JPH0283841A

JPH0283841A - テープ移送装置の制御装置

Info

Publication number: JPH0283841A
Application number: JP63235161A
Authority: JP
Inventors: Fujio Tajima; 田島　富士雄; Takao Terayama; 孝男寺山; Kenji Toki; 土岐　謙治
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1990-03-23
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: JP2739963B2

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】本発明は、リールからリールへテープ（例えば磁気テー
プ）を直接移送する装置に係り、特にテープを高速で高
精度に搬送するのに好適なテープ移送装置の制御に関す
る。

［従来の技術］従来のテープ移送装置は、特開昭６２−２５２５６１号
に記載のように、磁気テープを加速する期間におけるテ
ープ張力誤差を測定し、それを使って決定しかつ保持し
た補正値でリール駆動モータ操作信号の補正を行ってテ
ープ張力を所定値に制御する方式となっていた。

［発明が解決しようとする課題］上記従来技術は、装置温度の影響については配慮されて
おらず、装置温度が変化した場合には適切な補正値が決
定できないため、温度に適応した補正を良好に行うこと
ができないという問題があった。例えば、装置温度の上
昇に伴うモータのトルク定数と発電定数の値の低下やテ
ープばね定数の値の低下については配慮されておらず、
これらの定数の変化に起因するリール駆動系の特性誤差
を補正することができなかった。

本発明の目的は、装置温度の影響を考慮してリール駆動
系の特性のばらつきを補償するよう適切なリールモータ
駆動指令の補正を行い、安定したテープ移送を行うこと
のできるテープ移送装置の制御装置を提供することであ
る。

［課題を解決するための手段］本発明は、一方のリールから巻出されたテープを他方の
リールに巻取るように夫々のリールを駆動するモータが
夫々独立に設けられているテープ移送装置の制御装置で
あって、テープ移送装置の上記モータを含むリール駆動
系の機構部の温度検出手段と、該温度検出手段の検出温
度に基づき機構部定数を求める手段と、テープの所定の
速度変更に要するモータ電流指令値を上記水められた機
構部定数を用いて演算する手段と、該演算されたモータ
電流指令値でモータを駆動したときのテープの所定の速
度変更に要する時間と該時間内におけるテープの張力誤
差を検出する手段と、」―記時間の所定設定値に対する
誤差および上記張力誤差を許容値内にするようにモ〜り
電流指令値を修正する手段と、を備えたことを特徴とす
る。

［作　　　用］２つのリール駆動系の特性誤差が安定なテープ走行を実
現する上でのネックとなるが、本発明によれば、上記の
モータ電流指令値の修正により、かかる特性誤差がなく
なり、次回のテープ走行動作時には安定なテープ走行を
実現することができる。

［実　施　例コ以下、本発明を具体的実施例に基づき詳細に説明する。

第１図は、本発明のテープ移送装置の一実施例を示すブ
ロック構成図である。本装置は、真空カラムなどのテー
プバッファを持たず、ディジタルコントローラ１０が後
記のように決定するモータ駆動信号によりリール４，５
駆動用のモータ６゜７を回転させ、磁気テープ１が、一
方のリールがら送り出されて、所定速度で磁気ヘッド２
を通り、他方のリールに巻き取られるようにするもので
ある。

リールモータ６．７はそれぞれ電流増幅器からなる電力
アンプ１４．１５により駆動される。電力アンプ１４．
１５の入力はＤＡ変換器１１゜１２の出力である。ＤＡ
変換器１１．１２は、ディジタルコントローラ１０から
出力ポート１９を経て、ディジタル信号を受は取り、こ
れをアナログ信号に変換して電力アンプ１４．１５に出
方する。かくてディジタルコントローラ１ｏは前記モー
タ６．７を制御し、磁気ヘッド２は磁気テープｌに対す
るデータの読出しと書込みを行う。

モータ６．７には適当なエンコーダ８，９が取付けられ
ていて、夫々１回転ごとにＮ個のパルスを発生し、その
発生パルス信号ｎｉｌ　ｎ、をディジタルコントローラ
１０の入力ポート２ｏに送る。

張力センサ３は、テープ張力の測定値を出力し、ＡＤ変
換器１３に送る。ＡＤ変換器１３はテープ張力の測定値
をディジタル信号に変換し、その出力ｆをディジタルコ
ントローラ１０の入力ポート２０に送る。

温度センサ３０は磁気ヘッド２近くに位置し、磁気ヘッ
ド２、テープ１の周囲温度を測定し、その出力をＡＤ変
換器１３に送る。温度センサ３１１．３１２はモータ６
．７上に位置し、夫々モータ温度を測定しその出力をＡ
Ｄ変換器１３に送る。温度センサ３２１，３２２は電力
アンプ１４．１５上に位置し、電力アンプを主とする制
御装置の温度を測定し、その出力をＡＤ変換器１３に送
る。

