JPH07169154A - くし形フィルター及びそのフィルターリング方法と該くし形フィルターを備えた回転制御装置 - Google Patents
くし形フィルター及びそのフィルターリング方法と該くし形フィルターを備えた回転制御装置Info
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- JPH07169154A JPH07169154A JP6146232A JP14623294A JPH07169154A JP H07169154 A JPH07169154 A JP H07169154A JP 6146232 A JP6146232 A JP 6146232A JP 14623294 A JP14623294 A JP 14623294A JP H07169154 A JPH07169154 A JP H07169154A
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- G11B15/18—Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
- G11B15/46—Controlling, regulating, or indicating speed
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/18—Controlling the angular speed together with angular position or phase
- H02P23/186—Controlling the angular speed together with angular position or phase of one shaft by controlling the prime mover
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、くし形フィルター及び該くし形フ
ィルターを備えた回転制御装置に関し、学習時間を短縮
しても低減利得は劣化されずにサーボ系性能を向上し得
ることを目的とする。 【構成】 複数個の低域フィルターから出力する平均値
を各々平均する平均値検出部と該平均値検出部の出力デ
ータの合算する加算器とを追加備えたくし形フィルター
が構成され、かつ該くし形フィルターを利用した回転制
御装置と前記くし形フィルターのフィルターリング方法
とで構成される。
ィルターを備えた回転制御装置に関し、学習時間を短縮
しても低減利得は劣化されずにサーボ系性能を向上し得
ることを目的とする。 【構成】 複数個の低域フィルターから出力する平均値
を各々平均する平均値検出部と該平均値検出部の出力デ
ータの合算する加算器とを追加備えたくし形フィルター
が構成され、かつ該くし形フィルターを利用した回転制
御装置と前記くし形フィルターのフィルターリング方法
とで構成される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビデオテープレコーダー
のサーボ系に係るもので、詳しくは、ドラムモーターの
回転を正確にサーボ制御するくし形フィルター及びその
フィルターリング方法と該くし形フィルターを備えた回
転制御装置に関するものである。
のサーボ系に係るもので、詳しくは、ドラムモーターの
回転を正確にサーボ制御するくし形フィルター及びその
フィルターリング方法と該くし形フィルターを備えた回
転制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ビデオテープレコーダーのサー
ボ系においては、該サーボ系が画面上のジッタに影響を
及ぼすので、ドラムモーターの負荷変動又は起動時の回
転変動のようなサーボ系の歪みとなる要素を減らす対策
が企図されている。特に、ハードウェアによるサーボ制
御方式がソフトウェアによるサーボ制御方式に変更され
ながらサーボ制御上のひずみの要素を減らす努力が厳し
く行われている。そこで、周波数発生の着磁誤差を減ら
すためのくし形フィルターと該くし形フィルターを利用
した回転制御装置が提案され、該従来装置について、米
国特許第4,804,894号(SONY社)を例示し
て説明すると次のようである。即ち、図10に示したよ
うに、モーターの駆動で回転するドラム1と、該ドラム
の1回転毎に6個のFG(Frequency Gen
erator)パルスを発生するN/S極の着磁された
着磁器2と、該着磁器2から発生された6個のFGパル
スを検出して出力する回転検出器3と、該回転検出器3
から出力した6個のFGパルスを波形整形化させる制御
信号発生器41と、該制御信号発生器41の制御により
それら6個のFGパルスの立上りエッジから立下りエッ
ジまでの時間をカウントする速度エラーカウンター42
と、を備えていた。
ボ系においては、該サーボ系が画面上のジッタに影響を
及ぼすので、ドラムモーターの負荷変動又は起動時の回
転変動のようなサーボ系の歪みとなる要素を減らす対策
が企図されている。特に、ハードウェアによるサーボ制
御方式がソフトウェアによるサーボ制御方式に変更され
ながらサーボ制御上のひずみの要素を減らす努力が厳し
く行われている。そこで、周波数発生の着磁誤差を減ら
すためのくし形フィルターと該くし形フィルターを利用
した回転制御装置が提案され、該従来装置について、米
国特許第4,804,894号(SONY社)を例示し
て説明すると次のようである。即ち、図10に示したよ
うに、モーターの駆動で回転するドラム1と、該ドラム
の1回転毎に6個のFG(Frequency Gen
erator)パルスを発生するN/S極の着磁された
着磁器2と、該着磁器2から発生された6個のFGパル
スを検出して出力する回転検出器3と、該回転検出器3
から出力した6個のFGパルスを波形整形化させる制御
信号発生器41と、該制御信号発生器41の制御により
それら6個のFGパルスの立上りエッジから立下りエッ
ジまでの時間をカウントする速度エラーカウンター42
と、を備えていた。
【0003】且つ、この場合、図11(A)に示したよ
うに、6個のFGパルスは前記速度エラーカウンター4
2に順次印加され、該速度エラーカウンター42は初め
のFGパルスのハイレベル時間t1 をカウントした後、
図11(B)に示したような該カウント値N1を図12
(A)に示したディジタルデータD1に変換して出力す
る。ついで、2番目のFGパルスのハイレベルの時間t
2 をカウントし、該カウント値N2をディジタルデータ
D2に変換して出力する。このような方式で前記ドラム
の1回転毎に6個のディジタルデータD1〜D6が順次
生成される。そして、若し、ドラム1の1回転毎に発生
する6個のFGパルスのカウント値N1〜N6が全て同
様であると(N1=N2=N3=N4=N5=N6)、
検出上のエラーは生じないが実際には前記回転検出器3
及びN/S極の着磁上の誤差のため、それら6個のFG
パルスのカウント値N1〜N6は全て同様にならない。
又、ドラム1の1回転毎に6個のFGパルスが発生する
ため、初めに発生した6個のFGパルスカウント値N1
〜N6と、2番目に発生した6個のFGパルスのカウン
ト値N7〜N12とは相互対応され、着磁上同様なデュ
ーティを有する。即ち、N1,N2,N3,N4,N
5,N6のカウント値はN7,N8,N9,N10,N
11,N12のカウント値と各々同様になる。従って、
各カウント値に対するFG偏差を累積し、該累積された
FG偏差を利用して入力するFGパルスを補正すると、
FG検出上の誤差の除去された速度エラーが求められ
る。
うに、6個のFGパルスは前記速度エラーカウンター4
2に順次印加され、該速度エラーカウンター42は初め
のFGパルスのハイレベル時間t1 をカウントした後、
図11(B)に示したような該カウント値N1を図12
(A)に示したディジタルデータD1に変換して出力す
る。ついで、2番目のFGパルスのハイレベルの時間t
2 をカウントし、該カウント値N2をディジタルデータ
D2に変換して出力する。このような方式で前記ドラム
の1回転毎に6個のディジタルデータD1〜D6が順次
生成される。そして、若し、ドラム1の1回転毎に発生
する6個のFGパルスのカウント値N1〜N6が全て同
様であると(N1=N2=N3=N4=N5=N6)、
検出上のエラーは生じないが実際には前記回転検出器3
及びN/S極の着磁上の誤差のため、それら6個のFG
パルスのカウント値N1〜N6は全て同様にならない。
又、ドラム1の1回転毎に6個のFGパルスが発生する
ため、初めに発生した6個のFGパルスカウント値N1
〜N6と、2番目に発生した6個のFGパルスのカウン
ト値N7〜N12とは相互対応され、着磁上同様なデュ
ーティを有する。即ち、N1,N2,N3,N4,N
5,N6のカウント値はN7,N8,N9,N10,N
11,N12のカウント値と各々同様になる。従って、
各カウント値に対するFG偏差を累積し、該累積された
FG偏差を利用して入力するFGパルスを補正すると、
FG検出上の誤差の除去された速度エラーが求められ
る。
【0004】次いで、前記速度エラーカウンター42か
ら出力された速度エラーディジタルデータD1〜D6は
微分器5に入力して該微分器5で加速度エラーデータに
夫々変換され、DC成分の除去された交流成分のみで積
算器6によりK0倍され、回転検出誤差を減らすためデ
ィジタルくし形フィルター7を経由し加算器8に入力さ
れる。その後、前記ディジタルくし形フィルター7の出
力データ及び前記積算器9の出力データは加算器8で合
