NL7901721A

NL7901721A - Regelsysteem.

Info

Publication number: NL7901721A
Application number: NL7901721A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1979-03-05
Filing date: 1979-03-05
Publication date: 1980-09-09
Also published as: BE882035A; GB2043964B; DE3007874A1; AR231032A1; AU532116B2; ZA80606B; DK88180A; BR8001260A; NZ193018A; DE3007874C2; US4286318A; DD150265A5; JPS55129802A; DK150421C; GB2043964A; IT8067322A0; FR2451086B1; DK150421B; SE440834B; MX148026A

Description

«- « PHN 9374 N.V. Philips’ Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Regelsysteem.

De uitvinding heeft betrekking op een re-gellus voor het regelen van een regelgrootheid welke regellus is voorzien van - een stuurinrichting voor het wijzigen van 5 de regelgrootheid in responsie op een stuursignaal, - een detektiestelsel voor het leveren van een foutsignaal dat indikatief is voor het verschil tussen de momentele waarde en de gewenste waarde van de regelgrootheid en 10 - een regeleenheid met een ingangsklem, die is gekoppeld met het detektiestelsel voor het ontvangen van het foutsignaal, en een uitgangsklem, die is gekoppeld met de stuurinrichting voor het leveren van het stuursignaal, welke regeleenheid een overdrachtskarakte-15 ristiek bezit met een aantal pieken bij een grondfre- quentie en harmonischen daarvan.

Regellussen spelen tegenwoordig in tal van apparaten een belangrijke rol. Daarbij kan in het bijzonder gedacht worden aan servoregellussen voor het 20 regelen van de positie van een stelorgaan. De eisen die hierbij aan deze regellussen gesteld worden kunnen zeer hoog zijn. Om dit te illustreren zij hierna een tweetal voorbeelden van apparaten gegeven waarbij één of meerdere van dergelijke regellussen een belangrijke rol spe-25 len.

Als eerste voorbeeld zij genoemd een opti sche uitleesinrichting voor schijfvormige registratie-dragers, waarop in een optisch detekteerbare struktuur video- en/of audioinformatie is opgetekend. Een derge-30 lijke registratiedrager bevat meestal een spiraalvormig 790 1 7 2 1 k -4 - 2 - ______Km_a3_74_______________________________________________________________________________________ informatiespoor dat met behulp van een stralenbundel wordt uitgelezen. Om dit te kunnen verwezenlijken zijn tenminste twee regellussen nodig. Allereerst is er een regellus nodig die de radiale positie van de door de 5 stralenbundel op de registratiedrager teweeg gebrachte aftastvlek regelt, met andere woorden ervoor zorgt dat deze aftastvlek steeds met het informatiespoor samenvalt ongeacht een eventuele excentriciteit van de registratiedrager . Als tweede is er een regellus nodig die 10 ervoor zorgt dat de stralenbundel nauwkeurig op het informatievlak van de registratiedrager gefokusseerd blijft ongeacht onvlakheden van deze schijfvormige registratiedrager. Tenslotte is veelal nog een regellus gewenst om tijdfouten in het uitgelezen signaal te kor-15 rigeren door het regelen van de positie van de aftast vlek in de spoorrichting op de registratiedrager.

Als tweede voorbeeld zij genoemd een optekenen weergeefstelsel voor videosignalen, waarbij een magneetband als registratiedrager wordt benut. Hierbij 20 wordt de informatie veelal op de magneetband opgetekend volgens een patroon van onderling evenwijdige sporen, die een kleine hoek maken met de lengteas van de magneetband. Hiertoe wordt de magneetband langs een gedeelte van de omtrek van een roterende koppenschijf geleid, 25 op welke schijf de voor de optekening en uitlezing van de videosignalen bestemde magneetkoppen zijn aangebracht. Om de informatiedichtheid op de magneetband te vergroten wordt zowel de spoorbreedte als de afstand tussen de sporen steeds kleiner gekozen. Dit houdt in dat de nauw-30 keurigheid waarmede de magneetkoppen de sporen dienen te volgen steeds groter wordt. Om dit mogelijk te maken is elk der magneetkoppen niet star op de koppenschijf bevestigd maar middels een stelorgaan, bijvoorbeeld een piëzoelektrisch buigingselement, dat de magneetkop kan 35 verplaatsen in een richting dwars op de spoorrichting.

Met behulp van op de magneetband opgetekende spoorvolg- 790 1 7 2 1 " 3 ' * ,.ΡΗΝ 937Λ________________________________________________________________________________________________________________ signalen en een bijbehorende detektieschakeling -wordt dan een regellus gerealiseerd, die ervoor zorgt dat elk der magneetkoppen steeds nauwkeurig met het gewenste spoor blijft samenwerken.

5 "Wil met behulp van een dergelijke regellus een voldoende nauwkeurige regeling van de regelgrootheid bereikt worden dan zal de totale overdrachtskarakteris-tiek van de regellus aan strenge eisen dienen te voldoen. Zo zal de versterking van de regellus, de zoge-10 naamde openlusversterking voldoende groot dienen te zijn in het voor het foutsignaal relevante frequentiegebied.

Bij een konventioneel opgebouwde regellus betekent dit in het algemeen dat de overdrachtskarakteristiek van de regellus het karakter van een laagdoorlaatkarakteristiek 15 bezit met een min of meer vlak verloop vanaf de frequen tie nul tot een maximaal te regelen frequentie. Het bezwaar van een dergelijke overdrachtskarakteristiek is in het algemeen dat het moeilijk is om gelijktijdig een grote versterkingsfaktor te bereiken en de stabi-20 liteit van de regellus te waarborgen, zodat in het alge meen naar een kompromis gezocht moet worden en extra netwerken moeten worden bijge-voegd om de stabiliteit te waarborgen. Bovendien treedt het bezwaar op dat ruissignalen binnen de frequentieband van de laagdoorlaat-25 karakteristiek ook de volledige versterking ondergaan en dientengevolge het regelgedrag sterk nadelig kunnen beïnvloeden.

Om aan deze problemen het hoofd te bieden is in de Nederlandse octrooiaanvrage 7702990 een regellus van 30 de in de aanhef genoemde soort voorgesteld waarbij een nuttig gebruik wordt gemaakt van het gegeven dat bij een veelheid van regelingen het foutsignaal in hoofdzaak bestaat uit een aantal komponenten bij vaste frequenties, namelijk een grondfrequentie en een aantal harmonischen 35 daarvan. Bij het als eerste genoemde voorbeeld van een uitleesinrichting blijkt bijvoorbeeld voor de daarbij 790 17 21 4 ν 4 PHN 9374 genoemde regelingen het foutsignaal sterke komponenten te bezitten bij een grondfrequentie, die overeenkomt met de omwentelingsfrequentie van de registratiedrager, en harmonischen daarvan. Op dezelfde wijze blijkt bij 5 het als tweede genoemde voorbeeld het foutsignaal sterke komponeofcen te bezitten bij een grondfrequentie, die overeenkomt met de omwentelingsfrequentie van de koppenschijf, en harmonischen daarvan.

De genoemde Nederlandse octrooiaanvrage maakt 10 een nuttig gebruik van dit gegeven en stelt voor een overdrachtskarakteristiek te realiseren met een aantal pieken bij de genoemde grondfrequentie en harmonischen daarvan. Hierdoor wordt immers bereikt dat voor de relevante frequenties van het foutsignaal een grote lus-15 versterking geldt, terwijl de lusversterking voor de minder relevante frequenties lager is. Hierdoor wordt enerzijds bereikt dat de invloed van ruissignalen aanzienlijk geringer is, waardoor een aanzienlijk rustiger regelgedrag wordt verkregen, terwijl anderzijds de 20 stabiliteit van de regellus aanzienlijk eenvoudiger te verzekeren is.

De gewenste overdrachtskarakteristiek wordt bij de in deze Nederlandse octrooiaanvrage beschreven regellus verkregen met behulp van een aantal parallel 25 geschakelde banddoorlaarfliters, die elk staan ingesteld op een afzonderlijke tot de grondfrequentie en harmonischen daarvan behorende frequentie. Om een zo groot mogelijke reduktie van het foutsignaal te bewerkstelligen is het uiteraard gewenst dat de versterkingsfaktor 30 bij genoemde frequentie zo groot mogelijk is terwijl het anderzijds gewenst is dat de bandbreedte van de band-doorlaatkarakteristieken rond deze frequenties zo klein mogelijk is. Met andere woorden is het gewenst dat de banddoorlaatkarakteristieken rond deze frequenties een 35 zo groot mogelijke kwaliteitsfa'ktor bezitten. Bij ge bruikmaking van parallel geschakelde banddoorlaatfilters 790 1 7 2 1 * i - 5 ' PHN 937½________________________________________________________________________________________________________________________ zoals aangegeven in genoemde Nederlandse octrooiaanvrage is het echter moeilijk een zeer hoge kwaliteitsfaktor te bereiken. Bovendien vergt deze opzet een afzonderlijk filter voor elke harmonische van de grondfrequentie die 5 voor de regeling nog van belang is, zodat deze opzet een groot aantal elementen kan vereisen en tevens de fabri-kage kostbaar is vanwege de noodzakelijke afregelingen van de banddoorlaatfilters.

