Brevet FR2934726A1 — publié le 20100205

La présente invention concerne un dispositif de filtrage passe bas, et son application à un estimateur de force de frottement pouvant être utilisé pour asservir un papillon de vanne, telle une vanne EGR. Dans le domaine du traitement de signal et du filtrage en particulier, il est connu, afin d'améliorer un signal, de lui appliquer un dispositif de filtrage. Le dispositif de filtrage idéal supprime le bruit et conserve la partie utile du signal. Il est particulièrement adressé le problème du filtrage d'un signal de mesure pour son utilisation dans un estimateur de force de frottement, ladite estimation pouvant être utilisée dans un asservissement. Dans le cas d'un signal de mesure, issu d'un capteur, la composante utile du signal présente idéalement des fréquences plus basses que les fréquences du bruit qui est superposé audit signal. Il est alors connu d'appliquer un dispositif de filtrage passe bas, caractérisé par sa fréquence de coupure, qui supprime les composantes du signal de fréquence supérieures à la fréquence de coupure (hautes fréquences) et conserve les composantes de fréquence inférieures à ladite fréquence de coupure (basses fréquences). Cependant la réalité est plus complexe et il peut être utile de faire varier les caractéristiques du dispositif de filtrage en fonction du type de signal filtré ou en fonction des caractéristiques du signal que l'on souhaite obtenir, en fonction de l'utilisation ultérieure envisagée. L'homme du métier connaît plusieurs méthodes permettant de réaliser des dispositifs de filtrage plus ou moins complexes et/ou adaptatifs. On peut ainsi citer au moins les approches suivantes. Une première approche, très classique, par filtrage linéaire, consiste à filtrer le signal, de manière analogique ou numérique, afin d'atténuer le bruit, et donc d'augmenter la rapport signal sur bruit. Cette approche est basée sur l'hypothèse que le signal et le bruit se trouvent dans des bandes de fréquence différentes, ce qui en pratique n'est pas toujours le cas. Cependant, un filtrage linéaire présente l'inconvénient d'introduire un déphasage important. De plus, la réduction du bruit de mesure utilisant un filtrage passe-bas linéaire, appliquée à un asservissement, conduit à une dégradation de la robustesse du système bouclé. Du fait du déphasage, le système asservi est moins stable, sa marge de phase se dégrade. Une autre approche est le filtrage de Kalman. Le dispositif de filtrage de Kalman est, dans les conditions d'utilisation conformes aux hypothèses de travail, un estimateur non biaisé et à variance minimale. Il présente l'inconvénient de nécessiter un modèle dynamique linéaire du système dynamique, ainsi qu'une connaissance des propriétés statistiques du bruit. De plus, il n'est pas directement applicable à des systèmes non linéaires. Dans le cas de systèmes non linéaires, il est encore possible d'utiliser un dispositif de filtrage de Kalman étendu, reposant sur un modèle dynamique non linéaire. L'inconvénient est alors qu'il est nécessaire de déterminer un modèle non linéaire pertinent du système, ce qui n'est pas toujours possible. Une autre approche par contrôle non linéaire est décrite dans : "Noisy sensor in control loops: an idea to reduce the re-injected noise, G. Losurdo, D. Pasuello, VIR-NOT-FIR-1390-256, lst October 2003", et propose une solution pour traiter le signal de position d'un miroir d'un interféromètre afin d'identifier les efforts de frottements dans le cadre du pilotage dudit miroir. Le bruit de mesure doit être atténué pour que l'actionneur ne soit pas sollicité inutilement. Pour cela les auteurs proposent une solution non linéaire basée sur un modèle non linéaire du système à asservir, et une séparation de la commande en deux termes : un terme passe-haut, assurant la stabilité, mais amplifiant le bruit de mesure et générant une commande bruitée, est envoyé dans le modèle du système à asservir et ne va donc pas solliciter inutilement le système réel; et un terme passe-bas, rejetant le bruit de capteur, et pilotant le système réel. L'asservissement est effectué sur la somme des sorties des deux systèmes, réel et modélisé. L'inconvénient est ici encore qu'il est nécessaire de disposer d'un modèle non linéaire pertinent du système à asservir, ce qui n'est pas toujours possible. Une autre approche fonctionne par réduction de bruit, "dynamic noise reduction" en anglais, ou encore DNR. Cette approche est décrite dans les brevets US 3678416 et US 3753159. Elle a pour objectif une diminution du bruit audio. Elle repose sur le pilotage de la bande passante d'un dispositif de filtrage passe-bas. C'est une solution non complémentaire, basée sur un seul dispositif, contrairement aux réducteurs de bruit de type Dolby B ou C. Elle est dédiée au traitement de signaux sonores destinés à être écoutés par un humain. Ce pilotage tient compte des propriétés psychoaccoustiques du système auditif humain et notamment de masquage psychoaccoustique. De ce fait, cette approche ne peut s'appliquer de manière générale à des signaux non audio. Une autre approche fonctionne par réduction de bruit HUSH. Cette approche est décrite dans US 4647876. La réalisation utilise un