JPH09247976A - モータの速度制御装置及び磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開ループ制御から閉ループ制御に切り換えた
時に、閉ループ制御時のモータの目標速度への引き込み
を常に円滑且つ迅速に行うこと。 【解決手段】 総合コントロール部１６は開ループ制御
時にスイッチ１８をオンして、開ループ制御用誤差値発
生部１７により発生された速度誤差電圧を誤差オフセッ
ト保持部１４４に入力する。総合コントロール部１６に
より閉ループに切り替った時、ループフィルタ１４は誤
差オフセット保持部１４４に保持されている誤差オフセ
ット値を用いて速度誤差電圧を作成して出力するため、
この速度誤差電圧はほぼ開ループ制御時の最終に発生さ
れたモータの負荷に応じた目標速度に対応する速度誤差
電圧とほぼ同じであり、従って、前記切替直後にモータ
ドライブアンプ２へ入力される速度誤差電圧は、常に、
モータ４を目標速度にする適切な値になっているので、
モータ４を目標速度へ円滑且つ迅速引き込むことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録再生装置に
係り、特にキャプスタンモータやリールモータの回転速
度を制御するモータの速度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のモータの速度制御装置は磁気記録
再生装置で用いられるキャプスタンモータ或いはリール
モータの回転速度を制御するために用いられる。磁気記
録再生装置のキャプスタン或いはリールモータは、通常
の記録、再生速度（１倍速とする）から早送り、巻き戻
しなどの高速（１００倍速、２００倍速の場合もある）
モードまでの広範囲の速度制御を必要とし、装置によっ
てはモータの速度制御を閉ループ制御と開ループ制御で
行っている。

【０００３】図７は閉ループ制御と開ループ制御を切り
替えてモータを制御するモータの速度制御装置の従来構
成例を示したブロック図である。モータの速度制御装置
は１で示した部分であり、通常マイクロコンピュータな
どにより構成されている。モータの速度制御装置１の総
合コントロール部１６はモータ４の速度制御状況に応じ
て、この速度制御を閉ループ制御で行うか、開ループ制
御で行うかを切替器１５を切り替えて行う。

【０００４】総合コントロール部１６は開ループ制御を
行う場合、切替器１５を開ループ側の端子ａ側に切り替
える。この時、開ループ制御用誤差値発生部１７はモー
タ４を回転させたい速度に応じた速度誤差電圧を発生
し、この速度誤差電圧が切替器１５を通して、モータド
ライブアンプ２に入力される。これにより、モータドラ
イブアンプ２は前記速度誤差電圧を増幅して、モータド
ライバ３に出力するため、モータドライバ３はこの誤差
電圧に従って、モータ４を回転させる駆動電圧をモータ
４に供給するため、モータ４は前記速度誤差電圧に応じ
た目標速度で回転するように駆動される。

【０００５】その後、総合コントロール部１６は閉ルー
プ制御を行う場合、切替器１５を閉ループ側の端子ｂ側
に切り替える。ここで、モータ４にはその回転速度を検
出する周波数発生器（ＦＧ）５が取り付けられており、
このＦＧ５で検出されたモータ４の回転を示す速度信号
は、ＦＧ増幅・整形回路６を通って波形整形された後、
モータの速度制御装置１の分周部１１に入力される。こ
の分周部１１により速度信号は目標速度に応じて分周さ
れてから、周期計測部１２でその周期を計測され、計測
された周期が比較部１３に入力される。

【０００６】比較部１３は前記速度信号の周期とモータ
４の目標値を示す周期１００を比較して、双方の差分電
圧を得、この差分電圧をループフィルタ１４に入力す
る。ループフィルタ１４は前記差分電圧に対応した速度
誤差電圧を作成し、この速度誤差電圧をモータドライブ
アンプ２により増幅して、モータドライバ３に出力す
る。モータドライバ３は入力された速度誤差電圧に基づ
いて前記差分電圧がゼロになるようにモータ４を回転し
て、モータ４を目標値１００の速度で回転させる。

【０００７】図８は図７に示したループフィルタ１４の
従来例を示した構成図である。加算器１４１、遅延器
（Ｚ^−１）１４２、増幅器（利得Ｋ＜１）１４３、誤差
オフセット保持器１４４及び加算器１４５で構成されて
いる。ここで、誤差オフセット保持器１４４が加算器１
４５に供給する誤差オフセット値２００とは、モータ４
の速度制御の引き込みを速くすることと、遅延器１４２
の負担を軽くするためのもので、この誤差オフセット値
２００を前段の比較部１３から入力される差分電圧に加
算することにより、モータ４を目標の速度に回転させる
ために必要な速度誤差電圧を作成して、モータ４をすば
やく目標速度に引き込ませる制御を行えるようにしてい
る。

【０００８】次に、モータ４が停止状態から高速モード
に移行する時の速度制御について説明する。磁気記録再
生装置の場合、キャプスタンモータやリールモータによ
つて磁気テープを搬送しており、通常の閉ループ制御で
高速モードに移行すると、モータの急激な立ち上がりに
より、磁気テープにダメージを与えてしまう可能性があ
り、これを回避するために、何らかの工夫が必要とな
り、以下に説明するようなことが行われている。

