DE4132408A1 - Vorrichtung zur steuerung der drehgeschwindigkeit eines drehteils - Google Patents
Vorrichtung zur steuerung der drehgeschwindigkeit eines drehteilsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vor
richtung zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit eines
Drehteils und insbesondere auf eine Vorrichtung, die
in der Konstruktion vereinfacht und in der Genauig
keit verbessert ist.
Zur Zeit benutzen viele Geschwindigkeitssteuerungen
für Drehteile, die genau bei einer konstanten Ge
schwindigkeit rotieren müssen, beispielsweise eine
Trommel oder eine Bandtransportrolle für Videorecor
der oder dergleichen, einen Frequenzgenerator (im
folgenden "FG" genannt) zur Erzeugung eines Wechsel
stromsignals mit einer Frequenz proportional zu der
Drehgeschwindigkeit des Drehteils und einen Geschwin
digkeitsdetektor zur Erzeugung eines Steuersignals
entsprechend dem FG-Signal.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Grundaufbaus
einer derartigen Geschwindigkeitssteuerung entspre
chend dem Stand der Technik. Diese Geschwindigkeits
steuerung umfaßt einen Motor 1, der gesteuert werden
soll, einen Frequenzgenerator 2 zur Erzeugung eines
FG-Signals und einen Geschwindigkeitsdetektor 4, der
das FG-Signal von dem Frequenzgenerator 2 empfängt.
Der Geschwindigkeitsdetektor 4 umfaßt einen Wellen
former 15 zum Erzeugen eines geschwindigkeitspropor
tionalen Signals mit einer Vorderflanke und einer
Rückflanke aus dem FG-Signal und einen Periodendetek
tor 7 zum Feststellen der Periode des geschwindig
keitsproportionalen Signals und zum Erzeugen eines
Steuerausgangssignals entsprechend der festgestellten
Periode. Die Geschwindigkeitssteuerung umfaßt weiter
hin ein Filter 9 zum Glätten oder zum Kompensieren
der Phase des Steuerausgangssignals aus dem Perioden
detektor 7 und einen Motorantriebskreis 10. Wie of
fensichtlich ist, ist die Geschwindigkeitssteuerung
direkt angetrieben, d. h. das Drehteil ist direkt mit
dem Rotor des Motors 1 verbunden.
Bei einer derartigen Geschwindigkeitssteuerung ist es
allgemein bekannt, daß die Frequenz in dem Frequenz
generator höher gesetzt werden sollte, um die Stabi
lität und die Rotationsleistung der Geschwindigkeits
steuerung zu verbessern. Wenn nämlich die Frequenz
des Frequenzgenerators höher ist, wird die Phasenver
zögerung im Geschwindigkeitsdetektor 4 entsprechend
verringert und die Brumm- oder Welligkeitsfrequenz
des Ausgangssignals in gleicher Weise erhöht, wodurch
eine niedrigere Zeitkonstante des nachfolgenden Fil
ters 9 benötigt wird und die Phasensicherheit des
Steuersystems verbessert wird.
Allerdings kann die Frequenz des Phasengenerators
aufgrund verschiedener Grenzen in dem aktuellen Sy
stem nicht bedenkenlos erhöht werden. Daher wurden
verschiedene Vorschläge gemacht, damit die Geschwin
digkeitssteuerung auch bei niedrigeren Frequenzgene
ratorfrequenzen ausreichend gleichmäßig arbeitet. Ein
typischer Vorschlag ist die Verwendung eines Filters,
das eine Phasenkompensation durchführen kann. Aller
dings liegt die wesentliche Funktion eines derartigen
Filters in der Stabilisierung eines Systems, das von
Hause aus instabil oder im wesentlichen instabil ist,
indem die Verstärkung des Systems oder ein Teil sei
ner Phasenfrequenzcharakteristik deformiert wird,
aber grundsätzlich kann nicht die Arbeitsweie bzw.
Arbeitsleistung des Geschwindigkeitssteuersystems in
der Weise verbessert werden, wie sie durch Erhöhen
der Frequenz in dem Frequenzgenerator verbessert
wird.
Da die gesamte Betriebsweise eines derartigen Ge
schwindigkeitssteuersystems schon im Stand der Tech
nik allgemein bekannt ist, wird die Beschreibung nur
in bezug auf einen Geschwindigkeitsdetektor gegeben,
der sich auf die vorliegende Erfindung bezieht.
Zuerst wird ein Geschwindigkeitsdetektor oder Ge
schwindigkeitssensor 4 entsprechend Fig. 3 nach dem
Stand der Technik bei seinem Betrieb beschrieben.
Wenn angenommen wird, daß die Drehgeschwindigkeit des
Motors Nmo und die Frequenz Fc ist, kann die Bezie
hung zwischen diesen Parametern durch:
Fc = 1/Tc = KG · Nmo (1)
dargestellt werden, wobei KG eine Geschwindigkeits-
Frequenzwandlungskonstante ist.
Es wird jetzt angenommen, daß die Drehgeschwindigkeit
sich im Laufe der Zeit ändert, d. h.:
Nm(t) = Nmo + Δ Nm(t) (2).
Die Funktion des Geschwindigkeitsdetektors 4 zu die
sem Zeitpunkt wird in Fig. 4 dargestellt.
Da die Geschwindigkeit des Motors 1 sich im Laufe
der Zeit ändert, wird die Frequenz des Frequenzgene
rators moduliert, um die Zeit zwischen benachbarten
Vorderflanken des geschwindigkeitsproportionalen Si
gnals zu ändern. Der Periodendetektor 7 stellt die
geänderte Zeitdauer fest und erzeugt eine
entsprechende Steuerspannung. Genauer gesagt, wird
das Steuerausgangssignal Vf(t), wie aus Fig. 4 zu
entnehmen ist, durch die folgende Gleichung darge
stellt, wenn Tn < t ≦ Tn+1 (n = 0, ± 1, ± 2 . . .):
VF(t) = Δ VF(t)
= VF0 - Kv · Δ Tn
= VF0 + Kv · { (Tn - Tn-1) - Tc} (3)
= VF0 - Kv · Δ Tn
= VF0 + Kv · { (Tn - Tn-1) - Tc} (3)
wobei VF0 eine Steuerausgangsspannung ist, wenn die
Drehgeschwindigkeit Nmo des Motors konstant ist und Kv
ist eine Perioden-Spannungswandlungskonstante (die
eine negative Polarität im vorliegenden Fall hat).