dispositif de filtrage à tension contrôlée, "voltage controlled filter" en anglais ou VCF, piloté par une fonction du signal à traiter, par exemple, le rapport signal sur bruit du signal entrant. Une estimation du rapport signal sur bruit peut être calculée par le dispositif décrit dans US 5263091. Cette estimation peut servir à piloter un tel réducteur de bruit. L'idée générale a été présentée dans le brevet US 5124657. Elle est basée sur le pilotage de la bande passante d'un dispositif de filtrage passe-bas par une tension de commande extérieure. Lorsque cette tension de commande est constante, le dispositif de filtrage du système HUSH se comporte comme un dispositif de filtrage linéaire. HUSH a été conçu pour traiter des signaux de type � musicaux � caractérisés par la présence de silences. Durant les périodes de silence, le système complet estime le rapport signal sur bruit utilisé pour le pilotage de la bande passante du VCF. L'inconvénient de cette approche est qu'un signal quelconque ne comporte généralement pas de tels silences. L'invention concerne encore un estimateur de force de frottement subie par un organe mobilisé par un moteur ainsi qu'un asservissement dudit organe. Il est difficile, voire impossible de mesurer une telle force de frottement. Or la force de frottement présente par nature un comportement fortement non linéaire et par conséquent perturbe sensiblement un asservissement dudit organe. Il est connu différentes méthodes pour estimer cette force de frottement, le plus souvent en fonction de la vitesse dudit organe. Une méthode classique simple consiste à calculer la force de frottement Ffrot selon la formule Ffrot = FF * Signe(vitesse), où FF est un module constant, Signe(x) une fonction qui vaut 1 lorsque x est positif et -1 lorsque x est négatif, et vitesse la variable vitesse instantanée de l'organe. Une autre méthode connue, basée sur la loi fondamentale de la dynamique, consiste à déterminer la force de frottement Ffrot selon la formule Ffrot =Kmiû Jd2Position , avec Km constante dt2 électrique du moteur, i courant moteur mesuré par un capteur d Position de courant, J inertie de l'organe, dérivée seconde dt2 de la position de l'organe, mesurée par un capteur de position. D'autres méthodes telles que l'utilisation d'un modèle non linéaire de Dahl, connu de l'homme de l'art, peuvent 25 encore être utilisées. Toutes ces méthodes souffrent d'être basées sur un signal de position et/ou de ses dérivées par rapport au temps. Or ce signal est, dans la pratique, trop perturbé pour être utilisable dans un tel estimateur de force de frottement. 30 Il est connu d'asservir un tel organe par un asservissement linéaire de type proportionnel intégral ou PI. Cependant la conservation d'une certaine stabilité dudit asservissement en présence d'une force de frottement, fortement non linéaire non estimée, entraîne une dégradation 35 sensible des performances de l'asservissement. La présente invention remédie à ces différents inconvénients. L'invention a pour objet un dispositif de filtrage passe bas comprenant au moins une première branche de traitement comprenant, en série et dans le sens du signal, un premier module soustracteur recevant un signal d'entrée e, un premier module de gain constant K2, un premier module additionneur, un deuxième module soustracteur, un deuxième module de gain constant K4, un premier module intégrateur G1 et un second module intégrateur G2, ladite première branche de traitement produisant un signal de sortie s, ledit dispositif comprenant encore au moins une deuxième branche de retour de gain unitaire connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du premier module intégrateur G1 et l'entrée du second module soustracteur, et au moins une troisième branche de retour de gain unitaire connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du deuxième module intégrateur G2 et l'entrée du premier module soustracteur, comprenant encore au moins deux branches de non linéarité placées en parallèles par rapport à ladite première branche de traitement, la première branche de non linéarité comportant en série un premier module non linéaire NL1 et un troisième module de gain constant K1, la deuxième branche de non linéarité comportant en série un deuxième module non linéaire NL2 et un quatrième module de gain constant K3. Selon une autre caractéristique de l'invention, la première branche de non linéarité est connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du premier soustracteur et une entrée du premier sommateur, afin de réaliser les équations suivantes . E = e - s, u = (K2 + NL1 (E) * K1) * E, s = G2 * y. Selon une autre caractéristique de l'invention, la deuxième branche de non linéarité est connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du premier intégrateur G1 et une entrée du second soustracteur, afin de réaliser les équations suivantes . y = G1 * K4 * R, R = u - y * (1 + K3 * NL2 (y)) . Selon une caractéristique alternative de l'invention, la première branche de traitement comprend encore un deuxième sommateur disposé entre le deuxième module de gain constant K4 et le premier module intégrateur G1, et la deuxième branche de non linéarité est connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du