JPS59186003A - サ−ボ制御方式 - Google Patents

サ−ボ制御方式

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Publication number
JPS59186003A
JPS59186003A JP59048926A JP4892684A JPS59186003A JP S59186003 A JPS59186003 A JP S59186003A JP 59048926 A JP59048926 A JP 59048926A JP 4892684 A JP4892684 A JP 4892684A JP S59186003 A JPS59186003 A JP S59186003A
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JP
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signal
value
speed
parameter
measured
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Application number
JP59048926A
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English (en)
Inventor
デイビド・シイ−・オウグイン
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Ampex Corp
Original Assignee
Ampex Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0205Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/18Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
    • G11B15/46Controlling, regulating, or indicating speed
    • G11B15/54Controlling, regulating, or indicating speed by stroboscope; by tachometer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

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】 本発明はサーボ制御装置、詳細には動作に固有の慣性が
有害な応答制限因子となるようなシステムに関する。
広く云えば、サーボ系で扱うのは、役立つパラメータを
生じさせる原動力素子である。
一般的に、この役立つパラメータをある規定された値に
維持することが所望される。この役立つパラメータとエ
ネルギー源との間の関係はかなり変化する。い(つかの
実例は包含した概念的原理を示す。
電気モータの軸に取付けた円板の角速度について云えば
、電気モータは役立つパラメータとして円板の角速度を
生じさせるエネルギー源を表わし、その場合、ある規定
された角速度を維持することが所望される。
環境室の温度を制御することを望む環境制御系に関連す
る他の実例において、熱または冷却源は、環境室内の温
度が役立つパラメータとなり、規定される値が特定の温
度であるようなエネルギー源を表わす。
自動車のための自動速度制御系に関連する実例にあって
は、自動車のエンジンがエネルギー電源を表わし、これ
は役立つパラメータとして自動車の速度を生じさせ、こ
れは規定された値として自動車の速度を維持することが
所望された巷定の速度を有している。
真空系に関連する実施例では、真空源、例えば真空ポン
プがエネルギー源を表わし、これは役立つパラメータと
して真空を生じさせ、それは規定された値として特定の
レベルの大気圧力を有している。
スイッチング電源に関連した今一つの実例においては、
スイッチング制御波形のパルス巾は規定された値として
特定の出力電圧レベルを有する役立つパラメータとして
の出力電圧を生じさせるエネルギー源を表わす。
一般的に云って、役立つパラメータが正確に制御される
、例えば特定の値に維持されうる程度は、エネルギー源
の特性だけでなく、役立つパラメータに関連し、た他の
因子及び役立つ量が存在する環境によっても決定される
電気モータに取付けた円板の実例においては、明らかに
、角速度が制御されうる程度は、エネルギー源が生じさ
せることができるトルク量だけでなく、円板の質量とか
円板が回転する環境によって表わされる回転抵抗によっ
ても決定される。
環境制御系の実例においては、温度の一定値が制御され
うる程度は、エネルギー源(例えば、熱または冷却源)
の能力だけでなく、環境室の物理的大きさとか環境室と
その外部の環境との間でのエネルギーの転送速度とによ
っても決定される。
自動車の自動速度制御の実例においては、速度が制御さ
れうる程度は、エネルギー源(自動車のエンジン)が生
じさせることができるトルク量だけでな(、対応する自
動車の伝達系の特性とか環境、例えば道路のレベル、風
の速度、方向等に関連する種々の他の因子によっても決
定される。
スイッチング電源に関連した実例においては、出力電圧
が正確に制御されつる程度は、エネルギー源、例えばス
イッチング素子によって記憶素子に与えられることがで
きる電流量だけでなく、その電気的記憶素子の電気的容
量とかスイッチング電源の出力に接続した電気的環境に
よって表わされる電気的負荷によっても決定される。
一般的に、エネルギー源によって生ぜしめられる役立つ
パラメータは所望の値に等しくすることが望まれる。エ
ネルギー源によって生ぜしめられる役立つパラメータが
、一般的に、エネルギー源への制御信号に応じるとする
と、役立つパラメータはエネルギー源への制御信号を制
御することによって制御できるようになる。このような
制御においては、役立つパラメータは、一般的に、測定
されて所望の値に対して比較される。その後、エネルギ
ー源への制御信号は役立つパラメータと所望の値との間
で一致を与えるように動的に調節される。
しかしながら、上述したように、役立つパラメータが正
確に制御されうる程度はしばしば多数の因子によって制
限され、その正味の結果は性能に対する制限となる。1
つのこのような性能の制限は所望値あるいはエネルギー
源によって生ぜしめられる役立つパラメータのいずれか
一方の変化に応じるために必要な時間量を含む。再度、
1つの実例がここに含まれる概念を説明される。
上述した温度制御系の実例を考えて、環境室が比較的大
きな温度変化を受けた場合、役立つパラメータ、即ち環
境室内の温度を所望値に再調整するためにある時間量が
エネルギー源、即ち熱または冷却源に対して必要となる
。同様の態様で、上述した被制御環境内の圧力が急激に
変化した場合に、役立つ量、即ち被制御環境内の真空を
大気圧の所望値に再調整するためにある時間量がエネル
ギー源、即ち真空ポンプに対して必要とされる。
同じ状況が上述した他の実例に関連して存在することに
なる。所望変化を行なわせるためにエネルギー源に対し
て必要とされる時間量は各特定の系の特性に依存し、以
下系に存在する慣性と云うことに・する。この態様で考
慮した場合、応答時間の基本的概念、即ち変化に応じる