算され、ディジタル/アナログ変換器10でディジタル
/アナログに変換された後モーター駆動部11に印加さ
れ、該モーター駆動部11によりモーター12の回転速
度が制御されるようになっていた。
ら出力された速度エラーディジタルデータD1〜D6は
微分器5に入力して該微分器5で加速度エラーデータに
夫々変換され、DC成分の除去された交流成分のみで積
算器6によりK0倍され、回転検出誤差を減らすためデ
ィジタルくし形フィルター7を経由し加算器8に入力さ
れる。その後、前記ディジタルくし形フィルター7の出
力データ及び前記積算器9の出力データは加算器8で合
算され、ディジタル/アナログ変換器10でディジタル
/アナログに変換された後モーター駆動部11に印加さ
れ、該モーター駆動部11によりモーター12の回転速
度が制御されるようになっていた。
【0005】そして、この場合、図13及び図14に示
したように、前記ディジタルくし形フィルター7に入力
する速度エラーデータD1〜D6は入力端71を通って
減算器72に伝達され、低域フィルター73〜78に各
々印加されるが、それら速度エラーデータD1〜D6は
スイッチ79の選択により各低域フィルター73〜78
に各入力端の接点P1,P2,P3,P4,P5,P6
を通って入力され、それら低域フィルター73〜78の
出力はスイッチ80の選択により減算器72に入力され
る。且つ、それら低減フィルター73〜78は、各々減
算器731と、加算器732と、該加算器732の出力
データのダイナミック領域を制限するリミッター733
と、該リミッター733から入力されるデータをドラム
1の1回転に該当する時間だけ遅延させる遅延器734
と、該遅延器734の出力データに積算常数kを乗ずる
積算器735と、該積算器735から出力するデータの
小数点以下を補正する補正部736と、を備えていた。
従って、図12(B)に示した前記遅延器734の出力
データDaは前記加算器732にフィードバックされ、
図12(C)に示した前記補正部の736の出力データ
Dgは前記減算器731にフィードバックされる。
したように、前記ディジタルくし形フィルター7に入力
する速度エラーデータD1〜D6は入力端71を通って
減算器72に伝達され、低域フィルター73〜78に各
々印加されるが、それら速度エラーデータD1〜D6は
スイッチ79の選択により各低域フィルター73〜78
に各入力端の接点P1,P2,P3,P4,P5,P6
を通って入力され、それら低域フィルター73〜78の
出力はスイッチ80の選択により減算器72に入力され
る。且つ、それら低減フィルター73〜78は、各々減
算器731と、加算器732と、該加算器732の出力
データのダイナミック領域を制限するリミッター733
と、該リミッター733から入力されるデータをドラム
1の1回転に該当する時間だけ遅延させる遅延器734
と、該遅延器734の出力データに積算常数kを乗ずる
積算器735と、該積算器735から出力するデータの
小数点以下を補正する補正部736と、を備えていた。
従って、図12(B)に示した前記遅延器734の出力
データDaは前記加算器732にフィードバックされ、
図12(C)に示した前記補正部の736の出力データ
Dgは前記減算器731にフィードバックされる。
【0006】又、それら低域フィルター73〜78中の
低域フィルター73においては、入力する速度エラーデ
ータD1とフィードバックされる前記補正部736の出
力データDg1との偏差D1〜Dg1が前記減算器73
1により求められ、該求められた偏差D1〜Dg1と前
記遅延器734の出力データDaとが前記加算器732
で合算され、該合算されたデータがリミッター733に
より前記合算データのダイナミック領域が制限された
後、前記遅延器734によりドラム1の1回転に該当す
る時間だけ遅延して出力される。従って、遅延器734
の出力データDaは速度エラーデータD1の平均値にな
る。次いで、該遅延器734の出力データDaは前記積
算器735でK倍にされ、該K倍されたデータDaの小
数点以下が前記補正部736により補正データDg1と
して出力され、該補正データDg1がスイッチ80を通
って伝達され該補正データDg1と入力端71の速度エ
ラーデータD1との差に該当する図12(D)に示した
データDhが減算器72で検出される。残りの低域フィ
ルター74〜78も同様に作用される。
低域フィルター73においては、入力する速度エラーデ
ータD1とフィードバックされる前記補正部736の出
力データDg1との偏差D1〜Dg1が前記減算器73
1により求められ、該求められた偏差D1〜Dg1と前
記遅延器734の出力データDaとが前記加算器732
で合算され、該合算されたデータがリミッター733に
より前記合算データのダイナミック領域が制限された
後、前記遅延器734によりドラム1の1回転に該当す
る時間だけ遅延して出力される。従って、遅延器734
の出力データDaは速度エラーデータD1の平均値にな
る。次いで、該遅延器734の出力データDaは前記積
算器735でK倍にされ、該K倍されたデータDaの小
数点以下が前記補正部736により補正データDg1と
して出力され、該補正データDg1がスイッチ80を通
って伝達され該補正データDg1と入力端71の速度エ
ラーデータD1との差に該当する図12(D)に示した
データDhが減算器72で検出される。残りの低域フィ
ルター74〜78も同様に作用される。
【0007】そして、前記ディジタルくし形フィルター
7に対するディジタル領域の等価回路においては、図1
4に示したように、入力端71を通って入力する速度エ
ラーデータD1〜D6と積算器735の出力データとの
差が減算器731,72で演算され、該減算器731,
72の出力データDhは加算器732に印加され、該加
算器732の出力データは各々6個の遅延器Z-1に印加
して順次遅延される。次いで、それら6個の遅延器Z-1
を各々通って遅延されたデータDaは前記積算器735
に印加してK倍された後、前記減算器731,72に印
加する一方、加算器732にフィードバックされるよう
に構成されている。従って、ディジタルくし形フィルタ
ー7に対する伝達函数T1は次の式(1)により求めら
れる。
7に対するディジタル領域の等価回路においては、図1
4に示したように、入力端71を通って入力する速度エ
ラーデータD1〜D6と積算器735の出力データとの
差が減算器731,72で演算され、該減算器731,
72の出力データDhは加算器732に印加され、該加
算器732の出力データは各々6個の遅延器Z-1に印加
して順次遅延される。次いで、それら6個の遅延器Z-1
を各々通って遅延されたデータDaは前記積算器735
に印加してK倍された後、前記減算器731,72に印
加する一方、加算器732にフィードバックされるよう
に構成されている。従って、ディジタルくし形フィルタ
ー7に対する伝達函数T1は次の式(1)により求めら
れる。
【0008】 ここで、前記伝達函数T1の周波数特性は、図15に示
したように、NTSC方式の場合、ドラム1が1秒当り
30回転数に従い該当の周波数30Hz及びその倍数に該
当する周波数60Hz, 90Hz…が遮断される特性を有す
るが、ディジタルくし形フィルター7の特性上低減利得
が低下される欠点がある。即ち、式(1)において、K
が1に近似されると、遅延器734に累積される量が速
く累積されるので、ディジタルくし形フィルター7の学
習時間が短縮されるが、低減利得劣化の問題が発生し、
低減利得を補正するためにKを低くすると、ディジタル
くし形フィルター7の学習時間が長くなるという問題点
が発生する。且つ、入力が一定なDCバイアスを有する
場合、該DCバイアスが着磁誤差に受け入れられ学習さ
れるため、該DCバイアス成分が除去されるという問題
点がある。
したように、NTSC方式の場合、ドラム1が1秒当り
30回転数に従い該当の周波数30Hz及びその倍数に該
当する周波数60Hz, 90Hz…が遮断される特性を有す
るが、ディジタルくし形フィルター7の特性上低減利得
が低下される欠点がある。即ち、式(1)において、K
が1に近似されると、遅延器734に累積される量が速
く累積されるので、ディジタルくし形フィルター7の学
習時間が短縮されるが、低減利得劣化の問題が発生し、
低減利得を補正するためにKを低くすると、ディジタル
くし形フィルター7の学習時間が長くなるという問題点
が発生する。且つ、入力が一定なDCバイアスを有する
場合、該DCバイアスが着磁誤差に受け入れられ学習さ
れるため、該DCバイアス成分が除去されるという問題
点がある。
【0009】それで、このような問題点を解決するた
め、SONY社は図10に示したように、ディジタルく
し形フィルター7を速度エラーカウンター42と微分器
5及び積算器9との接点に配置せずに、高域特性を有す
る微分器5の後方である積算器6と加算器8間に配置し
ていた。しかし、このような場合も、FG同期の検出誤
差D1〜D6は積算器9、加算器8、D/A変換器10
及びモーター駆動部11を経由するので、結局モーター
12に影響を及ぼしていた。且つ、位相制御ループにお
いては、モーター12の駆動により回動するドラム1が
1回転する毎に発生されるPG波形を検出するPG検出
部13と、制御信号発生器141及び位相エラーカウン
ター142を有し、PG波形及び垂直信号Vpにより位
相誤差を検出する位相誤差検出部14と、該検出された
位相誤差をK倍し加算器8に出力する積算器15と、選
出された位相誤差を積分する積分器17と、該積分器1
7の出力をK3倍し加算器8に出力する積算器16と、
