Brevet FR2003103A1 — publié le 19691107

i 2003103 La présente invention concerne un dispositif pour commander la position d'un objet mobile par rapport à line structure de référence, en fonction d'un train d'impulsions de commande représentant des accroissements de mouvement de longueur constante de 1'objet dans l'un ou l'autre de deux sens, ou directions du mouvement, opposés. Ces sens peuvent être définis par quelque caractéristique des impulsions, ou par quelque signal additionnel. L'invention s'applique particulièrement à la commande d'une machine-outil, dans laquelle l'objet est constitué par la table de travail, ou un outil tranchant, ou toute autre partie de la machine. L'invention, en conséquence, sera décrite pour cette application, mais il doit être entendu qu'elle n'est pas limitée à cette application. Un but de l'invention est de procurer un dispositif destiné à atteindre le but exposé ci-dessus sous la forme d'un système asservi à boucle fermée, afin de contrôler continuellement la position de l'objet telle qu'elle est commandée par le train d'impulsions, dispositif dans lequel la position réelle de l'objet est déterminée par un système photoélectrique faisant usage de réseaux réglés. Suivant l'invention, le dispositif pour commander la position d'un objet par rapport à une structure de référence en fonction d'un train d'impulsions de commande représentant des accroissements de mouvement de longueur constante, dans l'un ou l'autre de deux sens opposés, comprend des moyens de conversion digital/ analogique permettant d'extraire du train d'impulsions un signal effectif de commande périodique à n phases, n étant au moins égal à trois, chaque phase ayant une longueur d'onde définie par N impulsions de commande successives de même sens, et ayant tin décalage angulaire par rapport à un cycle complet qui représente, à un instant quelconque, la position désirée de l'objet à^cet instant, -lin moyen de mesure par compteur de franges optiques, destiné à obtenir des signaux de mesure périodiques et des signaux de référence de même fréquence (celle-ci étant élevée si on la compare à la fréquence dudit signal de commande périodique), de sorte que le décalage angulaire du signal de mesure par rapport au signal de référence représente la position réelle de l'objet, - des moyens d'aiguillage, qui peuvent faire partie dudit moyen de conversion, pour appliquer de manière répétée un desdits signaux périodiques, afin d'échantillonner le signal effectif de commande, 69 05375 2 2003103 et d'extraire de ses phases un signal composite à ladite fréquence relativement élevée, et dont la phase, relativement à la phase du signal périodique en question, soit à chaque instant fonction des angles de phase du signal de commande à cet instant, 5 - un comparateur destiné à comparer la phase dudit signal composite à celle dudit autre signal périodique, pour extraire un signal d'erreur de sens approprié, quand leurs phases diffèrent d'une quantité prédéterminée,-et un dispositif d'actionnement pour appliquer le signal d'erreur, de manière à ajuster la posi-10 tion de l'objet dans le sens voulu pour annuler le signal d'erreur. &ux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs : - la Fig. 1 est un diagramme schématique d'une réalisation de l'invention. - les Fig. 2 à 4 représentent des signaux destinés à illustrer 15 le fonctionnement de la réalisation de la Fig. 1^ - la Fig. 5 représente une variante d'une partie de la Fig. 1. - les Fig. 6 et 8 sont des schémas partiels détaillés d'un étage représenté d'une manière générale Fig. 1. - la Fig. 7 représente des signaux pour illustrer le fonction-20 nement du circuit de la Fig. 6. - la Fig* 9 est un schéma d'une autre réalisation des circuits de la Fig. 6. - et la Fig. 10 représente des signaux illustrant le fonctionnement de la réalisation de la Fig. 9. 25 On va maintenant décrire, à titre d'exemple, la réalisation de la Fig. 1, dans laquelle le train d'impulsions de commande est transmis par un canal 10 provenant d'une source quelconque, telle qu'un ruban magnétique ou tin calculateur, qui n'est pas représenté. Chaque impulsion du train représente par son sens positif 30 ou négatif un accroissement fixe de mouvement vers l'avant ou vers l'arrière, respectivement, de la table de travail 11 d'une machine-outil. Le train est appliqué à des moyens 12 de conversion digital/analogique (D/A), afin d'extraire des impulsions un signal de commande périodique équilibré à quatre phases, présen-35 tant une forme d'onde triangulaire symétrique. Chaque phase a une longueur d'onde définie par l'arrivée d'un nombre fixe N d'impulsions de commande successives de même sens. Pour des raisons de commodité, on admettra que N est égal à 32, bien que ce nombre soit habituellement quelque peu supérieur. Comme les intervalles 40 entre impulsions de commande successives sont variables, il en 69 05375 3 2003103 est de même pour la longueur d'onde par rapport au temps de ce signal analogue tétraphasé dérivé de ces impulsions« L'étage 12 comprend un compteur binaire bidirectionnel 13 en anneau à cinq étages ou 0-31, dont les étages respectifs So à S4 5 sont connectés à un décodeur 14 qui comprend un réseau de portes et de résistances pondérées, et qui convertit le signal digital binaire provenant du compteur en signal de commande tétraphasé déjà décrit. On trouvera ci-après des détails sur l'équipement approprié à l'étage 12. 