Die negative Polarität der Konstanten Kv wird zur
Vereinfachung absichtlich gewählt, da die Polarität
von ΔT entgegengesetzt zu der von Δ Nm ist. Dies
gilt für ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, das beschrieben wird. Obwohl im vorliegen
den Fall die Vorderflanken des geschwindigkeitspro
portionalen Signals für die Feststellung der Zeitdauer
verwendet wird, können in gleicher Weise die Rück
flanken verwendet werden.
Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, ist das Verfahren ein
Modulationsverfahren des Frequenzgeneratorsignals. Es
umfaßt nämlich die Schritte des Feststellens der so
genannten "Nulldurchgangszeit" bei einem modulierten
Träger, um jede Änderung in der Periode des Trägers
zu bestimmen und dann des Umwandelns der Änderung in
eine Spannung, um ein originales Modulationssignal
wieder herzustellen. Daher kann angenommen werden,
daß, wenn die Modulationsfrequenz höher ist, die Pha
senverzögerung entsprechend erhöht wird.
Wenn angenommen wird, daß die Größe Δ Nm(t) der Glei
chung (2) eine einzige sinusförmige Welle ist:
Δ Nm(t) = Δ Nmo cos (2π fmt + Rm) (4),
wobei fm eine Frequenz bei jeder geänderten Drehge
schwindigkeit ist, Rm die Anfangsphase und Δ Nmo eine
Amplitude bei der geänderten Drehgeschwindigkeit
(Scheitel-Nullwert) und daß das FG-Signal oder der
Träger Vc(t) festgesetzt wird zu:
Vc(t) = sin )2π fct) (5)
und wenn die Werte fm, Rm und Δ Nmo in verschiedene
unterschiedliche Werte geändert werden, wurde gefun
den, daß die Phasenverzögerung Rv durch die folgende
Gleichung dargestellt werden kann, da das demodulier
te Ausgangssignal derart verarbeitet wird, daß eine
Grundwellenlänge aus der Fourier-Entwicklung extra
hiert wird:
Rv ≒ (360 × fm)/fc [°] (6).
Aus dieser Gleichung (6) ist klar erkennbar, daß die
Verzögerung Rv direkt proportional zu dem Wert fm und
umgekehrt proportional zu dem Wert fc ist.
Die Näherung der Gleichung (6) wird aus dem Grunde
genommen, da beim Geschwindigkeitsabtastvorgang die
reziproke Frequenz oder eine Änderung in der Periode
eher festgestellt werden kann als die Frequenz sel
ber, wobei eine Ausgangsspannung proportional zu die
ser Änderung erzeugt wird. Das Verfahren kann fehler
haft werden, wenn die Änderung (ΔNmo/Nmo) zu groß
wird. Aus Versuchsberechnungen wurde allerdings ge
funden, daß selbst, wenn die Änderung auf einen sehr
viel größeren Wert als der vernachlässigbare Wert in
dem betrachteten System gesetzt wird, beispielsweise
auf einen Wert von 10% des Scheitel-Nullwertes,
der Fehler im Wert Rv weniger als ein Prozent sein wird.
Diese Phasenverzögerung wurde auch von einem Versuch
bestätigt, bei dem das Motorsteuersystem verwendet
wurde.
Fig. 5 zeigt die Werte von ΔNm(t) und ΔVF(t), die
bestimmt wurden, wenn angenommen wird, daß in der
Gleichung (4)
ΔNmo/Nmo = 0,01 = 1 [%], fm = fc/8 [Hz], und Rm = 0 [°] (7)
In Fig. 5 stellen die Zahlen (t) Zeiten bei der Ab
tastung dar. In einem derartigen Fall ergibt die
Gleichung (6) für die Phasenverzögerung Rv:
Rv ≒ 360/8 = 45 [°] (8).
Dies kann ebenfalls aus der Wellenform entsprechend
Fig. 5 erwartet werden.
Es kann leicht aus einer derartigen Berechnung herge
leitet werden, daß, wenn die festgestellte Zeitdauer
eines FG-Signals für eine halbe Periode in eine Span
nung umgewandelt wird, die Phasenverzögerung Rv die
Hälfte des aus der Gleichung (6) bestimmten Wertes
annimmt. Dies liegt daran, daß dieser Wert dem dop
pelten der FG-Frequenz zu dem zuvor erwähnten Demodu
lierungsvorgang entspricht.
Im Unterschied zu der Abtastung einer vollständigen
Periode können allerdings Ausgangssignale von dem
Geschwindigkeitsdetektor 4 (durch b und c in Fig. 6
gezeigt) ein Brummen mit jeweils geänderten DC Kom
ponenten erzeugen, selbst wenn die Drehgeschwindig
keit keine Änderung aufweist und wenn das FG-Signal
verzerrt ist oder wenn ein Offset in dem Wellenformer
5 erzeugt wird, wie in Fig. 6 gezeigt wird. Dies be
wirkt eine verstärkte Ungenauigkeit in der Drehung
und eine Abweichung von der festgesetzten Geschwin
digkeit.
Da die Frequenz der Grundbrummkomponente der FG-Fre
quenz entspricht, kann ein Filter in das System hin
zugefügt werden, um die erhöhte Unregelmäßigkeit der
Drehung zu vermeiden. Allerdings muß die Zeitkonstan
te ausreichend hoch relativ zu der Brummfrequenz sein
und dies wird die zuvor erwähnte Verbesserung der mit
der Abtastung der Geschwindigkeit involvierten Pha
senverzögerung aufheben. Weitere Maßnahmen müßten
ebenfalls verlangt werden.
Das bedeutet, daß die Vorrichtung zur Geschwindig
keitssteuerung nach dem Stand der Technik nicht in
vorteilhafter Weise das oben beschriebene Halbperioden
verfahren des Abtastens der Geschwindigkeit für
eine halbe Periode des FG-Signals in Hinsicht auf die
Leistungsfähigkeit und die Kosten verwenden kann.
Im Gegenteil wird das Vollperiodenverfahren zur
Durchführung einer Abtastung für eine vollständige
Periode keine Welligkeit bzw. kein Brummen oder keine
Änderung in den DC Komponenten erzeugen, selbst wenn
eine Verschiebung im Wellenformer 5 erzeugt wird, wie
aus Fig. 6 zu erkennen ist. Allerdings wird, wie in
Fig. 5 gezeigt wird, dieses Vollperiodenverfahren
ebenfalls eine Welligkeit oder ein Brummen in der FG-
Frequenz erzeugen, wenn irgendeine Veränderung in der
Drehgeschwindigkeit vorhanden ist. Naturgemäß ist die
Größe einer derartigen Welligkeit relativ groß, wäh
rend die Brumm- oder Welligkeitsfrequenz relativ ge
ring ist im Vergleich mit dem Halbperiodenverfahren.