ために制御系に対して必要な時間量はその特定の系に固
有な慣性に直接に関連する。
他の性能の制限は、エネルギー源が所望値との一致を行
なわせるために役立つパラメータを満足に制御できる所
望値の範囲に関する。
再度実例をもって説明する。自動車の自動速度制御に関
連して、凹凸のある道路を時速’/ioマイルの速度の
所望値を維持する必要性と滑らかな道路を時速50マイ
ルの速度の所望値を維持する同様の必要性といったやっ
かいな設計上の問題が実際上の問題として存在する。か
なり異なった性能環境が存在する場合、明らかに、広範
囲の所望値は制御系によって達成される性能に実際的な
制限を置(。
従来知られている制御系において、エネルギー源への制
御信号の性質は一般に2つの基本的な形の1つをとる。
第1の形で、制御信号は、測定されたパラメータが所望
値よりも大であったかあるいは小であったかどうかによ
り2つの一定値(定数値)のうちの1つをとる。測定さ
れたパラメータが所望値より小さかったら、制御信号は
第1の一定値をとり、これによりエネルギー源を第1の
一定レベルで駆動させる。測定されたパラメータが所望
値より小さかったら、制御信号は第2の一定値をとり、
これによりエネルギー源を第2の一定レベルで駆動させ
る。制御信号の発生についてのこのような手法は往々[
パン・パン(bang −bang ) J手法と呼ば
れている。
第2の形では、エネルギー源への制御信号は所望値とエ
ネルギー源によって生ぜしめられる被測定パラメータと
の間のエラーに比例する値をとる。即ち、制御信号の大
きさは、所望値と被測定パラメータとの間の差が比較的
に大きかった場合には比較的に大きくなり、所望値と被
測定パラメータとの間の差が比較的に小さかった場合に
は比較的に小さくなる。
以上に述べた原理及びそれによる制限は、ビデオ・テー
プレコーダの磁気テープの線速度の制御に関連する以下
の実例により、より完全に理解されることであろう。
しかしながら、次に述べる実例は1つの特定の応用で従
来論議された問題の解決のためにとられた公知の手法を
明瞭に示すが、基本的な問題の性質は一般的であり、な
お多くの異なった応用に類似した形で存在°°するとい
うことを理解されるべきである。
ビデオ・テープレコーダは、供給リールからビデオ記録
/再生ヘッドを通って巻取リールまでテープ送り′装置
によって走行せしめられる磁気テープにビデオ情報を記
録する。テープ送り装置は、基本的には、供給リールに
与えられる負のトルク及び巻取リールに与えられる正の
トルクによって制御される。正確な速度制御は磁気テー
プをキャプスタン・ピンチローラに通すことによって維
持される。このキャプスタンは一定の角速度で回転する
。しかしながら、磁気テープが磁気記録/再生ヘッドを
順方向及び逆方向に通過して移動する線速度を変えるこ
とが往々所望される。このようなモードで、磁気テープ
の線速度はキャプスタン・ピンチローラ組立体によって
は制御されず、むしろ供給及び巻取リールの回転によっ
て直接制御される。この動作モードでは、供給及び巻取
リールの有効径は磁気テープが供給リールから巻取リー
ルに送られるにつれて連続的に変わる。従って、エネル
ギー源、即ちリール・モータによって生せしめられる供
給及び巻取リールに関連する角速度は連続的に変化せし
められて役立つパラメータ、即ち一定のテープの線速度
が所望の一定レベルに維持されるようにしなければなら
ない。
磁気テープを極めて遅い速度で、例えばIQ ipsに
近い速度で走行させようとする上で特にやっかいな1つ
の特別な問題は、磁気テープが供給リールから巻取リー
ルに走行する上で通過するガイドと磁気テープとの間の
相互作用に起因する。即ち、磁気テープは供給リールか
ら巻取リールへの走行において「くっつき」その後「す
べる」ようになろうとす゛る。このような現象は、記録
/再生ヘッドに対して一定のテープ速度を維持すること
を試みるモータ制御系に重大な問題を生じさせる。
磁気テープ及び関連テープ・ガイド間の動的に変化する
摩擦の問題番解決する種々の方法があるが、広い速度変
化に渡ってかつ異なった方向でテープを満足に走行させ
る能力を有する同時の要求はやっかいな問題を提起する
。ビデオ・テープレコーダのリールモータ、即ち役立つ
パラメータ(所望のテープの一定の線速度)を生じさせ
るエネルギー源の要求された制御に存在する基本的な問
題はエネルギー源に対する近似した制御信号の発生にあ
る。ここにおいて存在する一般的な問題、即ち動作能力
を広範囲の所望値に渡って維持し、つつ最小の応答時間
で、エネルギー源への制御信号を、それにより生ぜしめ
られる役立つパラメータが所望値と一致するように調節
せしめられるような態様で生ぜしめる問題は上述した実
例に存在するものと同一である。
ビデオ・テープレコーダにおいて、一定速度のサーボ系
を設計する問題に対する1つの提案は位置サーボ系を使
用することである。
このような提案において、所望の速度は、時間基準に基
づき加算回路への1つの入力として制御信号を生じさせ
る所望位置発生器への入力として供給される。加算回路
からの出力は利得補償を有する増1]器への入力として
働く。この増巾器はその後モータに対する制御信号を生
じさせる。位置変換器がモータに接続され、加算手段に
よって所望位置発生器の出力から引算される信号を発生
する。
一定速度を達成する位置サーボ系の使用は最小の速度エ
ラーを与える。これは、位置サーボ系のエラー信号が位
置的なエラーを表わすという事実に基づいている。速度
が位置の・1次時間導関数であるために、一定の位置的
エラーは速度には影響しない。
一定速度サーボ系を構成するために位置サーボ系を使用
することは正確な速度制御を与えるが、そのような提案
には多くの欠点が存在する。特に、位置サーボ系はゲイ
ン及び補償素子を必要とする。この素子は複雑で種々の
応用に一義的に設計できない。
これらに加えて、位置サーボ系には位置の解読のために
位置変換器を必ず設けなければならない。実際問題とし
て、これは複雑で、コスト高となってしまう。
速度サーボ系にあっては応答時間が改善され、素子が比
較的簡単になる。一般的に、速度サーボ系は加算素子で
構成され、これは所望速度入力と第2の入力とに応じて
エラー信号を出力する。このエラー信号はモータを駆動
するゲイン素子への入力として働く。速度変換器がモー
タに接続され、測定された速度を表わす信号を発生する
。速度変換器からの信号は加算手段への第2の信号とし
て働く。
この結果、加算手段からの出力は所望速度及び測定され
た速度間の差を表わす。
上述したように一定速度を達成するために速度サーボ系
を使用することはいくつかの素子を簡略化できること−
から位置サーボ系よりも構成が低コストとなる。特に、
速度サーボ系に存在するゲイン素子には補償をある場合
には全く必要としない。これは、速度が位置サーボ系で
は位置によって間接的に制御されたが、直接的に制御さ
れるために、制御過程で数学的微分を含まないものであ
ることに基づく。この結果、位置サーボ系に比較した時
に速度サーボ系の帯域l]は改善されることになる。更
にまた、速度サーボ系に存在するエラー信号は測定され
た速度に依存するため、必要な変換器は、それによって
必要な解読が絶体位置の測定ではなく位置のパラメータ
の変化であるという点で、簡単構成である。
しかしながら、速度サーボ系は対応する位置サーボ系よ
りも簡単な態様で比較的一定の速度を達成するが、それ