10 Les quatre phases DL à D4 du signal de commande sont appliquées, par des conducteurs ainsi marqués sur la Fig. 1, à des aiguillages sous forme de portes de transmission TŒL à TG4» Les sorties de ces portes sont réunies et connectées, par un conducteur 15, à tin étage 16 de filtre passe-bande, suivi d'un étage 17 impri-15 mant au signal une forme rectangulaire, et d'un étage dérivateur 18. Les impulsions extraites par l'étage 18 sont appliquées dans le sens de l'addition à un comparateur de phases d'impulsions, constitué par un compteur bidirectionnel en anneau 21. Pour obtenir des signaux cycliques de mesure et de référence 20 destinés à représenter la position réelle de la table de travail, on prévoit des moyens de mesure 22 constitués de compteurs de franges optiques. Ceux-ci comprennent un réseau de référence 23 assujetti à une structure de référence constituée par le châssis 24 de la machine, un réseau principal 25 assujetti à la table de 25 travail 11, et un réseau rotatif 26 commun aux deux réseaux précédents, agencé de manière à être entraîné en rotation à vitesse constante par un moteur non représenté. Les réseaux 23 et 25 présentent des lignes tracées perpendiculairement à la dise ction 27 du mouvement de la table, tandis que le réseau 26 présente des 30 lignes tracées radialement. L'espacement figuré pour les lignes a été grandement exagéré, afin de clarifier la figure. L'effet de cet agencement est que les réseaux 23 et 26, d'une part, et 25 et 26, d'autre part, créent respectivement des figures optiques alternatives de référence et principale, dont la fréquence, telle 35 qu'elle est déterminée par la vitesse de rotation du réseau 26, est élevée si on la compare à la fréquence du signal de commande tétraphasé à la vitesse maximale d'arrivée des impulsions de commande. La phase relative de ces deux figures optiques dépend des positions relatives des réseaux 23 et 25 et par suite de la 40 position de la table de travail 11 par rapport au bâti 24 de la 69 05375 4 2003103 machine• Les deux figures optiques sont détectées par des cellules pliGi: électriques de référence et principale 31et 32, qui, en répo^aa délivrent les signaux périodiques de mesure et de référence l, 5 tionnés ci-dessus. Ainsi le signal provenant de la cellule photc=-électrique 32 prend la forme d'un signal porteur à la fréquence relativement élevée déterminée par la vitesse de rotation du réseau 26, et modulé en phase en fonction de la position réeii de l'outil durant un cycle du mouvement de la figure (les cyelsp 10 entiers étant négligés), tandis que le signal provenant de la Iule photo-électrique 31 prend la forme du même porteur modu.. à phase fixe. Le signal provenant de la cellule 31 est appliqué à un étcup déphaseur 33» de manière à permettre un ajustement de la pharo 15 de référence. Le signal de sortie de cet étage, après amplifias.---tion et mise en forme carrée dans un étage 34, est appliqué t i: étage 35 de division de phase, qui produit, en partant d'un signal d'entrée rectangulaire, un signal tétraphasé équilibré Fis tangiîlaire à la fréquence d'entrée, appliqué, par le moyen de 20 conducteurs ML à M4, à un système d'aiguillage qui va être dSîîs: : plus loin. Le signal provenant de la cellule 32 est appliqué à des é\ •-de filtrage, de mise en forme carrée et de dérivation 36, 37^ 38, semblables aux étages 16, 17, et 18 respectivement, et l@s 25 impulsions fournies par l'étage 38 sont appliquées dans le • de la soustraction au compteur 21. Le signal de sortie du compteur 21, après conversion à la fez= me analogique dans un étage D/A 41-, est appliqué comme signe,!, d'erreur à un dispositif d'actionnement 42 (représenté sous la ./• 30 me d'un moteur) qui entraîne la table de travail 11. Les signaux transmis par les conducteurs ML à M4 sont applîr"2=ê aux entrées de quatre portes ET à deux entrées, de la manière suivante : ML et M2 à AGI; M2 et 30 à AG2; î© et M4 à AG3; et M4 et Ml à AG4. Les sorties de ces portes sont appliquées, par 35 l'intermédiaire des conducteurs si à m4> au contrôle des portas TG1 à TG4 respectivement. En fonctionnement, les formes D1 à D4 des signaux de carearad© sont telles que les représente la Fig. 2. Chacun d'eux possède une amplitude arbitraire H et est tracé ai fonction de l'arffi^éo 40 des impulsions de commande d'entrée et non pas en fonction cira BAD ORIGINAL 69 05375 5 2003103 temps. Chaque impulsion de commande d'entrée positive dilate chaque signal vers l'avant (vers la droite, comme on le voit sur le dessin) à raison de l/32 (plus généralement à raison de l/N) de la longueur d'onde du signal. Ainsi chaque signal présente en 5 réalité une forme en escalier plutôt qu'une forme ractiligne; mais, pour plias de clarté, la forme en escalier a été dessinée seulement pour le premier quart de cycle du signal D1 (Fig. 2). Toute impulsion négative provoque au contraire une contraction vers la gauche des signaux. 