JPH01144381A

JPH01144381A - サーボ制御装置

Info

Publication number: JPH01144381A
Application number: JP62299407A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Takahashi; 俊彦高橋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1989-06-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば磁気テープ記録再生装置のキャプス
クンサーボとして使用して好適なサーボ制御装置に関す
る。

（発明の概要）この発明は、スピードサーボ系と位相サーボ系とによっ
て、モータの回転速度を制御ｌするサーボ制１ｆｆｆｆ
装置において、モータの回転周期を計測し、その計測結
果から、モータを目標回転速度にするためのバイアス電
圧を予測し、その予測したバイアス電圧をモータに与え
るようにしたもので、立ら上がりの速いサーボシステム
を実現できるものである。

〔従来の技術〕

例えば、ＶＴＲのキャプスクンモータのサーボ制御にお
いては、まず、モータに与えるバイアス電圧の１１整を
ともなう、スピードサーボが行なわれ、続いて、位相サ
ーボが行なわれる。つまりキャプスタンモータの回転速
度が、目標値に対して、所定の許容差内に入った後に、
位相サーボが行なわれ、キャプスタンモータの回転速度
が目標値となったところで、モータのスピードがロック
される。スピードサーボそして位相サーボという二重の
サーボが行なわれる理由は、スピードサーボのみである
と、定常スピード誤差が生じ、Ｉａ器の性能が劣るから
である。

第３図は、従来の、例えばＶＴＲのキャプスタンモータ
をサーボ制御する装置のブロック図であり、第２図（Ａ
）は第３図例のｖｔ置の動作のタイミングチャートであ
る。

図において、ＶＴＲの動作モードが、例えば第２図（Ａ
）に示すように時刻ｔ０において、「ストップ」から「
フォワード方向への通常送り」となると、バイアス電圧
の調整とともにスピードサーボ系にてスピードサーボが
、同じく時刻ｔ、にて開始される。

すなわち、モータ（３）の目標回転速度に応じた信号が
、口標速度信号発生回路θ乃から、減算回路１１）に供
給される。モータ（３）には周波数イε号光発生”、　
＋４１（以下ＦＣと略称する）が設けられ、これよりは
モータの１回転につきｎ周期の矩形波信号が発生ずる。

この矩形波１３号はモータ（３）の回転速度に応じた周
波数の周波数信号「である。このモータ（３）の回転速
度に応じた周波数信号【はＦ　Ｇ　ｆ／１１から、Ｆ／
Ｖ変換回路（８）に供給される。すると、このＦ／■変
換回路（８）は、供給された周波数信号ｒに応じた電圧
ｒνを、減算回路＋１１に供給する。

また、Ｆ　Ｃ＋４１からの周波数信号ｆは、バイアス電
圧の調整を行なうために、周期計測回路（５）、比較回
路（６）、基準周期信号発生回路（７）からなるバイア
ス電圧調整系にも供給される０周波数倍号ｒが周期計測
回路（５）に供給され、周波数信号ｆの周期すなわち、
モータ（３）の回転周期が計測される。そして、計測さ
れた周波数信号ｆの周期に応じた周期信号Ｐが、周期計
測回路（５）から、比較回路（６）に（１給される。こ
の比較回路（６）に（よ、基準周期信号発生回路（７）
から、基準Ｊ’！］Ｊ１．ｊ信号Ｐｒも供給されている
。この比較回路（６）において、周期信号Ｐと基準円Ｉ
ＩＩＩ信号Ｐｒとが比較される。そして、比較された結
果に応じた信号が、バイアス電圧！ＰＩ整のためのバイ
アスエラー信号Ｂとして、比較回路（６）から減算回路
ｉｌ＋に供給される。

減算回路＋１１は、目標速度信号発生回路ａコからの目
標速度信号から、Ｆ／Ｖ変換回路（８）の電圧ｆνなら
びに比較回路（６）のバイアスエラー信号Ｂが減算され
る。そして、この減算出力信号が、減算回路（１１から
駆動回路（２）に供給される。そして、この駆動回路（
２）からの駆動信号によって、モータ（３）の回転速度
が目標速度に対して、所定の許容差内に入るように制御
される。このとき所定のバイアス値がモータ（３）に供
給される。