【０００９】高速モードに移行する時、総合コントロー
ル部１６は、まず、開ループ制御で低い速度誤差電圧を
供給してモータ４を立ち上げ、徐々に速度誤差電圧を高
くしていく。このときＦＧ５により発生される速度信号
により、モータ４の速度を監視をしており、モータの速
度が目標値に達つしたら、あるいは目標値付近となつた
ら閉ループ制御に切り換えて速度制御を行う。即ち、総
合コントロール部１６に高速モードの指令が入ると、切
換器１５を端子ａ側とし、同時に開ループ制御用誤差値
発生部１７から速度誤差電圧が発生される。この速度誤
差電圧は低い値から徐々に高い値となるようにコントロ
ールされる。

【００１０】これにより、モータ４は速度誤差電圧の上
昇と共に低速から徐々に高速回転となる。一方、この開
ループ制御時にも、モータ４の回転情報である速度信号
はＦＧ５から比較部１３に入力されているため、比較部
１３から出力される前記差分電圧を総合コントロール部
１６で監視することにより、モータ４の速度が目標値に
達したかどうかを判断できる。速度が目標値に達した
ら、総合コントロール部１６は切換器１５を端子ｂ側に
して閉ループ制御を行う。図９（Ａ）は図７に示したモ
ータの速度制御装置１によるモータ４の速度制御特性を
示しており、特にこの場合はモータ４の負荷が標準的で
あった場合を示している。

【００１１】しかしながら、上記方法には次のような問
題がある。モータ４の負荷がテープの巻き位置、温度な
どにより変化すると、モータ４の立ち上がりで開ループ
制御から閉ループ制御に切り換えた時、開ループ制御用
誤差値発生部１７から出力される速度誤差電圧と、ルー
プフィルタ１４により標準の負荷に準拠した誤差オフセ
ット値により作成される速度誤差電圧との間にかなりの
差が生じ、この差により、モータドライバ３からモータ
４へ印加される駆動電圧にあばれが発生し、サーボの引
き込みが遅れたり、テープにダメージを与える恐れがあ
った。

【００１２】これは、図８に示した誤差オフセット値２
００は予めモータ４に標準的な負荷が掛かった場合の目
標速度により設定された値であり、仮にモータ４の負荷
が大きくなったとすると、モータ４は通常よりは高い駆
動電圧を必要とし、開ループ制御で目標速度に達した時
には通常より高い速度誤差電圧が開ループ制御用誤差値
発生部１７から出力されていることになる。このような
場合に、閉ループ制御に切り換えた瞬間は、誤差オフセ
ット値２００が低い値であるため、ループフィルタ１４
から急に低い値の速度誤差電圧が出力されてしまうた
め、モータ４の駆動電圧があばれてしまう。その後は、
ループフィルタ１４の積分フィルタ効果により、目標速
度に適正な速度誤差電圧が遅延器１４２に蓄積されて、
加算器１４４から出力される速度誤差電圧が高くなり、
モータ４の速度が目標値に達することになるが、モータ
４の速度が目標値に達するまでの時間が長くなっしま
う。図９（Ｂ）はモータ４の負荷が高くなった場合の図
７に示した速度制御装置１によるモータ４の回転速度制
御の引き込み状態を示した図である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のモ
ータの速度制御装置１では、モータ４の速度制御を開ル
ープ制御から閉ループ制御に切り換えた時、モータ４の
負荷が標準から変動していた場合、モータ４を目標速度
にするための速度誤差電圧に段差が出て、モータ４の駆
動電圧があばれてしまうため、モータ４の速度制御の引
き込みが遅れてしまたり、或いは、高速での前記駆動電
圧のあばれにより、モータ４の発生動力に振動的な変動
が生じてテープにダメージを与えてしまうなどの不具合
が生じる場合があった。

【００１４】そこで本発明は上記のような課題を解決す
るためになされたもので、開ループ制御から閉ループ制
御に切り換えた時に、モータの負荷変動の有無に拘わり
なく、閉ループ制御によるモータの目標速度への引き込
みを常に円滑且つ迅速にできると共に磁気テープにダメ
ージが生じることを防止することができるモータの速度
制御装置及びこのモータの速度制御装置を搭載した磁気
記録再生装置を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、モー
タの回転速度を制御するための値の変化する制御電圧を
発生し、この制御電圧に従ってモータを駆動する開ルー
プ制御系と、モータの回転速度情報とこのモータの目標
回転速度情報との差及び初期値に基づいて速度誤差電圧
を作成し、この速度誤差電圧に従ってモータを駆動する
閉ループ制御系と、起動時に開ループ制御系でモータの
回転速度を制御した後、閉ループ制御系で引き続きモー
タを制御する切り替えを行う制御手段とを有するモータ
の速度制御装置において、前記制御手段が前記開ループ
制御系から閉ループ制御系に切り替えた時に、その切り
替え前に前記開ループ制御系で発生された制御電圧を前
記閉ループ制御系で用いる前記初期値として設定する初
期値設定手段とを具備した構成を備えている。

