Brevet FR3016488A1 — publié le 20150717

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN LEVIER DE MANOEUVRE D'UN VÉHICULE L'invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'un levier de manoeuvre d'un véhicule, notamment d'une manette des gaz d'aéronef, pivotant autour d'un axe et dont la position angulaire détermine une commande appliquée à au moins une gouverne de vol ou aux moyens de propulsion du véhicule. En particulier, l'invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'un levier de manoeuvre adapté pour pouvoir être commandé simultanément par un système de pilotage automatique et par un pilote humain. Dans les véhicules modernes, et notamment dans les aéronefs, le pilotage du véhicule fait appel à de nombreux leviers de manoeuvre, manettes et autres organes de commande qui peuvent être soumis tantôt à une commande manuelle opérée par un pilote humain, tantôt à une commande automatique élaborée par un système de pilotage automatique et parfois aux deux simultanément. Par exemple, une manette des gaz d'aéronef est en général constituée d'un levier pivotant autour d'un axe dans un plan sagittal de l'aéronef, entre une position angulaire extrême dans laquelle le levier est orienté vers l'arrière de l'appareil, position correspondant à un minimum de poussée des moteurs et une position angulaire extrême opposée correspondant à la poussée maximale. Bien entendu, d'autres mouvements, par exemple translation, translation en courbe, etc... sont possibles, en fonction de la chaine cinématique installée. Dans un aéronef équipé d'un système de pilotage automatique, la poussée des moteurs peut être commandée par ce système en fonction d'une programmation préétablie. Cependant, afin de donner au pilote une information sur la poussée demandée par le système de pilotage automatique, il est courant d'équiper le levier d'un moteur électrique entrainant une chaine cinématique appropriée visant à déplacer le levier entre ses positions extrêmes pour refléter la position correspondant à la poussée demandée. Un tel dispositif est appelé "auto manette" par analogie avec le terme anglo-saxon "auto throttle" . Par ailleurs, lorsque le système de pilotage automatique est désactivé, le pilote peut manipuler le levier de manoeuvre de manière à définir la poussée appropriée dans la phase de vol en cours. Dans le cas des aéronefs équipés de commandes électriques (' fly-by-wire" selon la terminologie anglo-saxonne), il est nécessaire d'adjoindre un frein à friction au levier de manoeuvre pour fournir au pilote une sensation d'effort résistant analogue à celui causé par la friction de la tringlerie des manettes mécaniques et/ou des câbles utilisés antérieurement. Cependant, dans certains cas d'urgence, le pilote est amené à manipuler la manette des gaz sans avoir désactivé le système de pilotage automatique et peut se retrouver confronté à une situation dans laquelle il doit exercer un effort démesuré sur le levier pour surpasser la commande exercée par le moteur électrique agissant sur la manette. Il est donc nécessaire de prévoir une limitation de l'effort nécessaire au pilote pour prendre la main sur le système de pilotage automatique. On connait par exemple du brevet US 5,613,652 une manette des gaz d'aéronef entrainée en rotation par un servomoteur commandé par une commande en boucle fermée sur la position du levier. Le servomoteur est relié au levier de la manette des gaz par l'intermédiaire d'un embrayage à friction de manière à permettre la reprise en main de la manette des gaz par le pilote sans que celui-ci ait à exercer un effort excessif pour contrer la commande du servomoteur. L'effort nécessaire pour surpasser la commande du servomoteur est ainsi limité à la résistance opposée par la friction de l'embrayage. Il existe cependant certains cas pour lesquels il est préférable que le moteur électrique soit directement connecté au levier, par exemple afin d'éviter que la mesure de position du moteur et du levier soient discordantes du fait du glissement de l'embrayage ou pour permettre une programmation de crans ou de points durs actifs propres à permettre un retour de position tactile vers le pilote. En particulier, dans le cas d'une manette des gaz dont le déplacement est relativement lent, on utilise couramment un moteur électrique de type synchrone, de préférence à aimants permanents qui permet d'obtenir une excellente puissance massique, présente un meilleur rendement que le moteur à courant continu, et n'utilise pas de balais évitant ainsi des pièces d'usure. Un moteur synchrone comporte du point de vue mécanique, une partie fixe, le stator et une partie mobile en rotation autour d'un axe, le rotor. Le moteur synchrone comporte également, du point de vue électrique, un inducteur qui génère le champ magnétique permettant le fonctionnement du moteur et un induit 5 qui, parcouru par un courant, génère le couple et donc la rotation du moteur. L'inducteur peut être réalisé avec des aimants permanents (cas du moteur synchrone à aimants permanents) ou par un(des) bobinage(s) parcouru(s) par un courant continu. De plus, l'inducteur ou l'induit peuvent être alternativement fixe ou mobile, c'est-à-dire stator ou rotor. Dans le présent texte, on utilise à titre d'exemple et pour 10 des raisons de simplicité, un moteur synchrone à aimants permanents dont l'inducteur constitué d'aimants forme le rotor et l'induit comportant des enroulements forme le stator. Dès lors, l'inducteur ne comportant pas de bobinages, il convient de comprendre "enroulement de l'induit du moteur" lorsqu'on parle, par simplification, d'"enroulement du moteur". Il est cependant possible d'utiliser toute 15 autre variante, telle qu'un rotor inducteur bobiné et un induit au stator, etc. Ces moteurs synchrones nécessitent cependant une commande plus complexe que celle du moteur à courant continu, obtenue par la mise en oeuvre de moyens électroniques. Plus généralement, un ensemble moteur comporte le moteur proprement dit, avec un stator formant l'induit, bobiné de préférence en 20 triphasé (un enroulement par phase) et un rotor inducteur, de préférence à aimants permanents, un convertisseur ou onduleur alimentant, à partir de courant continu, chacun des enroulements du stator, et un capteur de position renseignant un calculateur de commande sur la position du moteur. Plusieurs modes de commande du moteur peuvent être 25 employés, comme par exemple la commande simple dite à six états dans laquelle chacun des enroulements du moteur est