De uitvinding beoogt een regellus van de in de 10 aanhef genoemde soort aan te geven waarbij op een bij zondere effektieve en fabrikage-technisch voordelige wijze de gewenste overdrachtskarakteristiek wordt bewerkstelligd. De uitvinding heeft daartoe als kenmerk, dat de regeleenheid is voorzien van 15 - een geheugeninrichting met een aantal geheu- genplaatsen geschikt voor het opslaan van digitaal geko-deerde signaalwaarden, - een digitaal-analoog-omzetter, gekoppeld met de geheugeninrichting, voor het omzetten van de door de 20 geheugeninrichting geleverde digitaal gekodeerde signaal waarden in analoge signaalwaarden, - komparatiemiddelen voor het vergelijken van de waarde van het door een uit de geheugeninrichting uitgelezen signaalwaarde gerepresenteerde foutsignaal met 25 de momentele waarde van dit foutsignaal, - korrektiemiddelen, enerzijds gekoppeld met de geheugeninrichting, anderzijds met de uitgang van de komparator voor het korrigeren van de van de geheugeninrichting verkregen signaalwaarden in afhankelijkheid 30 van het door de komparator geleverde signaal, waarbij de uitgevoerde korrektie een maximale waarde bezit die klein is ten opzichte van de maximaal mogelijke signaalwaarde, - en besturingsmiddelen voor de geheugeninrichting ingericht om te voorzien in een volgens een zich 35 herhalende cyclus uitlezen van een aantal signaalwaarden uit de geheugeninrichting en het telkens na het uitlezen 790 1 7 21 PHN 937¾_________________________________________________________'_________________________________ * * - 6 - van een signaalwaarde opslaan van de door de korrektie-middelen geleverde gekorrigeerde signaalwaarde in het geheugen ter vervanging van de uitgelezen signaalwaarde, waarbij de cyclus een periodeduur bezit gelijk aan die 5 behorende bij de grondfrequentie.

Door de aangegeven opbouw van de regeleenheid wordt bereikt dat de door deze regeleenheid gerealiseerde overdrachtsfunktie zeer steile pieken kan bezitten zonder dat dit gepaard gaat met extreem hoge nauwkeurig-10 heidseisen ten aanzien van de gebruikte elementen. Het verloop van de overdrachtsfunktie wordt in hoge mate bepaald door de parameters die op de digitale signaal-waarden inwerken, zoals het voor deze signaalwaarden gebruikte aantal bits en de mate van de door de korrek-15 tieinrichting uitgevoerde korrektie. Toleranties ten aanzien van in de regeleenheid gebruikte schakelingen spelen echter een ondergeschikte rol voor wat betreft hun invloed op de overdrachtskarakteristiek.

Opgemerkt zij dat in de Nederlandse octrooi-20 aanvrage 7703539 een regellus is beschreven waarbij even eens een overdrachtskarakteristiek met een aantal pieken bij een grondfrequentie en harmonischen daarvan wordt gerealiseerd. Daarbij wordt opgemerkt dat een dergelijke karakteristiek onder andere gerealiseerd wordt door een 25 zogenaamd kamfilter met een verfcragingsinrichting.

Een voorkeursuitvoering van de regellus volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat de korrektiemiddelen zijn ingericht om de uit de geheugeninrichting uitgelezen digitale signaalwaarden met een vooraf bepaalde 30 waarde te vergroten of te verkleinen afhankelijk van de polariteit van het signaal aan de uitgang van de kompa-rator.

De regellus volgens de uitvinding, in het bijzonder de regeleenheid leent zich buitengewoon goed voor 35 toepassing van een programmeerbare besturingseeinheid, zoals een microprocessor. Door middel van deze bestu- 7901721 - 7 PHN 937½___________________ __________________________________________ * * ringseenheid kan zowel het uitlezen als het inschrijven van de signaalwaarden in de juiste geheugenplaatsen alsmede de op deze signaalwaarden uit te voeren korrek-ties uitgevoerd worden. Toepassing van een dergelijke 5 besturingseenheid heeft daarbij natuurlijk het voordeel van de grote flexibiliteit, dat wil zeggen dat door aanpassing van het programma de regeleenheid eenvoudig kan worden aangepast aan de door de te regelen regelgrootheid gestelde specifieke eisen.

10 Ten aanzien van de uitvoering van de regel eenheid in het bijzonder voor wat betreft de daarin gebruikte elementen, bestaan 'n groot aantal mogelijkheden.

Een voorkeursuitvoering is gekenmerkt doordat de kom-paratiemiddelen zijn voorzien van een verschilversterker 15 met een eerste ingang, die is gekoppeld met de ingangs- klem van de regeleenheid, en een tweede ingang die is gekoppeld met de uitgang van de digitaal-analoog-omzetter.

Deze voorkeursuitvoering munt uit door de eenvoud van de komparatiemiddelen.

20 Om aan de eisen gesteld aan de totale over- drachtskarakteristiek van de regellus te kunnen voldoen is het veelal gewenst in serie met de regeleenheid additionele laagdoorlaatfilters op te nemen, welke filters in het algemeen een additionele vertraging introduceren.

25 Volgens een voorkeursuitvoering van de regellus volgens de uitvinding wordt deze gekompenseerd doordat middelen aanwezig zijn voor aan de uitgangsklem van de regeleenheid toevoeren van uit de geheugeninrichting uitgelezen en in analoge vorm omgezette signaalwaarden, die 30 voorijlen ten opzichte van de aan de komparatiemiddelen toegevoerde signaalwaarden.

Om aan bepaalde specifieke eisen ten aanzien van de overdrachtskarakteristiek te kunnen voldoen is een verdere voorkeursuitvoering gekenmerkt doordat de 35 ingangsklem van de regeleenheid is gekoppeld met de in gang van een filternetwerk, waarvan de uitgang is ge- 7901721 - 8 - V i .phn _93Jb________________________________________________________________________________________________________________________ koppeld met een opteltrap, die tevens is gekoppeld met de uitgangsklem van de regeleenheid voor het bij elkaar optellen van de uitgangssignalen van de regeleenheid en van het filternetwerk en het leveren van het somsignaal 5 als stuursignaal aan de stuurinrichting.

Hierbij kan nog een bijzondere beveiliging tegen bepaalde stoorsignalen worden verkregen doordat het filternetwerk een begrenzerschakeling bevat voor het begrenzen van het uitgangssignaal van dit filternetwerk 10 tot een voorafbepaalde waarde.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de figuren waarbij

Fig. 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld van de regellus volgens de uitvinding toegepast in een inrich-15 ting voor het uitlezen van een schijfvormige registra- tiedrager toont.

Fig. 2 toont de overdrachtskarakteristiek van de regeleenheid.

Fig. 3 toont schematisch de opbouw van de re-20 geleenheid onder gebruikmaking van een programmeerbare besturingseenheid, terwijl

Fig. h een stroomdiagram van het voor deze besturingseenheid bestemde programma toont.

Fig. 5 toont een uitvoeringsvoorbeeld van de 25 regellus volgens de uitvinding toegepast in een inrich ting voor het uitlezen van een bandvormige magnetische registratiedrager, terwijl

Fig. 6 de uitvoering van de regeleenheid met programmeerbare besturingseenheid toont en 30 Fig. 7 een stroomdiagram van het hierbij ge bruikte programma.

Fig, 1 toont schematisch een inrichting voor het uitlezen van een schijfvormige registratiedrager, welke inrichting is voorzien van een regellus volgens de 35 uitvinding. De schijfvormige registratiedrager 1 wordt met behulp van een motor 2 in roterende zin V aangedre- 790 1 7 2 1 PHN 937¼ * * 9 ven. De registratiedrager 1 wordt uitgelezen met behulp van een stralenbundel A, die door een stralingsbron 3 wordt uitgezonden en via een halfdoorlatende spiegel 4, een spiegel 5 en een lenzenstelsel 6 op het informatie-5 vlak van de registratiedrager 1 gericht wordt. Dit in formatievlak is als reflektievlak uitgevoerd zodat de stralenbundel A gereflekteerd wordt en via het lenzenstelsel 6, de spiegel 5 en de halfdoorlatende spiegel 4 een detektieinrichting 7 treft. Deze detektieinrichting 7 10 zet allereerst de in de stralenbundel A aanwezige informatie, bijvoorbeeld videoinformatie, om in een elektrisch signaal, dat dan voor verdere verwerking aan een uit-gangsklem 8 beschikbaar komt.

