Brevet FR2124586A1 — publié le 19720922

Qk27k 212^586 La présente invention est relative à un circuit électronique destiné à délivrer un signal de sortie en réponse à deux signaux d'entrée variables indépendamment l'un de l'autre. Le circuit suivant l'invention est particulièrement utile dans 5 les dispositifs asservis et peut par exemple être utilisé dans un dispositif à lentilles du type Zoom à commande asservie. Ainsi que cela est connu, un dispositif asservi peut être actionné au moyen soit d'une commande de position, soit d'une commande de vitesse. Dans le premier mode de fonctionne-10 ment, il est connu de prévoir une limitation de la vitesse du dispositif d'actionnement, tandis que dans le second cas il est connu de prévoir une limitation de la position. Dans de tels dispositifs connus, il est cependant nécessaire de disposer de deux circuits séparés pour les deux types de limitation ; par exemple 15 il est habituel d'utiliser un potentiomètre pour fournir une information de position et un second potentiomètre pour fournir une information de vitesse. Un but de l'invention est de fournir un dispositif et un procédé simplifiés pour donner une limitation de position pen-20 dant la commande -de vitesse et une limitation de vitesse pendant la commande de position. L'invention a donc.pour objet un circuit électronique pour délivrer un signal de sortie en réponse à deux signaux d'entrée variables indépendamment liun de l'autre, comprenant des 25 moyens pour délivrer un premier signal qui est une fonction de l'un des signaux d'entrée, des moyens pour délivrer un second signal proportionnel à l'autre signal d'entrée, des moyens de comparaison pour comparer lesdits premier et second signaux, et un dispositif de commutation pour faire passer ledit premier si-30 gnal comme signal de sortie lorsque l'un desdits premier et second signaux est le plus grand et pour faire passer le second signal comme signal de sortie lorsque l'autre desdits premier et second signaux est le plus grand, grâce à quoi le signal de sortie est une fonction de l'un des signaux d'entrée seulement dans 35 une limite réglée par l'autre signal d'entrée. Le circuit comprend de préférence d'autres moyens de comparaison pour comparer l'inverse dudit second signal avec ledit premier signal et dans lesquels le dispositif de commutation est agencé pour faire passer ledit premier signal comme signal de 40 sortie lorsque le premier signal est compris entre le second si 72 04274 2. 2124586 gnal et son inverse et pour faire passer le second signal comme signal de sortie lorsque le premier signal est hors des limites établies par le second signal et son inverse. Les moyens de comparaison ou chacun d'entre eux peuvent 5 être constitués par un simplificateur opérationnel. De préférence, le dispositif de commutation est constitué par une diode reliée en série avec l'amplificateur opérationnel ou chaque amplificateur opérationnel et agencée pour être polarisée en sens direct ou inverse en fonction de la sortie de l'am-10 plificateur. De préférence également les moyens pour délivrer le premier signal sont constitués par un autre amplificateur opérationnel agencé de façon à comparer ledit signal d'entrée avec un signal de référence et pour produire ledit premier signal propor-15 tionnel à la différence entre eux. La polarisation d'une diode quelconque en sens direct établit de préférence un circuit en boucle à gain élevé comprenant l'amplificateur opérationnel approprié et l'autre amplificateur opérationnel afin de limiter le signal de sortie. 20 Suivant un autre aspect de l'invention, un dispositif asservi comprend un circuit tel que défini ci-dessus, un dispositif d'actionnement pour fournir le mouvement en réponse au signal de sortie provenant du circuit, un transducteur de réaction agencé pour produire un signal représentant la position du dispositif 25 d'actionnement, ce signal étant appliqué au circuit comme constituant ledit autre signal d'entrée, et un dispositif de consigne agencé pour fournir des signaux représentant la position désirée du dispositif d'actionnement et la vitesse maximale désirée de déplacement du dispositif d'actionnement, ces signaux étant ap-30 pliqués au circuit comme