10 Les impulsions de commande ont donc pour effet de faire varier en plus ou en moins de manière discontinue le contenu du compteur 13, dont le décodeur 14 tire les signaux D, à l'intérieur d'un cycle défini par la capacité du compteur, de sorte que le déplacement commandé à un instant quelconque est représenté par une 15 fraction égale au nombre d'impulsions contenues dans le compteur à cet instant divisé par sa capacité de 32 impulsions. La Fig. 3 représente en (a) les quatre signaux M à M4« Comme le signal (provenant de la cellule photo-électrique de référence 31) dont ils sont extraits présente une fréquence relativement 20 élevée comparée à la vitesse d'entrée des impulsions de commande, et par conséquent à la fréquence des signaux D, les signaux M sont tracés à une échelle relativement plus grande, afin de les rendre clairement visibles. La Fig. 3 (b) représente le résultat de l'addition des paires 25 de signaux M aux portes "ETn ÂG. Les impulsions résultantes ml à m4 de commande des portes transmises par les conducteurs portant ces mêmes repères sont si courtes, comparées aux longueurs d'onde D que chaque signal D peut être considéré comme constant - c'est-à-dire qu'aucune impulsion n'arrive - durant 1'intervalle de temps 30 pendant lequel la porte de transfert correspondante TG est maintenue ouverte. La Fig. 4 représente le signal composite sur le conducteur 15 résultant de l'application répétée de ces impulsions de commande de portes aux moyens d'aiguillage, afin d'échantillonner les si-35 gnaux de commande D. Pour la commodité de la référence, les impulsions de commande de portes de la Fig. 3 sont reproduites, mais elles sont re-désignées par m à D4, d'après les signaux de commande qu'elles contrôlent aux portes de transfert. Si l'on commence à l'extrémité gauche des signaux de la Fig.2, 40 les signaux D1 et D3 sont à zéro, le signal D2 à - H, et le 69 05375 6 2003103 signal D4 à + H. Ainsi, jusqu'à l'arrivée de l'impulsion suivante, le signal de commande composite sur le conducteur 15 présente la forme représentée Fig. 4 (a). Après l'arrivée de deux impulsions de commande de sens posi-5 tif, le signal composite est tel que représenté en (b). EEL présente maintenant la valeur + H/4, D2 la valeur - 3H/4» 03 est égal à - H/4, et D4 à + 3H/4. Une autre paire d'impulsions transforme le signal (b) en (c). ÏÏL et D4 deviennent tous deux égaux â + H/2, et D2 et D3 tous 10 deux égaux à - H/2. Une autre paire d'impulsions transforme le signal (c) en (d); et une autre paire encore - ce qui fait 8 en tout - transforme (d) en (e). On a franchi maintenant un quart de longueur d'onde de l'ensem-15 ble des signaux D de la Fig. 2. Les trois quarts restants ramènent le signal composite à la forme de la Fig. 4 (a). L'effet d'une arrivée continue d'impulsions de commande positives est ainsi de faire varier les signaux HF, à une vitesse relativement faible, de la forme (a) aux formes (b), (c), (d), 20 etc., chaque signal conservant sa forme durant l'intervalle compris entre la dernière impulsion et la suivante. Toute impulsion négative provoque un décalage en sens contraire du signal composite - par exemple en réponse à deux impulsions négatives, ce signal rétrograde de (d) à (c). 25 En étudiant la Fig. 4, on verra que l'effet d'un tel train d'ondes de commande positives est de décaler progressivement le signal composite dans une direction - de gauche à droite, comme on le voit sur le dessin. Cela est particulièrement apparent si l'on compare le signal (e) au signal (a). En filtrant le signal 30 composite dans l'étage 16 (afin d'éliminer les phénomènes transitoires de commutation), puis en le mettant en forme carrée dans l'étage 17, et en dérivant une impulsion du bord antérieur de chaque signal carré résultant, on obtient un train d'impulsions à la fréquence des signaux M. La phase instantanée de ces impul-35 sions, comparée à la phase fixe des impulsions de référence tirées de la cellule photo-électrique 31, est fonction des angles de phase respectifs à cet instant des signaux de commande D1 à D4, qui sont eux-mêmes fonction de la proportion d'impulsions effectivement contenues dans le compteur 13 par rapport à sa 40 pleine capacité. En d'autres tenues, le train d'impulsions du 69 05375 7 2003103 signal composite est modulé en phase par rapport au signal de référence, en réponse au signal de commande. En conséquence, line différence quelconque entre les phases des trains respectifs d'impulsions aux entrées du comparateur 21 (ou, 5 plus généralement, tout écart présenté par ces phases par rapport à une relation de phase prédéterminée) représente une différence entre la position réelle et la position commandée de la table de travail. Une telle différence implique une différence entre les fréquences de répétition des impulsions dans les deux trains; en 10 conséquence le signal d'erreur fourni par le compteur 21 prend la forme d*une impulsion de sortie chaque fois qu'un train a fourni