KR0179527B1

KR0179527B1 - 브이씨알의 모터 제어 방법

Info

Publication number: KR0179527B1
Application number: KR1019900009134A
Authority: KR
Inventors: 이홍석
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1990-06-21
Filing date: 1990-06-21
Publication date: 1999-04-15
Also published as: US5239245A; KR920001466A; DE4120086A1; JPH04233009A

Abstract

내용 없음.

Description

브이씨알의 모터 제어 방법

본 발명은 브이씨알의 모터의 속도 및 위상을 제어하기 위한 방법에 관한 것으로 특히, 소정의 프로그램에 의해 드럼 모터 및 캡스턴 모터의 속도 및 위상을 제어할 수 있도록 한 브이씨알의 모터 제어 방법에 관한 것이다.

종래의 모터 제어장치는 비교신호를 증폭하는 증폭기(31)와; 기준신호와 비교신호와의 위상차를 검출하여 위상에러 전압을 발생시키는 위상전압변환기(32)로 구성된 위상제어계와; 모터의 속도를 검출하는 주파수 발생기(33), 상기 주파수 발생기의 출력신호를 증폭하는 증폭기(34) 및 주파수를 전압으로 변환시켜 속도에러를 발생시키는 주파수 전압 변환기(35)로 구성된 속도제어계와; 위상에러 전압 및 속도에러 전압을 가산시키는 가산기(36), 서보계의 성능을 향상시키기 위한 보상회로부(37) 및 모터 구동부(38)와를 상호 구성하여서 된 것인데, 여기서 위상제어 전압을 발생시키는데 필요한 기준신호 및 비교신호는 캡스턴계와 드럼계에 따라 다를 뿐만아니라 녹화 및 재생모드에 따라 서로 다른 신호가 입력된다.

따라서, 기준신호와 비교신호의 위상차에 해당하는 위상에러 전압은 위상전압 변환기에서 발생되고, 주파수 발생기에서 모터의 회전수를 검출하여 회전수에 비례하는 속도에러 전압은 주파수 전압 발생기에서 발생되며, 이와같이 발생된 두 전압(즉, 위상에러전압 및 속도에러 전압)은 가산기에 의해 서로 합해진 다음 서보계의 성능을 향상시키기 위한 보상회로부를 통해 모터 구동부에 인가되므로 모터의 속도 및 위상이 제어된다.

그러나, 이와같은 종래의 구성은 하드웨어적인 위상전압 변환기, 주파수 전압 변환기 및 보상회로부로 구성되어 있어 그 특성이 거의 고정되어 있고, 특히 VCR의 다양한 재생상태(예:통상재생, 변속재생등)에 대응하기 위해서는 복잡한 하드웨어를 더욱 필요로 하게 되므로 시스템 설계상 많은 제약조건이 따를 뿐만아니라 제품의 생산원가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 제안한 것으로, 종래의 하드웨어 대신 마이컴에 소정의 프로그램을 입력시켜 모터의 속도 및 위상을 제어하므로서 제품 생산원가를 대폭 절감시킬 수 있는 캡스턴 모터의 속도 및 위상 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명 방법을 설명하기 위한 모터 구동 회로도.

제2도의 (a)는 본 발명 방법중 속도제어를 보인 플로우 챠트.

(b)는 본 발명 방법중 위상 제어를 보인 플로우 챠트.

제3도의 (a)-(c)는 속도제어시의 각부 동작 파형도.

제4도의 (a)-(c)는 위상제어시의 각부 동작 파형도.

제5도는 종래 브이씨알의 모터 제어회로의 블록 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : CPU 2 : 계수기