ＡＤ変換器１３は前記張力センサ３からの測定値の他に
上記各温度のセンサからの測定値を夫々ディジタル信号
に変換し、温度センサ３０の測定値に対応する出力Ｔ４
．．温度センサ３１１゜３１２の測定値に対応する出力
Ｔ　Ｂ＋　、　Ｔ　Ｂｚ　ｒ及び温度センサ３２１，３
２２の測定値に対応する出力Ｔｃ、、　Ｔｃ、をディジ
タルコントローラ１０の入力ポート２０に送る。

ディジタルコントローラ１０内には入力ポート２０が設
けられており、外部から送られる前記各信号ｆ　、　Ｔ
Ａｒ　ＴＢ、、　ＴＢ、、　Ｔ、１．　Ｔｃ２．　ｎ、
。

Ｂ２を受けて演算器１６に送る。演算器１６は、ディジ
タルコントローラ１０全体をコントロールする機能を有
しており、リールモータ６．７を駆動して、リール４，
５を回転させ、磁気ヘッド２を通過する時の磁気テープ
１のテープ速度と張力を所定の目標値に制御するための
モータ駆動指令を決定する。

演算器１６は、前記モータ駆動指令を決定するために必
要な制御パラメータを、入力ボート２０から送られる入
力データと、予めＲＯＭ　（ＲｅａｄＯｎｌｙ　Ｍｅｌ
ｌｏｒｙ）　１８内に記憶されているモータ定数など機
構定数を使用して演算する。そして、その出力である各
制御パラメータを、適当な時間タイミングでＲＡ　Ｍ　
（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）　１７
に送り、制御パラメータの更新を行う。

次に、第１図に示した装置の動作を第２図を用いて説明
する。第２図は、ディジタルコントローラ１０の動作を
示す動作フロー図である。

ます、第２図におけるステップＦＩＯの処理が行われる
。すなわちステップＦ１ｏにおいて、装置内の各部に配
置した前記温度センサにより夫々各部の温度を測定し、
その測定値Ｔ　Ｂ１１　Ｔ　Ｂｚ　ｇＴ　、、、　Ｔｃ
２を記憶する。

続いて、ステップＦ２０に進む。ステップＦ２０では測
定した装置各部の温度測定値ＴＡ。

ＴＢ□、ＴＢ□ｌ　ＴＯユ、Ｔｃ２が夫々の許容値を越
えているかどうかの判断を行う。この判断の結果、これ
らの温度測定値のうち１つでもその許容値を越えている
場合はステップ３０に進み、許容値内に入っている場合
はステップＦ４０に進む。

ステップＦ３０の処理は、装置温度の異常を伝えるアラ
ーム信号を」−位制御装置またはオペレータへ伝え、以
後の記録・再生動作を中止し、以下、テープの巻き戻し
、カートリッジへのテープ収納動作を行うものである。

ステップＦ４０の処理は、モータ電流指令を決めるのに
必要な機構定数をＲＡＭ１７に設定する処理である。機
構定数の内、温度の影響を受けるテープの機械定数（ば
ね定数）、各モータ定数などは測定温度に基づいて設定
される。例えば、テープの機械定数は、温度Ｔ＾をパラ
メータとして予め値が測定され、ＲＯＭ１８に記憶され
ており。

その値が測定温度Ｔ６をアドレスとして検索される。各
モータ定数は温度Ｔ　、１．　Ｔ、、をパラメータとし
て予め値が測定されＲＯＭ１８に記憶されており、その
値が測定温度Ｔ　Ｂ１．　’ｒＢ、をアドレスとして検
索される。ここで、モータ定数とは端子間抵抗、発電定
数、トルク定数をいう。また電力アンプ１４，１５の定
数も測定温度Ｔｃ１．　ＴｃｍをアドレスとしてＲＯＭ
１８から検索される。これら検索された各機構定数はＲ
ＡＭに設定される。

続いて、ステップＦ５０に進む。このステップＦ５０で
は、演算器１６は夫々リール４、リール５に巻かれたテ
ープ半径ｒ工ｌ　ｒ、、モータ６．７の全イナーシヤＪ
工、Ｊ２（モータ自身、リール４゜５、それに巻かれた
テープその他等、モータにかかる全イナーシャ）を演算
し記憶する。この半径ｒ１＋　　ｒ’２の演算はどのよ
うなアルゴリズムで求めても良いが、ここでは次のよう
に求める。テープ張力が一定の条件のもとで巻取り−ル
４が１回転する間に巻取るテープ長は、供給リール５が
繰り出すテープ長に等しいので下式（１）が成立する。