【００１６】請求項２の発明は、前記閉ループ制御系
は、モータの回転速度情報を検出する周波数発生部と、
この周波数発生部により得られた回転速度情報と目標回
転速度情報の差分電圧を求める比較部と、この比較部に
より得られた差分電圧に基づいて前記モータを目標の回
転速度にするための速度誤差電圧を作成するループフィ
ルタと、このループフィルタにより作成された速度誤差
電圧に従って前記モータを駆動する駆動電圧を発生する
駆動回路とから成り、且つ、前記初期値設定手段は開ル
ープ制御時に、このループで発生される前記制御電圧
を、前記ループフィルタが閉ループ制御用の速度誤差電
圧を作成するために用いる誤差オフセット値の初期値と
して前記ループフィルタに設定する構成を備えている。

【００１７】請求項３の発明は、前記閉ループ制御系
は、モータの回転速度情報を検出する周波数発生部と、
この周波数発生部により得られた回転速度情報と目標回
転速度情報の差分電圧を求める比較部と、この比較部に
より得られた差分電圧に基づいて前記モータを目標の回
転速度にするための速度誤差電圧を作成するループフィ
ルタと、このループフィルタにより作成された速度誤差
電圧に従って前記モータを駆動する駆動電圧を発生する
駆動回路とから成り、且つ、前記初期値設定手段は開ル
ープ制御時に、このループで発生される前記制御電圧に
所定の演算を加えて得られた値を、前記ループフィルタ
が閉ループ制御用の速度誤差電圧を作成するために用い
る遅延器の保持値の初期値として前記ループフィルタに
設定する構成を備えている。

【００１８】請求項４の発明は、前記ループフィルタ
は、誤差オフセット値を保持する誤差オフセット保持器
と、前記差分電圧に別途与えられる値を加算する第１の
加算器と、この第１の加算値をＫ倍にする掛算器と、前
記第１の加算器の加算結果を保持し、この保持値を第１
の加算器に上記したように別途与える遅延器と、前記差
分電圧と前記掛算器の掛け算結果と前記誤差オフセット
保持器に保持された誤差オフセット値を加算して前記閉
ループ制御系の速度誤差電圧とする第２の加算器とを有
し、前記初期値設定手段は前記開ループ制御系で発生さ
れた制御電圧を誤差オフセット値の初期値として前記誤
差オフセット保持器に設定する構成を備えている。

【００１９】請求項５の発明は、前記ループフィルタは
誤差オフセット値を保持する誤差オフセット保持器と、
前記差分電圧に別途与えられる値を加算する第１の加算
器と、この第１の加算値をＫ倍にする掛算器と、前記第
１の加算器の加算結果を保持し、この保持値を第１の加
算器に上記したように別途与える遅延器と、前記差分電
圧と前記掛算器の掛け算結果と前記誤差オフセット保持
器に保持された誤差オフセット値を加算して前記閉ルー
プ制御系の速度誤差電圧とする第２の加算器とを有し、
且つ、前記開ループ制御系で発生された制御電圧から前
記誤差オフセット保持器に保持された誤差オフセット値
を減算した減算結果をＫで割る演算処理部を設け、前記
初期値設定手段はこの演算処理部の演算結果を前記保持
値の初期値として前記遅延器に設定する構成を備えてい
る。

【００２０】請求項６の発明は、前記開ループ制御から
前記閉ループ制御に切り替えられる直前に、前記初期値
設定手段は、開ループ制御系から発生された制御電圧を
前記ループフィルタに誤差オフセット値、又は遅延器の
保持値として１回だけ設定する構成を備えている。

【００２１】請求項７の発明は、前記初期値設定手段が
開ループ制御系で発生された制御電圧を閉ループ制御系
で用いる初期値として設定する際に、前記速度誤差電圧
にその時のモータの状態に応じた一定値を加減算する電
圧補正回路を設け、この電圧補正回路により補正された
速度誤差電圧が前記初期値として設定される構成を備え
ている。

【００２２】請求項８の発明は、磁気テープを走行させ
る走行系と、この走行系により走行される磁気テープに
情報を磁気ヘッドにより記録再生する記録再生系とを有
する磁気記録再生装置において、前記走行系にあって、
前記磁気テープを走行させる動力を発生するモータの回
転速度制御を、請求項１乃至請求項７いずれか１項記載
のモータの速度制御装置により行う構成を備えている。

【００２３】請求項９の発明は、前記磁気記録再生装置
はデータの記憶装置として用いられるデータストリーマ
装置である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明のモータ速度制御装
置の第１の実施の形態の構成を示したブロック図であ
る。１はマイクロコンピュータ等により構成されるモー
タの速度制御装置、２はモータの速度制御装置１から出
力される速度誤差電圧を増幅してモータドライバ３に出
力するモータドライブアンプ、３は入力される速度誤差
電圧に基づいてモータ４を駆動するモータドライバ、４
は図示されないテープを走行させるキャプスタンモータ
又はリールモータ等のモータ、５はモータ４の回転速度
を示す速度信号を発生する周波数発生器（ＦＧ）、６は
ＦＧ５から入力される速度信号を増幅して波形整形する
ＦＧ増幅・整形回路である。

