Brevet FR2100560A1 — publié le 19720324

L'invention s'applique, de façon générale, aux commandes électroniques différentielles avec "boucle de rétroaction ou d1asservissement : à chaque instant la commande compare l'ordre donné et son exécution, et c'-est leur différence qui est envoyée au système 5 agissant sur la grandeur considérée. Par exemple, dans un avion, le pilote automatique compare à chaque instant l'assiette longitudinale réelle et une valeur de consigne, et en fonction de leur différence envoie Tin ordre aux commandes des gouvernes de profondeur. De façon plus précise, l'invention s'applique aux commandes 10 électroniques débrayables du type susdit ; dans le domaine de ces commandes, il existe des grandeurs commandées qui sont susceptibles, pendant le débrayage, de variations indépendantes, provenant par exemple d'une autre commande ou de perturbations. C'est le cas d'une commande d'assiette longitudinale pour un avion : pendant que 15 le pilote automatique est débrayé, cette assiette varie. Il est alors nécessaire que, au réembrayage, la commande électronique (le pilote automatique dans le susdit exemple) reprenne son action sans discontinuité (qui serait au moins dangereuse) ; autrement dit, son action initiale, à l'instant du réembrayage, doit partir du zéro 20 quelle que soit la valeur à cet instant de la grandeur à commander (l'assiette). Il faut donc que, juste avant et pendant le réembrayage de la commande, celle-ci fournisse sur sa sortie vers l'organe commandé un signal zéro, et cela quelle que soit la position actuelle de l'organe de commande et quelle que soit la valeur actuelle de 25 la grandeur commandée, alors que, lorsque la commande est embrayée, son signal de sortie est, comme déjà énoncé, fonction de la susdite différence. L'invention a pour but de répondre à cet impératif. En conséquence, l'invention a pour objet une commande électro-30 nique différentielle débrayable, qui prend automatiquement comme référence du zéro pour chaque embrayage,la valeur actuelle de la grandeur commandée et la position actuelle de l'organe de commande. Succinctement, la commande selon l'invention comprend, outre la susdite boucle d'asservissement principale (que la position 35 débrayée sépare de l'organe commandé), une boucle d'asservissement secondaire qui, en position débrayée, ramène à zéro le signal à la sortie de la boucle principale. De façon plus précise, le soustracteur classique de la boucle d'asservissement principale, qui envoie à l'organe commandé le signal différence entre le signal de la gran-40 deur commandée et le signal venant de l'organe de commande, reçoit 70 27637 2 2100560 selon l'invention, au lieu du signal de commande, le signal de sortie venant de la boucle d'asservissement secondaire ; selon l'invention, cette boucle d'asservissement secondaire, comprenant un circuit intégrateur et un additionneur, reçoit, en position débrayée, 5 le signal de sortie dudit soustracteur, et renvoie sur ledit soustracteur, à la place du signal de l'organe de commande, le signal de sortie du dispositif selon l'invention, qui est la somme, fournie par l'additionneur, du signal de l'organe de commande et du signal venant du circuit intégrateur. Selon une autre disposition de l'in-10 vention, ledit additionneur reçoit au contraire la différentielle de l'ordre de commande d'une part et le signal de sortie du soustracteur d'autre part, et alimente un circuit intégrateur qui alimente à son tour ledit soustracteur. Dans l'une et l'autre dispositions selon l'invention, en position embrayée la boucle d'asservis-15 sement secondaire est coupée de la sortie du soustracteur mais reste connectée à l'entrée du soustracteur. Le susdit circuit intégrateur peut être du type numérique, mais, pour éviter codage et dérive, il est de préférence du type analogique, qui permet en outre des structures plus simples. 