さらに各リールに巻かれたテープ長の和は一定であり下
式（２）が成立する。

２πｒ１＝２πｒ２′−・・・（１） π（ｒ％　　ｒｏ”）　　＋π（ｒｚ”　　ｒｏ”）　
　＝ＣＨ−（２）ここに、ｒ工：リール４に巻かれたテ
ープ半径ｒ２：リール５に巻かれたテープ半径Ｃｏ：定数２つの式（１）、（２）を解くと、各半径ｒｘ、ｒ２は
下式（３）　、　（４）のごとく、カウント値ｎ２を変
数として決定することができる。

ｒ１＝　−・ｒ２　　　　　　　　　・・・　（３）演
算器１６は、上記式（３）、（４）の演算によって各リ
ールにおける半径ｒ１＋　ｒ、を演算する。

この演算は、入力ボート２０を介して入力されるエンコ
ーダ８，９のパルスを使って新しいカウント値ｎ２が決
定される毎に行われる。この演算に必要なｒ、、　Ｃ，
、Ｎなる定数（機構部データの一部）は予めＲＯＭ１８
に記憶しておく。

続いて、半径ｒｔ＋　ｒ、を用いて、夫々のリールモー
タ６．７の全イナーシヤＪ工、Ｊ２を演算する。

モータ６．７の全イナーシャＪ□Ｔ　Ｌは下式（５）か
ら夫々得られる。

Ｊｉ　　”Ｊ６ｔ＋　　　　ｔｃ　／）Ｗ（ｒ１４　　
ｒｏ’）（５）（ｉ　＝　１　、　２）ここで ρ：テープの密度Ｗ：テープの幅演算器１６は、ＲＯＭ１８内に予め記憶されている機構
部データの中のＪ　Ｄｉｎ　Ｊｎｚ＋　ρ２ｗ。

ｒ、とＲＡＭ１７内に記憶された半径ｒｔ＋　ｒ、のデ
ータとを使用して、式（５）によりＪ、、Ｊ２を演算し
てその結果をＲＡＭ１７に記憶する。この値は、半径ｒ
ｌｌ　ｒｘが書き換えられる度に値が更新される。

続いて、ステップ６０に進み、テープを静止状態から目
標速度まで加速するのに必要なモータ４゜５に対する夫
々のモータ電流指令値Ｉ５１＋　　Ｉｓｚを演算し、そ
の結果をＲＡＭ１７に記憶する。該モータ電流指令値Ｉ
ｓ’１　Ｉｓｚは下式（６）から得られる。速度Ｖ、は
式（７）から得られる。

１ｌ− （ｉ＝１．２）・・・　（６）ここに、Ｇｉ：機構部ゲイン定数に１〜に３ニゲイン定数ｖ％速度目標値ｆｌ：張力目標値ｖＩ：速度測定値ｆ：張力測定値ここに、ＧＬ（機構部ゲイン定数）は電力アンプ１４゜１５、モ
ータ６．７、リール４，５などの機構部の定数であり、
これは温度の影響を受けるものである。

演算器１６は、ＲＯＭ１８内に予め記憶されているに１
〜Ｋ　３．ｖ、、ｆ、、Ｎの値と、ステップＦ２Ｏ，Ｆ
２Ｏで処理されＲＡＭ１７に記憶されている結果と、ス
テップＦＩＯ○で処理されＲＡＭ１７に記憶されている
結果Ｇ１．　Ｇ２を使って、式（６）により夫々のモー
タ電流指令値■、１゜■、□を演算する。さらに、テー
プを走行状態から静止状態に減速する場合のモータ電流
指令値も式（６）により演算することができる。この場
合速度指令値Ｖ、としては減速時の値が設定される。

続いて、ステップＦ７０に進み、ディジタルコントロー
ラ１０は上記のモータ電流指令値をモータ６．７に与え
てテープを駆動する。

続くステップＦ８０では、このテープの駆動が望ましい
ものであるか否かを判断するために、テープ起動開始か
ら基準速度に達するまでのテープ加速時間または基準速
度から停止までのテープ減速時間と、この加速または減
速時間におけるテープの平均張力誤差を検出し、その結
果をＲＡＭ１７に記憶する。これらの検出方法は次の通
りである。

まず、例えば、起動開始から基準速度Ｖｓに達するまで
の時間ｔａの求め方は次の如くである。

一方のリール、例えばリール５のエンコーダ９から発す
るパルスの相隣り合うもの同志間の時間間隔をその時間
間隔内に入るタロツクパルス数から検出し、このように
クロックパルス数で検出した上記パルス時間間隔が予め
記憶しである基準速度Ｖ、に対応する時間間隔となるま
での時間（起動開始からの）を測定すれば、この時間が
ｔａである。

