Brevet FR2294478A1 — publié le 19760709

La présente invention concerne un dispositif d'asservissement en position angulaire avec un secteur d'interdiction. Des dispositifs d'asservissement de ce type sont utilisés pour certaines applications, par exemple pour le pilotage automatique d'un véhicule marin ou aérien, lorsque certains caps ou certaines zones de cap lui sont interdits.L'existence d'un secteur d'interdiction peut être également liée à certaines contraintes d'appareillage (emploi de moteurs à "ébats limités", emploi de potentiomètres en arc de cercle). A chaque mise en service d'un dispositif d'asservissement en position angulaire avec un secteur d'interdiction, Itorgafle asservi peut se trouver, par rapport à l'organe de référence, dans une position angulaire telle que le plus court chemin permettant audit organe asservi de parvenir à la position angulaire correspondant à celle de l'organe de référence, passe par le secteur d'interdiction. Dans un tel cas, et en l'absence de disposition particulière, le déplacement de l'organe asservi sera généralement interrompu, par exemple par des butées, a' l'entrée du secteur d'interdiction. La présente invention permet de résoudre ce problème spécifique, posé par les dispositifs d'asservissement en position angulaire, avec un secteur d'interdiction. Le dispositif d'asservissement en position angulaire avec ut secteur d'interdiction selon la présente invention est caractérisé en ce que, pour éviter tout franchissement du secteur d'interdiction, des moyens sont prévus pour, préalablement à chaque mise en service du dispositif d'asservissement, amener l'organe asservi dans une position angulaire déterminée, comprise dans le secteur d'angle opposé par le sommetà l'angle du secteur d'interdiction. Grâce à cette disposition selon la présente invention, lorsque le dispositif d'asservissement est mis en service, l'organe asservi se trouve dans la position angulaire convenablement déterminée, à partir de laquelle il poùrra parvenir à la position angulaire correspondant à celle de l'organe de référence, en empruntant un plus court chemin, évitant certainement le secteur d'interdiction. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé plusieurs formes de réalisation du dispositif d'asservissement selon la présente invention. La figure 1 est un schéma illustrant le principe de fonctionnement du dispositif d'asservissement selon la présente invention. La figure 2 est le schéma électrique d'une forme de réalisation équipée de synchro-machines. La figure 3 est le schéma électrique d'une forme de réalisation équipée de circuits potentiométriques. Sur la figure 1 le cercle en traits interrompus, C, de centre 0 permet de repérer, par rapport à une origine arbitraire commune, non représentée, les positions angulaires d'un organe tournant de référence et d'un organe tournant qui lui est asservi ; on suppose qu'il existe, pour ces deux organes tournants, un secteur d'interdiction, d'angle au sommet , qui a été hachuré. On supposera dans la suite que,à l'instant de la mise en service du dispositif d'asservissement, l'organe de référence se trouve dans la position angulaire représentée par le vecteur R. Si, au même instant, l'organe asservi se trouve dans la position angulaire représentée par le vecteur A1, l'action du dispositif s'asservissement aura pour effet de l'amener dans une position angulaire correspondant sensiblement au vecteur R, par le chemin le plus court, correspondant à une rotation dans le sens de la flèche fli il en sera de me'me pour toute position initiale de l'organe asservi,telles que A0 et A1, se trouvant, par rapport au diamètre R ' dans le demi-cercle opposé à celui où se trouve le secteur d'interdiction.Par contre, pour toute position initale de l'organe asservi, telle que A3 située,par rapport au diamètre R R', dans le même demi-cercle que le secteur d'interdiction, l'organe asservi tendra à parvenir dans la position angulaire correspondant sensiblement au vecteur R par le plus court chemin,correspondant à une rotation dans le sens de la flèche f2 ; ce dernier mouvement, qui impliquerait la traversée du secteur d'interdiction, sera généralement arrêté , a l'entrée de ce dernier, par des butées appropriées. Selon la présente invention, des moyens sont prévus pour, préalablement à chaque mise en service du dispositif d'asservissement, amener l'organe asservi dans une position déterminée 4O, comprise dans le secteur d'angle opposé par le sommet à l'angle du secteur d'interdiction (sur la figure 1, ce secteur "opposé par le sommet" est signalé par