Brevet FR2029522A1 — publié le 19701023

- 1 - La présente invention concerne des systèmes de commande ser-vo, et plus particulièrement un limitateur de course électrique unidirectionnel pour un élément régulateur servo. Dans de nombreuses mailles servo connues dans l'art, un sig-5 nal de position de référence peut être appliqué et demander l'ajustage de l'élément régulateur dans une position qui se trouve au-delà d'un arrêt mécanique ou d'une autre limitation physique de la position de l'élément commandé, si ceci a lieu, le servomoteur restera en service, et poussera l'élément contre l'arrêt. Ceci fera lO que l'élément dissipe une puissance égale à sa puissance totale de' renversement aussi longtemps que cette condition existe. Dans beaucoup de cas, spécialement avec des servomoteurs de haute puissance ceci peut donner lieu à une surchauffe excessive, qui à son tour a des effets nuiables sur la sécurité et la vie dumoteur. Afin de 15 remédier à ceci plusieurs dispositifs reconnus dans l'art sont munis de limitateurs d'amplification, si des positions à l'approche drun arrêt sont localisées. Cependant de tels limitateurs fonctionnent aussi bien pour le déplacement de l'élément en direction de l'arrêt qu'en direction opposée. Ainsi ces systèmes incorporent 20 une perte significative de réponse duë à cette limitation. L'objet de la présente invention est de fournir une limitation efficace du signal de référence de position en un point très rapproché de l'un arrêt dans un système servo, avec une tolérance étroite pour une grande variété de conditions d'alimentation et 25 de température du système sans perte de performance. Ainsi, selon la présente invention, un circuit de réaction est prévu dans un servo-amplificateur, ce circuit fonctionnant pour fixer la sortie de 1'amplificateur à un'niveau de tension é-gal à une tension de référence pour une position donnée de l'élé-30 ment commandé en réponse à un potentiel indiquant l'approche c'un arrêt. Le circuit de réaction fonctionne■seulement en réponse à des potentiels de sortie de l'amplificateur ayant une polarité tendant & déplacer l'élément commandé vers l'arrêt et ne fonctionne pas en réponse à des potentiels tendant à éloigner l'élément com-35 mandé de l'arrêt. La présente invention fournit une possibilité d'amélioration relativement bon marché et sure pour limiter le déplacement d'un élément commandé à l'approche d'un arrêt, sans perte de réponse du BAD ORIGINAL 70 00820 2029522 - 2 - système quand l'élément commandé s'éloigne de cet arrêt. Le dispositif a une exactitude raisonable pour une grande variété de températures et de variations de puissance d'alimentation et peut être exécuté dans une technique simple. 5 L'invention est maintenant décrite avec référence au dessin unique annexé qui représente schématiquement un mode dé réalisation préféré de l'invention exécuté pour fonctionner en deux polarités. Cette figure unique représente un dispositif commandé 10 actionné par un moteur 12 courant alternatif qui répond à un modu-ÎO lateur 14 en réponse à un potentiel courant continu appliqué par ce modulateur 14 à un amplificateur 16. L'amplificateur à son tour répond à des signaux fournis par une résistancede réaction 14, un signal de commande par une résistance 20, et un signal Le système décrit jusqu'ici est conforme-aUx'systèmes servo typiques connus dans l'art. Une description dé la limitation de commande en accord avec la présente invention est donnée mainteBAD ORIGINAL 70 00820 2029522 - 3 - nant. Pour des raisons d'explication, admettons une situation dans laquelle le dispositif commandé se déplace vers la borne du potentiomètre 30 et atteindra un arrêt quand le curseur du poten-5 tiomètre 30 s'approche de l'extrémité la plus positive deœlui-ci. Le circuit qui sera décrit maintenant, est utilisé pour limiter le fonctionnement du système servo à fur et à mesure que le dispositif commandé s'approche de l'arrêt. Le curseur du potentiomètre est connecté à une résistance 36, par un autre potentiomètre 38 10 et une résistance 40 à une source de tension négative. Ainsi on trouve un diviseur de tension partant de la source de tension positive par le potentiomètre de réaction 30 et les résistances 36, 38 et 4o vers la source de potentiel négatif. La base d'un transistor NPN 42 est reliée au curseur du potentiomètre 38, le cur-15 seur duquel peut être ajusté afin de régler le point de travail du transistor 42 en comparaison avec la position du curseur sur le potentiomètre 30, la tension réelle et les valeurs de résistances utilisées dans le système. L'émetteur 44 du transistor 42 est relié au point d'addition 24, et le collecteur 36 du transistor 20 42 est relié par une diode 46 à la sortie 28 de l'amplificateur 16. La diode 48 est polarisée de sorte à être débloquée quand la sortie