专利名称：运动状态的记录、重放系统的制作方法
技术领域：
本发明属于运动状态(位置和速度)的一种记录、重放技术以及在记录、重放运动状态的同时同步记录、重现与运动状态相关的信息的一种同步记录重放技术。
在分析、研究和应用伺服系统控制的运动状态以及与该状态相关的信息时，对于它们的一些特殊的状态，有时需要反复重现。目前一般采用的办法是重复运转运动状态、重复试验。当运动状态比较复杂或者随机性很强时，重复运转、试验就非常困难，特别是很难重现某些随机过程的状态。当考虑到与运动状态相关的信息时，如果这种信息不可能重复(例如雷达天线旋转中，正好探测到空战、空中事故等异常空情)，那么即使可以重复运动状态，但由于与该运动状态相关的信息已不复存在，也将失去意义。对于上述情况大都采用人工记录的办法来保留现场资料(如雷达的测报和记录)，由于运动的速度可能很快与之相关的信息又可能很多，人工记录就难免出现错误或漏记。
本发明的目的旨在应用记录仪(或者录象机、或者双通道录音机)对伺服系统控制的运动状态(位置和速度)进行记录、重现;以及在记录运动状态的同时，同步记录与该运动状态相关的信息，完成对运动状态及与之相关的信息的同步记录与重现，从而克服了采用重复运转、试验及人工记录方法的种种困难。
本发明的目的是通过以下方式实现的如附图所示，在由记录仪等所构成的伺服系统控制的运动状态的记录、重放系统中其记录仪的输入和输出前后必须分别配置A/D转换组合器，分离及数字函数发生器。该系统的记录、重放的方法是把伺服系统的基本输入信号通过A/D转换，组合器转换成数字信号并组合一个运动方向的信号，形成基准记录信号，再送至记录仪(或录象机，或双通道录音机)进行实时记录。重放时从记录仪(或录象机，或双通道录音机)里取出基准记录信号，送到分离及数字函数发生器还原出被录的基准输入信号及运动方向信号，然后送入伺服系统，就可以准确地反复重现被录的运动状态。用记录仪的一个通道记录、重放伺服系统控制的运动状态的同时，如果需要同步记录、重现与该运动状态相关的信息(如雷达天线旋转时所接收到的地物回波、目标回波等视频图象信号)，只要把这些信号送到记录仪的其他通道里就可以完成运动状态及与该运动状态相关的信息的同步记录。重放时，不但可以重现运动状态，还可以通过相应的显示器，同步显示与该运动状态相关的信息。此外，重放时，把从记录仪里取出的基准记录信号经分离处理送入计算机，再由计算机进行函数处理之后，就可以由计算机来控制，重现被录的运动状态，从而构成一种运动状态的计算机的输入设备。如果伺服系统是由计算机控制时，根据前述方法，只要把该控制信号作为基准输入信号处理，就可构成一种运动状态的计算机的外存设备。本系统在进行A/D转换处理时，如果伺服系统的基准输入信号本身就是数字信号，或者从伺服系统里可以直接取出相应的脉冲，或者通过光码盘可以形成脉冲时，则不必通过A/D转换而直接与方向信号一起形成基准记录信号。本系统中所用的记录仪还可用录象机或双通道录音机(只要转速精度及相关的信号的通频带允许)代替，从而降低成本，一机多用。
本发明的优点在于由于数字技术及数字函数发生器的精度可以做得很高，因此只要所采用的记录仪(或录象机或双通道录音机)的技术指标(如转速精度等)满足要求，则还原出的基准输入信号与被录的实时基准输入信号差别极小，特别是那些随机瞬态过程重现的时间精度能得到充分的保证，这是重复运转运动状态，重复其试验所无法相比的。对于某些只能一次出现的运动状态及其与该运动状态相关的信息(如雷达天线的旋转及其探测到的空战，空中事故等异常空情)，由于本发明可以对他们进行实时同步记录与重放，因而可解决难以重复现场的困难。本发明不但可以记录、重现伺服系统控制的一般的运动状态，还可记录变速、反向运动以及在很小范围以内的频繁的正反向运动等各种复杂的运动状态。所有记录到的运动状态及与之相关的信息都可以反复重现，并具有可以长期保存的特点，以便分析、研究。
