Устройство регулирования скорости движения носителя магнитной записи Советский патент 1988 года по МПК G11B15/46 

О --(

X-yin-r3 S jS

W

ОЭ

txseu.

ю

;1436

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи, и может быть использовано в аппаратах магнитной записи с ленточным носителем и приводом каждой катушки от отдельного электродвигателя.

Цепь изобретения - повышение точ

первого 14 дифференциаторов, выходы умножитеУ ей 15 и 17 подключены к входам вьгчитателя 18, выход которого связан с поситедовательно соединенными формирователем 19 величины модуля и делителем 20, второй вход которого связан также с выходом первого .сумматора 13 и входом третьего умножите

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи, и может быть использовано в аппаратах магнитной записи с ленточным носителем и приводом каждой катушки от отдельного электродвигателя . Цепь изобретения - повышение точности установки и регулирования средней скорости движения носителя магнитной записи. По командам движения, поступающим в блок 22 управления, через усилители 23 и 24 мощности включаются приводные электродвигатели 3 и 4 подающей 1 и приемной 2 катушек. Датчики 5 и 6 условной скорости формируют импульсы, период следования которых содержит информацию о скорости вращения катушек. Первый 7 и второй 8 преобразователи временного интервал - напряжения формируют через фильтры 9 и 10 нижних частот и квадраторы 11 и 12 сигналы, суммируемые в сумматоре 13 и умножаемые в § третьем умножителе 21 на опорный сиг-t нал. Далее формируются сигналы, соответствующие расчетной формуле с учетом периодов вращения катушек, скорости движения носителя, радиуса пустой катушки, о8щей длины носителя. 2 ил.

ности установки и регулирования сред- .JQля 21, подключенного выходом к первоней скорости движения носителя маг-му входу блока 22,управления, выходы нитной записи.

На фиг. 1 представлена структурная

которого соединены через усилителя 23 и 24 мощности с приводными электродви гателями 3 и 4 .

схема предлагаемого устройства: на

15

Выход делителя 20 через четвертый умножитель 25 подключен к первому входу втор.ого сумматора 26, вторым входом соединенного с источником 27 напряжения S а выходом - с вторым входом

фиг. 2 - структурная схема блока управления .

Устройство содержит подающую 1 и приемную 2 катушки с магнитной лентой кинематически соединенные с приводными электродвигателями 3 и 4 и с датчи 20 блока 22 управления.

ками 5 и 6 угловой скорости, соединен- Вторые входы третьего 21 и четверные соответственно с первым 7 и вторым 8 преобразователями временной интервал - напряжение . Первьш 9 и второй 10 фильтры нижних частот (ФНЧ) включены 25 ны с источником команд движения, между выходами одноименных преобразо- Блок 22 управления (фиг.2) содержит вателей временной интервал - напряжение и входами первого 11 и второго 12квад раторов,выходы которых подключены -к входам первого сумматора 13. 30 подключены к второму источнику 32

Выход первого квадратора 11 соединен напряжения. Первьй и второй входы вто- с входом первого дифференциатора 14 и с первым входом первого умножителя 15, а выход второго квадратора 12 - с входом дифференциатора 16 и с первым входом второго умножителя 17.

Вторые входы первого 15 и второго 17 умножителей соединены перекрестно соответственно с выходом второго 16 и

35

того 25 умножителей подключены к источникам, опорных сигналов, а остальные входы блока 22 управления связавторой вычитатель 28, соединенный через регулятор 29 с первыми входами ключей 30 и 31, вторые входы которых

рого вьгчитателя 28 являются соответственно первыми и вторыми входами блока 22 управления, а выходы ключей 30 и 31 - выходами этого блока.

Сущность работы предлагаемого устройства связана с тем, что при движении носителя в нем реализуется следующее расчетное соотношение:

(Т, + Т

де Т , Т

V R.

ci периоды вращения подающей и приемной катушек соответственно; скорость движения носителя ;

радиус пустой катушки;; общая длина носителя (магнитной ленты)5

:-

d dt

оператор дифференщрова- ния по времени.55

Это соотношение получается следую щим образом.

му входу блока 22,управления, выходы

которого соединены через усилителя 23 и 24 мощности с приводными электродвигателями 3 и 4 .