20 L'invention et ses dispositions seront décrites en se réfé rant aux figures suivantes, données à titre d'exemples non limitatifs : La figure 1 est un schéma-blocs donnant le principe d'une structure selon l'invention ; 25 La figure 2, analogue à la figure 1, donne le principe d'une autre structure selon l'invention ; La figure 3 est un schéma d'une disposition, théorique et donnée à titre explicatif, d'un organe de commande avec un amplificateur intégrateur ; 30 La figure 4 est un schéma, analogue à la figure 3, d'une dis position, selon l'invention, d'un organe de commande avec un amplificateur différentiel ; La figure 5, analogue à la figure 2, en précise une exécution, dont la figure 6 explicite certains détails. 35 Avec référence à la figure 1 : ce schéma-blocs explicite une disposition selon l'invention. Le système commandé 1, éventuellement soumis à des perturbations 2, est commandé par un effecteur 3, et la valeur de la grandeur considérée est appréciée par un détecteur 4 fournissant un signal o( à, un soustracteur 5, dont le 40 signal différentiel J est envoyé à un commutateur 6 ; en position 70 27637 3 2100560 embrayée 6^,, ce commutateur envoie le signal différentiel $ à l'effecteur 3, et en position débrayée 6^ il l'envoie au dispositif 10 selon l'invention» Ce dispositif 10 comprend un circuit intégrateur 11 envoyant un signal o( ^ à un additionneur 12, recevant par 5 ailleurs un signal o( de l'organe de commande 13, et l'addition-neur 12 envoie au susdit soustracteur 5 un signal 0( qui est le signal de sortie du dispositif selon l'invention» oC = Of - o( c et ofg = • On remarquera donc que, en position débrayée, on trouve sur la sortie 14 de la boucle d'asservissement secondaire selon l'invention, la recopie du signal o( 15 fourni par le détecteur 4 de la grandeur considérée. On notera que ceci est obtenu, même si des perturbations 2 agissent sur le système commandé 1, même si son effecteur 3 est soumis à line commande extérieure 7, et quel que soit l'ordre oc venant de l'organe de comman-de 13. D'autre part, en position embrayée, le circuit logique 11 20 émet un signal Of ^ constant, et la boucle d'asservissement principale annule le signal différentiel c) en agissant sur oc et oc Avec référence à la figure 2, dont le schéma-blocs explicite une autre disposition selon l'invention : on y retrouve les mêmes organes, avec les mêmes références ; mais, ici, l'additionneur 12 25 reçoit le signal S (en position 6^), et le signal différentié d * c —^—, et alimente le circuit intégrateur 11. Avec référence à la figure 3 : le bouton de commande ou molette actionne le curseur 21 d'un potentiomètre 22, à loi linéaire, alimenté sous une tension E ; le curseur 21 est connecté par une 30 capacité 23 à l'entrée 24 d'un amplificateur intégrateur 25, dont la sortie 26 est connectée à une capacité 27 revenant sur l'entrée 24. la fonction de transfert, du curseur 21 a la sortie 26, est linéaire et de pente constante, et une variation de la position du curse-ur 21 entraîne -une variation proportionnelle de la tension 35 de sortie 26. Toutefois, dans la présente invention, la position du curseur 21 au moment du réembrayage n'est pas le zéro (-comme représenté), mais est quelconque comme déjà énoncé : de ce fait la discontinuité de la piste du potentiomètre 22 est inadmissible. Bien entendu l'invention prévoit des dispositions, qui vonir être 10 et : En position débrayée, comme déjà énoncé, cf= 0, donc 70 27637 4 2100560 décrites, pour éliminer cette impossibilité. Avec référence à la figure 4 : dans cette disposition selon l'invention, la molette actionne le curseur 31 d'un potentiomètre 32 à piste continue ; le curseur 31 est connecté par une capacité 5 33 à un inverseur 34, commandé par une bascule 35 alimentée par un deuxième curseur 36 décalé de 90° par rapport au curseur 31 ; les deux sorties de l'inverseur34 vont respectivement aux entrées + et - d'un intégrateur différentiel 37, muni d'une capacité 38 entre sortie et entrée - et d'une capacité 39 entre entrée + et 10 masse. Il est clair que la bascule 35 en commutant l'inverseur 34 rétablit le même sens des variations de la tension de sortie pour des variations de position de jnême sens du curseur 31 sur l'une et l'autre des deux moitiés de la piste continue du potentiomètre 31 de chaque côté de ses deux points d'alimentation. 