NO881946L - Servosystem. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt nøyaktig motor-hastighetsstyring og nærmere bestemt en forbedret, billig, hastighetsstyring for forskjellige anordninger slik som servomotorer med optiske tachometere, børsteløse llkestrøms-motorer uten tachometere og servomotorer som anvender magnetiske tonehjul som tachometere. Oppfinnelsen er spesielt tilpasset for å tilveiebringe en motorservostyring, slik som den typen som anvendes for å drive masseinforma-sjonslager og igjenvinningsmaterial, f.eks. disker og bånd.

Forskjellige systemer, slike som masselageranordninger (f.eks. datamaskindisk og båndlagerdrivsystemer) krever motorer, typisk børstløse llkestrømsmotorer, for å drive det magnetiske opptenningsmaterialet, f.eks. diskene eller båndene ved en relativ konstant hastighet for å sikre nøyaktig opptegning og avspilling av programinformasjonen og dataen. En kapstan for drift av magnetsike bånd kan f.eks. bli drevet med en børsteløs likestrømsmotor. Ved relativ billige systemer, slike som små datamaskiner er det vanligvis lite plass for å anordne dyre og arbeidskrevende servostyresystemer for styring av hastigheten til disse drivmotorene. Selv om slik plass ble gjort tilgjengelig er det ikke økonomisk å anvende dyre faselåsesløyfesystemer, som ofte er anvendt ved servostyrte systemer for å tilveiebringe den ønskede nøyaktigheten og stabiliteten som er nødvendig for slike informasjonsmasselager og gjenvinningsanordninger.

Mange av de billige, konvensjonelle mekaniske og optiske tachometerene som anvendes for servostyring av slike motorer er dessuten ikke nødvendigvis svært nøyaktige. Optiske tachometere kan f.eks. fremvise "skjelve" feil bevirket av mekaniske vibrasjoner. "En gang rundt" feil (som kommer av unøyaktige avfølingsteknikker for måling av nøyaktig posisjon til rotasjonsrotoren til tachometeret) kan bevirke den totale nøyaktigheten til tachometeret, og som et resultat nøyaktig-heten til servosystemet.

Det generelle formål med foreliggende oppfinnelse er følgelig i det vesentlige å redusere eller overvinne ovenfor nevnte problemer ved tidligere kjente anordninger.

Nærmere bestemt er det et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et forbedret servosystem for, og en frem-stilling for nøyaktig og på en billigere måte å styre hastigheten til, en motor enn som er tilveiebragt ved de mange servo fasesløyfelåsesytemer som er anvender konvensjonelle mekaniske og optiske tachometere.

Et annet spesielt formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret motorhastighetsstyrer og en fremgangsmåte som bestemmer hastigheten nøyaktig og begrenser motoren uavhengig av de mekaniske forholdene og nøyaktigheten til typiske tachometere.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et forbedret servosystem for, og en fremgangsmåte for, styring av hastigheten til en motor som i hovedsaken er ufølsom for skjelving og "en gang rundt" feil.

Et ytterligere og nærmere bestemt formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret servostyring for en børsteløs likestrømsmotor.

Ennå et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et forbedret servosystem for, og en fremgangsmåte for, styring av hastigheten til motoren hvor initial-akselerasjonen til motoren styres.

Disse og andre formål tilveiebringes ved hjelp av en anordning for styring av vinkelhastigheten til en gjenstand montert for rotering om en forutbestemt rotasjonsakse. Anordningen innbefatter: avfølingsinnretning for avføling av minst to vinkelposisjoner til gjenstanden med hver omdreining av gjenstanden om aksen,

innretning som reagerer på avfølingsinnretningen for å måle tidsintervallet gjenstanden bruker for å rotere fra hver av vinkelposisjonene til den neste påfølgende vinkelposisjon når gjenstanden roteres om aksen,

innretning som reagerer på innretningen for å måle hvert tidsintervall for å tilveiebringe en verdi representativ for gjennomsnittstiden gjenstanden tar for å rotere fra hver suksessiv vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon som er funksjoner av alle tidsintervallene til den siste fullførte omdreiningen til gjenstanden relativ siste vinkelposisjon; og

innretning for å justere vinkelhastigheten til gjenstanden som er funksjon av forskjellen mellom hver verdi representativ for den bestemte gjennomsnittstiden og en forutbestemt verdi for tiden representativ for den ønskede vinkelhastigheten til gjenstanden.

I samsvar med fremgangsmåten i følge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for styring av vinkelhastigheten til en gjenstand montert for rotasjon om en forutbestemt rotasjonsakse. Fremgangsmåten innbefatter følgende trinn: avføling av i det minste to vinkelposisjoner til gjenstanden med hver omdreining av gjenstanden om aksen;

måling av tidsintervallet gjenstanden tar for å rotere fra hver av vinkelposisjonene til neste påfølgende vinkelposisjon når gjenstanden roterer om aksen;

tilveiebringelse av en verdi representativ for gjennomsnittstiden gjenstanden bruker for å rotere for hver suksessiv

vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon som er funksjon av alle tidsintervallene til siste fullførte omdreining for gjenstanden relativ siste vinkelposisjon; og

justering av vinkelhastigheten til gjenstanden som er funksjon av forskjellen mellom hver verdi representativ for den bestemte gjennomsnittstiden og en forutbestemt verdi for tiden representativ for den ønskede vinkelhastigheten til gjenstanden.

Andre formåler ved oppfinnelsen fremgår av påfølgende beskrivelse. Ytterligere trekk ved anordning av fremgangsmåten fremgår av de øvrige kravene.

I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor;

Fig. 1 viser skjematisk rotor og Halleffektkommunikasjons-brytere til en typisk børstløs likestrømsmotor; Fig. 2 viser overføringskarakteristikkene til en typisk Halleffektanordning av typen anvendt ved børsteløs llke-strømsmotorer, slik som den vist på fig.l; Fig. 3 viser foretrukket utførelsesform av styringssystemet i følge foreliggende oppfinnelse for bruk ved styring av hastigheten til en børsteløs likestrømsmotor, slik som den vist på fig.l; Fig. 4A og 4B viser et flytediagram for bruk ved beskrivelse av operasjonen til utførelsesformen vist på fig. 3.

Med henvisning til fig 1 er den børsteløse likestrømsmotoren spesielt nyttig i følge foreliggende oppfinnelse og innbefatter en rotor 10 montert for rotasjon om aksen 12. Rotoren er vanligvis laget av magnetisk ledende materiale med en permanent magnetisk ladning av en polaritet som varier som funksjon av vinkelposisjonen til rotoren om rotasjonsaksen 12. Rotoren innbefatter nærmere bestemt, som vist, en massiv skive av magnetisk ledende materiale innbefattende et helt antall (p) med sektorer 14 av vekslende magnetisk ladning for således å tilveiebringe et likt antall med nord (N) magnetiske poler og syd (S) magnetiske poler. Sektorene 14 er fortrinnsvis av lik størrelse og form (slik at hver gir samme størrelse på den magnetiske fluksen) i det hver fortrinnsvis foreskriver en lik vinkelforskyvning om rotasjonsaksen. Fire 90° sektorer vist på fig 1 som et eksempel.