にもかかわらず種々の欠点が存在する。特に、速度サー
ボ系に必要なサーボ・エラー信号が位置サーボ系の場合
の位置ではなく所望速度及び測定された速度間のエラー
を表わすので、このような系からの速度は必ずエラーを
伴なうものとなってしまう。これは速度サーボ系の動作
におけるエラー信号の要求に基づ(ものである。
一定の所望速度が比較的小さな場合には、この制限は特
に重大となる。このような場合に、エラー信号も対応し
て小さくなり、実際上、生じる速度のエラーは、比較的
大きくなってしまう。特に、エラー信号が系の動作に固
有の摩擦に打勝つに必要なものよりも小さければ、動作
しない。これはゲインを大きくすることで部分的に解決
されるが、実際上それにより系で達成可能な速度範囲に
対し制約を課すことになってしまう。比較的に遅い一定
速度でモータを動作しようとする場合に往々存在する動
的に変化する負荷はそのような速度サーボ系の精度に大
きな制限を与える。
サーボ系において一定の速度を達成する上でのある程度
の改良が典型的な速度サーボ系においてモータとゲイン
素子との間に第2の加算素子を導入することによって可
能になる。
特に、この附加的な加算素子は所望の速度及び測定され
た速度間の差を表わすエラー信号と所望の速度を表わす
信号とを加算するように働く。これによりモータは第2
の加算回路から、所望の速度と上記差に基づくエラーと
の和に等しい制御信号を受ける。このような提案は改良
した一定速度特性を与える。
しかしながら、モータ、速度変換器及び負荷の組合せは
その系のための伝達特性を定めるので、第2の加算回路
への所望の速度信号、の導入は、モータ、速度変換器及
び負荷によって定められるその伝達関数の逆関数に等し
い対応する伝達関数を必要とする。
上記逆伝達関数を要求するために、第2の加算回路の前
で所望速度を表わす信号に対しゲイン及び補償を与える
必要が生じる。
モータ、速度変換器及び負荷の組合せの伝達関数及び対
応する逆伝達関数は負荷に依存するために、モータの負
荷を変化すれば伝達関数間の上記相互関係が妨害される
ことになり、系の速度性能に好ましくない影響を与える
。負荷の変動は特定の応用の特性だけではなく湿度及び
温度変化を含む環境状態からも生じる。これは、特に磁
気テープ及び関連テープガイド間での低速時の上述した
問題の場合に重要となる。故に、一定速度サーボ系の構
成にかかわる従来の提案はかなり複雑で高価な変換器を
必要とすることになる。更に、複雑なゲイン及び補償回
路も必要で、満足する速度制御を得られず、性能は負荷
の変化に依存してしまう。これらの解決は、動的に変化
する。負荷が存在する場合に比較的低速度を含む広範囲
の速度に渡って一定の速度を維持することが必要な時に
従来技術をもってしては困難である。
本発明は、動作限界での性能を改良し広動作範囲の性能
を与える上で従、来−存在した欠点及び制限を解消せん
とするものである。この目的は従来可能であったよりも
構成が簡単でより効果的な態様で達成される。特に、エ
ネルギー源によって生せしめられる役立つパラメータが
所望値との一致を維持するように少ない時間量で動的に
調節されるようにエネルギー源への制御信号を与える制
御方式が提供される。この制御方式は系の慣性の存在時
及び負荷が動的に変わる場合に性能の改善を与える。役
立つパラメータの瞬時値は所望値と比較される。パラメ
ータの値が所望値よりも小さければ、エネルギー源への
制御信号はそのパラメータを増大させるように連続して
変化せしめられる。パラメータの値が所望値よりも太き
ければ、エネルギー源への制御信号はパラメータの減少
となるように連続的に変化せしめられる。このプロセス
はパラメータが所望値と等しくなるまで続き、等しくな
った点でエネルギー源への制御信号は制御信号の前の一
定値とこの前の一定値及び連続的に変化する制御信号に
より達成される最大または最小値間の差によって決定さ
れる一定値に変わる。特に、制御信号が変わるこの一定
値は、パラメータが前の値に等しかった前の期間での制
御信号の前の一定値に、パラメータが所望値に等しくな
る丁度前に連続して変化する制御信号が達成したピーク
値及び上記前の定数間の差をプラスし、定数を掛けたも
のに等しい。
従って、エネルギー源への制御信号は、役立つパラメー
タが所望値に等しい時には値が一定となり、またパラメ
ータが所望値よりも小または大である時にはそれぞれ値
が連続して増大または減少する。パラメータが所望値に
等しい時のエネルギー源への一定制御信号の振巾は、前
の一定制御信号の振巾と、パラメータが所望レベルと等
しくない時の変化するレベルの最大または最小ピーク値
及び前の一定制御信号間の差に比例する量との和に等し
いので、生じた制御信号はパラメータ及び所望値間の非
均−に応じて基本レベルの対応する変化を呈することに
なる。
上述した提案はその性質に一般性があり、従って広い範
囲の応用性を有している。
第1図において、ビデオ・テープレコーダの磁気テープ
13はモータ10によって与えられるトルクにより供給
リール17から巻取リール19に矢示方向15に向けて
走行せしめられる。
供給リールから巻取リールへの路を走行する際に、磁気
テープはテープ−アイドラ21の周りを通る。これは磁
気テープとの連続的非すべり物理的接触を維持するよう
に桟能する。
アイドラにはタコメータ12が接続されている。これは
アイドラの周りのテープの通過に比例する周波数の信号
を発生するように働く。
動作にあって、モータ10によって表わされるエネルギ
ー源は、適切なトルクを巻取り−ル19に与えることに
よって磁気テープ13のテープ線速度を役立つパラメー
タとして生じさせる。図示していないが、別のモータが
一定の負のトルクを供給リール17に与えて、一定の張
力を磁気テープ13に維持させている。
所望の役立つパラメータ、即ち磁気テープ13の線速度
はタコメータ12によって測定される。アイドラ21の
回転に応じて、タコメータ12は、アイドラ21の角速
度、従ってテープ13の線速度に比例する周波数の信号
(14上の)を生じさせる。弁別器16は14上の信号
に比例し、従ってテープ13の線速度に比例する振巾を
有する信号(18上の)を生じさせる。
レベル調節装置20は、好ましくは、両端がそれぞれ反
対極性の電位に接続されかつ可動タップが比較器24の
一端に接続したポテンショメータである。可動タップか
らの信号(22上の)は所望速度を規定する。比較器2
4は18上の信号によって表わされる測定された速度と
22上の信号によって表わされる所望速度を比較するよ
うに働く。従って、比較器24からの出力(26上の)
は18上の信号の振巾が22上の信号の振巾よりも大き
い時には第1の状態となり、18上の信号の振巾が22
上の信号の振巾よりも小である時には第2の状態となる
均等検出器28は18上の信号によって表わされる測定
された速度と22上の信号によって表わされる所望速度
とを比較し、18上の信号の振巾によって表わされる測
定された速度が22上の信号の振巾によって表わされる
所望速度と等しい時には第1の状態を、また18上の信
号によって表わされる測定された速度が22上の信号に
よって表わされる所望速度と等しくない時に第2の状態
を有する出力信号(30上の)を発生する。30上の信
号はスイッチ制御器35への制御入力として働く。スイ
ッチ制御器35はスイッチ32.33.34及び36を
それぞれ後述するように作動する制御信号(39及び4