により構成され、FGにより位相制御をする場合、くし
形フィルター7が回転検出誤差を減らすことには寄与さ
れるが、前記式(1)に示したように、低域利得特性を
有するくし形フィルターが低減制御の位相制御系に使用
されないという欠点があった。
め、SONY社は図10に示したように、ディジタルく
し形フィルター7を速度エラーカウンター42と微分器
5及び積算器9との接点に配置せずに、高域特性を有す
る微分器5の後方である積算器6と加算器8間に配置し
ていた。しかし、このような場合も、FG同期の検出誤
差D1〜D6は積算器9、加算器8、D/A変換器10
及びモーター駆動部11を経由するので、結局モーター
12に影響を及ぼしていた。且つ、位相制御ループにお
いては、モーター12の駆動により回動するドラム1が
1回転する毎に発生されるPG波形を検出するPG検出
部13と、制御信号発生器141及び位相エラーカウン
ター142を有し、PG波形及び垂直信号Vpにより位
相誤差を検出する位相誤差検出部14と、該検出された
位相誤差をK倍し加算器8に出力する積算器15と、選
出された位相誤差を積分する積分器17と、該積分器1
7の出力をK3倍し加算器8に出力する積算器16と、
により構成され、FGにより位相制御をする場合、くし
形フィルター7が回転検出誤差を減らすことには寄与さ
れるが、前記式(1)に示したように、低域利得特性を
有するくし形フィルターが低減制御の位相制御系に使用
されないという欠点があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このように構
成された従来のくし形フィルターを有した回転装置にお
いては、低減の利得が低下され、低減利得を補正するた
めにはディジタルくし形フィルターの学習時間が長くな
って、サーボ系の性能向上を図り得ないという不都合な
点があった。且つ、低域特性を有するくし形フィルター
を低減制御の位相制御系に使用することができないとい
う不都合な点があった。
成された従来のくし形フィルターを有した回転装置にお
いては、低減の利得が低下され、低減利得を補正するた
めにはディジタルくし形フィルターの学習時間が長くな
って、サーボ系の性能向上を図り得ないという不都合な
点があった。且つ、低域特性を有するくし形フィルター
を低減制御の位相制御系に使用することができないとい
う不都合な点があった。
【0011】それで、このような問題点を解決するた
め、本発明者達は研究を重ねた結果、次のようなくし形
フィルター及びそのフィルターリング方法と該くし形フ
ィルターを備えた回転制御装置を提供しようとするもの
である。本発明の目的は、学習時間を短縮しても低域利
得は劣化されずにサーボ系性能を向上し得るくし形フィ
ルターを提供しようとするものである。
め、本発明者達は研究を重ねた結果、次のようなくし形
フィルター及びそのフィルターリング方法と該くし形フ
ィルターを備えた回転制御装置を提供しようとするもの
である。本発明の目的は、学習時間を短縮しても低域利
得は劣化されずにサーボ系性能を向上し得るくし形フィ
ルターを提供しようとするものである。
【0012】且つ、本発明の他の目的は、サーボ系の性
能を向上し得るくし形フィルターを位相制御系に適用さ
せた回転制御装置を提供しようとするものである。又、
本発明の又他の目的は、低域利得が劣化されずサーボ系
の性能を向上し得るくし形フィルターのフィルターリン
グ方法を提供しようとするものである。
能を向上し得るくし形フィルターを位相制御系に適用さ
せた回転制御装置を提供しようとするものである。又、
本発明の又他の目的は、低域利得が劣化されずサーボ系
の性能を向上し得るくし形フィルターのフィルターリン
グ方法を提供しようとするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段及び作用】そして、このよ
うな本発明の目的は、ドラムの1回転毎に発生され該ド
ラムの着磁数に該当する複数個の速度エラーデータを順
次スイッチングする第1スイッチと、該第1スイッチを
通って印加する複数個の速度エラーデータを各々低域フ
ィルターリングする複数個の低域フィルターと、それら
低域フィルターの出力データを順次スイッチングする第
2スイッチと、前記複数個の速度エラーデータから各低
域フィルターの出力データを減算する減算器と、前記複
数個の低域フィルターにより各々求められた各速度エラ
ーデータの平均値を平均する平均値検出部と、該平均値
検出部の出力データと前記減算器の出力データとを合算
する加算器と、を備え、前記平均値検出部は複数個の低
域フィルターにより求められた各速度エラーデータの平
均値を合算する加算器と、該加算器の出力データを複数
個の速度エラーデータの個数で割った後積算常数を乗ず
る積算器と、を備えたくし形フィルターを構成し、該く
し形フィルターを備えた回転制御装置を提供することに
より達成される。
うな本発明の目的は、ドラムの1回転毎に発生され該ド
ラムの着磁数に該当する複数個の速度エラーデータを順
次スイッチングする第1スイッチと、該第1スイッチを
通って印加する複数個の速度エラーデータを各々低域フ
ィルターリングする複数個の低域フィルターと、それら
低域フィルターの出力データを順次スイッチングする第
2スイッチと、前記複数個の速度エラーデータから各低
域フィルターの出力データを減算する減算器と、前記複
数個の低域フィルターにより各々求められた各速度エラ
ーデータの平均値を平均する平均値検出部と、該平均値
検出部の出力データと前記減算器の出力データとを合算
する加算器と、を備え、前記平均値検出部は複数個の低
域フィルターにより求められた各速度エラーデータの平
均値を合算する加算器と、該加算器の出力データを複数
個の速度エラーデータの個数で割った後積算常数を乗ず
る積算器と、を備えたくし形フィルターを構成し、該く
し形フィルターを備えた回転制御装置を提供することに
より達成される。
【0014】又、本発明の目的は、ドラムの1回転毎に
発生され該ドラムの着磁数に該当する複数個の速度エラ
ーデータを順次スイッチングする第1スイッチング段階
と、それらスイッチングされた複数個の速度エラーデー
タを各々平均する第1平均段階と、それら平均された速
度エラーデータに積算常数を乗じ小数点以下を補正する
段階とを行う低域フィルターリング段階と、それら低域
フィルターリングされた各出力データを順次スイッチン
グする第2スイッチング段階と、前記複数個の速度エラ
ーデータからそれら複数個の速度エラーデータに対応し
第2スイッチングされた出力データを各々減算する第1
減算段階と、前記第1平均段階で各々求められた速度エ
ラーデータの平均値を平均する第2平均段階と、該第2
平均段階で求められた平均値と前記第1減算段階で求め
られた減算値とを合算する第1合算段階と、を順次行
い、前記第2平均段階では前記第1平均段階で求められ
た各速度エラーデータの平均値を合算するステップとそ
れら合算された平均値を各速度エラーデータの個数で割
った後常数を乗ずる積算ステップとを順次行うように、
本発明に係るくし形フィルターのフィルターリング方法
を提供することにより達成される。本発明によれば、ビ
デオテープレコーダーのサーボ系において、ドラムモー
ターの負荷変動又は起動時の回転変動が抑制され、ドラ
ムモーターの回転が正確に制御される。
発生され該ドラムの着磁数に該当する複数個の速度エラ
ーデータを順次スイッチングする第1スイッチング段階
と、それらスイッチングされた複数個の速度エラーデー
タを各々平均する第1平均段階と、それら平均された速
度エラーデータに積算常数を乗じ小数点以下を補正する
段階とを行う低域フィルターリング段階と、それら低域
フィルターリングされた各出力データを順次スイッチン
グする第2スイッチング段階と、前記複数個の速度エラ
ーデータからそれら複数個の速度エラーデータに対応し
第2スイッチングされた出力データを各々減算する第1
減算段階と、前記第1平均段階で各々求められた速度エ
ラーデータの平均値を平均する第2平均段階と、該第2
平均段階で求められた平均値と前記第1減算段階で求め
られた減算値とを合算する第1合算段階と、を順次行
い、前記第2平均段階では前記第1平均段階で求められ
た各速度エラーデータの平均値を合算するステップとそ
れら合算された平均値を各速度エラーデータの個数で割
った後常数を乗ずる積算ステップとを順次行うように、
本発明に係るくし形フィルターのフィルターリング方法
を提供することにより達成される。本発明によれば、ビ
デオテープレコーダーのサーボ系において、ドラムモー
ターの負荷変動又は起動時の回転変動が抑制され、ドラ
ムモーターの回転が正確に制御される。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に
説明する。図5に示したように本発明に係るくし形フィ
ルターを適用した回転制御装置においては、ドラムの1
回転毎に発生され該ドラムの着磁数に該当する複数個の
FGパルスを検出する回転検出器3と、該回転検出器3
から検出された複数個のFGパルスにより前記ドラムの
複数個の回転速度エラーデータを検出する回転速度エラ
ー検出部4と、該回転速度エラー検出部4から出力する
複数個の速度エラーデータで特定周波数及び該特定周波
数の数倍に該当する周波数を遮断するくし形フィルター
18と、前記ドラムの1回転毎に発生するPG信号を検
出するPG検出部13と、前記PG信号及び外部から印
加する垂直同期信号により位相誤差を検出する位相誤差
検出部14と、前記くし形フィルター18の出力データ