【００２５】ここで、総合コントロール部１６と切替器
１５は制御手段を構成し、開ループ制御用誤差値発生部
１７と、切替器１５、モータドラブアンプ２、モータド
ライバ３、モータ４は開ループ制御系を構成しており、
ループフィルタ１４、切替器１５、モータドライブアン
プ２、モータドライバ３、モータ４、周波数発生器５、
ＦＧ増幅・整形回路６、分周部１１、周期計測部１２、
比較部１３は閉ループ制御系を構成している。又、総合
コントロール部１６とスイッチ１８は初期値設定手段
を、モータドライブアンプ２、モータドライバ３は駆動
回路を構成している。

【００２６】モータの速度制御装置１はＦＧ増幅・整形
回路６から入力される速度信号を分周する分周部１１、
分周部１１により分周された速度信号の周期を計測する
周期計測部１２、周期計測部１２により入力される速度
信号の周期とモータ４の回転速度目標値１００を示す周
期とを比較して両周期の差分電圧を求める比較部１３、
入力される前記差分電圧に基づいてモータ４を目標速度
で回転させるための速度誤差電圧を作成して出力するル
ープフィルタ１４、モータ４を開ループ制御するか閉ル
ープ制御するかを切り替える切替器１５、モータの速度
制御装置１全体を制御し、特に開ループ制御と閉ループ
制御の切り替えを行う総合コントロール部１６、開ルー
プ制御時の速度誤差電圧（制御電圧）を発生する開ルー
プ制御用誤差値発生部１７、開ループ制御用誤差値発生
部１７により発生された速度誤差電圧をループフィルタ
１４内の誤差オフセット保持器１４４にセットするため
のスイッチ１８を有している。

【００２７】次に本実施の形態の動作について説明す
る。まず、図示されないテープの走行を停止状態から高
速モードに移行する場合、モータの速度制御装置１の総
合コントロール部１６は切替器１５を開ループ側の端子
ａ側に切り替えると共に、スイッチ１８をオンにして
後、開ループ制御用誤差値発生部１７に指令を出して小
さい値の速度誤差電圧から徐々に大きい値の速度誤差電
圧を発生させる。この速度誤差電圧は切替器１５を通っ
て、モータの速度制御装置１からモータドライブアンプ
２に出力される。モータドライブアンプ２は入力される
速度誤差電圧を増幅してモータドライバ３に出力するた
め、モータドライバ３は入力される速度誤差電圧に従っ
たモータ駆動電圧をモータ４に出力することにより、モ
ータ４を回転させる。このため、開ループ制御用誤差値
発生部１７から発生される速度誤差電圧の増加に伴って
モータ４の回転が高速になる。

【００２８】モータ４の回転情報はＦＧ５に速度信号と
して検出され、この速度信号はＦＧ増幅・整形回路６に
より増幅整形されてからモータの速度制御装置１の分周
部１１に入力される。分周部１１により分周された速度
信号は周期計測部１２で周期計測され、得られた速度信
号の周期が比較部１３に入力される。比較部１３は速度
信号の周期をモータ４の回転速度の目標値１００を示す
周期と比較して、両周期の差分電圧を求め、これをルー
プフィルタ１４と総合コントロール部１６に出力する。
但し、比較部１３は目標値１００の周期に、モータ４の
周期が一致した時には、「０」の、遅い時には「＋」、
速い時には「一」の差分電圧を出力する。但し、開ルー
プ制御時にはループフィルタ１４の動作は停止されてい
るものとする。

【００２９】ところで、開ループ制御時には、スイッチ
１８がオンになっているため、開ループ制御用誤差値発
生部１７から発生された誤差値はスイッチ１８を通して
ループフィルタ１４内の誤差オフセット保持器１４４に
入力される。誤差オフセット保持器１４４は入力された
誤差値を常に誤差オフセット値として保持する。総合コ
ントロール部１６は、比較部１３から入力される差分電
圧が「＋」の値から「０」付近、又は「０」以下になっ
たら、モータ４の速度が目標値に達したと判断して、切
替器１５を閉ループ側の端子ｂに切り替えてから、スイ
ッチ１８をオフにした後、開ループ制御用誤差値発生部
１７を停止させる。

【００３０】この時、ループフィルタ１４の誤差オフセ
ット保持器１４４に記憶されている誤差オフセット値は
開ループ制御用誤差値発生部１７から発生された最終の
データ、つまりモータ４が目標速度に達した時の速度誤
差電圧が記憶されている。勿論、開ループから閉ループ
制御への切り替えの時のみ、スイッチ１８をオンして開
ループ制御用誤差値発生部１７が発生する最終の速度誤
差電圧を誤差オフセット保持器１４４に１回だけ書き込
んでもよい。