alimenté en fonction de la position angulaire du moteur par des créneaux de tension : tension constante positive sur 120°, tension nulle sur 60°, tension constante négative sur les 120° suivants puis tension nulle sur les derniers 60° pour l'un des enroulements, l'alimentation des 30 deux autres enroulements s'en déduisant par un déphasage de 120°. Un autre mode de commande, dite commande scalaire, consiste à alimenter chaque enroulement par une tension alternative sinusoïdale par exemple générée par un onduleur en fonction de la position du moteur. Cependant, le mode de commande préférentiel de ce type de moteurs reste la commande dite "vectorielle" dans laquelle un calculateur de commande comprend une partie de commande vectorielle de l'onduleur, définissant la fréquence et l'amplitude de l'alimentation des enroulements du stator à partir de la position du moteur et de valeurs de commande d'une première tension, dite tension directe Vd, et d'une deuxième tension, dite tension quadratique Vq, en employant des transformations mathématiques connues sous le nom de transformées de PARK et de CONCORDIA. Ces transformations sont mises en oeuvre dans un premier bloc transformateur vectoriel qui transforme les deux valeurs de tension directe et quadratique en commandes de l'onduleur et dans un deuxième bloc transformateur vectoriel inverse qui, à partir des commandes appliquées par l'onduleur fournit une valeur d'un premier courant, dit courant direct Id, et d'un deuxième courant, dit courant quadratique Iq. Quel que soit le mode de commande du moteur, le calculateur de commande comprend également une partie de détermination des paramètres de commande, par exemple la tension des créneaux pour la commande à six états ou les tensions directe et quadratique pour la commande vectorielle à partir de consignes de fonctionnement du moteur, comme par exemple sa position ou sa vitesse de rotation ou encore son couple. Classiquement, un procédé de régulation de vitesse d'un moteur synchrone à aimants permanents comprend une première boucle fermée de régulation recevant une consigne de vitesse de rotation du moteur, un comparateur de cette consigne avec une mesure de la vitesse de rotation du moteur, par exemple en dérivant l'information de position du moteur par rapport au temps, et un régulateur adapté pour déduire un couple de consigne du moteur à partir de l'erreur de vitesse. La régulation comporte une deuxième boucle fermée de régulation imbriquée dans laquelle le couple de consigne est comparé à une mesure ou une estimation du couple instantané fourni par le moteur et l'erreur de couple est transformée par un deuxième régulateur en une valeur de commande de l'un au moins des paramètres de commande du moteur. De manière usuelle, l'estimation du couple instantané fourni par le moteur est réalisée à partir de la mesure du courant consommé par celui-ci, 5 par exemple en mesurant le courant moyen consommé par le dispositif de commutation ou l'onduleur. Les inventeurs ont cependant constaté qu'un tel procédé présente des inconvénients lorsqu'il s'agit de commander le déplacement d'un levier de manoeuvre d'une manette des gaz par exemple. 10 En effet, dans le cas d'un levier relié à un frein à friction, la charge du moteur est quasiment constante, quelle que soit la vitesse de déplacement du levier (et donc la vitesse de rotation du moteur). Dès lors, le procédé classique de régulation de vitesse du moteur est peu robuste et présente une grande dispersion, le courant étant sensiblement constant sur toute la plage de variation de vitesse de 15 déplacement du levier. L'invention vise donc à fournir un procédé de commande d'un levier de manoeuvre qui ne présente pas les inconvénients des procédés de la technique antérieure. L'invention vise également à fournir un tel procédé qui 20 permette une reprise en main du levier de manoeuvre par le pilote sans que celui-ci doive exercer un effort important, et plus précisément à ce que l'effort de reprise en main soit réglable, même lorsque le levier est directement relié au moteur. L'invention vise en outre à permettre la réalisation d'un tel procédé à partir de régulateurs simples à mettre en oeuvre, par exemple de 25 régulateurs de type proportionnel et intégral. À noter que dans tout le texte, on emploie les termes "régulateur proportionnel et intégral" ou encore, en abrégé "régulateur PI" pour désigner un bloc de régulation d'une variable de sortie en fonction d'une variable d'entrée comportant une action au moins en partie intégrale. Ces termes recouvrent 30 donc les régulateurs à action proportionnelle et intégrale classiques, mais également les régulateurs RST et toute autre forme de régulation prenant en compte non seulement l'état présent de la variable d'entrée mais aussi, même partiellement, son ou ses état(s) passés. L'invention vise également un dispositif de commande d'un levier de manoeuvre permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Pour ce faire, l'invention concerne un procédé de commande d'un moteur d'entrainement d'un levier de manoeuvre, notamment d'une manette des gaz d'aéronef, dans lequel le levier de manoeuvre est entrainé par un moteur synchrone à l'encontre d'un frein à friction, à une vitesse, dite vitesse de consigne, déterminée par un système de pilotage automatique, ledit procédé de commande comportant les étapes suivantes : - mesure de la position angulaire du moteur ; - détermination d'une vitesse de rotation dudit moteur ; - détermination d'une valeur de tension, dite tension nominale de commande, pour une alimentation de chaque enroulement du moteur en boucle 15 fermée en fonction de la vitesse de rotation du moteur ; - évaluation d'une valeur d'un couple instantané fourni par le moteur et comparaison de ladite valeur avec une valeur de couple maximum prédéterminée ; - détermination de valeurs limites, dites limites de saturation, de la tension nominale de commande en fonction de la comparaison desdites valeurs de 20 couple pour obtenir une tension de commande limitée ; - alimentation de chaque enroulement du moteur par un signal de tension alternatif élaboré à partir de la tension de commande limitée selon une séquence prédéterminée en fonction de la position angulaire du moteur. Dans ce procédé de commande, un système de pilotage 25 automatique, par exemple celui d'un avion, détermine une poussée des propulseurs nécessaire pour la phase de vol en cours d'exécution et en déduit une position souhaitée du levier de la manette des gaz, puis