を加速度エラーデータに変換する微分器5と、前記位相
誤差検出部14の出力データを積分する積分器17と、
前記微分器5の出力データに第1積算常数を乗ずる第1
積算器6と、前記くし形フィルター18の出力データに
第2積算常数を乗ずる第2積算器9と、前記位相誤差検
出部14の出力データに第3積算常数を乗ずる第3積算
器15と、前記積分器17の出力データに第4積算常数
を乗ずる第4積算器16と、前記第1積算器6及び第2
積算器9の出力データを合算し、前記第3積算器15及
び第4積算器16の出力データを合算する加算器8と、
該加算器8の出力データをアナログ信号に変換するディ
ジタル/アナログ変換器10と、該ディジタル/アナロ
グ変換器10の出力信号によりモーターを駆動するモー
ター駆動部11と、を備えている。
説明する。図5に示したように本発明に係るくし形フィ
ルターを適用した回転制御装置においては、ドラムの1
回転毎に発生され該ドラムの着磁数に該当する複数個の
FGパルスを検出する回転検出器3と、該回転検出器3
から検出された複数個のFGパルスにより前記ドラムの
複数個の回転速度エラーデータを検出する回転速度エラ
ー検出部4と、該回転速度エラー検出部4から出力する
複数個の速度エラーデータで特定周波数及び該特定周波
数の数倍に該当する周波数を遮断するくし形フィルター
18と、前記ドラムの1回転毎に発生するPG信号を検
出するPG検出部13と、前記PG信号及び外部から印
加する垂直同期信号により位相誤差を検出する位相誤差
検出部14と、前記くし形フィルター18の出力データ
を加速度エラーデータに変換する微分器5と、前記位相
誤差検出部14の出力データを積分する積分器17と、
前記微分器5の出力データに第1積算常数を乗ずる第1
積算器6と、前記くし形フィルター18の出力データに
第2積算常数を乗ずる第2積算器9と、前記位相誤差検
出部14の出力データに第3積算常数を乗ずる第3積算
器15と、前記積分器17の出力データに第4積算常数
を乗ずる第4積算器16と、前記第1積算器6及び第2
積算器9の出力データを合算し、前記第3積算器15及
び第4積算器16の出力データを合算する加算器8と、
該加算器8の出力データをアナログ信号に変換するディ
ジタル/アナログ変換器10と、該ディジタル/アナロ
グ変換器10の出力信号によりモーターを駆動するモー
ター駆動部11と、を備えている。
【0016】又、本発明に係るくし形フィルターにおい
ては、図1に示したように、ドラムの1回転毎に発生さ
れ該ドラムの着磁数に該当する複数個の速度エラーデー
タを順次スイッチングする第1スイッチ79と、該第1
スイッチ79を通って印加する複数個の速度エラーデー
タを各々低域フィルターリングする複数個の低域フィル
ター73〜78と、それら複数個の低域フィルター73
〜78の出力データを順次スイッチングする第2スイッ
チ80と、前記複数個の速度エラーデータから前記の各
低域フィルター73〜78の出力データを減算する減算
器72と、前記複数個の低域フィルターにより各々求め
られた速度エラーデータの平均値を平均する平均値検出
部81と、該平均値検出部81の出力データと前記減算
器72の出力データとを合算する加算器82と、を備え
ている。
ては、図1に示したように、ドラムの1回転毎に発生さ
れ該ドラムの着磁数に該当する複数個の速度エラーデー
タを順次スイッチングする第1スイッチ79と、該第1
スイッチ79を通って印加する複数個の速度エラーデー
タを各々低域フィルターリングする複数個の低域フィル
ター73〜78と、それら複数個の低域フィルター73
〜78の出力データを順次スイッチングする第2スイッ
チ80と、前記複数個の速度エラーデータから前記の各
低域フィルター73〜78の出力データを減算する減算
器72と、前記複数個の低域フィルターにより各々求め
られた速度エラーデータの平均値を平均する平均値検出
部81と、該平均値検出部81の出力データと前記減算
器72の出力データとを合算する加算器82と、を備え
ている。
【0017】即ち、本発明においては、各低域フィルタ
ー73〜78の各遅延部734,744,754,76
4,774,784から出力する平均値Da,Db,D
c,Dd,De,Dfを平均する平均値検出部81と、
該平均値検出部81の出力データを合算する加算器82
と、を有し、その他は従来と同様なくし形フィルター1
8が構成され、該くし形フィルターが微分器5及び積算
器9と速度エラーカウンター42との間に連結されて回
転制御装置が構成されている。且つ、前記平均値検出部
81においては、前記平均値Da,Db,Dc,Dd,
De,Dfを合算する加算器811と、該加算器811
の出力データを前記各低域フィルター73〜78の個数
(6個)で割った後、積算器735の積算常数Kを乗じ
て出力する積算器812と、を備えている。
ー73〜78の各遅延部734,744,754,76
4,774,784から出力する平均値Da,Db,D
c,Dd,De,Dfを平均する平均値検出部81と、
該平均値検出部81の出力データを合算する加算器82
と、を有し、その他は従来と同様なくし形フィルター1
8が構成され、該くし形フィルターが微分器5及び積算
器9と速度エラーカウンター42との間に連結されて回
転制御装置が構成されている。且つ、前記平均値検出部
81においては、前記平均値Da,Db,Dc,Dd,
De,Dfを合算する加算器811と、該加算器811
の出力データを前記各低域フィルター73〜78の個数
(6個)で割った後、積算器735の積算常数Kを乗じ
て出力する積算器812と、を備えている。
【0018】又、図2に示したように、本発明に係るく
し形フィルター18のディジタル領域における等価回路
図は次のようになっている。即ち、入力端71を通って
入力する速度モーターと積算器735の出力データとの
差が減算器731,72で演算され、該演算された出力
データDhは加算器82及び加算器732に各々入力さ
れる。次いで、該加算器732の出力データは6個の遅
延器Z-1に各々印加して順次遅延され、それら6個の遅
延器Z-1で順次遅延されたデータは積算器735に入力
してK倍になった後、減算器731,72に印加される
と共に加算器732に印加される。且つ、前記各6個の
遅延部Z-1の出力は加算器811に入力して加算され、
該加算器811の出力データは積算器812に入力して
遅延部の個数(6個)で割られ、積算常数Kで乗じられ
た後、前記加算器82に出力される。従って本発明のく
し形フィルター18の伝達函数T2は次の式(2)で表
示される。
し形フィルター18のディジタル領域における等価回路
図は次のようになっている。即ち、入力端71を通って
入力する速度モーターと積算器735の出力データとの
差が減算器731,72で演算され、該演算された出力
データDhは加算器82及び加算器732に各々入力さ
れる。次いで、該加算器732の出力データは6個の遅
延器Z-1に各々印加して順次遅延され、それら6個の遅
延器Z-1で順次遅延されたデータは積算器735に入力
してK倍になった後、減算器731,72に印加される
と共に加算器732に印加される。且つ、前記各6個の
遅延部Z-1の出力は加算器811に入力して加算され、
該加算器811の出力データは積算器812に入力して
遅延部の個数(6個)で割られ、積算常数Kで乗じられ
た後、前記加算器82に出力される。従って本発明のく
し形フィルター18の伝達函数T2は次の式(2)で表
示される。
【0019】 この場合、該伝達函数T2の周波数特性においては、図
3に示したように、低周波数領域での利得低下現象が顕
著に改善されていることがわかる。且つ、図4に示した
ように、DC成分のない正常状態の原点φから所定ギャ
ップだけシフトされた原点φ′の状態においても、該D
C成分の包含された平均値検出部81の出力データが前
記減算値0出力データと加算器82により合算して出力
されるため、該DC成分の低下が防止される。
3に示したように、低周波数領域での利得低下現象が顕
著に改善されていることがわかる。且つ、図4に示した
ように、DC成分のない正常状態の原点φから所定ギャ
ップだけシフトされた原点φ′の状態においても、該D
C成分の包含された平均値検出部81の出力データが前
記減算値0出力データと加算器82により合算して出力
されるため、該DC成分の低下が防止される。
【0020】このように構成された本発明に係るくし形
フィルター18の作用を説明すると、次のようである。
即ち、各速度エラーデータD1,D2,D3,D4,D
5,D6の平均値の各遅延部734〜784の出力デー
タDa,Db,Dc,Dd,De,Dfは正常状態の原
点φの場合、図4(B)〜(G)に示したように、スイ
ッチ80のスイッチングにより順次入力する低域フィル
ター73〜78の出力データDg1−Dg6と減算器7
2に入力する入力端71の速度エラーデータとの差が減
算器72で演算され、該演算値が加算器82に出力さ
れ、該演算値は図4(H)に示した状態になる。この場
合、前記遅延部734〜784の出力データDa,D
b,Dc,Dd,De,Dfは、加算器811で全て合
算され、該合算された出力データが積算器812に印加
され、該積算器812で合算値のデータがK/6で乗じ
られ、図4(I)に示したデータとして加算器82に出
力される。従って、該加算器82では前記減算器72の
出力データと前記積算器812の出力データとが合算さ
れ、図4(J)に示したようなデータが出力される。且
つ、DCバイアスを有しシフトされた原点φ′の場合、
減算器72までの動作が正常状態の原点φの場合(DC