For å aktivere og dvs. tilføre energi i hensiktsmessige armaturspoler til motoren (armaturene er ikke vist på fig 1) ved hensiktsmessige kommutasjonstider når rotoren roterer om sin akse 12, blir i det minste 1 og fortrinnsvis flere sensorer 16, slik som Halleffektkommutasjonsbrytere , anvendt for å avføle vinkelposisjonen til rotoren. Sensorene 16 detekterer endringene i den magnetiske polariteten p.g.a. reversering i den magnetiske fluksen tilveiebragt ved sektorene 14 når de beveges forbi sensorene etter som rotoren roterer om aksen. Når endringene i polariteten avføles blir egnede signaler tilført armaturspolene ved riktige tidspunkt-er. Hver sensor er fortrinnsvis anbragt relativt til rotoren slik at kun en sensor vil detektere en grenseovergang mellom sektorene ved en hver tid og fortrinnsvis detekteres en grenseovergang med lik vinkelforskyvning for rotoren ved hver omdreining.

Som vist hvor "p" (antall poler til rotoren) er lik fire (4) og "n" (antall sensorer) er lik tre (£), er der fortrinnsvis detektert p ganger n grenseoverganger (12) ved hver omdreininger av rotoren, i det hver forekommer ved 360°/12 eller 30° forskyvning av rotoren. Dette kan bli tilveiebragt ved å anbringe de tre sensorene langs radiale linjer 18, 120° relativt hverandre, som vist, eller forskyvning av to av sensorene 60° på motsatt side av den tredje sensoren. Hvor tre slike sensorer er anvendt for å avføle rotasjonen av fire polrotorer er vist på fig. 1, således kan 12 separate signaler bli anvendt med hver omdreining til rotoren for styring av aktiveringen av amaturspolene. Slike motorer er vedkjent, gjenfør f.eks. US patent nr. 3018395, 3091728, 3226711, 3281629, 3461367, 3483458 og 3858109. Magnetisk avføling av rotasjonen av en roterende gjenstand ved et magnetisk ledende materiale er også beskrevet i US patent nr. 3408556 (tachometer) og nr. 4095177 (transducer). For en generell beskrivning av Halleffetanordningene og forskjellige anvendelser, gjenfør f.eks. "Integrated Circuits, Interface, Linear, Hall Effect Devices and Transistor Arrays", seksjon 9 "Hall Effect Devices", side 9-1 til 9-57, publisert av "Sprague Electric Company of North Adams, Massachusetts, 1984. For en nærmere beskrivelse av børstløse llkestrøms-motorer gjenfør "DC Motors, Speed Controls, Servo System", tredje opplag, publisert av "Electro-craft Corp. of Hopkins, Minn., kapittel 6, og side 6-20 av den teksten som beskriver Halleffektavfølingssystemer i slike motorer.

Børsteløse llkestrømsmotorer av den beskrevne typen er tilfredsstillende for mange anvendelser p.g.a. at de er relativt billige såvel som relativ små størrelsemessig. Hvor anvendelsene krever at motorhastigheten skal bli nøyaktig styrt slik som når den driver en kapstan transporterende magnetisk opptegningsbånd ved et informasjonslagrings og gjenvinningssystem kan imidlertid et slikt system ikke bli anordnet alene. En hovedgrunn for å motorene ikke i og for seg selv tilveiebringer en nøyaktig utgangshastighet for rotoren er den uregelmessige endringsarten som forekommer i lasten som motoren må drive, såvel som mekaniske toleranser ved selve motoren. Disse endringene kan f.eks. forekomme som følge av temperaturvariasjoner og slitasje og elding av komponentene, slik som lagringen ved både motoren og lasten, såvel som endringer i selve lasten. Ytterligere årsaker for hastighetsvariasjoner kan være strømforsyningsvariasjoner og styrekretsytelsevariasjoner.

Et servostyresystem er følgelig vanligvis anvendt for nøyaktig å styre motorhastigheten ved slike anvendelser. Slike servostyresystemer innbefatter vanligvis faselåse-sløyfestyring eller andre hastighetsstyringer innbefattende optiske eller mekaniske tachometere eller tonehjul som øker kostnaden og størrelsen på motoren både uttrykt i fysisk rom og penger. Forskjellige tachometere festet til motorakselen har blitt anvendt i lengre tid ved servosystemer for nøyaktig styring av motorhastigheten. Nøyaktigheten ved hvilken motorhastigheten styres med slike tachometere er gitt av nøyaktigheten til

(a) selve tachometeret og

(b) selve motoren.

Ved konvensjonelle tachometerstyrte servosystemer vil unøyaktigheter ved selve tachometeret eller nøyaktigheten ved montering av tachometeret til motorakselen resultere i en hastighetsfeil proporsjonal med slike unøyaktigheter. Et formål med foreliggende oppfinnelse er å eliminere komponentene som bidrar til unøyaktigheten ved tachometerene såvel som andre kilder. Dette blir fortrinnsvis tilveiebrakt ved å anvende et datamaskinmikroprosessorstyrt system konstruert til i det vesentlige å eliminere slike hastighetsfeil som kommer fra tachometere og andre kilder. Nøyaktigheten ved slike system vil bli bestemt ved beregning av nøyaktigheten til mikroprosessoren i stedet for de fysiske nøyaktighetene til et tachometer. Nøyaktigheten er nærmere bestemt en funksjon av antall beregnings"biter" anvendt av mikroprosessoren .

Børsteløse llkestrømsmotorer anvender Halleffektsensorer for kommutering, som er i og for seg kjent. Slike Halleffektsensorer genererer respektive signaler når motoren dreier og frembringer i det vesentlige "tachometerlignende" signaler. På grunn av arten på de magnetiske feltene og Halleffektsensorene har det imidlertid for foreliggende oppfinnelse vært trodd at vinkelnøyaktigheten til disse signalene er slik at de kan ikke bli anvendt sammen med et tachometer.

Som angitt på fig. 1 har posisjonen til grenseovergangen mellom tilliggende sektorer 14 til rotoren en tendens til å være unøyaktige med variasjoner på så mye som +/- 10°, eller totalt 20°. Halleffektsensorene har dessuten en tendens til å være unøyaktig ved detektering av den nøyaktige posisjonen til en grenseovergang mellom tilliggende sektorer når motoren roterer om aksen 12. Hvor hver Halleffektsensor er anbrakt langs en radial linje 18 (fig. 1), vil den magnetiske fluksen avfølt av hver sensor veksle mellom positiv og negativ magnetisk fluks ettersom hver grenseovergang mellom hvert par med tilliggende sektorer passerer gjennom den respektive radiallinje 18. Hver sensor tilveiebringer et utgangs-spenningssignal som en funksjon av den avfølte fluksen. En typisk Halleffektsensor anbrakt innenfor 0,3 mm til kanten til den magnetiske rotoren vil frembringe en +12 volt likespenningsutgang når anordningen avføler en nordpol på tilnærmet -100 gauss, og hovedsakelig null volt utgangs-spenning når anordningen avføler en sydpol på tilnærmet 100 gauss, gjenfør Sprague tekst, side 9-19.

Hvor rotoren roterer ved hastigheter i området på 2000 til 3000 omdreininger pr. minutt, som ved bånd og diskdrev, kan magnetiske bryterfeil være så mye som +/- 7° eller totalt 14°. Andre feil som kan bidra til motorhastighetsflukt-asjoner er ved rotasjonsaksen på hvilke rotoren er montert, lagrene ved hvilke rotasjonsakselen roterer, såvel som andre mindre feilkilder.

