Brevet FR2128854A1 — publié le 19721020

-t 2128854 L'invention concerne les appareils d'entraînement de bandes, notamment de bandes magnétiques. Des systèmes classiques d'entraînement de bandes magnétiques d'enregistrement comportent différents moyens pour comman— 5 der la vitesse de la bande en vue de maintenir cette vitesse à une valeur constante prédéterminée, par exemple pour commander une vitesse de lecture de bande ("playback") qui soit identique à la vitesse d'enregistrement» Par exemple la bande peut être pré-enregistrée à l'aide d'une piste de minutage ou de synchro-10 nisation au moment où l'information est enregistrée simultanément dans des pistes adjacentes. Lorsque la bande est utilisée dans un système de reproduction d'informations pour lire l'information enregistrée, la piste de synchronisation est lue séparément pqr un système de commande faisant intervenir un dispositif de cornman-15 de de lecture de bande du type à bande de synchronisation. Dans de tels systèmes connus de synchronisation, on utilisa: une synchronisation du signal provenant de la piste de sync^onis-itioa dans une boucle de commande de réaction pour régler la vitesse du moteur entraînant la bande pendant l'opération de lecture et 20 par conséquent pour maintenir la vitesse de lecture de la bande à la même valeur que celle utilisée pendant le processus d'enregistrement. En conséquence les erreurs intrinsèques du système d'entraînement de bande et engendrées par l'excentricité de cabestan, le bruit dans les paliers, etCo sont réduites au minimum 25 puisque le signal de commande provient de la bande proprement dite et n'est pas affecté par ces erreurs. Etant donné que les erreurs mécaniques sont liées à la boucle de commande de réaction, le servo-système, s'il comporte un gain suffisant et une largeur de bande appropriée, est capable d'éliminer toutes ces erreurs 30 intrinsèques du système d'entraînement. D'autre part, un autre dispositif connu, intervenant tin système à piste de synchronisation, comporte une roue de codage fixée sur l'arbre du moteur d'entraînement du cabestan de bande et un signal de synchronisation est produit par un dé-35 tecteur associé fonctionnellemenlyls. roue de codage. Dans ce cas, des erreurs d'entraînement de bande dues a une excentricité du cabestan, à un glissement de la bande, a un bruit de palier et à d'autres effets mécaniques sont extérieures à la boucle de commande de réaction et elles introduisent par conséquent dans la 40 vitesse de bande des erreurs qui sont transformées en erreurs bad • 2128854 dans l'information lùié.Puisque la servo-coaanajide du type à bande de synchronisation n'est souvent pas pratique du fait qu'elle fait intervenir une perte d1informations contenues dans la piste d'enregistrement et qu'elle nécessite un pré-enregistrement d'une piste de mi-5 mit âge ,1e système de commande du type à piste de synchronisation est plus couramment utilisé- et,comme indiqué plus haut,il est sujet à des erreurs dans la vitesse de la bande entraînée. L'invention à essentiellement pour objet un système d'entraînement de bande perfectionné du type à piste de synchronisation 10 dans lequel ces erreurs sont réduites.L'invention concerne un appareil d'entraînement de bande comprenant un moteur,un élément d'entraînement de bande et un générateur d'impulsions qui sont tous accouplés mécaniquement ensemble,le générateur d'impulsions produisant un signal dont la fréquence est nominalement proportionnelle à 15 la vitesse de bande et est comparée aune fréquence de référence de façon à former un signal d'erreur qui est appliqué au moteur en vue de commander sa vitesse,l'appareil comprenant en outre une mémoire pourvue de plusieurs emplacements d'emmagasinage correspondant à des positions angulaires respectives du système d'entraînement en vue d'em-20 magasiner des signaux de correction respectifs qui sont lus en synchronisme avec la rotation du système d'entraînement,les signaux de correction étant combinés au signal d'erreur pour assurer une correction prédéterminée d'écarts entre la vitesse nominale et la vitesse réelle de la bande. 