Om de door de stralenbundel A veroorzaakte 13 aftastvlek S nauwkeurig op het informatievlak gefokusseerd te houden ongeacht vertikale bewegingen van dit informatievlak is een fokusseringsregellus aanwezig. Deze fokusse-ringsregellus bevat allereerst een aandrijfinrichting 9> waarmede het lenzenstelsel 6 in de inrichting X verplaatst 20 kan worden en dientengevolge de fokussering van de stralenbundel A op de registratiedrager geregeld wordt. Verder moet deze regellus een detektiestelsel bevatten voor het leveren van een foutsignaal dat een maat is voor de afwijking in de fokussering. Bij de weergegeven 23 inrichting is aangenomen dat dit detektiestelsel deel uitmaakt van de detektieinrichting 7 en een foutsignaal aan een klem 10 levert. Systemen om fokusseringsfouten te detekteren zijn in een groot aantal uitvoeringen bekend.

Aangezien de wijze waarop het foutsignaal wordt verkregen 20 voor de onderhavige uitvinding van ondergeschikt belang is zal hierop niet nader worden ingegaan maar ter illustratie van dergelijke fokusseerstelsels slechts verwezen worden naar de Amerikaanse octrooischriften 3876841 (PHN 6295) en 4011400(PHN 8076).In de regellus is verdeJ? een re geleenheid ^ 11 opgenomen, waarvan de ingangsklem 12 met de klem 10 van 790 1 7 2 1 ΡΗΝ 937**·__________________________________________________________________________________________________________________________ » « ισ het detektiestelsel 7 is verbonden en dientengevolge het foutsignaal ontvangt. Het uitgangssignaal van deze regeleenheid 11 aan de uitgangsklem 13 wordt als stuursignaal aan de stuurinrichting 9 toegevoerd.

De regeleenheid 11 is ingericht om een over-drachtskarakteristiek te realiseren met een aantal pieken bij de frequentie 0 een grondfrequentie en een aantal harmonischen daarvan, waarbij de grondfrequentie gelijk is aan de omwentelingsfrequentie van de registratie-drager. De keuze van een dergelijke overdrachtskarakte-ristiek is gebaseerd op het inzicht dat het frequentie-spektrum van het foutsignaal relatief sterke komponenten bevat bij deze grondfrequentie en opvolgende harmonischen daarvan. Om een effektieve regeling te verkrijgen is het daarom gewenst een overdrachtskarakteristiek toe te pas-sem die voor deze frequentie een grote versterking realiseert. Anderzijds is het minder gewenst om voor het gehele frequentiegebied een dergelijke hoge versterkings-faktor toe te laten, aangezien dan eventuele aan het foutsignaal toegevoegde ruissignalen een sterke invloed op de regeling bezitten en tevens een regellus met een dergelijke overdrachtskarakteristiek moeilijk stabiel te maken is.

Om een effektieve regeling te verkrijgen die zeer ongevoelig is voor ruissignalen is het dientengevolge zeer gewenst dat de voor de hierboven genoemde frequenties geldende versterkingsfaktor aanzienlijk groter is dan die voor de overige frequenties terwijl tevens de breedte van de frequentiebanden bij genoemde frequenties waarvoor deze grote versterkingsfaktor geldt klein dient te zijn, hetgeen neerkomt op de eis van een grote kwaliteitsfaktor voor de banddoorlaat-karakteris-tieken bij genoemde frequenties.

Om dit te bereiken bezit volgens de uitvinding de regeleenheid 11 een opbouw zoals schematisch in de _figuur is aangegeven, welke opbouw een grote kwaliteits- 790 1 7 21 11 PHN 9.374________________________________________________________________________________________________ ________________ > » faktor waarborgt, waarbij toleranties ten aanzien van de gebruikte elementen slechts een geringe invloed doen gelden. De regeleenheid 11 bevat een geheugeninrichting 14, geschikt voor de opslag van een aantal signaalwaar-5 den in digitaal gekodeerde vorm. De uitgang van de ge heugeninrichting 14 is verbonden met een digitaal-ana-loog-omzetter 15» die de aangeboden, digitale signaal-waarden omzet in analoge signaalwaarden. Verder is de uitgang van de geheugeninrichting 14 verbonden met een 10 korrektieinrichting 16, waarvan de uitgang weer met de ingang van de geheugeninrichting 14 is verbonden. Deze korrektieinrichting ontvangt een korrektiesignaal van een komparator 17» die twee ingangen bezit waarvan er één met de ingangsklem 12 van de regeleenheid is ver-15 bonden en de andere met de uitgang van de D/A-omzetter 15· De uitgang van deze D/A-omzetter is via een aanpas-singsnetwerk 18 gekoppeld met de uitgangsklem 13 van de regeleenheid en levert aan deze uitgangsklem een stuursignaal voor de stuurinrichting.

20 De geheugeninrichting 14 kan bijvoorbeeld als digitaal schuifregister zijn uitgevoerd, waarbij tijdens elke klokperiode de in een register opgeslagen digitale signaalwaarde naar het volgende register wordt overgeheveld. De in de geheugeninrichting 14 opgeslagen sig-

N

25 naalwaarden omvatten daarbij een tijdsperiode TQ= — » waarbij N het aantal registers van de geheugen inrichting en f de klokfrequentie is. Het kloksignaal voor de geheugeninrichting wordt afgeleid van de om-wentelingsfrequentie f (omw/sec) van de registratie-30 drager 1. Daartoe kan op de motoras een tachometerschijf 20 met een aantal merktekens (M) zijn aangebracht, die samenwerkt met een opnemer 21. Deze opnemer levert dientengevolge als kloksignaal een pulsreeks met herhalings-frequentie M.fs· Door middel van een frequentiedeler 35 of frequentievermenigvuldiger kan daaruit een kloksig naal f voor de geheugeninrichting worden afgeleid dat 7901721 ΡΗΝ 937/1·___________________________________ __________________________________________________________..................__ ...........-

V K

.... 12 _ voldoet aan de vergelijking f = P.M.f , waarbij P de O s vermenigvuldigings - respectievelijk deel-faktor is van de frequentievermenigvuldiger respectievelijk - deler.

Voor de inhoud van de geheugeninrichting 14 geldt dus N N 1 5 Tq= — = p—. Het aantal geheugenplaatsen N wordt nu gelijê gekozen aan P.M, waardoor de geheugeninhoud, dat wil zeggen de tijdsduur waarover de opgeslagen signaal-waarden zich uitstrekken, juist overeenkomt met één omwentelingsperiode van de registratiedrager, met andere 10 woorden de inhoud van de geheugeninrichting 14 represen teert het verloop van het foutsignaal voor één omwente-lingsperiode van de registratiedrager 1.

Elk aan de uitgang van de geheugeninrichting 14 verschijnende digitale signaalwaarde wordt aan de 15 korrektieinrichting 16 toegevoerd. Tevens wordt tegelij kertijd deze digitale signaalwaarde door de D/A-omzetter 15 omgezet in een analoge signaalwaarde en wordt deze analoge signaalwaarde door de komparator 17 vergeleken met de momentele waarde van het foutsignaal. Afhankelijk 20 van het uitgangssignaal van deze komparator 17 vindt dan door de korrektiemiddelen 16 een korrektie van de aangeboden digitale signaalwaarde plaats. De gekorrigeer- de digitale signaalwaarde wordt daarna als vervanging van de oorspronkelijke digitale signaalwaarde weer in de 25 geheugeninrichting 14 ingeschreven.

Door deze opzet wordt een overdrachtskarakte- ristiek gerealiseerd met pieken bij de frequentie 0 Hz de grondfrequentie f en harmonischen daarvan, zoals s met I is aangegeven in Pig. 2. (Beide schalen bezitten 30 een logarithmische schaalverdeling.) Daarbij worden dus komponenten van het foutsignaal met een frequentie f of s een veelvoud daarvan in aanzienlijk hogere mate versterkt dan tussengelegen frequentiekomponenten.