15 Une autre disposition selon l'invention peut employer, au lieu du susdit potentiomètre à deux curseurs, un potentiomètre inductif, un resolver, un selsyn, ou deux potentiomètres qui seront décrits en se référant à la figure 5. On y retrouve, avec les mêmes références, les principaux organes déjà décrits à propos de la figure 20 2 ; ici, l'organe d'entraînement 31, qui peut être un bouton de commande ou une molette ou autre, actionne deux potentiomètres 42 et 43 de type courant, dont les sorties sont commutées par un sélecteur d'entrée 44 ; celui-ci attaque un différentiateur 45, qui cl fournit le signal °( c à l'additionneur 12 suivi de l'intégrateur dt 25 analogique 11. Le différentiateur 45, 1* additionneur 12, et l'intégrateur analogique 11, de préférence ne forment qu'un seul et même réseau 47, avec les avantages corrélatifs de simplicité, d'économie, de rapidité de réponse, et de réduction d'encombrement. Des détails d'une telle exécution seront décrits en se référant à la 30 figure 6. On y retrouve les deux potentiomètres 42 et 43 actionnés par la commande 41 ; les sorties de ces deux potentiomètres attaquent chacune un adaptateur d'impédances 52 et 53, à la sortie desquels les modules ou valeurs absolues des signaux, donnés par les circuits 54 et 55, sont comparés par un circuit 56 actionnant ledit 35 sélecteur d'entrée 44 ï celui-ci attaque ledit réseau 47,construit autour de l'amplificateur-intégrateur 57. 70 27637 5 2100560 REVENDICATIONS 1Commande électronique différentielle et débrayable, prenant automatiquement la référence zéro pour l'embrayage, comprenant une boucle d'asservissement principale constituée par un détecteur de la 5 grandeur commandée, un soustracteur qui en retranche l'ordre de commande, et un effecteur commandé par le soustracteur, caractérisée par une boucle d'asservissement secondaire qui, en position débrayé^ ramène à zéro le signal à la sortie dudit soustracteur. 2o- Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que 10 l'entrée -dudit soustracteur reçoit, au lieu de l'ordre de commande, le signal de sortie de ladite boucle d'asservissement secondaire. 3«- Commande selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite boucle d'asservissement secondaire 10 comprend un circuit intégrateur 11 recevant le signal $ de la boucle d'asservissement 15 principale en position débrayée 6^et fournissant un signal , et un additionneur 12 recevant le signal de commande o( et ledit signal 20 4o- Commande selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit circuit intégrateur 11 est un circuit intégrateur analogique. 5e- Commande selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite boucle d'asservissement secondaire 10 comprend un additionneur 12 recevant le signal c) de la boucle d'asservissement princi-25 pale en position 6p. et la différentielle ^ c du signal de comman- n dt de, et un circuit intégrateur 11 fournissant un signal. c>( _ qui est s le signal de sortie du dispositif et qui est envoyé à ladite entrée -du soustracteur 5..(figure 2) 6.- Commande selon la revendication 5, caractérisée en ce que 30 ledit circuit intégrateur 11 est un circuit intégrateur analogique. 7.- Commande selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'organe de commande actionne le curseur 31 d'un potentiomètre 32 à piste continue, suivi d'un inverseur 34 actionné par .une bascule 35 commandée par un curseur 36 calé à 90° du curseur 31 et alimen- 35 tant un intégrateur différentiel 37. (figure 4) 80- Commande selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'organe de commande 41 actionne deux potentiomètres 42 et 43, suivis d'un sélecteur d'entrées 44, qui attaque un seul^réseau 47 comprenant un différentiateur 45, l'additionneur 12, et l'intégra-40 teur analogique 11. (figure 5) 70 27637 6 2100560 9»- Commande selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit réseau 47 est construit autour d'un amplificateur-intégrateur 57. (figure 6)