[发明专利]控制系统、驱动系统和控制方法,包括驱动系统的设备

说明书

本发明涉及权利要求1开始部分所定义的控制系统。

本发明还涉及包括所述控制系统的驱动系统。

本发明还涉及包括所述驱动系统的用来存储和/或重放信息的设备。

本发明还包括权利要求8开始部分所定义的控制马达的方法。

从WO 97/23873已经知道这样的控制方法、驱动系统、设备和方法。在这里所描述的驱动系统中，第一和第二位置信号各自由霍耳传感器产生。另外，从这些位置信号中的每一个导出反相位置信号。借助于这两个位置信号和反相位置信号中的一个，状态发生器产生状态信号，后者加在一个多路转换器上。该多路转换器还接收所述两个位置信号和所述两个反相位置信号。依据所述状态信号，多路转换器把这些反相或非反相的位置信号中的一个传送到其输出端。将在多路转换器的输出端上这样获得的信号成形为锯齿形。基准装置适合于通过基准信号的相应变化来补偿多路转换器输出信号上的突然变化。这导致马达的均匀驱动。

本发明的一个目的是提供以前定义类型的无须这样一种补偿的控制系统、驱动系统、存储和/或重放信息的方法和设备。

为了达到这一目的，控制系统、驱动系统和设备的具有权利要求1中定义的特征。

为了达到这一目的，所述方法具有权利要求8中定义的特征。

按照本发明，所述多个位置信号同时用来计算误差信号。这样就有可能不论位置的瞬时值为何，算出的误差信号总是位置瞬时值和要求值之间差值的单调函数。其结果是，不必对基准信号进行补偿。

现将参照附图较详细地描述本发明的这些和其它方面。附图中：

图1示意地表示驱动系统；

图2示意地表示误差信号产生装置；

图3表示图2的一部分的变型；

图4A至4D表示出现在图2误差产生装置中的信号；

图5表示图2的一部分；以及

图6表示用来把数据写在数据载体上和/或由其中读出数据的装置。

图1示意地表示一种驱动系统，它包括马达1和该马达用的控制系统2。马达由形成第一部分的底盘承载，并相对于第一部分驱动由轴11形成的第二部分。例如，磁带或光带的卷轴，或者读出或记录盘形数据载体用的写/读头的滑座在机械上耦合到第二部分11。控制装置2包括测量系统21a，b，用来产生第一和第二位置信号Xpa，Xpb，该位置信号是第二部分11相对于第一部分10的位置瞬时值的量度。在本实施例中，马达1包括具有9个磁极对的磁环13。测量系统包括第一和第二霍耳传感器21a，21b，它们安排成面向磁环，并分别产生第一和第二位置信号。这样产生的位置信号是马达轴角度α_p瞬时值的周期函数。第一和第二位置信号是sin(9^*α_p)和cos(9^*α_p)。在另一个版本中，测量系统包括第一和第二光学传感器，而马达轴带动一个圆盘，后者的传动(transmission)是角度的函数。在再一个版本中，测量系统包括一个圆盘，它在半径方向上的电阻是作为角度的函数而变化的，借助于该盘中心点的第一滑动触点和该盘圆周上的两个或多个滑动触点来测量所述径向电阻。

控制系统还包括基准装置22，用来产生基准信号Xr，后者是所需要的位置的量度。若有必要，基准装置22可以再产生一个或多个基准信号，供误差信号产生装置23使用。在本实施例中，基准信号Xr与值9^*α_s成正比，其中α_s是关于马达1轴的所需要的值。误差信号产生装置23从位置信号Xpa，Xpb和基准信号Xr导出误差信号Xe，后者是所需要的值和位置瞬时值之间差值的量度。控制装置2还包括激励装置24，用来根据误差信号Xe而以激励信号Xf激励马达1。

图2表示误差信号产生装置，它适合于从基准信号Xr导出加权系数Xwa，Xwb，用来以加权系数Xwa，Xwb对位置信号XPa，Xpb进行加权，并计算加权位置信号和。加权系数是基准信号Xr的周期性函数。在一个变型中，该周期性函数是从基准信号、例如、通过级数展开来推算的。但是，在本变型中，误差信号产生装置包括第一表格200，后者以基准信号Xr(在本实施例中是7位数字信号)的函数的形式提供与sin(9^*α_s)对应的第一加权系数Xwa。第二表格201以基准信号Xr的函数的形式提供与cos(9^*α_s)对应的第二加权系数Xwb。