Выход делителя 20 через четвертый умножитель 25 подключен к первому входу втор.ого сумматора 26, вторым входом соединенного с источником 27 напряжения S а выходом - с вторым входом

блока 22 управления.

Вторые входы третьего 21 и четверны с источником команд движения, Блок 22 управления (фиг.2) содержи подключены к второму источнику 32

того 25 умножителей подключены к источникам, опорных сигналов, а остальные входы блока 22 управления связа Вторые входы третьего 21 и четверны с источником команд движения, Блок 22 управления (фиг.2) содержит подключены к второму источнику 32

второй вычитатель 28, соединенный через регулятор 29 с первыми входами ключей 30 и 31, вторые входы которых

напряжения. Первьй и второй входы вто-

5

рого вьгчитателя 28 являются соответственно первыми и вторыми входами блока 22 управления, а выходы ключей 30 и 31 - выходами этого блока.

Сущность работы предлагаемого устройства связана с тем, что при движении носителя в нем реализуется следующее расчетное соотношение:

(1)

45

50

55

Площадь сечения S,носителя, находящегося на подающей катушке, имеющего длину ы,, равна

S 1iR2 с,.п1 +1ГЯ2,

где R, - радиус намотки носителя с

длиной ы, по подающей катушке

m - толшдна носителя (магнитной л енты).

Аналогично площадь сечения S носителя., находящегося- на приемной катушке, равна

IT R2 oi. m + 7 R2 ,

t .Л

где Rj - радиус приемной катушки;

длина ленты на приемной ка-

тушке.

Из этих соотношений выразим сумму квадратов радиусов катушек, приняв во внимание, что od

fJr

Ц н- R| «f ч- 2R2

(2)

гдеср, и (f - углы поворота подающей 1 Кроме того, радиусы подающей и прием-и приемной 2 катушек,

ной катушек могут быть определены как Знак минус в первом вьчзаженни взят

ввиду уменьшения радиуса подающей каvTi

I-ir

R - 1 i 21Г

Подставив эти значения в (2), получим

4lf2

otm

- Т 2R

или

T2 + T|

AlTetm +

Продифференцируем левые и правые части выражений (3) и (4)

dR( dt

Tj dv V dTi .

Zlr dt 27 dt

Ti dv V

- - + -

21 dt

dT

2-4 dt

Левые части обоих уравнений преобразуем следующим образом:

(Т2 + T2)(Y)2 - Y

U, + Ч- R/R2

Vо

в известном устройстве, в основу. .В предлагаемом устройстве искпючаработы которого положена расчетнаяется погрешность, связанная с отклоформула (5), на точность регулирова-gg нением фактической толщины ленты от

ния скорости влияют отклонения от но-номинала и ее разнотолщинностью в руминалов трех величин длины oi.носителя.лоне. Указанная погрешность может досего толщины m и радиуса R пустой ка-тигать 15% и, следовательно, при ее

тушки. исключении.повьш1ается точность уста10

20

тушки.

Решая совместно (6) и (7), исклюdvчив из них -, и учитывая (8) и (9),

получим

- (Т1 -Ч) . |-(i; 4F - т| Sgii)

m

dllil

v Jidt i dt

+ T2

При обратном движении ленты величина числителя второго сомножителя становится меньше нуля, поэтому, чтобы 25 оперировать только с положительными значениями толщины, необходимо брать только абсолютное значение числитедя. ;Поэтому

40

m

d(T,)

Т

L2

dt

d(T,z)

- Т

2 dt

4ff

X2 + X

. г

(10)

45

Решив совместно (10) и (5) и исключив т, получим расчетную формулу (1)

d(T,2)

Т2

2dt

Т|

+ SiTz.

51

новки и регулирования средней скорос- , ти движения носитепя магнитной зап;-: -- си.

Устройство работает сладукяцим об.- раэом.