25 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : Fig. 1 est un schéma synoptique d'un système d'en-30 traînement de bande suivant l'invention. du système Fig." 2 est un schéma synoptique d'une variante/d'entraînement de bande de la figure 1. Fig. 3 est un schéma synoptique d'un autre système d'entraînement de bande suivant l'invention. 35 La figure 1 représente un système d'entraînement d'u ne bande magnétique 1. La bande 1 est entraînée par l'action combinée d'un cabestan tournant 2 et d'un galet de pincement 4. Le galet 4 est actionné d'une manière classique de façon à appliquer la bande 1 contre le cabestan 2 par des moyens appropriés (non représentés) lesdits moyens étant bien connus. Le cabestan 2 est bad original 1 J 72 08511 3 2128854 aligné socialement,en y étant fixé, avec un prolongement de l'arbre 6 d'un moteur d'entraînement So Le moteur d1 entraînement 8 est également agencé pour entraîner une roue de codage 10 comportant un capteur ou détecteur associé 11. La roue de codage 10 5 et le détecteur 11 peuvent avoir toutes formes connues et expropriées pour produire une série de signaux électriques ayant une fréquence correspondant à la vitesse de rotation de la roue de codage 10. Par exemple la roue de codage 10 peut être pourvue de repères établissant un motif de champ magnétique externe tandis 10 que le détecteur 11 peut être un capteur magnétique agencé pour détecter le motif de champ magnétique produit par les repères et pour engendrer des signaux électriques correspondants. Les signaux de sortie du capteur 11 sont appliqués à un amplificateur 12. Les signaux de sortie de l'amplificateur 12 15 sont appliqués à une mémoire numérique 14, à savoir à ses emplacements d'emmagasinage d'adresses ; ils sont également transmis sous forme de signaux d'entrée à un comparateur de phase 16. Le comparateur de phase 16 peut être un dispositif approprié quelconque pour comparer les fréquences des deux signaux d'entrée 20 gui lui sont appliqués et pour produire un signal de sortie représentai la différence de phase entre les signaux comparés* Le comparateur de phase 16 compare le signal de sortie de l'amplificateur 12 à un second signal d'entrée obtenu à la sortie d'un générateur de fréquence de référence 18 agencé pour produire une 25 fréquence de référence correspondant à une vitesse désirée de la bande. Le signal de sortie du comparateur de phase 16 représente la différence entre les signaux comparés et il est appliqué à un servo-amplificateur 20 pour commander un signal d'excitation du moteur 8 produit par le servo-amplificateur 20. 30 Egalement des signaux de sortie de la mémoire numérique 14 représentant des signaux numériques extraits d'emplacements successivement explorés dans la mémoire 14 sont appliqués à un convertisseur numérique-analogique 22 de façon à être convertis en signaux analogiques correspondant. Les signaux de sortie de 35 la mémoire 14 sont synchronisés avec la détection des repères sur la roue de codage 10 par application de signaux transmis par l'amplificateur 12, de la roue de codage à la mémoire 14 sous forme de signaux d'adressage de mémoire de manière à assurer une lecture non destructive des signaux emmagasinés. En conséquence 40 ie signal obtenu à partir d'un emplacement de la mémoire ,corres- 6m ê—;nal] 72 08511 4 2128854 pond à une position angulaire prédéterminée de la roue de codage 10. Le signal de sortie du convertisseur 22 est appliqué au servo amplificateur 20 en même temps que les signaux de sortie du comparateur de phase 16. Les emplacements d'emmagasinage de la 5 mémoire 14 peuvent initialement contenir le signal de sortie d'un convertisseur analogique-numérique 24 recevant des signaux d'entrée en provenance d'une borne d'entrée 26, comme cela sera précisé dans la suite. D'autre part, la mémoire peut 8tre une mémoire remplissant seulement une fonction de lecture et qui 10 est initialement programmée,par exemple par un cablage de préréglage , lors de la .fabrication du système à bande magnétique et qui est changée seulement si les composants du système d'entraînement sont remplacés en vue de corriger les erreurs introduites par les composants de remplacement dans le système d'entraînement 15 eq, outre les convertisseurs 22 et 24 peuvent faire partie de la mémoire 14, en étant reliés par des connexions électriques externes au système à bande magnétique de la Fig. 1. Egalement, bien que la mémoire 14 soit représentée sur la Fig. 1 comme une mémoire numérique, il va de soi qu'on peut utiliser une mémoire de type analogique, le seul impératif étant que les emplacements d'emmagasinage de la mémoire analogique puissent être adressés séquentiellement par le signal de sortie du détecteur à roue de codage de manière à transmettre un signal de correction à la mémoire 14 pour chaque position des repères de la roue de codage. 