une vitesse de déplacement de ce levier pour aller de la position actuelle à la position souhaitée. Cette vitesse est, le cas échéant, transformée en une vitesse de rotation du moteur électrique en fonction 30 de la chaine cinématique installée entre le moteur et le levier, puis fournie à titre de vitesse de consigne en entrée du procédé de commande selon l'invention. À noter que la détermination de la vitesse de rotation du moteur peut être, de manière préférentielle, effectuée par calcul, par exemple par dérivation en fonction du temps de la mesure de position du moteur ou directement par une mesure de cette vitesse par un capteur approprié (dynamo tachymétrique par exemple). Les inventeurs ont remarqué que de manière surprenante, en régulant directement la tension en fonction de l'écart de vitesse entre la vitesse de rotation (mesurée ou estimée) du moteur et la vitesse de consigne, sans passer par une boucle imbriquée de régulation du courant ou du couple, la commande de l'entrainement du levier de manoeuvre était grandement simplifiée et ne souffrait pas des imprécisions liées au fait que le courant est sensiblement invariant lorsque le couple demandé au moteur s'exerce à l'encontre d'un frein à friction. De plus, le procédé de régulation n'utilise qu'une boucle fermée simple, sans boucle imbriquée, pour la régulation de vitesse. En outre, dans cette boucle, le régulateur calculant la commande en tension en fonction de l'écart de vitesse est un régulateur simple, par exemple un régulateur de type proportionnel et intégral ou un régulateur de type RST ou encore tout type de régulateur ayant une action au moins en partie intégrale. Cependant, si la régulation de vitesse est simplifiée, l'absence de boucle fermée sur le courant présente l'inconvénient de ne pas limiter le couple du moteur dans certains cas, et en particulier dans les cas de reprise en main du levier par le pilote à l'encontre des consignes transmises par le système de pilotage automatique. C'est pourquoi le procédé selon l'invention prévoit une limitation du couple instantané fourni par le moteur à une valeur de couple maximum prédéterminée correspondant à la valeur maximale admissible du couple que peut accepter de fournir le pilote lorsqu'il effectue une reprise en main du levier. Pour cela, on estime la valeur du couple instantané exercé ou ressenti par le pilote, par exemple en évaluant ou en mesurant une valeur du courant consommé par le moteur ou bien en mesurant directement ce couple au moyen de capteurs appropriés reliés au levier et on introduit une étape supplémentaire de limitation de la valeur de la commande en tension fournie par le régulateur de la boucle de régulation principale avant d'appliquer cette commande limitée à l'alimentation de chaque enroulement du moteur. Avantageusement et selon l'invention, la valeur du couple instantané fourni par le moteur est évaluée à partir d'une valeur de courant mesurée 5 dans l'un au moins des enroulements du moteur. Quoique la valeur du courant consommé par le moteur ne soit pas une mesure très précise du couple délivré par celui-ci, elle est suffisante lors de grandes variations de couple comme il peut s'en produire lors de la reprise en main du levier par le pilote. La mesure du courant peut être effectuée dans un ou plusieurs enroulements du moteur, ou bien par le courant 10 absorbé par le convertisseur alimentant le moteur ou par tout autre moyen équivalent. Alternativement ou en combinaison, et selon l'invention, la valeur du couple instantané fourni par le moteur est évaluée à partir d'une valeur de couple fournie par un capteur de couple lié au levier de manoeuvre. Il est bien 15 entendu possible de remplacer ou de compléter l'évaluation du couple du moteur par le courant consommé en installant un capteur de couple sur l'axe du moteur de manière à obtenir une information directe du couple. Le capteur peut être réalisé de toute manière appropriée, par exemple en installant une jauge de contrainte à une distance connue de l'axe du levier. 20 Avantageusement et selon l'invention, on choisit un moteur triphasé à courant continu sans balais et l'alimentation de chaque enroulement du moteur s'effectue par des créneaux d'une tension égale à la tension de commande limitée selon une séquence dite à six états. Le procédé selon l'invention peut s'appliquer dans sa généralité à de nombreux types de moteurs et de commande de 25 ceux-ci. On peut ainsi l'appliquer à un moteur à courant continu sans balais piloté par un convertisseur alimentant chaque enroulement selon une séquence de créneaux de tension positifs ou négatifs en fonction de la position du moteur. Avantageusement et selon l'invention, on choisit un moteur synchrone triphasé, notamment à aimants permanents et l'alimentation de chaque 30 enroulement s'effectue avec une tension sinusoïdale dont la valeur maximum est égale à la tension de commande limitée. En alimentant le moteur avec un onduleur fournissant une tension sinusoïdale à chaque enroulement en fonction de la position du moteur, il est possible d'en contrôler le couple en limitant la tension maximale ou tension crête du signal sinusoïdal. Avantageusement et selon l'invention, le moteur est piloté selon une commande vectorielle dans laquelle on définit une première tension dite tension directe et une deuxième tension, dite tension quadratique, caractérisé en ce que la tension de commande nominale est appliquée en tant que tension quadratique dans la boucle fermée en fonction de la vitesse de rotation du moteur. L'utilisation d'une commande vectorielle est un mode préférentiel de mise en oeuvre du procédé car elle permet en particulier une meilleure maitrise du couple à basse vitesse de rotation. En outre, l'existence de circuits électroniques permettant de réaliser en temps réel les transformées de PARK et de CONCORDIA nécessaires à cette commande sont aujourd'hui facilement accessibles. En régulant directement la tension quadratique en fonction de l'écart de vitesse, sans passer par une boucle imbriquée de régulation du courant quadratique, la commande de l'entrainement du levier de manoeuvre est grandement simplifiée et ne souffre pas des imprécisions liées au fait que le courant quadratique est sensiblement invariant lorsque le couple demandé au moteur s'exerce à l'encontre d'un frein à friction. De plus, le procédé de régulation n'utilise qu'une boucle fermée simple, sans boucle imbriquée, pour la régulation de vitesse. En outre, dans cette boucle, le régulateur