Способ стабилизации скорости движения носителя информации

 

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ , основанный на регулировании скорости вращения элементов привода путем преобразования ее в электрический сигнал, который используют в качестве сигнала обратной связи в системе автоматического регулирования скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования скорости движения носителя , определяют характер геометрических погрешностей элементов и узлов при вода, запоминают в дискретном или аналоговом виде информацию об отклонениях мгновенной скорости движения носителя, вызываемых геометрическими погрешностями , осуществляют временную развертку заложенной в памяти информации в виде сигнала , меняющегося по закону изменения мгновенной скорости движения носителя информации , имеющего временный сдвиг с опережением для компенсацин его запаздывания в структурных элементах системы автоматического регулирования, и сформированный таким образом сигнал используют для управления скоростью вращения элементов привода.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ}4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.ви.„ШЫЕ2 зги G 11 В 154

ОписАние изОБРетениР1/ "

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2! ) 3619973/18-! 0 (22) 13.07.83. (46) 07.09.84. Бюл. ¹ 33 (72) М. А. Развин и А. В. Папировский (53) 681.846.73 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 572840, кл. (з I I В 15/46, !976.

2. Авторское свидетельство СССР № 576601, кл. G 11 В !5/46, 1976.

3. Патент Японии № 53-1448, кл. 55 с

210.1, 1978.

4. Патент ФРГ № 2540079, кл. С 11 В 15/46, 1976.

5. Патент США № 3183421, кл. 318-28, 1965 (прототип), (54) (57) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ, основанный на регулировании скорости вращения элементов привода путем преобразования ее в электрический сигнал, который используют в качестве сигнала обратной связи в системе автоматического регулирования скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования скорости движения носителя, определяют характер геометрических погрешностей элементов и узлов привода, заяоминают в дискретном или аналоговом виде информацию об отклонениях мгновенной скорости движения носителя, вызываемых геометрическими погрешностями, осуществляют временную развертку заложенной в памяти информации в виде сигнала, меняющегося по закону изменения мгновенной скорости движения носителя информации, имеющего временный сдвиг с опережением для компенсации его запаздывания в структурных элементах системы автоматического регулирования, и сформи- 3 рованный таким образом сигнал используют для управления скоростью вращения элементов привода. l)(2402

15

35

45

Изобретение относится к приборостроению и может быть применено в устройствах, предназначенных для управления скоростыб движения носителя информации.

Известен способ стабилизации скорости движения носителя информации, основанный на регулировании угловой скорости вращения элементов привода путем преобразования ее в электрический сигнал (информационный сигнал скорости) и использования его в качестве сигнала обратной связи в системе автоматического регулирования скорости (САР).

Большинство устройств, предназначенных для стабилизации скорости движения носителя информации реализует данный способ (! (— (4! .

При этом информационные сигналы скорости форми руются с помощью датчиков (преобразователей) скорости, устанавливаемых или на оси двигателя, или на какомлибо звене привода, или непосредственно на ведущем валу носителя информации.

В любом известном варианте установки датчика скорости не учитывают геометрические погрешности звеньев привода: погрешность формы, эксцентрнситет звеньев привода, собственную погрешность формы и эксцентриситет датчика, несоосность датчика с узлом привода, Все эти погрешности кинематической схемы .приводят к возникновению колебаний линейной скорости ведущего вала и, как следствие, появлению составляющих колебаний скорости носителя, оцениваемых как коэффициент колебаний скорости (ККС) .

Составляющие колебания скорости носителя имеют тенденцию к резкому увеличению при микроминиатюризации аппаратуры при использовании кассетных устройств вместо катушечных, что объясняется возрастанием величины относительных допусков при изготовлении малогабаритных деталей н узлов привода.

Эти составляющие при современных достижениях техники, например при использовании новых бесколлекторных н пьезоэлектрических двигателей, совмещенных с ведущим валом и датчиком скорости, могут быть основными, определяющими величину ККС.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ стабилизации скорости движения носителя информации, основанный на регулировании скорости вращения элементов привода путем преобразования ее в электрический сигнал, 1„ который используют в качестве сигнала обратной связи в САР (5).

Целью изобретения является повышение точности регулирования скорости движения носителя информации путем компенсации влияния геометрических погрешностей элементов и узлов привода.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу стабилизации скорости движения носителя информации, основанному на регулировании скорости вращения элементов привода путем преобразования ее в электрический сигнал, который используют в качестве сигнала обратной связи в системе автоматического регулирования скорости определяют характер геометрических погрешностей элементов и узлов привода, запоминают в дискретном или аналоговом виде информацию об отклонениях мгновенной скорости движения носителя, вызываемых геометрическими погрешностями элементов и узлов привода, осуществляюг временную развертку заложенной в памяти информации в виде сигнала, меняющегося по закону изменения мгновенной скорости движения носителя информации.