2 5 Dans le cas où la mémoire 14 est du type analogique, les convertisseurs 22 et 24 sont supprimés dans le système de la Fig. 1. En fonctionnement, le système de commande d'entraînement de bande représenté sur la Fig. 1 utilise des signaux de correction d'erreurs lus séquentiellement dans la mémoire 14 30 dans une opération de correction secondaire en vue de corriger des erreurs du système d'entraînement qui,dans un mode de fonctionnement à piste de synchronisation, ne seraient normalement pas corrigées par la commande d'entraînement primaire. Cette opération de correction secondaire est combinée à la commande 35 d'entraînement primaire de façon à produire un système d'entraînement de bande présentant pour le système d'entraînement des erreurs corrigées électroniquement à différents angles de rotation du cabestan 2 et du moteur d'entraînement 8. Le nombre de signaux de correction d'erreurs provenant de la mémoire 14 peut être un nombre approprié fonction du temps de réponse du servo- BAD ORIGINAL 72 08511 5 2128854 système, par exemple de un dixième de la fréquence dés repères de la roue de codage. Ainsi, pour une roue de codage du commerce portant 6.000 repères, la mémoire 14 emmagasinera 600 mots de correction d'erreur numérique en vue de leur application séquen-5 tielle au servo-amplificateur 20 en phase avec la rotation de la roue de codage 10. Les mots numériques emmagasinés dans ia mémoire 14 peuvent être initialement obtenus à partir du fonctionnement du système d'entraînement de bande. Par exemple la mémoire 14 peut 10 être remplie par enregistrement d'un signal à fréquence constant^ provenant de la source de fréquence de référence 18, sur la bande 1 suivant un mode à piste de synchronisation puis par reproduction de ces signaux suivant un mode à bande de synchronisation. L'erreur, ou la différence entre le signal reproduit et le signal 15 provenant de la source à fréquence constante, représente les erreurs intrinsèques mécaniques du système d'entraînement de bande qui doivent être corrigées. Une autre technique d'introduction de signaux de correction d'erreur dans la mémoire est basée sur une mesure d'une 20 bande latérale de fréquence indésirable trouvée dans un signal d'enregistrement reproduit. IJn signal de correction d'erreur variable est appliqué au servo-amplificateur 20 et est modifié en phase et en amplitude jusqu'à ce que la bande latérale indésirable soit atténuée à tin niveau désiré. Les caractéristiques du 25 signal de correction d'erreur approprié sont ensuite temporairement introduites dans une mémoire, par exemple la mémoire 14. La piD, cédure précédente est répétée pour toutes les bandes indésirables, par exemple au nombre de quatre, pour chaque groupe minimal de repères de la roue de codage 10. En effectuant la somma-30 tion des signaux de correction d'erreur séparés obtenus par la procédure précitée pour un groupe de repères, on engendre un signal de correction d'erreur composite qui est emmagasiné dans la mémoire 14 dans un emplacement correspondant à une adresse établie par la roue de codage 10, comme cela^âlcrit dans la suite. 