3,4 : 구동부 5 : 캡스턴 모터

6 : 드럼 모터 7 : 영상 헤드

8 : 제어 헤드 9,10 : 주파수 발생기

11 : 펄스발생 헤드 13-16 : 증폭기

17,18 : 분주기 19-23 : 레지스터

제1도 및 제2도의 (a),(b)에 나타낸 바와같이, 본 발명의 방법은, CPU(1)가 계수기(2)내의 계수값을 읽어들여 속도검출신호(△Ns)의 주기(Ns)를 계산한 다음 속도 검출신호(△Ns)가 설정 주파수(Nd)보다 작은가 또는 설정주파수(Nd)보다는 크고 설정주파수(Nd)+속도검출신호의 주기(Ns)보다는 작은가 또는 설정주파수(Nd)+속도검출신호의 주기(Ns)보다 큰가를 각각 검출하여 설정주파수(Nd)보다 작으면 속도에러를 최대로 하고, Nd△NsNd+Ns이면 속도에 비례한 속도에러를 만들며, △NsNd+Ns이면 속도에러를 최소로 한후 속도제어신호를 만들어 각각의 구동부(3,4)를 통해 캡스턴 모터(5) 및 드럼 모터(6)에 소정의 제어신호를 인가한 다음 속도 제어신호를 만들 때 필요한 보상회로 연산을 미리 수행하고 종료하는 속도제어 루틴과; 기준신호와 비교신호에 대한 계수 값을 읽어들여 현재 속도가 소정범위(Nd△NsNd+Ns)내에 있는가를 검출하여 소정 범위내에 있으면 기준신호 및 비교신호의 위상차(△Np)를 계산하여 위상 검출신호가 미리 설정된 위상차(N3)△Np설정된 위상차(N4)이거나 또는 △Np설정된 위상차(N1)이면 각각의 위상차에 비례하는 위상에러를 만들고, N2△NpN3 또는 N1△NpN2이면 각각 위상에러를 최대 또는 최소로 하되 상기한 속도의 범위가 Nd△NsNd+Ns가 아니면 위상에러를 중간값으로 고정시킨 다음 위상 제어신호를 만들어 각각의 구동부(3,4)를 통해 캡스턴 및 드럼 모터(5,6)에 소정의 위상 제어신호를 인가시키되, 위상 제어 신호를 만들 때 필요한 보상회로의 연산을 미리 수행하고 종료하는 위상제어 루틴으로 이루어짐을 특징으로 하는 것으로, 이때, 상기 미리 설정되는 위상차(N1,N2,N3,N4)는 N1N2N3N4의 관계를 갖는다.

여기서 미 설명부호 7은 영상신호를 기록 및 재생하는 영상헤드, 8은 제어헤드, 9,10은 주파수 발생기, 11은 펄스 발생헤드, 12는 자기 테이프, 13-16은 증폭기, 17,18은 각각의 재생모드에 따라 결정되는 분주비를 갖는 분주기, 19-23은 계수기(2)의 계수값을 배치함과 동시에 CPU(1)에 인터럽트를 요구하는 레지스터이다.

이와같이 이루어진 본 발명 방법의 작용효과를 제1도 내지 제4도의 (a)-(d)를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 드럼 모터(6)의 속도제어에 사용되는 비교신호인 주파수 발생기(10)로 부터의 출력신호는 증폭기(16)에서 증폭되어 레지스터(20)에 인가되는 순간 계수기(2)의 계수값이 레지스터(20)에 기억되므로 CPU(1)는 이를 인식하여 제2도의 (a)와 같은 속도 제어 인터럽트 루틴을 수행하게 된다.

또한, 드럼 모터(6)의 위상제어에 사용되는 비교신호인 펄스발생 헤드(11)의 출력은 증폭기(16)를 통해 증폭되어 레지스터(19)에 인가되는 순간 계수기(2)의 계수값이 레지스터(19)에 기억되므로 CPU(1)는 이를 인식하여 제2도의 (b)와 같은 위상 제어 인터럽트 루틴을 수행하게 된다.

한편, 캡스턴 모터(5)의 경우도 드럼 모터(6)의 경우에서와 같이 마찬가지로 속도제어에 대해서는 캡스턴 모터(5)의 속도를 검출하는 주파수 발생기(9)의 출력을 증폭하는 증폭기(13)와 각종 재생방법에 따라 2분주비가 결정되는 분주기(18)를 통해 속도제어에 적당한 소정신호로 변환되어 레지스터(22)에 인가되므로 CPU(1)가 캡스턴 모터(9)의 속도를 제어할 수가 있고, 위상제어는 제어헤드(8)에 의해 재생된 제어신호를 증폭기(14)를 통해 증폭시키고 분주기(17)를 거쳐 레지스터(21)에 인가시키게 되므로 CPU(1)가 캡스턴 모터(5)의 위상을 제어할 수 있게 되는데, 여기서 분주기(17)는 분주기(18)와 마찬가지로 각종 재생방법에 따라 2분주비가 다르게 된다.