バイアスの無い場合)と同様であるため、前記減算器7
2の出力は図4(H)に示した状態になる。
フィルター18の作用を説明すると、次のようである。
即ち、各速度エラーデータD1,D2,D3,D4,D
5,D6の平均値の各遅延部734〜784の出力デー
タDa,Db,Dc,Dd,De,Dfは正常状態の原
点φの場合、図4(B)〜(G)に示したように、スイ
ッチ80のスイッチングにより順次入力する低域フィル
ター73〜78の出力データDg1−Dg6と減算器7
2に入力する入力端71の速度エラーデータとの差が減
算器72で演算され、該演算値が加算器82に出力さ
れ、該演算値は図4(H)に示した状態になる。この場
合、前記遅延部734〜784の出力データDa,D
b,Dc,Dd,De,Dfは、加算器811で全て合
算され、該合算された出力データが積算器812に印加
され、該積算器812で合算値のデータがK/6で乗じ
られ、図4(I)に示したデータとして加算器82に出
力される。従って、該加算器82では前記減算器72の
出力データと前記積算器812の出力データとが合算さ
れ、図4(J)に示したようなデータが出力される。且
つ、DCバイアスを有しシフトされた原点φ′の場合、
減算器72までの動作が正常状態の原点φの場合(DC
バイアスの無い場合)と同様であるため、前記減算器7
2の出力は図4(H)に示した状態になる。
【0021】そして、本発明の他の実施例として次のよ
うに構成して使用することもできる。即ち、図6に示し
たように、前記実施例と同様なディジタルくし形フィル
ター181を構成し、該ディジタルくし形フィルター1
81を積分器17及び積算器15の入力端接点と位相誤
差検出部14の位相エラーカウンター142の入力端子
との間に追加連結して使用する。従って、ドラムの1回
転毎に発生され該ドラムの着磁数に該当する複数個のF
Gパルスを検出する回転検出器3と、該回転検出器3か
ら検出された前記複数個のFGパルスにより前記ドラム
の複数個の回転速度エラーデータを検出する回転速度エ
ラー検出部4と、該回転速度エラー検出部4から出力し
た複数個の速度エラーデータから特定周波数及びそれら
特定周波数の倍数に該当する周波数を遮断する第1くし
形フィルター18と、前記ドラムの1回転毎に発生され
るPG信号を検出するPG検出部13と、該PG信号を
波形整形化する制御信号発生器141と、該波形整形化
されたPG信号及び外部から印加する垂直同期信号によ
り位相基準信号及びエラーデータ出力制御信号を各々出
力する位相基準発生部143と、前記位相基準信号及び
前記エラーデータ出力制御信号によりFGパルス毎の位
相エラーを検出する位相エラーカウンター142と、を
有する位相誤差検出部14と、該位相誤差検出部14か
ら出力する複数個の位相エラーデータから特定周波数及
び該特定周波数の数倍に該当する周波数を遮断する第2
くし形フィルター181と、前記第1くし形フィルター
18の出力データを加速度エラーデータに変換する微分
器5と、前記第2くし形フィルター181の出力データ
を積分する積分器17と、前記微分器5の出力データに
第1積算常数を乗ずる第1積算器6と、前記第1くし形
フィルター18の出力データに第2積算常数を乗ずる第
2積算器9と、前記第2くし形フィルター181の出力
データに第3積算常数を乗ずる第3積算器15と、前記
積分器17の出力データに第4積算常数を乗ずる第4積
算器16と、前記第1積算器6及び第2積算器9の出力
データを合算し、前記第3積算器15及び第4積算器1
6の出力データを合算する加算器8と、該加算器8の出
力データをディジタル/アナログ信号に変換するディジ
タル/アナログ変換器10と、該ディジタル/アナログ
変換器10の出力信号によりモーターを駆動するモータ
ー駆動部11と、を備えて本発明に係る回転制御装置の
他の実施例が構成されている。
うに構成して使用することもできる。即ち、図6に示し
たように、前記実施例と同様なディジタルくし形フィル
ター181を構成し、該ディジタルくし形フィルター1
81を積分器17及び積算器15の入力端接点と位相誤
差検出部14の位相エラーカウンター142の入力端子
との間に追加連結して使用する。従って、ドラムの1回
転毎に発生され該ドラムの着磁数に該当する複数個のF
Gパルスを検出する回転検出器3と、該回転検出器3か
ら検出された前記複数個のFGパルスにより前記ドラム
の複数個の回転速度エラーデータを検出する回転速度エ
ラー検出部4と、該回転速度エラー検出部4から出力し
た複数個の速度エラーデータから特定周波数及びそれら
特定周波数の倍数に該当する周波数を遮断する第1くし
形フィルター18と、前記ドラムの1回転毎に発生され
るPG信号を検出するPG検出部13と、該PG信号を
波形整形化する制御信号発生器141と、該波形整形化
されたPG信号及び外部から印加する垂直同期信号によ
り位相基準信号及びエラーデータ出力制御信号を各々出
力する位相基準発生部143と、前記位相基準信号及び
前記エラーデータ出力制御信号によりFGパルス毎の位
相エラーを検出する位相エラーカウンター142と、を
有する位相誤差検出部14と、該位相誤差検出部14か
ら出力する複数個の位相エラーデータから特定周波数及
び該特定周波数の数倍に該当する周波数を遮断する第2
くし形フィルター181と、前記第1くし形フィルター
18の出力データを加速度エラーデータに変換する微分
器5と、前記第2くし形フィルター181の出力データ
を積分する積分器17と、前記微分器5の出力データに
第1積算常数を乗ずる第1積算器6と、前記第1くし形
フィルター18の出力データに第2積算常数を乗ずる第
2積算器9と、前記第2くし形フィルター181の出力
データに第3積算常数を乗ずる第3積算器15と、前記
積分器17の出力データに第4積算常数を乗ずる第4積
算器16と、前記第1積算器6及び第2積算器9の出力
データを合算し、前記第3積算器15及び第4積算器1
6の出力データを合算する加算器8と、該加算器8の出
力データをディジタル/アナログ信号に変換するディジ
タル/アナログ変換器10と、該ディジタル/アナログ
変換器10の出力信号によりモーターを駆動するモータ
ー駆動部11と、を備えて本発明に係る回転制御装置の
他の実施例が構成されている。
【0022】このように構成された本発明に係る回転制
御装置においては、図6及び図7に示したように、モー
ター12の駆動によりドラム1が回転し、該ドラム1の
1回転毎にPG信号が発生して、図7(B)に示したP
G信号が検出され、制御信号発生器141を通って位相
基準発生部143に出力される。次いで、該位相基準発
生部143では、制御信号発生器141から出力したP
G信号とビデオ信号の垂直同期信号Vpとにより位相エ
ラーカウンター142をラッチするための位相基準信号
PRを位相エラーカウンター142に出力する一方、そ
れらPG信号及び垂直同期信号Vpのタイミングを測定
し、図7(E)(F)に示したような最大及び最小エラ
ーデータ出力制御信号Pm,Piをその位相エラーカウ
ンター142に出力する。
御装置においては、図6及び図7に示したように、モー
ター12の駆動によりドラム1が回転し、該ドラム1の
1回転毎にPG信号が発生して、図7(B)に示したP
G信号が検出され、制御信号発生器141を通って位相
基準発生部143に出力される。次いで、該位相基準発
生部143では、制御信号発生器141から出力したP
G信号とビデオ信号の垂直同期信号Vpとにより位相エ
ラーカウンター142をラッチするための位相基準信号
PRを位相エラーカウンター142に出力する一方、そ
れらPG信号及び垂直同期信号Vpのタイミングを測定
し、図7(E)(F)に示したような最大及び最小エラ
ーデータ出力制御信号Pm,Piをその位相エラーカウ
ンター142に出力する。
【0023】即ち、PG信号が該位相基準発生部143
に印加すると、該位相基準発生部143内部の位相領域
観測用カウンター(図示されず)がリセットされた後、
該位相領域観測用カウンターのカウント値は図7(D)
に示したように、外部からのクロックパルスCKにより
増加され、垂直同期信号Vpが入力すると(図7)
(H)に示した位相基準信号PROと一緒に位相領域観
測用カウンターのカウント値がラッチされる。この場
合、該位相領域観測用カウンターのカウント値が図7
(D)に示したTp1とTp2間にある場合、図7
(E)(F)に示した最小及び最大のエラーデータ出力
データ信号Pi,Pmは0になり、該位相領域観測用カ
ウンターのラッチされた値がTp2を超過すると最小エ
ラーデータ出力制御信号Piを発生し、該位相領域観測
用カウンターのラッチされた値がTp1以下であると最
大エラーデータ出力制御信号Pmを発生し、該位相領域
観測用カウンターのラッチされた値がTp1とTp2間
にあると図7(A)に示したようなFGパルス毎の位相
制御を行う。且つ、最小エラーデータ出力制御信号Pl
がハイ(high)状態であると、位相基準信号PRに
より位相エラーカウンターは、図7(G)に示したP8
でない最小カウント値のP8aを出力し、最大エラーデ
ータ出力制御信号Pmがハイであると、図7(G)のP
8でない最大カウント値のP8bを出力する。又、それ
ら最大及び最小エラーデータ出力制御信号Pm,Piが
全て0であると、位相基準信号PRの入力に従いカウン
ト値P1,P2,…は検出位相値DPとして出力され
る。
に印加すると、該位相基準発生部143内部の位相領域
観測用カウンター(図示されず)がリセットされた後、
該位相領域観測用カウンターのカウント値は図7(D)
に示したように、外部からのクロックパルスCKにより
