JPS58211217A - 回転体の位相制御装置 - Google Patents

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】 この発明゛はＶＴＲのドラムサーボ系に適用して好適な
回転体の位相制御装置に係る。

例えば、ＶＴＲのドラムサーボ回路では回転速度制御と
共に回転位相の制御を行なう必要がある。

第１図はこの場合に使用する原理的なサーボ回路の一例
を示すもので、回転ドラム駆動用モータ（ドラムモータ
）（１）Ｋは、このモータの回転速度を検出するために
周波数発電機（ＦＧ）に対向して配された検出素子（２
）と、回転位相を検出するためＫ　ハルス発生器（ＰＧ
）Ｋ対向して配された検出素子（３）が設けられている
。

一方の検出素子（２）より得られた速度信号は速度制御
回路（４）で基準速度と比較されて、ドラムモータ（１
）が基準速度で回転するような速度制御が行なわれる。

また、他方の検出素子（３）より得られた位相信号は位
相制御回路（５）で、基準位相と比較されて、ドラムモ
ータ（１）の回転位相が基準位相となるような位相制御
が行なわれる。

ところで、回転位相に対する応答特性は、位相制御ルー
プの周波数応答特性によって決まる。この場合、過渡応
答がよくなるように設計すると、第２図曲線（１）に示
すようにハンチングが起きる。

また定常応答を考慮すると、曲線（ｂ）のように定常状
態に戻るまでの時間がかかる。従って従来では両応答特
性の中間的な応答特性曲線（Ｃ）となるよ５１Ｃ位相制
御ループの周波数特性を設定している。

そのため、このようなルーズでは定常状態に戻るまでの
時間をあまり改善することかできない。

これは、曲線（ａ）の特性は回転位相の位相量８ｉｃ比
し、ドラムモータ（１）に加えられる加速度ｃ角速度）
ωが大き過ぎ、例えば第３図直線（ｄ）に示すような角
速度特性となっているためである。同様に、曲線（ｂ）
の場合には直線（ｅ）に示すような角速度特性になって
いるためである。

そこで、この発明では、このような点を考慮し、定常状
態に収れんするまでの時間を従来よりも大幅に短縮でき
るように工夫したものである。そのため、この発明では
、第２図曲Ｈ（ｆ）のような応答特性となるようにドラ
ムモータ（１）　Ｋ　与、するべき速度情報を第３図曲
線（ｇ）のように遂次制御するよ５＆Ｃ１，たものであ
る。

これを実現するため以下説明する実施例では、ドラムモ
ータ（１）に与えるべき回転速度（目標値）ωＸが回転
位相検出時の位相誤差に応じて設定され、これが遂次新
たな目標値に変更されるような制御がなされる。

位相誤差と、この位相誤差を補正するための目標値との
関係を第４図を用いて説明する。まず、速度制御される
べき最終速度（基準速度）をω０とした場合、ドラムモ
ータ（１）の回転速度ωＤがω０であってもその回転位
相が基準位相とΔＰだけ、例えば基準位相より進んでい
る場合には、回転位相を基準位相に一致させるためＫは
回転速度ωＤを基準速度６）Ｏより遅くすると共に、減
速途中で加速制御に切換えること釦よって所定時間後に
回転速度と回転位相とを夫々最終制御値に制御すること
ができる。

第４図はこのようにΔＰの進み位相が零になるよ５に速
度制御を行ったときのドラムモータ（１）の速度軌跡を
示すもので、直線１１は減速特性を、直線巴２は加速特
性を示す。時点ｔ□を位相制御開始時点とし、時点ｔ２
で位相が基準位相忙一致したものとすれば、時点ｔｇか
らｔ２までのドラムモータの位相量８は、速度軌跡が描
く三角形の面積に比例するから、 Ｓ＝＋（ω０−ωｐｉ）Δｔｘ＋＋（ω０−ωＤｉ）Δ
ｔ２・・・・・（１）ωＤｉ・・・・加減速切換時点の
回転速度Δｔｌ＝ｔｌ　　ｔＱ、Δｔ２＝ｔ２−ｔｌこ
こで、直線１１の減速度α１、直ｍ１ｇの加速度α：は
夫々 で与えられるから、今一α１、α２を夫々一定Ｋすると
共に、Δｔ１−Δｔ２＝Δｔとすれば１−α１１＝１α
３１−α　・・・・・・・（４）となるから Ｓ＝（ω０−ωｐｉ）Δｔ （ｍｏ−ｍｏｈ’？　　　・・・・・・・（５）α ゆ・、ωＤｉ工ω〇−吊　　…−・・・（６）位相差Δ
Ｐが大きければ、速度軌跡の描く三角形の面積も大きく
なるので、位相量Ｓが増え、位相差ΔＰが小さければ第
５図のように位相量Ｓは少ない。

