Brevet FR2088298A1 — publié le 19720107

1505? 2088298 — 1 — L ' iiiventio;. coi.^-îrno un gpu^ratnur d ' un^ ionctic-n non-linéaire a partir da dsux ou plusieurs varialslos -^a utilisa,.c ^c:liii::?iïurs 5 ;}cur prc-^uir:-- un signal uo sortie, qui rcipr 3-jiit ^ la j.o.i::tio,i ^ésirfi. 5 1.1 ont ccanu .-.aas l'art a'utiliser "pour la génération -iG roue tiens non-linéaires à partir Jj deux ou plusieurs variables ^es mécanismes compliques, -^s canes, des tringles, et des dispositifs sirfl.air*s et/ou aes circuits électroniques. Avec l'apparition des amplificateurs à fluide la pcssiîilité de produire ces fonc-10 tions par des moyens s fluide est devenue dominante, parce que ces dispositifs ont l'avantage de ae présenter aucune partie mobile. En plus, ils éliminent la nécessité de cames, de tringles ou d'autres moyens électriques pour produira ces fonctions. On a trouvé que par une sélection et connection appro-15 priées d'amplificateurs à fluide il est possitle de produire un signal à partir de deux ou plusieurs variables qui représentent une fonction non-linéaire de ces variables. Dans beaucoup d'applications de commande, particulièrement la commande de l'admission d'air d'un aéronef, il est désiîâsle de commander la surface d'ad-20 mission et lesclapets des by-pass par une fonction, qui est pro duite à partir de deux ou plusieurs variables et qui en plus est non-linéaire. Un tel dispositif, qui sera décrit plus loin, sert tr~-s bien à ce but. L'objet de l'invention est de fournir par l'emploi 25 d'amplificateurs à fluide un générateur pour une fonction non-li néaire à partir de deux ou plusieurs variables de sorte a disposer d'un signal de sortie qui représente cette fonction, le dispositif étant en outre approprié à être utilisé dans la technique de commande, léger, ne présentant pas de parties mobiles, et pouvant fonctionner d'une manière très sure dans une large bande de teiroé-ratures. E'autres caractéristiques et avantages o.e l'invention seront mieux compris I la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé, 35 dans lequel: La figure 1 est un graphique de la fonction de sortie désirée du générateur de fonction; et La figure 2 est une représentation schématique d'un bad or/qjnal r 71 15057 2088298 - 2 - mode de réalisation préféré de l'invention. - rious référant au dessin, la figure 1 représente un signal typique pour un générateur de fonction réalisé en accord avec l'invention. Pour des raisons de simplicité d'explication le graphique de la figure 1 représente un signal typique qui est utilisé dans la commando d'admission d'air en connection avec un moteur à réaction pour un aéronef rapide. Il représente comment 1'invention peut être adaptée à une telle application et il est évident pour l'homme de l'art que 1' intention a d'autres applications . La technique relative à la commande d'admission d'air est décrite, ::>ar exemple, dans le brevet des E.U.A. i„o. 3.181.817. Ce brevet montre essentiellemt un corps assymétrique, pointu, déplacé linéairement à l'intérieur d'une buse convexe-concave pour varier la surface d'admission de la buse à l'entrée d'un moteur à réaction et aux clapets des by-pass pour l'élimination de l'air superflu. Dans la figure 1, le déplacement linéaire (X) du corps pointu est représenté en fonction du rapport de K pression Hach local (Prlm) pour différents rapports de pression Kach à la sortie du dirfuseur (Pruem). Les capteurs particuliers nécessaires pour fournir le signal approprié pour actionner le générateur de fonction sent omis ici peur aes raisons de simplicité, mais leurs détails peuvent être dérivés.du brevet aes 3.131.S17. a-.ous réiérsnt è la fleure 2, les capteurs sont raccor aés d'une nani':-re appropriée aux amplificateurs à fluide 10, 12, 1C, et 16 qui coopère avec les amplificateurs s fluide 10 et 20 pour produire une fonction non-linéaire de deux variables, par exemple, le nombre Kach local et nombre Kach s la sortie du diffuseur. Des amplificateurs à fluide appropriés seraient du type pro-portionel à fonction analogue. Les. amplificateurs à fluide 10, 12 comprennent six