Устройство для управления скоростью перемещения магнитной ленты Советский патент 1983 года по МПК G11B15/46 

Изобретение относится к технике магнитной записи. По основному авт. ев, 949712 известно устройство для управления скоростью перемещения магнитной лен ты аппарата магнитной записи с об.ъе мом ленты порядка 3300-4500 м, используемого для регистрации больших потоков информации, обрабатывае мых на скоростях порядка 1500бООО-ММ/С. Это устройство содержит генератор сигнала эталонной частоты, выхо которого соединен через первый формирователь импульсов с первым входом первого триггера подсоединен ного вторым входом к первому выходу второго триггера, подключенного вторым выходом к первому входу трет его триггера, соединенного вторым входом с выходом второго формирователя импульсов, двуполярный усилитель мощности, подключенный к ведущему электродвигателю, кинематически соединенному с датчиком частоты, и первый и второй согласующие элементы, подключенные к входам второго триггера и соединенные с выходам соответственно первого и третьего триггеров, третий формирователь импульсов, подсоединенный к второму выходу второго триггера, и включенные последовательно частотный дискр минатор, операционный усилитель, эл мент запоминания уровня, первый клю элемент смещения уровня, второй клю и предварительный усилитель мощности, причем выход последнего соедине с входом двуполярного усилителя мощности, выход генератора сигнала эталонной частоты - с входом частот ного дискриминатора, выход датчика частоты - с входом второго формирователя импульсов, а выходы третьего формирователя импульсов - с входами соответственно элемента запоминания уровня и первого ключа ij . Известное устройство уменьшает погрешность управления скоростью перемещения магнитной ленты в установившемся режиме. Однако в известном устройстве не предусмотрено управление лентопротяжным механизмом в переходных режимах работы последнего, т.е. во время разгона, останова или перехода с одной скорости на другую. В результате этого выход на-установившийся режим работы лентопротяжного механизма известного устройства не оптимален, а наличие значительных инерци онных масс, обусловленных большим объемом носителя на полающих и прием ных катушках, а также высоких динамических характеристик приводного двигателя и низких динамических характеристик остальных элементов лентопротяжного механизма известного аппарата магнитной записи способствует возникновению в переходные моменты управления устройством глубокого перерегулирования, значительных колебаний скорости, повышенных механических перегрузок, действующих на магнитную ленту, возникновение автоколебаний, приводящих к невозможности обеспечения нормального функционирования устройства и увеличение времени длительности переходных процессов известного устройства. Целью изобретения является снижение длительности переходных процессов устройства перемещения ленты. Цель достигается тем, чвр в устг ройство для управления скоростью перемещения магнитной ленты введены первый и второй блоки контроля длины магнитной ленты, первый и второй инверторы, первый и второй сумматоры, третий и четвертый ключи, коммутатор, второй операционный усилитель, пороговый элемент и шины управления прямой ход и обратный ход, при этом выход первого блока контроля длины петли ленты подключен к первому входу первого сумматора и через первый инвертор к первому входу второго сумматора, а выход второго блока контроля длины петли ленты подключен ко второму входу второго сумматора и через второй инвертор ко второму входу первого сумматора, выход которого подключен к сигнальномувходу третьего ключа, выход которого через второй операционный усилитель, пороговый элемент подключен ко входу предварительного усилителя мощности, причем выход второго сумматора подключен к сигнальному входу четвертого ключа, выход которого подключен к входу второго операционного усилителя, а управляющий вход четвертого ключа к одному из выходов коммутатора, другой выход которого подключен к управляющему входу третьего ключа, а входы - соответственно к шинам управления прямой ход и обратный ход. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит генератор 1 сигнала эталонной частоты, выход которого соединен через первый формирователь 2 импульсов с первым входом первого триггера 3, подключенного вторым входом к первому выходу второго триггера 4, двуполярный усилитель 5 мощности, первый 6 и второй 7 согласующие элементы. Второй триггер 4 подключен вторым выходом к первому входу третьего триггера 8, соединенного вторым входом с ВЫХОДОМ второго формирователя 9 импульсов. Двуполярный усилитель 5 мощности подключен к ведущему электродвигателю 10, кинематич ески соединенному с датчиком 11 частоты, выход которого подключен к входу второго формирователя 9 импульсов. Первый 6 и второй 7 согласующие эле менты подключены к входам второго триггера 4 и соединены с выходами соответственно первого и третьего триггеров 3 и 8. Третий формирователь 12 импульсов подсоединен к вто рому выходу второго триггера 4. Выход генератора 1 сигнала эталонной частоты подключен также через после довательно соединенные частотный дискриминатор 13 и первый операцион ный усилитель 14 к первому входу элемента 15 запоминания уровня, выхо которого подключен к первому входу первого ключа 16, подключенного через последовательно соединенные эле мент 17 смещения уровня и второй ключ 18 к предварительному усилителю 19 мощности, вькод которого соеди нен с входом двуполярного усилителя 5 мощности. Выходы третьего форм рователя 12 импульсов подключены к вторым входам соответственно -элемен та 15 запоминания уровня и первого ключа 16. Перечисленные узлы состав ляют основной канал управления скоростью перемещения ленты в установи шемся режиме. Дополнительный канал регулирования в режиме переходных процессов содержит первый 20 и второй 21 блони контроля длины петли магнитной ленты, причем выход первого блока 2 подключен к первому входу первого сумматора 22 и через первый инвертор 23 - к первому входу второго сум матора 24, а выход второго блока 21 контроля длины петли ленты подключе ко второму входу второго сумматора 24 и через второй инвертор 25 к второму входу первого сумматора 2 выход которого подключен к сигчальному входу третьего ключа 26. Выход второго сумматора 24 подключен к си нальному входу четвертого ключа 27, выход которого подключен к входу ВТ рого операционного усилителя 28. Выход третьего ключа 26 через второ операционный усилитель 28 и пор.оговый элемент 29 подключен к входу предварительного усилителя 19, а управляющий вход четвертого ключа 27 - к одному из выходов коммута тора 30, другой выход которого подключен к управляющему входу третьего ключа 26, а входы - соответствен но к шинам управления прямой ход и обратный ход. Петли магнитной ленты 31 располагаются в буферных устройствах 32 и 33. Устройство работает следующим образом.. При движении ленты 31 в режиме прямой ход работает основной кансш регулирования, и с коммутатора 30 по управляющей шине подается команда на открытие третьего ключа 26. В этом случае по основному каналу регулирования на ведущий двигатель 10 подается полное напряжение до тех пор, пока сигнал от датчика 11 частоты не сравняется по частоте с сигналом эталонной частоты от генератора 1. Электродвигатель 10 способен при этом резко разогнать ленту 31, что вызывает удлинение ее петли в буферном накопителе 33 и укорочение длины в буферном накопителе 32. Чтобы этого не произошло, блоки 20 и 21 контроля длины петли ленты вырабатывают соответствующие сигналы, воздействующие на ведущий электродвигатель 10, вызывая уменьшение скорости вращения его выходного -вала в переходных режимах работы устройства. Воздействие на электродвигатель 10 сигналы от блоков 20 и 21 оказывают одновременно и, так как петля ленты 31 в одном из буферных накопителей укорачивается, а в другом - удлиняется, то сигналы от соответствующих блоков контроля длины петли ленты имеют противоположную полярность. Поэтому последние инвертируются в узлах 23 и 25 и далее суммируются в узлах 22 и 24 в зависимости от выбранного направления перемещения ленты. В операционном усилителе 28 указанные сигналы усиливаются и корректируются и затем поступают на пороговый элемент 29. Если величина сигнала на выходе второго операционного усилителя 28 превышает величину срабатывания порогового элемента 29 (это может произойти в случае, когда петли магнитной ленты 31, расположенные в буферных устройствах 32 и 33, выходят из зоны устойчивой работы), то на выходе элемента 29 появляется сигнал, которьай суммируется на входе предварительного усилителя 19 мощности с сигналом основного канала. Полярность сигнала на выходе порогового элемента 29 всегда противоположная выходному сигналу от второго ключа 18. Таким образом, при пуске ведущего двигателя, если разгон последнего происходит очень быстро и элементы тракта еще не готовы производить перемещение ленты 31 с указанной скоростью, то сигналы с блоков 20 и 21 воздействуют через соответствующие элементы, уменьшая сигнал от основного канала регулирования на электродвигатель 10 во время пуска устройства.