calculant la commande en tension quadratique en fonction de l'écart de vitesse est un régulateur simple, par exemple un régulateur de type proportionnel et intégral ou RST. Bien entendu le procédé de commande selon l'invention conserve en parallèle avec la régulation de vitesse précédente, une régulation en boucle fermée de la tension directe en fonction d'un écart entre une consigne de courant direct et une valeur mesurée de ce courant, cette régulation ayant pour but, comme connu en soi, de contrôler le flux du moteur pour minimiser les pertes par effet Joule. La régulation en boucle fermée de la tension quadratique 30 comprend une étape de limitation de cette tension à un intervalle de tension prédéterminé. Afin d'éviter que le pilote n'ait à exercer un effort important sur le levier lors de la reprise en main de celui-ci, l'invention prévoit de limiter la tension quadratique commandant le moteur par exemple en interposant un saturateur entre le régulateur déterminant la tension quadratique de commande et la tension quadratique de commande effectivement appliquée. Une saturation de la tension quadratique de commande entraine par l'effet de la loi d'Ohm une saturation du courant quadratique donc une limitation du couple moteur du moteur d'entrainement du levier. Ainsi, l'effort à fournir par le pilote pour reprendre en main le levier de manoeuvre peut être limité Avantageusement et selon l'invention, les limites de saturation de la tension quadratique sont variables en fonction de la valeur mesurée du courant quadratique. La valeur du courant quadratique ne dépendant pas uniquement de la valeur de saturation de la tension quadratique de commande mais aussi de la résistance des enroulements du moteur, de la température, etc. l'invention prévoit que l'intervalle de tension défini par les limites de saturation de la tension quadratique de commande sont variables en fonction de la mesure du courant quadratique. Ainsi, dans des conditions de température données, pour un moteur donné, plus la mesure du courant quadratique est élevée, plus les limites de saturation de la tension quadratique seront basses afin de maintenir l'effort de reprise en main du levier dans des limites prédéterminées. Avantageusement et selon l'invention, les valeurs limites de la tension quadratique sont déterminées par un régulateur proportionnel et intégral en fonction d'un écart entre la valeur mesurée du courant quadratique et une valeur de consigne correspondant à un couple maximum toléré exercé sur le levier de manoeuvre. Ainsi, dans le cas d'une commande vectorielle, la saturation de la tension quadratique est asservie au courant quadratique représentant la limite maximum acceptable du couple ressenti par le pilote lors d'une reprise en main de la manette des gaz. Avantageusement et selon l'invention, l'intervalle de tension prédéterminé est variable en fonction d'un couple exercé sur le levier de manoeuvre. Avantageusement et selon l'invention, les limites de saturation de la tension quadratique sont déterminées par un régulateur proportionnel et intégral en fonction d'un écart entre une valeur mesurée du couple appliqué au levier de manoeuvre et une valeur de consigne correspondant à un couple maximum toléré exercé par un pilote sur le levier (2) de manoeuvre. Dans cette variante du procédé de commande selon l'invention, on installe un capteur de couple au niveau du levier de manoeuvre pour mesurer le couple réel de reprise en main exercé par le pilote et on utilise cette mesure pour faire varier les limites de saturation de la tension appliquée au moteur. Ainsi, plus l'effort mesuré de reprise en main est grand, plus basse est la limite de saturation de la tension quadratique appliquée au moteur, donc le couple moteur est réduit et l'effort de reprise en main est limité Avantageusement et selon l'invention, le régulateur proportionnel et intégral comporte un circuit anti-accumulation adapté pour éviter un débordement du terme intégral du régulateur. Que la limite de saturation de la tension soit corrigée en fonction du courant ou directement en fonction du couple exercé par le pilote, il convient d'éviter que le débordement du terme intégral de la régulation n'entraine des retards ou des dépassements dans la commande de la limite de saturation de la tension afin d'éviter des à-coups ou des points durs ressentis par le pilote. Le procédé de l'invention prévoit donc d'intégrer un circuit anti-accumulation visant à réduire l'influence du terme intégral lorsque celui-ci dépasse un seuil prédéterminé. La présente description utilise, dans un but de simplification, le cas particulier d'un levier de manoeuvre pivotant autour d'un axe commun avec celui du moteur électrique et entrainé directement par celui-ci. De cette manière, le déplacement du levier est une rotation qui correspond à la rotation du moteur, avec le même déplacement angulaire et la vitesse de déplacement du levier est égale à la vitesse de rotation du moteur. Cependant, cette simplification ne constitue pas une limitation de la portée de l'invention, qui s'étend à tout type de mouvement du levier, et à tout type de loi de correspondance entre la vitesse de déplacement du levier et la vitesse de rotation du moteur électrique, cette loi de correspondance dépendant de la chaine cinématique installée entre le levier et le moteur. L'invention s'étend également à un dispositif de commande d'un levier de manoeuvre, notamment d'une manette des gaz d'un aéronef, comportant un moteur synchrone adapté pour entrainer le levier à l'encontre d'un frein à friction, un capteur de position adapté pour fournir une position angulaire du moteur, et un calculateur de commande comprenant un convertisseur adapté pour alimenter le moteur, ledit dispositif étant caractérisé en ce que le calculateur de commande comporte : - des moyens adaptés pour déterminer une vitesse de rotation du moteur, - un premier régulateur adapté pour définir une valeur de tension, dite tension nominale de commande, en boucle fermée en fonction d'un écart entre la 10 vitesse de rotation du moteur et une vitesse de consigne, - un deuxième régulateur adapté pour déterminer des valeurs limites, dites limites de saturation, de la tension nominale de commande en fonction d'un écart entre un couple instantané fourni par le moteur et un couple limite prédéterminé, 15 - un saturateur adapté pour fournir une tension de commande limitée à partir de la tension nominale de commande et des limites de saturation fournies par le deuxième