附图1为运动状态及信息记录、重放系统方框图f1伺服系统的基准输入信号f2伺服系统的运动方向信号f3基准记录信号f4重放出的基准记录信号f5还原出的基准输入信号f6还原出的运动方向信号f7与运动状态相关的信息f8重放出与运动状态相关的信息〔1〕-A/D转换、组合器〔2〕-记录仪(录象机或双通道录音机)〔3〕-分离及数字函数发生器〔4〕-伺服系统〔5〕-与伺服系统相关的信息发生器〔6〕-伺服系统控制的运动体及与之相关的信息显示器附图2为运动状态记录系统的计算机的输入设备方框图，图中f7、f1、f2、f3、f4、〔1〕、〔2〕、〔4〕、〔5〕、〔6〕同附图1。
〔3′〕-分离器〔7〕-计算机f4′基准记录信号分离出的数字信号附图3为计算机控制运动状态的外存设备方框中符号同附图1、2。
实施例用视频记录仪记录、重放与雷达天线旋转同步的平面位置显示器基线的旋转运动以及从天线接收过来的地物回波，目标回波等同步视频图象信号。如附图1所示，把雷达伺服系统的基准输入信号(f1)正反运动方向信号(f2)送到A/D转换，组合器〔1〕进行处理形成基准记录信号(f3)和天线〔5〕接收过来的视频图象信号(f7)分别同时送入记录仪〔2〕的二个记录通道的输入端进行同步记录。重放时从记录仪的输出端分别取出视频图象信号(f8)和基准记录信号(f4)，前者送入雷达平面位置显示器〔6〕的视频输入端;后者送入分离及数字函数发生器〔3〕处理，还原出运动方向信号(f6)和基准输入信号(f5)，再送入雷达的伺服系统〔4〕，就可以重现雷达平面位置显示器〔6〕的实况录象，既可重现被录时的天线〔5〕的运动状态还可以同步显示出被录时天线接收到的视频图象信号。
本系统还可用于一些舞蹈节目的排演，其方法是只要把标准的灯光配置和效果通过伺服系统控制之后就可以与舞蹈音乐一起同步记录在录音机里，重放时在播出舞蹈音乐的同时还可以自动同步控制舞台灯光及效果以供舞蹈节目的排演。
权利要求
1.一种由记录仪、转换器、函数发生器及显示设备所构成的伺服系统控制运动状态的记录、重放系统，其特征在于在记录仪的输入和输出前后分别配置A/D转换组合器，分离及数字函数发生器就构成了伺服系统控制的运动状态的一种记录、重放系统。
2.按照权利要求1所述的运动状态的记录、重放系统，其特征在于该系统的记录、重放的方法是把伺服系统的基准输入信号通过A/D转换成数字信号并组合一个运动方向的信号，形成基准记录信号进行实时记录;重放时从记录仪中取出基准记录信号，经分离及数字函数发生器处理后还原出可以使伺服系统反复重现其运动状态的基准输入信号。
3.按照权利要求1所述的运动状态记录、重放系统，其特征在于在记录运动状态的同时，实时取出与运动状态相关的信息送至记录仪就构成运动状态及相关的信息的同步记录、重放系统。
4.按照权利要求1、3所述的运动状态记录、重放系统，其特征在于从记录仪中取出基准记录信号，经分离、处理后送入计算机，再由计算机进行函数处理，去控制重现伺服系统的运动状态及与该状态相关的信息就构成一种运动状态及相关的信息的计算机的输入设备。
5.按照权利要求1、3所述的运动状态的记录、重放系统，其特征在于把由计算机控制的伺服系统所控制的运动状态的信号作为基准输入信号处理时就构成由计算机控制的伺服系统所控制的运动状态的一种外存设备。
6.按照权利要求1所述的运动状态的记录、重放系统，其特征在于该系统中的记录仪可以用普通录象机代替。
7.按照权利要求1所述的运动状态的记录、重放系统，其特征在于在运动状态的转速精度及相关的信号的通频带允许时，该运动状态的记录、重放系统中的记录仪还可以用双通道录音机代替。
全文摘要
本发明属于运动状态(位置和速度)的一种记录、重放技术以及在记录重放运动状态的同时同步记录、重现与运动状态相关的信息的一种同步记录、重放技术。
文档编号G11B20/10GK1031618SQ8710568
公开日1989年3月8日 申请日期1987年8月22日 优先权日1987年8月22日
发明者陈振民, 庞振泰, 于光普 申请人:中国科学院自动化研究所