Устройство регулирования скорости движения носителя магнитной записи

,г СОЮЗ 1 ОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУВЛИК 72525 А 1 Н 91 Н 11 В 15 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ1 РИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СКО- НИТически .Лялин нститутМ.Рагульскис тельство СССР 15/46, 1981,тельство СССР В 15/46, 1988.(54) УСТРОИСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ РОСТИ ДВИЖЕНИЯ НОСИТЕЛЯ МАГ НОЙ ЗАПИСИ(57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи. Цель изобретения - повышение точности регулирования средней скорости движения носителя обеспечивается путем определения значения суммы квадратов периодов вращения подающего и приемных узлов, которая реализована на основе использования соответствующих связей между блоками деления 20, сравнения 24 и регулирования 25. 1 ил.л.сбрссниц онос;ися к цбсрос.рог;ю. з л 1 ецск технике мд итнии ззпиги, и можгт бьть использовано вустроиствдх здгиги нд манитную ленту сгривпдом каждой катунски от отдельногоэлектродвигателя,Цель изобретения говышение гочности регулирования средей скорости движения оситегя и упроцение устройства.Нз чертеже предсдвлена структурнаясхема предлдгдемио устройства регулирования гжорос ги движения носителя мзгнитнпй записи,устройство содержит катушки с магнитной лецтии 1 и 2, устэновленнье соосно сими приводные электродвигатели 3 и 4 игесердторые ддгчики 5 и 6 угловои скорости, Дзт ики 5 и 6 соедиены с входзмипреобрззовдтелей 7 и 8 итерзал-ндпряжеие, Оьхидко ир х цод оены к Входамблоков 9 и 10 сзведения в квадрат черезфильгрь 11 и 12 нижних частот. Выходыблоков 9 и 10 гзведсенв квадрат цодклочень : соот 1 етсгуидим входам блока 13сумл 1 иривди. Кроме того, выходы 9 и 10возведения в квздрдг нагружены на входыцервого 14 и второго 15 блока дифференцировдия и первые входы первого 16 и второго 17 блока умножсн 1 я соответственно,Бторье входы первого 16 и второго 17 блокаумножения згруждот выходы соответственно второго 15 и первого 14 блока дифференцирования, д выходы блоков умножения16 и 17 подкло ены к соответствуощим входам блокд 18 вычитания. Выход блока 18вычитания через блок 19 определения абсолотной вели ины связан с вторым входомблока 20 деления, первый вход которогосвязан с выходим блока 13 суммирования, авыход нагружен нд вход блока 21 управления, Блок 21 управления через усилители 22и 23 мощности связан с приводными электродвигателял 1 и 3 и 4,На чертеже показан вариант выполнения блока 21 управления. Он состоит изпоследовательно соединенных блока 24сравнения и блока 25 реулирования Выходблока 25 рсгулиривзния подключен к входам первого 26 и в гороги 27 ключей, выходыкоторьх являются ш,ходами блока 21 уцравления, Бходь блока 2 с 1 сравнения являютсявходами блока 21 управления. Они подключены соотвеггтвенно к входу блока 20 деления и источику 28 опорноо напряжения.Для обеспечения црзвильной работы блока20 деления црцс.рвом включении устройства на с.хидд реобсззогзтеле 7 и 8интервал дцпяжение устднавливзит некоторые ндц;:жс;ция (цепи устдновки ндсертсзже цс,к;,)10 15 20 30 35 40 15 50 55 По команде "Вперед" или "Пдздд", поступающей в блик 21 уцрдвления, открывдется соответсгвуощий из клюей 26 и 27. тем сзмьм зэ счет некотороо си нала с блика 25 регулировзния вклочается соответст вуащий электродвигатель 3 или 4. Датчики 5 и 6 угловой скорости создают последовательноси импульсов, период следования которых содержит информацию о скорости вращения катушек 1 и 2, Б преобразователях 7 и 8 интервал напряжение обеспечивается преобразование интервалов отсчетов, соответствующих периоду следования импульсов, в пропорциональную величину напряжения и хранение этой величины в течение следующего интервала.Преобразование этого ступенчатого напряжения в непрерывный аналоговый сигнал далее осущесвляют фильтры 11 и 12 нижних зстпт. С в,ссодов блоков 9 и 10 возведеннье в квадрат сигналы, величины которых пропорциональны квадрату периодов вращения катушек 1 и 2, поступаот на вход блока 13 суммирования, После суммирования в блоке 13 полученный сигндл поступает нд первый вход блока 20 деления.