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Dokumentenidentifikation DE19527166A1 01.02.1996
Titel Servosteuereinrichtung für einen Motor
Anmelder Funai Electric Co., Ltd., Daito, Osaka, JP
Erfinder Irie, Toshiaki, Daito, Osaka, JP
Vertreter Diehl, Glaeser, Hiltl & Partner, 80639 München
DE-Anmeldedatum 25.07.1995
DE-Aktenzeichen 19527166
Offenlegungstag 01.02.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.02.1996
IPC-Hauptklasse H02P 5/00
IPC-Nebenklasse G01P 3/44   
Zusammenfassung Eine Servosteuereinrichtung zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit eines Motors (1), wie beispielsweise eines Bandantriebsmotors oder eines Kopfradantriebsmotors für einen Videobandrecorder. In der Servosteuereinrichtung erzeugt eine Steuerwerterzeugungseinheit (4) einen Steuerwert auf der Basis einer Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit des Motors (1), die durch eine Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit (3) erfaßt wird, und einem gewünschten Wert der Drehgeschwindigkeit. Wenn ein Abweichungswert, der eine Differenz zwischen dem Steuerwert, der durch die Steuerwerterzeugungseinheit (4) erzeugt wird, und einem idealen Steuerwert, der einen idealen Wert des Steuerwertes darstellt, repräsentiert, während einer zuvor bestimmten Zeitspanne konstant ist, gibt eine Fehlerzustandsüberwachungseinheit (5) den Abweichungswert aus. Eine Additionseinheit (7) addiert den Steuerwert, der durch die Steuerwerterzeugungseinheit (4) erzeugt wurde, mit dem Abweichungswert, um ein Additionsergebnis zu erhalten, und eine Antriebsspannungserzeugungseinheit (8) treibt den Motor (1) mit einer Antriebsspannung entsprechend dem Additionsergebnis von der Additionseinheit (7) an.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Servosteuereinrichtung zum Steuern der Drehgeschwindigkeit eines Motors, beispielsweise eines Bandantriebsmotors oder eines Kopfradantriebsmotors für einen Videobandrecorder.

Im Stand der Technik bezüglich der Durchführung der Servosteuerung eines Motors, wie beispielsweise eines Bandantriebsmotors für einen Videobandrecorder, wird die Drehgeschwindigkeit des Motors in Form einer Rotationsperiode erfaßt, und dann wird ein Steuerwert, der ein Tastverhältnis (duty ratio) der Pulsbreitenmodulation (PBM) darstellt, durch digitale Verarbeitung einer Differenz zwischen der festgestellten Rotationsperiode und einer gewünschten Rotationsperiode erzeugt. Das erzeugte Tastverhältnis wird an eine PBM-Einheit zur Durchführung der PBM-Steuerung für den Motor gemäß dem Tastverhältnis geliefert. Das Ausgangssignal der PBM-Einheit wird durch einen Filter in ein Gleichstromausgangssignal umgewandelt, durch einen Verstärker verstärkt und dann an den Motor geliefert.

Wenn jedoch ein billiger Kondensator, wie beispielsweise ein Keramikkondensator oder ähnliches, als Kondensator verwendet wird, der den an die PBM-Einheit angeschlossenen Filter bildet, wird durch den Keramikkondensator ein großer Leckstrom verursacht, so daß das Ausgangssignal des Filters beträchtlich durch den Leckstrom beeinflußt wird. Dementsprechend ergibt sich aufgrund des zuvor genannten Einflusses auf den Filter, eines Leckstroms des Verstärkers, einer Abweichung und ähnlichem eine leichte Differenz zwischen dem Tastverhältnis, das an die PBM-Einheit geliefert wird, und dem Ausgangssignal des Verstärkers, das an den Motor geliefert wird.

Das Tastverhältnis (Steuerwert), das auf der Differenz zwischen der festgestellten Rotationsperiode und ihrem gewünschten Wert basiert, wird durch digitale Verarbeitung erzeugt. Anders ausgedrückt, der Steuerwert wird unter der Annahme erzeugt, daß eine Antriebsspannungserzeugungseinheit, die durch die PBM-Einheit, den Filter und den Verstärker gebildet wird, ohne irgendeinen Fehler zu verursachen arbeitet.