régulateur. et en ce que le convertisseur alimente chaque enroulement du moteur avec un signal de tension alternatif élaboré à partir de la tension de commande limitée selon une 20 séquence prédéterminée en fonction de la position angulaire du moteur. Comme vu précédemment, les moyens de détermination de la vitesse de rotation du moteur peuvent être des moyens de calcul tels qu'un dérivateur permettant de calculer la vitesse de rotation du moteur à partir d'une variation temporelle de la position angulaire fournie par le capteur de position ou 25 bien des moyens de mesure directe de la vitesse de rotation en utilisant un capteur approprié (dynamo tachymétrique par exemple). Avantageusement et selon l'invention, le dispositif de commande est adapté pour la commande vectorielle du moteur, et se caractérise en ce que le convertisseur comprend un premier bloc de transformation vectorielle 30 directe adapté pour piloter, à partir de la tension de commande limitée utilisée comme tension quadratique, un onduleur alimentant chaque enroulement du moteur en fonction de la position angulaire du moteur et un deuxième bloc de transformation vectorielle inverse adapté pour fournir une valeur du courant quadratique résultant au calculateur de commande. Ainsi, même lorsqu'on utilise une commande vectorielle pourtant réputée complexe, le dispositif comprend 5 simplement une boucle fermée de régulation de la tension quadratique en fonction de l'écart entre la vitesse de rotation du moteur et la vitesse de consigne, dont le régulateur est un régulateur proportionnel et intégral. La tension quadratique de commande est appliquée après saturation au bloc de transformation vectorielle directe. En retour, le bloc de transformation vectorielle inverse fournit une valeur du 10 courant quadratique. Avantageusement et selon l'invention, le dispositif comporte en outre une régulation en boucle fermée d'une tension directe en fonction du courant direct. En commande vectorielle, la régulation de la tension directe est conservée de manière à limiter le flux du moteur. 15 Avantageusement et selon l'invention, le dispositif comporte en outre un capteur de couple adapté pour mesurer une valeur d'un couple exercé par un pilote sur le levier de manoeuvre et transmettre ladite valeur de couple au deuxième régulateur du calculateur de commande de manière limiter la valeur du couple à un couple maximum toléré exercé par un pilote sur le levier de manoeuvre. 20 Avantageusement et selon l'invention, le deuxième régulateur comporte un circuit anti-accumulation. Quelle que soit la variable de contrôle utilisée pour le deuxième régulateur (courant ou couple), l'installation d'un circuit anti-accumulation permet de limiter ou d'éviter le débordement de la partie intégrale de la régulation afin de maitriser le temps de retour à la normale des limites de 25 saturation après une action de reprise en main de la manette des gaz. L'invention concerne également un procédé et un dispositif de commande caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après ainsi qu'un aéronef comportant un levier de manoeuvre muni d'un dispositif de commande selon tout ou partie des 30 caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au vu de la description qui va suivre et des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente un schéma bloc du dispositif selon l'invention illustrant le procédé selon l'invention ; - la figure 2 représente un schéma bloc du dispositif selon l'invention illustrant une première variante du procédé selon l'invention appliqué à une commande vectorielle du moteur ; - la figure 3 est une vue du schéma bloc d'un calculateur de commande 10 du dispositif selon l'invention illustrant une deuxième variante du procédé selon l'invention ; - la figure 4 représente un détail d'un régulateur faisant partie du procédé selon l'invention. Le dispositif 1 de commande représenté à la figure 1 15 comprend un levier 2 de commande solidaire d'un axe 5 de rotation d'un moteur 8 triphasé de type synchrone à aimants permanents et adapté pour pivoter autour de cet axe sous l'effet de la rotation du moteur 8 ou d'un effort appliqué sur le levier par un pilote. À titre d'exemple, le levier 2 peut faire partie d'une manette des gaz permettant la commande de la propulsion d'un aéronef ou de tout autre véhicule, ou 20 encore faire partie d'un organe de commande d'une gouverne telle que la commande des volets d'un aéronef ou de volets de profondeur d'un sous-marin, etc. Dans la description qui suit, l'exemple décrit est une manette des gaz d'aéronef, sans que cela puisse être interprété comme une limitation du champ d'application du procédé et du dispositif selon l'invention. 25 L'invention n'est pas non plus limitée au cas où le moteur 8 est directement relié au levier 2, les deux éléments présentant le même débattement angulaire, mais s'étend également au cas où le moteur 8 est relié au levier 2 par l'intermédiaire d'un réducteur réversible permettant une démultiplication entre l'angle de rotation du moteur 8 et celui du levier 2. 30 La rotation du moteur 8 et du levier 2 s'effectue à l'encontre d'un frein 3 à friction agencé sur l'axe 5 commun au levier et au moteur. Le cas échéant, comme prévu dans l'une des variantes de l'invention, un capteur 4 de couple mesure le couple T résultant appliqué sur l'arbre du moteur 8 par le moteur lui-même, le frein 3 et un couple généré par la main d'un pilote exerçant un effort sur le levier 2. Le moteur 8 est couplé à un capteur 9 de position fournissant la position 0 angulaire du moteur. Un calculateur 6 de commande comprend un convertisseur 68 qui alimente les différents enroulements du moteur avec une tension d'alimentation U_alim. Cette tension d'alimentation peut être, dans le cas général une tension alternative sinusoïdale de forme générale : U_alim = U_cmd sin(0(t)+(p) où 0(t) est la position angulaire du moteur par rapport à un repère prédéfini dans lequel la valeur de la phase (f) vaut 0 pour un premier enroulement, 27c/3 et 47c/3 pour les deux autres enroulements d'un moteur triphasé. Le calculateur 6 comprend un dérivateur 61 recevant la position 0 angulaire du moteur et fournissant une vitesse w_feedback de rotation de celui-ci par dérivation de la position angulaire par rapport au temps. La vitesse w_feedback est comparée dans un sommateur 62 à une vitesse de consigne w_cmd définie par un dispositif de pilotage automatique. L'écart de vitesse Aw résultant est traité dans un premier régulateur 63, par