【００３１】ここで、モータ４の負荷が変動した時に
は、開ループ制御で目標速度に達する速度誤差電圧もモ
ータ４の負荷で変化するため、開ループ制御用誤差値発
生部１７から発生される速度誤差電圧も前記負荷の変動
に応じて適正値に変化する。しかも、本例では上記した
ように、開ループから閉ループ制御へ切り替えた時に
は、前記負荷の変動に応じて変化した速度誤差電圧が誤
差オフセット値となって、誤差オフセット保持器１４４
に保持されていることになる。

【００３２】総合コントロール部１６がモータ４の制御
を開ループから閉ループ制御へ切り替えた時、スイッチ
１８をオフとすると共に、切替器１５を閉ループ端子ｂ
側に切り替え、又、ループフィルタ１４を動作させる。
このため、ループフィルタ１４は比較部１３から入力さ
れる差分電圧に誤差オフセット保持器１４４に保持され
ている誤差オフセット値を加算して、速度誤差電圧を作
成し、これを切替器１５の閉ループ端子ｂに出力する。
これにより、以降、閉ループ制御による速度誤差電圧が
モータの制御装置１からモータドライブアンプ２に出力
され、モータ４の回転速度は閉ループでフィードバック
制御されることになる。

【００３３】この場合、閉ループ制御による速度誤差電
圧は、誤差オフセット保持器１４４に保持された誤差オ
フセット値は、開ループ制御の最終に開ループ制御用誤
差値発生部１７の速度誤差電圧であるから、閉ループ制
御切替直後にモータドライブアンプ２に入力される速度
誤差電圧は、図２（Ａ）に示した通常負荷時及び図２
（Ｂ）に示した高負荷時共に、開ループ制御の最終の速
度誤差電圧とほとんど変わらず両速度誤差電圧に段差が
ないことになる。従って、開ループから閉ループに切り
替えても、モータドライバ３からモータ４へ供給される
モータ駆動電圧に変動はなく、この電圧に暴れなどは発
生しない。

【００３４】本実施の形態によれば、開ループ制御時に
モータ４の負荷に応じて発生される速度誤差電圧が、閉
ループ制御で出力される速度誤差電圧を作成するために
用いる誤差オフセット値として、ループフィルタ１４に
常に保持されるため、開ループ制御から閉ループ制御に
切り替えた時、モータドライブアンプ２に入力される速
度誤差電圧は開ループ制御の時の最終速度誤差電圧とほ
とんど同じであるため、モータ駆動電圧に変動はなく、
円滑な閉ループ制御に移行でき、モータ４の回転速度を
迅速に目標値に引き込むことができると共に、モータ駆
動電圧に暴れが発生しないため、磁気テープなどにダメ
ージを与えるようなことを防止することができる。

【００３５】図３は本発明のモータの速度制御装置の第
２の実施の形態の要部の構成を示し誤差オフセット保持
部１４４との間に、オープンループ制御用誤差値発生部
１７からスイッチ１８を通して入力される速度誤差電圧
の値を補正する減算器２０、加算器２１及び切替スイッ
チ１９から成る電圧補正回路が挿入されている。

【００３６】総合コントロール部１６は開ループ制御か
ら閉ループ制御に切り替える時で、図示されないモータ
が停止から高速モード移行する時などの加速期間にある
場合、切替スイッチ１９を加速側の端子ａに切り替える
と共に、減算器２０に一定値αを与えて、スイッチ１８
から入力される速度誤差電圧から減算器２０により一定
値αを減算し、これを切替スイッチ１９を通して誤差オ
フセット保持部１４４に入力する。

【００３７】この理由は以下の如くである。ー般に磁気
記録再生装置のキャプスタン、リールモータはＤＣモー
タであり、モータ特性が一次遅れ要素を持っているた
め、図４に示すように、一定電圧（Ｖ０）でモータを駆
動した時、モータの回転数は一次遅れのカーブで上がる
ことになる。従って、開ループ制御で速度が目標値に達
したときの速度誤差電圧でそのままモータを駆動する
と、モータの速度は目標値以上になる。それゆえ、オー
プンループ制御用誤差値発生部１７で発生された速度誤
差電圧よりも、若干低い速度誤差電圧でモータを駆動す
れば、モータは目標速度で回転することになり、この若
干低い速度誤差電圧がループフィルタ１４で用いるべき
正確な誤差オフセット値を与えることになる。

【００３８】同様の理由で、総合コントロール部１６は
開ループ制御から閉ループ制御に切り替える時で、モー
タ４が減速期間にある場合、切替スイッチ１９を減速側
の端子ｂに切り替えると共に加算器２１に一定値βを与
えて、スイッチ１８から入力される速度誤差電圧に加算
部２１によりβを加算し、これを切替スイッチ１９を通
して誤差オフセット保持部１４４に入力する。このモー
タが減速期間にある時には、逆に開ループ制御で目標速
度に達した時の速度誤差電圧は実際より低い値となって
いるため、オープンループ制御用誤差値発生部１７で発
生された速度誤差電圧よりも、若干高めの速度誤差電圧
でモータを駆動すれば、モータは目標速度で回転するこ
とになり、この若干低い速度誤差電圧がループフィルタ
１４で用いるべき正確な誤差オフセット値を与えること
になる。