Dementsprechend wird, wenn sich die Rotationsperiode des Motors sehr nahe an einen gewünschten Wert annähert und die Servosteuerung in einen abgeglichenen Zustand übergeht, eine Steuerschleife oder eine Regelschleife mit einer geringen Differenz zwischen dem an die PBM-Einheit gelieferten Tastverhältnis und dem Ausgangssignal des Verstärkers abgeglichen. Als Ergebnis ist das Problem aufgetreten, daß die Rotationsperiode des Motors nicht mit einer zuvor festgelegten Periode übereinstimmt und somit kann der geringe Fehler oder die Differenz nicht korrigiert werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obengenannten Nachteile zu überwinden und eine Servosteuereinrichtung für einen Motor zu schaffen, mit der die Drehgeschwindigkeit des Motors mit hoher Genauigkeit mit einem gewünschten Wert in Übereinstimmung gebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Servosteuereinrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 und durch das Verfahren zur Steuerung eines Motors gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale, Details und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung schafft eine Servosteuereinrichtung für einen Motor, die einen Abweichungswert auf einen Steuerwert anwendet, der auf der Basis eines Fehlers erzeugt wurde. Insbesondere schafft die Erfindung eine Servosteuereinrichtung für einen Motor, in der ein Steuerwert, der auf der Basis eines Fehlers erzeugt wurde, mit einem Abweichungswert angewendet wird, der entsprechend einer Differenz zwischen dem so erzeugten Steuerwert und einem idealen Steuerwert erzeugt wird, so daß die Drehgeschwindigkeit des Motors mit hoher Genauigkeit mit einem gewünschten Wert übereinstimmen kann, ohne durch die Genauigkeit einer Einrichtung zur Erzeugung der Antriebsspannung zum Antrieb des Motors beeinflußt zu werden.

Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung insbesondere eine Servosteuereinrichtung für einen Motor, umfassend:

eine Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit zum Erfassen einer Drehgeschwindigkeit des Motors;

eine Steuerwerterzeugungseinheit zum Erzeugen eines Steuerwerts, auf der Basis einer Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit, die durch die Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit erfaßt wurde und einem gewünschten Wert der Drehgeschwindigkeit;

einer Fehlerzustandsüberwachungseinheit zur Ausgabe eines Abweichungswertes, wenn der Abweichungswert während einer zuvor bestimmten Zeitdauer konstant ist, wobei der Abweichungswert eine Differenz zwischen dem von der Steuerwerterzeugungseinheit erzeugten Steuerwert und einem idealen Steuerwert, der einen idealen Wert des Steuerwerts darstellt, repräsentiert;

eine Additionseinheit zum Addieren des Steuerwertes, der durch die Steuerwerterzeugungseinheit erzeugt wurde, mit dem Abweichungswert, um ein Additionsergebnis zu erhalten; und

eine Antriebsspannungserzeugungseinheit zum Antrieb dem Motors durch eine Antriebsspannung entsprechend dem Additionsergebnis von der Additionseinheit.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer Servosteuereinrichtung für einen Motor entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein Diagramm, zur Erklärung eines Verhältnisses zwischen einem Fehlerwert der Rotationsperiode eines Motors und einem Steuerwert; und

Fig. 3 ist ein Diagramm, zur Erklärung eines Verhältnisses zwischen einem Fehlerwert der Rotationsperiode eines Motors und einem Steuerwert, der erhöht ist.

Eine Servosteuereinrichtung für einen Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer Servosteuereinrichtung für einen Motor entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 2 ist ein Diagramm, zur Erklärung eines Verhältnisses zwischen einem Fehlerwert der Rotationsperiode eines Motors und einem Tastverhältnis (Steuerwert).

In Fig. 1 ist ein Motor 1 ein Bandantriebsmotor (Capstanmotor) für einen Videoband- oder Videokassettenrecorder. Ein Detektor 2 ist ein Funktionsblock zum Umwandeln der Rotation des Motors 1 in ein elektrisches Signal in einer Weise, daß ein sinusförmiges Wellenformsignal mit 360 Zyklen bei jeder Umdrehung des Motors 1 erzeugt wird.