deux impulsions entre deux impulsions de l'autre train. Ce signal d'erreur, après conversion à la forme analogique dans l'étage 41» est appliqué au moteur 42, qui entraîne la table dans la 15 direction convenable pour annuler l'erreur. Il n'est pas essentiel que les signaux M soient extraits de la cellule photo-électrique de référence 31; ils peuvent aussi bien être extraits de la cellule photo-électrique principale 32, dont le signal de sortie contrôle l'étage 35 par l'intermédiaire de 20 l'étage 34, comme représenté Fig. 5. Dans cet agencement, le signal du compteur de franges destiné à l'entrée de l'étage 21 est fourni par la cellule de référence 31, qui est connectée à l'étage de filtrage 36 par l'intermédiaire de l'étage d'ajustement de phase 33. Ainsi, le signal composite qui alimentait l'autre en-25 trée de l'étage 21, est modulé par le signal de mesure, aussi bien que par le signal de commande. L'agencement fonctionne néanmoins d'une manière semblable à celle décrite en référence à la Fig. 1. On va maintenant décrire brièvement un équipement approprié au convertisseur 12 en référence aux Fig. 6 et 7. 30 Le compteur 13, qui est à nouveau supposé compter jusqu'à 32, de 0 à 31, n'est pas représenté, étant donné que diverses formes connues de compteurs binaires en anneau à quatre étages peuvent être utilisées, pourvu que chaque étage présente deux sorties représentant ses états "un" et "zéro". 35 Pour engendrer les signaux de commande D1 à D3 en opposition de phase, le décodeur 14 peut comprendre le réseau de portes et de résistances pondérées représenté Fig. 6. Il convient aussi de se référer à la Fig. 7, qui représente de So à S4 les réponses des étages du compteur à un train d'impulsions de commande toutes 40 de sens positif, ainsi que les signaux résultants D1 (en traits 69 05375 8 2003103 pleins) et D3 (en traits interrompus), tels que décrits ci-dessus en référence à la Fig. 2, et représentés par des lignes droites plutôt que des lignes en forme d'escalier. Afin de faciliter les références, les quatre quarts de cycle du signal D1 sont désignés 5 par les chiffres romains I, II, III, et IV - voir Fig. 7. En décrivant le réseau, les conducteurs émanant des étages de compteur sont désignés par So et NSo (pour MNON So"J SI et NSI, etc... suivant qu'ils sont excités quand l'étage considéré est dans l'état un ou zéro. On n'a pas fait usage du système plus 10 généralement utilisé, dans lequel on indique l'état "Non" par une barre au-dessus du caractère, ce système entraînant des difficultés de frappe et des erreurs. Comme la pente d'un signal est la même de quadrant à quadrant, mais que seuls varient son sens et son emplacement au-dessus eu 15 au-dessous du niveau moyen 45 (voir Fig. 7), seuls les étages So et S2 du compteur servent à engendrer le signal, laissant aux étages S3 et S4 le soin d'en déterminer le sens et l'eçiplacernent. Ainsi, pour produire le signal m, le réseau comprend, pour l'étage So du compteur, une porte "ET" 51 à double entrée, aux 20 entrées de laquelle sont connectée les conducteurs So et NS3; à une autre porte "ET" 52 sont connectés les conducteurs NSo et S3. Les sorties de ces portes sont appliquées, par le moyen d'une porte "OU" 53, a une entrée de chacune des deux portes "ET" 54 et 55; les autres entrées de ces portes sont connectées aux conduc-25 teurs NS4 et S4 respectivement. La sortie de la porte 54 est appliquée à l'une des résistances pondérées 56, d'une valeur de 4R ohms, d'un décodeur positif constitué par un étage additionneur analogique normal 61 qui comprend l'amplificateur usuel à gain élevé 62 et la résistance de 30 contre-réaction 63, afin d'obtenir la moitié du signal D1 au-dessus du niveau moyen 45 • La sortie de la porte 55, d'autre part, est appliquée à une résistance 57, d'une valeur de 4R ohms, d'un décodeur semblable 64, qui engendre la demi-période au-dessous du niveau 45, et 35 comprend un amplificateur 65 avec résistance de contre-réaction 66, suivi d'un étage inverseur de phase 65^. Les composants 71 à 77 utilisés pour l'étage SI du compteur correspondent aux composants 51 à 57 utilisés pour l'étage So. Ici, toutefois, les deuxièmes entrées des portes 71 et 72 sont re-40 liées aux conducteurs SI et NSI et les résistances pondérées 76 et 69 05375 9 2003103 77 des deux décodeurs 61 et 64 ont pour valeur 2R. D'une manière semblable, des composants 81 à 87 sont prévus pour l'étage S2, les résistances pondérées ayant pour "jaleur E. Les sorties des décodeurs 61 et 64 sont connectées par le 5 moyen de résistances 91 et 92 à un autre amplificateur à réaction 93» de gain élevé, qui délivre le signal D1 au conducteur de même repère. Comme le signal D3 est simplement une version en opposition de phase de Dl, il est également dérivé de l'amplificateur 93, par le moyen d'un étage 94 à inversion de phase. 10 En fonctionnement, durant le quadrant I, huit impulsions de commande positives successives portent le sigaal DEL au niveau + H. Durant tout ce quadrant, les seuls conducteurs des étages les plus élevés (étages des poids les plus élevés) qui soient excités sont NS3 et NS4. 