35 Ces signaux représentant des erreurs sont échantillon nés de manière à obtenir le nombre désiré de signaux de correction à utiliser dans le système de correction d'erreurs,.par exemple un signal de correction d'erreur pour chaque dizaine de repères de la roue de codage. Ces signaux échantillonnés sont 40 convertis par le convertisseur 24 en signaux numériques et sont BAD ORIGINAL, 72 08511 6 2128854 successivement emmagasinés dans des emplacements appropriés de la mémoire 14. En conséquence ces signaux de correction d'erreur emmagasinés dans la mémoire 14 sont en relation avec les positions angulaires successives du système mécanique d'entraînement 5 de bande* Ces signaux de correction peuvent être utilisés pour corriger des erreurs mécaniques du système d'entraînement tant que les composants du système d'entraînement ne sont pas remplacés# En cas de remplacement d'un composant d'un système mécanique, par exemple le moteur 8, les signaux de correction d'erreur 10 contenus dans la mémoire sont modifiés par le processus décrit plus haut de manière à représenter les nouvelles erreurs mécaniques introduites par le composant de remplacement. L'adressage de la mémoire 14 par les signaux séquentiels sortant du détecteur 11 est agencé pour permettre une lecture 15 séquentielle des signaux de correction d'erreur emmagasinés dans la mémoire 14. 3Sn d'autres termes, chaque emplacement d'emmagasinage de la mémoire 14 est lu en concordance avec line position de la roue de codage de manière qu'un signal de correction d'erreur correspondant soit finalement, appliqué au servo-amplifi-20 cateur 20. Les signaux transmis par la roue de codage et détectés par le détecteur 11 sont également appliqués à la boucle primaire de commande de réaction de façon à être transmis au comparateur de phase 16 où ils sont comparés avec un signal de sortie du générateur de fréquence de référence 18 qui est agencé pour 25 produire un signal représentant une vitesse de bande désirée. Le générateur de fréquence de référence 18 peut comporter des moyens pour sélectionner une fréquence de référence particulière à partir de différentes fréquences disponibles correspondant res- . pectivement à des vitesses différentes de la bande. Le signal 30 de sortie du comparâteur de phase 16, représentant une erreur, ou différence, entre le signal détecté par la roue de codage 10 et le signal de sortie du générateur 18, est appliqué au servo-amplificateur 20 de manière à produire un signal de correction d'erreur de base ou signal primaire assurant l'excitation du 35 moteur d'entraînement 8. Les signaux lus séquentiellement dans la mémoire 14 sont simultanément appliqués par l'intermédiaire du convertisseur 22. au servo-amplificateur 20 de façon à produire des signaux de correction d'erreur secondaire correspondant aux erreurs intrinsèques fie produisant à 1* extérieur de la bouclue de 40 réaction primaire suivant le mode "à piste de synchronisation". BAD original 72 08511 7 2128854 Par synchronisation initiale de la lecture séquentielle de la mémoire 14 à l'aide des signaux provenant de la roue de codage 10, un second détecteur (non représenté) détectant une position de "repos" sur la roue de codage peut effectuer l'adressage d'un 5 premier emplacement d'emmagasinage dans la mémoire 14, les signaux de correction d'erreur secondaire emmagasinés dans la mémoire 14 sont en phase avec les erreurs intrinsèques mécaniques du système d'entraînement de bande afin de produire des signaux de correction correspondants. Ainsi les signaux primaires et se-10 condaires de commande de correction d'erreur sont combinés dans l'amplificateur 20 de manière à produire sur le moteur 8 un effet de commande composite éliminant les erreurs du système d'entraînement • Sur la Fig. 2, on a représenté une variante du mode 15 de réalisation de l'invention représentée sur la Pig. 1 et applicable à des systèmes d'entraînement de bande dans lesquels les têtes d'enregistrement et de lecture ne sont pas placées sur le même côté du cabestan 2. Dans un tel système les signaux de correction d'erreur résultat d'exceatx'icités du cabestan ne sont 20 pas les mêmes pour des opérations d'enregistrement et de lecture. Dans la variante de la Pig. 2, les signaux de correction d'erreur utilisés pendant l'opération de lecture sont emmagasinés dans la mémoire A tandis que les signaux de correction d'erreur utilisés pendant l'opération d'enregistrement sont 25 emmagasinés dans la mémoire 3. Il est prévu un dispositif de commande d'enregistrement-lecture 28 pour sélectionner l'opération de correction d'erreur nécessaire entre l'enregistrement et la lecture et qui fonctionne en coopération avec des moyens appropriés (non représentés) en vue d'une commutation entre les opé-30 rations de lecture et d'enregistrement. Plus