SU1614032A1 - Device for stabilizing revolutions of driving shaft of tape recorder tape transport mechanism - Google Patents

Device for stabilizing revolutions of driving shaft of tape recorder tape transport mechanism Download PDF

Info

Publication number
SU1614032A1
SU1614032A1 SU884450490A SU4450490A SU1614032A1 SU 1614032 A1 SU1614032 A1 SU 1614032A1 SU 884450490 A SU884450490 A SU 884450490A SU 4450490 A SU4450490 A SU 4450490A SU 1614032 A1 SU1614032 A1 SU 1614032A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
amplifier
drive shaft
input
frequency
stabilizing
Prior art date
Application number
SU884450490A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Семенович Юрасов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8071
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8071 filed Critical Предприятие П/Я В-8071
Priority to SU884450490A priority Critical patent/SU1614032A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1614032A1 publication Critical patent/SU1614032A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению, в частности к технике магнитной записи. Цель изобретени  - повышение точности стабилизации частоты вращени  ведущего вала за счет повышени  коэффициента передачи разомкнутого устройства при сохранении запаса устойчивости. Устройство содержит последовательно соединенные частотный дискриминатор, усилитель-преобразователь, усилитель мощности и электродвигатель, ротор которого кинематически св зан с ведущим валом и измерителем частоты вращени , при этом усилитель-ограничитель, два нелинейных элемента, первый и второй аттенюаторы и компаратор обеспечивают увеличение коэффициента передачи при сохранении устойчивости. 3 ил.The invention relates to instrumentation, in particular to the technique of magnetic recording. The purpose of the invention is to improve the accuracy of stabilizing the rotational speed of the drive shaft by increasing the transmission coefficient of the open-loop device while maintaining the stability margin. The device contains serially connected frequency discriminator, amplifier-converter, power amplifier and electric motor, the rotor of which is kinematically connected to the drive shaft and the rotational speed meter, while the amplifier-limiter, two nonlinear elements, the first and second attenuators and the comparator provide an increase in transmission coefficient maintaining sustainability. 3 il.

Description

Изобретение относитс  к приборостроению , в частности к магнитной записи, и может быть использовано в системах автоматического регулировани  частоты вращени  ведущего вала, а следовательно, и скорости перемещени  носител  записи в магнитофонах..,The invention relates to instrumentation, in particular to magnetic recording, and can be used in systems for automatically controlling the rotation frequency of the drive shaft, and hence the speed of movement of the recording medium in tape recorders ..,

Цель изобретени  - повышение точности регулировани  частоты вращени  вала лентопрот жного механизма магнитофона.The purpose of the invention is to improve the accuracy of controlling the frequency of rotation of the shaft of the tape recorder mechanism.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема предлагаемого устройства: на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений, по сн к - щие принцип работы устройства: на фиг. 3 - алгоритмическа  (структурна ) схема устройства , где Wi(P)Ki/(Tip+1): W2(P)K2/T2p+1):FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed device: in FIG. 2 - time diagrams of voltages, referring to the principle of operation of the device: in FIG. 3 - algorithmic (structural) scheme of the device, where Wi (P) Ki / (Tip + 1): W2 (P) K2 / T2p + 1):

W3(P)K3/(T3p+1)x(T4p+1)W3 (P) K3 / (T3p + 1) x (T4p + 1)

W4(P)K4/(T3p+1):W4 (P) K4 / (T3p + 1):

W5(P)K5- передаточные функции соответственно частотного дискриминатора, усилител -преобразовател  и усилител  мощности, электродвигател  по управл ющему и возмущающему воздействи м, измерител  частоты вращени :W5 (P) K5 - transfer functions, respectively, of frequency discriminator, amplifier-converter and power amplifier, electric motor for control and disturbing influences, meter of rotational speed:

К:, К2, Кз, К4 и КБ - коэффициенты передачи:К :, К2, Кз, К4 and КБ - transfer coefficients:

TI, Т2. Тз и Т4 - посто нные времени fo(P). f3(P). ср) W (р). М(р) и V(p) - изображени  по Лапласу задают чго воздействи , сигнала обратной св зи, ошибки, регулируемой величины, возмущающих воздействий по моменту нагрузки и напр жению питани  соответственно.TI, T2. Tz and T4 are the time constants fo (P). f3 (p). wed) w (p). M (p) and V (p) —the images in the Laplace set the action, feedback signal, error, controlled variable, disturbance effects on the load moment and supply voltage, respectively.

