JPS633386B2

JPS633386B2 -

Info

Publication number: JPS633386B2
Application number: JP54083992A
Authority: JP
Inventors: Fujio Tajima
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-07-04
Filing date: 1979-07-04
Publication date: 1988-01-23
Also published as: JPS5611639A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は磁気記録再生装置のテープ巻き枠駆動
装置に関するものである。

第１図は従来のテープ巻き枠駆動装置の制御回
路図である。図において、モータ１にはテープ巻
き枠２が直結されている。このテープ巻き枠２は
これに巻かれるテープ３の量により負荷が変化す
る。また同様にテープ巻き枠２の半径はこれに巻
かれるテープ３の量により変化する。モータ１に
はテープ巻き枠２の他に回転変位量をデイジタル
的に検出する位置検出器４が直結されている。テ
ープ巻き枠２に要求される仕様は、所定のテープ
長さを所定の時間内に位置決めを行うもので、高
精度、高速性が同時に要求される。またテープ３
には磁気記録情報が書き込まれており、隣接する
記録再生機構（図示せず）においてテープ３への
書き込み、読み取りが行われるため、テープ３に
は常時記録再生のために必要なテープテンシヨン
が加えられている。テープテンシヨントルクに例
をとつても、テープ巻き枠２の半径はこれに巻か
れたテープ量により変化することから、モータ負
荷に掛かるテープテンシヨントルクも常時変化す
ることになる。この様な状態でもテープ巻き枠２
には所定の位置精度が要求される。前述したモー
タ１の回転変位は、回転方向検出器５によりモー
タ１の回転方向および回転変位量が検出される。
これらの情報は入力側の位置検出カウンタ６にフ
イードバツクされる。位置検出カウンタ６はこれ
にあらかじめ入力されているモータ制御入力とモ
ータの回転変位量情報とを比較して位置偏差を検
出する。この位置偏差はDA変換器７によりアナ
ログ信号に変換される。このDA変換器７の出力
の一方は位相補償回路８に、もう一方は積分器９
に入力される。位相補償回路８はオペアンプ８
ａ、複数個の抵抗器８ｂ、ツエナーダイオード８
ｃ、コンデンサー８ｄおよびスイツチ８ｅで構成
されており、テープ巻き枠駆動装置の例えばオー
バシユートなど動的な特性を制御する。また積分
器９は同装置の例えば、定常偏差などの静的な特
性を制御する。位相補償回路８および積分器９の
出力は加算アンプ１０により加え合わされたの
ち、パワーアンプ１１に入力される。パワーアン
プ１１には定電圧源１２からの信号が加えられて
いる。この信号はテープテンシヨントルクを補償
するための補償トルクをモータ１に発生させるた
めのものである。これらの制御信号はパワーアン
プ１１により電力増幅されモータ１が駆動される
制御系になつている。

上述したテープ巻き枠駆動装置においては大き
な問題点がある。それはテープ巻き枠２の負荷変
化である。所定の負荷に対する最適ゲインを設定
しても、負荷が変化するので、実際の負荷が所定
の負荷より小さい場合には、制御系はオーバダン
ピングの傾向を示し目標停止位置に至るまでに時
間が長くかかる。このような場合には所定の時間
内に位置決めを完了すると云う仕様を満たさなく
なる。またこれと反対に実際の負荷が所定の負荷
より大きくなつた場合には、制御系はアンダーダ
ンピングの傾向を示しオーバシユートが生じ、所
定の位置決め精度を満さなくなる。また信頼性に
関してはモータの製造公差などのバラツキを考慮
する必要がある。現行の制御方式では、制御系の
ループゲインを上げると、オーバシユートは減少
し位置決め精度が向上するが、所定の許容偏差内
に至るまでの時間が長くなることが、実験および
シミユレーシヨンにて確認されている。また反対
に高速化を図ると、位置決め時間は短縮するが、
オーバシユートが大きくなり位置決め精度が悪く
なる。さらにハンテイングおよび軸共振の発生原
因を考えると、制御系のループゲインはあまり高
く選べないと云う制約も加わる。現行の制御方式
では、現行の仕様を満たすことで限界に近づいて
いること現状である。

本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもの
で、現行のテープ巻き枠駆動装置の性能を数倍に
高精度化することを目的とする。