Det er derfor ønskelig å anvende en dyrere effektiv hastighetsstyring for nøyaktig styring av hastigheten til rotoren. En slik styring opptar fortrinnsvis minimumsrommet i systemet som motoren er anvendt ved, og gjør den spesielt nyttig ved bånd og diskdrevsystemer.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse blir signalet generert av Halleffektsensorene og tilført armaturspolen behandlet på en mer pålitelig måte av et mikroprosessorstyrt system for således nøyaktigere å styre hastigheten til motoren og nærmere bestemt blir signalene behandlet for således i det vesentlige å redusere eller eliminere feil på grunn av magnetiske bryterbegrensninger til sensorene, rystelsefeil på grunn av vibrasjoner og andre feil nevnt ovenfor.

Som vist på fig. 3 har det foretrukkede systemet for styring av hastigheten til børsteløs likestrømsmotor av typen vist på

fig. 1 nærmere bestemt en rotor 10 og tre Halleffektsensorer 16 vinkelmessig forskjøvet tilnærmet 60° relativt til den ene om rotasjonsaksen 12 til rotoren 10, som beskrevet med henvisning til fig. 1. Rotoren kan være en av flere kommers-ielt tilgjengelige anordninger, slik som en eller flere børsteløse llkestrømsmotorer solgt av "Sprague Electric Company og North Adams, Massachusetts".

En mikroprosessor 30, som ved foreliggende anvendelse av bånd og diskdrev er anordnet for drift av systemet kan bli anvendt for således å tilveiebringe i samsvar med foreliggende oppfinnelse en mer nøyaktig styring av vinkelhastigheten til rotoren 10 om aksen 12 som reaksjon på sensorene 16 når rotoren beveges om aksen. Mikroprosessoren kan være av en hver type anordning for styring av drift av systemet, beskrevet heretter i forbindelse med fig. 4A og 4B. Modell 8051 er fremstilt og solgt av "National Semiconductor of California" er f.eks. en slik mikroprosessor. Andre anordninger vil være kjent for fagmenn på området.

Mikroprosessoren 30 er forsynt med et bufferregister 32 tilpasset til å motta utgangssignalet til hver av sensorene 16 og indikerer til mikroprosessoren hvilken av sensorene som avføler en nordpolsektor 14 for rotoren 10 og hvilken sydpolsektor 14 til rotoren ved et hvert tidsøyeblikk. Utgangene til sensoren 16 er også forbundet med respektive eller-portene 34. Eller-portene 34 er anordnet til å detektere overgangene til hver av de respektive Hall-bryterne gjennom magnetiske feltgrenser til motoren. Utgangene til eller-portene 34 er igjen forbundet sammen og med avbrudds-inngangen 36 til mikroprosessoren 30. Mikroprosessoren 30 utspørrer tilstanden til registeret 32 med hvert avbruddssignal mottatt fra noen av eller-portene 34 (avbruddssignalet indikerer en endring i utgangen til en av Halleffektsensorene og derfor har en grenseovergang til rotoren blitt detektert). Mikroprosessoren 30 inneholder en klokke, som velkjent innenfor teknikken, for nøyaktig måling av tiden mellom hvert avbruddssignal.

Mikroprosessoren 30 har et adressedekoderregister 42 forbundet med adressebussen 38, og kommuteringsdata-utgangsregister 48 og registeret til en digital-til-analogomformer (DAC) 50 forbundet med databussen 40. Informasjon sendt på bussen 40 er data som skal bli lastet enten inn i kommuteringsregisteret 48 eller registeret til DAC 50. Bestemmelsen med hensyn til hvilke register som er blitt adressert gjøres av mikroprosessorene i samsvar med velkjente programmerings-regler. Ved foreliggende oppfinnelse blir digitale strøm-verdier lastet via linjen 46B inn i registeret til DAC 50, og lignende kommuteringssekvenser blir lastet via styreled-ningene 46A inn i kommuteringsregisteret 48.

Dataen på bussen 40 er en seksbits digitalsignalfremvisning av hvilke tre kommuteringsspoler, betegnet med henvisnings-tallet 66A-66C, skal bli aktivert og som ikke er ved det bestemte øyeblikket. Den viste anordningen er en bipolar bryteranordning slik at to spoler er aktivert i løpet av hver kommuteringsperiode mellom to suksessive avbruddssignaler. Det skal bemerkes at unipolaroperasjon kan bli tilveiebrakt ved å koble spolene på nytt på velkjent måte og kobling av spolene slik at kun en er aktivert om gangen. Signalet blir sperret i kommuteringsregister 48 inntil neste klargjørings-slgnal er mottatt for adressedekoderregister 42. Når registeret til DAC 50 er klargjort blir datasignalet en åtteblts signalfremvisning av verdien til strømmen som skal bli tilført de bestemte spolene 66A - 66C borbundet for å bli aktivert, som blir beskrevet nærmere senere. Verdien til strømmen som tas med i betraktningen kjennetegner således motoren, lasten, akselerasjonen såvel som variasjoner ved strømforsyningsspenningene i samsvar med velkjente prinsipp-er, også kjent som servo tilbakekoblingsstyring.

Utgangen til kommuteringsregisteret 48 er et seksbits digitalsignal, to for hver av kommuteringsspolene 66A - 66C til motoren. De seks utgangene til kommuteringsregisteret 48 er forbundet med respektive innganger til inverterene 52A-52F, som hver fortrinnsvis er i form av åpne portkollektorer for således å virke som signalbuffere. Inverterene 52A - 52C har deres utganger forbundet via motstander 54A - 54C med respektive baser til bryter(PNP)transistorene 56A - 56C og med anodene til tilsvarende dioder 58A -58C. Katodene til diodene 58A - 58C er forbundet sammen med katoden til Zenerdioden 60, som igjen har sin anode forbundet med en positiv likestrømsforspenningsskinne 64. Skinnen 64 er også forbundet med hver av emitterene til brytetransistorene 56A-56C og via respektive motstander 62A - 62C til korresponder-ende baser til de transistorene. Kollektoren til brytertransistoren 56A er forbundet med den ene siden av hver av kommuteringsspolene 66A og 66C, kollektoren til brytertransistoren 56B er forbundet med ene siden av kommuterings-spolen 66B og den andre siden av spolen 66A, og kollektoren til brytertransistoren 56C er forbundet med den andre siden av hver av spolene 66B og 66C. Kollektorene til bryter-transistorene 56A - 56C er også forbundet med respektive kollektorer til strømstyrer(NPN)transistorene 68A - 68C.

Basisene til transistorene 68A - 68C er forbundet med respektive utganger til inverterene 52D - 52F og via motstander 70A - 70C ved utgangen til inverteringsforsterker 72. Sistnevnte har sin ikke-inverterende inngang forbundet med systemjord og sin inverterende inngang forbundet med sin utgang via tilbakekoblingskapasitor 74. Den inverterende inngangen er også forbundet med utgangen til registeret for DAC 50 slik at utgangen til DAC 50 tilføres den inverterende inngangen til forsterkeren 72.

Strømtilbakekobling mellom strømstyretransistorene 68A - 68C og DAC 50 tilveiebringes ved å forbinde emitterene til transistorene 68A - 68C og jordterminalen til DAC via motstand 76 med systemjorden slik at strøm tilført basene til transistorene 68A - 68B fra DAC 50 er det vesentlige lineær proporsjonalt med digitalverdien til strømmen tilført inngangen til DAC 50 fra mikroprosessoren 30.