Устройство состоит из источника 1 питани , частотного дискриминатора 2. усилите- л -преобразовател  3. усилител  4 мощности, электродвигател  5, ротор которого кинематически св зан с ведущим валом 6 и измерителем 7 часто ы вращени , усилител -ограничител  8, дифференцирующей цепи 9. первого 10 и второго 11 нелинейных элементов, первого 12 и второго 13 аттенюаторов и компаратора 14.The device consists of a power supply 1, a frequency discriminator 2. an amplifier converter 3. an amplifier 4 of power, an electric motor 5, the rotor of which is kinematically connected with a driving shaft 6 and a meter 7 of frequency of rotation, an amplifier limiting 8, a differentiating circuit 9. the first 10 and second 11 nonlinear elements, the first 12 and second 13 attenuators and the comparator 14.

Устройство аппаратурно может быть реализовано , например, следующим образом: источник 1 питани  посто нного тока (автоThe device can be implemented in hardware, for example, as follows: a DC power supply 1 (auto

Е оE o

соwith

fOfO

kk

Иомный или сетевой), частотный дискримм- Натор 2, усилитель-преобразователь 3, уси- Ьитель-ограничитель 8 и компаратор 14 (на Ьснове операционных усилителей с дифференциальными входами), усилитель 4 мощности (на транзисторах), электродвигатель 5 посто нного тока с возбуждением магнитов , измеритель 7 частоты вращени  (индукционного или фотоэлектрического типа), Дифференцирующа  цепь 9 (резистивно-ем- |костна ), первый 10 и второй 11 нелинейные тементы (на диодах), первый 2 и второй 13 |атгенюаторы (на резисторах). : Устройство работает следующим образом .Yomny or mains), frequency discriminator-Nator 2, amplifier-converter 3, amplifier-limiting device 8 and comparator 14 (mainly for operational amplifiers with differential inputs), power amplifier 4 (at transistors), 5 direct current motor with excitation magnets, meter 7 rotational speed (inductive or photoelectric type), Differentiating circuit 9 (resistive-capacitive), the first 10 and second 11 nonlinear topics (on diodes), the first 2 and second 13 | attenuators (on resistors). : The device works as follows.

В установившемс  режиме ротор электродвигател  5 вращаетс  с номинальной (требуемой) частотой, поскольку ко входу электродвигател  5 с выхода усилител  4 мощности прикладываетс  номинальное управл ющее напр жение. Кинематически :св занные с ротором электродвигател  5 ведущий вал б и измеритель 7 частоты вращени  также вращаютс  с номинальными частотами.In the steady state, the rotor of the electric motor 5 rotates at the nominal (required) frequency, since the nominal control voltage is applied to the input of the electric motor 5 from the output of the power amplifier 4. Kinematically: the drive shaft b associated with the rotor of the electric motor 5 and the rotational speed meter 7 are also rotated at nominal frequencies.

: При изменении момента нагрузки на ае- ;дущем валу 6 и напр жени  источника 1 : питани  от их номинальных значений изме- |н ютс  соответственно и частоты вращени  I ведущего вала 6 и измерител  7 частоты вращени , а следовательно, и частота на- пр ж ени  на его выходе. Частотным дискриминатором 2 формируетс  сигнал I ошибки, величина которого пропорциональна отклонению частоты вращени  ведущего вала 6 от номинального значени . Сформированный сигнал ошибки корректируетс  и усиливаетс  по напр жению усилителем- преобразователем 3. а по мощности - уси лителем 4 мощности и прикладываетс  к входу электродвигател  5 таким образом, чтобы скомпенсировать действие возмущающих воздействий с точностью до величины установившейс  ошибки.: When the load moment changes on a-; the shaft 6 and the voltage of the source 1: the power is changed from their nominal values, respectively, and the rotation frequency I of the drive shaft 6 and the speed meter 7, and hence the frequency w ith on his way out. The frequency discriminator 2 generates an error signal I, the value of which is proportional to the deviation of the rotation frequency of the drive shaft 6 from the nominal value. The generated error signal is corrected and amplified by the voltage of the amplifier-converter 3. And by power, by a power amplifier 4, it is applied to the input of the electric motor 5 in such a way as to compensate for the effect of disturbing influences with an accuracy of the established error.