増加され、垂直同期信号Vpが入力すると(図7)
(H)に示した位相基準信号PROと一緒に位相領域観
測用カウンターのカウント値がラッチされる。この場
合、該位相領域観測用カウンターのカウント値が図7
(D)に示したTp1とTp2間にある場合、図7
(E)(F)に示した最小及び最大のエラーデータ出力
データ信号Pi,Pmは0になり、該位相領域観測用カ
ウンターのラッチされた値がTp2を超過すると最小エ
ラーデータ出力制御信号Piを発生し、該位相領域観測
用カウンターのラッチされた値がTp1以下であると最
大エラーデータ出力制御信号Pmを発生し、該位相領域
観測用カウンターのラッチされた値がTp1とTp2間
にあると図7(A)に示したようなFGパルス毎の位相
制御を行う。且つ、最小エラーデータ出力制御信号Pl
がハイ(high)状態であると、位相基準信号PRに
より位相エラーカウンターは、図7(G)に示したP8
でない最小カウント値のP8aを出力し、最大エラーデ
ータ出力制御信号Pmがハイであると、図7(G)のP
8でない最大カウント値のP8bを出力する。又、それ
ら最大及び最小エラーデータ出力制御信号Pm,Piが
全て0であると、位相基準信号PRの入力に従いカウン
ト値P1,P2,…は検出位相値DPとして出力され
る。
【0024】次いで、該出力された検出位相値DPはく
し形フィルター181を通って積算器15に入力され、
積算常数K2で乗じられた後、積分器17により積分さ
れ積算器16で常数K3と乗じられる。次いで、それら
積算器15,16の出力データと積算器6,9の出力デ
ータとが加算器8で合算され、該加算器8の出力信号は
D/A変換器10を通ってモーター駆動部11に印加さ
れ、モーター12の速度及び位相が制御される。この場
合、着磁数の多い場合の演算時間の増加及び利得マージ
ンの減少はZ-1項が本発明のくし形フィルター18の伝
達函数T2に存在する点を利用し、以前の値で平均値を
演算して解決することができる。
し形フィルター181を通って積算器15に入力され、
積算常数K2で乗じられた後、積分器17により積分さ
れ積算器16で常数K3と乗じられる。次いで、それら
積算器15,16の出力データと積算器6,9の出力デ
ータとが加算器8で合算され、該加算器8の出力信号は
D/A変換器10を通ってモーター駆動部11に印加さ
れ、モーター12の速度及び位相が制御される。この場
合、着磁数の多い場合の演算時間の増加及び利得マージ
ンの減少はZ-1項が本発明のくし形フィルター18の伝
達函数T2に存在する点を利用し、以前の値で平均値を
演算して解決することができる。
【0025】そして、着磁数が6個以上ある場合におい
ては、次のようにFGパルスを分周し、該分周されたF
Gパルスを使用することにより演算時間の増加問題が解
決される。即ち、モーター12の1回転時にPG検出部
13により図9(B)に示した1個のPGパルスが検出
され、回転検出器3により図9(A)に示した12個の
FGパルスが検出される場合のくし形フィルター18の
制御方法を図8に示したフローチャートを用いて説明す
ると次のようである。先ず、FGパルスを分周する段階
は入力するデータがPGパルスであるかを検索する第1
検索段階と、入力データがPGパルスであると判断され
ると該FGパルスのカウント値をリセットした後FGパ
ルスをカウントし、入力データがPGパルスでないと図
9(D)に示したFGパルスをカウントし該カウントの
値が奇数であるか否かを検索する第2検索段階と、該検
索された周期が奇数番目であると図9(E)に示したタ
イミングで次の式(3)を演算する段階と、を行う。
ては、次のようにFGパルスを分周し、該分周されたF
Gパルスを使用することにより演算時間の増加問題が解
決される。即ち、モーター12の1回転時にPG検出部
13により図9(B)に示した1個のPGパルスが検出
され、回転検出器3により図9(A)に示した12個の
FGパルスが検出される場合のくし形フィルター18の
制御方法を図8に示したフローチャートを用いて説明す
ると次のようである。先ず、FGパルスを分周する段階
は入力するデータがPGパルスであるかを検索する第1
検索段階と、入力データがPGパルスであると判断され
ると該FGパルスのカウント値をリセットした後FGパ
ルスをカウントし、入力データがPGパルスでないと図
9(D)に示したFGパルスをカウントし該カウントの
値が奇数であるか否かを検索する第2検索段階と、該検
索された周期が奇数番目であると図9(E)に示したタ
イミングで次の式(3)を演算する段階と、を行う。
【0026】 次いで、該検索された周期が偶数であると図9(F)に
示したタイミングで次の式(4)を演算する段階を行っ
た後、それらT3とT4を合算する段階を行う。
示したタイミングで次の式(4)を演算する段階を行っ
た後、それらT3とT4を合算する段階を行う。
【0027】 その後、その他のサーボ常数を演算した後D/A変換部
10に出力し、リセットさせる。
10に出力し、リセットさせる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るくし
形フィルター及びそのフィルターリング方法と該くし形
フィルターを備えた回転制御装置においては、低域フィ
ルターの遅延部から出力する平均値を平均する平均値検
出部と、該平均値検出部の出力データを合算する加算器
と、を備えたくし形フィルターが構成され、該くし形フ
ィルターが微分器及び積算器と速度エラーカウンター間
に連結して回転制御装置が構成されているため、学習時
間が短縮されても低域利得は劣化されず、サーボ系の性
能を向上し得るという効果がある。
形フィルター及びそのフィルターリング方法と該くし形
フィルターを備えた回転制御装置においては、低域フィ
ルターの遅延部から出力する平均値を平均する平均値検
出部と、該平均値検出部の出力データを合算する加算器
と、を備えたくし形フィルターが構成され、該くし形フ
ィルターが微分器及び積算器と速度エラーカウンター間
に連結して回転制御装置が構成されているため、学習時
間が短縮されても低域利得は劣化されず、サーボ系の性
能を向上し得るという効果がある。
【図1】本発明に係るディジタルくし形フィルターを示
したブロック図である。
したブロック図である。
【図2】本発明に係るディジタルくし形フィルターのデ
ィジタル領域の等価回路図である。
ィジタル領域の等価回路図である。
【図3】本発明に係るディジタルくし形フィルターの周
波数特性表示図である。
波数特性表示図である。
【図4】本発明に係るディジタルくし形フィルターの各
部波形表示図で、(A)はFGパルスのハイレベル時間
のカウント値波形図、(B)〜(G)は各遅延器の出力
データ波形図、(H)は減算器の出力データ波形図、
(I)は平均値検出部の出力データ波形図、(J)は加
算器の出力データ波形図である。
部波形表示図で、(A)はFGパルスのハイレベル時間
のカウント値波形図、(B)〜(G)は各遅延器の出力
データ波形図、(H)は減算器の出力データ波形図、
(I)は平均値検出部の出力データ波形図、(J)は加
算器の出力データ波形図である。
【図5】本発明に係るディジタルくし形フィルターを利
用した回転制御装置の一実施例を示したブロック図であ
る。
用した回転制御装置の一実施例を示したブロック図であ
る。
【図6】本発明に係るディジタルくし形フィルターを利
用した回転制御装置の他の実施例を示したブロック図で
ある。
用した回転制御装置の他の実施例を示したブロック図で
ある。
【図7】本発明に係る回転制御装置の各部波形表示図
で、(A)〜(B)は整形されたFGパルスの波形図、
(C)は垂直同期信号波形図、(D)は位相領域観測用
カウンターのカウント値波形図、(E)は最小エラーデ
ータ出力制御信号波形図、(F)は最大エラーデータ出
力制御信号波形図、(G)はFGパルスのハイレベル時
間カウント値波形図、(H)は位相基準信号波形図であ
る。
で、(A)〜(B)は整形されたFGパルスの波形図、
(C)は垂直同期信号波形図、(D)は位相領域観測用
カウンターのカウント値波形図、(E)は最小エラーデ
ータ出力制御信号波形図、(F)は最大エラーデータ出
力制御信号波形図、(G)はFGパルスのハイレベル時
間カウント値波形図、(H)は位相基準信号波形図であ
る。
【図8】本発明に係る12個のFGパルスを有する場合
の速度制御フローチャートである。
の速度制御フローチャートである。
【図9】本発明に係る12個のFGパルスを有する場合
の位相検出タイミング図である。
の位相検出タイミング図である。
【図10】従来のくし形フィルターを有する回転制御装
置ブロック図である。
置ブロック図である。
【図11】従来の回転制御装置の速度エラー検出波形図
で、(A)は整形されたFGパルス波形図、(B)はF
Gパルスのハイレベル時間カウント値波形図である。
で、(A)は整形されたFGパルス波形図、(B)はF
Gパルスのハイレベル時間カウント値波形図である。
【図12】従来のくし形フィルターの各部波形表示図
で、(A)はFGパルスのハイレベル時間をカウントし
たディジタルデータ波形図、(B)は平均のディジタル
データ波形図、(C)は平均補正されたディジタルデー
タ波形図、(D)はくし形フィルターの出力データ波形
図である。
で、(A)はFGパルスのハイレベル時間をカウントし
たディジタルデータ波形図、(B)は平均のディジタル
データ波形図、(C)は平均補正されたディジタルデー
タ波形図、(D)はくし形フィルターの出力データ波形
図である。