15 La première impulsion PI ouvre la porte 51 et traverse les portes 53 et 54 (cette dernière armé® par NS4J jusqu8à la résistance 56. Toutes les autres portes "ET" ont au moins une entrée non excitée. A la porte 52, par exemple, les deux eonducteurs S3 et NSo ne sont pas excités; à la porte 71, NS3 est ©xeitê, mais SI 20 ne l'est pas; et ainsi de suite. L'impulsion suivante P2 ferme la porte 51» mais ouvre la porte 7L, et remplace ainsi la résistance 56 de 4H par la résistance 76 de 2R. La troisième impulsion P3 rouvre la port® 51» et laisse la 25 porte 71 ouverte, de sorte que les deux résistances 56 et % sont maintenant en circuit. Le signal de sortie digital du compteur est ainsi converti sous forme analogique par les variations binaires des résistances pondérées en circuit et les signaux de sortie qui en résultent 30 sur la ligne Dl. k la fin du quadrant I, les trois résistances 56, 76, et 86 sont toutes en circuit, et représentent ainsi le nombre binaire 111 d'impulsions reçues jusque là. Pour le quadrant II, c'est le conducteur S3 qui est excité à 35 la place de NS3. Ainsi les entrées effectives sont les signaux complémentaires NSo,NSI, et NS2, et les huit impulsions de ce quadrant les éliminent suivant le mode binaire, de manière à atteindre le niveau moyen 45 à la fin du quadranto Pour les excursions du signal Dl au-dessous du niveau moyen, 40 c'est le conducteur S4 qui est excité à la place de NS4. Cela met 69 05375 10 2003103 en circuit l'étage additionneur analogique 64 (par le moyen des portes 55, 75, et 85), au lieu de l'étage 61. Les conducteurs NS3 et 83 sont excités pendant les quadrants III et IV respectivement. Le fonctionnement est autrement, semblable à celui décrit 5 pré cédemment• Ainsi est engendré le signal Dl, et avec lui le signal D3. Un équipement très voisin de celui de la Fig. 6 est prévu pour obtenir les signaux D2 et D4. La principale différence réside dans le contrôle exercé comme suit par les étages S3 et S4 du j0 compteur. Les parties des signaux D2 et D4, qui vont en s'écartant du niveau moyen se produisent dans les quadrants II et IV, où le conducteur 83 est excité, au lieu de se produire dans les quadrants I et II (comme avec le signal Dl), où le conducteur NS3 15 est excitée En conséquence, on intervertit les conducteurs S3 et NS3 allant de 1?étage S3 du compteur vers les portes correspondant aux portes $1, 52, 7L, 72, 81, et 82 de l'agencement de la Fig.6. Des agencements sensiblement plus compliqués sont nécessaires pour décider de l'emplacement des signaux au-dessus ou au-dessous 20 du ai veau xaoyea 45» En effet, le signal Dl est au-dessus de ce niveau tandis que l'étage S4 est à l'état zéro (quadrante I et II) et au-dessous de ce niveau tandis que l'étage S4 es£ à l'état un (quadrants III et IV). Ainsi la commande de porte requise pour le signal Dl n'a besoin d'être exercée que par les conducteurs S4 25 et MS4. 2&is il ^'existe pas de condition âussi simple pour les signaux JM at D4, et l'assistance des signaux fournis par le moyen des conducteurs S3 et NS3 est également nécessaire. La Fig® ? montre que le signal D4 est au-dessus du niveau moyen î (a) dans le quadrant I, les deux Conducteurs NS3 et NS4 30 étant excités, et (b) dans le quadrant IV, les deux conducteurs S3 et S4 étant excités. Le réseau d'aiguillage doit par conséquent être agencé de manière à placer le signal D4 au-dessus du niveau moyen quand l'une ou l'autre de ces conditions prévaut. De même, pour les parties du signal qui sont au-dessous du 35 niveau moyen, le réseau d'aiguillage doit fournir la réponse appropriée quand les conducteurs (c) S3 et NS4 (quadrant II) ou (d) NS3 et S4 (quadrant III) sont tous les deux excités. Ayant ainsi obtenu le signal D4, on obtient à partir de lui le signal D2 par inversion. 40 La Fig. 8 représente le réseau de la Fig. 6 ainsi modifié, une 69 05375 ii 2003103 centaine étant ajoutée au repère de chaque composant correspondant à un composant déjà décrit. A la Fig. 6, lfentrée de la porte 54» qui contrôle l'emplacement du signal emprunte le conducteur NS4; dans le présent agen-5 «ement, l'entrée correspondante de la porte 154 provient soit des deux conducteurs NS3 et NS4 par le moyen d'une porte "ET" 101 et d'une porte "OU" 102; ou des deux conducteurs S3 et S4 par le moyen d'une porte "ET" 103 et de la porte "OU" 102. De même, à la place de l'entrée de la porte 55 empruntant le 10 conducteur S4, la porte 155 a des entrées empruntant soit les deux conducteurs S3 et NS4, par le moyen d'une porte "ET" 105 et d'une porte "OU" 106, ou les deux conducteurs NS3 et S4 par le moyen d'une porte "ET" 107 et de la porte n0Uw 106. Ainsi qu'on l'a déjà mentionné, les conducteurs S3 et NS3 15 d'entrée des portes équivalant aux portes 51» 52, etc..., maintenant désignées par 151, 152, etc... sont intervertis par rapport à leurs positions de la Fig. 6. Le fonctionnement de cet agencement est par ailleurs le même que précédemment, le signal D2 étant obtenu à partir du signal D4 20 par un inverseur de phase 194« L'étage 33 d'ajustement de phase (Fig® 1) peut revêtir plusieurs