entrées de commande, dont une est bloquée; les amplificateurs 14 et 16 comprennent quatres entrées de commande dont une est bloquée, et les amplificateurs 12 ee 1? seraient à quatre entrées de commande, qui sont toutes utilisées. L'anplifica tion des amplificateurs à fluide est déterminée d'avance et est-dictée par la forme particulière du signal de commande désirée à être produit par le générateur de fonction. Les amplificateurs à bad original 71 15057 2088298 fluide avec ces caractéristiques sont bien connus et sont par example décrits dans le brevet des E.U.A. Ko. 3.111.291. Référence est faite à ce brevet pour la description détaillée d'amplificateurs à fluide. 5 Tel qu'on peut voir dans la figure 2, une pression différentielle, représentant le nombre Mach local (L.M.) est appliquée a une première paire d'entrées de commande de l'amplificateur à fluide 10 et la pression différentielle représentant le rapport de pression Mach ê la sortie du diffuseur (DEM) est appliquée à 10 une seconde paire d'entrées de commande de cet amplificateur. Une pression de polarisation est appliquée à la cinquième entrée de commande. Ainsi, entre les points 0 et 1 de la figure 1, l'amplificateur è fluide 10 dicte la forme de la courbe de la fonction non-linéaire. La pression de poiteisation détermine la portion horizon- 15 taie de la courbe et établit le niveau X pour un nombre Mach local R. faible et pour un rapport de pression Mach avec la sortie du diffuseur faible. Il sort de ce qui a été dit plus haut, qu'avec l'accroissement d'un nombre local Mach le signal correspondant dépasse 20 la pression de polarisation et X commence à monter. Cependant, si le rapport de pression Mach à la sortie du diffuseur augmente, ceci a pour effet de déplacer la pression de polari^-ion pour la placer dans la région où le nombre Mach local devient effectif. Le signal de sortie de l'amplificateur à fluide est le signal d'entrée 25 pour une entrée de commande de l'amplificateur à fluide 18. Naturellement ceci est une fonction de la partie du graphique de la figure 1 comprise entre 0 et 1. L'amplificateur à fluide 12 fonctionne d'une manière similaire que l'amplificateur à âuide 10, excepté que sa pression 30 de polarisation prévient son fonctionnement avant que le point 1 ne soit atteint. L'amplificateur à fluide 12 a une amplification plus grande comparée à celle de l'amplificateur à flide 10 et sa sortie est appliquée à une entrée de commande de l'amplificateur 18. A fur et à mesure que le nombre Mach local passe du point 1 au 35 point 2, l'amplificateur à fluide, polarisé par le rapport de pression Mach à la sortie du diffuseur tel que montré, réduit le signal de sortie de l'amplificateur à fluide à travers l'amplificateur à fluide 18 selon le schéma désiré. 71 15057 2088298 _ 4 - L'amplificateur à fluide 14, qui est commandé par le rapport de pression Mach à la sortie du diffuseur et polarisé par le nombre Mach local, est utilisé pour des signaux X du régime com- . R pris entre les points 2 et 3 de la figure 1. Dans ce cas, l'ampli-5 ficateur à fluide 14 fournit un signal de polarisation qui ajuste le niveau de X en fonction du rapport de pression Mach à la sortie R du diffuseur et du nombre Mach local. La sortie de l'amplificateur à fluide 14 est un signal de pression différentiel appliqué aux entrées de commande de l'amplificateur à fluide 18. 10 Le signal à la sortie de l'amplificateur à fluide 18 représente X entre les points O et 3 de la figure 1. Il est évident R de ce qui précède, que les signaux de sortie des amplificateurs à fluide 10, 12 et 14 sont additionnés par l'amplificateur à fluide 18, le signal sortie de celui-ci représentant la courbe 15 comprise entre les points O et 3 de la figure 1. La sortie de l'amplificateur à flide 13 est appliquée aux entrées de commande de l'amplificateur à fluide 20. L'amplificateur à fluide 16 est utilisé entre les points 3 et 4 de la figure 1 et il est donc polarisé de sorte qu'il n'entre en fonction 20 après que le point 3 a été atteint. Dans ce régime le signal du nombre Mach local est fourni à l'amplificateur