Eine Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit 3 ist ein Funktionsblock zum Erfassen einer Drehgeschwindigkeit des Motors 1 auf der Basis des Ausgangssignals des Detektors 2. Das heißt, die Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit 3 wird durch eine Wellenformgestaltungseinheit 12 und einer Periodendetektoreinheit 13 gebildet, und erfaßt die Drehgeschwindigkeit des Motors 1 in Form einer Rotationsperiode davon, um dadurch ein Ergebnis der Erfassung als einen digitalen Wert aus zugeben, der die Rotationsperiode darstellt.

Genauer gesagt ist die Wellenformgestaltungseinheit 12 ein Funktionsblock zum Verstärken des von dem Detektor 2 ausgegebenen sinusförmigen Wellenformsignals und zum anschließenden Formen der Wellenform des verstärkten sinusförmigen Wellenformsignals. Die Periodendetektoreinheit 13 ist ein Zähler, der durch eine Zentralrechnereinheit (CPU) gebildet wird, die durch ein Hochgeschwindigkeitszeit- oder Taktsignal und Software betrieben wird. Alternativ kann die Periodendetektoreinheit 13 ein Zähler sein, der durch eine exclusiv dafür gestaltete Hardware gebildet wird. Die Periodendetektoreinheit 13 startet den Zählvorgang, wenn beispielsweise in dem Ausgangssignal der Wellenformgestaltungseinheit 12 eine aufsteigende Kante erscheint, und stoppt den Zählvorgang, wenn die darauffolgende aufsteigende Kante erscheint, um dadurch den Zählwert zu dieser Zeit als einen Wert auszugeben, der die Rotationsperiode repräsentiert. Weiterhin setzt zu dieser Zeit die Periodendetektoreinheit 13 den Zählwert zurück und startet den Zählvorgang erneut.

Eine Steuerwerterzeugungseinheit 4 ist ein Funktionsblock zur Erzeugung eines Steuerwertes auf der Basis einer Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit, die durch die Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit 3 erfaßt wird, und einem gewünschten Periodenwert 41, der einen gewünschten Wert der Drehgeschwindigkeit darstellt. D.h., die Steuerwerterzeugungseinheit 4 erzeugt einen Steuerwert, der ein Tastverhältnis darstellt, auf der Basis der Differenz zwischen der Rotationsperiode in Form eines digitalen Signals, das durch die Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit 3 erfaßt wurde, und dem gewünschten Periodenwert 41, der den gewünschten Geschwindigkeitswert darstellt.

Genauer gesagt, wenn eine Rotationsperiode, die durch den gewünschten Periodenwert 41 repräsentiert wird, beispielsweise 1/700 ist, wird eine Rotationsperiode, die einen Fehlerwert "0" darstellt, 1/700 sein, wie in Fig. 2 gezeigt. D.h., wenn beispielsweise die von der Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit 3 ausgegebene Rotationsperiode 1/700 ist, erzeugt die Steuerwerterzeugungseinheit 4 ein Tastverhältnis von 50% als Steuerwert. Wenn die von der Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit 3 ausgegebene Rotationsperiode länger ist als 1/700, erzeugt die Steuerwerterzeugungseinheit 4 ein Tastverhältnis, das um einen Betrag größer wird als 50%, der dem Zuwachs der Rotationsperiode entspricht. Wenn im Gegensatz dazu die Rotationsperiode kürzer ist als 1/700, erzeugt die Steuerwerterzeugungseinheit 4 ein Tastverhältnis, das um einen Betrag kleiner wird als 50%, der der Abnahme der Rotationsperiode entspricht.

Eine Multiplikationseinheit 6 ist ein Funktionsblock zur Multiplikation des Steuerwerts entsprechend einem Betriebsartausgangssignal 61, das eine Laufgeschwindigkeit eines Videobandes vorgibt und ein Ergebnis der Multiplikation an eine Additionseinheit 7 ausgibt. Genauer gesagt, wenn das Betriebsartausgangssignal 61 einen Normalgeschwindigkeitsmodus darstellt, multipliziert die Multiplikationseinheit 6 den durch die Steuerwerterzeugungseinheit 4 erzeugten Steuerwert mit eins.