В соответствии с алгоритмической схемой (фиг. 3) изображени  по Лапласу ошибка 0(р) регулировани  имеет вид:In accordance with the algorithmic scheme (Fig. 3) of the Laplace image, the error 0 (p) of the regulation is:

/у ч W4(p)Afe(p) ./ uh W4 (p) Afe (p).

р)-т+Щр)p) -t + Sh)

М(р)M (p)

ЖеЖй т+ЩрГGoodTr + SchrG

V(p),V (p)

где W(prWi(p); W2(p); W3(p): W5(p) - переда- функци  разомкнутого устройства ста5или зцим.where W (prWi (p); W2 (p); W3 (p): W5 (p) is the transfer function of the open-loop device stat5 or chzim.

При посто нных по величине отклонени х момента М нагрузки и напр жени  U питани  из формулы (1) получим выражениюWith constant deviations of the moment M of the load and the voltage U of the power supply from formula (1), we obtain the expression

дл  вынужденной (установившейс ) составл ющей ошибки регулировани :for the forced (steady-state) component of the regulation error:

/3 / 3

K/iKsM КзКб-У 1 + Кр 1 + Кр K / iKsM КзКб-У 1 + Кр 1 + Кр

(2)(2)

где Kp Ki. К2, Кз, Кз- коэффициент передачи разомкнутого устройства.where Kp Ki. К2, Кз, Кз- coefficient of transmission of an open device.

Дл  устройства управлени  частотой вращени  ведущего вала лентопрот жного механизма магнитофона (ЛПМ) справедливо неравенствоFor the device for controlling the frequency of rotation of the drive shaft of the tape recorder mechanism (LPM), the inequality

Тз Ti Т2 Т4,Tz Ti T2 T4,

(3)(3)

где TI. Т2, Тз и Т4 - посто нные времени соответственно частотного дискриминатора , усилител -преобразовател  с усилителем мощност - и электродвигател where is ti. T2, Tz, and T4 are the time constants of the frequency discriminator, the amplifier converter with the power amplifier, and the electric motor, respectively.

(электромеханическа  и электромагнитна ).(electromechanical and electromagnetic).

Как следует из выражени  (2), величинаAs follows from the expression (2), the value

установившейс  ошибки тем меньше, чемthe established error is less than

больше Кр. Исход  из услови  устойчивостиmore Cr. Exodus from the condition of sustainability

устройства с учетом неравенства (3), предельное значение Кр не может быть прин то больше l/Ti. Значение посто нной времени Ti выбирают исход  из соображений допустимых пульсаций сигнала ошибки, снимаемого с выхода частотного дискриминатора 2.devices taking into account inequality (3), the limiting value of Kp cannot be accepted greater than l / Ti. The value of the time constant Ti is chosen based on considerations of permissible ripple of the error signal, taken from the output of the frequency discriminator 2.

Поэтому, чем выше частота выходного напр жени  измерител  7 частоты вращени , тем меньше посто нна  времени Ti и, как следствие, больше Кр. Частота выходного напр жени  (Гц) измерител  7 индукционного или фотоэлектрического типа определ етс  соотношениемTherefore, the higher the frequency of the output voltage of the rotational frequency meter 7, the shorter the time constant Ti and, as a result, the greater the Kp. The frequency of the output voltage (Hz) of the meter 7 of the induction or photoelectric type is determined by the relation

f э wZ ,f e wZ,

где fu и Z - частота вращени  (с ) и число зубьев (отверстий) ротора измерител  7 соответственно .where fu and Z are the rotation frequency (s) and the number of teeth (holes) of the rotor of the meter 7, respectively.