По командам движения (Вперед или Назад), поступа.кгаги;Н в блок 22 управления через усилители 23 и 24

мощности .включаются приво,;1.кые

Фодвигатели 3 и 4 соответственно по-- |дающей 1 и приемной 2 катушек, Датчи- UH 5 и б угловой скорости Форкьгруют 1последоваталькость сигналов ( ICOB). период следоваш1я которых со- {держит ИНФОРМ8.ЦИЮ о cKOpoir -и враще- Iния катушек. Первь й 7 и второй 8 пре |образовател:и временной интервал - ка- . iпряжение форми;ру1от сигнальи поступсШ- |щие через первьй 9 н второй 10 фильт- |ры нижних частот на первый 11 и вто- |рой 12 квадраторЫ; вьшодкые сигналы I которых пропор дионапьны Т и Т . Эт;1 сигналы су1У1МИруются в первом сумма- iTope 13 и умножаются в тратьем умно-- жителе 21 на опорньй cHi Haib, rsponop-- i циональный /V .

I Таким образом, на первый вкод бло- i ка 22 управления поступает сигнал,, пропорциональньм

(Т -f Тр (-)2 о

соответствз ющии левой части расчет-: ; ной формулы ( 1) .

: Сигналы с вь ходоБ первого 1 i и второго 12 квадраторов и ати скгнглъ,, продифференцированкые первьЕп 14 и в д о- рым дифференциатораГ Ш,, перекрестно поступающие на вторые входы первого и второго умножат елей, умножаются в последних, при этом фо;пмиру1ртся сиг налы пропорциональные

Т. diI5-) ,- ....

......,-,, г..

- dt

Эти сигналы вычитаются з вьлита-те- ле 185 фор шрователь 19 формирует абсолютное значение этого р.азностного сигналаJ в делителе 20 ос.ущаствляат- ся его деление на сигнал, поступающий с пер в 01 о сумматора 13, .при этом выходной сигнал делителя ЛГ ОПорцнонален отношению сигналов на егс: входах

dCn)

йСтЦ/

Т|

24

Этот сигнал умножается в четвертом умножителе 25 на опорный сигнал,

пропорциональный pj и во втором

0

сумматоре 26 суммируется с опорным сигналом, пропорциональным SIT , поступающим с источника 27 напряжения. Выходной сигнал второго сумматора 26 пропорционален соотношению

Т2 uLlil

dtг dt /

+ s-r

X2 +

Ti

.., 5

5

5

и соответствует правой части расчетной формулы. Этот сигнал поступает на второй вход блока 22 управления, где во втором вычитателе 28 происходит /его сравнение с сигналом, поступающим на первьй вход с третьего умножителя 21, Выходной сигнал через регуля гор 29S который предназначен для по- л учекия заданной переходной характеристики регулирования скорости движения носителя, либо напряжение второго источника 32 напряжения коммутируется ключами 30 и 31 в зависимости от команд движения (ускоренной перемотки или стабильного движения ленты Вперед или Назад). Сигналы этих ключей через усилитель 23 и 24 мощности включают соответствующий приводной электродвигатель.

Формула изобретения

Устройство регулирования скорости движения носителя магнитной, записи, содержащее приемную и под ающую катушки, каждая из которых кинематически соединена с приводным, электродвигателем и датчиком угловой скорости, блок управления, соединенньй через уси-пители мощности с приводнь ми элек- тродвигателя№1, первьй и второй преобразователи временной интервал - напр яжениеэ подключенные к выходам датчиков угловой скорости соответственности приемной и подающей катушек, первый и второй квадраторы, выходами соединенные с входами сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования средней скорости движения носителя j в него введены первый и второй фильтры нижних частот, включенные между выходами соответствующих преобразователей временной интерваг - на71436

пряжение и квадраторами, первьш и второй дифференциаторы, первый и второй умножители, выходами соединенные с входами вьгчитателя, выход которого связан с последоват1гльно соединенными формирователем модуля величины, делит ем, второй вход которого связан также с выходом первого сумматора и с входом третьего умножителя, Q подключенного выходом к первому входу блока управления, четвертым умножителем и вторым сумматором, второй тзход которого соединен с источником

1248

напряжения, а выход - с вторым входом блока управления, при этом к выходам первого и второго квадраторов подключены первые входы соответствую- гчих умножителей и дифференциаторов, выходами соединенных с вторыми входами соответственно второго и первого умножителей, а вторые входы тре- : тьего и четвертого умножителей подключены к источникам опорных сигналов, остальные входы блока управления .связаны с выходами источника команд движения.

9U.Z.1