D.h., die Multiplikationseinheit 6 verändert nicht den durch die Steuerwerterzeugungseinheit 4 erzeugten Steuerwert. Wenn das Betriebsartausgangssignal 61 eine Betriebsart mit doppelter Geschwindigkeit repräsentiert und der durch die Steuerwerterzeugungseinheit 4 erzeugte Steuerwert X% ist, führt die Multiplikationseinheit 6 die Berechnung (X-50) x 2 + 50 durch und gibt ein Ergebnis der Kalkulation an die Additionseinheit 7 aus. Anders ausgedrückt, es wird in der Betriebsart mit doppelter Geschwindigkeit eine gerade Linie 52, die die Beziehung zwischen einem Fehlerwert und einem Steuerwert wie in Fig. 2 gezeigt, darstellt, um einen Punkt 51 gedreht, um so die zweifache Neigung zu haben. Dementsprechend wird im Modus doppelter Geschwindigkeit eine Rotationsperiode, die durch den Fehlerwert "0" gezeigt ist, 1/1400 sein.

Eine Fehlerzustandsüberwachungseinheit 5 ist ein Funktionsblock zur Ausgabe eines Abweichungswerts an die Additionseinheit 7, zu der Zeit, wenn ein Ausgangssignal 71 des Funktionsblocks auf 0% gesetzt wird, wenn der Abweichungswert während eines zuvor bestimmten Zeitabschnitts konstant ist, wobei der Abweichungswert eine Differenz zwischen einem idealen Steuerwert (50% in dem Beispiel von Fig. 2), welcher einen idealen Wert des Steuerwerts darstellt, und einen durch die Steuerwerterzeugungseinheit 4 erzeugten Steuerwert repräsentiert.

Genauer gesagt, im Falle, daß der durch die Steuerwerterzeugungseinheit 4 erzeugte Steuerwert 53% ist, wird, wenn ein Abweichungswert von 3% sich während der zuvor bestimmten Zeitspanne von beispielsweise 100 msek nicht ändert, da dieser Steuerwert während einem abgeglichenen Zustand einer Steuerschleife oder einer Regelschleife erzeugt wurde, dieser Wert von 3% an die Additionseinheit 7 als der Abweichungswert geschickt.

Die Additionseinheit 7 ist ein Funktionsblock zum Addieren des von der Fehlerzustandsüberwachungseinheit 5 aus gegebenen Abweichungswerts mit dem Ausgangssignal der Multiplikationseinheit 6 und zur Ausgabe eines Ergebnisses der Addition an eine Antriebsspannungserzeugungseinheit 8.

Die Antriebsspannungserzeugungseinheit 8 ist ein Funktionsblock zum Antrieb des Motors 1 durch ein Steuerungsausgangssignal (Antriebsspannung) entsprechend dem von der Additionseinheit 7 aus gegebenen Ergebnis der Addition. Genauer gesagt wird die Antriebsspannungserzeugungseinheit 8 durch eine Pulsbreitenmodulations-(PBM)Einrichtung 9, einen Filter 10 und einen Verstärker 11 gebildet, und liefert die Antriebsspannung entsprechend einem Tastverhältnis von der Additionseinheit 7 an den Motor 1.

D.h., die PBM-Einrichtung 9 erzeugt einen Strom entsprechend dem von der Additionseinheit 7 ausgegebenen Tastverhältnis, und der Filter 10 wandelt den Ausgangsstrom von der PBM- Einrichtung 9 in eine Gleichstromkomponente um. Der Verstärker 11 verstärkt das Ausgangssignal des Filters 10.

Da diese Blöcke 9, 10 und 11 durch ziemlich billige Elemente gebildet werden, ist ein Fehler entsprechend den darin verwendeten Elementen zwischen dem von der Additionseinheit 7 gelieferten Tastverhältnis und der an den Motor 1 gelieferten Antriebsspannung enthalten.