Повышение точности осуществл етс  за счет увеличени  коэффициента передачиIncreased accuracy is achieved by increasing the transmission coefficient.

разомкнутого устройства без уменьшени  запасов устойчивости по модулю и фазе, поскольку на выходе компаратора 14 повышаетс  частота следовани  импульсов при их посто нной длительности и амплитуде, вopen-loop device without decreasing the stability and absolute stability margins, since the output of the comparator 14 increases the pulse frequency at their constant duration and amplitude,

результате чего посто нна  времени Ti может быть уменьшена в 2 раза и, следовательно , коэффициент Кр передачи разомкнутого устройства может быть увеличен в 2 раза. На вход усилител -ограничител  8 подаетс  сигнал с выхода измерител  7 частоты вращени  (фиг. 2а). Этот сигнал усиливаетс  и ограничиваетс  по амплитуде усилителем- ограничителем 8 (фиг. 26), дифференцируетс  по времени дифференцирующей цепью 9as a result, the time constant Ti can be reduced by 2 times and, therefore, the transfer coefficient Kp of an open-loop device can be increased by 2 times. A signal from the output of the rotational speed meter 7 is applied to the input of the amplifier-limiter 8 (Fig. 2a). This signal is amplified and limited in amplitude by the amplifier-limiter 8 (Fig. 26), differentiated by time in differentiating circuit 9

(фиг. 2в) и подаетс  на входы первого 10 и второго 11 нелинейных элементов.(Fig. 2c) and is fed to the inputs of the first 10 and second 11 non-linear elements.

Нелинейные элементы 10 и 11 селектируют разнопол рные продифференцированные импульсы и подают, например, положительные импульсы на. неинвертирующий вход компаратора 14, а отрицательные импульсы - на инвертирующий его вход (фиг.,2г и фиг. 2д|. На эти же входы компаратора 14 с выходов первого 12 и второго 13 аттенюаторов подаютс  напр жени  Uoi и Uo2 смещени , величина которых удовлетвор ет условию (Uoi-Uci2) 1. что позвол ет исключить ложное срабатывание компаратора 14 от помех на его входах и установить необходимую пол рность и длительность импульсов на его выходе (фиг. 2.е).Nonlinear elements 10 and 11 select differently differentiated differentiated pulses and serve, for example, positive pulses. non-inverting input of comparator 14, and negative pulses - to inverting its input (Fig. 2g and Fig. 2d |. The same inputs of the comparator 14 from the outputs of the first 12 and second 13 attenuators are supplied with bias voltage Uoi and Uo2, the value of which satisfies condition (Uoi-Uci2) 1. which eliminates the false triggering of the comparator 14 from interference at its inputs and sets the required polarity and duration of the pulses at its output (Fig. 2.e).

Таким образом, на выходе компаратора 14 формируетс  последовательность пр моугольных импульсов заданной пол рности и посто нной длительности и амплитуды во всем диапазоне входных частот.Thus, at the output of the comparator 14, a sequence of rectangular pulses of a given polarity and a constant duration and amplitude is formed over the entire range of input frequencies.