本発明の特徴とするところは、テープ巻き枠駆
動装置の制御系における位相補償回路の前段に、
制御系のブレーキング特性を改善するための手段
を設け、この手段により位置偏差信号に重み付け
を行い、速度制動特性を改善し、位置決め時間の
短縮を図り、高速化を実現したものである。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第２図は本発明のテープ巻き枠駆動装置の制御
回路の一例を示すもので、図において第１図と同
符号のものは同一部分である。この実施例は位相
補償回路８の前段に、制御系のブレーキング特性
を改善するための非線形アンプ回路１３を設け、
また積分器９の前段に反転回路１４を設けて構成
したものである。反転回路１４はDA変換器７の
信号極性が非線形アンプ回路１３により反転され
るため、その極性を一致させるように反転させる
ものである。非線形アンプ回路１３はアンプ１３
ａ、抵抗器１３ｂ、コンデンサー１３ｃおよびダ
イオード１３ｄによつて構成されており、第３図
に示すような２つの折れ点を有する非線形特性を
備えている。

このように構成することにより、DA変換器７
からの位置偏差信号は非線形アンプ回路により重
み付けされ、モータ１への制御信号として加えら
れるので、制御系のブレーキング特性が改善され
るものである。すなわち、位置偏差信号は非線形
アンプ回路による重み付けにより、疑似的な位置
偏差信号に変えられて、モータ１の制御信号とし
て加えられるので、モータ１はこの疑似的な位置
偏差信号にもとづいて作動する。この結果、テー
プ位置決めの後半時におけるブレーキング特性が
改善され、位置決め時間の短縮を図ることができ
るものである。

なお、上述の実施例においては、非線形特性を
アナログ回路により実現するようにしたが、位置
検出カウンタ６とDA変換器７との間に、第３図
に示す非線形特性のパターンを記憶したメモリを
設けて構成してもよい。また第３図に示す非線形
特性を関数式として記憶し、これをマイクロコン
ピユータによつて演算出力することができる。さ
らに、第３図に示す非線形特性を関数式として置
き換え、この関数式の定数、変数値を記憶するメ
モリと、関数演算するための専用ハード回路とで
構成することもできる。また第４図に示すように
DA変換器７を非線形特性を含むもので構成し
て、デイジタル入力をアナログ出力に変換する過
程で非線形特性を得るようにすることも可能であ
る。

以上詳述したように、本発明はテープ巻き枠を
駆動するモータへの位置偏差信号に、非線形特性
による重み付けを加えるように構成したので、特
にテープ位置決めの後半時におけるブレーキング
特性が改善され、位置決め時間の短縮を図ること
ができる。この結果、テープの位置決めの高速化
を実現することができる。また本発明によれば、
従来のものにくらべてパワーアツプする必要がな
いとともに、制御回路の一部を修正するのみでモ
ータおよび電源回路をそのまま使用できるなどの
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のテープ巻き枠駆動装置の制御回
路を示す図、第２図は本発明のテープ巻き枠駆動
装置の制御回路の一例を示す図、第３図は本発明
に用いられる非線形アンプ回路の特性図、第４図
は本発明のテープ巻き枠駆動装置の制御回路の他
の例を示す図である。１……モータ、２……テープ巻き枠、３……テ
ープ、４……回転検出器、６……位置検出カウン
タ、７……DA変換器、８……位相補償回路、１
３……非線形アンプ回路。

Claims

【特許請求の範囲】１モータに結合したテープ巻き枠の回転位置を
検出し、この回転位置をデイジタル量として入力
側にフイードバツクせしめ、この回転位置量とモ
ータの制御入力との位置偏差を、DA変換器、位
相補償回路、電力増幅器からなる制御系を経てモ
ータへの偏差制御入力として加えるようにしたテ
ープ巻き枠駆動装置において、前記制御系におけ
る位相補償回路の前段に、該DA変換器の出力で
ある位置偏差信号を入力し、該位置偏差信号の増
加に見合つて増加すると共に、その増加の割合が
該位置偏差信号が大なる程小となる疑似的な位置
偏差信号を発生して該位相補償回路に出力する手
段を設けたことを特徴とするテープ巻き枠駆動装
置。２制御系の前記手段は非線形アンプとしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のテープ
巻き枠駆動装置。３制御系の前記手段は、前記制御系における
DA変換器を非線形性のDA変換器としたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のテープ巻
き枠駆動装置。