constituant respectivement ledit signal de référence et l'un desdits signaux d'entrée. L'invention fournit en outre un procédé pour commander le déplacement d'un dispositif d'actionnement, caractérisé en ce qu'on engendre un signal de position de consigne représentant la 35 position désirée du dispositif d'actionnement, on prélève un signal représentant la position réelle du dispositif d'actionnement, et on fournit un signal de consigne de vitesse représentant la vitesse de déplacement maximale désirée du dispositif d'actionnement, on compare les signaux de consigne de position et de posi-40 tion réelle afin d'obtenir un signal d'erreur, on compare le si 72 04274 3. 2124586 gnal d'erreur avec le signal de consigne de vitesse, et on entraine le dispositif d'actionnement en fonction du signal d'erreur lorsque ce dernier est proportionnellement inférieur élu signal de consigne de vitesse et en fonction du signal de vites-5 se lorsque le signal d'erreur est proportionnellement supérieur au signal de consigne de vitesse. De préférence le procédé suivant l'invention consiste en outre à comparer le signal d'erreur avec l'inverse du signal de consigne de vitesse, et à entraîner le dispositif d'actionnement 10 en fonction du signal d'erreur lorsque ce dernier est compris entre le signal de consigne de vitesse et son inverse et en fonction du signal de consigne de vitesse lorsque le signal d'erreur est hors de ces limites. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au 15 cours de la description qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel : la Fig. 1 est un schéma d'un circuit électronique suivant l'invention ; la Fig. 2 montre le fonctionnement du circuit représenté 20 à la Fig. 1. Dans un dispositif à lentille du type Zoom (non représenté), le réglage de la distance focale peut être effectué au moyen d'un dispositif d'actionnement à commande asservie entrainant la lentille appropriée. Un dispositif de consigne dont le circuit 25 représenté à la Fig. 1 constitue une partie, permet à l'opérateur de choisir à l'avance une position donnée du dispositif d'actionnement ou une vitesse de déplacement donnée. Dans le circuit représenté à la Fig. 1, un amplificateur opérationnel 3 à gain élevé est branché de façon à comparer un 30 signal de consigne de position représentant la position désirée du dispositif d'actionnement avec un signal de position représentant la position réelle du dispositif d'actionnement(prélevé par exemple sur un potentiomètre entraîné par le dispositif d'actionnement) afin de produire un signal d'erreur représentant la dif-35 férence entre les deux, le signal de consigne de position est appliqué à une borne 5, parvient à une entrée de l'amplificateur opérationnel 3 par l'intermédiaire d'une résistance 14, et est comparé avec la. sortie de l'amplificateur 3 en 20, qui est réinjectée à la même entrée par l'intermédiaire d'une résistance 18. 40 Le signal de position réelle est appliqué à une borne 6 et par 72 04274 4. 2124586 vient à l'autre entrée de l'amplificateur 3 par l'intermédiaire d'une résistance 15, une masse de référence est également branchée à cette entrée par l'intermédiaire d'une résistance 19. Un second amplificateur opérationnel 1 reçoit à l'une 5 de ses entrées, par l'intermédiaire d'une résistance 8, un signal de consigne de vitesse qui représente la vitesse de déplacement maximale désirée, du dispositif d'actionnement, ce signal étant appliqué à une borne 4. L'autre entrée de l'amplificateur 1 est branchée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 7. La 10 sortie 20 du premier amplificateur 3 est réinjectée aux entrées de l'amplificateur 1 par l'intermédiaire de résistances 10 et 11. L'amplificateur 1 agit par conséquent en conjugaison avec les résistances 7, 8, 10 et 11 afin de comparer la sortie de l'amplificateur opérationnel 3 avec le signal de consigne de vitesse qui 15 est appliqué à la borne 4. La sortie de l'amplificateur 1 est appliquée, par l'intermédiaire d'une résistance 12 à une diode 13 dont l'autre borne est reliée à l'entrée du signal de position réelle de l'amplificateur opérationnel 3. Le signal de consigne de vitesse et la sortie de l'ampli-20 ficateur 3 sont également