モータ（３）が、第２図（Ａ）に示すように時刻ｔ４に
て目標速度に対して、所定の許容差内に入ると、モータ
（３）の回転速度を正確に目標速度とするために、スピ
ードサーボが行なわれている間は、オフとなっていたス
イッチ００がオンとなり、位相サーボ系による位相サー
ボが開始される。

すなわち、Ｆ　Ｇ　＋４１からの周波数信号ｆと２！準
位相１３号発生回路Ｑ（１からの信号との位相差が位相
比較回路（９）において、検出される。そして、検出さ
れた位相差に対応した信号が、スイッチ００、減算回路
（１）、駆動回路（２）を介して、モータ（３）に供給
され、このモータ（３）の回転位相が制御される。そし
て、モータ（３）の回転速度が第２図（＾）に示すよう
に時刻ｔ、にて正確に目標速度とべる。

−に述のようにして、モータ（３）の回転速度が、正確
に目標速度であって基準位相となるように、スピードサ
ーボそして位相サーボが行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来のサーボにおいては、上述したように、
バイアス調整するのは、スピードサーボでの、追い込み
不足を無（して、位相サーボのかかりを良くし、また、
引き込みを完全にするためである。ところが上述のよう
な自動バイデス調整の場合、モータの回転周期計測−バ
イアス値調整−モータの回転周期計測−バイアス値調整
−・・・というように、周期計測そしてバイアス値調整
をくり返して、バイアス値を追い込んでいく、このため
、位相サーボが行なわれる迄に時間がかかり、連応性に
欠けるという欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、スピードサーボ系と、位相サーボ系と、ス
ピードサーボ系の引き込み後、上記位相サーボ系を動作
させる手段α１と、回転体の回転速度が上記スピードサ
ーボ系の目標値になるように、上記回転体の駆動用モー
タ（３）に与えるバイアス電圧を設定する手段と、上記
回転体の回転速度に応じた周波数信号を発生する周波数
信号発生手段（４）と、上記周波数信号の周期を定めら
れた回数だけ計測する手段（５）と、上記周波数信号の
周期計測結果と上記回転体を目標回転速度にするための
制御電圧とを変換するための変換テーブル０りからなる
。

〔作　用〕

モータ（３）の回転速度に応じた周波数信号の周期ａ１
測結果から、モータ（３）が目標回転速度となるための
バイアス電圧を予測し、その予測したバイアス電圧をモ
ータ（３）に与えるとともに、位相サーボが開始される
。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例装置、例えばＶＴｒ？の
キャプスタンモータを制御する装置のブロック図であり
、第２図（Ｂ）は第１図例装置の動作のタイミングチャ
ートである。なお、第１図例において、第３図に示した
ものと同等なもめには、同一符号を付してあり、スピー
ドサーボ系ならびに位相サーボ系については、第３図例
のものと同様であり、異なるところは、バイアス電圧調
整系である。

図において、ＶＴＲの動作モードが、例えば第２図（Ｂ
）に示すように時刻【。において、「ストップ」から「
フォワード方向への通常送り」となると、スピードサー
ボが開始される。その時スイッチ回路ａυはオフとされ
ており、位相サーボ系はオフとなっている。そして、ピ
ンチローラがキャプスタンに圧着された後、つまりモー
タ（３）がほぼ一定回転速度となると、システムコント
ローラＱ３１より計測パルスが、第２図（Ｂ）に示すよ
うに時刻１、にて、周期計測回路（５）に供給される。