Het exacte verloop van de overdrachtskarak-35 teristiek is afhankelijk van de uitvoering van de kor rektiemiddelen 16, in het bijzonder de wijze van korrek- 790 1 7 21 3 · -13 _ PHN 9374__________ ___________________________ ___________________ tie uitgevoerd door deze korrektiemiddelen. Aangezien de gesloten, lus met de geheugeninrichting en de korrektiemiddelen volledig met digitale signaalwaarden werkt is de stabiliteit van het geheel verzekerd ongeacht eventu-5 ele toleranties in de gebruikte elementen. In het bij zonder werkt een eventueel in deze gesloten lus optredende fout niet cumulatief*, dit in tegenstelling tot het gebeuren bij een gesloten lus die met analoge signalen werkt, zoals een lus met een analoog schuifregister als 10 geheugeninrichting.

De kwaliteitsfaktor van de overdrachtsfunctie, dat wil zeggen de steilheid van de pieken bij de grond-frequentie f en veelvouden daarvan, wordt bepaald door de grootte van de korrektie die geïntroduceerd wordt 15 door de korrektiemiddelen 16. De eenvoudigste korrektie- mogelijkheid bestaat hierin dat de uit de geheugeninrichting 14 uitgelezen digitale signaalwaarden met een waarde gelijk aan die van de minst signifikante bit wordt vergroot of verkleind, afhankelijk van de polari-20 teit van het uitgangssignaal van de komparator 17· Uit gaande van digitale signaalwaarden bestaande uit n bits bedraagt de via de korrektiemiddelen 16 op deze wijze tot stand gebrachte terugkoppelfaktor tussen uitgang en ingang van de geheugeninrichting l4sk s 1 - -—. De kwa- 211 25 liteitsfaktor Q van een dergelijk teruggekoppeld sy- "I ix steem voldoet aan de vergelijking Q = » dus Q = 2 .

Uitgaande van 8-bits digitale signaalwaarden wordt dientengevolge voor de kwaliteitsfaktor Q een waarde van 256 bereikt. Als gevolg van deze hoge kwaliteitsfaktor 30 zijn de pieken in de overdrachtsfunktie volgens Fig. 2 zeer steil en smalbandig. Bovendien hebben toleranties in de gebruikte elementen nauwelijks invloed op de waarde van deze kwaliteitsfaktor en de werking van de inrichting. In de essentiële terugkoppelweg vindt immers 35 alleen digitale signaaloverdracht plaats die zoals be kend mag verondersteld weinig gevoelig is voor toleran- 790 1 7 2 1 _ PEN 937.4__________________________________________________________________________________________________________________________ " 14 ~ ties. Toleranties in de analoge signaalverwerkingsge-deelten, zoals de D/A-omzetter 15 en de komparator 17 hebben echter op de terugkoppelfaktor geen invloed, doch kunnen hoogstens tijdelijk een foutieve korrektie van een 5 digitale signaalwaarde veroorzaken.

Zoals gezegd -wordt door de aangegeven inrichting de overdrachtskarakteristiek volgens Fig. 2 gerealiseerd, waarbij er in principe geen beperking in de bandbreedte optreedt, dat wil zeggen dat het met I aan-10 gegeven patroon zich tot hoge frequenties herhaalt. Aan gezien men bij een regeling van een regelgrootheid in het algemeen slechts een beperkte bandbreedte wil benutten kan een laagdoorlaatfilter 18 tussen de D/A-omzetter 15 en uitgangsklem 13 van de regeleenheid geplaatst 15 worden. Door dit laagdoorlaatfilter zal de door de regel eenheid gerealiseerde kamfilterkarakteristiek boven een zekere grensfrequentie f (bijvoorbeeld 1 kHz) afvallen' zoals in Fig. 2 is aangegeven. Om er voor te zorgen dat bij de relatief lage frequenties die gelegen zijn 20 tussen de piekfrequenties toch een zekere responsie van de regellus optreedt kan parallel aan de regeleenheid 11 een extra netwerk 19 geschakeld worden, waarbij het uitgangssignaal van dit netwerk 19 en het uitgangssignaal van de regeleenheid 11 gesommeerd worden in een optel-25 trap 22. Het netwerk 19 kan bijvoorbeeld een overdrachts karakteristiek bezitten zoals in Fig. 2 met II is aangegeven. Deze overdrachtskarakteristiek heeft naast het versterken van de lage frequenties tevens door het differentiërende karakter rond de grensfrequentie f een 30 stabiliserende werking op de regellus. Als extra voor ziening kan in het netwerk 19 nog een begrenzer worden opgenomen, die het via dit netwerk 19 aan de opteltrap geleverde signaal begrenst tot een zekere ingestelde grenswaarde. Bezit deze grenswaarde daarbij een zodanige 35 waarde dat voor reële foutsignalen die via het netwerk 19 de fokussering moeten beïnvloeden de begrenzing nog niet 79 0 1 7 2 1 PHN 9374______________________________________________________________ __________________________________ - 15 aktief is, terwijl voor stoorsignalen die een grotere amplitude bezitten deze begrenzing wel aktief is, dan wordt een aanzienlijke ongevoeligheid voor stoorsignalen, zoals die onder andere veroorzaakt kunnen worden door 5 signaaluitvallen op de registratiedrager als gevolg van onregelmatigheden in het informatievlak, bewerkstelligd zonder dat het regelgedrag hieronder te lijden heeft.

Ten aanzien van de uitvoering van de regel-eenheid 11 volgens Fig. 1 zijn een aantal voor de hand 10 liggende varianten mogelijk. Het aan de ingangsklem 12 aangeboden foutsignaal kan men natuurlijk met behulp van een analoog-digitaal-omzetter eerst omzetten in een digitale signaalwaarde waarna deze digitale signaalwaar-de rechtstreeks vergeleken kan worden met de van de uit-15 gang van de geheugeninrichting 14 afgenomen digitale signaalwaarde en afhankelijk van deze vergelijking de gewenste korrektie van deze digitale signaal waarde kan worden uitgevoerd. De in Fig. 1 aangegeven uitvoering heeft echter als voordeel dat hierbij geen analoog-digi-20 taal-omzetter nodig is.

De regeleenheid 11 is hierboven beschreven aan de hand van de regellus voor de fokussering van de aftas tvlek op de registratiedrager. Eenzelfde regeleenheid kan echter eveneens in de regellussen voor andere regel-25 grootheden worden opgenomen. Zo bevat de inrichting voor het uitlezen van de schijfvormige registratiedrager 1 ook een regellus, die de radiale positie van de aftast-vlek S regelt, dat wil zeggen ervoor zorgt dat de af-g tastvlek ongeacht een eventuele excentriciteit van de 30 registratiedrager 1 toch steeds met het informatiespoor samenvalt. Hierbij wordt weer gebruik gemaakt van een detektiestelsel voor het meten van de radiale positie van de aftastvlek en het opwekken van een foutsignaal. Hiervoor bedoelde stelsel zijn in vele varianten bekend, 35 zodat in Fig. 1 is aangenomen dat dit detektiestelsel in de detektieinrichting 7 is opgenomen en het radiale fout- 790 17 2 1 16~ _____PHN 9374_______________________ ________________________________________________________________ ____________________________________________________ signaal aan een uitgangsklem 23 beschikbaar komt. Dit foutsignaal wordt toegevoerd aan een regeleenheid 24, die eenzelfde opbouw bezit als de regeleenheid 11 en dus e-veneens een overdrachtsfunktie realiseert met pieken bij 5 de omwentelingsfrequentie van de registratiedrager 1 en harmonischen daarvan. Daarbij kan in de regeleenheid 24 met behulp van seriefilmers, overeenkomend met filter 18, en parallelfliters, overeenkomend met filter 19, de over-drachtsfunktie op een gewenst verloop gebracht worden.

10 De uitgang van de regeleenheid 24 is tenslotte met een aandrijfinrichting 25 verbonden die de hoekstand <K van de spiegel 5 kan variëren afhankelijk van het regelsig-naal.

Tenslotte kan in verband met de inrichting 15 volgens Fig. 1 nog verwezen worden naar een derde mo gelijke regeling. Door een excentriciteit van de regi- . stratiedrager 1 worden ook tijdfouten geïntroduceerd in het uitgelezen videosignaal. Deze tijdfouten kan men kompenseren door de positie van de aftastvlek S, in de 20 spoorrichting te variëren, waartoe een extra geregeld deflektieelement, bijvoorbeeld een kantelbare spiegel, nodig is** Het voor dit deflektieelement bestemde stuursignaal kan met behulp van een regeleenheid, die weer een opbouw bezit overeenkomend met die van de regeleen-25 heid 11, van een op bekende wijze opgewekt foutsignaal worden afgeleid. In plaats van het gebruik van een de-flektieelement kan men het uitgelezen videosignaal ook toevoeren aan een variabele vertragingslijn. Het regel-signaal voor deze vertragingslijn kan dan eveneens mid-30 dels een dergelijke regeleenheid worden opgewekt.