appliqués à un autre amplificateur opérationnel 2. Dans ce cas cependant les signaux sont appliqués par l'intermédiaire de résistances 8, 11 respectivement, à une entrée commune et, du fait que l'autre entrée de l'amplificateur 2 est branchée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 9, l'am-25 plificateur 2 fonctionne avec les résistances 7, 9 et 11 afin de retrancher le signal de consigne de vitesse du signal réinjecté provenant de l'amplificateur opérationnel 3 ; en d'autres termes la sortie de l'amplificateur 3 est comparée avec l'inverse du signal de consigne de vitesse. La sortie de l'autre amplificateur 30 2 est branchée par l'intermédiaire d'une résistance 16 et d'une diode 17 à l'entrée du signal de position réelle de l'amplificateur 3. On remarquera que la diode 17 est branchée en sens opposé par rapport à la diode 13. En fonctionnement les signaux de consigne de position 35 et de position réelle en 5 et 6 sont comparés par l'amplificateur 3 afin d'engendrer un signal d'erreur en 20. Si ce signal se trouve dans les limites déterminées par le signal de consigne de vitesse et son inverse, les sorties des amplificateurs 1 et 2 sont alors telles que les diodes 13, 17 sont polarisées en sens 40 inverse. Cependant, si ces limites sont dépassées, la sortie de 72 04274 5. 2124586 l'amplificateur approprié 1 ou 2 astreint alors la diode respective 13 ou 17 à être polarisée en sens direct, établissant ainsi un circuit de réaction en boucle à gain élevé par l'intermédiaire des amplificateurs 3 et 1 ou 2 afin de limiter le signal de sor-5 tie en 20 à la valeur déterminée par le signal de consigne de vitesse, les diodes 13 et 17 fonctionnent ainsi dans un mode de commutation. Ce fonctionnement est représenté à la Fig. 2 qui montre que le circuit suivant l'invention fournit une sortie qui est fonction d'une entrée jusqu'à un niveau de saturation déter-10 miné par une autre entrée. Il peut ainsi être utilisé pour donner une limitation de vitesse à un servomécanisme de position. Il peut être en outre utilisé pour fournir une limitation de position dans un servomécanisme de vitesse, par exemple pour arrêter le dispositif d'actionnement à la limite de sa course. Si 15 le signal de consigne de vitesse apparaissant en 4 est réglé à zéro la sortie en 20 est alors nulle indépendamment des entrées en 5 et 6. Le signal de consigne de position appliqué à l'entrée 5 est alors réglé de façon à représenter la limite de la course et en augmentant le signal de consigne de vitesse le dispositif 20 d'actionnement se déplace sous l'action de la commande de vitesse dans la mesure déterminée par le déplacement maximal précisé par le signal apparaissant en 5. Il est évident que l'amplificateur 3 pourrait être combiné avec un seul des amplificateurs 1, 2 pour fournir un fonc-25 tionnement qui pourrait être illustré par la moitié appropriée de la Fig. 2 autour de son axe vertical. Un tel circuit pourrait convenir comme générateur de fonction dans lequel des signaux d'une polarité seulement seraient traités. On remarquera également que, strictement parlant, les 30 signaux apparaissant en 4 et 20 sont comparés proportionnellement en raison de la présence des différentes résistances. L'invention fournit ainsi un circuit qui peut être utilisé avec un seul potentiomètre ou autre dispositif de réaction analogue dans un servomécanisme afin de fournir soit une limita-35 tion de position pendant la commande de vitesse, soit l'inverse. 72 04274 2124586 REVENDICATIONS 1.- Circuit électronique pour délivrer un signal de sortie en réponse à deux signaux d'entrée variables indépendam- 5 ment l'un de l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison des moyens (3, 5, 6, 10, 14, 15, 18) pour délivrer un premier signal qui est une fonction de l'un des signaux d'entrée, des moyens (4, 8) pour délivrer un second signal proportionnel à l'autre signal d'entrée, des moyens comparateurs (1, 7, 8, 10,11) 10 pour comparer lesdits premier et second signaux, et un dispositif de commutation (12, 13) pour faire passer ledit premier signal comme signal de sortie (20) lorsque l'un desdits premier et second signaux est le plus grand et pour faire passer le second signal comme signal de sortie (20) lorsque l'autre desdits pre- 15 mier et second signaux est le plus grand, grâce à quoi le signal de sortie est une fonction de l'un des signaux d'entrée seulement dans une limite déterminée par l'autre signal d'entrée. 