formes. Un agencement approprié (non représenté) consiste à connecter la cellule photo-électrique 31 aux étages correspondant aux étages 36 et 37 prévus pour le signal de mesure. Le si-25 gnal de sortie tétraphasé résultant est appliqué à quatre points d'entrée, régulièrement espacés d'un potentiomètre circulaire, et la sortie (vers l'étage 36) est obtenue au moyen d'un curseur radial, dont l'ajustement angulaire procure le décalage requis de la phase fixe. En variante, le potentiomètre peut être alimen-30 té par deux cellules photo-électriques situées à des emplacements en quadrature de l'image optique (au lieu de la cellule unique 31), la sortie de chacune d'elles étant appliquée à des points diamétralement opposés du potentiomètre par le moyen d'un étage diviseur de phase. 35 On va décrire maintenant, en se référant aux Fig. 9 et 10, une autre forme de convertisseur b/A qui, dans cet agencement, incorpore les moyens d'aiguillage. L'agencement en question présente, par rapport à celui des Fig. 6, 7, et 8, l'avantage d'exiger sensiblement moins de com-40 posants. Il diffère du précédent sous deux aspects principaux. En 69 05375 12 2003103 premier lieu, les signaux de commande périodiques de phases Dl à D4 (Fig. 2), tout en étant encore effectivement engendrés, ne le sont plus d'une manière continue, mais seulement d'une manière intermittente, chacun d'eux n'étant présent que durant la présen-5 ce d'une impulsion de commutation du signal correspondant reçu des portes AG (Fig. 1) sur l'un des conducteurs ml à m4. Ceci doit apparaître plus clairement à la lecture de la description du fonctionnement qu'on trouvera ci-après. En second lieu, les phases Dl à D4 sont définies en demi-pério-10 des plutôt qu'en quarts de période, le niveau moyen original 45 (Fig. 2) étant abaissé pour constituer le niveau 45^ de départ (voir Fig. 10). Pour fournir les seize impulsions à chaque demi-période, l'étage S3 a été déchargé de sa fonction précédente d'assistance à l'étage S4 pour contrôler les emplacements des 1$ signaux; au lieu de cela, il aide les étages So à S2 à les engendrer, l'étage S4 étant maintenant assisté par un nouveau signal de commande C. Si l'on passe maintenant à la Fig. 9, dans laquelle chacune des nombreuses portes "ET" est du type à deux entrées, sauf mention 20 contraire, le signal de commande C est élaboré dans un sous-ré-seau 201. Celui-ci comprend deux portes METM î 202, dont les conducteurs S3 et S4 constituent les entrées, et 203 ayant pour entrées NS3 et NS4. Les sorties des portes 202 et 203 sont réunies par une porte "OU" 204. Uhe de ses sorties est le signal C 25 sur un conducteur de même repère; une deuxième sortie est appliquée à un conducteur NC ("non C") par le moyen d'un étage inverseur 205. Ces deux conducteurs, ainsi que les conducteurs S4 et NS4 et ml à m4 sont appliqués à un premier ensemble 206 de quatre portes "ET" contrôlant les sorties de l'étage S3, et à un deu-30 xième ensemble 207 de telles portes contrôlant les sorties des étages So à S2. L'ensemble 206 comprend les portes 211 à 214, à une des entrées desquelles sont connectés respectivement les conducteurs ml à m&. Aux autres entrées sont connectés les conducteurs NC, NS4, C, et 35 S4 respectivement. Les sorties de ces portes sont appliquées, par le moyen d'une porte "OU" 215, à une entrée d'une porte "ET" 216, dont le signal S3 constitue l'autre entrée; une autre sortie de la porte 215 est appliquée, par le moyen d'un inverseur 217, à une entrée d'une porte "ET" 221, dont le signal NS3 constitue 40 l'autre entrée; les sorties des portes 216 et 221 sont appliquées, 69 05375 13 2003103 par le moyen d'une porte "OU" 222, et d'une résistance 223 de 8 R ohms, à un conducteur de sortie commun 15"*"• La résistance 223, ainsi que les résistances 224 à 226, respectivement de 4R, 2R, et R ohms, constituent un ensemble de résis-5 tances pondérées correspondant aux deux groupes 569 76, 86, et 57, 77, 87 de résistances de l'agencement de la Fig. 6, la résistance présente 223 de 8 R ohms, sous le contrôle de l'étage de compteur S3, étant ajoutée pour permettre à chaque signal D d'être défini en demi-cycles de seise impulsions, coaime expliqué 10 ci-dessus. L'ensemble 207 comprend les portes 231 à 234S à une des entrées desquelles sont connectés; respectivement les conducteurs ml à m4, les conducteurs G, NS4, NC, et S4, respectivement, étant connectés aux autres entrées. Leurs sorties sont appliquées, 15 par le moyen d'une porte "OU" 235, à une entrée de chacune des trois portes "ET" 236 à 238, dont les signaux S2, SI, et So constituent respectivement les autres entrées. Une autre sortie de la porte 235 est appliquée, par le moyen d'un inverseur 241, à une entrée de chacune de trois autres portes "ET" 242 à 244, dont 20 les signaux NS2 à NSo constituent les autres entrées. Les sorties des portes 236 et 242 sont connectées, par le moyen d'une porte "OU" 245 et d'une résistance 224 (de 4 R ohms) au conducteur 15"*". Les portes 237 et 243 sont, de mime, connectées au conducteur 15^" par le moyen d'une résistance 225 (de 2R 25 ohms), et les portes 238 et 244 sont connectées au conducteur. 