De regeleenheid 11 getoond in Fig. 1 is bij uitstek geschikt voor toepassing van een programmeerbare besturingseenheid, zoals een microprocessor. Ter illustratie toont Fig. 3 schematisch de opbouw van de regel-35 eenheid 11, waarbij gebruik gemaakt is van een dergelijke besturingseenheid, terwijl Fig. 4 vrij schematisch een 790 17 21 PHN 9374 __________________________________________________________________________________ :__________________ . .

a ' Ί7 ~ stroomdiagram van een voor deze toepassing geschikt programma voor de besturingseenheid weergeeft.

In Fig. 3 zijn overeenkomstige elementen met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven als in Fig. 1, 5 zoals de geheugeninrichting 14, de D/A-omzetter 15 en de komparator 17· De geheugeninrichting 14 bestaat in dit geval uit een schrijf- /leesgeheugen (RAM) waarbij de gewenste geheugenplaats wordt geadresseerd door de besturingseenheid. Met blok 30 is de programmeerbare be-10 sturingseenheid aangegeven, terwijl met blok 31 schema tisch een eenheid voor het opwekken van een synchronisatie signaal T is aangegeven. In Fig. 1 werd deze eenheid gevormd door het tachostelsel 20 en 21, maar elk ander stelsel dat in staat is een kloksignaal T te le-15 veren dat gesynchroniseerd is ten aanzien van de rote rende registratiedrager is uiteraard bruikbaar. Met 12 is een ingangspoort voor het foutsignaal F aangegeven, die wat funktie betreft dus overeenkomt met de ingangsklem 12 volgens Fig. 1. Verder bevat de regeleenheid volgens 20 Fig. 3 twee bemonsterings- en houdschakelingen 32 en 33» waarvan de signaalingangen met de uitgang van de D/A-omzetter zijn verbonden en hun uitgangen respectievelijk met de komparator 17 en met de uitgangsklem 13· De diverse eenheden zijn voor de uitwisseling van signaal-25 waarden onderling gekoppeld door een databus 34, terwijl de besturingseenheid 30 via een adresbus 35 deze uitwisseling van signaalwaarden tussen de diverse eenheden bestuurt.

Fig. 4 toont zeer schematisch een stroomdia-30 gram van het programma voor de besturingseenheid 30.

Volgens blok 40 wordt het programma gestart. Volgens blok 41 wordt daarna gewacht tot het moment waarop een synchronisatie-impuls T (in Fig. 1 tachoimpuls T) verschijnt. Volgens blok 42 wordt de in een geheugenplaats 35 11 opgeslagen signaalwaarde M(n) vergeleken met de aktuele waarde van het foutsignaal F, hetgeen neerkomt 790 17 21 PHN 9374 18 op een detektie van de polariteit van het uitgangssignaal van de komparator 17· Afhankelijk van de uitkomst van deze detektie wordt de inhoud van de betreffende geheugenplaats met één bit verhoogd (blok 43) of met één bit verlaagd 5 (blok 44). Volgens blok 45 wordt daarna deze signaal- waarde aan de D/A-omzetter 15 geleverd en de analoge sig-naalwaarde door aktivering van de SH-schakeling 33 aan de uitgangsklem 13 geleverd. Daarna wordt volgens blok 46 de adressering van de geheugenplaatsen met één verhoogd, 10 zodat volgens blok 47 de inhoud van de volgende geheugen plaats (n+1) aan de D/A-omzetter 15 geleverd en door aktivering van de SH-schakeling 32 aan de komparator 17 toegevoerd. Hierna wordt weer gewacht op de volgende syn-chronisatie-impuls T, waarna weer de vergelijking met 15 het aktuele foutsignaal F plaatsvindt.

Het zal duidelijk zijn dat het stroomdiagram volgens Fig. 4 slechts zeer summier is opgezet. Zo zal men maatregelen dienen te treffen die zorgen dat de hiervoor beschreven bewerkingen cyclisch plaats vinden, met 20 andere woorden dat de adressering van de geheugenplaat sen cyclisch plaats vindt. Uitgaande van de gewenste signaalbewerkingen kan men uiteraard verder een aantal pro-grammavarianten opzetten die allen dezelfde signaalbewerkingen tot stand brengen.

25 Fig. 5 toont een uitvoeringsvorm van de regel- lus volgens de uitvinding toegepast in een opteken- en weergeefinrichting voor videoinformatie, waarbij gebruik wordt gemaakt van een bandvormige magnetische registra-tiedrager. In het bijzonder wordt uitgegaan van een type 30 inrichting met twee op een koppenwiel aangebrachte magneetkoppen, waarbij de registratiedrager over een om-leghoek van 180° schroeflijnvormig rond dit koppenwiel is geslagen, zodat op de registratiedrager parallele informatiesporen ontstaan die een kleine hoek maken met 35 de lengteas van deze registratiedrager. Opeenvolgende informatiesporen worden dan afwisselend door de beide mag- 790 1 7 21 PHN 9374 19 neetkoppen afgetast.

Aangezien zowel de breedte van als de afstand tussen de informatiesporen steeds kleiner gekozen wordt is het veelal gewenst om er via een aktieve regeling voor 5 te zorgen dat bij het uitlezen van een dergelijke regi- stratiedrager de magneetkoppen nauwkeurig met het gewenste informatiespoor samenwerken, met andere woorden is het gewenst de positie van de magneetkoppen in een richting dwars op de spoorrichting te regelen. Om dit mogelijk te 10 maken is dan elk der magneetkoppen op een stelorgaan, bijvoorbeeld een piezoelektrisch buigingselement, bevestigd, aan welk stelorgaan een regelsignaal voor het positioneren van de betreffende magneetkop ten opzichte van het informatiespoor wordt toegevoerd.

15 Voor het verkrijgen van een geschikt regelsignaal moet uiteraard allereerst een detektiestelsel aanwezig zijn dat in staat is de positie van de magneetkop ten opzichte van het gewenste spoor te meten en een dienovereenkomstig foutsignaal te genereren. Hiervoor bestem-20 de systemen zijn in een aantal varianten bekend. Veelal wordt gebruik gemaakt van gelijktijdig met de videoinfor-matie in de informatiesporen opgetekende langgolvige spoorvolgsignalen. Deze spoorvolgsignalen bezitten van spoor tot spoor een volgens een vast pastroon wisselende 25 frequentie en/of fase. Bij het aftasten van een bepaald informatiespoor door een magneetkop wordt dan door vergelijking van de door de spoorvolgsignalen van de beide nabuursporen in deze magneetkop geïnduceerde signalen, de zogenaamde overspraaksignalen, informatie over de 30 positie van de magneetkop ten opzichte van het gewenste informatiespoor verkregen en een dienovereenkomstig foutsignaal opgewekt. Aangezien de wijze waarop de positie van de magneetkoppen wordt gemeten en het foutsignaal wordt opgewekt voor de onderhavige uitvinding van onder-35 geschikt belang is wordt dit in de Figuur slechts sche matisch weergegeven. Ter illustratie zij verwezen naar 790 17 21 PHN 937¾ 20 de systemen zoals beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 7409513 (PHN 7630), 7600470 (PHN 8281); 7705924 (PHN 8798). Aangezien de uitvinding in het bijzonder van belang is voor de regeling bij het uit— 5 lezen van videoinformatie van de registratiedrager zijn in Fig. 5 alleen de bij het uitlezen werkzame bestanddelen aangegeven.

In Fig. 5 is het koppenwiel slechts schematisch aangegeven met het blok 50. Op dit koppenwiel 50 zijn 10 diametraal tegenover elkaar twee magneetkoppen K1 en K2 bevestigd, waarbij deze magneetkoppen afzonderlijk dwars op de spoorrichting verplaatsbaar zijn door middel van stelorganen, bijvoorbeeld piezoelektrische buigingselementen, schematisch aangegeven door de blokken 51 en 52.