Systemet styrer generelt vinkelhastigheten til motoren 10 om aksen 12 i samsvar med følgende styreteknikk. Fra rotoren dreier om aksen, avføler hver sensor 16 ikke bare polariteten til hver sektor 14 for rotoren, men også hver grenseovergang mellom tilliggende nord og syd sektorer. Ved den beskrevne utførelsesformen med tre sensorer 16 anbrakt ved 60° in-krementering og vinkelen motstående hver sektor med rotoren ved 90°, vil ingen sensor avføle en grenseovergang ved samme tidspunkt. En grenseovergang blir i virkeligheten detektert med hver 30° av vinkelrotering av rotoren. Utgangen til sensorene vil være av en verdi når nordpolen er avfølt, en annen verdi når sydpolen er avfølt, hvor en trinnendring forekommer ved utgangen og grenseovergangen er avfølt av hver sensor som klart fra overføringskarakteristlkkene vist på fig. 2. Ved eksempelet ved den beskrevne utførelsesformen er utgangen til hver sensor en positiv spenning når en nordpol er detektert (representert ved H) og null spenning når en sydpol er detektert (representert ved L), en positivgående overgang når den avfølte polen endrer seg fra en sydpol til en nordpol (representert ved +T) og en negativ overgang når den avfølte polen endrer seg fra en nordpol til en sydpol (representert ved -T), som anvender referensposisjon vist på fig 1 som 0°, og utgangene til sensorene vil endre seg med hver 30° rotasjon i samsvar med følgende sekvensoppslags-tabell i løpet av hvilke periode (kommuteringsperioden) spolen 66 vil bli aktivert i en sekvens som vil være klart for fagmann på området:

Som det fremgår av sekvensoppslagstabellen gjentar sensor-utgangene til denne utførelsesformen seg selv hver 180° rotasjon. Som klart angitt ved sekvensoppslagstabellen blir et +T eller -T signal generert med hver 30° rotasjon for således å tilveiebringe et avbruddssignal for å avbryte inngangsterminalen 36 til mikroprosessor 30. Mikroprosessoren vil avføle hver grenseovergang siden et avbruddssignal vil bli generert som reaksjon på hver overgang. Tidsintervallet mellom hvert sett med suksessive signaloverganger (det målte tidsintervallet) bestemmes og lagres av mikroprosessoren internt i en RAM (ikke vist). Som det senere skal bli beskrevet nærmere blir det etter hvert tidsintervall er målt, tillagt til de tidligere elleve tidene målt intervaller mellom suksessive avbruddssignaler for således å gi den totale tiden målt for siste fullstendige omdreining av rotoren. Disse tolv summerte tidsintervallene (det totale antall av tidsintervaller i en omdreining for rotoren) tilveiebringer en tidsverdi representativ for gjennomsnitts-tidsintervallet mellom suksessive detekterte grenseoverganger over siste overgang til rotoren (dvs. gjennomsnittstiden det tok rotoren for å rotere 30° over tidligere 360° med rotasjonen). Gjennomsnittstidsintervallverdien sammenlignes med en tidligere innstilt verdi (tilveiebrakt i mikroprosessoren 30) som er inverst proporsjonal med ønsket hastighet til rotoren. Den forhåndsinnstilte verdien er enten forhåndsinnstilt av fremstilleren dersom den ønskede hastigheten alltid er den samme, eller ved brukeren når det er foretrukket å gjøre hastigheten justerbar. Etter bestemmelsen av gjennomsnittstidsintervallverdien etter avbruddet blir signalet tilført av mikroprosessoren over databussen til kommunikasjonsregister 48 som igjen klargjør spolene 66 i en sekvens som er velkjent. Adressen blir så generert av mikroprosessoren 30 via registeret 42 for å klargjøre registeret til DAC 50. Strømverdien tilveiebrakt som en funksjon av sist bestemte gjennomsnittstidsintervallverdi genereres av mikroprosessoren 30 over databussen slik at egnet strøm blir tilveiebrakt til de klargjorte spolene. Dersom gjennomsnitt-tidsmålingen er mindre enn den innstilt i mikroprosessoren beveges rotoren for hurtig og strømmen tilført spolene for dette løpende tidsintervallet reduseres.

Dersom gjennomsnittstidsmålingen er mer enn den innstilt ved mikroprosessoren beveges rotoren for langsomt og strømmen tilført spolene økes. Dersom gjennomsnlttstiden er den samme som den til foreliggende verdi så er det ikke nødvendig å foreta endringer i den tilførte strømmen. Endringene i den tilførte strømmen, om noen, bestemmes ved hver 30° rotasjon av rotoren og mikroprosessoren 30 sender den nye strømverdien over databusslinjen 40 slik at den kan bli omformet av DAC 50 og anvendt for å aktivere de egnede kommuteringsspolene 66 i det fremadskridende tidsintervallet. Servosystemet styrer ikke bare hastigheten til rotoren for motoren, men styrer også den ønskede graden av akselerasjon og retardasjon.

Ovenfor nevnte skulle bli mer klart ut i fra følgende beskrivelse av operasjonen av systemet I forbindelse med flytdiagrammet vist på fig. 4A og 4B. Operasjonen av systemet går generelt gjennom fire tilstander fra det øyeblikket systemet slåes på til øyeblikket hvor servo-styreoperasjonen er låst. De fire operasjonstilstandene er nærmere bestemt som følgende: (a) "Rampe fra stopp", hvor motoren startes med en konstant 1ikestrømsaktiveringssignal tilført de forskjellige aktiviserte spolene 66 i løpet av hver kommuteringsperiode. I løpet av denne tilstanden blir tidsintervallet mellom kommuteringsavbrudds-signalene for lange (dvs. motoren beveger seg for langsomt) for å tilveiebringe verdien for kommuter-ingstabellen henvist til fig 4A og 4B som "intervall-tidstabell", anvendt for å lagre tolv verdier med tidsperioder mellom suksessive kommuteringer i siste fullførte omdreining målt relativ siste posisjon til rotoren og siste avbruddssignal blir generert, (b) "Rampe med tabell", hvor tidsintervallene mellom suksessive kommuteringsavbruddssignal er små nok til at verdien til intervallene kan bli anvendt ved beregningstabellen, (C) "Forsøk på låsing", hvor suksessive verdier er lagret i beregningstabellen med hver suksessive verdi erstattende den eldste verdi ved de tolv lokali-seringene i tabellen, og hastigheten og akselerasjonsfeilene måles for å bestemme om servotilstanden kan bli endret til den låste i hastighetstilstand, og (d) "låst i hastighet", hvor tilstanden for låsingen av servostyringen har blitt tilfredsstilt og servostyringen er låst.

Når motoren er slått av er energitilførselen (dvs. aktiviser-ingen) og strømsignalene frakoblet som vedkjent.

Ovenfor nevnte skulle bli mer klart i det påfølgende. Når systemet er slått på, trinn 100, er startservotilstanden satt til "rampe fra stopp" -tilstanden, trinn 102, hvor DAC-strømmen, en likestrøms strøm, er satt til en forutbestemt maksimumsverdi. Systemet venter da på det første beregnings-avbruddssignal, trinn 104, fra noen av eller-portene 34 (som angitt ved kommuteringsavbruddet = 1? testen ved trinn 106) som indikerer at en av Halleffektsensorene har endret tilstand. Når verdien for kummuteringsavbruddet = 1 er verdien for kommuteringsavbruddet tilbakestilt til null, trinn 108, av grunner som vil bli beskrevet nærmere senere.

Når avbruddssignalet er detektert ved inngang 36 til mikroprosessoren 30, vil trinn 110 forekomme hvor målt tidsintervall måles ved avlesning av kommuteringstidtakteren, i det sistnevnte tilveiebringer et mål på tiden som har gått mellom (a) avbruddssignalet mottatt før siste avbruddssignal, og (b) siste avbruddssignal.