【図13】従来のディジタルくし形フィルターのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図14】従来のディジタルくし形フィルターのディジ
タル領域の等価回路図である。
タル領域の等価回路図である。
【図15】従来のディジタルくし形フィルターの周波数
特性表示図である。
特性表示図である。
1…ドラム 2…着磁器 3…回転検出器 4…回転速度エラー検出部 5…微分器 6,9,15,16,735−785,812…積算器 8,82,732,811…加算器 10…ディジタル/アナログ変換器 11…モーター駆動部 12…モーター 13…PG検出部 14…位相誤差検出部 17…積分器 18…くし形フィルター 41,141…制御信号発生器 42…速度エラーカウンター 71…入力端 72…減算器 73〜78…低域フィルター 79,80…スイッチ 81…平均値検出部 142…位相エラーカウンター 143…位相基準発生部 733…リミッター 734…遅延器 736…補正部
Claims (16)
- 【請求項1】 ビデオテープレコーダーサーボ系のくし
形フィルターであって、 ドラムの1回転毎に発生され該ドラムの着磁数に該当す
る複数個の速度エラーデータを順次スイッチングする第
1スイッチと、 該第1スイッチを通って印加する複数個の速度エラーデ
ータを各々低域フィルターリングする複数個の低域フィ
ルターと、 前記複数個の低域フィルターの出力データを順次スイッ
チングする第2スイッチと、 前記複数個の速度エラーデータから前記の各低域フィル
ターの出力データを減算する減算器と、 前記複数個の低域フィルターにより各々求められた速度
エラーデータの平均値を平均する平均値検出部と、 該平均値検出部の出力データと前記減算器の出力データ
とを合算する加算器と、 を備えてなるくし形フィルター。 - 【請求項2】 前記平均値検出部は、複数個の低域フィ
ルターにより求められた速度エラーデータの平均値を合
算する加算器と、 該加算器の出力データを前記複数個の速度エラーデータ
の個数で割って積算常数を乗ずる積算器と、 を備えた請求項1に記載のくし形フィルター。 - 【請求項3】 前記積算器の積算常数は、前記複数個の
低域フィルターの積算器の積算常数と同様である請求項
2に記載のくし形フィルター。 - 【請求項4】 ビデオテープレコーダーサーボ系の回転
制御装置であって、 ドラムの1回転毎に発生され該ドラムの着磁数に該当す
る複数個のFGパルスを検出する回転検出器と、 該回転検出器から検出された複数個のFGパルスにより
前記ドラムの複数個の回転速度エラーデータを検出する
回転速度エラー検出部と、 該回転速度エラー検出部から出力する複数個の速度エラ
ーデータで特定周波数及び該特定周波数の数倍に該当す
る周波数を遮断するくし形フィルターと、 前記ドラムの1回転毎に発生するPG信号を検出するP
G検出部と、 前記PG信号及び外部から印加する垂直同期信号により
位相誤差を検出する位相誤差検出部と、 前記くし形フィルターの出力データを加速度エラーデー
タに変換する微分器と、 前記位相誤差検出部の出力データを積分する積分器と、 前記微分器の出力データに第1積算常数を乗ずる第1積
算器と、 前記くし形フィルターの出力データに第2積算常数を乗
ずる第2積算器と、 前記位相誤差検出部の出力データに第3積算常数を乗ず
る第3積算器と、 前記積分器の出力データに第4積算常数を乗ずる第4積
算器と、 前記第1積算器及び第2積算器の出力データを合算し、
前記第3積算器及び第4積算器の出力データを合算する
合算器と、 該加算器の出力データをアナログ信号に変換するディジ
タル/アナログ変換器と、 該ディジタル/アナログ変換器の出力信号によりモータ
ーを駆動するモーター駆動部と、 を備えた回転制御装置。 - 【請求項5】 前記くし形フィルターは、 ドラムの1回転毎に発生され該ドラムの着磁数に該当す
る複数個の速度エラーデータを順次スイッチングする第
1スイッチと、 該第1スイッチを通って印加する前記複数個の速度エラ
ーデータを各々低域フィルターリングする複数個の低域
フィルターと、 前記複数個の低域フィルターの出力データを順次スイッ
チングする第2スイッチと、 前記複数個の速度エラーデータから前記各低域フィルタ
ーの出力データを減算する減算器と、 前記複数個の低域フィルターにより各々求められた速度
エラーデータの平均値を平均する平均値検出部と、 該平均値検出部の出力データと前記減算器の出力データ
とを合算する加算器と、 を備えた請求項4に記載の回転制御装置。 - 【請求項6】 前記平均値検出部は、 前記複数個の低域フィルターにより各々求められた速度
エラーデータの平均値を合算する加算器と、 該加算器の出力データを前記複数個の速度エラーデータ
の個数で割って、積算常数を乗ずる積算器と、 を備えた請求項5に記載の回転制御装置。 - 【請求項7】 前記積算器の積算常数は、前記複数個の
低域フィルターの積算器の積算常数と同様である請求項
6に記載の回転制御装置。 - 【請求項8】 ビデオテープレコーダーサーボの回転制
御装置であって、 ドラムの1回転毎に発生され該ドラムの着磁数に該当す
る複数個のFGパルスを検出する回転検出器と、 該回転検出器から検出された前記複数個のFGパルスに
より前記ドラムの複数個の回転速度エラーデータを検出
する回転速度エラー検出部と、 該回転速度エラー検出部から出力した複数個の速度エラ
ーデータから特定周波数及びそれら特定周波数の数倍に
該当する周波数を遮断する第1くし形フィルターと、 前記ドラムの1回転毎に発生されるPG信号を検出する
PG検出部と、 該PG信号を波形整形化する制御信号発生器と、該波形
整形化されたPG信号及び外部から印加する垂直同期信
号により位相基準信号及びエラーデータ出力制御信号を
各々出力する位相基準発生部と、前記位相基準信号及び
前記エラーデータ出力制御信号によりFGパルス毎の位
相エラーを検出する位相エラーカウンターと、を有する
位相誤差検出部と、 該位相誤差検出部から出力する複数個の位相エラーデー
タから特定周波数及び該特定周波数の数倍に該当する周
波数を遮断する第2くし形フィルターと、 前記第1くし形フィルターの出力データを加速度エラー
データに変換させる微分器と、 前記第2くし形フィルターの出力データを積分する積分
器と、 前記微分器の出力データに第1積算常数を乗ずる第1積
算器と、 前記第1くし形フィルターの出力データに第2積算常数
を乗ずる第2積算器と、 前記第2くし形フィルターの出力データに第3積算常数
を乗ずる第3積算器と、 前記積分器の出力データに第4積算常数を乗ずる第4積
算器と、 前記第1積算器及び第2積算器の出力データを合算し、
前記第3積算器及び第4積算器の出力データを合算する
加算器と、 該加算器の出力データをディジタル/アナログ信号に変
換するディジタル/アナログ変換器と、 該ディジタル/アナログ変換器の出力信号によりモータ
ーを駆動するモーター駆動部と、 を備えた回転制御装置。 - 【請求項9】 前記第1くし形フィルター及び第2くし
形フィルターは、ドラムの1回転毎に発生され該ドラム
の着磁数に該当する複数個の速度エラーデータを順次ス
イッチングする第1スイッチと、 該第1スイッチを通って印加する前記複数個の速度エラ
ーデータを各々低域フィルターリングする複数個の低域
フィルターと、 前記複数個の低域フィルターの出力データを順次スイッ
チングする第2スイッチと、 前記複数個の速度エラーデータから前記低域フィルター
の各出力データを減算する減算器と、 前記複数個の低域フィルターにより各々求められた速度
エラーデータの平均値を平均する平均値検出部と、 前記減算器の出力データと前記平均値検出部の出力デー
タとを合算する加算器と、 を各々備えた請求項8に記載の回転制御装置。 - 【請求項10】 前記平均値検出部は、前記複数個の低
域フィルターにより各々求められた速度エラーデータの
平均値を合算する加算器と、 該加算器の出力を前記複数個の速度エラーデータの個数
で割って積算常数を乗ずる積算器と、 を備えた請求項9に記載の回転制御装置。 - 【請求項11】 前記積算器の積算常数は、前記複数個
の低域フィルターの積算器の積算常数と同様である請求
項10に記載の回転制御装置。 - 【請求項12】 ビデオテープレコーダーサーボ系くし
形フィルターのフィルターリング方法であって、 ドラムの1回転毎に発生され該ドラムの着磁数に該当す
る複数個の速度エラーデータを順次スイッチングする第
1スイッチング段階と、 前記スイッチングされた複数個の速度エラーデータを各
々平均する第1平均段階と、それら平均された速度エラ
ーデータに積算常数を乗じ小数点以下を補正する段階
と、を行う低域フィルターリング段階と、 前記低域フィルターリングされた出力データを各々順次
スイッチングする第2スイッチング段階と、 前記複数個の速度エラーデータからそれら速度エラーデ
ータに対応し第2スイッチングされた出力データを減算
する第1減算段階と、 前記第1平均段階で各々求められた速度エラーデータの
平均値を平均する第2平均段階と、 該第2平均段階で求められた平均値及び前記第1減算段
階で求められた減算値を合算する第1合算段階と、 を順次行うくし形フィルターのフィルターリング方法。 - 【請求項13】 前記第2平均段階は、前記第1平均段
階で求められた速度エラーデータの平均値を合算する第
2合算段階と、それら合算された値を速度エラーデータ
の個数で割って常数を乗ずる段階と、を行う請求項12
に記載のくし形フィルターのフィルターリング方法。 - 【請求項14】 ドラムの1回転毎に発生され該ドラム