1上の)を生じさせるように働く。2つのそれぞれの入
力間で均等を指示する均等検出器28からの30上の信
号を受けると、選択された遅延の後にスイッチ35は最
初にスイッチ36を閉じるために41上の制御信号を生
じさせ、その後41上の制御信号はスイッチ36を開く
その後、スイッチ制御手段35は39上の制御信号を生
じさせる。この信号は第3図に示されるようにスイッチ
32.33及び34の位置の変化を行なわせるように働
く。
磁気テープ13の測定された線速度が所望の線速度と等
しくない時、即ち18上の信号の振l】が22上の信号
の振巾と等しくない時に、均等検出器28からの信号(
30上の)は、スイッチ32.33.34及び36が次
の通り位置決めされるようにスイッチ制御器35が適切
なスイッチ制御信号39及び41を生じさせるような対
応する状態になる。スイッチ32はコンデンサ38を増
巾器37の入力から増巾器37の出力へ及び差動増巾器
44の入力へ接続する。スイッチ34は増巾器37から
の出力をモータ駆動増巾器(MDA)40の入力に接続
し、スイッチ36は差動増巾器44からの出力42と減
衰器46への入力との接続を解除する。スイッチ33は
増巾器37の入力から接地状態を除去する。この構成で
、増巾器37、抵抗27、コンデンサ38は積分器を構
成し、これは26上の信号の極性に依存して時間と共に
増大あるいは減少する出力電圧を生じさせる。特に、1
8上の信号の振巾によって表わされるテープ13の測定
された線速度が22上の信号の振巾によって表わされる
所望の線速度よりも小であるならば比較器24からの2
6上の信号は負の一定レベルとなる。増巾器37、抵抗
27及びコンデンサ38によって生ぜしめられる対応す
る信号は時間と共に振巾が増大する信号となる。増巾器
37からの出力がMDA 40への入力として供給され
ると、これによりモータ10へのモータ制御信号は時間
と共に同様増大する。この状態は第3図で時間t1、及
びt3間の時・開期間に示される。しかしながら、磁気
テープ13の測定された線速度が所望の線速度よりも小
である場合には、比較器24からの信号(26上の)は
正の一定レベルとなる。
増巾器37、抵抗27及びコンデンサ38によって生ぜ
しめられる対応する信号は負の振巾が時間と共に増大す
る信号となる。これにより、モータ10へのモータ制御
信号は同様時間と共に減少し、かつこれは第3図に時間
t5及びt7間の時間期間で示される。測定されたテー
プの線速度及び所望速度間の比較に応じ時間と共に増大
または減少するモータ10へのモータ制御信号の状態は
、テープ13の測定された線速度が所望速度と等しくな
るまで続く。この点で、均等検出器28からの出力信号
(30上の)は第1状態から第2状態へ変化することに
よってこれを指示し、かつそれによってスイッチ32.
33.34及び36の位置を次の様に変化させる。磁気
テープ13の測定された線速度と所望速度との一致の時
に、スイッチ制御器35は最初にスイッチ36を作動さ
せて差動増lJ器44からの42上の出力信号を減衰器
46に与えるようにする。このため、差動増11]器4
4からの42上の出力信号は増巾器37からの出力の現
在値及び増巾器48からの値開の差に振巾において等し
くなる。42上の信号は、減衰器46による減衰後に、
レベル調節手段56により増巾器48への入力のレベル
を変化することによって増巾器48からの47上の信号
のレベルを調節するように働く。従って、47上の信号
の値は47上の信号の前の値と増巾器37からの出力の
値との間の差に比例する。その後、スイッチ制御手段3
5は41上の信号によりスイッチ36を動作して減衰器
46への信号42を切り、その後増巾器37及びそれに
接続したコンデンサ38の端子への入力がスイッチ33
により接地されかつコンデンサ38の第2の端子及びM
 D A 40の入力がスイッチ32及び34を介して
増巾器48の出力に接続されるようにスイッチ32.3
3及び34の位置を変える。この結果、コンデンサ38
は増巾器48の出力に等しい電位まで充電し、MDA。
40は増巾器48からの一定信号の振巾に従ってモータ
10への一定モータ駆動信号を生じさせる。これに関連
して、レベル調節手段56及び増11】器48は一定値
を記憶するための手段を構成する。同様に、差動増巾器
材は、レベル調節手段56及び増巾器58によって記憶
された一定値の振l】と増巾器37及びコンデンサ38
の組合せによって生ぜしめられるピーク値との間の差を
決定するように働く。減衰器46は差動増巾器44によ
って決定される差に定数を掛は合せるように働く。この
定数については後番こ詳述する。このため、レベル調節
手段56、増巾器48、差動増巾器44及び減衰器46
は、MDA40に与えられる時に、それに供給された前
の一定制御信号と増大または減少する制御信号のいずれ
かのピーク値及び前の一定の制御信号間の差に一定値を
掛は合せた積との和に等しい信号を生じさせるように働
く。
次に第1及び第3図を参照してより詳細に本発明を組込
んだモータ制御器の動作を説明する。
第3図に示すように、時間t1  の前では測定された
線速度は所望速度v1  の”一定値となっている。こ
のため、第3図に示されている対応する七−夕制御信号
は、時間t1  の前にはレベルC1で一定である。こ
の状態は第1図に示されるモータ制御器の次に述べるよ
うな作動により生ぜしめられる。タコメータ12からの
14上の信号に応じて弁別器16によって作られる18
上の信号のレベルによって表わされる磁気テープ13の
測定された線速度がポテンショメータ20によって与え
られる22上の信号のレベルに等しくなり、これにより
測定された線速度が所望速度と等しくなったことを示し
たら、18及び22上の信号は同一レベルになる。従っ
て、均等検出器28からの30上の信号は均等を指示す
る適切な状態をとる。
スイッチ制御器35からの39上の信号は、コンデンサ
38の1つの端子と増巾器37の入力とを接地しかつコ
ンデンサ38の他の端子を増巾器48の出力に接続する
ようにスイッチ32.33及び34を作動する。増巾器
48からの出力はM D A 40の入力に接続される
。このため、コンデンサ38は増巾器38の出力の振中
値まで充電される。また、M D A 40への47上
の入力信号は増巾器48への52上の入力信号のレベル
によって決定される一定値を維持する。
この状態は測定された速度が所−望値■1  と等しい
限り持続する。モータ10の測定された速度が所望値■
1  と等しくなければ、磁気テープ13の測定された
線速度と所望速度との関係によって決定された連続的に
増大しあるいは減少するモータ制御信号がモータ10に
供給される。即ち、M D A 40への増大する制御
信号はテープ13の測定された線速度が所望速度よりも
小さいことに基づき、M D A 40への減少する制
御信号は測定された角速度が所望速度よりも大きいこと
に基づく。
第1図において、タコメータ12からの14上の信号に
応じて生ぜしめられた弁別器16からの18上の信号の
レベルによって表わされた磁気テープ13の測定され左
線速度がポテンショメータ20からの22上の信号によ
って表わされた所望速度よりも小さければ、比較器24
からの出力信号(26上の)は負の電位をとる。
この結果、負の電位を有する一定値の信号(26上の)
は抵抗27を介して増巾器37に与えられる。18上の
信号のレベルが22上の信号のレベルと等しくない時に