Ein Betrieb der so gestalteten Servosteuereinrichtung für einen Motor entsprechend der Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben.

Wenn das Betriebsart-Ausgangssignal 61 den Normalgeschwindigkeitsmodus darstellt, ist der Abweichungswert 71 der Fehlerzustandsüberwachungseinheit 5zur Zeit des Starts der Steuerung 0%. Somit wird der Motor 1 durch die Regelschleife gesteuert, die durch den Detektor 2, die Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit 3, die Steuerwerterzeugungseinheit 4 und die Antriebsspannungserzeugungseinheit 8 gebildet wird, so daß die Regelschleife bei einer bestimmten Rotationsperiode in den abgeglichenen Zustand gebracht wird.

In diesem Falle wird angenommen, daß die Rotationsperiode des Motors 1 (d. h. eine Rotationsperiode zur Zeit eines Fehlerwertes 0) um a länger ist als der gewünschte Wert aufgrund dem Einflusses eines Leckstroms oder ähnlichem, so daß der Steuerwert c% wird, was um einen Wert b% größer ist als der ideale Steuerwert von 50%.

Die Fehlerzustandsüberwachungseinheit 5 überwacht ständig einen Abweichungswert, der eine Differenz zwischen dem von der Steuerwerterzeugungseinheit 4 aus gegebenen Steuerwert und dem idealen Steuerwert von 50% ist. Wenn die Regelschleife bei dem Fehlerwert a der Rotationsperiode des Motors 1 und dem Steuerwert c% abgeglichen ist, wird der Abweichungswert bei einem konstanten Wert b% gehalten. Dementsprechend wird, wenn dieser abgeglichene Zustand während eines Zeitabschnitts von 100 msek gehalten wird, von der Fehlerzustandsüberwachungseinheit 5 eine Differenz b% zwischen dem von der Steuerwerterzeugungseinheit 4 ausgegebenen Steuerwert c% und dem idealen Steuerwert von 50% als ein Abweichungswert an die Additionseinheit 7 ausgegeben. Als ein Ergebnis addiert die Additionseinheit 7 den von der Steuerwerterzeugungseinheit 4 aus gegebenen Steuerwert mit dem Differenzwert b% und liefert dann das Ergebnis der Addition an die Antriebsspannungserzeugunseinheit 8.

D.h., daß der Steuerwert um b% erhöht ist. Dementsprechend ist das Verhältnis zwischen dem Steuerwert und dem auf die Antriebsspannungserzeugungseinheit 8 angewandten Tastverhältnis verändert, so daß sich der dem Fehlerwert entsprechende Steuerwert verändert, wie in Fig. 3 gezeigt.

Anders ausgedrückt, um einen Fehlerwert, der die Differenz zwischen der Rotationsperiode des Motors 1 und ihrem gewünschten Wert darstellt, auf 0 zu bringen, ist es erforderlich, daß der Steuerwert nach der Erhöhung des Steuerwertes auf (c% - b%) gesetzt wird, während er vor der Erhöhung auf c% gesetzt werden mußte. Dementsprechend wird, wenn der Steuerwert in Übereinstimmung mit dem idealen Steuerwert auf 50% gebracht wird, die Rotationsperiode des Motors 1 gleich dem gewünschten Wert, wodurch die Regelschleife in den abgeglichenen Zustand gebracht wird.

Als ein Ergebnis dreht sich der Motor 1 mit einer Rotationsperiode, die mit dem gewünschten Wert übereinstimmt, und somit dreht sich ein an der Rotationswelle des Motors 1 vorgesehener Bandantrieb mit einer gewünschten Geschwindigkeit, so daß ein Videoband mit einer Geschwindigkeit betrieben wird, die mit der gewünschten Geschwindigkeit übereinstimmt.