Кроле того, сигналы с блоков 9 и 10 возведения в квадрат поступают на соответсгвующие блоки 14 и 15 дифференцирования и на первые входы блоков 16 и 17 умножения, нд вторые входы которых постугэют сигналы с выходов блоков 15 и 14 диффе рен ци ров а н и я соот ветст вен но. Б ыходнье сигналы блоков 16 и 17 умножения, величины которых пропорциональны произведению квадратов периодов вращения катушек 1 и 2 на производные во времени этих же величин противоположных каналов, поступают нэ соответствующие входы блока 18 вычитания. Сигнал, пропорциональный разности этих сигналов с выхода блока 18 вычитания через блок 19 определения абсолютной величины, поступает на второй вход блока 20 деления. Сигнал с блока 20 деления, величина которого пропорциональна отноиению величин сигналов, поступивших нз второй и первый вход этого блока, поступает в блок 21 управления на первый вход блока 24 сравнения, формирующего сигнал рассогласования по результату сравнения величин поступившего сигнала на первый вход и опорноо напряжения, поступающего с блска 28 опорного напряжения и определяющего требуемую величину линеиний скорости, Выходной сигнал с блока 24 сравнения через блок 25 регулирования и один из кли ей 26 и 27 обеспечивает управление рдбоой усилителей 22 или 23 мощности и свчз;нных с нми приводных электродвидтев 3 и 1, 1672525(6) 30 Аналогиччения прием величие нуля, С ПОЛО- необхо- начение Яг рад - длиэти атов ние, общ ейгим 55 Произве средней ско стных решен ва от точнос Пролога=2 л Блок 25 регулирования, включающий всебя интегрирующие и дифференцирующиезвенья, предназначен для получения заданной переходной характеристики регулирования скорости движения ленты внакопителе, которая жестко связана с амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристиками этого блока. Конкретноевыполнение блока 25 регулирования определяется кинематической схемой лентопротяжного механизма и инерционными ивязко-упругими свойствами отдельных егозвеньев,Сущность работы накопителя связана стем. что при движении носителя выполняется следующее соотношениеЧ 4 л 1 Т +Т 2 ) (2 О Т 2 ) 2 О (Т 1 )О Оггде Ч - скорость движения магнитной ленты;щ - толщина используемой ленты;Т 1, Тг - периоды вращения подающей иприемной катушек соответственно;1 - текущее время,Справедливость этого выражения доказывается следующим образом.Площадь сечения Я подающей катушки с лентой опредг еляется как51= лй 1 =11 щ 4 лйо,ггде В 1 - радиус подающей катушки с лентой;Во - радиус пустой используемой катушки. но,определяется площадь сеной катушки;лй 2 = 2 щ+лйо2 2ус приемной катушки;а ленты на приемной катушке. соотношений выразим сумму адиусов катушек, приняв во о 11+ 2=1,я длина магнитной ленты В +В = +2 йоКроме того, радиусы подающной катушек могут быть опредеЧ Т 12 лЧ Тг2 лП в эти значения в (2) полу2 Ч Т 22+ - = - -+2 й4 лг Продифференцируем левые и правыечас ги выражений (3) и (4) ОВ 1 Г ОЧ Ч ОТ 1,О 2 л От 2 л О 1 О В 2 )2 О Ч Ч О Т 2--+ - --- . (7)Ос 2 л О 1 2 л О 1Левые части обоих уравнений преобра 10 зуем следующим образом Ой О 2 л щ--- (8) О 1 с 1 у) О 1 2 л Т 1 Т15 Ойг Ойг Орг гп 2 л щ- (9)О т О рг О 1 2 л Т 2 Т 2 где у 71 и р 2 - углы поворота катушек 1 и 2.Знак минус в первом выражении взятввиду уменьшения радиуса к подающей катушки.Решая совместно (6) и (7), исключив изних, и учитывая (8) и (9), получим2 Ч25 щ (Т 1 + Т 2 ) (Т 1 2 Т 24 л О 1-,2,Т ОТ )От Ч 4 л(Т 1 + Т 2 2 О(Т 2 ) . 2 бСТО 1 О 1 35 При обратном движении ленты на знаменателя становится меньш поэтому чтобы оперировать только жительными значениями скорости димо брать только абсолютное з 40 знаменателя. Поэтому422 СТ 4 Т 2 ( 2 б СТ 2 ) 2 б СТОт От что соответствует (1), Решив совместно (10) и (5) получим (Т 1 4. Тг ) --- Х 2 2 2 г 22 1 Ч Ро й 22 +8 л, (11)Т 1+ Т,дем оценку точности установк ости движения ленты для изве ий и предложенного устройст и задания с.,щ и йо, рифмируем (5)(12) 15 Ч 2-- +21 ея 22Преобразуем величину пт./ лВо следуощим образомщ" + Р,: - В20щ 1 лр 2 гВ 2 2Вог Во 2 25 где Вгп - радиус катушки с полной лентой.