또한, 드럼 모터(6)의 위상제어인 경우 기록할 때와 재생할 때에 기준신호가 각각 다르게 되는데, 기록할 때에는 입력 영상신호의 수직동기신호가 레지스터(23)에 입력되고, 재생할 때에는 계수기(2)에서 발생되며, 속도제어 프로세서 및 위상제어 프로세서를 거쳐 CPU(1)에서 만들어진 속도제어신호 및 위상제어신호는 각각의 구동회로(3,4)를 통해 캡스턴 모터(5) 및 드럼 모터(6)에 인가되어 속도 및 위상제어를 수행할 수가 있는 것이다.

즉, 캡스턴 모터(5) 및 드럼 모터(6)의 속도 제어시에는 주파수발생기(9,10)에서 발생된 제3도의 (b)와 같은 속도 검출신호(△Ns)가 설정된 주파수 범위내에 있으면 속도에 비례하는 정상속도에러가 발생되고, 설정된 주파수 범위(Nd,Nd+Ns)를 벗어나서 존재하게 되면 일정한 속도에러가 발생된다.

따라서, 모터의 속도가 설정 속도보다 빠를때에는 속도검출신호(△Ns)의 주기가 짧아져서 등가속도 에러 제3도의 (b)는 최대가 되고, 모터의 속도가 설정속도(Nd)보다 느릴때에는 속도 검출신호의 주기가 길어져서 등가속도 에러는 최소가 되며, 모터의 속도가 설정속도 범위내에 존재하게 되면 속도에 비례하는 속도에러가 발생되는데, 여기서 Nd 및 Nd+Ns는 다양한 재생모드에 따라 각각 다르게 설정할 수가 있다.

또한, CPU(1)는 속도 검출신호의 주기(Nd)를 계산하여 그 크기를 판단한 다음 소정의 속도 제어신호를 만들어 각각의 구동부(3,4)를 통해 캡스턴 모터(5) 및 드럼 모터(6)의 속도를 제어한 후 보상회로 연산을 다음 속도제어신호를 만들기 전에 미리 연산을 수행하여 속도 제어신호를 만들때의 시간적인 차이를 제거하는 실시간 제어가 가능하게 되는데, 이때 보상회로 연산에 필요한 각 계수값들은 다양한 재생모드에 따라 변화가 가능할 뿐만 아니라 시스템계의 특성을 항상시키기 위한 임의의 값으로도 변화시킬수가 있다.

한편, 위상제어시에는 펄스 발생헤드(11) 및 재생헤드(8)로부터 검출된 제3도의 (c)와 같은 비교신호가 제3도의 (b)와 같은 기준신호와 일정 위상 관계가 성립하도록 위상 에러신호를 발생하는데, 기준신호와 비교신호의 위상차를 계산하여 미리 설정된 위상차(N1-N4)에 해당하는 위상 에러를 발생한다.

즉, CPU(1)에서 모터의 구동속도가 설정범위내에 있는 가의 여부를 확인하여 일정 설정 범위내에 있으면 위상제어 프로세서를 수행하고, 그렇지 않으면 위상에러를 고정시키는 알고리즘이 제공되는데, 이는 속도가 설정 범위밖에 있을 때의 위상제어는 의미가 없기 때문이며, 속도가 설정범위밖에 있을 때 위상에러를 고정시키고 속도가 설정범위내로 들어올 때 위상제어를 하는 것이 보다 빠르게 제어할 수가 있다.

따라서, 속도가 일정 범위내에 있어서 위상제어를 행할 때 기준신호 및 비교신호의 위상차를 계산, 판단하여 그의 위상차에 해당하는 위상 제어신호를 만들어 구동부(3,4)에 인가시켜 각각의 모터(5,6)를 위상 제어하게 된다.