à flide 20 pour compenser le signal de sortie de l'amplificateur à fluide 18 de la manière montrée . Le signal de sortie de l'amplificateur à fluide 20 est donc une différence de pression représentant la courbe dé- 25 sirée de X en fonction du nombre Mach local entre les points O ÎT et 4 de la figure 1. Il est évident que le signal de sortie de 1'arapliâcateur à fluide 20 est la somme des signaux de sortie des amplificateurs 13 et 16. Ainsi, il est évident que le signal de sortie de 1'amplificateur à fluide 20 peut être utilisé pour four-30 nir un signal à un dispositif de commande hydraulique ou un autre dispositif d'amplification de puissance par un dispositif intermédiaire non représenté. La présente invention envisage que les amplificateurs à fluide sont de préférence réalisés par des modules individuels 35 groupés ayant tous les caractéristiques d'amplificateurs à fluide décrites plus haut. Ce qu'on vient de décrire est un dispositif - • caractérisé par le fait qu'il/nécessite aucune partie mobile pour produire un signal non-linéaire à partir de deux variables. 71 15057 2088298 — 5 — Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par 1'nomme de l'art au dispositif qui vient d'être^crit uniquement à titre 'exemple non-limitatif sans sortir du cadre de 1'invention. BAD ORIGINAL ? 71 15057 2088298 - 6 - R S V H l, D I C A T I O L S 1. Un générateur de fonction à amplificateur à flide comprenant au moins deux signaux d'entrée variables, caractérisé 5 par un premier amplificateur à fluide du type proportionel répondant aux deux variables d'entrées, un second amplificateur à fluide du type proportionel relié par son entrée à la sortie du premier amplificateur à fluide pour produire un signal qui est une fonction non-linéaire de la variable d'entrée. 10 2. Le générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des variables d'entrée est un signal de pression différentiel appliqué à une entrée de commande respective du premier amplificateurà fluide. 3. Le générateur selon la revendication 2, caractérisé 15 en ce qu'une pression de polarisation est appliquée à une entrée de commande supplémentaire de l'amplificateur à fluide. 4. Le générateur selon l'ensemble des revendications 1 à 3, pour la génération d'un signal non-linéaire en fonction de deux variables qui est composée d'une fonction négative et une 20 fonction positive, ces deux fonctions étant non-Jinéaires, caractérisé par un troisième amplificateur à fluide du type proportionnel répondant aux deux variables d'entrée et caractérisé en ce que une pression de polarisation enclenche le troisième amplificateur à flide au point de jonction entre la portion négative et la 25 portion positive de la fonction non-linéaire et en ce que le second amplificateur à fluide est commandé par les premier et troisième amplificateurs à fluide pour additionner les signaux de sortie de ceux-ci. 5. Le générateur selon la revendication 4 caractérisé 30 en ce que les signaux de sortie des premiers et troisièmes amplificateurs à fluide sont un signal de pression appliqué à des entrées de commande respectives du second amplificateur à fluide. 6. Le générateur selon la revendication 5, caractérisé par un quatrième amplificateur à fluide mis en parallèle avec les 35 premier et troisième amplificateurs à fluide et répondant au moins à une des variables d'entrée et étant polarisés par l'autre variable d'entrée, la sortie du quatrième amplificateur à fluile étant appliquée à une paire d'entrée de commande du second amplificateur 71 15057 2088298 - 7 - à fluide. 7. Le générateur selon la revendication 6, caractérisé par un cinquième et sixième amplificateur à fluide, le cinquième amplificateur étant placé en série avec le second amplificateur 5 et le sixième amplificateur à fluide étant mis en parallèle avec les premier, troisième et quatrième amplificateurs, le cinquième amplificateur à fluide étant mis en service par une polarisation appliquée à sont entrée de commande par le sixième amplificateur et le cinquième amplificateur étant mis en fonction par au moins 10 une des variables d'entrée.