[其他]速度和相位控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000001789
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101789B
• 公開（公告）日: 1987-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 小堀康功;罔本周幸;福島勇夫;谷正尊;西島英勇;加納賢二;坂江鐵男
• 申請（專利權(quán)）人: 日立制作所株式會社
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李先春;葉凱東

利用電機(jī)來驅(qū)動一個運(yùn)動機(jī)構(gòu)裝置，運(yùn)用一套速度控制系統(tǒng)控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)的速度達(dá)到初始設(shè)定值，運(yùn)用一套相位控制系統(tǒng)使運(yùn)動機(jī)構(gòu)參考信號在相位上同步。誤差校正裝置中寄存著目標(biāo)值，為的是把它與運(yùn)動機(jī)構(gòu)的實際速度相位進(jìn)行比較，檢測出二者間的誤差，然后根據(jù)誤差來校正初始設(shè)定值。此外，為了控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)的速度和相位都達(dá)到目標(biāo)值，當(dāng)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的速度接近目標(biāo)值時，從速度控制系統(tǒng)上切斷誤差校正器，與此同時，將相位控制系統(tǒng)投入運(yùn)行。

本發(fā)明涉及到的系統(tǒng)是為了保證一個運(yùn)動系統(tǒng)，譬如，一個旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或一個移動機(jī)構(gòu)以預(yù)定的速度并且在相位上和預(yù)定的參考相位同步的方式運(yùn)行。

把相位控制加到速度系統(tǒng)中，例如，控制錄像頭的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，要求實現(xiàn)錄像頭轉(zhuǎn)動精確，而且縱軸同步信號均勻地同步運(yùn)行。在這樣的系統(tǒng)中，速度由測得的實際值和參考值間的誤差來確定，根據(jù)誤差量來校正初始設(shè)定值。由于實現(xiàn)了速度誤差的自動校正，所以速度總是穩(wěn)定在參考值或目標(biāo)值上。

為了實現(xiàn)相位控制，一個相位控制系統(tǒng)加到上述的速度系統(tǒng)中，這種為實現(xiàn)速度誤差校正的系統(tǒng)，往往并不可取。因為，如果在速度誤差校正控制的過程中引入相位控制，由于相位控制電路輸出，將使被控對象的速度有所偏離。速度誤差對偏離速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種狀態(tài)重復(fù)進(jìn)行，從而使相位同步需要花費(fèi)很長時間，此外，用這種控制方式，在速度還沒有足夠接近目標(biāo)值的情況下，使系統(tǒng)牽入相位同步，運(yùn)動體的速度相對目的速度保持一個偏離量，由于速度偏差不可能測量，速度誤差校正就不能實現(xiàn)。其結(jié)果，速度控制系統(tǒng)誤差測量輸出一個錯誤的數(shù)值，相位控制系統(tǒng)要產(chǎn)生一個輸出來抵消這個錯誤的誤差輸出量，去實現(xiàn)相位同步。因此，在相位從正確的位置上偏離的情況下即使相位已被拉入同步，同步也要受到影響。如果這樣的相移出現(xiàn)，在信號幅值的正負(fù)方向，相位控制的動態(tài)范圍變得不平衡。這種條件不是最佳控制狀態(tài)。

為了克服這種缺點，有一種方法，當(dāng)速度誤差正在進(jìn)行校正時，停止相位同步控制，例如：美國專利（U.S.patent）NO.4，301，395發(fā)明了一種方法，在這個方法里，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過預(yù)定值時，相位控制系統(tǒng)開始投入運(yùn)行，然而，在此方法中由于相位同步是在存在著由錯誤的速度設(shè)定值所引起的速度偏差的條件下進(jìn)行的，所以使相位偏差增大，而所要求的從相位牽入開始到完成相位同步的時間則可能縮短。

本發(fā)明的目的是為了解決上面所說的各種問題，同時對于一個運(yùn)動機(jī)構(gòu)提供了一種在最佳時刻停止速度誤差校正，與此同時啟動相位控制系統(tǒng)，為的是使被控對象在沒有速度和相位偏差的情況下，盡可能快地穩(wěn)定到目標(biāo)值。

為了達(dá)到這個目的，按照本發(fā)明的方式（第一種方式）所提供的控制系統(tǒng)有一個速度控制裝置，這個裝置檢測運(yùn)動機(jī)構(gòu)的實際速度，從而去控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)，使其實際速度達(dá)到初始設(shè)定值;有一個相位控制裝置，這個裝置檢測運(yùn)動機(jī)構(gòu)的實際相位位置，從而使運(yùn)動機(jī)構(gòu)的相位與參考信號同步;有一個寄存了速度目標(biāo)值的誤差校正裝置，為的是檢測實際速度與目標(biāo)值之間的誤差，從而根據(jù)這個誤差去校正初始設(shè)定值，還有一個轉(zhuǎn)換裝置，這個裝置用來停止速度誤差校正（當(dāng)誤差變成預(yù)定值時）并啟動相位控制系統(tǒng)。

按照本發(fā)明的另一種方式，是在上述方案中（即第一種方式）增加一個測量相位控制相移的裝置，這個裝置的輸出，提供給誤差校正裝置。

本發(fā)明將參照后面附圖加以詳細(xì)的說明：圖1是為解釋本發(fā)明工作情況的速度控制電路方框圖;圖2表示本發(fā)明更具體的方框圖;

圖3到圖6是為了解釋圖2電路運(yùn)行的各種波形圖;

圖7和圖8各自表示圖2中誤差檢測器的一個例子的方框圖;

圖9是一個電路圖，它作為圖8的整形電路的一個例子;

圖10表示圖9整形電路主要部分的波形圖;

圖11是誤差檢測比較器功能流程圖。