des hachures horizontales). Dans la forme de réalisation de l'invention, à laquelle correspond le schéma de la figure 1, la position angulaire déterminée 4 se trouve dans le prolongement de la bissectrice B de l'angle du secteur d'interdiction. Cette disposition est cependant facultative. Sur la figure 2, T1 et 22 désignfint respectivement un synchrotransmetteur principal et un synchrotransmetteur auxiliaire ; D désigne un synchrodétecteur ; ces trois synchromachines peuvent entre identiques entre elles ; elles ont été représentées, à titre d'exemple, non limitatif, comme comportant chacune trois enroulements statoriques, a1, b1, C1, ou a2, 62 c2 ou a3, b C3, décalés respectivement de 1200, et un enroulement rotorique unique, d1, d2, d3. Les arbres des rotors correspondants ont été symbolisés par des traits interrompus, permettant de définir sur la figure 2 les positions angulaires respectives de ces arbres, par rapport aux enroulements statoriques a19 a2 et a3, par les angles respectifs t1 eO et et &commat;2. Le rotor du synchrotransmetteur principal T1 constitue l'organe tournant de référence, tandis que celui du synchrotransmetteur auxiliaire T2 est bloqué dans une position angulaire GOs située par exemple dans le prolongement de la bissectrice B du-secteur d'interdiction d'angle , comme illustré sur la figure 1. Les deux enroulements rotoriques d1 et d2 se trouvent alimentés en parallèle par une même source de courant alternatif lorsque le dispositif d'asservissement est mis en service par la fermeture d'un interrupteur manuel I. L'enroulement rotorique d3 du synchrodétecteur D est connecté électriquement à l'entrée d'un amplificateur A, dont la sortie alimente un servo-moteur M, sur l'arbre duquel est calé le rotor dudit synchrodétecteur fi. Les enroulements statoriques a3, b3 et c3 du synchrodétecteur D sont reliés électriquement aux lames la, lb et lc, respectivement, d'un commutateur-inverseur à deux positions ; les deux plots fixes correspondant à chacune de ces trois lames du commutateur sont reliés respectivement aux enroulements statoriques homologues du synchrotransmetteur principal T1 et du synchrotransmetteur auxiliaire T2, comme visible sur la figure 2.Le commutateurinverseur à trois lames est commandé par une minuterie m, qui est déclerchée par l'application de la tension de la source d'alimentation à la fermeture de l'interrupteur manuel I, et qui, pendant sa temporisation, assure le maintien des lames la, lb et lc en contact avec les plots fixes supérieurs, tels que p1 ; après l'arrêt de la minuterie m, les lames du commutateur-inverseur restent en contact avec les plots fixes inférieurs tels que p2. Par suite, à la fermeture de l'interrupteur I, ce sont les enroulements statoriques a2, b2 et c2 du synchrotransmetteur auxiliaire T2 qui alimentent les enroulements statoriques a3, b3 et c3 du synchrodétecteur D, si bien que la chaîne d'asservissement d-A-M a pour effet d'amener le rotor du synchrodétecteur D dans une position angulaire correspondant sensiblement à celle, 80, du rotor du synchrotransmetteur auxiliaire T2.Il est remarquable que, quelle que soit la position angulaire initiale, 62, de l'organe asservi, c'est-à-dire de l'arbre commun au rotor du synchrodétecteur D et au moteur M, ledit organe asservi peut atteindre la position angulaire déterminée, e0, sans traverser le secteur d'interdiction, dans la mesure où ladite position angulaire déterminée se trouve dans le secteur d'angle opposé par le sommet à l'angle du secteur d'interdiction. La temporisation de la minuterie m est choisie suffisamment longue pour que, compte tenu des temps de réponse des divers organes du dispositif d'asservissement, l'organe asservi ait certainement atteint sa position angulaire déterminée, 60, avant que ladite minuterie m n inverse les positions des lames de contact du commutateur-inverseur. Lorsque cette inversion a eu lieu, les enroulement statoriques du synchrodétecteur D se trouvent alimentés par les enroulements statoriques homologues du synchrotransmetteur principal T1, si bien que la chaîne d'asservisselént d3-A-H amène le rotor du synchrodétecteur D dans une position angulaire correspondant à celle, e1, du rotor du synchrotransmetteur principal T1. Ce dernier mouvement peut aussi toujours avoir lieu en évitant le secteur d'interdiction. La forme de réalisation illustrée sur la figure 3 comprend un circuit potentiométrique principal, ou de référence, R1, un circuit potentiométrique auxiliaire, R2, et un circuit potentiométrique asservi, R3 ; ils peuvent être de réalisation identique, chacun