessener Weise dem Verlauf des Fehlersignals über eine Umdrehung des
Kopfrades entspricht, weil ja der Inhalt jedes Speicherplatzes pro Umdrehung des Kopfrades nur eine Korrektur von 1 Bit erfährt. Um in dieser Hinsicht eine Verbesserung zu erzielen, kann die
Ausführung der Korrektur adaptiv gemacht werden, d. h. dass die Grösse der Korrektur von der Vor- geschichte abhängig gemacht wird. Dafür sind selbstverständlich viele Möglichkeiten denkbar.
Eine sehr einfache Möglichkeit, die nur eine geringe Anpassung des Stromdiagramms erfordert, ist in
EMI12.1
--108--97-- und den Block --99-- eingefügt und zählt die Anzahl Male, die der Block --99-- pro Umdrehung des Kopfrades wirksam wird. Die Blöcke --109 bis 112-- werden in die Verbindung zwischen dem Block --107-- und dem Block --92-- eingefügt. Der Block --109-- prüft, ob die Zählung B des Blocks --108-- gleich 72 oder 0 ist. Wenn dies der Fall ist, bedeutet dies, dass alle in dem Speicher gespeicherten Signalwerte zu gross oder alle im Speicher gespeicherten Signalwerte zu klein in bezug auf die zugehörigen Istwerte des Fehlersignals während der vollständigen Umdrehung des Kopfrades waren.
Die von den Blöcken --98 und 99-- durchgeführte Korrektur weist nun keinen festen Wert ( l) mehr auf, sondern ist veränderlich (i A). Da B = 0 oder B = 72 eine Anzeige dafür ist, dass noch ein erheblicher Unterschied zwischen dem Speicherinhalt und dem
<Desc/Clms Page number 13>
Istverlauf des Fehlersignals besteht, wird in diesem Falle nach dem Block --110-- der Korrektur- faktor z auf einen verhältnismässig hohen Wert, z. B. 4, eingestellt, während, wenn die Bedingung
B = 0 oder B = 72 nicht erfüllt wird, dieser Korrekturfaktor A nach dem Block --111-- auf den Wert "1" eingestellt wird.
Die Blöcke --98 und 99-- führen demzufolge eine Korrektur um einen von der Vorgeschichte abhängigen Korrekturfaktor A durch. Nach dem Block --112-- wird natur- gemäss jeweils nach einer Umdrehung des Kopfrades der Zähler --B-- auf 0 gesetzt.
Es dürfte einleuchten, dass sich die Erfindung keineswegs auf die in den Zeichnungen darge- stellten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere dürfte es einleuchten, dass bei Anwendung einer programmierbaren Steuereinheit sehr viele Abwandlungen möglich sind, die über die Program- mierung dieser Steuereinheit erhalten werden. Abhängig von den besonderen Anforderungen, die an eine bestimmte Regelschleife gestellt werden, kann über diese Programmierung die gewünschte
Verfeinerung des Regelverhalten erzielt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Regelschaltung zur Regelung einer Regelgrösse, welche Regelschaltung versehen ist mit einer Steuervorrichtung zur Änderung der Regelgrösse in Abhängigkeit von einem Steuer- signal, einem auf die Regelgrösse ansprechenden Detektor zur Lieferung eines Fehlersignals, das dem Unterschied zwischen dem Istwert und dem Sollwert dieser Regelgrösse entspricht, und einer Regeleinheit mit einer Eingangsklemme zum Empfangen des Fehlersignals des Detek- tors und einer Ausgangsklemme zur Lieferung des Steuersignals an die Steuervorrichtung, welche Regeleinheit versehen ist mit einer Speichervorrichtung mit einer Anzahl von Speicherplätzen zur Speicherung von digi- tal kodierten Signalwerten, einem Digital/Analog-Umsetzer,
der mit der Speichervorrichtung gekoppelt ist und zur
Umsetzung der von der Speichervorrichtung gelieferten digital kodierten Signalwerte in analoge Signalwerte dient, einem Komparator zum Vergleichen des Wertes des vom Detektor gelieferten Fehlersignals mit dem vom Digital/Analog-Umsetzer gelieferten Signalwert, einer Steuereinrichtung für die Speichervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Ausle- sung einer Anzahl von Signalwerten aus der Speichervorrichtung gemäss einem sich wieder- holenden Zyklus zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erlangen einer Frequenzkennlinie der Regeleinheit mit einer Anzahl von Spitzen bei einer Grundfrequenz und deren Harmonischen die Regeleinheit versehen ist mit einer Korrektureinrichtung (16) zur Korrektur der in der Speichervorrichtung (14)
vorlie- genden digital kodierten Signalwerte in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Komparators (17), wobei jeweils der mit dem vom Digital/Analog-Umsetzer (15) an den Komparator (17) gelieferten analogen Signalwert korrespondierende digitale Signalwert eine Korrektur er- hält, die klein ist in bezug auf den höchstmöglichen Signalwert, und die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, jeweils nach dem Auslesen eines Signalwertes aus der Speichervorrichtung (14) die Speicherung des von der Korrektureinrichtung (16) gelieferten korrigierten Signalwertes in der Speichervorrichtung (14) zum Ersatz des aus- gelesenen Signalwertes zu bewirken, wobei der Zyklus eine Frequenz hat, die der Grund- frequenz entspricht.