Somit muß die Zeitkonstante des folgenden Filters 9
erhöht werden. Die Steuervorrichtung ist stark in
ihrer Arbeitsweise begrenzt, wenn der Wert Rv auf
grund der vergrößerten Zeitkonstante des Filters 9
mit der Phasenverzögerung kombiniert wird.
Obwohl der Stand der Technik das Verfahren des Abta
stens der Drehgeschwindigkeit durch Erfassen eines
FG-Signals für eine vollständige Periode verwendet,
muß dieses Verfahren trotz seiner unbefriedigenden
Arbeitsweise verwendet werden, wenn verschiedene Sy
stemgrenzen vorgeben, daß die FG-Frequenz nicht auf
einen gewünschten Wert gesetzt werden kann.
Um ein derartiges Problem im Stand der Technik zu
lösen, hat die Anmelderin ein System zur Steuerung
der Drehgeschwindigkeit eines Drehteils vorgeschla
gen, bei dem seine Arbeitsleistung nicht verringert
wird, selbst wenn die FG-Frequenz nicht auf einen
befriedigenden Wert hinsichtlich der im Stand der
Technik vorgegebenen Standardarbeitsleistung gesetzt
werden oder in anderen Worten gesagt, wurde in Ver
fahren vorgeschlagen, das eine verbesserte Arbeits
weise oder Arbeitsleistung bei Verwendung der glei
chen FG-Frequenz vorsieht (siehe japanische Patent
veröffentlichung Nr. 2-19 712.
Der Vorschlag der Anmelderin wird im folgenden unter
Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben.
Die Geschwindigkeitssteuervorrichtung nach Fig. 7
umfaßt einen Motor 101, einen Frequenzgenerator 102,
eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung 104, einen
Former 105 zum Erzeugen eines geschwindigkeitspropor
tionalen Signals mit einer Vorder- und einer Rück
flanke aufgrund eines Signals vom Frequenzgenerator
102, eine erste Vorrichtung 107a zum Feststellen der
Periode, d. h. der Zeitdauer zwischen benachbarten
Vorderflanken des geschwindigkeitsproportionalen Si
gnals, die ein Steuerausgangssignal entsprechend der
erfaßten Periode liefert, eine zweite Vorrichtung
107b zum Feststellen der Periode, die die Zeitdauer
zwischen den beachbarten Rückflanken des geschwin
digkeitsproportionalen Signals erfaßt und ein Steuer
ausgangssignal entsprechend der festgestellten Periode
erzeugt, eine Auswahlvorrichtung 111 zum wechsel
seitigen Auswählen der Ausgangssignale der ersten und
zweiten Vorrichtung 107a und 107b zur Erfassung der
Periode, ein Filter 109 zum Glätten des Ausgangs
signals von der Auswahlvorrichtung 111 oder zum Durch
führen der Phasenkompensation der Steuervorrichtung
und einen Antriebskreis 110 für den Motor.
Wie in der zuvor erwähnten Anordnung nach dem Stand
der Technik wird nun angenommen, daß die Dreh
geschwindigkeit des Motors sich mit der Zeit ändert.
Die Betriebsweise der Geschwindigkeitserfassungsvor
richtung 104 unter Zugrundelegung dieser Annahme ist
in Fig. 8 dargestellt.
Wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors 101 sich mit
der Zeit ändert, wird das Frequenzgeneratorsignal
moduliert, wodurch die Zeitdauer zwischen benachbar
ten Vorderflanken und zwischen benachbarten Rückflan
ken des geformten geschwindigkeitsproportionalen Si
gnals variiert wird. Die erste Vorrichtung 107a zum
Erfassen der Periode antwortet auf die geänderte
Zeitdauer zwischen den benachbarten Vorderflanken und
erzeugt ein Steuersignal, während die zweite Vorrich
tung 107b zur Erfassung der Periode auf die geänderte
Zeitdauer zwischen benachbarten Rückflanken mit der
Erzeugung eines Steuerausgangssignals antwortet. Die
erste und zweite Vorrichtung 107a und 107b zur Erfas
sung der Periode definieren die gleiche Erfassungs
vorrichtung, wie die zuvor erwähnte Vollperioden-Er
fassungsvorrichtung nach dem Stand der Technik.
Daher können das Steuerausgangssignal VF1 der ersten
Vorrichtung 107a und das Steuerausgangssignal VF2 der
zweiten Vorrichtung 107b zur Erfassung der Periode
jeweils dargestellt werden durch:
VF1(t) = VF0 + ΔVF1(t)
= VF0 + Kv · ΔT2k
= VF0 + Kv { (T2k - T2k-2)-Tc} (9).
= VF0 + Kv · ΔT2k
= VF0 + Kv { (T2k - T2k-2)-Tc} (9).
wenn T2k < t ≦ T2k+2 (k = 0, ± 1, ± 2 . . .), und durch:
VF2(t) = VF0 + ΔVF2(t)
= VF0 + Kv · ΔT2k+1
= VF0 + Kv { (T2k+1-T2k-1)-Tc} (10),
= VF0 + Kv · ΔT2k+1
= VF0 + Kv { (T2k+1-T2k-1)-Tc} (10),
wenn T2k+1 < t ≦ T2k+3 (k = 0, ± 1, ± 2 . . . ) ist.
Die Auswahlvorrichtung 111 wählt als Ausgangssignal
der Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung 104 das
Ausgangssignal der ersten Vorrichtung 107a zur Erfas
sung der Periode während einer Zeit zwischen der Zeit
T2k, wenn das Ausgangssignal der ersten Vorrichtung
107 zur Erfassung der Periode sich von einem Wert
auf den anderen ändert, und einer Zeit T2k+1, wenn das
Ausgangssignal der zweiten Vorrichtung 107b zur Er
fassung der Periode sich von einem Wert zu einem an
deren ändert. Die Auswahlvorrichtung 111 wählt eben
falls als Ausgangssignal der Geschwindigkeitserfas
sungsvorrichtung 104 das Ausgangssignal der zweiten
Vorrichtung 107b zur Erfassung der Periode während
einer Zeitdauer zwischen der Zeit T2k+1 und einer Zeit
T2k+2, wenn das Ausgangssignal der ersten Vorrichtung
107a zur Erfassung der Periode sich von einem Wert
auf einen anderen Wert ändert. Daher kann das Aus
gangssignal VF der Geschwindigkeitserfassungsvorrich
tung dargestellt werden durch:
VF(t) =
VF1(t) (T2k < t ≦ T2k+1) oder VF2(t) (T2k+1 < t ≦ T2k+2) (k = 0, ± 1, ± 2, . . .) (11).