15^ par le moyen d'une résistance 226, de R ohms. Le conducteur 15^" est connecté, par le moyen d'un condensateur 246, au conducteur 15 (Fig. 1), et de là à l'étage 16. Le réseau de la Fig. 9 fonctionne, d'une manière générale, 30 comme suit. Pour chacun des trente deux nombres de 0 à 31 - représentés par une condition particulière des étages So à S4 du compteur 13, le réseau engendre effectivement les quatre signaux D en établissant quatre configurations, qui se recouvrent, de portes armées. Il existe une configuration pour chaque signal D, 35 et ses portes armées conduisent à la combinaison de résistances pondérées 223 à 226 qui représente la valeur de ce sigral D particulier quand le compteur contient ce nombre particulier. Chaque signal m, lorsqu'il parvient au réseau, échantillonne le signal D correspondant en fermant le circuit dans la configu-40 ration correspondante de portes armées, jusqu'à la combinaison 69 05375 u 2003103 correspondante de résistances-pondérées. L'échantillonnage périodique répété des signaux D par les signaux m a pour résultat un signal de sortie composite du type représenté Fig. 4> mais dont le niveau le plus bas est zéro au lieu de -H. Le signal composite 5 est ainsi un signal alternatif comme précédemment, mais cette fois il possède une composante continue qui est supprimée par le condensateur 246. On va maintenant décrite le fonctionnement du réseau en référence à la Fig. 10, qui représente les signaux D de la Fig. 2 10 redessinés de manière à partir de la nouvelle ligne de base 45"''• Bien que Au-dessus du signal S4 on a représenté le signal C engendré par le sous-réseau 201 de la Fig. 9. 20 Bien que la division soit opérée maintenant en demi-périodes plutôt qu'en quadrants, on a utilisé la référence précédente aux quadrants I à IV (Fig. 7)î ceux-ci sont définis maintenant par les signaux C et S4, au lieu de S4 et S3, comme dans l'agencement précédent. 25 Le fonctionnement est suffisamment semblable à celui du réseau de la Fig. 6 pour qu'il nécessite plus qu'un seul exemple numérique pour illustrer les deux différences principales mentionnées ci-dessus. On supposera, pour c@t exemple, que le compteur contient le nombre décimal 5 (nombre binaire 00101) représenté par 30 l'excitation des étages So et S2 seulement. Ainsi les conducteurs excités respectifs provenant du compteur sont So, NSI, S2, NS3, et NS4. Le nombre 5- est dans le quadrant I, où sa position approximative est indiquée. Dans ce quadrant, le conducteur C est excité mais le conducteur NC ne l'est pas. 35 On supposera que chaque impulsion, en arrivant au compteur 13, déplace chaque signal D de la distance verticale élémentaire h, vers le haut ou vers le bas, en alimentant une résistance présentant mie valeur de R ohms ou en coupant son alimentation. Ainsi la hauteur maximale au-dessus du niveau 45^" est 15 h, et elle est 40 représentée par la somme des quatre résistances pondérées 223 a 69 05375 15 2003103 226. Le signal ml, en arrivant à l'ensemble de portes 206, trouve la porte 211 non armée par le signal NC. Comme, à cet instant, il n'y a pas d'autres signaux m, toutes les entrées de la porte 5 215 sont dans l'état zéro. En conséquence la porte transmet un signal de sortie traversant l'inverseur 217, qui, trouvant la porte 221 armée par le signal NS3, traverse la porte 222 pour alimenter la résistance 223. flans l'ensemble 207, le signal ml trouve la porte 231 armée 10 par le signal C, et traverse ainsi les portes 231 et 235, pour atteindre une entrée de chacune des portes 236, 237, et 238. Là il ne trouve armées que les portes 236 et 238 (par les signaux S2 et So); en conséquence les résistances 224 et 226 sont alimentées. Ainsi la hauteur du signal Dl est égale à : 15 8 R + 4 R + R - 13 R = 13 h. Le signal m2 trouve la porte 212 armée par le signal NS4, et atteint ainsi la porte 216 qu'il trouve non armée, de sorte que la résistance 223 n'est pas alimentée. La porte 232 de l'ensemble 207 est également aimée, avec ce résultat que le signal alimente 20 les résistances 224 et 226 par le moyen des portes 236 et 238 respectivement. La hauteur du signal D2 est ainsi égale à 4R + R, ou 5 h. De manière similaire, le signal m3 ne peut atteindre la résistance 223. Dans l'ensemble 207, il trouve la porte 233 non armée. 25 Ainsi la sortie de la porte 235 s'opère par le moyen de l'inverseur 241 vers une entrée de chacune des portes 242, 243* et 244. Parmi celles-ci, seule la porte 243 est armée par le signal NSI. La hauteur du signal est ainsi égale à 2 h. Le signal m4 est bloqué par la porte 214, de sorte que la ré-30 sistance 223 est alimentée à partir de l'inverseur 217 et de la porte 221. Dans l'ensemble 207, la porte 234 bloque les signaux, de sorte que seule la résistance 225 est aliaentée, comme dans le cas du signal m3« La hauteur est ainsi égale à 8R + 2R ou 10 h. Ainsi, quand le compteur contient cinq impulsions, les confi-35 gurations respectives de portes armées conduisant aux résistances pondérées sont : Dl : portes 221, 231, 236 et 238; vers les résistances 223, 224, et 226. D2 : portes 232, 236, et 238; vers les résistances 224, et 226. 