【００３９】本実施の形態によれば、開ループ制御から
閉ループ制御に切り替った時、ループフィルタ１４の誤
差オフセット保持部１４４には、適正に補正された値の
速度誤差電圧が誤差オフセット値として保持されている
ので、この誤差オフセット値を用いてループフィルタ１
４が作成した速度誤差電圧は、モータを目標速度で回転
させるための最適値になっているため、閉ループ制御に
なった後の、モータの目標速度への引き込みを、図１で
示した第１の実施の形態よりも円滑且つ速く行うことが
できる。

【００４０】図５は本発明のモータの速度制御装置の第
３の実施の形態の要部の構成を示したブロック図であ
る。本例の構成では、オープンループ制御用誤差値発生
部１７から発生された速度誤差電圧は減算器２２と、利
得が１／Ｋである増幅器２１から成る演算処理部を通し
て、ループフィルタ１４の遅延器１４２の初期値として
設定されるようになっている。

【００４１】総合コントロール部１６は開ループ制御時
に、スイッチ１８をオンにして、オープンループ制御用
誤差値発生部１７より発生された速度誤差電圧を減算器
２２に入力する。この減算器２２には誤差オフセット保
持部１４４に設定されている固定の誤差オフセット値が
与えているため、前記速度誤差電圧からこの誤差オフセ
ット値が減算される。この減算器２２の減算結果は増幅
器（掛算器）２３により１／Ｋ倍に増幅（Ｋで割り算さ
れ）され、その結果である（速度誤差電圧−誤差オフセ
ット値）／Ｋの値が遅延器１４２に入力されて、設定さ
れる。

【００４２】ここで、ループフィルタ１４の動作につい
て説明する。比較部１３からモータの回転速度と目標値
との差分電圧が入力されると、この差分電圧は加算器１
４５に入力されると共に、加算器１４１に入力される。
加算器１４１では前記差分電圧に遅延器１４２から入力
される保持値が加算され、その加算結果が増幅器１４３
にてＫ倍されて加算器１４５に入力される。従って、加
算器１４５では前記差分電圧に増幅器１４３の掛け算結
果と誤差オフセット保持器１４４に保持されている誤差
オフセット値が加算され、これが開ループ制御系の速度
誤差電圧となって、モータドライブアンプ２に出力され
る。又、この時、遅延器１４２には加算器１４１の加算
結果が保持されて、次回にこの加算結果が保持値として
加算器１４１に出力されることになる。このような動作
により、前記差分電圧が最終的にゼロになるような速度
誤差電圧が加算器１４５から出力されるようになる。

【００４３】ところで、モータ４の負荷に変動がある
と、モータ４を目標速度にする速度誤差電圧は前記誤差
オフセット値と異なってしまうが、上記したループフィ
ルタ１４の動作を何回か重ねるうちに、遅延器１４２に
保持される保持値が適正な値となって、加算器１４５か
らはモータ４を目標速度にする速度誤差電圧が出力され
ることになる。しかし、これには、ループフィルタ１４
の動作を何回か重ねなければならないので、開ループ制
御から閉ループ制御に切り替わった以降、モータ４が目
標速度に引き込まれるまでに時間が掛かることになると
共に、モータドライバ３から出力されるモータ４の駆動
電圧に暴れが生じてしまい、テープにダメージが生じて
しまう。

【００４４】しかし、本例では、遅延器１４２に開ルー
プ制御時にオープンループ制御用誤差値発生部１７より
発生された速度誤差電圧に減算器２２と増幅器２３によ
り演算を施した値が入力されるため、開ループ制御から
閉ループ制御に切り替わった直後からこの値が遅延器１
４２から加算器１４１に出力されることになる。しか
も、遅延器１４２に入力された値は、その時のモータ４
の負荷に応じて、目標速度とする速度誤差電圧が加算器
１４５から出力されるような値になっている。以下、こ
のことを更に具体的に説明する。

【００４５】即ち、誤差オフセット保持器１４４に保持
されている誤差オフセット値をＰとする。又、開ループ
制御から閉ループ制御に切り替わった直後に、モータ４
を目標速度で回転させる速度誤差電圧をＱとすると、開
ループ制御の最終には、オープンループ制御用誤差値発
生部１７からはこの速度誤差電圧値としてＱがモータド
ライブ回路２に出力されていたことになる。従って、遅
延器１４２には（Ｑ−Ｐ）／Ｋの値が増幅器２３から入
力されて保持されていることになる。このため、閉ルー
プ制御に切り替わった時、加算器１４１では、比較器１
３から入力される差分電圧に（Ｑ−Ｐ）／Ｋの値が加算
されることになる。ここで簡単のために差分電圧を０と
すると、加算器１４５では、増幅器１４３から入力され
る（Ｑ−Ｐ）に誤差オフセット保持器１４４から入力さ
れる誤差オフセット値Ｐが加算され、速度誤差電圧値と
して、Ｑがモータドライブ回路２に出力されることにな
り、直ちに、モータ４を目標速度で回転させることにな
る。