は、均等検出器28からの30上の出力信号は磁気テー
プ13上の測定された線速度と所望速度との間の上記非
均−を示す状態をとり、これによりスイッチ32.33
及び34はコンデンサ38を増巾器37の入出力間に接
続しかつ増巾器37の出力をM D A 40の入力に
接続する。従って、26上の一定しベルノ信号はコンデ
ンサ38及び増巾器37よりなる組合せ回路により積分
され、M D A 40の入力として連続して増大する
レベルの信号が与えられる。この状態は時間t1及びt
3間で増大するモータ制御信号として第3図に示されて
いる。同じ態様で、測定された線速度が所望速度v1よ
り大きけねば、連続して減少するレベルを有するモータ
制御信号は次のようにしてモータ10に供給される。
第3図で、所望速度V1よりも大きな測定された速度に
より、18上の信号のレベルは22上の信号のレベルよ
りも大となり、このため比較器24からの26上の出力
信号は一定値の正の電位をとることになる。
上述したと同様に、均等検出器28によって生せしめら
れる30上の信号は、コンデンサ38が増巾器37の入
出力間に接続されかつ増11器37の出力がM D A
 40の入力に接続されるようにスイッチ32.33及
び34を作動する。比較器24によって作られる26上
の信号は上述したものと逆の極性を有する一定レベルの
ものとなる。このため、増巾器37、抵抗27及びコン
デンサ38の組合せ回路からのM D A 40への入
力は連続して減少するレベルの信号となる。
この状態は第3図でt5〜t7の時間期間に示される。
磁気テープ13の測定された線速度が所望速度V1に等
しい時に、均等検出器28からの30上の信号はスイッ
チ制御器35を上述したように作動する。
広範囲の所望速度に渡ってしかも動的に変化する負荷の
存在時に磁気テープの線速度を所望速度に維持するため
の本発明を組込んだモータ制御系のアナログ構成が開示
されたが、本発明は、エネルギー源への制御信号に応じ
てエネルギー源によって生せしめられる役立つパラメー
タがある規定値に、維持されるべく所望されるような広
範囲の応用が見い出される。一般的に云えば、エネルギ
ー源への制御信号の発生は以下の関係に従ってなされる
と云える。
エネルギー源によって生ぜしめられる役立つパラメータ
が所望値よりも小さければ、そのパラメータが時間と共
に次式の如く値を対応して増大するような態様で制御信
号がエネルギー源に供給される。
C(t) = kxt ここで、C(t)は役立つパラメータの増大を行なわせ
るために必要なエネルギー源に供給される制御信号であ
り、klは補正信号のスロープに比例する附加従属定数
である。同様の態様で、役立つパラメータが所望値より
も大であれば、制御信号はそのパラメータが次式の如く
時間と共にその値を対応して減少するようにエネルギー
源に供給される。
C(t) = −ktt ここで、C(t)は役立つパラメータの減少を行なわせ
るために必要なエネルギー源に供給される制御信号であ
り、klは補正信号のスロープに比例する附加従属定数
である。
以上のことはパラメータ及び所望値間の非均−に応じて
直線状に変化する制御信号を表わすが、この関係はほぼ
単調に変化するものと一般的に云うことができる。
この状態は第3図において一般的に示されている。tl
及びt3間の時間期間では役立つパラメータは所望値よ
り小さく、従って測定された線速度は所望速度■1より
小であり、動力素子への制御信号は役立つパラメータの
連続増加を行なわせるような態様で変化する。
つまり、モータ制御信号は立上りランプ波形を呈し、こ
れにより測定された線速度は増大する。役立つパラメー
タが所望値よりも大、即ち測定された線速度が所望値■
1よりも大であるt5及び17間の時間期間で、エネル
ギー源への制御信号は役立つパラメータの連続減少を行
なわせるように変化する。つまり、モータ制御信号は立
下りランプ波形を呈し、それにより測定された線速度は
減少する。
役立つ量に関連したパラメータが所望値番こ等しい時に
、その後に動力素子に供給される制御信号のレベルは次
式で定められるような一定レベルとなる。
Cnew  = Co1d  + ΔCk2ここで8、
Cnewはエネルギー源への制御信号によって与えられ
るべき新たな一定しベルでアリ、Co1dは役立つパラ
メータが所望値と等しくされた時の先行した期間でエネ
ルギー源への制御信号により前に与えられた一定レベル
であり、ΔCはColdと役立つ、z6ラメータが所望
値と等しくなる丁度前に動力素子にそれぞれ与えられる
増大または減少するいずれかの制御信号の最大または最
小レベルとの間の差であり、k2は附加従属定数である
再度第3図を参照する。役立つパラメータが所望値と等
しくなると、即ち測定された線速度が時間t3での所望
速度v1に等しくなると−、エネルギー源への制御信号
によって与えられる一定レベル(Cnew )は、役立
つノくラメータが所望値と等しくされた時の先行する期
間にエネルギー源に前に与えられた一定レベル(C1)
に、Co1d(即ちCI)と役立つパラメータが所望値
に等しくなる丁度前で動力素子に与えられる増大する制
御信号の最大レベル(C5)との差に定数に2  を掛
けたものを和した値に等しい。故に、第3図で、測定さ
れた線速度が所望速度■1  に等しくなる時の時間t
3・、では、その時にエネルギー源に与えられる新たな
一定レベル(C3)は次のようになる。
Ca  = CI  +  (C5−CI)k2同様の
態様で、測定された線速度が所望値に等しい時間t7 
 でエネルギー源への制御信号によって与えられる新た
な一定値は次のようになる。
C4= 02 + (C6−02)k2故に、一般的に
云えば上述した手法に従って動力素子への制御信号を反
復して調節する一連のステップは役立つパラメータの対
応する一連の調節となり、それによって最少時間量でパ
ラメータ及び所望値間の一致を行なわせることになる。
概念的に云えば、役立つパラメータと所望値との間で所
要の時間量において達成可能な一致の程度がパラメータ
及び所望値間の非一致に応じてエネルギー源への制御信
号を発生する上での上述したステップまたは一連のステ
ップを行なう主題として考慮されるならば、上述したス
テップまたは一連のステップは上記主題を異なった状態
に変換及び減少していること、即ち役立つパラメータと
所望値との間の改良した一致の程度が所要時間期間で達
成可能であること明白である。以上はモータ制御器のア
ナログ構成を開示するがデジタル技術が本発明を組込ん
だモータ制御器の好適実施例において以下に詳述するよ
うに使用されうる。
第4図において、モータ10へのモ→り制御信号・はア
ナログ対デジタル変換器(A/Dコンバータ)60によ
って発生されるアナログ信号に応じてM D A 40
によって与えられる。タコメータ12はテープ・アイド
ラ21に動作的に結合され、磁気テープ13の測定され
た線速度に比例する周波数の信号を14に発生する。タ
コメー号に応じて、制御ロジック66から供給されるデ
ジタル数を記憶する。その後、タコメータ12からの1
4上の信号はタコメータ12によって測定された磁気テ
ープ13の線速度に従って上記数の値を変化する。トル
ク・レジスタ68及び名目トルク・レジスタ70はそれ
ぞれ72及び74上のロード命令信号に応じて作動し、
制御ロジック66からの入カフ3及び75によって供給
されるデジタル数を記憶する。トルク・レジスタ68及
び名目トルク・レジスタ70はそれぞれ76及び78上