Kommuteringstakteren blir så satt til null. Ved det samme tidspunkt forekommer trinnet 112 hvor motoren blir kommutert, dvs. valgte spoler 66 blir aktivisert av mikroprosessoren 30. Tilfredsstillende adressesignal blir nærmere bestemt tilført til kommuteringsregister 48 for således å klargjøre spolene 66 og strømmen (som ved rampen fra stopptilstanden er maksimum likestrøms strømmen) tilført DAC 50, som igjen tilført strømmen til valgte klargjøringsspoler.

Ved trinn 114 blir det siste målte tidsintervallet sammenlignet med en forutbestemt referanseverdi (henvist til som "intervalltid for tabell OK"). Denne referanseverdien er maksimumstiden og derfor den langsomste akseptable hastigheten for motoren som kan bli anvendt før verdien for tidsintervallene målt ved trinn 110 kan bli lagret i beregningstabellen. Dersom tidsintervallet er større enn dette referansetidsintervallet (som indikerer at motoren beveger seg for langsomt for å bruke de målte tidsintervallene) forsetter således programmet til trinn 116. Tilstanden til systemet blir så testet for å bestemme om det er innenfor "låst i hastighetstilstand". Som angitt senere, dersom den er i den tilstanden, et katastrofeforhold har forekommet (eller motoren har blitt slått av) og programmet fortsetter via trinn 118 på flg. 4A og 4B til trinn 120 på fig 4B, hvor DAC -strømmen blir satt til null og programmet løper ut ved 122 (fig. 4B) siden det er feil ved servoen.

Dersom, som ved forrige tilfelle, foreliggende servotilstand ikke er låst i hastighetstilstand ved trinn 116 fortsetter programmet for å sikre at tilstanden er satt ved rampe for start (eller tilbakestilles til rampe for start tilstanden dersom strømtilstanden enten er innenfor rampe med tabellen eller forsøker å låse tilstanden). Progrmmet fortsetter så via trinn 126 på fig. 4A og 4B til trinn 128 på fig. 4B hvor DAC-strømmen blir satt til maksimumstrømmen, dvs. rampe-strømmen. Systemet vil fortsette til trinn 104 vist på fig. 4A og 4B, og programmet vil gjenta trinnene 106, 108, 110, 112, 114, 116, 124, 126 og 128 inntil ved trinn 114 hvor det målte tidsintervallet er mindre enn forutbestemt referanseverdi for intervalltiden for tabellen 1 orden tilveiebrakt ved mikroprosessor 30.

Ved dette tidspunktet fortsetter programmet til trinn 130 hvor tilstanden til systemet er testet for å bestemme om den er ved rampen fra stopptilstanden. Siden den er i den tilstanden fortsetter programmet til trinnet 132. Ved trinn 132 blir nå systemtilstanden satt til rampe med tabell, hver av de tolv verdiene ved beregningstabellen blir til og begynne med satt til samme verdi, dvs. gjort like ved siste tidsintervallverdi bestemt ved siste bestemte verdi utført ved trinn 110, intervalltidstabellsummen settes like tolv ganger den intervallverdlen, og intervalltidstabellpekeren blir til og begynne med satt til posisjon 1 til tabellen.

Etter trinn 132 fortsetter programmet via trinn 126 på fig. 4A og 4B til trinn 128 på fig. 4B. DAC -strømmen blir igjen satt til maksimal strøm og programmet fortsetter igjennom trinnene 104, 106, 108, 110, 112 og 114. Så lenge som tidsintervallet er fremdeles mindre enn den forhåndsinnstilte verdien til intervalltiden for tabellen i orden, vil systmet fortsette til trinn 130. Dersom dette ikke er tilfelle vil systemet fortsette til 116, og så til trinn 124 siden servotilstanden sist ble innstilt ved rampen med tabelltilstanden (og ikke låst i hastighetstilstanden). Fra trinn 124 vil programmet fortsette gjennom trinnene 126, 128, 104, 106, 108, 110, 112 og 114 og sammenligne størrelsen på tidsintervallet med forhåndsinnstilt verdi til intervalltiden på tabell i orden. Programmet vil fortsette gjennom denne sløyfen inntil tidsintervallet faller under det forhåndsinnstilte tidsintervallet. Det vil så fortsette igjen gjennom trinnene 130, 132, 126, 128, 104, 106, 108, 110, 112, 114 og 130. Siden servotilstanden har blitt satt til rampen med tabelltilstanden (ved trinn 132) vil programmet nå fortsette til trinn 134.

Ved trinn 134 blir de tolv tidsintervallsummene til beregningstabellen satt lik med siste tidsintervalltabellsum bestemt ved siste passering gjennom trinnet 132. Det siste tidsintervallet målt ved trinn 110 (som forekommer etter siste passeringen gjennom trinn 132) blir så tillagt denne tidsintervalltabellsummen, verdien ved beregningstabellen ved stedet for pekeren (nå ved stedet 1) blir subtrahert fra summen, og siste verdi for tidsintervallet akkurat tillagt summen blir anvendt for å erstatte den subtraherte verdien i beregningstabellen ved stedet for pekeren. Tidsintervall-tabellpekeren blir så inkrementert med 1 før den fortsetter til trinn 136. I løpet av sistnevnte trinn blir undersøkelse utført om pekeren er lik 13, dersom dette er tilfelle blir pekeren tilbakestilt med 1 (siden kun 12 steder i beregningstabellen er blitt anvendt). Dersom pekeren ikke er lik 13, eller dersom trinn 138 er utført, vil programmet fortsette til trinn 140.

Ved trinn 140 etter oppdateringen av den beregnbare tabellen og strømverdien for tidsintervalltabellsummen for siste tolv tidsintervaller blir hastighetsfeielen beregnet. Dette bestemmes ved å subtrahere beregningen eller tidsintervalltabellsummen fra en nominell referanseverdi. Dersom verdien til hastighetsfeilen er positiv beveges motoren for langsomt, dersom den er negativ beveges motoren for hurtig, og dersom null, er hastigheten til motoren riktig.

Så snart hastighetsfeilen er beregnet fortsetter programmet gjennom trinnet 140 på fig. 4A til trinn 142 på fig. 4B. Tilstanden til systemet blir så testet for å bestemme om servosystemet er innenfor rampen med tabelltilstanden. Siden tilstanden til systemet er satt for rampen med tabelltilstanden (fra siste passering gjennom trinn 132), fortsetter systemet til trinn 144 hvor den absolutte verdien for hastighetsfeilen sammenlignes med hastighetsfeilen for servoklargjøringen, en på forhånd valgt verdi som er den maksimale tillatelige hastighetsfeilen før et forsøk gjøres for å klargjøre servosystemet ved servolåsetilstanden.

Dersom størrelsen på hastighetsfeilen er større enn hastighetsfeilen på servoklargjøringen, fortsetter systemet fra trinn 144 til trinn 128, via trinn 104 på fig. 4A og 4B, og gjennom trinnene 106, 108, 110, 112 og 114. Ved trinnet 114, dersom tidsintervallet er større enn den forutbestemte verdien for tidsintervallet for tabellen i orden, vil systemet fortsette gjennom trinnene 116 og 124, hvor tilstanden til systemet er tilbakestilt til rampen fra stopptilstanden og fortsetter som tidligere beskrevet. Dersom sammenligningen ved trinnet 114 er slik at den målte verdien for tidsintervallet er mindre enn den forutbestemte verdien for tidsintervallet for tabellen er i orden, vil systemet fortsette gjennom trinn 130, 134 (siden systemet er nettopp satt for rampe med tabelltilstand), 136, 138, 140 og 142. Systemet vil igjen fortsette til trinn 144. Dersom størrel-sen på hastighetsfeilen er mindre enn den forutbestemte verdien for servoklargjøringen blir servotilstanden satt til forsøk på å låse tilstanden ved trinn 146.