또한, 위상 제어신호를 만들때에는 속도제어와 마찬가지로 필요한 보상회로연산을 미리 수행하여 위상 제어신호를 만들 때 시간적인 차이를 제거할 수 있어 실시간 처리가 가능하게 되는데, 이때 보상회로 연산에 필요한 각 계수값들은 다양한 재생모드에 따라 변화가 가능할 뿐만 아니라 시스템계 특성을 향상시키기 위한 임의의 값으로 변화가 가능하게 되며, 여기서 제3도의 (a) 및 제4도의 (a)는 계수기(2)의 출력을 나타낸 파형도이고, 제4도의 (d)는 동기위상 에러를 나타낸 것이다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명 방법에 의하면 종래의 하드웨어인 주파수 전압 변환기, 위상전압 변환기 및 보상회로부를 소프트웨어로 구현시킬 수 있는 방법을 제공하므로 종래의 서어보 시스템보다 훨씬 다양한 시스템 구성을 얻을 수 있음과 동시에 제품의 생산원가를 절감시킬 수 있고, 특히 각 계수들의 값을 손쉽게 변화시켜 주면 새로운 서어보 시스템을 개발할 수 있게 되어 제품의 품위를 보다 더 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims

드럼 모터 및 캡스턴 모터에서 각각의 회전속도와 위상을 검출하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 검출한 회전속도가 소정범위의 기준회전속도 범위내에 속하는 지의 여부를 판단하는 제2과정과, 상기 제2과정에서의 회전속도가 기준회전속도 범위내에 속할 경우 일정한 위상에러를 출력하는 제3과정과, 상기 제2과정에서 회전속도가 기준회전속도 범위내에 속하지 않을 경우 위상에러를 보정하는 제4과정의 수순으로 진행되어짐을 특징으로 하는 브이씨알의 모터 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 제4과정은 검출된 위상과 기준위상을 비교하여 위상차를 검출하는 단계와, 상기 검출된 위상차(△Np)가 미리 설정된 복수의 위상차(N1,N2,N3,N4)에 의해 설정되는 범위와 비교하여 위상에러를 출력하는 단계와, 상기 단계에서 출력되는 위상에러에 따른 위상 보정 제어신호를 드럼 모터 및 캡스턴 모터에 출력하여 위상 보정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브이씨알의 모터 제어 방법.
제2항에 있어서, 상기 위상에러 출력단계에 있어서, 상기 검출된 위상차(△Np)가 설정된 위상차(N1N2N3N4)에 의해 설정되는 제1소정 범위(N3△NpN4 또는 △NpN1)에 속할 경우, 검출된 위상차(△Np)에 비례하는 위상에러를 출력하게 되고, 상기 검출된 위상차(△Np)가 설정된 위상차(N1N2N3N4)에 의해 설정되는 제2소정 범위(N2△NpN3)에 속할 경우, 최대값의 위상에러를 출력하고, 상기 검출된 위상차(△Np)가 설정된 위상차(N1N2N3N4)에 의해 설정되는 제2소정 범위(N1△NpN2)에 속할 경우 최소값의 위상에러를 출력하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브이씨알의 모터 제어 방법.
드럼모터 및 캡스턴 모터에서 각각의 회전속도를 검출하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 검출한 회전속도가 미리 설정되어 있는 복수의 회전속도 범위와 비교하는 제2과정과, 상기 제2과정에서의 비교결과에 따른 일정한 회전속도에러를 출력하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 출력되는 회전속도에러에 따른 회전속도 제어신호를 드럼모터 및 캡스턴 모터에 출력하여 회전속도보정을 수행하는 제4과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 브이씨알의 모터 제어 방법.
제4항에 있어서, 상기 제2과정에서의 설정되는 회전속도(△Ns)의 범위는 설정주파수(Nd) 및 속도검출신호의 주기(Ns)와 설정주파수(Nd)의 합(Ns+Nd)에 의해 설정되어지며, 설정주파수와 속도검출신호의 주기는 서로 NdNs+Nd와 같은 관계를 가지며, 상기 검출된 회전속도(△Ns)가 제1소정범위(△NsNd)일 경우 최대값의 회전속도에러를 출력하도록 하고, 상기 검출된 회전속도(△Ns)가 제2소정범위(Nd△NsNd+Ns)일 경우 상기 회전속도(△Ns)에 비례하는 회전속도에러를 출력하고, 상기 검출된 회전속도(△Ns)가 제3소정범위(△NsNd+Ns)일 경우 최소값의 회전속도에러를 출력하도록 함을 특징으로 하는 브이씨알의 모터 제어 방법.