VF1(t) (T2k < t ≦ T2k+1) oder VF2(t) (T2k+1 < t ≦ T2k+2) (k = 0, ± 1, ± 2, . . .) (11).
Es wurde hierbei gefunden, daß, wenn die Werte fm, Rm
und ΔNmo in der Gleichung (4) in unterschiedliche
numerische Werte geändert werden und wenn das demodu
lierte Ausgangssignal VF, das bei jedem der geänder
ten Werte erhalten wurde, einer Fourier-Entwicklung
zum Extrahieren der Grundwellenkomponente unterworfen
wird, die Phasenverzögerung Rv dargestellt werden
kann durch:
Rv ≒ (270 × fm)/fc
= { ( 360 × fm)/fc} × 0.75 [°] (12).
= { ( 360 × fm)/fc} × 0.75 [°] (12).
Für die Verwendung des Näherungssymbols in der obigen
Gleichung (12) gelten die gleichen Gründe wie bei dem
zuvor erwähnten Beispiel nach dem Stand der Technik.
Es ist daher offensichtlich, daß die Phasenverzöge
rung der Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung 104
nach Fig. 7 auf einen um 25% kleineren Wert verrin
gert werden kann, als diejenige einer Vorrichtung zur
Erfassung einer Vollperiode nach dem Stand der
Technik.
Fig. 9 zeigt ΔNn(t) und ΔVF(t) bei den Werten nach
der Gleichung (7) entsprechend dem Stand der Technik
nach Fig. 3. Die Werte (t) in Klammern stellen Zeiten
bei der Erfassung dar. In diesem Fall ist
entsprechend der Gleichung (12) die Phasenverzögerung
Rv:
R ≒ 270/8 = 33.75° (13).
Aus Fig. 9 ist erkennbar, daß die Geschwindigkeits
steuervorrichtung eine verringerte Welligkeit und
eine doppelte Welligkeits- oder Brummfrequenz mit den
gleichen Vorteilen wie dem zuvor erwähnten Halbperio
denerfassungssystem aufweist. Die erhöhte Brummfre
quenz dient ebenfalls dazu, die Zeitkonstante des
nachfolgenden Filters 109 zu verringern. Dies zieht
naturgemäß die Verringerung der Phasenverzögerung in
der Steuerschleife nach sich. Darüber hinaus führt
die vorgeschlagene Vorrichtung die Erfassung der
Zeitdauer in der gleichen Weise wie beim
Vollperiodenverfahren nach dem Stand der Technik
durch. Daher hat sie nicht die Nachteile der Halb
periodenerfassung, d. h. es ist keine Welligkeit im
Steuerausgangssignal aufgrund eines verzerrten Fre
quenzgeneratorsignals oder eines Offsets im Former
105 oder keine Abweichung in dem DC Potential
vorhanden.
Die von der Anmelderin vorgeschlagene Geschwindig
keitserfassungsvorrichtung weist viele Vorteile im
Vergleich mit den anderen Stand der Technik auf.
Allerdings schließt es zwei zusätzliche Probleme ein,
es werden nämlich zwei Vorrichtungen zur Erfassung
der Periode benötigt, wodurch der gesamte Schaltkreis
vergrößert wird, und darüber hinaus wird, falls die
zwei Vorrichtungen sich in ihren Eigenschaften unter
scheiden, eine Differenz zwischen den Ausgangssigna
len dieser Vorrichtungen zur Erfassung der Periode
auftreten, die eine Welligkeit in dem resultierenden
Steuerausgangssignal mit seiner Grundfrequenz fc er
zeugt, selbst wenn keine Änderung in der Drehge
schwindigkeit auftritt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung vorzusehen, die
aus einem einzigen Halbperiodenerfassungselement be
steht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Die Vor
richtung zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit eines
Drehteils umfaßt:
- A) einen Frequenzgenerator zur Erzeugung eines Fre quenzgeneratorsignals, das ein Wechselspiel (AC-Signal) mit einer Frequenz proportional zu der Drehgeschwindigkeit des Drehteils ist;
- B) eine Vorrichtung zur Erfassung der Abstände zwi schen Nulldurchgängen des Frequenzgeneratorsi gnals, wobei der Nullpegel der gewünschten Dreh geschwindigkeit des Drehteils entspricht;
- C) eine Übergabeeinrichtung zum kurzfristigen Spei chern des von der Vorrichtung zum Erfassen der Abstände zwischen Nulldurchgänge bestimmten Nulldurchgangsabstandes und Ausgeben des Null durchgangsabstandes in Abhängigkeit von dem Auf treten des nächsten Nulldurchganges;
- D) eine Addiereinrichtung zum Summieren des von der Vorrichtung zur Erfassung der Abstände der Null durchgänge bestimmten Nulldurchgangsabstandes und des von der Übergabeeinrichtung ausgegebenen Nulldurchgangsabstandes; und
- E) eine Antriebseinrichtung zum Antrieb des Dreh teils in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Addiereinrichtung, derart, daß die Drehgeschwin digkeit des Drehteils mit der gewünschten Ge schwindigkeit dauerhaft übereinstimmt.
Bei einer derartigen Anordnung erfaßt die Vorrichtung
zum Erfassen der Abstände der Nulldurchgänge einen
Nulldurchgangsabstand, d. h. eine halbe Periode des
modulierten Frequenzgeneratorsignals und nicht eine
volle Periode. Das bestimmte Nullendurchgangsintervall
wird um eine halbe Periode durch die Übergabeeinrich
tung verzögert. Das verzögerte Nulldurchgangsinter
vall wird mit dem direkt erfaßten Nulldurchgangs
intervall addiert, und das Ergebnis wird zur Steuerung
der Drehgeschwindigkeit des Drehteils verwendet.