Сигнал, несущий информацию о геометрических погрешностях элементов и узлов привода, смещают во времени относительно изменения мгновенной скорости носителя с опережением, определяемым временным запаздыванием его в структурных элементах

САР, что обеспечивает синфазность сигнала и процесса изменения мгновенной скорости носителя, вызванного .геометрическими погрешностями элементов и узлов привода.

Сформированный сигнал, несущий информацию о геометрических погрешностях элементов и узлов привода и учитывающий временное запаздывание сигнала в структурных элементах САР, используют для коррекции скорости носителя, для чего сформированный сигнал подают в САР, где из него и сигнала обратной связи, соответствующего угловой скорости вращения элементов привода, окончательно формируется сигнал управления скоростью вращения элементов привода.

Дополнительные преобразования сигналов могут быть релизованы в виде различных устройств в зависимости от необходимости компенсации влияния на линейную скорость носителя: отдельных явно выраженных эксцентрн-. ситетов ка кого-либо узла (эксцентриситет двигателя, или датчика скорости, или звена редуктора, или ведущего вала); совокупности явно выраженных эксцентриснтетов двух или более узлов; явно выраженной погрешностью геометрической формы какого-либо узла (например, элл и пс ности ведугцего .вала); совокупности явно выраженной погрешности геометрической формы двух или более узлов; различного сочетания существенных погрешностей.

Варианты устройств могут также дополнительно помимо отмечеHHhlx задач компенсации определяться и применением в механизмах непосредственного привода или при вода с редуктором.

Практическая реализация функций дополнительного преобразования может быть

1112402 осуществлена с помощью различных устройств. отличающихся сложностью, обьемом, структурой памяти, способами временной развертки и введения коррекции установки скорости.

Эта задача может быть решена и в случае явно выраженной погрешности геометрической формы отлельного узла или совокупности явно выраженных погрешностей геометрической формы двух или более узлов, например эллипсности, огранки и при наличии непосрелственного привода.

На фиг. 1 представлено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2— процесс компенсации влияния совокупной геометрической погрешности формы элементов привода.

Устройство содержит ведущий вал 1, приводящий в движение носитель информации, CAP 2 вращения вала 1, включающую двигатель 3 и датчик 4 скорости, установленные на ведущем валу 1, блок 5 регулирования. Информация с датчика 4 скорости в качестве сигнала обратной связи поступает на блок 5 регулирования скорости вращения ведущего вала I. Дополнительно устройство снабжено смещаемыми и фиксиГ>уемыми датчиками 6 положения с большой дискретностью в пределах одного оборота велущего вала, опрелеляющейся законом погрешности геометрической формы. Датчики положения установлены на элементах привода. Импульсы с датчиков 6 положения»оступают на лен>ифратор 7 адреса ячеек запоминающего устройства. Датчики 6 положения и дешифратор 7 образуют блок 8 временной развертки н временного опережения, с выхода которого сигнал поступает в цифро-аналоговый блок 9 хранения (запоминания) информации о совокупности геометрической погрешности элементов привода.

Блок 9 хранения информации состоит из последовательно включенных дискретного запоминающего устройства 10 хранения кодов, llAll I1 и фильтра 12 нижних частот. Выход блока 9 хранения информации соединен с блоком 5 регулирования скорости.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

5 ъс» — средняя скорость носителя;

Vea» — мгновенная скорость носителя в

CAP без коррекции влияния совокупности геометрических погрешностей формы элементов привода;

I (l

U — одиночные (за оборот ведущего вала) импульсы датчика положения, запускающие н синхронизирук>щие временную развертку;

Vp — последовательность импульсов датчика положения велущего вала, реалнзу15 ющего временную развертку (опрос ячеек запоминающего устройства (ЗУ);

U — выходное напряжение LIAH, соответствующее коду, хранимому в 3У, и синхронизируемое импульсами Up и Ц>;

Ыр>сч — отфильтрованное напряжение

ЦАГ1, используемое для коррекции уставки скорости САР;

V мгновенная скорость носителя после коррекции; à — временное опережение.

На основании рассмотренного примера можно сделать вывод б том, что предлагаемый способ является асновой для структурного синтеза устройств, перспективных лля большого разнообразия механизмов транспортирующих носитель.

Число вариантов м1)>кст возрастать также в случае погрен) йс>сти геометрической формы с учетом перелатс>чной функции привода, отдельных егс> частей, физико-механических сВ()истВ нс)сите)я.

35 Практичсскс)е применение устройств, реализукнцих предлагаемый способ, открывает перспсктивы упро>пения механизмов, уменыпения их массы и габаритов за счет нижения требований к механическим инерционным устройствам. ->1>ил»трук>щим флюктуации в приводе.

:1II2402

Составитель А. Ерошкевнч

Редактор В. Данко Техред И. Верее Корректор М. Демчнк

За ка3.6068 36 Тираж 574 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий

l l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП аПатент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4