位相量８は位相差ΔＰＫ比例し、この位相差ΔＰが判れ
ば計算により位相量８を求めることができるので、ある
時点での位相差ΔＰがΔＰ１であったときドラムモータ
（１）の減速後の速度ωＤｌは（６）式で与えられる（
第６図人参１１６）。そのため、ドラムモータ（１）は
まずこの目標値ωＤ１に向って減速度制御される。位相
差ΔＰの検出は７３１［定周期こと九行なわれるから、
位相差検出のタイミングで、（６）弐に示す目標値ωＤ
ｉが遂次変更される。つまりドラムモータ（１）は常に
最も新しい目標値ωＤｉＫ向って速度制御されることＫ
なる。

回転速度ωＤが目標値ωｌ）１になると、加速度特性に
切換え、Ｐ）れる（第６図Ｂ）。速度特性切換後も同様
にドラムモータ（１）は常圧最も新しい目標値ωＤＩＫ
向って速度制御される（第６図Ｃ）。

従って、今、直線ｇ１．ｆｆ１２で示される加減速度α
を位相制御ループが応答しうる過渡応答特性に近い値に
選定し工おけば、そうでない場合よりもΔＰ＝Ｑとなる
時点ｔ２に至るまでの時Ｎｊを最も短かくすることがで
きる。

第７図はωＤ＝ω０のときで、ΔＰか遅、れ位相である
場合の速度制御特性を示す。第８図はωＤキωＯ（ωＤ
〈ω０）でΔＰが進み位相しかも僅かな進み位相の場合
の速度特性を示す。ΔＰが僅かであるので、ωＤを着干
変更することにより位相差ΔＰが遅れすぎて過補償とな
る。そのため、回転速度ωＤをω０よりも速くして逆補
償することによって回転速度と回転位相を制御するよう
にしている。

第９図と第１０図は回転速度ωＤも、位相差ΔＰもとも
に大きな場合の速度制御特性を示す。

第１１図はこのような速度制御により回転速度と回転位
相を夫々一定の値にするための具体例である・図におい
て、Ｑ（１は目標値ωＤｉの形成回路であって、位相比
較器ａυで検出パルスＦＤと基準パルスＰｏとの位相が
比較され、これより得られた位相差ΔＰＫ対応する出力
は変換器ａ２１に供給されて、（６）式の右辺第２項に
示す値に変換される。この変換は例えばルックアンプテ
ーブルを使用して行なう。従って、形成回路Ｑｌ内はデ
ジタル的に処理され、変換器Ｑ３はＦＲＯＭ等が使用さ
れる。

なお、ｆ汀をΔωとおけば、この変換出力Δωが加算器
ｕ３に供給されて２ｖ！ｉ準速度ω０との加減算処理が
行なわれて（６）式に示す目標値ωＤｉが形成される。

基準速度ω０は基準パルスＰｏに基づいて形成される。

ａ９がそのための形成回路を示す。

速度情報であるこの目標値ωｐｉは減速特性を定めるア
クセスリミッタ（１６１を介して速度比較器（１７）に
供給されて、ドラムモータ（１）の回転速度ωＤと速度
比較され、これが速度制御データとして速度制御回路（
４）に供給・される。このような閉ループ構成によりド
ラムモータ（１）の回転速度及び回転位相が所定の値に
夫々制御される。

なお、（１槌はループの応答特性を変更するための制御
回路で、その出力は加算器０にて速度制御データに加算
される。

第１２図の例は速度比較器Ｑ７１に供給する回転速度情
報として位相差ΔＰを利用したもので、この位相差ΔＰ
の出力を速度誤差検出回路（２ｔＪＫ供給して速度誤差
情報を検出し、この検出出力をドラムモータ（１）の回
転速度情報として速度比較器ａ′ｒ）に供給して速度制
御及び位相制御を行なうようにした例である。

以上説明したように、この発明によれば最も短かい時間
で回転速度を基準速度に近づけ、かつ回転位相が基準位
相圧一致するよ５に速度制御すべき目標値を遂次変更し
たので、ハンチングを起すことなく、ドラムモータ（１
）を常圧短時間で所定速度と所定位相忙制御することが
できる。

従って、この発明は応答特性の改善が望まれるＶＴＲの
ドラムサーボ系やキャプスタンサーボ系に適用して極め
て好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はドラムサーボ回路の一例を示す系統図、第２図
及び第３図はその動作説明図、第４図〜第１０図はこの
発明の動作説明忙供する線図、第１１図〜第１２図は夫
々この発明の一例をドラムサーボ回路に適用した場合の
一例を示す系統図である。 （１）はドラムモータ、（２）、ｔ３１は検出素子、（
４）は速度制御回路、（１Ｇは目標値形成回路、０Ｄは
位相検出器、（Ｉｚは変換器、＜１７）は速度比較器で
ある。 、負？用 ：’４５　３　１’ス１ ４Ｉｆ４ｕ％　５ 第６図 Ａ　　　　　Ｉ（Ｃ 第１１図　　　　第８図 （ ？　第９　＋’：１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転体の回転位相を示す信号と基準信号とを位相比較し
   、この位相比較動作釦より検出された位相誤差を補償す
   るように、この位相誤差出力から回転体の加減速特性を
   決定し、この加減速特性に基づいて上記回転体の速度制
   御ループを制御するよ５にした回転体の位相制御装置。