の出力信号としてそこに記憶したデジタル値を表わすデ
ジタル出力信号を供給する。76上の出力信号は制御ロ
ジック66の入力として供給されかつD/A、コンバー
タ60にも供給される。78上の出力信号は制御ロジッ
クの入力として供給される。制御ロジック66は84上
の所望速度入力に応じて、カウンタ62、トルク・レジ
スタ68及び名目トルク・レジスタ70にそれぞれ64
.72及び74上の出力ロード信号を与えるように働(
同様制御ロジック66はトルク拳レジスタ68及び名目
トルク・レジスタ70に、そこに記憶されるべき所望値
を表わすデジタル信号を与え、かつトルク・レジスタ6
8及び名目トルク・レジスタ70から対応する出力を入
力として受ける。また、制御ロジック66はカウンタ6
2に入力を与え、かつそれからの出力を受ける。
トルク愉レジスタ68はD/Aコンバータ60に入力と
して与えられるデジタル値を記憶するように働く。従っ
て、トルク・レジスタ68に記憶されるデジタル値はD
/Aコンバータ60によってM D A 40に供給さ
れるモータ制御信号の振巾を制御し、故に磁気テープ1
3の測定された線速度を制御する。
名目トルク・レジスタ70は、測定された速度が所望速
度に等しかった時の状態に対応して、一定値としてトル
ク・レジスタ68によって供給された最後の値を記憶す
る記憶装置として働く。
は磁気テープ13の測定された線速度を最初に決定する
。これは、制御ロジック66により測定された時間期間
に渡りカウンタ62に記憶された値の変化を決定するこ
とによってカウンタ62と協働して達成される。その後
、ブロック88において、制御ロジック66は、MDA
40に供給される信号のスロープが正または負であるか
どうかを決定する。
上記スロープが負であったなら、制御ロジック66は、
ブロック90において、磁気テープ13の測定された線
速度が所望速度84よりも大きいかまたはそれに等しい
かどうかを決定する。これは、84上の所望速度とブロ
ック86で決定された磁気テープ13の測定された線速
度とをデジタル的に比較することによってなされる。磁
気テープ13の測定された線速度が所望速度より大であ
るかまたはそれと等しかったら、制御ロジック66は、
次に、ブロック98で示された動作を行なう。同様の態
様で、MDA40に供給されるモータ制御信号のスロー
プが正でなかったら、制純ロジック66は、ブロック9
4において、磁気テープ13の測定された速度が所望値
よりも小さいかまたはそれに等しいかどうかを決定する
。これは、84上の所望速度と、上述したように、カウ
ンタ62に関連して決定された磁気テープ13の測定さ
れた速度とを比較することによってなされる。
磁気テープ13の測定された速度が所望速度よりも小で
あるかまたはそれと等しかったら制御ロジック66はブ
ロック98の動作を行なう。
磁気テープ13の測定された速度が所望速度よりも大で
な(あるいは等しくなく(ブロック90でなされる)、
モータ制御器がモータ10への駆動信号のレベルを増大
する処理の状態の存在を示しているならば、制御ロジッ
ク66は、ブロック92によって示されるように、トル
ク・レジスタ68に現在記憶されている値を「前進」さ
せる。同様の態様で、磁気テープ13の測定された速度
が所望速度よりも小さくはなくあるいは等しくない場合
には、制御ロジック66は、ブロック95で示されるよ
うに、トルク・レジスタ68に記憶されている値を進め
る。その後、制御ロジック66は、ブロック96で示さ
れるように、ある時間量遅延し、その後制御ロジック6
6は、ブロック86で示すように磁気テープ13の測定
された速度を再度状92.94.95及び96は、磁気
テープ13の測定された速度が所望速度と等しくない2
つの状況(即ち、磁気テープ13の測定された速度が所
望速度よりも小さいかあるいは大きい時)をそれぞれ補
正するために、ブロック88で決定されるようにモータ
駆動信号の前のスロープに応じてM D A 40へD
/Aコンバータ60によって供給されるモータ駆動信号
の振巾を逐次的に増加したり減少したりするように動作
する。ブロック90及び94からのl’−YESJ状態
は、磁気テープ13の測定された速度が現在84上の所
望速度よりも大であるかまたは小であるかに基づいてそ
れぞれトルク拳レジスタ68に記憶された値を増加する
かあるいは減少することによってモータ10に与えられ
る補正作用を行なわせる。ブロック96はトルり・レジ
スタ68に記憶さねている値が名目トルク・レジスタ7
0に記憶されている値に等しいかどうかを決定する。
この条件が存在すると知られたら、制御ロジック66に
よる次の作用は不要で、制御ロジックはその後ブロック
86で測定された速度を再度決定することによって上述
した動作を繰り返す。しかしながら、制御ロジック66
が、ブロック96で、トルク・レジスタ68に記憶され
た値が名目トルク・レジスタ70に記憶された値に等し
くないと判別したら、名目トルク・レジスタ70に記憶
されている一定速度の先行した期間時に使用された前の
値からのD/Aコンバータ60に供給されるデジタル数
の変化が必要となることが指示される。即ち、トルク・
レジスタ68に最後に記憶された値が名目トルク・レジ
スタ70に記憶されている値よりも大きくない場合に、
制御ロジック66は、ブロック100で、名目トルク・
レジスタ70に記憶されている値からトルク・レジスタ
68に記憶されている値を引算する。その後、制御ロジ
ック66は、ブロック102で、ブロック100で決定
された差が予め規定された定数よりも大であるかどうか
を決定する。この予め規定された定数は、本発明を組込
んだモータ制御器の特定の応用に応じたパラメータであ
り、一定速度に対してD/Aコンバータ60に供給され
るデジタル値の変更がなされる前に2つの上記値開で必
要な変化量を決定する。
ブロック100において決定された差がその定数よりも
大きければ、制御ロジック66は、ブロック104で示
されたように上記差についての測定演算を行なう。この
測定演算は、本発明を組込んだモータ制御器の応用に応
じたパラメータを用い、これはブロック100において
決定された上記差が所望の一定速度となるようにD/A
コンバータ60に供給されるデジタル値に影響する変化
量を表わす。
その後、制御ロジック66は、ブロック106で、ブロ
ック104で決定された上記結果を名目トルク・レジス
タ70に存在する値から引算し、その後、ブロック11
6でこの値をトルク・レジスタ68にロードする。
その後、制御ロジック66は、ブロック86でで示され
るように磁気テープ13の測定された速度を次に決定す
ることによって上記操作を繰り返す。トルク・レジスタ
68に記憶されている値が名目トルク・レジスタ70に
記憶されている値よりも大きければ、制御ロジック66
は、ブロック108で示されるように、名目トルク・レ
ジスタ70に記憶されている値をトルク・レジスタ68
に記憶されている値から引算する。上述したと同じ態様
で、制御ロジック66は、次に、ブロック108におい
て決定された差が上述した一定値よりも大きいかどうか
を決定する。その差がその定数よりも大きければ、制御
ロジック66は、同様の態様で、ブロック112で、上
記差についての測定演算を行ない、その後、演算結果を
、ブロック114で示すように、名目トルク−レジスタ
70に記憶されている値に加算する。その後、制御ロジ
ック66は名目トルク・レジスタ7oに現在存在する値