exemple un régulateur proportionnel et intégral de manière à fournir une tension nominale de commande U* visant à annuler cet écart de vitesse. La tension nominale de commande U* est ensuite transmise à un saturateur 64. Le saturateur 64 fournit en sortie une tension de commande limitée U_cmd égale à une valeur de saturation +Usat si la tension nominale de commande U* est supérieure à Usat ou à une valeur de saturation -Usat si elle est inférieure à -Usat. Si la tension de commande nominale U* est comprise entre ces deux limites de saturation, la tension de commande limitée U_cmd est égale à U. La tension de commande limitée U_cmd est ensuite transmise au convertisseur 68 qui forme la tension d'alimentation des enroulements du moteur 30 en fonction de la position de celui-ci et d'une valeur crête de tension égale à la tension de commande limitée. Dans l'exemple représenté à la figure 1, un capteur de couple 4 est associé au levier 2 de manoeuvre pour fournir une valeur d'un couple T résultant appliqué sur l'arbre du moteur 8 par le moteur lui-même, le frein 3 et un éventuel couple généré par la main d'un pilote exerçant un effort sur le levier 2. En l'absence d'action du pilote sur le levier 2, le couple moteur est égal au couple résistant opposé par le frein 3 à friction et est sensiblement constant quelle que soit la vitesse de rotation du moteur. Lorsque le pilote intervient et opère une reprise en main du levier 2, la vitesse de rotation w_feedback du moteur est modifiée et s'écarte de la vitesse de consigne w_cmd. Le premier régulateur 63 essaie alors de compenser cet écart en augmentant la tension nominale de commande U* et donc le couple exercé par le moteur à l'encontre de l'action du pilote. Afin d'éviter que le pilote doive exercer un effort trop important lors de cette reprise en main, le couple T mesuré par le capteur de couple 4 est comparé à une valeur de consigne T_lim correspondant au couple maximum toléré par le pilote lors de la reprise en main de la manette des gaz. Pour cela, on forme la valeur absolue de la valeur algébrique du couple T afin d'être indépendant du signe du couple T et on compare cette valeur absolue avec la valeur de consigne T_lim dans un sommateur 66. L'écart de couple AT ainsi formé est fourni à un deuxième régulateur 67, lui aussi de type proportionnel et intégral qui modifie les limites de saturation +Usat et -Usat de manière à asservir l'intervalle entre ces limites à l'écart de couple AT. En pratique, l'intervalle entre les limites de saturation est d'autant plus faible que l'écart de couple AT est proche de zéro. Ainsi, dès que le couple ressenti par le pilote lors d'une reprise en main de la manette des gaz s'approche du maximum toléré, les limites de saturation +Usat et -Usat de la tension de commande nominale U* se rapprochent l'une de l'autre et diminuent en valeur absolue, réduisant de ce fait la tension de commande limitée U_cmd. Dès lors, les enroulements du moteur sont alimentés par une tension plus faible et le couple résistant fourni par le moteur décroit permettant ainsi une reprise en main avec un couple limité. On se réfère maintenant à la figure 2 du dessin annexé dans laquelle on a représenté une variante du procédé et du dispositif selon l'invention adapté à la commande vectorielle du moteur 8. Le calculateur 6 comprend un premier bloc 68a de 5 transformation vectorielle directe qui élabore les commandes triphasées à partir de deux tensions de commande, une première tension dite tension directe de commande Vd_cmd et une deuxième tension, dite tension quadratique de commande Vq_cmd et de la position 0 angulaire du moteur fournie par le capteur 9. Le calculateur 6 comprend également un deuxième bloc 68b de transformation 10 vectorielle inverse qui reçoit des informations d'un onduleur 11 commandé par le bloc 68a et la position 0 en provenance du capteur de position 9. Le deuxième bloc 68b fournit en retour une valeur mesurée d'un premier courant, dit courant direct Id_feedback et d'un deuxième courant, dit courant quadratique Iq_feedback. Les blocs transformation vectorielle directe 68a et inverse 68b forment avec 15 l'onduleur 11 l'équivalent du convertisseur 68 de l'exemple précédent. Le calculateur 6 de commande comprend une première régulation en boucle fermée, dite régulation directe 70, définissant dans un régulateur 72 la tension directe de commande Vd_cmd en fonction d'un écart AId formé par un sommateur 71 entre le courant direct Id_feedback et une consigne en 20 courant Id_cmd. Préférentiellement, la consigne de courant direct Id_cmd est fixée à une valeur nulle afin de minimiser les pertes par effet Joule dans les enroulements du moteur 8. Le calculateur 6 de commande comprend également une deuxième régulation en boucle fermée, dite régulation quadratique, permettant de 25 définir la tension quadratique de commande Vq_cmd. Un système de pilotage automatique (non représenté) fournit, sur l'entrée 10 du calculateur 6 une vitesse de consigne w_cmd à appliquer au moteur 8. Cette vitesse de consigne est comparée au moyen d'un sommateur 62 à la vitesse de rotation w_feedback réelle du moteur 8 obtenue dans le dérivateur 61 par dérivation par rapport au temps de la position 30 angulaire 0 du moteur fournie par le capteur de position 9. L'écart de vitesse Aw en sortie du comparateur 62 est transmis à un régulateur 63 de vitesse qui fournit à son tour une valeur de tension quadratique de commande nominale Vq*. Le régulateur 63 peut être très simplement réalisé sous la forme d'un régulateur proportionnel et intégral. Les inventeurs ont en effet remarqué que malgré la quasi invariance du couple résistant opposé par le frein 3 à friction, qui entraine des difficultés de contrôle en employant, comme dans la technique antérieure, une boucle imbriquée sur le courant quadratique, il y a une correspondance univoque entre la vitesse de rotation du moteur et la tension quadratique Vq appliquée sur celui-ci. La tension quadratique de commande nominale Vq* est ensuite transmise à un saturateur 64 qui a pour fonction de limiter la valeur de la tension de commande nominale à une tension de commande limitée Vq_cmd appliquée au moteur afin de limiter le courant quadratique Iq dans le moteur et donc le couple maximum exercé par celui-ci. Cette limitation de couple est réalisée comme dans l'exemple précédent en comparant dans le sommateur 66 la valeur absolue du couple T mesuré par le capteur de couple 4 à un couple de consigne T_lim puis en fournissant l'écart de