Danach überwacht die Fehlerzustandsüberwachungseinheit 5, ob der Steuerwert von dem idealen Steuerwert von 50% abweicht oder nicht. Wenn der Steuerwert von 50% abweicht, stellt die Fehlerzustandsüberwachungseinheit 5 fest, daß der abgeglichene Zustand der Regelschleife durch die Störung, wie beispielsweise ein Wechsel in der Last des Motors 1, verlorengegangen ist, und setzt dann den an die Additionseinheit 7 ausgegebenen Abweichungswert auf 0%. Danach werden die zuvor genannten Operationen wiederholt.

Anders ausgedrückt, wenn die Regelschleife des Motors 1 wieder in einen abgeglichenen Zustand gebracht wird und weiterhin der Abweichungswert zwischen dem von der Steuerwerterzeugungseinheit 4 aus gegebenen Steuerwert und dem idealen Steuerwert (50%) für eine zuvor bestimmte Zeitspanne konstant gehalten wird, gibt die Fehlerzustandsüberwachungseinheit 5 den Abweichungswert an die Additionseinheit 7 aus.

Die zuvor genannten Operationen werden in dem Falle, daß das Betriebsart-Ausgangssignal 61 die Betriebsart doppelter Geschwindigkeit darstellt, auf dieselbe Weise durchgeführt, und die Multiplikationseinheit 6 multipliziert den Steuerwert mit zwei.

Während in der zuvor genannten Ausführungsform der Bandantriebsmotor verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auch auf einen Kopfradantriebsmotor angewendet werden.

Während weiterhin in der oben beschriebenen Ausführungsform der Motor durch das pulsbreitenmodulierte Ausgangssignal angetrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und der Motor kann durch ein DA-(Digital-Analog- Umwandlung)Ausgangssignal angetrieben werden.

Darüber hinaus kann der Verstärker 11 in Abhängigkeit von der Konfiguration des Motors 1 weggelassen werden.

Wie oben beschrieben umfaßt die Servosteuereinrichtung für einen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung die Steuerwerterzeugungseinheit zum Erzeugen des Steuerwerts auf der Basis der Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit, die durch die Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit erfaßt wurde, und dem gewünschten Wert der Drehgeschwindigkeit des Motors; die Fehlerzustandsüberwachungseinheit zur Ausgabe des Abweichungswertes, wenn der Abweichungswert, der die Differenz zwischen dem Steuerwert, der durch die Steuerwerterzeugungseinheit erzeugt wird, und dem idealen Steuerwert, der den idealen Wert des Steuerwertes darstellt, repräsentiert, während einer zuvor bestimmten Zeitspanne konstant ist; die Additionseinheit zum Addieren des Steuerwerts, der durch die Steuerwerterzeugungseinheit erzeugt wurde, mit dem Abweichungswert, um ein Additionsergebnis zu erhalten; und die Antriebsspannungserzeugungseinheit zum Antrieb des Motors durch eine Antriebsspannung entsprechend dem Additionsergebnis von der Additionseinheit. Gemäß der so konfigurierten Servosteuereinrichtung für einen Motor wird, selbst wenn die Regelschleife in einem Zustand abgeglichen ist, in dem die Drehgeschwindigkeit von dem gewünschten Wert aufgrund der Schwankungen von Elementen der Antriebsspannungserzeugungseinheit abweicht, der abgeglichene Zustand verschoben, so daß die Drehgeschwindigkeit zu dieser Zeit mit dem gewünschten Wert übereinstimmt, und somit wird die Regelschleife stabil in diesem Zustand abgeglichen. Als Folge ist es möglich, die Drehgeschwindigkeit des Motors mit hoher Genauigkeit mit dem gewünschten Wert in Übereinstimmung zu bringen, ohne daß sie durch die Genauigkeit des Motors und die Antriebsspannungserzeugungseinheit zum Antrieb des Motors beeinflußt wird.


