Brevet FR2030427A1 — publié le 19701113

La présente invention concerne les générateurs de fonctions notamment pour la résolution d'équations différentielles, non linéaires, par des moyens analogiques et pour la mécanisation de systèmes de contrôle complexes. Jusqu'en 1955 on a surtout recherché des générateurs de fonctions d'une variable indépendante, puis'les recherches ont porté principalement sur la génération de fonctions de deux variables. Les méthodes pour la génération de fonctions sont principalement mécaniques et électriques. La présente invention concerne une méthode électr8que. Pour de nombreux phénomènes physiques la fonction de base dépend d'au moins deux variables indépendantes, ce qui nécessite un générateur de fonctions d'un nombre quelconque de variables indépendantes. Un tel générateur doit autre simple pour être réalisable et utilisable industriellement. Quand on doit représenter des fonctions de deux variables relativement simples, on peut obtenir de façon simple une appro ration adéquate, en agissant sur l'entrée ou la sortie dtun générateur de fonctions à une seule variable, mais pour des fonctions plus compliquées, cette méthode d'approximation n'est pas valable et on a besoin d'un dispositif spécialement conçu pour la génération de fonctions à deux variables indépendantes. Actuellement, les maquettes tridimensionnelles et les matrices à diodes-résistances,*avec systèmes d'interpolation adéquats, sont les techniques le plus fréquemment utilisées pour la génération de fonctions de cevgenre. Un générateur élémentaire présente les critères suivants a) Sa constitution, b) la grandeur utilisée est une tension, c) cette tension est susceptible d'être transformée en intensité si c'est nécessaire, d) cette tension est fonction d'une ou plusieurs tensions d'arrivée, qui constituent les variables indépendantes, e) la fonction est déterminée par la disposition et la valeur des éléments du circuit. Plusieurs générateurs élémentaires peuvent entre groupés. Les sorties de chaque générateur élémentaire peuvent être connectées par des moyens divers suivant l'utilisation envisagée, de même que l'inter-connexion des générateurs élémentaires. Â titre d'exemple La sortie de chaque générateur élémentaire peut outre cor tée à une diode, toutes les diodes étant connectées dans un sens ou dans l'autre, mais toutes dans le même sens, pour être ensuite reliées en un point commun, pour former une étoile comportant autant de bras que de générateurs élésentaires. Â partir de ce point de sortie commun on peut réaliser autant de,connexions que l'on désire selon l'application du générateur de tensions envisagée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. La Fig. 1 est un schéma électrique d'un générateur de fonc- tions, de deux variables, suivant l'invention. La Fig. 2 est une représentation graphique de fonctions en gendrées par un générateur tel celui de la Fig. 1. La Fig. 3 est un schéma électrique dtun générateur de fonc- tions de quatre variables suivant l'invention. La Fig. 4 est un schéma électrique de trois générateurs de fonctions de chacun trois variables connectés en séries parallèles. Le générateur élémentaire représenté sur la Fis. I est composé d'un total de (M + N) résistances connectées en étoile, une extrémité de chaque résistance étant reliée à un point com- mun (I). Dans cet exemple, M = 2, N = 1. Chaque extrémité libre 2, 3 des résistances a une tension x et y par rapport à une base de repère 6, ces tensions étant précisément les représentations des variables indépendantes x et y des fonctions considérées. L @ extrémité libre de la résistance N est reliée indépen- damment à une autre base 5 de tension fixe ou réglable Vo Cette tension V0 réglable permet d'établir et de modifier facilement un paramètre ou une grandeur qu'il est intéressant de prendre en considération dans lwutilisation envisagée. Dans ce mode de réalisation de la figure 1, il convient de remarquer que la tension Z1 du point 7 correspond à un simple déplacement du point 1, centre de l'étoile. Si x et y sont les tensions correspondantes aux variables indépendantes, Vo étant une tension fixe, conformément au paramètre établi, et les résistances r1, r2, et rO-du circuit, ayant des valeurs fixes, sur ce circuit, on a les égalités suivantes: x - z1 y - z1 vo - z1 + + = 0 r1 r2 ro x/r1 - z1/r1 + y/r2 - z1/r2 + vo/ro - z1/ro = 0 x/r1 + y/r2 + vo/ro = Z1 (1/r1 + 1/r2 + 1/ro) Mais comme les résistances sont constantes 1 = a' 1/@ 1 r1 r2 1/ro = K vo/ro = K' 1 1 1/@ + 1/@ 1 + + = 0 r1 r2 ro a'x + b'y + K' = Z1c' Z1 = a'/c' x + b'/c' y + K'/c' Z1 = Ax + By + C Cette dernière équation peut être représentée sur trois axes de coordonnées orthogonaux, représenté simplifié sur la figure 2 par des plans cotés. Les axes Ox et Oy de la figure 2 représentent les tensions considérées comme des variables indépendantes. L'équation obtenue, est pour chaque valeur de Z1 l'équation d'une droite. Ainsi, pour les différentes valeurs que l'on donnera à Z1, on obtiendra une série de droites horizontales de cote Z1 déterminant ensemble une surface. On peut ainsi démontrer qu'un tel générateur élémentaire fournit une fonction reliée aux variables indépendantes par l'équation d'un plan. Lorsque le nombre de variables indépendantes est supérieur à 2, le schéma d'un générateur de fonctions élémentaire, peut être celui représenté sur la figure 3, dans le cas de quatre variables indépendantes0 Ici l'équation obtenue est celle d'un lieu à quatre dimensions, mais le problème reste résolu de la même manière. Le schéma de la figure 4 représente un groupement de trois générateurs élémentaires. Tous les générateurs élémentaires de ce schéma sont influencés par les mêmes variables indépendantes et la différence entre un générateur élémentaire et un autre est créée par la disposition et le nombre des éléments N correspondant à des paramètres particuliers à chaque cas. L'assemblage ou inter-connexion des générateurs élémentaires peut être réalisée différemment. Pour chaque utilisation particulière on choisira la manière la plus appropriée. Dans certain cas on utilisera des diodes, dans d'autres des transistora, thyristors, diodes tunnel, etc*.. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exem- ples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de l'invention. - RESENDICAtIONS - 1 - Générateur de fonctions d'au moins deux variables indépendantes, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un générateur élémentaire constitué par deux groupes de résistances connectées en étoile, les extrémités libres des résistances d'un premier groupe étant à une tension déterminée par rapport à un point de repère fixe, chacune desdites tensions correspondant à une variable indépendante, et les extremités libres des résistances du second groupe étant indépendamment reliées à d'autres points à des tensions fixes ou réglables, correspondant chacune à un paramètre de ladite fonction 2 - Générateur de fonctions caractérisé en ce qu'il est constitué par l'interconnexion d'au moins deux générateurs selon la revendication 1.