particulièrement, les signaux de correction d'erreur provenant de la roue de codage sont emmagasinés dans la mémoire A et sont lus conformément au mode de fonctionnement précédemment décrit en référence à la Fig. 1. D'autre part, les signaux de correction d'erreur d'excen-35 tricité de cabestan sont modifiés en phase entre des opérations d'enregistrement et de lecture de manière à indiquer la différence de position entre les têtes de lecture et d'enregistrement. En conséquence, un dispositif de déphasage 30 pouvant être sélectivement excité £ar la commande d'enregistrement de lecture 28 est 40 branché dans le circuit entre la mémoire B et un servo-amplifica- BAD ORIGINAL 72 08511 8 2128854 tetir 32. Le servo-amplificateur 32 du système représenté sur la Fig. 2 diffère de l'amplificateur 20 intervenant dans le système de la Fig. 1 seulement par le nombre des signaux d'entrée qui sont combinés pour produire un signal de commande ou d'excitation 5 composite pour le moteur 8. Le dispositif de déphasage 30 est utilisé pendant le mode de lectura du système d'entraînement de bande de manière à introduire un déphsage dans les signaux de correction d'erreur de cabestan lus à partir de la mémoire B. En conséquence, pendant le 10 mode d'enregistrement, les mémoires A et B sont lues en synchronisme avec les signaux de minutage sortant du détecteur 11 qui détecte la rotation de la roue de codage 10 et les signaux de correction d'erreur appliqués au servo- amplificateur 52. D'autre part, pendant la lecture, les signaux de correction d'erreur pro-15 venant de la roue de codage et emmagasinés par la mémoire A sont lus de la même manière que pendant l'enregistrement tandis que les signaux de correction d'erreur de cabestan emmagasinés dans la mémoire B sont lus et déphasés par introduction d'un déphasage engendré par le déphaseur 30. Il est à noter que le déphaseur 30 20 pourrait être éliminé en subdivisant la seconde aémoire B en deux mémoires séparées, une des mémoires contenant des signaux de correction d'erreur de cabestan pour l'enregistrement tandis que l'autre mémoire contient des signaux de correction d'erreur de cabestant pour la lecture. Ces mémoires séparées pourraient alors 25 être sélectivement branchées dans le système à l'aide du dispositif de commande d'enregistrement-lecture 28 denanière que l'entraînement de bande soit commuté entre les modes de lecture et d'enregistrement et que les signaux de minutage sortant du détecteur 11 produisent une lecture séquentielle de la mémoire appro-30 priée. On a représenté sur la Fig. 3 "un autre système d'entraînement de banàe. Dans ce système, la mémoire qui emmagasine les valeurs de correction de vitesse comprend d'autres pistes prévues sur la roue de codage 1C et est prévue à la place d'une 35 mémoire à noyau classique ou similaire et les valeurs emmagasinées sont des valeurs incrémentales au lieu d'être des valeurs absolues afin de réduire le nombre de pistes nécessaires sur la roue de codage 10. Plus particulièrement, la roue 10 porte une jiste de 40 repérage 48 contenant des repères correspondant à ceux du mode qAD original 72 08511 9 2128854 de réalisation de la Pig. 1 et trois pistes supplémentaires 40. L'information lue dans lés pistes 40 par des têtes de lectures classiques (supprimées pour clarifier le dessin) est appliquée par l'intermédiaire de trois lignes 41 à trois amplificateurs 42 5 qui alimentent un circuit logique 43. Une des trois pistes 40 est utilisée comme piste de signes et les deux autres comme des pistes de grandeurs. Le circuit logique 43 alimente un compteur 44 à l'aide de deux lignes 45 de manière à commander la direction de comptage du compteur 44, c'est-à-dire le sens croissant ou le ^ sens décroissant, et il assure à l'aide de quatre lignes 46 la commande de la valeur de comptage du compteur 44, c'est-à-dire 0,1,2 ou 3* Une' valeur est enregistrée dans les pistes 40 pour chaque repère de la piste 48 et, lorsque cette valeur est lue, elle est appliquée au circuit logique 43 qui est synchronisé par ^ le signal de repère provenant de la piste 48 par l'intermédiaire de l'amplificateur 12 et qui change le compte du compteur 44 d'une valeur comprise entre -3 et +3 inclus. Le circuit logique 43 relie un des amplificateurs 42 aux deux lignes 45 et les deux autres amplificateurs 43 au quatre lignes 46 de façon que les fonctions précitées soient remplies. Le compte du compteur 44 est décodé par le convertisseur numérique-analogique 50, comme auparavant, de façon à engendrer le signal de correction nécessaire destiné à être appliqué au servo-amplificateur 49. 