Anspruch[de]
  1. 1. Servosteuereinrichtung für einen Motor (1), gekennzeichnet durch:

    eine Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit (3) zum Erfassen einer Drehgeschwindigkeit des Motors (1);

    eine Steuerwerterzeugungseinheit (4) zum Erzeugen eines Steuerwerts auf der Basis einer Differenz zwischen der durch die Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit (3) erfaßten Drehgeschwindigkeit und einem gewünschten Wert der Drehgeschwindigkeit;

    einer Fehlerzustandsüberwachungseinheit (5), zur Ausgabe eines Abweichungswertes, wenn der Abweichungswert während einer zuvor bestimmten Zeitdauer konstant ist, wobei der Abweichungswert eine Differenz zwischen dem durch die Steuerwerterzeugungseinheit (4) erzeugten Steuerwert und einem Idealsteuerwert darstellt;

    eine Additionseinheit (7) zum Addieren des durch die Steuerwerterzeugungseinheit (4) erzeugten Steuerwerts mit dem Abweichungswert um ein Additionsergebnis zu erhalten; und

    eine Antriebsspannungserzeugungseinheit (8) zum Antrieb des Motors mit einer Antriebsspannung entsprechend dem Additionsergebnis von der Additionseinheit (7).
  2. 2. Servosteuereinrichtung nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch einen Detektor (2) zur Umwandlung der Drehung des Motors (1) in ein elektrisches Signal.
  3. 3. Servosteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeitsdetektoreinheit (3) eine Wellenformgestaltungseinheit (12) zur Ausgestaltung einer Wellenform des vom Detektor (2) gelieferten elektrischen Signals und eine Periodendetektoreinheit (13) zur Durchführung eines Zählvorgangs umfaßt, um einen Zählwert auf der Basis eines Ausgangssignals von der Wellenformgestaltungseinheit (12) auszugeben.
  4. 4. Servosteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspannungserzeugungseinheit (8) eine Pulsbreitenmodulationseinheit (9) zum Erzeugen eines pulsbreitenmodulierten Ausgangssignals entsprechend dem Additionsergebnis der Additionseinheit (7), und einen Filter (10) zum Filtern des pulsbreitenmodulierten Ausgangssignals umfaßt.
  5. 5. Servosteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) ein Bandantriebsmotor ist, der in einem Videobandrecorder verwendet wird.
  6. 6. Servosteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) ein Kopfradantriebsmotor ist, der in einem Videobandrecorder verwendet wird.
  7. 7. Servosteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Idealsteuerwert einen idealen Wert des Steuerwertes darstellt.
  8. 8. Servosteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Multiplikationseinheit (6) zur Multiplikation des Steuerwerts entsprechend einem Betriebsart- Ausgangssignal, das eine Laufgeschwindigkeit eines Videobandes vorgibt, und zur Ausgabe des Multiplikationsergebnisses an die Additionseinheit (7).
  9. 9. Servosteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Detektor (2) gelieferte elektrische Signal ein sinusförmiges Wellenformsignal mit 360 Zyklen bei jeder Umdrehung des Motors (1) ist.
  10. 10. Servosteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Periodendetektoreinheit ein Zähler ist, der durch eine Zentralrechnereinheit gebildet wird.
  11. 11. Servosteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 10, weiterhin gekennzeichnet durch einen Verstärker (11) zur Verstärkung des Ausgangssignals des Filters (10).
  12. 12. Verfahren zur Steuerung eines Motors, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

    Erfassen der Drehgeschwindigkeit eines Motors;

    Erzeugen eines Steuerwerts auf der Basis einer Differenz zwischen der festgestellten Drehgeschwindigkeit und einem gewünschten Wert der Drehgeschwindigkeit;

    Erzeugen eines Abweichungswertes, der eine Differenz zwischen dem Steuerwert und einem Idealsteuerwert darstellt, wenn der Abweichungswert während einer zuvor festgelegten Zeitspanne konstant ist;

    Addieren des Steuerwertes mit dem Abweichungswert um ein Additionsergebnis zu erhalten;

    Erzeugung einer Antriebsspannung für den Motor entsprechend dem Additionsergebnis.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne 100 msek beträgt.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwert entsprechend einem Betriebsart-Ausgangssignal, das eine Bandlaufgeschwindigkeit vorgibt, multipliziert wird.
  15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweichungswert auf Null zurückgesetzt wird und das Verfahren wiederholt wird, wenn der Steuerwert vom Idealsteuerwert abweicht.
  16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Servosteuereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 durchgeführt wird.






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