【００４６】このため、本実施の形態でも、モータを目
標速度に迅速に引き込むことができると共に、モータ駆
動電圧に暴れが生じないため、テープにダメージを与え
ることを防止することができる。尚、本例のスイッチ１
８と減算器２２の間に図３で示した減算器２０と加算器
２１及び切替スイッチ１９からなる補正回路を設け、ス
イッチ１８から入力される速度誤差電圧の補正を行え
ば、開ループ制御から閉ループ制御に切り替わった時
に、更に円滑且つ迅速にモータ４を目標速度に引き込む
ことができる。

【００４７】図６は本発明の磁気記録再生装置の一実施
の形態の構成を示したブロック図である。磁気テープ６
００は走行系７０により走行される。この走行系７０は
図１、図３、図５のいずれかで説明したモータの速度制
御装置１とモータドライブアンプ２、モータドライバ
３、キャプスタン又はリール等を駆動するモータ４、周
波数発生部５、ＦＧ増幅・整形回路６により構成されて
いる。

【００４８】記録ヘッド６５は記録映像信号処理部６４
から入力される映像信号を磁気テープ６００に記録す
る。尚、記録映像信号処理部６４にはライン入力端子６
２又はチューナ６１から記録すべき映像信号が入力され
る。又、再生映像信号処理部６７は再生ヘッド６６によ
り再生された再生信号を復調して、ビデオ出力端子６８
に出力する。これら、記録映像信号処理部６４、記録ヘ
ッド６５、再生ヘッド６６、再生映像信号処理部６７は
記録再生系８０を構成している。

【００４９】本実施の形態によれば、モータの速度制御
装置１はモータの負荷の変動に拘りなく、常にモータ４
の円滑且つ迅速な回転速度制御を行うことができるた
め、各モードの立上がりを速くできると共に、磁気テー
プ６００にダメージを与えることがなくなり、装置の操
作性を向上させることができる。尚、磁気記録再生装置
として、コンピュータのデータの記憶装置として用いら
れるデータストリーマ装置があるが、上記したモータの
速度制御装置１を搭載して、同様の効果を得ることがで
きる。

【００５０】

【発明の効果】以上記述した如く請求項１乃至６いずれ
か１項記載の発明によれば、開ループ制御系の最終速度
速度誤差電圧を閉ループ制御系で用いる初期値として設
定しているため、開ループ制御から閉ループ制御に切り
換えた時に、モータの負荷変動の有無に拘わりなく、閉
ループ制御によりモータの目標速度への引き込みを常に
円滑且つ迅速にできると共に磁気テープにダメージが生
じることを防止できる。

【００５１】請求項７の発明によれば、閉ループ制御系
に設定される初期値となる開ループ制御系で発生された
速度速度誤差電圧が補正されるため、モータ負荷の変動
に拘らず、より迅速で円滑な速度制御を常に行うことが
できる。

【００５２】請求項８又は９の発明によれば、モータの
負荷の変動に拘らず、常に迅速で円滑なモータの回転速
度制御を行うことができるモータ速度制御装置を用いて
いるため各モードの立上がりがよく、しかも磁気テープ
にダメージを与えることが防止できるので、装置の操作
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータの速度制御装置の第１の実施の
形態を示した構成図。

【図２】図１に示した装置によるモータの速度制御特性
を示した特性図。

【図３】本発明のモータの速度制御装置の第２の実施の
形態を示した構成図。

【図４】ＤＣモータの一次遅れ特性を示した特性図。

【図５】本発明のモータの速度制御装置の第３の実施の
形態を示した構成図。

【図６】本発明の磁気記録再生装置の一実施の形態を示
したブロック図。

【図７】従来のモータの速度制御装置の構成例を示した
構成図。

【図８】図１に示したループフィルタの詳細構成例を示
したブロック図。

【図９】図７に示した装置によるモータの速度制御特性
を示した特性図。

【符号の説明】

１…モータの速度制御装置 ２…モータドライブアンプ ３…モータドライバ ４…モータ ５…周波数発生部 ６…ＦＧ増幅・整形回路 １１…分周部 １２…周期計算部 １３…比較部 １４…ループフィルタ １５…切替器 １６…総合コントロール部 １７…開ループ制御用誤差値発生部 １８…スイッチ １９…切替スイッチ ２０、２２…減算器 ２１、１４１、１４５…加算器 ２３、１４３…増幅器 １００…目標値 １４２…遅延器 １４４…誤差オフセット保持器