deuxième soustracteur et une entrée du second sommateur, afin de réaliser les équations suivantes . y = G1 * v, R = u - Y, v = (K4 + K3 * NL2 (R)) * 5. Selon une autre caractéristique de l'invention, NL1 est la fonction nulle lorsque son entrée est comprise dans l'intervalle [-a2, a1] et la fonction identité lorsque son entrée est en dehors de l'intervalle [-a2, a1], avec a1 et a2 positifs; NL2 est la fonction nulle lorsque son entrée est comprise dans l'intervalle [-b2, b1] et la fonction identité lorsque son entrée est en dehors de l'intervalle [-b2, b1], avec b1 et b2 positifs. Selon une autre caractéristique, la fonction NL2 commute entre la fonction nulle et le fonction identité en même temps que NL1. Selon une autre caractéristique avantageuse, la fonction NL1, respectivement NL2, est raccordée de manière continûment dérivable d'ordre n au voisinage des points de rupture. Selon une autre caractéristique de l'invention G1(p) est 1 un intégrateur, G1 (p) = ù ou G1 (p) est une fonction du type p G1 (p) = kl , G2 (p) est un intégrateur, G2(p)= 1 ou G2 (p) 1+til.p p k2 est une fonction du type G2(p)= 1 +ti 2.p Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les gains K1, K2 et K3 sont liés par les relations K1 = (A2-1).K2, K3 = A-1, avec A positif différent de 1. L'invention concerne encore un estimateur de force de frottement subie par un organe, comprenant un capteur de position mesurant une position dudit organe, et un moyen de calcul apte à calculer ladite force de frottement Ffrot en fonction de la position mesurée et/ou des dérivées successives de cette position, comprenant encore un dispositif de filtrage passe bas selon l'un des modes de réalisations précédents, appliqué à ladite position et/ou auxdites dérivées successives de cette position. Selon un premier mode de réalisation de l'estimateur de 10 force de frottement, le moyen de calcul calcule ladite force de frottement Ffrot en appliquant la formule, Ffrot = FF.Signe(dP0sition , avec i Ffr°t force de frottement estimée, FF module constant de la force de frottement, 15 Position position de l'organe, d ù opérateur de dérivation par rapport au temps, dt Signe(x) fonction qui vaut 1 lorsque x est positif et -1 lorsque x est négatif, et le dispositif de filtrage passe bas est appliqué à la dPosition 20 position de l'organe ou à la dérivée première de la dt position de l'organe lors du calcul avant application de la fonction Signe. Selon un second mode de réalisation de l'estimateur, l'organe est mobilisé par un moteur électrique, l'estimateur 25 comprend encore un capteur de courant mesurant le courant traversant ledit moteur électrique, et le moyen de calcul applique la formule : d2Position Ff,ot = Kmi ùJ dt2 , avec Ffr°t force de frottement estimée, 30 Km constante électrique du moteur, i courant moteur mesuré par ledit capteur de courant, J inertie de l'organe, Position position de l'organe, et d2 dt2 opérateur de dérivation seconde par rapport au temps, et le dispositif de filtrage passe bas est appliqué à la dPosition position de l'organe, à la dérivée première de la dt position de l'organe avant application de la seconde d2Position dérivation, ou à la dérivée seconde de la position dt2 de l'organe avant multiplication par J. Selon un troisième mode de réalisation de l'estimateur, l'organe est mobilisé par un moteur électrique, l'estimateur comprend encore un capteur de courant mesurant le courant traversant ledit moteur électrique, et le moyen de calcul calcule ladite force de frottement Ffrot par identification d'un modèle non linéaire de Dahl de la forme : dFf,ot =E.(f ùFf,ot), avec dDéplacement d 2Position Ff,ot = Kmi ùJ dt2 , avec Ffrot force de frottement estimée, Km constante électrique du moteur, i courant moteur mesuré par ledit capteur de courant, J inertie de l'organe, Position position de l'organe, et z a2 opérateur de dérivation seconde par rapport au temps, dt2 Déplacement intégrale de la valeur absolue de la dérivée dPosition première de la position de l'organe, dt dDéplacement Déplacement, E et f constantes à identifier, et le dispositif de filtrage passe bas est appliqué à la dPosition position de l'organe, à la dérivée première de la dt position de l'organe avant application de la seconde d 2Position dérivation, ou à la dérivée seconde de la position dt2 d opérateur de dérivation première par rapport à de l'organe avant multiplication par J et aussi à la force de frottement Ffrot . L'invention concerne encore un asservissement d'un organe mobilisé par un moteur électrique, comprenant dans sa boucle ouverte un tel estimateur de force de frottement utilisé pour réaliser une pré compensation de ladite force de frottement. Ledit asservissement est avantageusement appliqué à un papillon de vanne, particulièrement un papillon de vanne de gaz brûlés réintroduits ou EGR. Un avantage du dispositif de filtrage selon l'invention est de permettre d'obtenir un signal apte aux traitements ultérieurs, sans introduire de déphasage trop important, tout en conservant une amplitude du signal plus proche de celle du signal d'origine. Un autre avantage du dispositif de filtrage selon l'invention est de correspondre à un dispositif de filtrage classique du second ordre, permettant un réglage des paramètres de coupure et d'amortissement du dispositif de filtrage selon les méthodes classiques. Un autre avantage du dispositif de filtrage selon l'invention est d'être configuré par un paramètre A permettant d'appliquer un facteur d'échelle à la pulsation de coupure wo qui devient A.coo, sans modification de l'amortissement. Un autre avantage du dispositif de filtrage selon l'invention est d'être déterminé par des paramètres a1, a2, b1, b2 reliés aux caractéristiques du signal à filtrer. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels : - la figure 1 présente le schéma bloc d'un dispositif de filtrage linéaire du second ordre, - la figure 2 présente le schéma bloc d'un premier mode 35 de réalisation d'un dispositif de filtrage non linéaire selon l'invention, - la figure 3 présente le schéma bloc d'un second mode de réalisation d'un dispositif de filtrage non linéaire selon l'invention, - la figure 4 présente le schéma bloc d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif de filtrage non linéaire selon l'invention, - la figure 5 présente le schéma bloc d'un quatrième mode de réalisation d'un dispositif de filtrage non linéaire selon l'invention, - la figure 6 présente un exemple comparatif de signal filtré par un dispositif de filtrage selon l'invention, - la figure 7 présente un diagramme de Bode d'un dispositif de filtrage non linéaire selon l'invention, - la figure 8 présente un schéma d'un estimateur de force de frottement et d'un asservissement d'un organe subissant cette force de frottement. Sur la figure 2 est représenté le schéma bloc d'un dispositif de filtrage passe bas selon l'invention. Un signal d'entrée e à filtrer est introduit dans le dispositif de filtrage afin d'obtenir un signal de sortie s filtré. Sur ce schéma bloc K1, K2, K3, K4 sont des gains constants strictement positifs, G1(p) est une fonction linéaire de la variable de Laplace p, G2(p) est une fonction linéaire de la variable de Laplace p, NL1(x) est une fonction non linéaire de son entrée x, NL2 (x) est une fonction non linéaire de son entrée x ou de l'entrée de NL1. Le schéma bloc est un langage couramment employé par l'homme du métier. A partir d'un tel schéma bloc, l'homme du métier sait réaliser le dispositif de filtrage selon l'invention, et ceci indépendamment de la technologie mise en oeuvre, qui peut être continue ou discrète, chaque bloc pouvant indépendamment être implémenté par un ou plusieurs composants, par exemple électroniques ou logiciels. Il est de plus possible de panacher les différentes technologies d'implémentation. Le dispositif de filtrage passe bas comprend au moins une première branche de traitement comprenant, en série et dans le sens du signal, figuré par les flèches, un premier module soustracteur 1 recevant un signal d'entrée e, un premier module de gain constant K2, un premier module additionneur 2, un deuxième module soustracteur 3, un deuxième module de gain constant K4, un premier module intégrateur G1 et un second module intégrateur G2, ladite première branche de traitement produisant un signal de sortie s, ledit dispositif comprenant encore au moins une deuxième branche de retour de gain unitaire connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du premier module intégrateur G1 et l'entrée du second module soustracteur 3, et au moins une troisième branche de retour de gain unitaire connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du deuxième module intégrateur G2 et l'entrée du premier module soustracteur 1, caractérisé en ce qu'il comprend encore au moins deux branches de non linéarité placées en parallèles par rapport à ladite première branche de traitement, la première branche de non linéarité comportant en série un premier module non linéaire NL1 et un troisième module de gain constant K1, la deuxième branche de non linéarité comportant en série un deuxième module non linéaire NL2 et un quatrième module de gain constant K3. En appliquant les principes d'écriture d'une fonction de transfert à partir du schéma bloc de la figure 2 on obtient une fonction de transfert en boucle fermée 11(p)= L(p) , avec 1+L(p) une fonction de transfert en boucle ouverte L(p) qui s'écrit K4.(K2+K1.NL1).Gl(p).G2(p) L(p) = , bien qu'une telle écriture ne 1 + K4.Gl(p) + K3.NL2.K4.Gl(p)) soit, en toute rigueur, pas applicable ici en raison de la non linéarité. Dans les différents modes de réalisation, correspondant au schémas des figures 2, 3, 4 et 5, la première branche de non linéarité est connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du premier soustracteur 1 et une entrée du premier sommateur 2. Ceci permet de réaliser les équations suivantes . E = e - s, u = (K2 + NL1 (E) * K1) * E, s = G2 * y. Dans les modes de réalisation illustrés aux figures 2 et 3, la deuxième branche de non linéarité est connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du premier intégrateur G1 et une entrée du second soustracteur 3. Ceci permet de réaliser les équations suivantes : y = G1 * K4 * R, R = u - y * (1 + K3 * NL2 (y)) . Dans les modes de réalisation alternatifs, illustrés aux figures 4 et 5, la première branche de traitement comprend encore un deuxième sommateur 4 disposé entre le deuxième module de gain constant K4 et le premier module intégrateur G1, et la deuxième branche de non linéarité est connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du deuxième soustracteur 3 et une entrée du second sommateur 4. Ceci permet de réaliser les équations suivantes : y = G1 * v, R = u - Y, v = (K4 + K3 * NL2 (R)) * 5. Les fonctions NL1 et NL2 coïncident par partie, partiellement ou totalement, tantôt avec la fonction identité, notée Iden, tantôt avec la fonction nulle, notée Nul. En dehors des points de rupture, où l'une des fonctions NL1 ou NL2 change de valeur, le dispositif est linéaire et il est alors possible de déterminer une fonction de transfert équivalente : L K4.