JPS63257801A - ル−プ・ゲイン制御装置 - Google Patents
ル−プ・ゲイン制御装置Info
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- JPS63257801A JPS63257801A JP62092504A JP9250487A JPS63257801A JP S63257801 A JPS63257801 A JP S63257801A JP 62092504 A JP62092504 A JP 62092504A JP 9250487 A JP9250487 A JP 9250487A JP S63257801 A JPS63257801 A JP S63257801A
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- circuit
- signal
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、トラッキング制御やフォーカス制御などのル
ープを構成する制御においてループのゲインを安定にせ
しめるループ・ゲイン制御装置に関するものである。
ープを構成する制御においてループのゲインを安定にせ
しめるループ・ゲイン制御装置に関するものである。
従来の技術
近年、サーボ技術の発達はめざましく、電子機器の動的
部分には、必ずといって言い程、サーボ技術は応用され
ている。なかでも、ループを構成して、目標値に近づけ
るフィードバック制菌は、理論的にも確立し、多方面で
使われているが、それでも、ループを構成する要素の特
性のバラツキによって、制御特性そのものが、変化する
。悪い場合には、目標との誤差が規格をはずれたり、系
が不安定になるなど、不都合を招く。
部分には、必ずといって言い程、サーボ技術は応用され
ている。なかでも、ループを構成して、目標値に近づけ
るフィードバック制菌は、理論的にも確立し、多方面で
使われているが、それでも、ループを構成する要素の特
性のバラツキによって、制御特性そのものが、変化する
。悪い場合には、目標との誤差が規格をはずれたり、系
が不安定になるなど、不都合を招く。
そこで、ループ内部で、ゲインの安定化を図り、不都合
を取り除くのが、ループゲイン制御装置である。
を取り除くのが、ループゲイン制御装置である。
以下、図面を参照しながら、上述した従来のループ・ゲ
イン制御装置を、ビデオディスクプレーヤのトラッキン
グ制御を例として説明する。
イン制御装置を、ビデオディスクプレーヤのトラッキン
グ制御を例として説明する。
第５図は、従来の一例のループ・ゲイン制御装置のブロ
ック図を示すものである。第６図において、１はディス
ク、２は情報信号トラックに追従するためのピックアッ
プ、３は、ディスク１より取出された情報信号から、ト
ラックセンターとピックアップ２の位置の差を検出する
トラッキング誤差検出回路、４は、ループ特性検出用帯
域フィルター、５は、抜き取られたループ検出信号を検
波する検波器、６は基準電圧端子、７は、検波された電
圧と基準電圧とを比較する電圧比較器、８は制御電圧に
対してリニアに増幅する電圧制御増幅器、９はトラッキ
ング誤差信号を位相補正するための位相補償回路、１０
は、位相補正された誤差信号を電流増幅する駆動アンプ
、１１は、ピックアップ２を駆動するだめの駆動コイル
である。
ック図を示すものである。第６図において、１はディス
ク、２は情報信号トラックに追従するためのピックアッ
プ、３は、ディスク１より取出された情報信号から、ト
ラックセンターとピックアップ２の位置の差を検出する
トラッキング誤差検出回路、４は、ループ特性検出用帯
域フィルター、５は、抜き取られたループ検出信号を検
波する検波器、６は基準電圧端子、７は、検波された電
圧と基準電圧とを比較する電圧比較器、８は制御電圧に
対してリニアに増幅する電圧制御増幅器、９はトラッキ
ング誤差信号を位相補正するための位相補償回路、１０
は、位相補正された誤差信号を電流増幅する駆動アンプ
、１１は、ピックアップ２を駆動するだめの駆動コイル
である。
以上のように構成されたループゲイン制御装置を備えた
トラッキング制御装置について、以下その動作を説明す
る。
トラッキング制御装置について、以下その動作を説明す
る。
まず、ディスク１に記録されている情報信号をピックア
ップ２で検出し、検出した情報信号から、トラッキング
誤差検出回路３で、トラックセンタとピックアップ２と
の位置の差と方向を電気信号として検出する。検出され
たトラッキング信号は、電圧制御増幅器８を通シ、位相
補償回路９によって位相補正され、駆動アンプ１ｏに入
力される。
ップ２で検出し、検出した情報信号から、トラッキング
誤差検出回路３で、トラックセンタとピックアップ２と
の位置の差と方向を電気信号として検出する。検出され
たトラッキング信号は、電圧制御増幅器８を通シ、位相
補償回路９によって位相補正され、駆動アンプ１ｏに入
力される。
駆動アンプ１ｏは差信号を駆動コイル１１を、駆動可能
なまで電流増幅し、ピックアップ２を誤差信号に応じて
ディスク１の径方向に駆動する。すなわち、誤差検出回
路３の出力がＯになるようにトラッキング制御される。
なまで電流増幅し、ピックアップ２を誤差信号に応じて
ディスク１の径方向に駆動する。すなわち、誤差検出回
路３の出力がＯになるようにトラッキング制御される。
次に誤差検出回路３の出力は第６図に示す様な直結フィ
ードバック系の誤差出力信号Ｋ（Ｓ）に当り、一般的に
目標値Ｒ（８）に対して、 １＋０１・Ｇ２ のゲインを持つことになる。これはループの閉ループ特
