JPH054007Y2 - - Google Patents

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JPH054007Y2
JPH054007Y2 JP1984184423U JP18442384U JPH054007Y2 JP H054007 Y2 JPH054007 Y2 JP H054007Y2 JP 1984184423 U JP1984184423 U JP 1984184423U JP 18442384 U JP18442384 U JP 18442384U JP H054007 Y2 JPH054007 Y2 JP H054007Y2
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JP
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circuit
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response voltage
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  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 移動体の位置情報を正弦波状の信号として検出
するものが多数存在する。例えば、磁気的に記録
された検出点を、移動体に付随したホール素子ヘ
ツドなどの検出器で検出した場合の検出信号、レ
ーザー光線を使用した光メモリデイスクの記録ト
ラツクの移動時に発生する検出信号、光源と反射
物からの反射光の干渉を検出して距離測定を行な
い、物体の位置制御を行なう場合の検出信号など
である。
本考案はこれら正弦波状の検出信号に基づい
て、移動体の位置決め及び移動を行なう制御回路
に関する。
(従来の技術) 検出された正弦波状の検出信号に基づいて位置
制御を行なう場合、移動体を検出信号の或る位
置、例えばゼロクロス点に保持させる位置制御回
路と、移動体を他のゼロクロス点に移動させる為
の移動制御回路を別々に用意し、あるタイミング
でこれら二つの回路を切り換えて移動体の位置制
御を行なうものがあつた。
(考案が解決しようとする問題点) これら従来の方式で位置制御及び移動制御を行
なう場合、これらの回路をあるタイミングで切換
える為の回路が必要になり、全体の制御系が複雑
になる欠点があつた。
(問題点を解決するための手段) 位置情報を含む応答電圧信号と基準電圧信号と
のレベル比較に基づいて前記移動体を駆動制御す
る位置制御回路と、 前記基準電圧信号を出力するも、前記応答電圧
信号の所定の閾値レベルに相当して前記移動体を
位置制御するための第1のレベルと、前記閾値レ
ベルよりプラス側又はマイナス側のどちらか一方
の側にあつて前記移動体に少なくとも移動力を与
えるための第2のレベルと、前記閾値レベルの他
方の側にあつて前記移動体に少なくとも制動力を
与えるための第3のレベルとに設定可能な基準信
号出力手段と、 前記応答電圧信号と前記閾値とのレベルの大小
関係を示す状態信号を出力する状態判定手段と、 前記基準信号を、先ず前記第2のレベルとし、
前記応答電圧レベルが前記閾値レベルの一方の側
にある第1の状態から前記他方の側にある第2の
状態に変わつた時点で一定期間だけ前記第3のレ
ベルとし、その後第1のレベルに設定することに
より、前記応答電圧の一周期分の前記移動体の移
動を行なうよう前記基準信号出力手段に作用する
制御手段とからなる。
(作用) 移動体の移動に伴い検出された正弦波状の検出
信号を、或る位置、例えばゼロクロス点に保持さ
せるべく、移動体を制御する位置制御回路のルー
プ内に、前記検出信号に基づいて2種類の移動制
御信号を送り込むことにより、移動体の駆動力、
及び制動力を前記位置制御回路に発生させる。
(実施例) 第1図は本考案の一実施例を示した回路図で、
制御装置1のパルス信号出力端子11はNAND回
路2,3で構成されたフリツプフロツプ回路のセ
ツト端子21に接続され、その出力端子22
AND回路5及び9の一方の入力端子に接続され
ると共に、モノマルチバイブレータ(以下MMと
称す)4の入力端子41に接続されている。この
MMは入力信号の立下がりに同期して、所定巾の
Hパルス信号を出力するもので、その出力端子4
はAND回路6及び8の一方の入力端子に接続さ
れている。制御装置1のF/B信号出力端子12
は直接AND回路5,8の他方の入力端子、及び
エクスクルーシブOR回路(以下EXOR回路と称
す)の一方の入力端子に接続されると共に、イン
バータ17を介してAND回路6及び9の他方の
入力端子に接続されている。AND回路5,6は
NOR回路7と共にAND OR NOT回路を構成
し、その出力端子は抵抗R1を介してオペアンプ
11の反転入力端子に接続され、またAND回路
8,9はNOR回路10と共にAND OR NOT回
路を構成し、その出力端子は抵抗R2を介してオ
ペアンプ12の非反転入力端子に接続されてい