Daher wird keine Phasenverzögerung erzeugt, selbst
wenn die Frequenz des Frequenzgeneratorsignals sich
erhöht. Somit kann auch mit der Verwendung nur einer
einzigen Vorrichtung zur Erfassung des Nulldurch
gangsintervalls viele Vorteile mit sich bringen, bei
spielsweise die Verringerung der Welligkeit, die Ver
ringerung der Herstellungskosten und dergleichen.
Vorzugsweise verwendet die vorliegende Erfindung ei
nen Wellenformer, der als Mittel zum Formen des Fre
quenzgeneratorsignals dient und dieses an die Vor
richtung zur Erfassung des Nulldurchgangsintervalls
liefert. Dadurch wird der Betrieb der Vorrichtung zur
Erfassung des Nulldurchgangsintervalls genauer. Bei
spielsweise kann bei Verwendung eines Wellenformers,
der ein Rechtecksignal mit einem sich verändernden
Wert beim Nulldurchgang des Frequenzgeneratorsignals
abgibt, die Vorrichtung zum Erfassen des Nulldurch
gangsintervalls einfach die Zeitdauer bestimmen, die
benötigt wird, um den Wert dieses Rechtecksignals von
einem zu dem anderen zu ändern als Nulldurchgangs
intervall im Frequenzgeneratorsignal. Das bedeutet, daß
die Vorrichtung zur Erfassung des Nulldurchgangs
intervalls einfacher arbeiten kann.
In der oben genannten Anordnung der vorliegenden
Erfindung kann die Drehgeschwindigkeit des Drehteils
durch die Antriebseinrichtung auf der Grundlage des
Vergleichs von Gleichspannungen gesteuert werden.
Insbesondere kann die Antriebseinrichtung das Aus
gangssignal der Addiereinrichtung mit einer Gleich
spannung, die die gewünschte Drehgeschwindigkeit des
Drehteils darstellt, vergleichen. Wenn eine Differenz
zwischen dem Ausgangssignal der Addiereinrichtung und
der Gleichspannung vorhanden ist, kann die Antriebs
einrichtung die Drehgeschwindigkeit des Drehteils
derart steuern, daß die Differenz so gering wie mög
lich gemacht wird.
Es ist weiter vorteilhaft, daß ein Filter zwischen
der Addiereinrichtung und der Antriebseinrichtung
geschaltet wird, um die Steuerung zu optimieren. Bei
spielsweise kann ein derartiges Filter das Ausgangs
signal der Addiervorrichtung glätten, um die Ge
schwindigkeitssteuerung stabil zu machen, wobei der
Rauschpegel verringert wird. In einem anderen Ausfüh
rungsbeispiel kann das Filter eine Phasenkompensation
durchführen, so daß jede Phasenverzögerung aus der
Geschwindigkeitssteuerung entfernt wird.
Die Übergabeeinrichtung kann als eine Einrichtung mit
variablen Eigenschaften ausgebildet sein, die nicht
vom Filter abhängt und die die Steuercharakteristika
(Amplitude und Phasen-Frequenzeigenschaften) durch
Regeln ihrer Koeffizienten variieren kann.
Das beschriebene Drehteil kann beliebiger Ausbildung
sein, wie Trommeln oder dergleichen. Eines der all
gemeinsten Mittel zum Antrieb des Drehteils ist ein
Motor. Die Antriebseinrichtung kann einen derartigen
Motor umfassen. In einem derartigen Fall umfaßt die
Antriebseinrichtung weiterhin einen Motorantriebs
kreis zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Mo
tors auf der Grundlage des Ergebnisses der Addierein
richtung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungs
anordnung gemäß einem Ausführungsbei
spiel der Vorrichtung zur Steuerung
der Drehgeschwindigkeit eines Dreh
teils nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Darstellung der
Betriebsweise des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Schaltungs
anordnung einer Vorrichtung zur Steue
rung der Drehgeschwindigkeit eines
Drehteils entsprechend dem Stand der
Technik,
Fig. 4 ein Zeitdiagramm, das die Betriebswei
se der Vorrichtung nach dem Stand der
Technik gemäß Fig. 3 darstellt,
Fig. 5 ein Diagramm des Steuerwellenformen
der Vorrichtung nach Fig. 3,
Fig. 6 eine Darstellung verschiedener Proble
me der Vorrichtung nach dem Stand der
Technik nach Fig. 3,
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Schaltungs
anordnung, die früher von der Anmelde
rin vorgeschlagen wurde,
Fig. 8 ein Zeitdiagramm, das die Betriebs
weise des vorgeschlagenen Systems nach
Fig. 7 zeigt, und
Fig. 9 ein Diagramm, das die Steuerwellenfor
men der Anordnung nach Fig. 7 zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme
auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungs
beispiel beschrieben.
In Fig. 1 ist eine Geschwindigkeitssteuervorrichtung
nach vorliegender Erfindung dargestellt, die eine
Vorrichtung 207 zur Erfassung des Nulldurchgangsinter
valls, die die Zeitdauer einer halben Periode des
geschwindigkeitsproportionalen Signals bestimmt, eine
Übergabeeinrichtung 212 für die Übergabe eines Aus
gangssignals von der Vorrichtung 207 synchron mit der
Rückflanke eines geschwindigkeitsproportionalen Si
gnals, das nach dem Durchgang der anderen halben Pe
riode erzeugt wird, und einen Addierer 213 zum Sum
mieren des detektierten Ausgangssignals und des über
gebenen Ausgangssignals umfaßt, um ein Steueraus
gangssignal oder ein Ausgangssignal der Geschwindig
keitserfassung zu erzeugen.
Bei einer derartigen Anordnung wird angenommen, daß
die Drehgeschwindigkeit des Drehteils sich im Laufe
der Zeit ändert entsprechend der zuvor erwähnten
Gleichung (2). Die Betriebsweise einer Vorrichtung
204 zur Erfassung der Geschwindigkeit wird in Fig. 2
dargestellt.
Wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors 201 sich mit
der Zeit ändert, wird ein Frequenzgeneratorsignal in
der Frequenz moduliert. Als ein Ergebnis wird sich
die Zeitdauer zwischen benachbarten Vorder- und Rück
flanken des geformten geschwindigkeitsproportionalen
Signals, d. h. die Zeitdauer während der halben Periode,
entsprechend ändern. Die Vorrichtung 207 zur
Erfassung des Nulldurchgangsintervalls erzeugt ein
Ausgangssignal abhängig von der Länge der Zeit wäh
rend der halben Periode. Die Übergabeeinrichtung 212
übergibt dieses Ausgangssignal an einen Übergabeaus
gang unmittelbar nach der nächsten halben Periode.