couple AT au régulateur PI 67 afin de limiter l'effort de reprise en main exercé par le pilote lorsque celui-ci ressent le besoin de reprendre la main sur le levier de manoeuvre à l'encontre du système de pilotage automatique. Il est de fait intéressant de noter que le courant quadratique Iq n'est pas utilisé dans la boucle de commande de la vitesse du moteur 8. Cependant, la valeur du courant quadratique Iq_feedback est fournie par le bloc 68b de transformation vectorielle inverse mais n'est utilisée qu'à des fins de surveillance dans un bloc de surveillance 69. On se réfère maintenant à la figure 3 du dessin annexé pour décrire une variante de la mise en oeuvre du procédé décrit ci-avant. Comme on l'a vu, la tension quadratique brute de commande Vq* déterminée par le régulateur 65 proportionnel et intégral est transmise à un saturateur 66 qui fournit en sortie une tension quadratique de commande Vq_cmd qui est égale à Vq* si Vq* appartient à un intervalle de tension compris entre deux valeurs prédéterminées -Vq_sat et +Vq_sat et qui est égale à -Vq_sat si Vq* est inférieur ou égal à cette valeur ou à +Vq_sat si Vq* est supérieur ou égal à cette valeur. Dans la variante du procédé décrit en relation avec la figure 2, on utilise un saturateur 64 dans lequel les limites de saturation +Vq_sat et -Vq_sat sont variables en fonction du courant quadratique Iq_feedback fourni par le bloc 68b. En effet, compte tenu de la dispersion des valeurs de résistance des enroulements du moteur 8, en particulier en fonction des températures de fonctionnement du moteur, le courant quadratique circulant dans le moteur, image du couple moteur et donc du couple à exercer par le pilote pour surpasser ce couple lors de la reprise en main de la manette, peut être lui aussi variable pour une même tension de saturation. Afin de limiter l'effort de reprise en main de la manette, l'invention prévoit de corriger la largeur de l'intervalle de tension de saturation en fonction d'un écart entre le courant quadratique Iq_feedback mesuré et une valeur de consigne Iq_lim du courant quadratique correspondant à un effort limite à exercer par le pilote pour reprendre en main la manette des gaz. Le courant quadratique Iq_feedback mesuré en valeur algébrique à la sortie du bloc 68b est d'abord rendu positif en en prenant la valeur absolue dans un bloc 83 puis cette valeur absolue est comparée à la valeur de consigne Iq_lim dans un comparateur 82. L'écart AIq ainsi obtenu est fourni à un régulateur 81 de tension de saturation qui fournit les limites de saturation du saturateur 64. Ce régulateur 81 peut lui aussi être très simplement réalisé par un régulateur proportionnel et intégral. Le fonctionnement de ce régulateur 81 est tel que tant que Iq_feedback est inférieur à Iq_lim, ce qui est le cas général correspondant à un effort de reprise en main inférieur à l'effort limite, la correction intégrale sature et force la valeur de sortie Vq_sat à augmenter jusqu'à une butée maximum permettant un maximum de variation de la tension quadratique de commande Vq_cmd. Dès que Iq_feedback s'approche de Iq_lim, ou le dépasse, la valeur de sortie Vq_sat diminue de manière à limiter la tension quadratique de commande Vq_cmd et donc à limiter le courant quadratique Iq_feedback à la valeur Iq_lim représentative de l'effort limite toléré pour la reprise en main. Grâce à cette boucle de correction de la valeur de saturation de la tension quadratique de commande, il est possible de maintenir l'effort de reprise en main du levier à une valeur précise, sans pour autant complexifier la régulation de vitesse du moteur 8 électrique. Quelle que soit la variante du procédé, avec une correction des limites de saturation en fonction d'une erreur AIq sur le courant quadratique ou d'une erreur en couple AT, il est important de ne pas limiter trop longtemps et de manière trop prononcée le courant quadratique de commande Vq_cmd, donc de limiter l'influence du terme intégral de la régulation opérée par les régulateurs 67 ou 81 sur les valeurs de saturation Vq_sat. À cette fin, les régulateurs sont munis d'un circuit antiaccumulation 815 illustré à la figure 4 en relation avec le régulateur 81. L'erreur AIq de courant est transmise d'une part à un à un amplificateur 812 appliquant un gain proportionnel Kp et d'autre part amplificateur 811 appliquant un gain intégral Ki. L'erreur amplifiée par le gain Ki est transmise à un bloc 813 d'intégration en fonction du temps puis à un sommateur 814 où elle est ajoutée au terme proportionnel de la régulation en provenance de l'amplificateur 812. Le circuit anti-accumulation 815 compare la sortie du sommateur 814 à cette même sortie limitée dans un saturateur 819 dans un comparateur 818. Le comparateur 818 fournit une sortie de valeur nulle si la sortie du sommateur 814 est à l'intérieur des limites du saturateur 819 ou négative et représentative de l'écrêtage effectué si la sortie du sommateur 814 est à l'extérieur des limites de saturation. Cette valeur négative ou nulle est amplifiée dans l'amplificateur 816 de gain Ki/Kp puis ajouté dans un sommateur 817 à l'erreur amplifiée par le gain Ki en sortie de l'amplificateur 811. De cette manière, le terme intégral de la régulation est réduit lorsque la limite Vq_sat de saturation de la tension Vq_cmd quadratique de commande excède un seuil prédéterminé. Bien entendu, cette description est donnée à titre d'exemple illustratif uniquement et l'homme du métier pourra y apporter de nombreuses 30 modifications sans sortir de la portée de l'invention, comme par exemple appliquer le procédé ou le dispositif à d'autres gouvernes tels que la commande des volets de sustentation d'un aéronef, la commande de gouvernail d'un navire, etc. REVENDICATIONS1/ - Procédé de commande d'un moteur (8) d'entrainement d'un levier (2) de manoeuvre, notamment d'une manette des gaz d'aéronef, dans lequel le levier (2) de manoeuvre est entrainé par un moteur synchrone à l'encontre d'un frein (3) à friction, à une vitesse, dite vitesse de consigne (co_cmd), déterminée par un système de pilotage automatique, ledit procédé de commande comportant les étapes suivantes : - mesure de la position angulaire (0) du moteur ; - détermination d'une vitesse de rotation (co_feedback) dudit moteur ; - détermination d'une valeur de tension, dite tension nominale de commande (U*), pour une alimentation de chaque enroulement du moteur en boucle fermée en fonction de la vitesse de rotation du moteur ; - évaluation d'une valeur d'un couple (T) instantané fourni par le moteur et comparaison de ladite valeur avec une valeur de couple maximum (T_lim) 15 prédéterminée ; - détermination de valeurs limites, dites limites de saturation (-Usat ; +Usat), de la tension nominale de commande en fonction de la comparaison desdites valeurs de couple pour obtenir une tension de commande limitée (U_cmd); - alimentation de chaque enroulement du moteur par un signal de 20 tension alternatif (U_alim) élaboré à partir de la tension de commande limitée selon une séquence prédéterminée en fonction de la position angulaire du moteur. 