étant formé par exemple par un potentiomètre en arc de cercle, presque fermé, à l'exception d'un secteur à'interdiction d'anglé , les potentiomètres respectifs des trois circuits potentiométriques étant alimentés en parallèle par une même source de courant continu E, lorsqu'est fermé un interrupteur manuel I.Alors que les curseurs C1 et C3 des circuits potentiométriques R1 et R sont calés respectivement sur un arbre de réfé 3 rence (non représenté) et sur un arbre asservi, qui coïncide, ou bien est accouplé, avec l'arbre d'un servo-moteur M, le curseur C2 du circuit potentiométrique auxiliaire R2 est bloqué dans une position angulaire déterminée, Ag, choisie comme on 1' expliqué précédemment à l'aide du diagramme de la figure 1.Le servo-moteur M est alimenté par la sortie d'un amplificateur A, dont une première entrée est reliée électriquement au curseur C3 du circuit potentiométrique R3, l'autre entrée de l'amplificateur A étant reliée à la lame unique, 1, d'un commutateur-inverseur, commandé par une minuterie m, elle-même alimentée en parallèle sur les circuits potentiométriques R1 à R3. Les curseurs C1 et C2 des circuits potentiométriques R1 et R2 sont en outre reliés électriquement aux plots fixes du c onmutateur-inverseur , commandé par la minuterie m. A la fermeture de l'interrupteur manuel I, la minuterie m maintient la lame 1 du commutateur-inverseur sur le plot fixe supérieur P1, si bien que la chaîne d'asservissement amène le curseur C3 du circuit potentiométrique asservi R3 dans la position angulaire correspondant à Ao (figure 1). Après l'arrêt de la minuterie m, la lame 1 du connutateur-inverseur est maintenue en contact avec le plot fixe inférieur p2, si bien que la chaîne d'asservissement mentionnée amène alors le curseur C3 du circuit potentiométrique asservi R 3 dans la position angulaire correspondant à celle du curseur C1 du circuit potentimétrique de référence Ri. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation précédemment décrites mais elle en englobe toutes les variantes, dans lesquelles certains au moins des élCuents sont éventuellement remplacés par d'autres Inents,fonctionnellement équivalents. REVENfiICA!II0NS 1,- Dispositif d'asservissement en position angulaire avec un secteur d'interdiction, caractérisé en ce que pour éviter tout franchissement du secteur d'interdiction, des moyens sont prévus pour, préalablement à chaque mise en service du dispositif d'asservissement, amener l'organe asservi dans une position angulaire déterminée comprise dans le secteur-dlangle opposé par le sommet à l'angle du secteur d'interdiction. 2.- Dispositif d'asservissement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la position angulaire déterminée se trouve sensiblement dans le prolongement de la bissectrice de l'angle du secteur d'interdiction. 3.- Dispositif d'asservissement suivant l'une quelconque des revendications I et 2 comportant au moins un synchrotransmeteur et un synchrodétecteur couplés électriquement l'un à l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte un synchrotransmetteur auxiliaire, dont le rotor, alimenté en parallèle sur celui du synchrotransmetteur principal, est bloqué dans ladite position angulaire déterminée, ainsi que des moyens pour, à chaque mise en service du dispositif d'asservissement, commuter les enroulements statoriques du synchrodétecteur d'abord sur ceux du synchrotransmetteur auxiliaire,puis sur ceux du synchrometteur principal. 4.- Dispositif d'asservissement suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, comportant deux circuits potentiométriques,le premier de référence, et le second, asservi au premier par l'intermédiaire d'un amplificateur d'écart de tension et d'un moteur électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit potentiométrique auxiliaire, arrangé pour produire une tension correspondant à la position angulaire déterminée de l'arbre du moteur électrique, ainsi que des moyens pour, à chaque mise en service du dispositif d'asservissement, commuter l'entrée correspondante de l'amplificateur, d'abord sur le circuit potentiométrique auxiliaire, puis sur le circuit potentiométrique de référence. 5.- Dispositif d'asservissement suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4 > caractérisé en ce que les moyens de commutation sont commandés par une minuterie, qui est déclanchée par la mise en service du dispositif d'asservissement, de manière à produire la commutation sur l'élément auxiliaire pendant une durée juste suffisante pour que l'organe asservi atteigne sa position angulaire déterminée.