Wie aus Fig. 2 klar ersichtlich ist, kann das Aus
gangssignal VF3 der Vorrichtung 207 dargestellt wer
den durch:
VF3(t) = V′F0 + ΔVF3(t)
= V′F0 + Kv · ΔTj
= V′F0 + Kv { (Tj-Tj-1)-tc/2} (14),
= V′F0 + Kv · ΔTj
= V′F0 + Kv { (Tj-Tj-1)-tc/2} (14),
wenn Tj < t ≦ Tj+1 (j = 0, ± 1, ± 2 . . .) ist.
Wie aus den Fig. 2 und 8 erkennbar ist, ist der Wert
Tj identisch mit dem Wert T2k, wenn angenommen wird,
daß die Drehgeschwindigkeit Nm und das Frequenzgene
ratorsignal die gleichen wie in dem zuvor erwähnten
Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik sind.
Die Größe V′F0 ist ein Ausgangssignal der Vorrichung
207, wenn die Drehgeschwindigkeit Nmo des Motors kon
stant ist. Die Größe Kv ist die gleiche Größe wie die
bei dem vorher erwähnten Beispiel des Standes der
Technik.
Das Ausgangssignal VF4 der Übergabeeinrichtung 212
wird dargestellt durch:
VF4(t) = V′F0 + ΔVF4(t)
= V′F0 + Kv · ΔTj-1
= V′F0 + Kv { (Tj-1-Tj-2)-Tc/2} (15).
= V′F0 + Kv · ΔTj-1
= V′F0 + Kv { (Tj-1-Tj-2)-Tc/2} (15).
wenn Tj < t ≦ Tj+1 (j = 0, ± 1, ± 2 . . .) ist.
Der Addierer 213 erhält ein Steuerausgangssignal oder
ein Ausgangssignal der Geschwindigkeitserfassungs
vorrichtung durch Summieren der zwei Ausgangssignale.
Daher ist
V′F(t)
= VF3(t) + VF4(t)
= 2V′F0 + Kv (ΔTj + ΔTj-1)
= 2V′Fo + Kv [ { (Tj-Tj-1) - Tc/2} + { (Tj-1 - Tj-2) - Tc/2} ]
= 2V′F0 + Kv { (Tj - Tj-2) - Tc} (16),
= VF3(t) + VF4(t)
= 2V′F0 + Kv (ΔTj + ΔTj-1)
= 2V′Fo + Kv [ { (Tj-Tj-1) - Tc/2} + { (Tj-1 - Tj-2) - Tc/2} ]
= 2V′F0 + Kv { (Tj - Tj-2) - Tc} (16),
wenn Tj < t ≦ Tj+1 (j = 0, ± 1, ± 2, . . .) ist.
Da, wie beschrieben, Tj=T2k und Tj-2=T2k-2 ist, ist
V′F(t)
= 2V′F0 + Kv { (T2k - T2k-2) - Tc}
= VF1(t) (17),
= 2V′F0 + Kv { (T2k - T2k-2) - Tc}
= VF1(t) (17),
wenn Tj < t ≦ Tj+1 (j = 0, ± 1, ± 2, . . .) ist.
Dies ist konsistent mit den beiden Gleichungen (9)
und (11), wenn angenommen wird, daß 2V′F0 = VF0 ist.
In gleicher Weise ist
V′F(t)
= 2V′F0 + Kv { (Tj+1 - Tj-1) - Tc}
= 2V′F0 + Kv { (T2k+1 - T2k-1) - Tc}
= VF2(t) (18),
= 2V′F0 + Kv { (Tj+1 - Tj-1) - Tc}
= 2V′F0 + Kv { (T2k+1 - T2k-1) - Tc}
= VF2(t) (18),
wenn Tj+1 < t ≦ Tj+2 (j = 0, ± 1, ± 2, . . .) ist.
Dies ist ebenfalls konsistent mit den zwei Gleichun
gen (10) und (11).
Da in den Gleichungen (17) und (18) der Wert V′F0
eine Festlegung ohne Änderung der Drehgeschwindigkeit
ist, bedeutet dies, daß er wie folgt festgelegt wer
den kann:
V′F0 = 1/2 CF0 (19).
Es ist einfach zu erkennen, daß die Anordnung nach
Fig. 1 äquivalent zu der nach Fig. 7 ist, da der Wert
V′F0 ein vollständig unabhängiger Parameter von der
Übertragungscharakteristik bei der Veränderung der
Geschwindigkeit ist.
Es ist somit bewiesen, daß die Vorteile der vorlie
genden Erfindung, die in der Verringerung der Phasen
verzögerung, der Verbesserung der Welligkeit und in
einem unveränderlichen Gleichstrompotential und so
weiter liegen, vollständig äquivalent zu denen des
früher von der Anmelderin vorgeschlagenen Systems
sind. Nunmehr können derartige Vorteile der vorlie
genden Erfindung unter Verwendung nur einer einzigen
Vorrichtung zur Erfassung des Nulldurchgangsinter
valls erzielt werden, wodurch die Schaltungsanordnung
vereinfacht und die Herstellungskosten verringert werden.
Obwohl das früher von der Anmelderin vorgeschlagene
System nachteilig darin ist, daß ein Unterschied in
den Eigenschaften zwischen den zwei dabei verwendeten
Vorrichtungen zur Erfassung der Periode eine Wellig
keit in der Grundfrequenz fc erzeugt, verwendet die
vorliegende Erfindung nur eine einzige Vorrichtung
zur Erfassung des Nulldurchgangsintervalls, die keine
derartigen Probleme bewirkt, wodurch eine Geschwin
digkeitssteuerung mit einer extrem hohen Genauigkeit
zur Verfügung gestellt wird.
Die Anordnung der vorliegenden Erfindung, die die
Übergabeeinrichtung 212 und die Addiereinrichtung 213
umfaßt, ist sehr ähnlich einem Transversalfilter. Es
kann erkannt werden, daß, wenn die Veränderung der
Drehgeschwindigkeit unendlich verringert wird, das
Intervall zwischen den Übergaben schrittweise Tc/2
angenähert wird, mit der extremen Grenze, die ein
Transversalfilter mit einer Verzögerung Tc/2 und ei
nem Koeffizienten gleich eins vorsieht.
Wenn die Übergabevorrichtung 212 eine Koeffizienten
regelfunktion (coefficient regulating function) auf
weist, kann die Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung
in der Amplitude und der Phasen-Frequenzcharakteri
stik verändert werden.