Etter trinnet 146 fortsetter systemet gjennom trinn 128 og gjentar trinnene 104, 106, 108, 110, 112, 114, 130 (som antar at tidsintervallet er mindre enn den forutbestemte verdien for tidsintervallet for tabellen i orden), 130, 134, 136, 138 (dersom pekeren ved trinnet 136 er 13), 140, 142 til trinn 148. Ved sistnevnte trinn blir akselerasjonsfeilen satt lik forskjellen mellom intervalltidstabellsummen (tidligere sikret ved siste passering gjennom trinnet 134) og intervalltidstabellsummen (dvs. forskjellen mellom nylig lagret sum og lagret sum tidligere før siste oppdatering). Dersom forskjellen er positiv akselerer motoren, og dersom negativ retarderer motoren. Dersom tilstanden til systemet sist var satt ved trinn 146 til forsøk til å låse tilstanden fortsetter systemet til trinn 152 hvor størrelsen på både hastighets og akselerasjonsfeilene sammenlignes med forhåndsinnstilte verdier (henvist til hastighets og akselerasjonsfeilene for forsøk på å låse tilstanden). Dersom hver feil overskrider sin forhåndsinnstilte verdi forsetter systemet til trinn 156 beskrevet heretter. Dersom størrelsen på hver av hastighets og akselerasjonsfeilene er mindre enn den forhåndsinnstilte verdien, vil tilstanden til systemet nå bli satt til låst i hastighetstilstand før den fortsetter til trinn 156.

Ved trinn 156 blir en ny DAc-strøm tilveiebrakt på neste kommutering basert på tidligere verdi og størrelsen på hastighets og akselerasjonsfeilene. Systemet vil så fortsette til trinn 104 og fortsette gjennom trinne 106, 108, 110, 112, 114 (så lenge som tidsintervallet er mindre enn forhåndsinnstilt verdi på tidsintervallet for tabellen i orden), 130, 134, 136, 138 (overhoppet dersom pekerverdien ved trinnet 136 ikke er 13), 140, 142, 148, til trinn 150. Siden tilstanden til systemet nå er i låst i hastighetstilstand fortsetter systemet til trinn 158. Ved dette trinnet blir størrelsen på både hastighets og akselerasjonsfeilen sammenlignet med andre forhåndsinnstilte verdier (henvendelse til som hastighets og akselerasjonsfeil for låst i hastighetstilstand) for å være sikker på at det ikke er overskredet. Dersom ikke overskredet, fortsetter programmet til trinn 156 og fortsetter igjennom den kontinuerlige sløyfen tilveiebrakt av trinnene 156, 104, 106, 108, 110, 112, 114 (så lenge som tidsintervallet er mindre enn tidsintervallet for tabellen i orden), 130, 134, 136, 138 (overhoppet dersom pekerverdien ved trinn 136 ikke er 13), 140, 142, 148, 150 og 158.

Dersom tidsintervallet blir større enn den forhåndsinnstilte verdien til tidsintervallet for tabellen i orden ved trinn 114, fortsetter programmet til trinn 116 som tidligere beskrevet. Siden servotilstanden har blitt innstilt for låst i hastighetstilstanden, vil programmet fortsette gjennom trinnene 118, 120 og 122, siden et katastrof ef orhold har forekommet (eller motoren har blitt slått av). Dersom størrelsen på hastigheten og akselerasjonen overskrider den forhåndsinnstilte verdien for hastighets og akselerasjonen for låst i hastighetstilstand, vil systemet likeledes også fortsette til trinn 120 og 122, siden et katastrofeforhold har forekommet, eller motoren har blitt slått av.

Det skal bemerkes at de forhåndsinnstilte verdiene for hastighets og akselerasjonsfeil for forsøk på låsetilstand (anvendt ved trinn 152) er mye mindre enn tilsvarende forhåndsinnstilte verdier for hastighets og akselerasjonsfeil for den låste i hastighetstilstanden anvendt ved trinn 158 slik at så snart systemet beveges fra den låste i hastighetstilstand vil det ikke på enkel måte falle ut av denne endelige tilstanden når feilene er målt ved trinn 158 og for så å forhindre styrehakking (situasjon hvor systemet vil vekselvis beveges blant forskjellige tilstander og danner en ustabil styretilstand).

Foreliggende oppfinnelse har flere fordeler. En hovedfordel er at ved gjennomsnittsberegning av tidsmålte intervaller mellom hver signalovergang vil feilene som bidrar til de unøyaktige Hallsensorene bli eliminert. Systemet gir dessuten en nøyaktig og billig styring av hastigheten til en børsteløs likestrømsmotor uten behov for dyre faselåsesløyfe-kretser, som anvender konvensjonelle mekaniske optiske tachometere. Nøyaktigheten ved styringen er begrenset til oppløsningen av det digitale signalet som representerer strømmen tilført DAC 50. Et åttebits signal er således nøyaktig innenfor 1/256 av verdien til strømmen, eller tilnærmet 0,4$. Dersom bedre oppløsninger er ønskelig, kan naturligvis et større digitalsignal med ytterligere minste-vektige biter bli anvendt for å representere strømmen. Ved å anvende gjennomsnittsteknikken beskrevet ovenfor blir bedre bruk av plassen tilveiebrakt ved en slik anvendelse som bånd og diskdrev hvor plassen kan være begrenset. Ved riktig innstilling av rampestrømmen tilført ved trinn 128, blir til slutt starthastigheten og akselerasjonen til motoren styrt.

Visse endringer kan bli gjort ved utførelsesformen som beskrevet uten å avvike fra oppfinnelsens ramme. Sensorene for avføling av posisjonen til rotoren kan f.eks. være andre typer magnetiske sensorer foruten Halleffektsensorer, silke som magnetiske tonearmer. Det er ikke nødvendig med magnetiske sensorer, men det finnes mange eksempler på optiske, slik som optiske tachometere, eller elektriske, slike som elektriske kontakter.

Siden visse endringer kan bli gjort ved ovenfor nevnte anordning uten å avvike fra oppfinnelsens ramme, er det ment at ovenfor nevnte beskrivelse, eller det som er vist i sammenheng med tegningene, skal kun være illustrativt og ikke sett på som noen begrensning av oppfinnelsen.

Claims (29)

1. Anordning for styring av vinkelhastigheten til en gjenstand montert for rotasjon om en forutbestemt rotasjonsakse, karakterisert ved : avfølingsinnretning av i det minste to vinkelposisjoner til gjenstanden med hver omdreining av gjenstanden om aksen, innretning som reagerer på avfølingsinnretningen for å måle tidsintervallet gjenstanden bruker for å rotere fra hver av vinkelposisjonene til den neste påfølgende vinkelposisjon når gjenstanden roteres om aksen, innretning som reagerer på innretningen for å måle hvert tidsintervall for å tilveiebringe en verdi som er representativ for gjennomsnittstiden gjenstanden bruker for å rotere fra hver suksessiv vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon som er funksjon av alle tidsintervallene til siste fullstendige omdreining av gjenstanden i forhold til siste vinkelposisjon, og innretning for å justere vinkelhastigheten til gjenstanden som en funksjon av forskjellen mellom hver verdi representativ for den bestemte gjennomsnittstiden og en forutbestemt verdi for tidene representativ for ønsket vinkelhastighet på gj enstanden.