(K2+K1).Gl(p).G2(p) lorsque NL1=Iden et NL2=Iden, (p)_ 1 + K4.Gl(p) + K3.K4.Gl(p)) K4.K2.Gl(p).G2(p) L(p)= lorsque NL1=Nul et NL2=Iden, 1 + K4.Gl(p) + K3.K4.G1(p) L(p) _ K4.(K2+K1).Gl(p).G2(p) , lorsque NL1=Iden et NL2=Nul, 1+ K4.Gl(p) K4.K2.Gl(p).G2(p) L(p)= , lorsque NL1=Nul et NL2=Nul. 1+ K4.Gl(p) Il reste cependant impossible d'écrire une fonction de transfert au voisinage des points de rupture, ce qui justifie encore le recours au schéma bloc pour décrire la caractéristique technique de l'invention. Selon un mode de réalisation, la fonction NL1(x) du module non linéaire NL1 est définie en fonction de son signal d'entrée x par : NL1(x)=O pour x appartenant à l'intervalle [-a2, a1], NL1(x)=x pour x > a1 ou x Comme détaillé plus loin, le dispositif de filtrage permet de modifier la fréquence de coupure passe bas en fonction du signal. La fonction NL1 permet l'activation dans le schéma bloc d'une branche de non linéarité K1.NL1. NL1 permet ainsi de modifier le comportement du dispositif de filtrage en fonction de l'amplitude du signal d'erreur E = s - e, différence entre le signal filtré de sortie s et le signal à filtrer d'entrée e. Lorsque cette amplitude est faible, inférieure à al et supérieure à -a2, la branche de non linéarité NL1 est inactive. Au contraire la branche de non linéarité NL1 est active pour des amplitudes positives supérieures à al ou négatives inférieures à -a2. Les paramètres al et a2 permettent ainsi de régler le dispositif de filtrage afin d'appliquer un filtrage différent selon les amplitudes. La fonction NL1 précédemment définie présente un comportement discontinu, et donc une dérivée infinie, aux points de rupture -a2 et al. Aussi, il est avantageux de remplacer cette fonction par une fonction continue ou continûment dérivable à un ordre n donné. Pour cela, selon des méthodes connues, il est possible de définir une fonction NL1(x) qui se superpose majoritairement avec la fonction précédente, sauf au voisinage des discontinuités -a2 et al. Sur un voisinage [-a2-a,-a2+a], avec a très petit, la fonction est réalisée par un raccord valant x, soit encore - a2-a, en -a2-a et 0 en -a2+a, au moyen d'une fonction continue ou continûment dérivable à l'ordre n, par exemple une fonction basée sur la fonction arctangente ou sigmoïde. Il est procédé de même au voisinage de al. Il est à noter que l'implémentation du bloc NL1 est simple à réaliser quelle que soit la technologie, analogique ou numérique, et permet simplement de réaliser une non linéarité du dispositif de filtrage. Ici encore, et particulièrement au niveau des points de rupture, il est particulièrement délicat, voire impossible de décrire le dispositif de filtrage par une fonction de transfert. La fonction NL1 premièrement décrite, discontinue avec une dérivée infinie, est idéale. Une réalisation en électronique analogique, reposant sur des composant physiques non linéaires, par exemple de type diode, réalise une fonction NL1 à dérivée continue, plus proche de la fonction NL1 secondement décrite. De manière comparable à NL1, la fonction NL2 permet de 10 paramétrer l'activation/désactivation de la branche de non linéarité K3.NL2. Selon un premier mode de réalisation, la fonction NL2 (x) est définie par : NL2(x)=0 pour x appartenant à l'intervalle [-b2, b1], et 15 NL2(x)=x pour x > b1 ou x y = G1 * K4 * R, R = u - y * (1 + K3 * NL2(c)), et pour le mode de réalisation de la figure 5 : y = G1 * v, R = u - Y, v = (K4 + K3 * NL2 (E)) * R. La fonction G1(p) est avantageusement un intégrateur, 1 G1 (p) _ ù . De même, la fonction G2 (p) est avantageusement un P intégrateur, G2(p)= 1 . Ceci correspondant au cas d'un P intégrateur parfait. Un tel intégrateur parfait, ou presque parfait, peut être implémenté avec un amplificateur opérationnel. Les fonctions G1 et G2 doivent, dans la pratique, dans la bande de fréquence où elles sont utilisées, réaliser une approximation de la fonction intégrale. Dans la pratique un système linéaire de fonction de transfert du type G1 (p) = , respectivement G2(p)= ~~ , avec z1, kl, z2 l+il.P 1+ P et k2 constantes, dénommées constante de temps (z1, z2) et gain statique (kl, k2), approxime la fonction intégrale au- delà de sa bande passante et convient pour l'application. Dans le cas d'une réalisation en technologie échantillonnée, l'intégrateur peut être réalisé par exemple par la méthode connue dite des rectangles ou encore par la méthode connue dite des trapèzes. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les constantes K1, K2 et K3 sont liées par les relations : K1 = (A2-1).K2, K3 = A-1, avec A positif et différent de 1. On peut remarquer que pour A = 1, on obtient K1 = K3 = O. Dans ce cas particulier, les deux branches K1.NL1 et K3.NL2 disparaissent du schéma bloc du dispositif de filtrage. Le schéma bloc devient alors semblable, pour K2 = K et K4 = 1/z au schéma bloc de la figure 1, qui n'est autre que le schéma bloc d'un dispositif de filtrage linéaire du second ordre de s2 '1 L'(s) = 2s+ z qui s'écrit encore wo wo 1 et i= 2wo Il apparaît alors, selon la variante où NL2 et NL1 commutent simultanément, que le dispositif de filtrage se comporte selon deux états. Dans le premier état, correspondant aux faibles amplitudes du signal d'erreur E, 10 les fonctions NL1 et NL2 s'annulent simultanément. Les deux branches K1.NL1 et K3.NL2 disparaissent et le dispositif de filtrage correspond au dispositif de filtrage linéaire du second ordre dont le schéma bloc est représenté à la figure 1, de pulsation de coupure (oc) et d'amortissement , dont la 15 fonction de transfert est L(s) avec L(s) = K avec K = ~° s(ts +1) 2 transfert du dispositif de filtrage devient alors K42 _ KA L(s) = s(ts +A) (T s. 20 dispositif de filtrage linéaire du second ordre avec T'= T/A et K'= A.K, soit un dispositif de filtrage linéaire du second ordre de pulsation de coupure modifiée A.coo et d'amortissement inchangé . Le dispositif de filtrage se comporte ainsi comme un 25 dispositif de filtrage linéaire passe bas du second ordre de pulsation de coupure (oc) et d'amortissement pour les amplitudes faibles (comprises entre -a2 et a1) de l'erreur E et comme un dispositif de filtrage linéaire passe bas de pulsation de coupure A.coo et de même amortissement , pour 1+L'(s) ' L'(s)=K•s l 1 ' avec K= +Ts pulsation de coupure peut encore s'écrire : H�s) = L�s) fonction de transfert classique H'(s) = avec (oc et s z 1+2. .s+ wo wo d'amortissement . Cette fonction 1 de 1 + L(s) et T= 1 . Dans le second état les fonctions NL1 et NL2 sont 2wo simultanément les fonctions identité. La fonction de L(s) 1+ L(s) avec soit la fonction de transfert d'un .s+1 les amplitudes élevées de l'erreur c. Il est ainsi possible de réaliser un filtrage avec une première pulsation de coupure wo et avec une seconde pulsation A.coo augmentée (A>1) ou diminuée (A Ffrot = FF.Signe dPo ition , avec i Ffrot force de frottement estimée, FF module constant de la force de frottement, Position position de l'organe, d opérateur de dérivation par rapport au temps, dt Signe(x) fonction qui vaut 1 lorsque x est positif et -1 lorsque x est négatif, le moyen de calcul 15 calcule ladite force de frottement Ffrot en appliquant la formule, et le dispositif de filtrage passe bas 14 est appliqué à la position de l'organe, à la dérivée première dPosition de la dt position, ou vitesse, de l'organe lors du calcul, avant application de la fonction Signe. L'opération de filtrage ainsi réalisée permet alors de pré traiter le signal de vitesse afin d'obtenir un signal Signe plus signifiant. En se référant à la figure 8, dans le cas d'un organe 10 mobilisé par un moteur électrique 12, l'estimateur 15 comprend encore un capteur de courant 17 mesurant le courant traversant ledit moteur électrique 12. Le moyen de calcul 15 peut calculer la force de frottement Ffrot en appliquant la formule issue de la loi fondamentale de la dynamique : d2Position Ff,ot = Kmi ûJ , avec dt 2 Ffrot force de frottement estimée, Km constante électrique du moteur, i courant moteur mesuré par ledit capteur de courant 17, J inertie de l'organe 10, en translation ou en rotation selon le type de mouvement de l'organe 10, Position position de l'organe 10, et d2 ( opérateur de dérivation seconde par rapport au temps. dt2 Le dispositif de filtrage passe bas 14 peut être appliqué de différentes manières. Il peut être appliqué à la position de l'organe immédiatement à l'issue de la mesure, à la dérivée dPosition première de la position de l'organe avant dt application de la seconde dérivation ou il peut être appliqué à la dérivée seconde d2Position de la position de l'organe dt2 avant multiplication par J. Une autre méthode consiste à employer un modèle non linéaire de Dahl de la forme : d F f , o t =E.(f ùFfrot) , avec F f r o t = Kmi ùJ d 2Position , avec dDéplacement dt 2 Ffrot force de frottement estimée, Km constante électrique du moteur 12, i courant moteur mesuré par ledit capteur de courant 17, J inertie de l'organe 10, 10 Position position de l'organe 10, et d2 opérateur de dérivation seconde par rapport au temps, dt2 Déplacement intégrale de la valeur absolue de la dérivée de la position, de la position de l'organe avant multiplication par dt2 J et d'autre part à la force de frottement Ffrot elle même, afin de ne pas introduire de déphasage. Quelle que soit la méthode utilisée pour estimer la force 25 de frottement, l'application du dispositif de filtrage 14 est avantageuse, et permet d'aboutir à un signal estimatif de la force de frottement Ffrot . L'invention concerne encore une application d'un tel estimateur de force de frottement à un asservissement 19 de 30 l'organe 10. Selon l'art antérieur, un asservissement 19 pilote typiquement un organe 10 en commandant le