性を示すものである。
ードバック系の誤差出力信号Ｋ（Ｓ）に当り、一般的に
目標値Ｒ（８）に対して、 １＋０１・Ｇ２ のゲインを持つことになる。これはループの閉ループ特
性を示すものである。
一方、トラッキング制御などのサーボ系では、開ループ
のゲインの変化がほぼ、線形性を保って位相余裕の増減
となってあられれる。例えば、標準状態で安定な位相余
裕ψ、。を確保していても、ループを構成する要素のバ
ラツキで、開ループゲインが犬きくなれば、位相余裕は
低下してψ。、になる。
のゲインの変化がほぼ、線形性を保って位相余裕の増減
となってあられれる。例えば、標準状態で安定な位相余
裕ψ、。を確保していても、ループを構成する要素のバ
ラツキで、開ループゲインが犬きくなれば、位相余裕は
低下してψ。、になる。
ところが閉ループ特性の制動比ことゲイン交点の位相余
裕との関係は、一般的に 制動比ζ＝１／１２０９りＨ（ｄｅｇ）６：位相余裕と
なる。また、制動比ζは閉ループ特性の共振値レベルと
なって現われることから、共振値レベルを検出すること
で、位相余裕、ひいては開ループゲインを検出すること
が可能となる。
裕との関係は、一般的に 制動比ζ＝１／１２０９りＨ（ｄｅｇ）６：位相余裕と
なる。また、制動比ζは閉ループ特性の共振値レベルと
なって現われることから、共振値レベルを検出すること
で、位相余裕、ひいては開ループゲインを検出すること
が可能となる。
そこで、閉ループ特性を誤差検出回路３の出力より、帯
域フィルタ４で共振値開波数レベルとして抜きとり、検
波器６で検波したのち電圧比較器７において、基準電圧
と比較する。
域フィルタ４で共振値開波数レベルとして抜きとり、検
波器６で検波したのち電圧比較器７において、基準電圧
と比較する。
電圧比較器７の出力は、電圧制御増幅器（Ｖ、Ｃ，人、
）８に入力され、共振値レベルが一定になるようにＶ［
Ａｓのゲインを制御する。その結果、制動比が一定とな
りループゲインを一定にすることが可能となり、バラツ
キに対して、安定な特性が確保できる。
）８に入力され、共振値レベルが一定になるようにＶ［
Ａｓのゲインを制御する。その結果、制動比が一定とな
りループゲインを一定にすることが可能となり、バラツ
キに対して、安定な特性が確保できる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、共振値レベルの変
化が、ループゲインの変化とリニアな関係でなく、特に
、位相余裕の減少では、共振値レベルが急激に増大して
いくために、７０人がコントロール電圧に対して、リニ
アな特性のままでは、共振値レベルの変化を抑圧できず
、偏差が残シループゲインを所望の値に制御できないと
いう問題点を有していた。
化が、ループゲインの変化とリニアな関係でなく、特に
、位相余裕の減少では、共振値レベルが急激に増大して
いくために、７０人がコントロール電圧に対して、リニ
アな特性のままでは、共振値レベルの変化を抑圧できず
、偏差が残シループゲインを所望の値に制御できないと
いう問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、共振値レベルの変化に対し
て、共振値のレベルの変化量の大小に関係なく、サーボ
系のゲインを安定に且つ偏差が少ない様に制御できるル
ープ・ゲイン制御装置を提供するものである。
て、共振値のレベルの変化量の大小に関係なく、サーボ
系のゲインを安定に且つ偏差が少ない様に制御できるル
ープ・ゲイン制御装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明のループゲイン制
御装置は、制御ループ内にループ・ゲインを制御する電
圧制御増幅器と、ループ特性を検出する検出回路と、検
出回路の出力を非線形な特性で電圧信号に変換する非線
形回路とを備え、前記非線形回路の出力を前記電圧制御
増幅器の制御入力端に入力するという構成を備えたもの
である。
御装置は、制御ループ内にループ・ゲインを制御する電
圧制御増幅器と、ループ特性を検出する検出回路と、検
出回路の出力を非線形な特性で電圧信号に変換する非線
形回路とを備え、前記非線形回路の出力を前記電圧制御
増幅器の制御入力端に入力するという構成を備えたもの
である。
作用
本発明は、上記した構成によって、ループゲインを安定
にしたいル・−プ系を、閉ループ特性の共振値レベルを
検出するだけで、ループ・ゲインを一定にすることが可
能となる。
にしたいル・−プ系を、閉ループ特性の共振値レベルを
検出するだけで、ループ・ゲインを一定にすることが可
能となる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の一実施例におけるトラッキング制御
装置のブロック図を示すものである。
装置のブロック図を示すものである。
第１図において、８は誤差検出回路３の次段に挿入され
た、電圧制御増幅器、４は誤差検出回路３から閉ループ
の共振周波数を抜きとる帯域フィルター、５は抜きとっ
た信号を検波する検波器、６は基準電圧源、７は検波し
た信号を基準電圧と比較する電圧比較器で、以上がルー
プ特性を検出する回路である。また、１２は電圧比較器
７の出力を非線形に変換する非線形回路である。
た、電圧制御増幅器、４は誤差検出回路３から閉ループ
の共振周波数を抜きとる帯域フィルター、５は抜きとっ
た信号を検波する検波器、６は基準電圧源、７は検波し
た信号を基準電圧と比較する電圧比較器で、以上がルー
プ特性を検出する回路である。また、１２は電圧比較器