15 Het door de magneetkoppen van de registratiedrager uit gelezen signaal wordt door middel van een roterende transformator 53 van het roterende koppenwiel 50 afgenomen voor verdere bewerking. Dit uitgelezen signaal bestaat enerzijds uit de gewenste videoinformatie die aan een 20 (niet aangegeven) verwerkingseenheid wordt toegevoerd, anderzijds uit de overspraaksignalen van de nabuursporen, die aan een detektiestelsel 5¾ worden toegevoerd, dat daaruit het gewenste foutsignaal F afleidt. De opbouw van dit detektiestelsel is uiteraard afhankelijk van het 25 systeem van spoorvolgsignalen. Uitvoeringen zijn te vin den in de hiervoor genoemde Nederlandse octrooiaanvragen.

De regellus bevat verder weer de regeleen-heid 11, die aan zijn ingangsklem 12 het foutsignaal F krijgt toegevoerd. Het door deze regeleenheid 11 bewerkte 30 stuursignaal wordt via een laagdoorlaatfilter 56 aan de ingang 58 van een schakeleenheid 57 toegevoerd. Deze schakeleenheid 57 heeft onder andere als funktie ervoor te zorgen dat het opgewekte stuursignaal wordt toegevoerd aan het stelorgaan van de magneetkop die momenteel aktief 35 is met het aftasten van een informatiespoor. De schakel eenheid 57 bevat twee uitgangskiemmen 59 en 60, waarbij 790 1 7 21 PHN 9374 21 de uitgangsklem 59 via een sleepring 69 is verbonden met het stelorgaan 51 en de uitgangsklem 60 via een sleepring 70 met het stelorgaan 52.

De regeleenheid 11 bezit een opbouw die een grote 5 gelijkenis vertoont met de regeleenheid getoond in Fig. 1.

Overeenkomstige elementen zijn dan ook met dezelfde ver-wijzingscijfers aangeduid. De opbouw en de onderlinge samenhang van de geheugeninrichting 14, de digitaal - ana-loog-omzetter 15, de korrektieinrichting 16 en de kom-10 parator 17 is volledig identiek aan die volgens Fig. 1, zodat ten aanzien van de werking van deze elementen niet meer uitgeweid behoeft te worden. De geheugeninrichting 14 ontvangt een synchronisatiesignaal T van een tacho-stelsel 72. Dit tachostelsel 72 is star met het koppen-15 wiel 50 gekoppeld en levert een vast aantal tachopulsen per omwenteling van dit koppenwiel. De getoonde regeleenheid 11 realiseert dan weer een overdrachtskarakteris-tiek overeenkomend met de karakteristiek I volgens Fig. 2, waarbij de pieken liggen bij de omwentelingsfrequentie 20 van het koppenwiel en veelvouden daarvan.

De in Fig. 5 weergegeven uitvoering van de regeleenheid 11 vertoont ten opzichte van die volgens Fig. 1 een afwijking in die zin dat de uitgangsklem 13 niet met de D/A-omzetter 15 is verbonden maar met een additionele 25 D/A-omzetter 55· De ingang van deze D/A-omzetter is ver bonden met een aftakking van de geheugeninrichting 14.

Deze opbouw is ingevoerd in verband met de aanwezigheid van het laagdoorlaatfilter 56 en de karakteristiek van dit filter. Het is bij de getoonde inrichting veelal gewenst 30 voor de regellus een overdrachtskarakteristiek te benutten die boven een grensfrequentie, bijvoorbeeld 200 Hz, steil afvalt, Om een dergelijke karakteristiek te verkrijgen zal men voor het laagdoorlaatfilter 56 een meerpolig laagdoorlaatfilter moeten nemen, waardoor echter de sta-35 biliteit van de regellus in gevaar komt. Dit kan onder vangen worden door voor dit laagdoorlaatfilter een zodanige 790 1 7 2 1 22 PHN 9374 karakteristiek te kiezen, dat de totale overdrachts-karakteristiek van dit filter tezamen met de aandrijf-inrichting 51 respectievelijk 52 zo goed mogelijk een lineaire fasekarakteristiek (Bessel-filter) bezit.

5 Een dergelijk samenstel heeft echter als nadeel dat hierdoor een vertraging geïntroduceerd wordt. Deze extra vertraging kan nu op eenvoudige wijze gekompen-seerd worden door het uitgangssignaal van de regeleen-heid 11 van een aftakking van de geheugeninrichting 14 10 af te leiden. Het van deze aftakking van de geheugen inrichting 14 verkregen signaal ijlt immers voor ten opzichte van het van de uitgang van de geheugeninrichting (ingan D/A-omzetter 15) verkregen signaal. Hierbij is in eerste instantie uitgegaan van een geheugeninrich-15 ting 14 bestaande uit een digitaal schuifregister, waar bij inderdaad een aftakking onderscheidbaar isf Bij gebruik van een schrijf- /leesgeheugen (RAM) kan men deze aftakking niet lijfelijk onderscheiden, maar vindt dit plaats via de adressering van de geheugenplaatsen.

20 In plaats van het analoge filter 56 kan men uiteraard ook vóór de D/A-omzetter 55 ©en digitaal filter plaatsen, dat dan in samenwerking met de D/A-omzetter dezelfde funktie vervult als het filter 56.

Het door de regeleenheid 11 geleverde stuur-25 signaal wordt via het laagdoorlaatfilter 56 toegevoerd aan de ingangsklem 58 van de schakeleenheid 57· Zoals reeds aangegeven heeft deze schakeleenheid als eerste funktie ervoor te zorgen dat dit regelsignaal aan het juiste stelorgaan wordt toegevoerd, namelijk het stel-30 orgaan van de magneetkop die momenteel uitleest. Om dit te bereiken bevat de schakeleenheid 57 twee schakelaar 67 en 68, waarvan de moederkontakten met de uitgangs-klemmen 59 respectievelijk 60 zijn verbonden. Een ingangs-kontakt van elk der beide schakelaars 67 en 68 is met de 35 ingangsklem 58 verbonden. De beide schakelaars worden door een gemeenschappelijk schakelsignaal H1 zodanig be- 79 0 1 7 2 1 PHN 93?4 23 stuurd dat hetzij uitgangsklem 59 hetzij uitgangsklem 60 met de ingangsklem 58 is verbonden zodat het regelsignaal hetzij aan het stelorgaan 51 hetzij aan het stelorgaan 52 wordt toegevoerd. Het schakelsignaal wordt geleverd 5 door een stuureenheid 71· Deze stuureenheid 71 ontvangt een synchronisatiesignaal H van het tachostelsel 72, welk synchronisatiesignaal bedoeld is om een indicatie te verschaffen ten aanzien van de vraag welke van de twee magneetkoppen met aftasten bezig is en gedurende 10 welke periode. Daartoe kan het tachometerstelsel één enkel merkteken op een tachoschijf bevatten, die met de hoekpositie van een der magneetkoppen samenvalt. Via een geschikt geplaatste opnemer kan dan een synchronisatie-signaal H verkregen worden dat per omwenteling van het 15 koppenwiel één impuls levert die optreedt op het tijd stip dat één der magneetkoppen met de aftasting van een informatiespoor begint. De stuureenheid 71 zet dit synchronisatiesignaal H dan om in een symmetrisch blokvormig signaal met een frequentie gelijk aan de omwentelings-20 frequentie van het koppenwiel, waarbij de overgangen tussen de twee discrete waarden juist samenvallen met de tijdstippen waarop bij de aftasting van de informatie-sporen van magneetkop gewisseld wordt.

Naast deze funktie van het toevoeren van het 25 regelsignaal aan het juiste stelorgaan vervult de scha- keleenheid 57 nog een extra funktie. Gedurende het tijdsinterval dat een der magneetkoppen (bijvoorbeeld ) een informatiespoor aftast behoeft de tweede magneetkop (K^) in wezen niet in positie geregeld te worden. Het zal 30 echter duidelijk zijn dat het voordelig is indien op het moment dat deze tweede magneetkop met de aftasting van het volgende informatiespoor moet beginnen zijn positie ten opzichte van dit informatiespoor zo korrekt mogelijk is. Aangezien bij normaal bedrijf de transportsnelheid van 35 de registratiedrager en het toerental van het koppenwiel redelijk konstant zijn, zal er een grote korrelatie 790 1 7 2 1 9 * 24 PHN 9374 bestaan tussen de posities die een bepaalde magneetkop bij het begin van de aftastingen van opeenvolgende voor hem bestemde informatiesporen dient in te nemen. Dit houdt in dat de waarde van het regelsignaal (de zogenaam-5 de beginwaarde) die optrad bij het begin van de aftas ting van een informatiespoor door een magneetkop een goede maat is voor de waarde van het regelsignaal zoals dat zal optreden bij het begin van de volgende aftasting door dezelfde magneetkop. Dit gegeven kan gebruikt worden 10 om ervoor te zorgen dat elk der magneetkoppen voordat zij met de aftasting van een informatiespoor beginnen al ongeveer in de goede positie geregeld is.