をトルク・レジスタ68に記憶する。
その後、制御ロジック66は、ブロック86で、モータ
10の測定された速度を次に決定することによって上述
した操作を再度繰り返す。
以上の記載により、エネルギー源、即ちモータ10への
制御信号が所望値よりも小さい役立つパラメータ、即ち
磁気テープ13の一定線速度に応じて値を連続的に増大
しかつ所望値よりも大きい役立つ関連パラメータに応じ
て値を連続的に減少するデジタル構成の制御系が開示さ
れた。役立つパラメータが所望値に等しい時には、前の
一定制御信号と連続的に増大しあるいは減少する制御信
号により達成されるピーク値及び前の一定制御信号間の
差に定数を乗じた値との和に等しい一定制御信号がエネ
ルギー源に供給される。
上述の記載において、多数の附加従属パラメータを述べ
た。ここで、それらがそれらの目的及びそれぞれに対す
る値の選択において存在する考慮と共により詳細に記載
される。
本発明の概念において存在する1つのパラメータは、所
望値に等しくないエネルギー源により発生される役立つ
パラメータに応じて生せしめられる制御信号に存在する
ような増加のスロープと速度に関連する。ここで云うス
ロープとは、第3図で、時間期間t1〜t3及びt5〜
t7でのモータ制御信号のスロープである。このスロー
プは、エネルギー源への制御信号に応じて所望値に調節
するためにエネルギー源によって生せしめられる役立つ
パラメータに対して必要な時間量を決定する。
第1図のアナログ構成において、このスロープは比較器
24によって生ぜしめられる一定レベルの振113及び
コンデンサ38と抵抗27の値によって決定される。好
適実施例において、このスロープは第5A図のブロック
95で与えられる遅延量によって決定される。
本発明の概念において存在する附加的なパラメータは、
ΔCに対して許される最小値での実際的な制限に関する
。特に、エネルギー源によって生ぜしめられる役立つパ
ラメータが所望値と等しい時にΔCがエネルギー源に供
給されるべき制御信号の一定レベルを部分的に決定する
と、即ちパラメータの値が所望値にだんだん近づ(よう
になると、パラメータの値が所望値に等しいと考えられ
る点に達する。これはc newにおける連続的変化を
防止するために必要である。
好適実施例において、この制限は関連2進語を構成する
8ビツトのうちの2ビツトに設定される。
本発明の概念に存在する附加的なパラメータは定数にの
値に係る。この定数には、一般的に、所望値に等しくさ
れたエネルギー源によって生せしめられる役立つパラメ
ータに応じてエネルギー源への制御信号として供給され
る一定レベルに関連したゲイン因子にかかわる。一般的
に云って、kの値は、エネルギー源に供給される一定レ
ベルの継続的な調節が制御信号に対する正しい一定レベ
ルに近づ−(速度を制御する。
kのために週択された値が小さすぎると、所望値に対す
るパラメータの調節のために過度の時間量が必要となる
。また、kに対し選ばれた値が大きすぎれば、好ましく
ない発振を生じる。好適実施例で、kのための値は0.
5より小でなければならず、0.125の値が満足な結
果を生じさせた。
本発明の概念において存在する最後のパラメータは、役
立つパラメータの最初の生起が所望値に等しくなった時
の前の一定レベル(Cold )に対して選ばれた初期
値に関する。
この値は重要ではなく、プロセスの次の繰り返しの時に
エラーはすぐに補正されるので実除上は零にすることか
できる。しかしながら、ビデオ・テープレコーダに使用
される好適実施例において、この初期値は巻取リールに
存在する磁気テープの量に基づいて選ばれる。これは、
この特定の応用において、磁気テープの線速度がキャプ
スタン/ピンチローラ構成によって制御されるようなプ
レイ動作モードから磁気テープの線速度が巻取リールに
よって供給されるトルクによって直接制御されるシャト
ル動作モードへ変化する際に存在する状況により、重要
なものとなる。
特に、プレイ及びシャトル動作モード間の転移の時に磁
気テープに比較的一定の張力を維持することが所望され
る。この結果、一定値Co1dに対して選ばれた初期値
は、Coldが巻取リールに存在する磁気テープの量に
比例するように選ばれる。ビデオ・テープレコーダに使
用される好適実施例において、この定数の値は、巻取リ
ールの1/16回転で生じる′テープ・アイドラに取付
けたタコメータから得られるパルスの数を計数すること
によって決定される。
本発明は、上述した実施例以外に広範囲に応用でき、例
えば、電気モータのシャフトに取付けた円板に関する制
御、温度または圧力を制御しようとする環境制御系、自
動車の自動速度制御系、スイッチング電源等に本発明の
概念を変更することな(応用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従ったビデオ・テープレコーダのため
のモータ制御器のアナログ構成の機能ブロック図、 第2図は第1図の装置によって生ぜしめられる2つの信
号の時間関係のグラフ図、第3図はモータによって駆動
される装置の測定された速度の変化に対する本発明に従
ったモータ制御器の動作応答特性のグラフ図、第4図は
本発明に従ったモータ制御器のデチャートである。 図で、10はモータ、12はタコメータ、16は弁別器
、20はポテンショメータ、24は比較器、28は均等
検出器、27は抵抗、32.33.34.36はスイン
f、35ばスイッチ制置手段1.37は増巾器、38は
コンデンサ、40はモータ駆動増巾器、aは差動増巾器
、46は減衰器、48は増巾器、56はポテンショメー
タ、60はデジタル対アナログ変換器、62はカウンタ
、66は制御ロジック、68はトルり・レジスタ、70
は名目トルり・レジスタを示す。 信号(30) 7XU3 3 7I日−1exA J:”−11:≦−1] b

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  エネルギー源によって生ぜしめられるパラメ
    ータの値を制御信号の値と該ノくラメータの所望値を維
    持する所望ゲインとに応じて制御するための制御系を動
    作する方式において、上記パラメータの値を測定する手
    段と、上記パラメータの値を上記所望値と比較する手段
    と、上記パラメータの値が上記所望値と等しくない時に
    上記所望値方向に上記パラメータの変化を行なわせるよ
    うに上記制御信号を調節し、下記関係に従って、上記パ
    ラメータの値が上記所望値に等しい時に上記制御信号を
    定数値(Cnew )に等しく設定する手段とよりなる
    上記方式。 Cnew−Cold+(ΔC)(k) (ここで、Co1dは上記パラメータが上記所望値と等
    しくなる先行した事象の際のc newの値であり、Δ
    Cは上記パラメータが上記所望値と等しくなった時の調
    節せしめられた制御信号の値とColdとの間の差であ
    り、kは定数である。) (2、特許請求の範囲第1項記載のサーボ制御方式にお
    いて、上記制御信号を調節するための上記手段は、上記
    パラメータの値が上記所望値に等しくない時に上記所望
    値方向への上記パラメータの単調的変化に行なわせるよ
    うに上記制御信号を単調的に調節する手段とよりなるこ
    とを特徴とするサーボ制御方式。 (3)特許請求の範囲第1項記載のサーボ制御方式にお
    いて、数値定数にの値が1.0より小であることを特徴