の着磁数に該当する速度エラーデータを2分周する段階
と、 該分周された速度エラーデータの同期を検索する段階
と、 該検索された周期が奇数であると、前記第2平均段階を
行う第3平均段階と、 該検索された周期が偶数であると、前記第1減算段階を
行った後、該減算されたデータと前記第3平均段階の平
均値とを合算する段階と、 を追加して行う請求項12に記載のくし形フィルターの
フィルターリング方法。 - 【請求項15】 前記分周する段階は、 入力データが位相エラーデータであるかを検索する段階
と、 該検索データが位相エラーデータであるとき、前記速度
エラーデータのカウント値をリセットさせた後、該速度
エラーデータをカウントし、該検索データが位相エラー
データでないとき、前記速度エラーデータのカウントを
継続する段階と、 前記カウント段階のカウント値が奇数であるか否かを検
索する段階と、 を行う請求項14に記載のくし形フィルターのフィルタ
ーリング方法。 - 【請求項16】 前記分周する段階では、3個以上の分
周が行われる請求項14に記載のくし形フィルターのフ
ィルターリング方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019930011963A KR950012192B1 (ko) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 콤브 필터와 회전제어장치 |
| KR11963/1993 | 1993-06-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169154A true JPH07169154A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=19358218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6146232A Withdrawn JPH07169154A (ja) | 1993-06-29 | 1994-06-28 | くし形フィルター及びそのフィルターリング方法と該くし形フィルターを備えた回転制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5479556A (ja) |
| JP (1) | JPH07169154A (ja) |
| KR (1) | KR950012192B1 (ja) |
| CN (1) | CN1102925A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5666014A (en) * | 1994-07-20 | 1997-09-09 | Mechanical Technology Inc. | Velocity-controlled magnetic bearings |
| DE4444408A1 (de) * | 1994-12-14 | 1996-06-20 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Fehlererkennung bei Drehzahlfühlern |
| DE19819956A1 (de) * | 1998-05-05 | 1999-11-11 | Heidelberger Druckmasch Ag | Vorrichtung zur Drehzahlregelung |
| US20040267849A1 (en) * | 2003-06-30 | 2004-12-30 | David Shiung | [band pass filter] |
| US6873129B1 (en) * | 2003-12-16 | 2005-03-29 | Lexmark International Inc. | Method of controlling rotational velocity of a rotatable member during encoder initialization for an imaging apparatus |
| JP4453777B2 (ja) * | 2008-07-15 | 2010-04-21 | 日本ビクター株式会社 | 画質改善装置及び方法 |
| CN102013857B (zh) * | 2010-11-30 | 2013-02-27 | 北京交通大学 | 一种防止控制器起冲击的方法和装置 |
| US8410963B2 (en) * | 2011-03-23 | 2013-04-02 | Infineon Technologies Ag | Data converter circuit and method |
| US9128885B2 (en) * | 2012-10-17 | 2015-09-08 | The Mitre Corporation | Computationally efficient finite impulse response comb filtering |
| CN112422105B (zh) * | 2020-10-27 | 2021-07-16 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种仿生梳状滤波器 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3974428A (en) * | 1974-05-15 | 1976-08-10 | Baldwin Electronics, Inc. | Wide range, high accuracy, electronically programmed speed control system |
| DE3204943C2 (de) * | 1981-02-12 | 1994-08-04 | Ricoh Kk | Steuereinrichtung für einen in beiden Richtungen laufenden Motor |
| US4353016A (en) * | 1981-04-22 | 1982-10-05 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Linear motor control system for brushless DC motor |
| US4455513A (en) * | 1982-07-26 | 1984-06-19 | Imec Corporation | Self-starting transducerless, brushless D.C. motor controller |
| US4868479A (en) * | 1985-10-15 | 1989-09-19 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Low loss permanent magnet motor |
| US4804894A (en) * | 1986-06-10 | 1989-02-14 | Sony Corporation | Motor rotation servo control apparatus |
| US4740736A (en) * | 1986-07-10 | 1988-04-26 | Advanced Micro Devices, Inc. | Servo data decoder for any amplitude dependent servo data encoding scheme |
| US5371449A (en) * | 1991-03-20 | 1994-12-06 | Hitachi, Ltd. | Servo control method for a servo system |
| US5113125A (en) * | 1991-05-01 | 1992-05-12 | Westinghouse Electric Corp. | AC drive with optimized torque |
-
1993
- 1993-06-29 KR KR1019930011963A patent/KR950012192B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-06-21 US US08/263,189 patent/US5479556A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-28 JP JP6146232A patent/JPH07169154A/ja not_active Withdrawn
- 1994-06-29 CN CN94107838A patent/CN1102925A/zh active Pending
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|---|---|
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| KR950012192B1 (ko) | 1995-10-14 |
| CN1102925A (zh) | 1995-05-24 |
| US5479556A (en) | 1995-12-26 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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