40 D3 ï porte 243; vers la résistance 225. 69 05375 16 2003103 D4 : portes' 221 et 243; vers les résistances 223 et 225» On constatera un recouvrement, dans la mesure où certaines portes et certaines résistances sont partagées par deux configurations ou plus. 5 Un point important à remarquer est le fait que les signaux Dl et A4, qui requièrent dans le quadrant I la résistance de 8 E ohms, comprennent cette résistance dans leur circuit, en dépit du fait que, dans ce quadrant, le signal S3 se trouve dans son état zéro. Cela est réalisé, comme on vient de le décrire, par la sortie 10 inversée de la porte "OU" 215 vers la porte "ET" 221, armée par le signal NS3* De même, la sortis inversée de la porte "OU" 235 permet aux résistances 224 et 226 d'être mises en circuit en dépit de l'état zéro des étages correspondants S2 à So. 15 On notera que les portes 212 et 2?2 ont des entrées identiques; les signaux m2 et NS4. Ainsi l'une de ces portes pourrait être omise, et le signal nécessaire à la porte "OU" qui lui est associée pourrait être fourni par l'autre. De même, une des portes 214 et 234 est superflue. L'ensemble de ces quatre portes est 20 néanmoins représenté sur le dessin, car on estime que cela rend le réseau plus facile à suivre. 69 05375 17 2003103 xlJ '/ j :» li I 0 A ï I 0 K S 1 - Dippositif pour commander la position d'un objet par rapport à une structure dé référence en fonction d'un train d'impulsions de commande représentant des accroissements de mouvement de 5 longueur constante, et dirigés dans l'un ou l'autre de deux sens opposés, comprenant : a) des moyens de conversion digital/analogique permettant d'extraire du train d'impulsions un signal effectif de commande périodique à n phases, n étant au moins égal à trois, chaque phase ayant 10 une longueur d'onde définie par II impulsions de commande successives de même sens et ayant un décalage angulaire par rapport à un cycle complet qui représente, à un instant quelconque, la position désirée de l'objet à cet instant; b) m moyen de mesure par compteur de franges optiques, des-15 tiné à obtenir des signaux de mesure périodiques et des signaux de référence de même fréquence (celle-ci étant élevée si on la compare à la fréquence dudit signal de commande périodique), de sorte que le décalage angulaire du signal de mesure par rapport au signal de référence représente la position réelle de l'objet 5 20 c) des moyens d'aiguillage, qui peuvent faire partie dudit moyen de conversion, pour appliquer de aaniàre répétée le premier desdits signaux périodiques, afin d'échantillonner le signal effectif de commande, et d'extraire de ses phases un signal composite à ladite fréquence relativement élevée, et dont la phase, relative-25 ment à la phase de ce premier signal périodique, soit à chaque' instant fonction des angles de phase du signal de commande à cet instant ; d) un comparateur destiné à comparer la phase dudit signal composite à celle du second des signaux périodiques, pour extraire 30 un signal d'erreur de sens approprié, quand leurs phases différent d'une quantité prédéterminée ; e) et un dispositif d'actionnement pour appliquer le signal d'erreur, de manière à ajuster la position de l'objet dans le sens voulu pour annuler le signal d'erreur. 35 2 - Dispositif conforme à la revendication 1, dans lequel les moyens de conversion comprennent un compteur binaire en anneau, possédant une gamme de 0 à H-1, les signaux de sortie "Un" et "Zéro" de ses étages respectifs étant appliqués à un décodeur comprenant un réseau d'étages d'aiguillage et de résistances pon-40 dérées pour convertir chaque signal binaire provenant du compteur ""SE BAD 69 05375 18 2003103 les n phases du signal de commande. 3 -Dispositif conforme à la revendication 2, dans lequel les moyens d'aiguillage comprennent un étage diviseur de phase disposé . de manière à être alimenté par le premier signal périodique, afin 5 d'en tirer un signal carré équilibré à n phases à ladite fréquence relativement élevée, n portes de transfert, à raison d'une porte pour chaque phase du signal de commande, des connexions de commande des portes pour appliquer ledit signal carré à n phases à ces portes et un conducteur commun de sortie des portes pour transmettre ledit ;0 signal composite. 4 - Dispositif conforme à la revendication 1, dans lequel les moyens de conversion comprennent les moyens d'aiguillage précités, les deux moyens réunis comprenant un réseau logique de portes et de résistances pondérées, des connexions réunissant le compteur aux 15 portes du réseau pour assurer que, pour chaque nombre que contient le compteur, les phases respectives du signal de commande sont représentées par des configurations de portes armées conduisant aux combinaisons appropriées desdites résistances, et des connexions réunissant lesdits moyens de mesure aux portes du réseau pour assu-20 rer que le premier signal périodique échantillonne chaque signal de commande en complétant un circuit à travers les combinaisons appropriées desdites portes et résistances.