７の出力を非線形に変換する非線形回路である。
゛ なお、１はディスク、２はピックアップ、３は誤差
検出回路、９は位相補償回路、１ｏは駆動アンプ、１１
は駆動コイルで、以上は第６図の構成と同じものである
。
検出回路、９は位相補償回路、１ｏは駆動アンプ、１１
は駆動コイルで、以上は第６図の構成と同じものである
。
以上のように構成されたトラッキング制御装置の中にお
けるループ・ゲイン制御装置について、以下図面を用い
てその動作について説明する。
けるループ・ゲイン制御装置について、以下図面を用い
てその動作について説明する。
トラッキング制御については従来例と同様で、誤差検出
回路３より出力される誤差検出信号は、ｖＣＡＢを介し
て位相補償回路９に入力される。
回路３より出力される誤差検出信号は、ｖＣＡＢを介し
て位相補償回路９に入力される。
位相補償された誤差信号は駆動アンプ１０で増幅しピッ
クアップ２を誤差検出信号が○になるように径方向に、
駆動制御する。
クアップ２を誤差検出信号が○になるように径方向に、
駆動制御する。
次に誤差検出回路３の出力は、帯域フィルタ４で、閉ル
ープの共振周波数の信号が抜きとられる。
ープの共振周波数の信号が抜きとられる。
抜きとられた信号は、検波器６で検波され、電圧比較器
７で、基準電圧６と比較されて、出力される。
７で、基準電圧６と比較されて、出力される。
閉ループの共振値レベルと開ループのゲインとの関係は
従来例で説明しだが、例えば、第２図に示すように、閉
ループ特性は、位相余裕によって、周波数ｆｐ、におけ
る共振値レベルが変わる。標準状態で第２図ａの様なピ
ークであっても、位相余裕ψ、が減少すれば、ｂのよう
にピークが持ち上る０ このピークと位相余裕との関係は、位相余裕が制動比ζ
に前述の様に比例するので、第３図の様な特性になるこ
とが多い。
従来例で説明しだが、例えば、第２図に示すように、閉
ループ特性は、位相余裕によって、周波数ｆｐ、におけ
る共振値レベルが変わる。標準状態で第２図ａの様なピ
ークであっても、位相余裕ψ、が減少すれば、ｂのよう
にピークが持ち上る０ このピークと位相余裕との関係は、位相余裕が制動比ζ
に前述の様に比例するので、第３図の様な特性になるこ
とが多い。
これは、閉ループ伝達特性を簡単のため、２次系とおい
た場合に、共振値レベルと制動比ことの関係を求めたも
ので、共振値レベルＭ、はで現わされる。
た場合に、共振値レベルと制動比ことの関係を求めたも
ので、共振値レベルＭ、はで現わされる。
これは、制動比ζに対して明らかに非線形であり、この
ままで、電圧比較器７の出力により、ｖａＡｓをコント
ロールしても、うまく制御できない。そこで、非線形回
路１２の特性を、第４図のようにＭｐとこの関係の逆数
、この場合ではｖｏｕｔ ＝ ２ｖｉｎ ５ とすることによって、検出感度が補正でき、ループゲイ
ンの変化に対してｖＣＡ８を適確に制御できるようにな
る。
ままで、電圧比較器７の出力により、ｖａＡｓをコント
ロールしても、うまく制御できない。そこで、非線形回
路１２の特性を、第４図のようにＭｐとこの関係の逆数
、この場合ではｖｏｕｔ ＝ ２ｖｉｎ ５ とすることによって、検出感度が補正でき、ループゲイ
ンの変化に対してｖＣＡ８を適確に制御できるようにな
る。
以上のように、本実施例によれば、ループ特性の共振値
レベルを検出し、ループ特性にあう非線形回路１２を通
して１０人８に入力することによってループゲインを誤
差が少なく一定にすることができる。
レベルを検出し、ループ特性にあう非線形回路１２を通
して１０人８に入力することによってループゲインを誤
差が少なく一定にすることができる。
なお、非線形特性については、制御ループの特性が、２
次系を例にあげたが、実際は複雑な場合が多く、近似と
して、対数特性を用いれば良いことが多い。
次系を例にあげたが、実際は複雑な場合が多く、近似と
して、対数特性を用いれば良いことが多い。
また、本実施例では、ループゲイン制御装置をトラッキ
ング制御装置で行なったが、ループ・ゲイン制御装置は
閉ループ制御を行なうすべての装置に実施することが可
能である。
ング制御装置で行なったが、ループ・ゲイン制御装置は
閉ループ制御を行なうすべての装置に実施することが可
能である。
発明の効果
以上のように、本発明は、ループ特性の共振値レベルを
検出し、非線形回路を通して、ループ内に設けであるｖ
ＣＡに入力することによって、ループゲインの偏差を少
ない状態で一定にすることができ、これによシ、ループ
内の各プ０７りのゲインのバラツキに対して一定のルー
プゲインとすることか可能であり、その実用効果は大な
るものがある。
検出し、非線形回路を通して、ループ内に設けであるｖ
ＣＡに入力することによって、ループゲインの偏差を少
ない状態で一定にすることができ、これによシ、ループ
内の各プ０７りのゲインのバラツキに対して一定のルー
プゲインとすることか可能であり、その実用効果は大な
るものがある。
第１図は 本発明の一実施例におけるトラッキング制御
装置のブロック図、第２図はその閉ループ特性を示す特
性図、第３図はその制動比こと共振値レベルＭ、の関係
を示す特性図、第４図はその非線形回路の特性の一例を
示す特性図、第５図は従来例のトラッキング制御装置の
ブロック図、第６図はそのフィードバック系のブロック
図である。 ４・・・・・・帯域フィルター、６・・・・・・検波器
、６・・・・・・基準電圧、７・・・・・・電圧比較器
、８・・・・・・Ｖ、 Ｃ，ム０．１２・・・・・・非
線形回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 ν二