    とするサーボ制御方式。 (4)  ウェブ材料が第1のリールからトルク生起手
    段によって駆動される第2のリールまで巻かれる際にか
    つ所望のゲインに応じてウェブ材料の線速度を所望の線
    速度に維持するための方式において、上記ウェブ材料の
    線速度を間欠的な間隔で繰返し測定するための測定手段
    と、この測定された線速度と上記所望の線速度とを上記
    間隔で比較するための手段と、上記比較手段に応じて、
    上記測定された線速度が上記所望の線速度よりも小であ
    る時に上記第2のリールのトルクを連続的に増大させか
    つ上記測定された線速度が上記所望の線速度よりも大で
    ある時に上記第2のリールのトルクを連続的に減少させ
    、下記関係に従って、上記測定された線速度が上記所望
    の線速度に等しい時に上記第2のリールの一定のトルク
    (Cnew )を維持する制御手段とよりなる上記方式
    。 Cnew=c old + (ΔC)(k)(ここで、
    Coldは上記測定された線速度が上記所望の線速度に
    等しくなる先行した事象の際のc newの前の値で参
    り、ΔCは上記測定された線速度が上記所望の線速度と
    等しくなった時の上記変化しているトルクの値とCol
    dとの間の差であり、kは定数である。)(5)特許請
    求の範囲第4項記載のサーボ制御方式において、数値定
    数にのための値が1.0よりも小であることをぜ徴とす
    るサーボ制御方式。 (6)  モータによって制御される装置の測定された
    速度及び基準速度に応じてモータに対する駆動信号を生
    じさせるための方式において、上記基準速度よりも上記
    装置の上記測定された速度が小であることに応じて連続
    して増大する駆動信号を反繰的に発生しかつ上記基準信
    号よりも上記装置の上記測定された速度が大であること
    に応じて連続して減少する駆動信号を発生するためのラ
    ンプ発生手段と、上記装置の上記測定された速度が上記
    基準速度よりも小である時には前の一定の駆動信号と前
    の一定の駆動信号及び上記連続して増大する駆動信号の
    最大値間の差とに比例しかつ上記装置の上記測定された
    速度が上記基準速度よりも小である時には上記連続して
    減少する駆動信号の最小値と前の一定の駆動信号に比例
    する一定の駆動信号を反繰して生じさせるための一定駆
    動信号発生手段と、上記基準速度より上記装置の上記測
    定された速度が小であることに応じて上記モータに上記
    増大する駆動信号を供給し、上記基準速度よりも上記装
    置の上記測定された速度が大であることに応じて上記モ
    ータに上記減少する駆動信号を供給し、かつ上記装置の
    上記測定された速度が上記基準速度に等しいことに応じ
    て上記モータに上記一定の駆動信号を供給するための制
    御手段とからなるサーボ制御方式。 (7)  モータを制御するための信号を生じさせるた
    めに基準信号及びモータによって制御される装置の測定
    された速度に応じる方式において、上記装置の上記測定
    された速度及び上記基準速度に応じて、上記装置の上記
    測定された速度が上記基準速度よりも小である時に第1
    の信号を生じさせ、上記装置の上記測定された速度が上
    記基準速度に等しい時に第2の信号を生じさせかつ上記
    装置の上記測定された速度が上記基準速度よりも大であ
    る時に第3の信号を生じさせる比較手段と、上記第1及
    び第3の信号並びに第4の信号に応じて、最初に上記第
    4の信号に等しいパラメータを有し、値が上記第1の信
    号に応じて増大し上記第3の信号に応じて減少する第5
    の信号を生じさせるランプ発生手段と、上記第5の信号
    に応じ、上記基準速度よりも小である上記装置の上記測
    定された速度と前の一定値に対応して上記第5の信号の
    最大値に比例しかつ上記基準速度よりも大である上記装
    置の上記測定された速度と前の一定値とに対応して上記
    第5の信号の最小値に比例したパラメータを有する上記
    第4の信号を生じさせる一定信号発生手段と、上記第2
    の信号に応じ、上記測定された速度が上記基準速度と等
    しくない時に上記第5の信号に対応しかつ上記測定され
    た速度が上記基準速度に等しい時に上記第4の信号に対
    応してモータを制御する信号を生じさせる制御手段とか
    らなることを特徴とするサーボ制御方式。 (8)基準速度とモータによって制御される装置の測定
    された速度とに応じて、モータに対する制御信号を生じ
    させるための方式において、上記基準速度よりも小であ
    る上記装置の上記測定された速度に応じて値が第2の制
    御信号に比例する初期値から連続して増大しかつ上記基
    準速度よりも大である上記装置の上記測定された速度に
    応じて値が上記初期値から連続して減少するパラメータ
    を有する第1の制御信号を生じさせる第1の手段−と、
    上記第1の制御信号に比例するパラメータを有する上記
    第2の制御信号を生じさせる第2の手段と、上記装置の
    上記測定された速度が上記基準速度と等しくない時に上
    記第1の制御信号に比例しかつ上記装置の上記測定され
    た速度が上記基準速度に等しい時に上記第2の制御信号
    に比例する上記モータに対する上記制御信号を発生する
    ための制゛御手段とからなることを特徴とするサーボ制
    御方式。 (9)特許請求の範囲第8項記載のサーボ制御方式にお
    いて、上記第2の手段は、更に、上記装置の上記測定さ
    れた速度が上記基準速度に等しかった先行する期間では
    上記第2の制御信号の値に、上記基準速度よりも上記装
    置の上記測定された速度が小さいことに応じて上記第1
    の信号のパラメータの最大値に、上記基準速度よりも上
    記装置の上記測定された速度が大きいことに応じて上記
    第1の信号のパラメータ最小値に比例するパラメータを
    有する上記第2の制御信号を生じさせる手段を有するこ
    とを特徴とするサーボ制御方式。
JP59048926A 1983-04-06 1984-03-14 サ−ボ制御方式 Pending JPS59186003A (ja)

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US06/483,004 US4514672A (en) 1983-04-06 1983-04-06 Adaptive apparatus and method for control
US483004 1983-04-06

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ID=23918256

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EP0122093B1 (en) 1989-09-27
DE3479926D1 (en) 1989-11-02
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