2.- Circuit suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend d'autres moyens comparateurs (2, 8, 9, 11) pour 20 comparer l'inverse dudit second signal avec le premier signal et un autre dispositif de commutation (16, 17) agencé pour faire passer ledit premier signal comme signal de sortie lorsque le premier signal est compris entre le second signal et son inverse et pour faire passer le second signal comme signal de sortie 25 lorsque le premier signal est hors des limites déterminées par le second signal et son inverse. 3.- Circuit suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens comparateurs ou chacun d'entre eux sont constitués par un amplificateur opéra- 30 tionnel (1, 2). 4.- Circuit suivant la revendication 3» caractérisé en ce que le dispositif de commutation est constitué par une diode (13, 17) reliée en série avec l'amplificateur opérationnel ou chaque amplificateur opérationnel (1, 2) et agencée pour être 35 polarisée en sens direct ou inverse en fonction de la sortie de l'amplificateur. 5.- Circuit suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour délivrer le premier signal sont constitués par un autre amplificateur opé- 40 rationnel (3) agencé pour comparer ledit signal d'entrée (5) avec 72 04274 7. 2124586 un signal de référence (6) et pour produire ledit premier signal proportionnel à la différence entre-eux. 6.- Circuit suivant les revendications 4 et 5 considérées dans leur ensemble, caractérisé en ce que la polarisation 5 de l'une des diodes (13, 17) en sens direct établit un circuit en boucle à gain élevé (13, 3, 10, 1 ou 17, 3, 11, 2) comprenant l'amplificateur opérationnel approprié (1 ou 2 respectivement) et l'autre amplificateur opérationnel (3) afin de limiter le signal de sortie. 10 7.- Dispositif asservi comportant un circuit suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, un dispositif d'actionnement pour fournir un mouvement en réponse au signal de sortie du circuit, un transducteur de réaction agencé pour produire un signal représentant la position du dispositif d'action-15 nement et un dispositif de consigne agencé pour fournir des signaux représentant la position désirée du dispositif d'actionnement et la vitesse maximale désirée de déplacement de celui-ci, caractérisé en ce que le signal représentant la position du dispositif d'actionnement est appliqué au circuit pour constituer 20 ledit autre signal d'entrée (4), celui représentant la position désirée du dispositif d'actionnement lui étant appliqué en tant que signal de référence (6) et celui représentant la vitesse maximale de déplacement désirée lui étant appliqué en tant que signal d'entrée (5). 25 8.- Procédé pour commander le déplacement d'un disposi tif d'actionnement, consistant à fournir un signal de consigne de position représentant la position désirée du dispositif d'actionnement, à prélever un signal représentant la position réelle du dispositif d'actionnement, à fournir un signal de consigne de 30 vitesse représentant la vitesse de déplacement maximale désirée du dispositif d'actionnement, et à comparer les signaux de consigne et de position réelle pour oDtenir un signal d'erreur, caractérisé en ce qu'on compare le signal d'erreur (20) avec le signal de consigne de vitesse (4) et on entraine le dispositif 35 d*actionnement en fonction du signal d'erreur lorsque celui-ci est proportionnellement inférieur au signal de consigne de vitesse et en fonction du signal de vitesse lorsque le signal d'erreur est proportionnellement supérieur au signal de consigne de vitesse. 40 9.- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en 72 04274 8. 2124586 ce qu'on compare le signal d'erreur avec l'inverse du signal de consigne de vitesse, le dispositif d1actionnement étant entraîné en fonction du signal d'erreur lorsque ce dernier se trouve compris entre le signal de consigne de vitesse et son inverse, et en fonction du signal de consigne de vitesse lorsque le signal d'erreur est hors de ces limites.