装置のブロック図、第２図はその閉ループ特性を示す特
性図、第３図はその制動比こと共振値レベルＭ、の関係
を示す特性図、第４図はその非線形回路の特性の一例を
示す特性図、第５図は従来例のトラッキング制御装置の
ブロック図、第６図はそのフィードバック系のブロック
図である。 ４・・・・・・帯域フィルター、６・・・・・・検波器
、６・・・・・・基準電圧、７・・・・・・電圧比較器
、８・・・・・・Ｖ、 Ｃ，ム０．１２・・・・・・非
線形回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 ν二
Claims (2)
- （１）制御ループ内に、ループ・ゲインを制御する電圧
制御増幅器と、ループ特性を検出する検出回路と、前記
検出回路の出力を非線形な特性で電圧信号に変換する非
線形回路とを備え、前記非線形回路の出力を前記電圧制
御増幅器の制御入力端に入力するようにしたことを特徴
とするループ・ゲイン制御装置。 - （２）非線形回路の特性は、入力信号を対数関数に変換
させるものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のループ・ゲイン制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62092504A JP2658043B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | ループ・ゲイン制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62092504A JP2658043B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | ループ・ゲイン制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63257801A true JPS63257801A (ja) | 1988-10-25 |
| JP2658043B2 JP2658043B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=14056139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62092504A Expired - Lifetime JP2658043B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | ループ・ゲイン制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2658043B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0446412B1 (en) * | 1990-03-13 | 1996-02-07 | Pioneer Electronic Corporation | Servo apparatus for optical disk player |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58129305A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Nec Corp | 光位置検出装置 |
| JPS60191303A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-28 | Olympus Optical Co Ltd | サ−ボ回路 |
| JPS6139274A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-25 | Toshiba Corp | デイスク再生装置のピツクアツプサ−ボ回路 |
-
1987
- 1987-04-15 JP JP62092504A patent/JP2658043B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58129305A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Nec Corp | 光位置検出装置 |
| JPS60191303A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-28 | Olympus Optical Co Ltd | サ−ボ回路 |
| JPS6139274A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-25 | Toshiba Corp | デイスク再生装置のピツクアツプサ−ボ回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0446412B1 (en) * | 1990-03-13 | 1996-02-07 | Pioneer Electronic Corporation | Servo apparatus for optical disk player |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2658043B2 (ja) | 1997-09-30 |
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