すると、周期計測回路（５）によって、Ｆ　Ｃ＋４１か
らの周波数信号ｆの周期が１回計測される。この計測さ
れた周期と基準周期とが比較回路（６）にて比較される
。そして、計測された周期と基準周期との差を示す信号
がＡ／Ｄ変換回路α０を介して、変換テーブル０９に供
給される。この変換テーブルａりは、計測された周期と
基準周期との差がどのような値の場合、どのような値の
バイアス電圧をモータ（３）に加えたら、モータ（３）
が目標速度になるかを実験データならびに計算データに
よって求め、それを記憶したものである。この変換テー
ブルαりから、バイアス電圧を示す信号がＤ／Ａ変換回
路αＱを介して、減算回路ｉｌ＋に、第２図（Ｂ）に示
す時刻ｔ！にて、供給される。そして、システムコント
ローラ（ｌによって、スイッチθＤがオンとされ、位相
サーボが開始される。そして、時刻ｔ、にて、モータ（
３）の回転速度が正確に目標速度となる。このように、
モータ（３）の回転速度を、ある程度、追い込んでから
、位相サーボが開始されるので、良好なサーボ特性がｉ
ニドられる。

なお、システムコントローラａ１から、周期計測回路（
５）へ供給される計測パルスは、ＶＴＲの動作モードが
、例えば、「ストップ」から「通常再生」又は「ストッ
プ」から「録画」へと変る毎に発生し、上述したバイア
ス調整が行なわれる。

位相サーボが開始されてから、モータ（３）の回転速度
が目標速度となるまでの時間は、第１図例と第３図例と
は、はぼ同じである。しかし、第１図例は、−回の周期
計測の終了と同時に位相サーボ開始となるので、第３図
例の場合と比較して、スピードサーボが開始されてから
、位相サーボが開始される迄の時間が短縮されているの
で、スピードサーボが開始されてからモータ（３）が目
標回転速度となる迄の時間も短縮されている。そして、
モ−タ（３）の回転周期の計測時点を、モータ（３）の
回転速度が立ち上がり、そして、はぼ一定となったと思
われる最初の時点で行なうようにすれば、モータ（３）
が目標回転速度となる迄の時間は、より短縮される。

なお、図示した例では、周波数信号ｆの周期を、１回計
測した後に位＋■サーボを開始するようになされている
が、定められた回数だけ、例えば、２回計測してから位
相サーボを開始するようにすることもできる。

なお、図示した例では、ＶＴＲのキャプスタンモータの
サーボ制御について説明したが、この発明は、モータの
スピードをサーボ制御する装置であれば、適用すること
ができる。

〔発明の効果〕

この発明は、モータの起動後、モータの回転速度が立ち
上がり、そしてほぼ一定となったと思われる最初の時点
で、モータの回転速度に応じた周波数信号の周期を計測
し、計測した周期と、基準周期との差からモータ（３）
を目標回転速度にするためのバイアス電圧を予測し、そ
の予測したバイアス電圧をモータ（３）に与えるように
したので、連応性に優れた、モータのサーボ制′４ｎ装
置を実現することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明装置の一実施例のブロック図、第２
図は、従来例ならびに第１図例装置の動作のタイミング
ヂャート、第３図は従来の、モータのサーボ制ｊ１ｊ装
置のブロック図である。（３）はキャプスタンモータ、（４）は周波数信号発生
手段、（５）は周期計測手段、Ｑ９は周ｊｌｌ計測結果
とモータを目標回転速度にするためのバイアス電圧との
変換テーブルである。

Claims

【特許請求の範囲】スピードサーボ系と、位相サーボ系と、上記スピードサーボ系の引き込み後、上記位相サーボ系
を動作させる手段と、回転体の回転速度が、上記スピードサーボ系の目標値に
なるように、上記回転体の駆動用モータに与えるバイア
ス電圧を設定する手段と、上記回転体の回転速度に応じた周波数信号を発生する周
波数信号発生手段と、上記周波数信号の周期を上記回転体がほぼ一定回転速度
となった状態で、定められた回数だけ計測する手段と、上記周波数信号の周期計測結果と、上記回転体を目標回
転速度にするための制御電圧との変換をするための変換
テーブルと、からなり、この変換テーブルからの制御電圧が上記バイアス電圧設
定手段の出力となるようになされたサーボ制御装置。