また、上記時間ｔａの間におけるテープの平均張力誤差
ｆａνの求め方は次の如くである。張力センサ３は温度
の影響を受けるので、張力センサ３に近接した温度セン
サ３０の測定値ＴＡを用いて張力検出値ｆの補正を行う
。この補正は、予め温度ＴＡをパラメータとして検出値
ｆの誤差を測定して表を作成し、記憶しておき、後に測
定温度ＴＡをアドレスとして上記表を検索して張力検出
値ｆの補正を行うのである。サンプリング時間毎に入力
するこのように補正された張力検出値ｆから張力目標値
ｆ、（これは予め定められている）を差し引き、これを
加算して行き、その加算結果を時Ｍｔａの間のサンプリ
ング数にで除することにより時間ｔａにおける平均張力
誤差ｆａｖが得られる。

続いて、ステップＦ９０に進む。ステップＦ９０では、
検出した張力値から得られた平均張力誤差ｆａνがおよ
び、起動から基準速度Ｖｓに達するまでの時間ｔａが、
夫々の許容値を越えているかどうかの判断を行う。この
判断の結果、いずれも許容値内に入っている場合には、
それ以上の補正動作は行わない。許容値を越えている場
合、ステップＦ１００に進む。

ステップＦ１００では、既に求めであるｆａｖ。

ｔａを用いて、各リール駆動系のモータ電流を修正する
係数ε１．と２を演算する。設定加速度Ｋ。

で加速して基準速度Ｖｓに達する時間（すなわち時間ｔ
ａの設定値）ｔｓと実際のＶｓに達する時間ｔａとの間
には、式（１６）の関係があり、式（１６）から修正係
数ε２を決める式（１７）が得られる。

このε２はリール駆動モータ７の電流指令値に対する修
正係数である。

Ｖｓ＝：Ｋｏｔｓ＝＝　Ｋ、　−ｔａ　　　　　　　　
　−（１６）ここに、Ｋｏ：設定加速度ｔｓ：設定加速度Ｋ。で加速して基準速度Ｖｓに達する時間また、リール４．リール５が回転した時の送り量の差は
発生する張力誤差ｆａｖと比例関係があり、次式（１８
）で表わされる。

式（１８）に式（１７）代入し、リール駆動モータ６の
電流指令値に対する修正係数Ｅ１を決める式％式％この結果から、Ｅ工ｌ　　１１は、ｔａとｆａｖから計
算することができる。演算器１６は、ステップＦＩＯ〜
Ｆ８０の処理で得られ、ＲＡＭ１７内に記憶された値と
式（１７）、（１９）を用いて修正係数ｆｌ＋　１２を
演算する。演算結果は、ディジタルコントローラ１ｏの
指定するＲＡＭ１７上の領域に記憶される。

ここで、得られた修正係数Ｅ１Ｔ　Ｅ２を使って、機構
部ゲイン定数Ｇよ、Ｇ２を６１倍、５２倍したｔ、Ｇ□
、ｔ２Ｇ２を新しい機構部ゲインとして記憶する。この
結果、次回のテープ記動動作において、ステップＦ６０
で演算するモータ電流指令値は実際の装置の状況に適応
した値となり、安定かつ正確にテープを駆動することが
可能となる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、個々の装置により
夫々の特性の異なるリール駆動系を装置温度の影響まで
考慮して補償する適切なモータ電流指令を求め、これに
よってテープ開動を行うので、テープ速度を張力を実際
の装置に適応して安定かつ正確に所定値に制御すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す制御装置のブロック図
、第２図は第１図の実施例の動作フロー図である。１・・・磁気テープ　　　　２・・磁気ヘッド４．５・
・・リール　　　　６，７・・・モータ８．９・・・エ
ンコーダＩＯ・・・ディジタルコントローラ１１．１２・・・Ｄ／Ａ変換器　１４．１５・・・電力
アンプ１６・・・演算器　　　　　　１７・・・ＲＡＭ
１８・・・ＲＯＭ　　　　　　　１９・・・出力ボート
２０・・・入力ポート　　　　３・・・張力センサ１３
・・・Ａ／Ｄ変換器

Claims

【特許請求の範囲】

１　一方のリールから巻出されたテープを他方のリール
に巻取るように夫々のリールを駆動するモータが夫々独
立に設けられているテープ移送装置の制御装置であって
、テープ移送装置の上記モータを含むリール駆動系の機
構部の温度検出手段と、該温度検出手段の検出温度に基
づき機構部定数を求める手段と、テープの所定の速度変
更に要するモータ電流指令値を上記求められた機構部定
数を用いて演算する手段と、該演算されたモータ電流指
令値でモータを駆動したときのテープの所定の速度変更
に要する時間と該時間内におけるテープの張力誤差を検
出する手段と、上記時間の所定設定値に対する誤差およ
び上記張力誤差を許容値内にするようにモータ電流指令
値を修正する手段と、を備えたことを特徴とする、テー
プ移送装置の制御装置。