De schakeleenheid 57 bevat daartoe twee schakelaars 61 en 62, die enerzijds via een scheidingsweer-15 stand 73 met de ingangsklem 58 verbonden zijn, ander zijds met twee kapaciteiten 63 respectievelijk 64. De schakelaars worden bestuurd door twee schakelsignalen en , die geleverd worden door de stuureenheid 71· Deze schakelaars 61 respectievelijk 62 worden zodanig bediend 20 door deze stuursignalen dat zij kortstondig gesloten wor den bij het begin van de aftasting van een informatiespoor door elk der afzonderlijke magneetkoppen respectievelijk . Hierdoor wordt de beginwaarde van het foutsigaanl bij het begin van de aftasting van magneet-25 kop respectievelijk opgeslagen in het kapaciteit 63 respectievelijk 64. Via volgerschakelingen 65 respectievelijk 66 worden de opgeslagen beginwaarden toegevoerd aan een tweede ingangskontakt van de schakelaars 67 respectievelijk 68. Uit de figuur is dan eenvoudig te 30 zien dat telkens een der stelorganen, in casu stelorgaan 51, via de schakeleenheid het regelsignaal krijgt toegevoerd, terwijl gelijktijdig het andere stelorgaan, in casu stelorgaan 52, de in de schakeleenheid opgeslagen beginwaarde krijgt toegevoerd, waardoor dit laatstgenoem-35 de stelorgaan de bijbehorende magneetkop reeds in de voor het begin van de aftasting geschikte positie plaatst.

79 0 1 7 2 1 PHN 9374 25

Evenals bij de inrichting volgens Fig. 1 is ook de inrichting volgens Fig. 5 zeer geschikt voor toepassing van een programmeerbare besturingseenheid. Deze besturingseenheid kan dan zowel de funktie van de regel-5 eenheid 11 als de fuhktie van de schakeleenheid 57 ver vullen. In Fig. 6 is ter illustratie een blokschema weergegeven van de inrichting gebruikmakend van een programmeerbare besturingseenheid, terwijl in Fig. 7 een bij deze besturingseenheid bruikbaar stroomdiagram is weer-10 gegeven.

In Fig. 6 is met het blok 80 de programmeerbare besturingseenheid aangegeven, die in een proefopstelling van het type Intel 8748 was. De uitgangen Pq tot en met Pj zijn verbonden met de D/A-omzetter 15» die de aange-15 boden 8-bits digitale signaalwaarden omzet in analoge signaalwaarden. Aangenomen wordt dat deze D/A-omzetter van een type is waarbij de analoge signaalwaarde aan zijn uitgang gehandhaafd blijft totdat een nieuwe digitale signaalwaarde aan zijn ingang wordt aangeboden. Deze 20 analoge signaalwaarde wordt toegevoerd aan de kompara- tor 17» voor vergelijking met de aktuele waarde van het foutsignaal. De uitgang van de komparator 17 is verbonden met ingang P^ van de besturingseenheid 80. Ingang P^2 van de besturingseenheid ontvangt een logisch signaal R/P 25 dat aangeeft of er opname of weergave plaats vindt. Ter vereenvoudiging wordt in het vervolg aangenomen dat steeds weergave plaats vindt, waarvoor de regeling immers in eerste instantie bestemd is. Aan ingang P^ wordt het stuursignaal aangeboden zoals het door de stuureenheid 30 71 volgens Fig. 5 wordt opgewekt. Dit stuursignaal bezit dientengevolge een logische waarde 1 indien een eerste der beide magneetkoppen een informatiespoor uitleest en een logische waarde 0 indien de andere magneet-kop een informatiespoor uitleest. Een ingang van de 35 besturingseenheid 80 ontvangt het tachosignaal T van het tachostelsel 71 volgens Fig. 5· Aangenomen wordt dat 790 17 21 PHN 9374 26 dit tachosignaal T bestaat uit 72 impulsen per omwenteling van het koppenwiel. De uitgang van de D/A-omzetter 15 is tenslotte verbonden met een tweetal bemonsterings-en houdschakelingen 81 en 82 waarvan de uitgangen respec-5 tievelijk zijn verbonden met de stelorganen 51 en 52.

Deze schakelingen 81 en 82 worden bestuurd door de uitgangen P^q en P^i respectievelijk van de besturingseenheid 80.

De werking van deze inrichting volgens Fig. 6 10 zal worden uiteengezet aan de hand van het in Fig, 7 aan gegeven stroomdiagram van het in de besturingseenheid 80 gebruikte programma. Het programma wordt gestart door blok 90. Daarna wordt volgens blok 91 in alle voor het opnemen van de foutsignalen bestemde geheugenplaatsen 15 (M ) van het schrijf/leesgeheugen een waarde geschreven gelijk aan de helft van de maximaal mogelijke waarde.

Volgens beslissingsblok 92 wordt het moment afgewacht waarop het signaal aan ingang P.^, dus signaal van een logische ”0" verandert in een logische "1”.

20 Dit is het moment waarop een der magneetkoppen (stel ) met de aftasting van een informatiespoor begint. Volgens blok 93 wordt op dat moment de inhoud van geheugenplaats 36 aan de D/A-omzetter 15 aangeboden en tegelijkertijd uitgang P^ geaktiveerd waardoor de door de D/A-omzetter 25 15 geleverde signaalwaarde door de SH-schakeling 82 als beginwaarde aan het stelorgaan 52 geleverd wordt. Volgens blok 94 wordt daarna de adressering n voor de geheugenplaatsen op 0 gezet. Volgens blok 95 wordt de inhoud van de geheugenplaats n aan de D/A-omzetter 15 30 aangeboden en omgezet in een analoge signaalwaarde.

Volgens beslissingsblok 96 wordt nu gewacht tot de ingang een logische ”1” wordt, met andere woorden tot een tachoimpuls T verschijnt. Op dat moment wordt volgens blok 97 nagegaan of ingang P^Q een logische "1” is, 35 met andere woorden of het aktuele foutsignaal aan ingangsklem 12 groter is dan de door de D/A-omzetter 15 790 1 7 21 27 PHN 937¾ geleverde signaalwaarde. Xs dit inderdaad liet geval dan vordt de inhoud van de geheugenplaats (n) met één bit verhoogd, anders wordt de inhoud van deze geheugenplaats volgens blok 99 met één bit verlaagd.

5 Vervolgens wordt volgens blok 100 nagegaan of magneetkop met het aftasten van een informatiespoor bezig is. Is dit het geval dan wordt volgens blok 101 de inhoud van geheugenplaats (n+2) aan de D/A-omzetter 15 aangeboden en tegelijkertijd uitgang 20 aktief gemaakt, 10 zodat de door de D/A-omzetter 15 geleverde analoge signaal-waarde via de SH-schakeling 81 aan het stelorgaan 51 wordt geleverd. Wordt niet aan de voorwaarde = 1 volgens blok 100 voldaan dan wordt de van de geheugenplaats (n+2) uitgelezen signaalwaarde via de D/A-omzetter 15 en SH-15 schakeling 82 aan het stelorgaan 52 toegevoerd.

Volgens blok 103 wordt daarna de adressering voor de geheugenplaats met "1" verhoogd (n = n+1), terwijl daarna volgens blok 10¾ wordt nagegaan of het adresserings-nummer n kleiner dan of gelijk aan 36 is. Zolang dit het 20 geval is gaat de programmacyclus steeds terug naar blok 95· De daarbij ontstane lus wordt dus doorlopen gedurende de periode dat de magneetkop met de aftasting bezig is.

Is het adresseringsnummer n groter dan 36 dan wordt volgens blok 105 eerst nagegaan of dit adresseringsnummer 25 n gelijk is aan 37· Wordt hieraan voldaan, hetgeen inhoudt dat magneetkop met het aftasten van een informatiespoor begint, dan wordt volgens blok 106 de inhoud van geheugenplaats n = 0 via de D/A-omzetter 15 en de SH-schakeling (aktivatie van P^) a^s beë':*-nwaar(ie aan het stelorgaan 51 30 van magneetkop toegevoerd. Na het uitvoeren van deze instruktie of indien niet aan de voorwaarde volgens blok 105 werd voldaan wordt volgens blok 107 nagegaan of het adresseringsnummer n gelijk is aan J2. Is dit niet het geval dan gaat de programmacyclus verder naar blok 95· De 35 hierdoor verkregen lus wordt doorlopen gedurende het tijdsinterval dat de magneetkop met de aftasting bezig 7901721 28 PHN 9374 is. Is daarentegen het adresseringsnummer n = 71 dan is door magneetkop het einde van de aftasting bereikt en wordt teruggegaan naar blok 92.