de l'amplificateur 16 est positive. Ainsi le transistor 42 peut à son tour fonctionner en amplifications quand la sortie de l'amplificateur 16 est positive. Admettons que les résistances 25 36, 38 et 40 et l'ajustage du curseur sur le potentiomètre 38 sont tous sélectionnés pour un fonctionnement propre, quand le potentiomètre 30 atteint un point donné proche de l'arrêt, en quel point l'action de limitation est désirée, alors le transistor 42 conduira un courant reliant ainsi la sortie de l'aiàplificateur 30 16, au point 28 du réseau d'addition 24, à l'entrée 26 de l'amplificateur 16. Ceci relie efficacement-l'amplificateur à ce potentiel et évite tout déplacement supplémentaire de l'élément commandé. Ainsi le dispositif est électriquement limité avant d'atteindre son arrêt mécanique et la touche de l'arrêt est évitéa 35 Considérons maintenant le cas où l'élément commandé est dé placé en direction d'un arrêt qui correspond à la partie la plus négative du potentiomètre 30.Pour donner une limitation de commande dans cette direction, la résistance 36 est aussi connectée 70 00820 2029522 - 4 - par un potentiomètre 50 et une résistance 52 à une source de tension positive. Le curseur du potentiomètre 5o est connecté à la base d'un transistor PNP 54, l'émetteur 50 duquel est relié au point d'addition 24. Le collecteur 56 du transistor 54 est con-5 necté par une diode 60 à la sortie 28 de l'amplificateur 16. Seulement quand la sortie de l'amplificateur 16 est négative, la diode 60 sera débloquée, et ainsi le transistor 54 fonctionnera pour bloquer l'amplificateur 16 seulement dans le cas où l'extrémité la plus négative du potentiomètre 30 est atteinte en réponse 10 à un signal de sortie négatif. Il faut noter que dans le premier cas, quand l'élément commandé se déplace vers la portion la plus positive du potentiomètre de réaction 30, et quand la commande de la tension de référence de position 32 est réajustée de sctte à fourni: une tension positi-15 ve qui tend à déplacer le dispositif commandé 10 vers une position qui correspond à la position la plus négative du curseur du potentiomètre 30, alors la sortie de l'amplificateur 16 devient négative, de sorte que la diode 48 est bloquée, et l'action de limitation par réaction par le transistor 42 n'affecte pas l'éloig-20 nement du dispositif commandé de l'arrêt. De l'autre côté, aussitôt que la sortie négative de l'amplificateur 16 bloque la diode 48,1a diode 60 est débloquée. Hais puisque le potentiomètre de réaction 30 se trouve très près de son extrémité positive, le transistor 54 est bloqué et il n'y a pas d'actions de limitation 25 dans ce cas jusqu'à ce que le dispositif s'est déplacé lelong du chemin total vers l'extrémité négative du potentiomètre 30. XIfaut noter que les transistors 42, 54 sont commandés directement par des potentiels développés par le potentiomètre de réaction et pour cela des erreurs dans la manoeuvre du blocage 30 du'système servo en accord avec la présente invention sont minimisées. Similairement, indépendemment des différences mineures dans les tensions.d'alimentation pouvant représenter et des variations des résistances à des changements de température, la commande directe en utilisant une maille de réaction de blocage 35 qui est directement commandée par le potentiomètre de réaction, fournit un fonctionnement relativement sur. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, et représenté dans le dessin qui n'a été 70 00820 2029522 - 5 - choisi qu'à titre d'exemple. 70 00820 202952k - 6 -REVENDICATIONS 1) Un amplificateur pour actionner dans un système servo, un élément commandé pouvant fonctionner dans deux directions en réponse à une tension de référence de position et une tensionde 5 réaction de position, caractérisé par au moins un moyen répondant à une polarité donnée de la sortie de l'amplificateur et à un potentiel de réaction de position indiquant une position maximum désirée de 1 "élément canxBndé dans la direction correspondant à la polarité donnée de la sortie de l'amplificateur pour appliquer au 10 moins une portion du potentiel de sortie à l'entrée dudit amplificateur pour ainsi bloquer ledit amplificateur. 2} Un amplificateur pour actionner dans un système servo un é-lément commandé pouvant fonctionner dans deux directions en réponse à une tension de référence de position et une tension de 15 réaction de position, caractérisé par au moins un moyen répondant à une polarité donnée de l'amplificateur et à un potentiel de réaction de position indiquant une position maximum désirée de l'élément commandé dans la direction correspondant à la polarité donnée de la sortie de l'amplificateur pour réduire le pouvoir 20 d'amplification dudit amplificateur d'une manière significative par rapport aux signaux d'entrée correspondant avec ladite direction.