-При выключении лентопротяжного механизма изменение положения петли ленты в буферных накопителях 32 и 33 происходит в противоположную сторону по сравнению с пуском. При

5 этом по основному каналу регулирова

НИН (т.е. на выходе элемента 18) сигнал равен нулю, но так как из-за инерционности элементов тракта последние не могут остановиться сразу, то необходимо замедлять скорость Ю вращения ведущего двигателя 10 постепенно. Этому способствует прявление сигнала на выходе порогового элемента 29 с противоположной (по сравнению с пуском) полярностью и 15 по величине - пропорциональному сигналу рассогласования в блоках 20 и 21. в результате этого двигатель 10 продолжает свое вращение с постепенным замедлением.20

Аналогично работает устройство при переходе с одной скорости на другую и при смене направления перемещения ленты по команде обратный ход. в последнем случае коммута- 25

тор 30 открывает ключ 28 и закрывает ключ 26, а электродвигатель 10 вращается в противоположную сторону. Использование изобретения позволяет обеспечить управление скоростью перемещения ленты, объем которой в приемной и пддающей катушках не менее 4500 м, как в установившемся, так и в переходных режимах, что позволяет .увеличить массив регистрируемой информации в 1,5-2 раза и скорость движения ленты в режимах рабочего хода до 6000 см/с, и перемотки до 8000 -10000 см/с. Последнее возможно благодаря автоматическому управлению перемещением ленты в переходных режимах, что позволяет также увеличить плотность записи информационных сигналов, снизить время поиск а и обработки накопленной информации, значительно уменьшит-ь механические нагрузки на ленту, ее повреждения и связанные с этим потери информации, т.е. увеличивается надежность аппарата магнитной записи в целом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ по авт. св. № 949712, отличающееся тем, что, с целью снижения длительности переходных процессов устройства перемещения ленты, в него введены первый и второй блоки контроля длины петли магнитной ленты, первый и второй инверторы, первый и второй сумматоры, третий и четвертый ключи, коммутатор, второй операционный усилитель, пороговый элемент и шины управления прямой ход и обратный ход, при этом выход первого блока контроля длины петли ленты подключен к первому входу первого сумматора и через первый инвертор к первому входу второго сумматора, а выход второго блока контроля длины петли ленты подключен ко второму входу второго сумматора и через второй инвертор ко второму входу первого сумматора, выход которого подключен к сигнальному входу третьего ключа, выход которого через второй операционный усилитель, пороговый элемент подключен ко входу предварительного усилич еля мощности, причем выход второго сумматора подключен к сигнальному входу четвертого ключа, выход которого подключен квходу второго операцион- § ного усилителя, а управляющий вход СП четвертого ключа - к одному из выходов коммутатора, другой выход которо го подключен к управляющему входу третьего ключа, а входы - соответст-i венно к шинам управления прямой ход и обратный ход.