2. Anordning i følge krav 1, karakterisert ved avfølingsinnretningen innenfor den magnetiske innretning for magnetisk avføling av hver av rotasjonsposisjonene til gjenstanden.

3. Anordning i følge krav 2, karakterisert ved at den magnetiske innretning for magnetiske polanordn-inger fastgjort til gjenstanden for rotasjon derved, og som definerer i det minste to magnetiske poler roterbar om aksen, og magnetisk polavfølingsinnretning radialt anbrakt med avstand fra den magnetiske polanordningen og aksen og anbrakt slik at gjenstanden roterer om aksen relativt til magnetisk poleavfølingsinnretning slik at i det minste en av polene er magnetisk koblet med den magnetiske polavfølingsinnretningen ved hver av rotasjonsposisjonene.

4. Anordning i følge krav 3, karakterisert ved at den magnetiske polavfølingsinnretning innbefatter i det minste en magnetisk polsensor.

5. Anordning i følge krav 4, karakterisert ved at den magnetiske polsensoren er en Halleffektbryter.

6. Anordning i følge krav 4, karakterisert ved at den magnetiske polsensoren er et magnetisk tonehjul.

7. Anordning i følge krav 3, karakterisert ved at den magnetiske polavfølingsinnretningen innbefatter flere magnetiske polsensorer anbrakt med vinkelmessig avstand relativt hverandre om aksen og radialt anbrakt med avstand fra den magnetiske polanordningen.

8. Anordning i følge krav 7, karakterisert ved at hver av de magnetiske polsensorene er en Halleffektsensor.

9. Anordning i følge krav 1, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter optiske innretninger for optisk avføling av hver av rotasjonsposisjonene til gjenstanden .

10. Anordning i følge krav 9, karakterisert ved at den optiske innretningen innbefatter et optisk tachometer.

11. Anordning i følge krav 7, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter elektrisk innretning for elektrisk avføling av hver av rotasjonsposisjonene til gj enstanden.

12. Anordning i følge krav 11, karakterisert ved at den elektriske innretningen innbefatter en elektrisk kontakt.

13. Anordning i følge krav 1, karakterisert ved at innretning for å bestemme verdien for gjennomsnittstiden gjenstanden bruker på å rotere fra hver suksessiv vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon, innbefatter lagerinnretning for å lagre et forutbestemt antall av målte tidsintervaller.

14. Anordning i følge krav 13, karakterisert ved at lagerinnretningene lagrer de siste av de målte tidsintervallene representativ for siste fullstendige omdreining for gjenstanden om aksen.

15. Anordning i følge krav 1, karakterisert ved at innretningen for å justere vinkelhastigheten til gjenstanden innbefatter flere kommuteringsspoler og innretning for selektiv aktivering av spolene, og at gjenstanden innbefatter et magnetisk hode som har "n" magnetiske ladede sektorer anbrakt om omkretsen og anbrakt i forhold til aksen, og at avfølingsinnretningen innbefatter "m" sensorer anbrakt langs en radial linje tilliggende i periferien til hodet slik at hver av sektorene danner en magnetisk kobling med sensoren når sektoren er anbrakt langs en radial linje, hvor "n" og "m" er hele tall og produktet "n" ganger "m" er antall kommuteringsperioder for spolene.

16. Anordning i følge krav 15, karakterisert ved at innretningen for å måle tiden gjenstanden bruker på rotasjonsmessig å bevege seg om aksen fra en av rotasjonsposisjonene til den neste, innbefatter signalgenererings-innretning for å generere tidsavhengige signal representativ for tiden gjenstanden tar til å rotere mellom påfølgende av vinkelposisjonene og innretning for å bestemme verdien på gjennomsnittstiden gjenstanden bruker på å rotere fra hver påfølgende vinkelposisjon til den neste påfølgende vinkelposisjon som en funksjon av alle tidsintervallene til siste fullstendige omdreining av gjenstanden innbefattende lagerinnretning for lagring av et forutbestemt antall av tidsavhengige signaler.

17. Anordning i følge krav 16, karakterisert ved at lagerinnretningen lagrer det siste av tidsavhengige signaler representative for siste fullstendige omdreining av gjenstanden om aksen fra siste vinkelposisjon.

18. Anordning i følge krav 17, karakterisert ved at lagerinnretningen tilpasset til å addere det siste av tidsavhengige signaler tilveiebrakt fra siste målte tidsintervall ved siste av vinkelposisjonene og subtrahere tidligere tidsavhengige signal tilveiebrakt for siste vinkelposisjoner, og innretning for å bestemme verdien gjennomsnittstiden gjenstanden bruker på å rotere hver omdreining fra hver suksessive vinkelposisjon til den neste vinkelposisjon innbefattende delerinnretning for å dele tiden representert av lagrede signaler som representerer tidsintervallet for siste fullførte omdreining av gjenstanden i lagerinnretningen ved hjelp av antall vinkelposisjoner.

19. Anordning i følge krav 1, karakterisert ved at innretning for justering av vinkelhastigheten innbefatter innretning for å bestemme hastighetsfeil mellom den virkelige hastigheten til gjenstanden for siste tidsintervall og en forutbestemt verdi og akselerasjonsfeil mellom virkelig akselerasjon for siste fullførte omdreining, relativt siste vinkelposisjon, og akselerasjonen for den tidligere nestsiste vinkelposisjon og innretning for å justere vinkelhastigheten til gjenstanden som funksjon av hastigheten og akselerasjonsfeil.

20. Servostyring for styring av hastigheten til en likestrøms-motor av en type som har en rotor montert for rotasjon om en forutbestemt rotasjonsakse og flere armaturer, hver selektivt aktiverbare med en strøm, i det systemet innbefatter: avfølingsinnretning for avføling av minst to vinkelposisjoner til rotoren med hver omdreining til rotoren om aksen, innretning som reagerer på avfølingsinnretningen for å generer et signal når rotoren roterer over hver av vinkelposisjonene , innretning som reagerer på hver av signalene for å måle tidsintervallet rotoren tar for å rotere fra vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon som rotoren roterer om nevnte akse, innretning som reagerer på innretning for å måle hvert tidsintervall for å bestemme verdien til gjennomsnittstiden rotoren bruker på å rotere fra hver suksessiv vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon som er funksjon av alle tidsintervallene til siste fullførte omdreining av rotoren, og innretning som reagerer på gjennomsnittstidssignalet for å generere armaturstrømmer som en funksjon av forskjellen mellom hver av gjennomsnittstidssignalene og et forutbestemt signal som er funksjon av ønsket vinkelhastighet for rotoren for således å styre vinkelhastigheten til rotoren.

21. System i følge krav 20, karakterisert ved at rotoren innbefatter magnetisk polarisert materiale som strekker seg rundt aksen for således å definere flere poler med vekselvis motsatt magnetisk polariserte segmenter, i det hvert segment gir en lik vinkelforskyvning om aksen.

22. System i følge krav 21, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter flere sensorer vinkelmessig forskjøvet rundt aksen tilliggende rotoren, slik at hver av vinkelposisjonene er definert av overgangen mellom tilliggende segmenter til rotoren og innrettet med en av sensorene.

23. System i følge krav 22, karakterisert ved at sensoren er anbrakt relativt til rotoren slik at kun en av overgangene er innrettet med en av sensorene ved hver av vinkelposisjonene slik at n x p vinkelposisjoner er anordnet for en omdreining av rotoren, hvor "p" er antall poler og "n" er antall sensorer, og n ganger p er lik antall kommuteringsperioder for hver omdreining av rotoren.