С целью обеспечения колебаний натяжения ленты в тракте в заданных границах отношение Вго и В как правило, не превышает трех. 30Поэтому положим для определенности,что Вщ-- =3,Во 35в 1--- =8.Л РоПодставив это значение в (12) и заменив дифференциалы на конечные приращения, получим итоговое выражение для погрешности установки средней скорости у известного решения (1); Отсюда Л041 ЛЛгпи -1 О 2 Ро/11 гп)В, Для оценки точности предложен ного устройства, перепишем формулу (10) следующим образом;50 1 Т 1 2 О(Т 2 ) го(Т 1 )г 1 тгг,Прологарифмировав и продиффере, и д 5ровав левую и правую части получимОЧ От(14)Ч п 1или через конечные приращения-- 1 п (Т 1 + Т 2 ).1 2 22Определим дифференциалы левой и 5правой частей,ОЧ 1 тг л- г 11 + - дп 1+4 йо г 1 ВоЧ 2 в+28.2Л 10Преобразуем это выражение к виду Ю Лгп115)Ч гпПредложенное техническое решение будет обладать меньшей погрешностью установки средней скорости если выполняется неравенство2+ 3, (16)Во п 1полученное при сравнении (15) и (13),Для оценки точности устройства (2) произведен следующие преобразования.Так как выражение (11) есть совместное решение (5) и (10), то можно решить совместно дифференциальные уравнения (12) иб гп(14), исключив - , В итоге получимдт6 Ч 2 о 1 1 (1 Во----- + -3 1. 3Или через конечные приращенияМ 2 Л. 1 ЛВМ 3 1 3 ВПредложенное техническое решение будет обладать меньшей погрешностью установки средней скорости по сравнению с известным, если выполняется неравенство2 -- +- - - 3 -- , (18)Л 1 ЛЯ Лщ1 Вополученное в результате сравнения (17) и(15).Эквивалентность неравенств (16) и (18)обьясняется тем, что уравнение (11) есть совместное решение (5) и (10).Кроме того, известное техническое решение (2) в ситуации, когда соблюдаетсянеравенство (18), будет обладать худшейточностью установки среднеи скорости движения ленты даже по сравнению с известным решением (1),Таким образом, анализ заключительного неравенства (18) показывает, что применение предлагаемого устройства позволитобеспечить более высокую точность установки средней скорости движения ленты,например, при использовании катушки с фонограммои, записанной в студийных условиях, где нарезка ленты осуществляется,кэк правило, не по глетрэжу, а по концу самой фонограммы, и в ряде других случаев,когда отсутствует ин 4 ормация о длине илио типе используемых катушек. Например,возможно использование предлагаемого устройства в накопителях на магнитной ленте,де предусматривается редактирование фоногрэмгл с пог;ощью удаления или вклейкиччэстков ленты. в результате чего общаядлина ленты может существенно изменяться10 1672525 Формула изобретения Составитель С,Ботуз Редактор В,Бугренкова Техред М,Моргентал Корректор С.ЧерниЗаказ 2844 Тираж 328 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Устройство регулирования скорости движения носителя магнитной записи, содержащее подающую и приемные катушки, каждая из которых механически соединена с приводным двигателем и датчиком угловой скорости, усилители мощности, выходом соединенные с соответствующим приводным двигателем, первую и вторую цепочки из последовательно соединенных преобразователя временного интервала в напряжение, фильтра нижних частот, блока возведенияв квадрат и блока умножения, блок суммирования, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго блоков возведения в квадрат, блок вычитания, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго умножителей, вторые входы которых через блоки дифференцирования соединены с выходами второго и первого блоков возведения в квадрат, блок деления, первый вход которого соединен с выходом блока сумми рования, а второй вход через блок определения абсолютных величин - с выходом блока вычитания. и источник опорного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования 10 средней скорости движения, в него введеныблок сравнения, блок регулирования и два управляемых ключа, информационные входы которых соединены через блок регулирования с выходом блока сравнения, первый 15 вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а второй вход - с выходом блока деления, выходы управляемых ключей соединены с входами усилителей мощности соответствующих приводных 20 двигателей.