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの回転速度を制御するための値の
   変化する制御電圧を発生し、この制御電圧に従ってモー
   タを駆動する開ループ制御系と、 モータの回転速度情報とこのモータの目標回転速度情報
   との差及び初期値に基づいて速度誤差電圧を作成し、こ
   の速度誤差電圧に従ってモータを駆動する閉ループ制御
   系と、 起動時に開ループ制御系でモータの回転速度を制御した
   後、閉ループ制御系で引き続きモータを制御する切り替
   えを行う制御手段とを有するモータの速度制御装置にお
   いて、 前記制御手段が前記開ループ制御系から閉ループ制御系
   に切り替えた時に、その切り替え前に前記開ループ制御
   系で発生された制御電圧を前記閉ループ制御系で用いる
   前記初期値として設定する初期値設定手段とを具備した
   ことを特徴とするモータの速度制御装置。
2. 【請求項２】 前記閉ループ制御系は、モータの回転速
   度情報を検出する周波数発生部と、 この周波数発生部により得られた回転速度情報と目標回
   転速度情報の差分電圧を求める比較部と、 この比較部により得られた差分電圧に基づいて前記モー
   タを目標の回転速度にするための速度誤差電圧を作成す
   るループフィルタと、 このループフィルタにより作成された速度誤差電圧に従
   って前記モータを駆動する駆動電圧を発生する駆動回路
   とから成り、 且つ、前記初期値設定手段は開ループ制御時に、このル
   ープで発生される前記制御電圧を、前記ループフィルタ
   が閉ループ制御用の速度誤差電圧を作成するために用い
   る誤差オフセット値の初期値として前記ループフィルタ
   に設定することを特徴とする請求項１記載のモータの速
   度制御装置。
3. 【請求項３】 前記閉ループ制御系は、モータの回転速
   度情報を検出する周波数発生部と、 この周波数発生部により得られた回転速度情報と目標回
   転速度情報の差分電圧を求める比較部と、 この比較部により得られた差分電圧に基づいて前記モー
   タを目標の回転速度にするための速度誤差電圧を作成す
   るループフィルタと、 このループフィルタにより作成された速度誤差電圧に従
   って前記モータを駆動する駆動電圧を発生する駆動回路
   とから成り、 且つ、前記初期値設定手段は開ループ制御時に、このル
   ープで発生される前記制御電圧に所定の演算を加えて得
   られた値を、前記ループフィルタが閉ループ制御用の速
   度誤差電圧を作成するために用いる遅延器の保持値の初
   期値として前記ループフィルタに設定することを特徴と
   する請求項１記載のモータの速度制御装置。
4. 【請求項４】 前記ループフィルタは、誤差オフセット
   値を保持する誤差オフセット保持器と、 前記差分電圧に別途与えられる値を加算する第１の加算
   器と、 この第１の加算値をＫ倍にする掛算器と、 前記第１の加算器の加算結果を保持し、この保持値を第
   １の加算器に上記したように別途与える遅延器と、前記
   差分電圧と前記掛算器の掛け算結果と前記誤差オフセッ
   ト保持器に保持された誤差オフセット値を加算して前記
   閉ループ制御系の速度誤差電圧とする第２の加算器とを
   有し、 前記初期値設定手段は前記開ループ制御系で発生された
   制御電圧を、誤差オフセット値の初期値として前記誤差
   オフセット保持器に設定することを特徴とする請求項２
   記載のモータの速度制御装置。
5. 【請求項５】 前記ループフィルタは誤差オフセット値
   を保持する誤差オフセット保持器と、 前記差分電圧に別途与えられる値を加算する第１の加算
   器と、この第１の加算値をＫ倍にする掛算器と、 前記第１の加算器の加算結果を保持し、この保持値を第
   １の加算器に上記したように別途与える遅延器と、 前記差分電圧と前記掛算器の掛け算結果と前記誤差オフ
   セット保持器に保持された誤差オフセット値を加算して
   前記閉ループ制御系の速度誤差電圧とする第２の加算器
   とを有し、 且つ、前記開ループ制御系で発生された制御電圧から前
   記誤差オフセット保持器に保持された誤差オフセット値
   を減算した減算結果をＫで割る演算処理部を設け、 前記初期値設定手段はこの演算処理部の演算結果を、前
   記保持値の初期値として前記遅延器に設定することを特
   徴とする請求項３記載のモータの速度制御装置。
6. 【請求項６】 前記開ループ制御から前記閉ループ制御
   に切り替えられる直前に、前記初期値設定手段は、開ル
   ープ制御系から発生された制御電圧を前記ループフィル
   タに誤差オフセット値、又は遅延器の保持値として１回
   だけ設定することを特徴とする請求項２乃至５いずれか
   １項記載のモータの速度制御装置。
7. 【請求項７】 前記初期値設定手段が開ループ制御系で
   発生された制御電圧を閉ループ制御系で用いる初期値と
   して設定する際に、前記速度誤差電圧にその時のモータ
   の状態に応じた一定値を加減算する電圧補正回路を設
   け、 この電圧補正回路により補正された速度誤差電圧が前記
   初期値として設定されることを特徴とする請求項１乃至
   ６いずれか１項記載のモータの速度制御装置。
8. 【請求項８】 磁気テープを走行させる走行系と、この
   走行系により走行される磁気テープに情報を磁気ヘッド
   により記録再生する記録再生系とを有する磁気記録再生
   装置において、 前記走行系にあって、前記磁気テープを走行させる動力
   を発生するモータの回転速度制御を、請求項１乃至請求
   項７いずれか１項記載のモータの速度制御装置により行
   うことを特徴とする磁気記録再生装置。
9. 【請求項９】 前記磁気記録再生装置はデータの記憶装
   置として用いられるデータストリーマ装置であることを
   特徴とする請求項８記載の磁気記録再生装置。