る。オペアンプ11の非反転入力端子、及びオペ
アンプ12の反転入力端子は、共に抵抗R3を介
して直流電源に接続されると共に抵抗R4を介し
てグランドに接続されている。オペアンプ11の
出力端子はダイオードD1のアノードに接続さ
れ、そのカソードは抵抗R5を介してオペアンプ
13の非反転入力端子に接続されている。一方オ
ペアンプ12の出力端子はダイオードD2のカソ
ードに接続され、そのアノードは抵抗R6を介し
てオペアンプ13の非反転入力端子に接続されて
いる。このオペアンプ13の非反転入力端子は抵
抗R7を介してグランドに接続され、その出力端
子は抵抗R9を介して反転入力端子に接続される
と共に、被制御系の一巡伝達関数を示す被制御系
ブラツクボツクス14の入力部141に接続され
ている。この被制御系ブラツクボツクス14の出
力部142は比較器15の反転入力端子に接続さ
れると共に、抵抗R8を介してオペアンプ13の
反転入力端子に接続されている。比較器15の非
反転入力端子は直接グランドに接続されると共
に、その出力端子はEXOR回路16の他方の入
力端子に接続されている。EXOR回路16の出
力端子は制御装置1の入力端子13に接続される
と共に、前記フリツプフロツプ回路のリセツト端
子31に接続されている。
第2図は被制御系ブラツクボツクス14の内部
構成図で、18はパワーアンプ、Rmは駆動コイ
ルの抵抗、Lmは同じくインダクタンスを示す。
また、φxは駆動力定数で、マグネツトにより作
られた磁束をφ、移動体Mの変位をxとしたとき φx=N・dφ/dx(Nはコイル巻数)の値を持
つものとする。
mは移動体Mの質量、σは移動体Mを支えてい
るバネのステイフイネス、ρはその機械抵抗をそ
れぞれ示している。
SNSは位置検出器で、移動体Mの変位xに対
して正弦波状の出力信号Vsを生じる。
ここで正弦波状の出力信号VsのピツチをP、
ピーク電圧をVpとすると Vs=Vp・sin(2π・x/P)となる。
19は微分制御アンプで、その周辺の抵抗R1
1,R12,R13及び、コンデンサC2と共に
位相補償回路を形成している。
第3図は第2図の等価回路で、コイルLs、コ
ンデンサCs、の各値は第2図の共振周波数と共
振の尖鋭度Qの値から求めることが出来る。
図中Vmは入力電圧、Vxは変位xに比例する
仮想電圧であり、 Vx=x・σ・Rm/φx で示される。
SNS′回路はその入力信号である仮想電圧Vxに
対してその出力電圧Vsが正弦波状となる変換回
路で、比例常数(感度)を微分制御アンプ19に
含めて考え、 dVs/dVx(Vx=0)=1とすると Vs=Vp・sin(Vx/Vp)となる。
以上の構成に於いて、その動作を説明する。
第1図のF/B信号出力端子12からは移動体
Mの変位方向を指定するL,H信号が出力される
が、いま正方向を指定するH信号が出力されてい
る場合を考える。
操作者の操作に基づいて制御装置1のパルス出
力端子11からL出力の駆動パルス信号が出力さ
れて、フリツプフロツプ回路の出力信号がHにロ
ツクされる。するとAND回路5,6とNOR回路
7で構成されたAND OR NOT回路の出力信号
がLとなり、オペアンプ11の出力端子からはH
信号が出力される。従つて、移動体Mが正方向に
移動し、それに伴い位置検出器SNSの出力電圧
Vsが正弦波状に変化するので、被制御系ブラツ
クボツクス14の出力電圧Vrは0点から上昇し
てピークに達した後、減少して遂には負電圧とな
る。この時、比較器15の出力電圧がHに、又
EXOR回路16の出力電圧がLとなるので、フ
リツプフロツプ回路がリセツトされて、その出力
はL信号となる。
MM4は入力パルス信号の立下がりに同期して
所定幅のHパルス信号を出力するもので、前記フ
リツプフロツプのリセツトと同時に動作する。従
つて、その間AND回路8,9とNOR回路10で
構成されたAND OR NOT回路の出力信号がL
となり、オペアンプ12の出力端子からはL信号
が出力される。その結果、移動体MはMM4によ
り設定された期間だけ制動を受けるが、移動体M
の慣性力、その他の諸条件により停止には至らな
い。
駆動パルス信号が出力されない定常状態ではオ
ペアンプ13の非反転入力端子電圧VcはOVであ
り、移動体Mは被制御系ブラツクボツクス14の
出力電圧Vrの正傾斜の0クロス点に位置制御さ
れる。従つて、一回の駆動パルス制御を行なつた
場合、移動体の移動速度で決る慣性力に比して上
記した位置制御力が強ければ、移動体Mは1周期
移動した次の0クロス点に収束するが、慣性力の
方が強い場合は2周期以上移動した0クロス点に
収束することになる。しかし、この様なオーバー
ランは移動体Mの移動速度を適当に設定すること
で防ぐことが出来る。
また、移動体Mを連続して移動させたい場合は
制御装置1の入力端子13への入力信号がHに変
わつたとき、つまり移動体Mの慣性力により被制
御系ブラツクボツクス14の出力電圧Vrの正傾
斜0クロス点通過と同時に、再びパルス出力端子
1から駆動パルス信号を出力するように構成し、
しかも周知の手段で所望の回数だけ駆動パルス信
号出力を繰り返すように制御装置1を構成するこ