С выхода компаратора 14 последовательность пр моугольных импульсов посто нной длительности и амплитуды подаетс  на вход частотного дискриминатора 2, обеспечива  работу устройства дл  стабилизации частоты вращени  ведущего вала лентопрот жного механизма как в установившемс , так и в переходных режимах работы.From the output of the comparator 14, a sequence of rectangular pulses of constant duration and amplitude is fed to the input of frequency discriminator 2, ensuring the operation of the device for stabilizing the frequency of rotation of the drive shaft of the tape drive mechanism in both steady state and transient operating modes.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  стабилизации частоты вращени  ведущего вала лентопрот жного механизма магнитофона, содержащее источник питани  и последовательно соединенные частотный дискриминатор, усилитель-преобразователь, усилитель мощности и электродвигатель, ротор которого кинематически св зан с ведущим валом и измерителем частоты вращени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности стабилизации частоты вращени  ведущего вала , в него введены усилитель-ограничитель и дифференцирующа  цепь, включенные последовательно, первый и второй нелинейные элементы, первый и второй аттенюаторы , а также компаратор, первый вход которого подключен к выходам первого аттенюатора и первого нелинейного элемента , второй вход - к выходам второго аттенюатора и второго нелинейного эле-, мента, а входы первого и второго аттенюаторов подключены к выходу источника питани , входы первого и второго нелинейных элементов - к выходу дифференцирующей цепи, причем выход компаратора соединен с входом частотного дискриминатора , а вход усилител -ограничител  - с выходом измерител  частоты вращени .A device for stabilizing the rotational speed of the drive shaft of the tape recorder mechanism, comprising a power source and a frequency discriminator connected in series, an amplifier / converter, a power amplifier and an electric motor, the rotor of which is kinematically connected to the drive shaft and a rotation frequency meter, characterized in that increase the accuracy of stabilization of the rotation frequency of the drive shaft, an amplifier-limiter and a differentiating circuit, connected in series, the first and second nonlinear elements, the first and second attenuators, as well as the comparator, the first input of which is connected to the outputs of the first attenuator and the first nonlinear element, the second input to the outputs of the second attenuator and the second nonlinear element, and the inputs of the first and second attenuators are connected to the source output power, the inputs of the first and second nonlinear elements to the output of the differentiating circuit, the output of the comparator is connected to the input of the frequency discriminator, and the input of the amplifier-limiter is connected to the output of the rotational speed meter . Фиг.11 Фиг.гFigg ммmm v{pv {p IP Blp) . „ .IP Blp). “. }- МгЧ зМ } - MgChM Il..J L, Il..J L, й;/ь;y; / s;
SU884450490A 1988-06-29 1988-06-29 Device for stabilizing revolutions of driving shaft of tape recorder tape transport mechanism SU1614032A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884450490A SU1614032A1 (en) 1988-06-29 1988-06-29 Device for stabilizing revolutions of driving shaft of tape recorder tape transport mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884450490A SU1614032A1 (en) 1988-06-29 1988-06-29 Device for stabilizing revolutions of driving shaft of tape recorder tape transport mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1614032A1 true SU1614032A1 (en) 1990-12-15

Family

ID=21385528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884450490A SU1614032A1 (en) 1988-06-29 1988-06-29 Device for stabilizing revolutions of driving shaft of tape recorder tape transport mechanism

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1614032A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 669398. кл. G 11 В 15/18. 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4611157A (en) Switched reluctance motor drive operating without a shaft position sensor
US5015939A (en) Control circuit for switched reluctance motor
EP0063497A1 (en) Linear motor control system for brushless DC motor
US5998945A (en) Hysteresis current controller for a reluctance machine
US4266168A (en) D.C. Motor speed control
US4638223A (en) Motor driving circuit
JPH07170779A (en) Motor control method
SU1614032A1 (en) Device for stabilizing revolutions of driving shaft of tape recorder tape transport mechanism
US5230035A (en) Motor speed controller
WO1980002780A1 (en) Digital velocity servo
JPS61260311A (en) Current control of induction load and apparatus for implementing the same
SU930372A1 (en) Device for regulating rotational speed of magnetic disks
JPS61157288A (en) Servo motor controller
KR960014526B1 (en) Motor constant speed control method using software
RU1810976C (en) Precision piezoelectric drive
SU1644343A1 (en) Electric drive with double-zone speed control
Abdel-Azim et al. Digital control of a brushless DC motor
SU773880A1 (en) Dc electric drive
SU907750A1 (en) Control device electric drive control device
JPS5927195B2 (en) Commutatorless motor
JPS6137873B2 (en)
US5375186A (en) Device for speed stabilization of a motor employing phase comparison
SU884062A1 (en) Rotational speed regulator for dc micromotor
SU922981A1 (en) Frequency-controlled electric drive
SU782112A1 (en) Rotational speed regulator for dc micromotor