24. System i følge krav 22, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter i det minste en Hall-ef fektsensor .

25 . System i følge krav 22, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter flere Halleffektsensorer.

26. Fremgangsmåte for å styre vinkelhastigheten til en gjenstand montert for rotasjon om en forutbestemt rotasjonsakse, karakterisert ved : avføling av i det minste to vinkelposisjoner for gjenstanden med hver omdreining av gjenstanden om aksen, måling av tidsintervallet gjenstanden bruker på å rotere fra hver vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon når gjenstanden roterer om aksen, tilveiebringelse av en verdi som representerer gjennomsnittstiden gjenstanden bruker på å rotere fra hver suksessiv vinkelposisjon til den neste påfølgende vinkelposisjon som en funksjon av alle tidsintervallene til siste fullførte omdreining av gjenstanden relativt siste vinkelposisjon, og justering av vinkelhastigheten til gjenstanden som en funksjon av forskjellen mellom hver verdi representativ for bestemt gjennomsnittstid og en forutbestemt tidsverdi representativ for ønsket vinkelhastighet for gjenstanden.

27. Fremgangsmåte I følge krav 26, karakterisert ved at avfølingen er i det minste to vinkelposisjoner til gjenstanden innbefatter magnetisk avføling av hver vinkelposisjon .

28. Fremgangsmåte i følge krav 26, karakterisert ved at avfølingen er i det minste to vinkelposisjoner for gjenstanden innbefatter optisk avføling av hver av vinkelposisjonene .

29 Fremgangsmåte i følge krav 26, karakterisert ved at avfølingen er i det minste to vinkelposisjoner innbefatter elektrisk avføling av hver av vinkelposisjonene.

1. Anordning for styring av vinkelhastigheten til en gjenstand montert for rotasjon om en forutbestemt rotasjonsakse, karakterisert ved : avfølingsinnretning av i det minste to vinkelposisjoner til gjenstanden med hver omdreining av gjenstanden om aksen, innretning som reagerer på avfølingsinnretningen for å måle tidsintervallet gjenstanden bruker for å rotere fra hver av vinkelposisjonene til den neste påfølgende vinkelposisjon når gjenstanden roteres om aksen, innretning som reagerer på innretningen for å måle hvert tidsintervall for å tilveiebringe en verdi som er representativ for gjennomsnittstiden gjenstanden bruker for å rotere fra hver suksessiv vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon som er funksjon av alle tidsintervallene til siste fullstendige omdreining av gjenstanden i forhold til siste vinkelposisjon, og innretning for å justere vinkelhastigheten til gjenstanden som en funksjon av forskjellen mellom hver verdi representativ for den bestemte gjennomsnittstiden og en forutbestemt verdi for tidene representativ for ønsket vinkelhastighet på gjenstanden.

2. Anordning i følge krav 1, karakterisert ved avfølingsinnretningen innenfor den magnetiske innretning for magnetisk avføling av hver av rotasjonsposisjonene til gj enstanden.

3. Anordning i følge krav 2, karakterisert ved at den magnetiske innretning for magnetiske polanordn-inger fastgjort til gjenstanden for rotasjon derved, og som definerer i det minste to magnetiske poler roterbar om aksen, og magnetisk polavfølingsinnretning radialt anbrakt med avstand fra den magnetiske polanordningen og aksen og anbrakt slik at gjenstanden roterer om aksen relativt til magnetisk poleavfølingsinnretning slik at i det minste en av polene er magnetisk koblet med den magnetiske polavfølingsinnretningen ved hver av rotasjonsposisjonene.

4. Anordning i følge krav 1, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter optiske innretninger for optisk avføling av hver av rotasjonsposisjonene til gjenstanden .

5. Anordning i følge krav 7, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter elektrisk innretning for elektrisk avføling av hver av rotasjonsposisjonene til gjenstanden.

6. Anordning i følge krav 1, karakterisert ved at innretning for å bestemme verdien for gjennomsnittstiden gjenstanden bruker på å rotere fra hver suksessiv vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon, innbefatter lagerinnretning for å lagre et forutbestemt antall av målte tidsintervaller.

7. Anordning i følge krav 1, karakterisert ved at innretningen for å justere vinkelhastigheten til gjenstanden innbefatter flere kommuteringsspoler og innretning for selektiv aktivering av spolene, og at gjenstanden innbefatter et magnetisk hode som har "n" magnetiske ladede sektorer anbrakt om omkretsen og anbrakt i forhold til aksen, og at avfølingsinnretningen innbefatter "m" sensorer anbrakt langs en radial linje tilliggende i periferien til hodet slik at hver av sektorene danner en magnetisk kobling med sensoren når sektoren er anbrakt langs en radial linje, hvor "n" og "m" er hele tall og produktet "n" ganger "m" er antall kommuteringsperioder for spolene.

8. Anordning i følge krav 1, karakterisert ved at innretning for justering av vinkelhastigheten innbefatter innretning for å bestemme hastighetsfeil mellom den virkelige hastigheten til gjenstanden for siste tidsintervall og en forutbestemt verdi og akselerasjonsfeil mellom virkelig akselerasjon for siste fullførte omdreining, relativt siste vinkelposisjon, og akselerasjonen for den tidligere nestsiste vinkelposisjon og innretning for å justere vinkelhastigheten til gjenstanden som funksjon av hastigheten og akselerasjonsfeil.

9. Servostyring for styring av hastigheten til en likestrøms-motor av en type som har en rotor montert for rotasjon om en forutbestemt rotasjonsakse og flere armaturer, hver selektivt aktiverbare med en strøm, i det systemet innbefatter: avfølingsinnretning for avføling av minst to vinkelposisjoner til rotoren med hver omdreining til rotoren om aksen, innretning som reagerer på avfølingsinnretningen for å generer et signal når rotoren roterer over hver av vinkelposisjonene , innretning som reagerer på hver av signalene for å måle tidsintervallet rotoren tar for å rotere fra vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon som rotoren roterer om nevnte akse, innretning som reagerer på innretning for å måle hvert tidsintervall for å bestemme verdien til gjennomsnittstiden rotoren bruker på å rotere fra hver suksessiv vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon som er funksjon av alle tidsintervallene til siste fullførte omdreining av rotoren, og innretning som reagerer på gjennomsnittstidssignalet for å generere armaturstrømmer som en funksjon av forskjellen mellom hver av gjennomsnittstidssignalene og et forutbestemt signal som er funksjon av ønsket vinkelhastighet for rotoren for således å styre vinkelhastigheten til rotoren.

10. Fremgangsmåte for å styre vinkelhastigheten til en gjenstand montert for rotasjon om en forutbestemt rotasjonsakse, karakterisert ved : avføling av i det minste to vinkelposisjoner for gjenstanden med hver omdreining av gjenstanden om aksen, måling av tidsintervallet gjenstanden bruker på å rotere fra hver vinkelposisjon til neste påfølgende vinkelposisjon når gjenstanden roterer om aksen, tilveiebringelse av en verdi som representerer gjennomsnittstiden gjenstanden bruker på å rotere fra hver suksessiv vinkelposisjon til den neste påfølgende vinkelposisjon som en funksjon av alle tidsintervallene til siste fullførte omdreining av gjenstanden relativt siste vinkelposisjon, og justering av vinkelhastigheten til gjenstanden som en funksjon av forskjellen mellom hver verdi representativ for bestemt gjennomsnittstid og en forutbestemt tidsverdi representativ for ønsket vinkelhastighet for gjenstanden.