Das bedeutet, daß die Geschwindigkeitssteuervorrich
tung eine zusätzliche Funktion zum Regeln ihres An
sprechverhaltens aufweisen kann, ohne abhängig von
dem folgenden Filter 209 zu sein. Dieser Vorteil kann
mit dem von der Anmelderin früher vorgeschlagenen
System (japanische Patentveröffentlichung Nr.
Hei 2-19 712) erreicht werden.
Obwohl die Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung 204
den Wellenformer 205 in seiner ersten Stufe umfaßt,
kann der Wellenformer 205 entfallen, wenn das Fre
quenzgeneratorsignal eine derartige Wellenform wie
bei dem geschwindigkeitsproportionalen Signal hat,
d. h. eine Wellenform mit Vorder- und Rückflanken.
Die Erfassung des Nulldurchgangsintervalls kann auch
mit anderen geeigneten Mitteln durchgeführt werden,
wenn der zuvor erwähnte Betrieb der Geschwindigkeits
steuerung vorgesehen werden kann wie beispielsweise
einen CR-Schaltkreis, der elektrisch aufgeladen und
entladen wird oder ein Zähler, der Taktsignale ver
wendet, um die Länge der Periode zu zählen oder der
gleichen.
Obwohl die Übergabevorrichtung eine Sample- und Hold-
Funktion verwendet, kann sie derart ausgestaltet
sein, daß sie Zählerstände von dem zuvor erwähnten,
Taktsignale verwendenden Zähler bildet. In einem der
artigen Fall kann die Übergabevorrichtung 212 die
obigen Zählerstände übertragen und ausgeben. Es ist
selbstverständlich eine einfache Operation für den
Addierer 213, diese zwei Zählerstände zu addieren.
Obwohl der Ausgang der Geschwindigkeitserfassungsvor
richtung 204 im Ausführungsbeispiel als sample and
hold-Typ ausgebildet ist, kann der gleiche Vorteil
offensichtlich selbst unter Verwendung einer soge
nannten Pulsbreitenmodulationsvorrichtung erhalten
werden, die den Arbeitszyklus des Ausgangssignals
abhängig von der Veränderung der Periode verändert.
Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein direkt
angetriebenes Drehteil beschrieben wurde, kann der
gleiche Vorteil erhalten werden, wenn ein anderer
Antriebsmechanismus, wie ein Riemenantrieb verwendet
wird.
Da die vorliegende Erfindung eine Geschwindigkeits
steuerung zur Erfassung der Zeitdauer oder des Null
durchgangsintervalls zwischen benachbaren Flanken
des zu der Drehgeschwindigkeit des Drehteils propor
tionalen Signals, zum Übertragen des erfaßten Signals
in jeder halben Periode und Summieren des übertrage
nen Signals mit dem erfaßten Ausgangssignal, um ein
Steuerausgangssignal zu bilden, vorsieht, liefert er
vollständig die gleichen Vorteile wie bei dem früher
durch die Anmelderin vorgeschlagenen System und dar
über hinaus zusätzliche Vorteile, wie verringerte
Herstellkosten bei verbesserter Genauigkeit.
Claims (20)
1. Vorrichtung zur Steuerung der Drehgeschwindig
keit eines Drehteils mit einem Frequenzgenerator
zum Erzeugen eines Frequenzgeneratorsignals, das
ein Wechselsignal mit einer Frequenz proportio
nal zur Drehgeschwindigkeit des Drehteils ist,
einer Vorrichtung zur Erfassung des Nulldurch
gangsintervalls des Frequenzgeneratorsignals,
wobei das Nulldurchgangsintervall umgekehrt pro
portional zu der Drehgeschwindigkeit des Dreh
teils ist, und mit einer Antriebsvorrichtung zum
Antrieb des Drehteils derart, daß die Drehge
schwindigkeit des Drehteils mit der gewünschten
Geschwindigkeit übereinstimmt,
gekennzeichnet durch
eine Übergabeeinrichtung (12) zum Halten des
von der Vorrichtung (207) zur Erfassung des
Nulldurchgangsintervalls erfaßten Nulldurch
gangsintervalls und Ausgeben des Nulldurchgangs
intervalls in Abhängigkeit von dem nächsten Auf
treten des Nulldurchganges,
eine Addiereinrichtung (230) zum Summieren des
von der Vorrichtung zur Erfassung des Nulldurch
gangsintervalls erfaßten Nulldurchgangsinter
valls und des von der Übergabeeinrichtung (212)
ausgegebenen Nulldurchgangsintervalls, wobei die
Antriebsvorrichtung das Drehteil in Übereinstim
mung mit dem Ergebnis der Addiereinrichtung
(213) steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Wellenformer (205) zum Formen
des Frequenzgeneratorsignals vorgesehen ist, der
das geformte Frequenzgeneratorsignal an die Vor
richtung (207) zur Erfassung des Nulldurchgangs
intervalls liefert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausgangssignal des Wellenfor
mers (205) ein Rechtecksignal mit einem sich bei
dem Nulldurchgang des Frequenzgeneratorsignals
ändernden Wert ist, wobei die Vorrichtung zur
Erfassung des Nulldurchgangsintervalls das In
tervall zwischen aufeinanderfolgenden Änderungen
des Wertes des Rechtecksignals als Nulldurch
gangsintervall des Frequenzgeneratorsignals er
faßt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausgangssignal der Vorrichtung
(207) zur Erfassung des Nulldurchgangsintervalls
eine Gleichspannung ist, die einem dem Intervall
zwischen aufeinanderfolgenden Änderungen des
Wertes des Rechtecksignals entsprechenden Wert
aufweist, und daß die Antriebsvorrichtung (210)
das Ausgangssignal der Addiereinrichtung (213)
mit der der gewünschten Drehgeschwindigkeit des
Drehteils entsprechenden Gleichspannung ver
gleicht, um gegebenenfalls eine Differenz zu
erhalten, wobei die Antriebsvorrichtung die
Drehgeschwindigkeit des Drehteils derart steuert,
daß die Differenz verringert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausgangssignal der Vorrichtung
(207) zur Erfassung des Nulldurchgangsintervalls
eine Gleichspannung ist, die einem dem Null
durchgangsintervall des Frequenzgeneratorsignals
entsprechenden Wert aufweist, und daß die An
triebsvorrichtung (210) das Ausgangssignal der
Addiereinrichtung (213) mit der der gewünschten
Drehgeschwindigkeit des Drehteils darstellenden
Gleichspannung vergleicht, um gegebenenfalls
eine Differenz zu erhalten, wobei die Antriebs
vorrichtung (210) die Drehgeschwindigkeit des
Drehteils derart steuert, daß diese Differenz
verringert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Filter (209) zur Glättung des