とにより、連続的に所望の距離だけ目的物を移動
させることが出来る。
以上説明したように、被制御系ブラツクボツク
ス14の出力電圧Vrが正である間Vcを正にし、
Vrが負に変わつたときに一定時間だけVcを負に
する。この様に構成すると、もし移動体Mの移動
速度が早すぎる場合にはVcの正の時間が短くな
り、逆に移動速度が遅すぎる場合にはVcの正の
時間が長くなる。従つて、移動体Mの移動速度は
略等速となるが、その設定方法として、MM4か
ら出力される所定のHパルス信号のパルス巾をコ
ントロールする方法や、オペアンプ13の入力電
圧Vcの正、負の各パルス電圧値を抵抗R5,R
6,R7の定数選択により、所望する値に設定す
る方法が考えられる。
このように所望する略等速度で移動体Mを移動
出来るので、最終パルスの後でのオーバーランを
防ぐことが出来る。
以上、制御回路1のF/B信号出力端子12
らH信号を出力した正方向移動の場合について説
明したが、この出力信号がL信号の場合、つまり
負方向移動では極性が逆になるのみで同様に動作
することが明らかなので説明を省略する。
(考案の効果) 本考案によれば、移動体の位置制御(例えば、
正傾斜0クロス制御)系と、移動制御系を切換え
る必要がなく、従つて、簡単な回路構成でしかも
確実な動作を可能とするものである。また本考案
によれな、移動体を連続的に移動する場合、移動
体の移動速度に応じて作用時間が変化する駆動作
用と一定の時間だけ作用する制動作用が交互に繰
り返されるので、移動速度が略一定になるように
作用する。そのため移動体の移動量に応じて制動
時の制御条件を遂次設定するといつた過程を設け
ることなく常に安定な制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の回路構成を示す図、第2図及
び第3図は第1図の被制御系ブラツクボツクス1
4の構成図及びその等価回路をそれぞれ示す。 1……制御装置、2〜3……NAND回路、4
……モノマルチバイブレータ、5,6,8,9…
…AND回路、7,10……NOR回路、11,1
2,13……オペアンプ、14……被制御系ブラ
ツクボツクス、15……コンパレータ、16……
エクスクルーシブOR回路、17……インバー
タ、18……パワーアンプ、19……微分制御ア
ンプ、R1〜R13,Rm……抵抗、C1,C
2,Cs……コンデンサ、Lm,Ls……コイル、M
……移動体、SNS……位置検出器、SNS′……変
換回路。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 移動体の変位に応じて正弦波状に変化する位置
    情報を出力する位置検出器を使用する自動位置決
    め装置に於いて、 前記位置情報を含む応答電圧信号と基準電圧信
    号とのレベル比較に基づいて前記移動体を駆動制
    御する位置制御回路と、 前記基準電圧信号を出力するも、前記応答電圧
    信号の所定の閾値レベルに相当して前記移動体を
    位置制御するための第1のレベルと、前記閾値レ
    ベルよりプラス側又はマイナス側のどちらか一方
    の側にあつて前記移動体に少なくとも移動力を与
    えるための第2のレベルと、前記閾値レベルの他
    方の側にあつて前記移動体に少なくとも制動力を
    与えるための第3のレベルとに設定可能な基準信
    号出力手段と、 前記応答電圧信号と前記閾値とのレベルの大小
    関係を示す状態信号を出力する状態判定手段と、 前記基準信号を、先ず前記第2のレベルとし、
    前記応答電圧レベルが前記閾値レベルの一方の側
    にある第1の状態から前記他方の側にある第2の
    状態に変わつた時点で一定期間だけ前記第3のレ
    ベルとし、その後第1のレベルに設定することに
    より、前記応答電圧の一周期分の前記移動体の移
    動を行なうよう前記基準信号出力手段に作用する
    制御手段とを有することを特徴とする自動位置決
    め回路。
JP1984184423U 1984-12-05 1984-12-05 Expired - Lifetime JPH054007Y2 (ja)

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JPS61152104U JPS61152104U (ja) 1986-09-20
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5680856A (en) * 1979-12-06 1981-07-02 Fujitsu Ltd Head positioning control system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5680856A (en) * 1979-12-06 1981-07-02 Fujitsu Ltd Head positioning control system

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