moteur 12 en fonction d'une position désirée, comparée par rebouclage à opérateur de dérivation première par rapport dDéplacement 15 à Déplacement, E et f constantes du modèle, à identifier. Dans ce cas le dispositif de filtrage passe bas 14 est appliqué d'une part à la position de l'organe, à la dérivée dPosition première de la position de l'organe avant dt 20 application de la seconde dérivation ou à la dérivée seconde d 2Position d une position effectivement réalisée et mesurée par un capteur de position 13. L'asservissement est par exemple du type connu proportionnel et intégral ou PI. La force de frottement Ffrot, inconnue, est considérée comme une perturbation et n'est prise en compte par l'asservissement qu'au moyen du retour en boucle fermée. Le caractère fortement non linéaire de la force de frottement entraîne une forte perturbation qui occasionne une forte dégradation des qualités de l'asservissement 19. En disposant d'une estimée de la force de frottement déterminée par un estimateur 16, il est possible d'adapter l'asservissement 19 en tenant compte dans la boucle ouverte de la force de frottement à vaincre au moyen d'une pré compensation. Cette pré compensation encore nommée � feedforward � en anglais incorpore la valeur de la force de frottement à vaincre issue de l'estimateur 16 lors de l'élaboration en boucle ouverte de la consigne transmise au moteur 12, par un moyen de calcul 18. Ceci permet d'obtenir un asservissement 19 beaucoup plus performant. Une application préférentielle d'un tel asservissement est le pilotage d'un papillon 10 d'une vanne 11. Les performances obtenues permettent de traiter le pilotage d'un papillon 10 de vanne 11 de gaz brûlés réintroduits (ou EGR de l'anglais "Exhaust Gaz Recirculated"), y compris dans le cas très exigeant où une telle vanne EGR est utilisée pour contrôler un moteur à combustion homogène HCCI (de l'anglais "Homogeneous Combustion Compression Ignition"). REVENDICATIONS1. Dispositif de filtrage passe bas comprenant au moins une première branche de traitement comprenant, en série et dans le sens du signal, un premier module soustracteur (1) recevant un signal d'entrée (e), un premier module de gain constant (K2), un premier module additionneur (2), un deuxième module soustracteur (3), un deuxième module de gain constant (K4), un premier module intégrateur (G1) et un second module intégrateur (G2), ladite première branche de traitement produisant un signal de sortie (s), ledit dispositif comprenant encore au moins une deuxième branche de retour de gain unitaire connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du premier module intégrateur (G1) et l'entrée du second module soustracteur (3), et au moins une troisième branche de retour de gain unitaire connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du deuxième module intégrateur (G2) et l'entrée du premier module soustracteur (1), caractérisé en ce qu'il comprend encore au moins deux branches de non linéarité placées en parallèles par rapport à ladite première branche de traitement, la première branche de non linéarité comportant en série un premier module non linéaire (NL1) et un troisième module de gain constant (K1), la deuxième branche de non linéarité comportant en série un deuxième module non linéaire (NL2) et un quatrième module de gain constant (K3). 2. Dispositif de filtrage selon la revendication 1, où la première branche de non linéarité est connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du premier soustracteur (1) et une entrée du premier sommateur (2), afin de réaliser les équations suivantes . E = e - s, u = (K2 + NL1 (E) * K1) * E, s = G2 * y. 3. Dispositif de filtrage selon la revendication 1 ou 2, oùla deuxième branche de non linéarité est connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du premier intégrateur (G1) et une entrée du second soustracteur (3), afin de réaliser les équations suivantes . y = G1 * K4 * R, R = u - y * (1 + K3 * NL2 (y)) . 4. Dispositif de filtrage selon la revendication 1 ou 2, où la première branche de traitement comprend encore un deuxième sommateur (4) disposé entre le deuxième module de gain constant (K4) et le premier module intégrateur (G1), et où la deuxième branche de non linéarité est connectée, dans le sens du signal, entre la sortie du deuxième soustracteur (3) et une entrée du second sommateur (4), afin de réaliser les équations suivantes . y = G1 * v, R = u - Y, v = (K4 + K3 * NL2 ((3)) *5. 5. Dispositif de filtrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, où NL1(x) est définie par : NL1(x)=O pour x appartenant à l'intervalle [-a2, a1], NL1(x)=x pour x > al ou x 6. Dispositif de filtrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, où NL1(x) se superpose avec la fonction selon la revendication 5 sauf au voisinage de -a2 et a1 où elle présente un raccord continûment dérivable d'ordre n, n entier positif. 7. Dispositif de filtrage selon la revendication 5 ou 6, où NL2(x) est définie par : NL2(x)=0 pour x appartenant à l'intervalle [-b2, b1], et 35 NL2(x)=x pour x > b1 ou x 8. Dispositif de filtrage selon la revendication 5 ou 6, oùNL2(x) se superpose avec la fonction selon la revendication 7 sauf au voisinage de -b2 et b1 où elle présente un raccord continûment dérivable d'ordre n, n entier positif. 