Voor het korrekte verloop van het programma 5 zijn nog enkele instrukties nodig, die niet als zodanig in het stroomdiagram zijn aangegeven. Heeft het adresserings-nummer n de waarde 70 bereikt, dan wordt na het blok 107 teruggegaan naar blok 95. Het in de daarna volgende lus in blok 101 en 102 aangehaalde adresseringsnummer (n+2) 10 zou dan echter gelijk zijn aan J2. Uiteraard wil men echter op dit moment weer de geheugenplaats n = 0 uitlezen. Een zelfde komplikatie treedt op bij het bereiken van n = 71» waarbij men volgens blokken 101 en 102 uiteraard niet de geheugenplaats n = 73 maar degeheugenplaats 15 n = 1 wil adresseren. Deze beide moeilijkheden kunnen eenvoudig opgelost worden door in de programmalus, die de blokken 95-107 bevat deze beide toestanden n= 70 respectievelijk n = 71 te detekteren en bij een positieve detektie in de instrukties .volgens de blokken 101 en 102 20 het adresseringsnummer n + 2 te vervangen door n = 0 respec.tievelijk n = - 1 .

Bij het in Fig. 7 getoonde stroomdiagram is de op de inhoud van een geheugenplaats uitgevoerde korrektie steeds een vaste waarde namelijk + 1, volgens 25 de blokken 98 en 99· Dit betekent dat het na het starten van het programma vrij lang kan duren voordat de inhoud van de geheugenplaatsen in redelijke mate overeenkomen met het verloop van het foutsignaal over een omwenteling van het koppenwiel, aangezien immers de inhoud van elke 30 geheugenplaats per omwenteling van het koppenwiel slechts een korrektie van één bit ondergaat. Om hierin verbetering te brengen kan men de uitvoering van de korrektie adaptief maken dat wil zeggen de grootte van de korrektie afhankelijk maken van de voorgeschiedenis. Hiervoor zijn natuur-33 lijk vele mogelijkheden te bedenken. Een zeer eenvoudige mogelijkheid die slechts een geringe aanpassing van het 790 1 7 2 1 ΡΗ3ΝΓ 9374 29 stroomdiagram vergt is in Fig. 7 met de blokken 108 tot en met 112 aangegeven. Blok 108 is ingevoegd tussen blok 97 en blok 99 en telt het aantal keren dat blok 99 aktief wordt per omwenteling van het koppenwiel. De blokken 109 5 tot en met 112 worden ingevoegd in de verbinding tussen blok 107 en blok 92. Blok 109 gaat na of de telling B van blok 108 gelijk is aan 72 of 0. Is dit het geval dan betekent dit dat alle in het geheugen opgeslagen signaal-waarden te groot of alle in het geheugen opgeslagen signaal-10 waarden te klein waren ten opzichte van de bijbehorende aktuele waarden van het foutsignaal gedurende de voltooide omwenteling van het koppenwiel. De door de blokken 98 en 99 uitgevoerde korrektie bezit nu geen vaste waarde (_+ 1) meer, maar is variabel (_+A). Aangezien B = 0 of B = 72 15 een indikatie is dat er nog een aanzienlijk verschil bestaat tussen de geheugeninhoud en het aktuele verloop van het foutsignaal wordt in dat geval volgens blok 110 de korrektie-faktor Δ» op een relatief hoge waarde bijvoorbeeld 4 ingesteld, terwijl ingeval niet aan de voorwaarde B = 0 of B = 72 20 wordt voldaan deze korrektiefaktor &. volgens blok 111 op de waarde 1 wordt ingesteld. De blokken 98 en 99 voeren dientengevolge een korrektie uit met een van de voorgeschiedenis afhankelijke korrektiefaktor Δ . Volgens blok 112 wordt uiteraard telkens na een omwenteling van het koppenwiel de 25 teller B op 0 gezet.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding geenszins beperkt is tot de in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen. In het bizonder zal duidelijk zijn dat bij gebruik van een programmeerbare besturingseenheid zeer vele 30 varianten mogelijk zijn, die tot stand komen via de programmering van deze besturingseenheid. Afhankelijk van de specifieke eisen die men aan een bepaalde regellus stelt kan men via deze programmering de gewenste verfijning van het regelgedrag bewerkstelligen.

790 1 7 21

Claims

1. Regellus voor het regelen van een regelgroot- heid, welke regellus is voorzien van - een stuurinrichting voor het wijzigen van de regelgrootheid in responsie op een stuursignaal, 5. een detektiestelsel voor het leveren van een foutsignaal dat indikatief is voor het verschil tussen de momentele waarde en de gewenste waarde van de regelgrootheid en - een regeleenheid met een ingangsklem, die is 10 gekoppeld met het detektiestelsel voor het ontvangen van het foutsignaal, en een uitgangsklem, die is gekoppeld met de stuurinrichting voor het leveren van het stuursignaal, welke regeleenheid een oveidrachtskarakteristiek bezit met een aantal pieken bij een grondfrequentie en 15 harmonischen daarvan, met het kenmerk, dat de regeleen heid is voorzien van - een geheugeninrichting met een aantal ge-heugenplaatsen geschikt voor het opslaan van digitaal gekodeerde signaalwaarden, 20. een digitaal-analoog-omzetter gekoppeld met de geheugeninrichting, voor het omzetten van de door de geheugeninrichting geleverde digitaal gekodeerde signaalwaarden in analoge signaalwaarden, - komparatiemiddelen voor het vergelijken van 25 de waarde van het door een uit de geheugeninrichting uit gelezen signaalwaarde gerepresenteerde foutsignaal met de momentele waarde van dit foutsignaal, - korrektiemiddelen, enerzijds gekoppeld met de geheugeninrichting, anderzijds met de uitgang van de 30 komparator voor het korrigeren van de van de geheugen inrichting verkregen signaalwaarden in afhankelijkheid van het door de komparator geleverde signaal, waarbij de uitgevoerde korrektie een maximale waarde bezit die klein is ten opzichte van de maximaal mogelijke signaal-35 waarde, 790 1 7 2 1 PHN 937¾ - en besturingsmiddelen voor de geheugeninrich-ting ingericht om te voorzien in een volgens een zich herhalende cyclus uitlezen van een aantal signaalwaarden uit de geheugeninrichting en het telkens na het uitlezen 5 van een signaalwaarde opslaan van de door de korrektie- middelen geleverde gekorrigeerde signaalwaarde in het geheugen ter vervanging van de uitgelezen signaalwaarde, waarbij de cyclus een periodeduur bezit gelijk aan die behorende bij de grondfrequentie.

2. Regellus volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de korrektiemiddelen zijn ingericht om de uit de geheugeninrichting uitgelezen digitale signaalwaarden met een vooraf* bepaalde waarde te vergroten of te verkleinen afhankelijk van de polariteit van het signaal 13 aan de uitgang van de komparator.

3. Regellus volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat de vooraf bepaalde waarde een konstante waarde is.

4. Regellus volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de komparatxemiddelen zijn 20 voorzien van een verschilwersterker met een eerste ingang, die is gekoppeld met de ingangsklem van de regel-eenheid, en een tweede ingang die is gekoppeld met de uitgang van de digitaal-analoog-omzetter.

5· Regellus volgens een der voorgaande conclu- 25 sies met het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn voor het aan de uitgangsklem van de regeleenheid toevoeren van uit de geheugeninrichting uitgelezen en in analoge vorm omgezette signaalwaarden, die voorijlen ten opzichte van de aan de komparatiemiddelen toegevoerde signaalwaarden.

6. Regellus volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de ingangsklem van de regeleenheid is gekoppeld met de ingang van een filternetwerk, waarvan de uitgang is gekoppeld met een opteltrap, die tevens is gekoppeld met de uitgangsklem van de regeleenheid voor 35 het bij elkaar optellen van de uitgangssignalen van de regeleenheid en van het filternetwerk en het leveren van 790 1 7 2 1 PHN 93~, 32 het somsignaal als stuursignaal aan de stuurinrichting.

7· Regellus volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat het filternetwerk een begrenzerschakeling bevat voor het begrenzen van het uitgangssignaal van dit filternet-werk tot een voorafbepaalde waarde.

8. Regellus volgens, een der voorgaande conclu sies met het kenmerk, dat de regeleenheid is voorzien van een programmeerbare besturingseenheid. 7901721