25 la commande du compte du compteur 44 est incrémentale et non absolue puisque la variation du signal de correction pendant une révolution de l'arbre 6 contient une grande composan- ôfc te qui est essentiellement sinusoïdale/ qui correspond a des ex-centricités dans le montage de l'arbre, dans le montage du cabes-50 tan 2, etc. L'adoption d'un système incrémental permet par conséquent d'utiliser un plus petit nombre de pistes 40 que dans un système absolu. Cependant, on doit prévoir des moyens pour faire en sorte que la valeur initiale du compte du compteur 44 soit correcte. Le circuit 47 est prévu dans ce but. Un des repères 35 de la piste 48 se distingue des autres et le circuit 47 détecte son repère et remet à zéro le compteur 44 lorsque ce repère est détecté, en contre-balançant des signaux de comptage provenant du circuit logique 43. En. variante le circuit logique 43 pourrait être agencé pour remplir cette fonction. Les valeurs qui peuvent 40 être appliquées au compteur 44 sont comprises entre + 3 et -3 et BAD ORIGINE 72 08511 io 2128854 eir elles cdmprezrueçat. la paire équivalente + 0 et • 0. La valeur - 0 peut être utilisée pour assurer la remise à zéro du compteur 44 tandis que la valeur + 0 est utilisée à chaque fois que la valeur zéro est nécessaire dans les pistes 40» Ea conséquence on voit qu'on obtient dans chaque mode de réalisation un système de commande d'entraînement de bande fonctionnant suivant un mode à piste de synchronisation et comportant une commande d'entraînement primaire et -une commande d'entraînement secondaire pour corriger des erreurs prédéterminées d'entraînement mécanique normalement non corrigées par la commande d * entraînement primaire « ORiG/AMJ, 72 08511 n 2128854 BEVBtDIOAHOaS 1°) Appareil d'entraînement de bande comprenant un moteur, un élément d'entraînement de bande et ion générateur d'impulsions qui sont tous accouplés mécaniquement ensemble, le géné-5 rateur d'impulsions produisant un signal dont la fréquence est nominalement proportionnelle à la vitesse de bande et gui est comparé à une fréquence de référence de façon à former un signal d'erreur appliqué au moteur pour commander sa vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire pourvue de plusieurs empla-0 cements d'emmagasinage correspondant à des positions angulaires respectives du système d'entraînement en vue d'emmagasiner des signaux de correction respectifs, ces emplacements étant lus en synchronisme avec la rotation du système d'entraînement et les signaux de correction étant combinés au signal d'erreur de façon 5 à assurer une correction prédéterminée d'écart entre la vitesse nominale et la vitesse réelle de bande. 2°) Appareil d'entraînement de bande suivant laœven-dication 1, caractérisé en ce que la mémoire est une mémoire fixe dont le circuit d'adressage est commandé par la sortie du géné-0 rateur d'impulsions. 3°) Appareil d'entraînement de bande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur d'impulsions comprend un support tournant dans lequel des repères sont enregistrés dans une zone de manière à pouvoir être lus pour pro-5 duire un signal de sortie et en ce que la mémoire comprend une autre zone du support sur laquelle sont enregistrés des signaux de correction. 4°) 4j>pareil d'entraînement de bande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la 0 mémoire est numérique et en ce qu'il est prévu un convertisseur numérique-analogique pour convertir son signal de sortie sous une forme analogique. 5°) Appareil d'entraînement de bande suivant l'une quelconque des revendications "1 à 4, caractérisé en ce que 5 plusieurs groupes de signaux de correction sont emmagasinés et en ce qu'il est prévu des moyens pour sélectionner un groupe, ou une combinaison de groupes de signaux, en vue d'une adaptation à différentes conditions de fonctionnement. ^ ORIGNAL '