9. Dispositif de filtrage selon la revendication 5 ou 6, où NL2(x) est définie par : NL2(x)=0 pour m=0, et NL2(x)=x pour mK0, m étant la valeur de sortie de NL1, les équations de la revendication 3 étant modifiées pour 10 devenir . y = G1 * K4 * R, R = u - y * (1 + K3 * NL2 (E)) , et les équations de la revendication 4 étant modifiées pour devenir . 15 y = G1 * v, R = u - Y, v = (K4 + K3 * NL2 (E)) * R. 10. Dispositif de filtrage selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 9, où les gains K1, K2 et K3 sont liés par les relations . K1 = (A2-1).K2, K3 = A-1, avec A positif différent de 1. 25 11. Estimateur de force de frottement subie par un organe (10), comprenant un capteur de position (13) mesurant une position dudit organe (10) et un moyen de calcul (15) apte à calculer ladite force de frottement Ffrot en fonction de la 30 position mesurée et/ou des dérivées successives de cette position, caractérisé en ce qu'il comprend encore un dispositif de filtrage passe bas (14) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 appliqué à ladite position et/ou auxdites dérivées successives de cette position. 35 12. Estimateur de force de frottement selon la revendication 11, où le moyen de calcul (15) calcule ladite force de frottement Ffrot en appliquant la formule,Ffrot = FF.Signe dPo ition , avec i Ffrot force de frottement estimée, FF module constant de la force de frottement, Position position de l'organe (10), d opérateur de dérivation par rapport au temps, dt Signe(x) fonction qui vaut 1 lorsque x est positif et -1 lorsque x est négatif, et où le dispositif de filtrage passe bas (14) est appliqué à la dPosition position de l'organe, ou à la dérivée première de la dt position de l'organe lors du calcul avant application de la fonction Signe. ( 13. Estimateur selon la revendication 11, où l'organe (10) est mobilisé par un moteur électrique (12), ledit estimateur (16) comprenant encore un capteur de courant (17) mesurant le courant traversant ledit moteur électrique (12), et où le moyen de calcul (15) calcule ladite force de frottement en appliquant la formule : d2Position Ff,ot = Kmi ûJ , avec dt 2 Ffrot force de frottement estimée, Km constante électrique du moteur (12), i courant moteur mesuré par ledit capteur de courant, J inertie de l'organe (10), Position position de l'organe (10), et z dta2 opérateur de dérivation seconde par rapport au temps, et où le dispositif de filtrage passe bas (14) est appliqué à la dPosition position de l'organe, ou à la dérivée première de la dt position de l'organe (10) avant application de la seconde 30 dérivation. 14. Estimateur selon la revendication 11, où l'organe (10) est mobilisé par un moteur électrique (12), ledit estimateur Ffrot(16) comprenant encore un capteur de courant (17) mesurant le courant traversant ledit moteur électrique (12), et où le moyen de calcul (15) calcule ladite force de frottement Ffrot en appliquant la formule : d2Position Ff,ot = Kmi ù J Z ition Pos2 , avec dt Ffrot force de frottement estimée, Km constante électrique du moteur (12), i courant moteur mesuré par ledit capteur de courant, J inertie de l'organe (10), 10 Position position de l'organe (10), et opérateur de dérivation seconde par rapport au temps, dt2 et où le dispositif de filtrage passe bas (14) est appliqué à la dérivée seconde d2P~ ition de la position de l'organe (10) 15 avant multiplication par J. 15. Estimateur selon la revendication 11, où l'organe (10) est mobilisé par un moteur électrique (12), ledit estimateur (16) comprenant encore un capteur de courant (17) mesurant le 20 courant traversant ledit moteur électrique (12), et où le moyen de calcul (15) calcule ladite force de frottement Ffrot par identification d'un modèle non linéaire de Dahl de la forme : dFf,ot =s.(f ùFf,ot), avec dDéplacement d 25 Ff,ot = Kmi ù J Z Position Pos2 , avec dt Ffrot force de frottement estimée, Km constante électrique du moteur (12), i courant moteur mesuré par ledit capteur de courant, J inertie de l'organe (10), 30 Position position de l'organe (10), et opérateur de dérivation seconde par rapport au temps, dt2 Déplacement intégrale de la valeur absolue de la dérivée 2 d 2 ddDéplacement à Déplacement, E et f constantes à identifier, et où le dispositif de filtrage passe bas (14) est appliqué à dPosition la position de l'organe, à la dérivée première de la dt position de l'organe (10) avant application de la seconde d Position dérivation ou à la dérivée seconde de la position dt2 de l'organe (10) avant multiplication par J, et est appliqué 10 à la force de frottement Ffrot . 16. Asservissement d'un organe (10) mobilisé par un moteur électrique (12), comprenant dans sa boucle ouverte un estimateur (16) de force de frottement selon l'une quelconque 15 des revendications 11 à 15 utilisé pour réaliser une pré compensation de ladite force de frottement. 17. Asservissement selon la revendication 16, où l'organe (10) asservi est un papillon de vanne (11). 18. Asservissement selon la revendication 17, où l'organe (10) asservi est un papillon de vanne (11) de gaz brûlés réintroduits. de la position, d opérateur de dérivation première par rapport 20