Ausgangssignals der Addiereinrichtung (213) vor
gesehen ist, die das geglättete Signal an die
Antriebsvorrichtung (210) liefert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausgangssignal der Vorrichtung
zur Erfassung des Nulldurchgangsintervalls eine
Gleichspannung ist, die einen Wert entsprechend
dem Nulldurchgangsintervall des Frequenzgenera
torsignals aufweist, und daß die Antriebsvor
richtung das Ausgangssignal des Filters (209)
mit der der gewünschten Drehgeschwindigkeit dar
stellenden Gleichspannung vergleicht, um gegebe
nenfalls eine Differenz zu erhalten, wobei die
Antriebsvorrichtung die Drehgeschwindigkeit des
Drehteils derart steuert, daß die Differenz ver
ringert wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Filter zur Phasenkompensation
des Ausgangssignals der Addiervorrichtung vor
gesehen ist, die das kompensierte Signal an die
Antriebsvorrichtung liefert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausgangssignal der Vorrichtung
zur Erfassung des Nulldurchgangsintervalls eine
Gleichspannung ist, die einen dem Nulldurch
gangsintervall des Frequenzgeneratorsignals ent
sprechenden Wert aufweist, und daß die Antriebs
vorrichtung das Ausgangssignal des Filters mit
der die gewünschte Drehgeschwindigkeit des Dreh
teils darstellenden Gleichspannung vergleicht,
um gegebenenfalls eine Differenz zu erhalten,
wobei die Antriebsvorrichtung die Drehgeschwin
digkeit des Drehteils derart steuert, daß die
Differenz verringert wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Übergabeeinrichtung (212) va
riable Eigenschaften aufweist und die Amplitude
und Phasen-Frequenzcharakteristik des eigenen
Ausgangssignals durch Regeln ihrer Koeffizienten
ändern kann.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebsvorrichtung einen Mo
tor zum Drehen des Drehteils und einen Motoran
triebskreis zur Steuerung der Drehgeschwindig
keit des Motors auf der Grundlage des Ergebnis
ses von der Addiereinrichtung aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Wellenformer (205) zum Formen
des Frequenzgeneratorsignals vorgesehen ist, der
das geformte Frequenzgeneratorsignal an die Vor
richtung (207) zur Erfassung des Nulldurchgangs
intervalls liefert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausgangssignal des Wellenfor
mers (205) ein Rechtecksignal mit einem sich bei
dem Nulldurchgang des Frequenzgeneratorsignals
ändernden Wert ist, wobei die Vorrichtung zur
Erfassung des Nulldurchgangsintervalls das In
tervall zwischen aufeinanderfolgenden Änderungen
des Wertes des Rechtecksignals als Nulldurch
gangsintervall des Frequenzgeneratorsignals er
faßt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausgangssignal der Vorrichtung
(207) zur Erfassung des Nulldurchgangsintervalls
eine Gleichspannung ist, die einem dem Intervall
zwischen aufeinanderfolgenden Änderungen des
Wertes des Rechtecksignals entsprechenden Wert
aufweist, und daß die Antriebsvorrichtung (210)
das Ausgangssignal der Addiereinrichtung (213)
mit der der gewünschten Drehgeschwindigkeit des
Drehteils entsprechenden Gleichspannung ver
gleicht, um gegebenenfalls eine Differenz zu
erhalten, wobei die Antriebsvorrichtung die
Drehgeschwindigkeit des Drehteils derart steuert,
daß die Differenz verringert wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausgangssignal der Vorrichtung
(207) zur Erfassung des Nulldurchgangsintervalls
eine Gleichspannung ist, die einen dem Null
durchgangsintervall des Frequenzgeneratorsignals
entsprechenden Wert aufweist, und daß die An
triebsvorrichtung (210) das Ausgangssignal der
Addiereinrichtung (213) mit der der gewünschten
Drehgeschwindigkeit des Drehteils darstellenden
Gleichspannung vergleicht, um gegebenenfalls
eine Differenz zu erhalten, wobei die Antriebs
vorrichtung (210) die Drehgeschwindigkeit des
Drehteils derart steuert, daß diese Differenz
verringert wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Filter (209) zur Glättung des
Ausgangssignals der Addiereinrichtung (213) vor
gesehen ist, die das geglättete Signal an die
Antriebsvorrichtung (210) liefert.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausgangssignal der Vorrichtung
zur Erfassung des Nulldurchgangsintervalls eine
Gleichspannung ist, die einen Wert entsprechend
dem Nulldurchgangsintervall des Frequenzgenera
torsignals aufweist, und daß die Antriebsvor
richtung das Ausgangssignal des Filters (209)
mit der der gewünschten Drehgeschwindigkeit dar
stellenden Gleichspannung vergleicht, um gegebe
nenfalls eine Differenz zu erhalten, wobei die
Antriebsvorrichtung die Drehgeschwindigkeit des
Drehteils derart steuert, daß die Differenz ver
ringert wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Filter zur Phasenkompensation
des Ausgangssignals der Addiervorrichtung vor
gesehen ist, die das kompensierte Signal an die
Antriebsvorrichtung liefert.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausgangssignal der Vorrichtung
zur Erfassung des Nulldurchgangsintervalls eine
Gleichspannung ist, die einem dem Null
durchgangsintervall des Frequenzgeneratorsignals ent
sprechenden Wert aufweist, und daß die Antriebs
vorrichtung das Ausgangssignal des Filters mit
der die gewünschte Drehgeschwindigkeit des Dreh
teils darstellenden Gleichspannung vergleicht,
um gegebenenfalls eine Differenz zu erhalten,
wobei die Antriebsvorrichtung die Drehgeschwin
digkeit des Drehteils derart steuert, daß die
Differenz verringert wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Übergabeeinrichtung (212) va
riable Eigenschaften aufweist und die Amplitude
und Phasen-Frequenzcharakteristik des eigenen
Ausgangssignals durch Regeln ihrer Koeffizienten
ändern kann.
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- 1991-09-13 GB GB9119637A patent/GB2250613B/en not_active Expired - Fee Related
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