2/ - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur du couple instantané (T) fourni par le moteur est évaluée à partir d'une valeur de courant mesurée dans l'un au moins des enroulements du moteur. 25 3/ - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur du couple instantané fourni par le moteur est évaluée à partir d'une valeur de couple fournie par un capteur de couple (4) lié au levier (2) de manoeuvre. 4/ - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 30 caractérisé en ce qu'on choisit un moteur triphasé à courant continu sans balais et en ce que l'alimentation de chaque enroulement du moteur s'effectue par des créneauxd'une tension égale à la tension de commande limitée (U_cmd) selon une séquence dite à six états. 5/ - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on choisit un moteur synchrone triphasé, notamment à aimants permanents et en ce que l'alimentation de chaque enroulement s'effectue avec une tension sinusoïdale dont la valeur maximum est égale à la tension de commande limitée (U_cmd). 6/ - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le moteur est piloté selon une commande vectorielle dans laquelle on définit une première tension dite tension directe (Vd) et une deuxième tension, dite tension quadratique (Vq), caractérisé en ce que la tension de commande nominale (U*) est appliquée en tant que tension quadratique dans la boucle fermée en fonction de la vitesse de rotation du moteur. 7/ - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que 15 les limites de saturation (-Vq_sat; +Vq_sat) de la tension quadratique sont variables en fonction de la valeur mesurée (Iq_feedback) du courant quadratique. 8/ - Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les limites de saturation (-Vq_sat; +Vq_sat) de la tension quadratique sont déterminées par un régulateur proportionnel et intégral (81) en 20 fonction d'un écart (AIq) entre la valeur (Iq_feedback) mesurée du courant quadratique et une valeur de consigne (Iq_lim) correspondant à un couple maximum toléré exercé sur le levier (2) de manoeuvre. 9/ - Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les limites de saturation (-Vq_sat; +Vq_sat) de la tension 25 quadratique sont déterminées par un régulateur proportionnel et intégral (67) en fonction d'un écart (AT) entre une valeur (T) mesurée du couple appliqué au levier de manoeuvre et une valeur de consigne (T_lim) correspondant à un couple maximum toléré exercé par un pilote sur le levier (2) de manoeuvre. 10/ - Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 30 ou 9, caractérisé en ce que le régulateur (67;81) proportionnel et intégral comporteun circuit anti-accumulation (815) adapté pour éviter un débordement du terme intégral du régulateur. 11/ - Dispositif (1) de commande d'un levier (2) de manoeuvre, notamment d'une manette des gaz d'un aéronef, comportant un moteur (8) synchrone adapté pour entrainer le levier à l'encontre d'un frein à friction (3), un capteur (9) de position adapté pour fournir une position (0) du levier, et un calculateur (6) de commande comprenant un convertisseur (68) adapté pour alimenter le moteur (8), ledit dispositif étant caractérisé en ce que le calculateur de commande comporte : - des moyens (61) adaptés pour déterminer une vitesse de rotation (w_feedback) du moteur (8) ; - un premier régulateur (63) adapté pour définir une valeur de tension, dite tension nominale de commande (U*), en boucle fermée en fonction d'un écart (Aw) entre la vitesse de rotation (w_feedback) du moteur et une vitesse de consigne (co_cmd) ; - un deuxième régulateur (67; 81) adapté pour déterminer des valeurs limites, dites limites de saturation (-Usat ; +Usat), de la tension nominale de commande en fonction d'un écart (AT) entre un couple instantané (T) fourni par le moteur et un couple limite (T_lim) prédéterminé ; - un saturateur (64) adapté pour fournir une tension de commande limitée U_cmd) à partir de la tension nominale de commande (U*) et des limites de saturation (-Usat; +Usat) fournies par le deuxième régulateur (67;81) ; et en ce que le convertisseur (68) alimente chaque enroulement du moteur (8) avec un signal de tension alternatif (U_alim) élaboré à partir de la tension de commande 25 limitée (U_cmd) selon une séquence prédéterminée en fonction de la position angulaire (0) du moteur. 12/ - Dispositif selon la revendication 11, adapté pour la commande vectorielle du moteur, caractérisé en ce que le convertisseur (68) comprend un premier bloc de transformation vectorielle directe (68a) adapté pour 30 piloter, à partir de la tension de commande limitée (U_cmd) utilisée comme tension quadratique (Vq), un onduleur (11) alimentant chaque enroulement du moteur enfonction de la position angulaire (0) du moteur et un deuxième bloc de transformation vectorielle inverse (68b) adapté pour fournir une valeur du courant quadratique (Iq_feedback) résultant au calculateur (6) de commande. 13/ - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce 5 qu'il comporte en outre une régulation (70) en boucle fermée d'une tension directe (Vd) en fonction du courant direct (Id_feedback). 14/ - Dispositif selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capteur (4) de couple adapté pour mesurer une valeur (T) d'un couple exercé par un pilote sur le levier (2) de 10 manoeuvre et transmettre ladite valeur de couple au deuxième régulateur (67) du calculateur (6) de commande de manière limiter la valeur du couple à un couple (T_lim) maximum souhaitable exercé par un pilote sur le levier (2) de manoeuvre. 15/ - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que le deuxième régulateur (67; 81) comporte un circuit 15 anti-accumulation (815). 16/ - Aéronef comportant un levier (2) de manoeuvre muni d'un dispositif (1) de commande selon l'une quelconque des revendications 11 à 15. 17/ - Aéronef selon la revendication 16, caractérisé en ce que le dispositif (1) de commande comprend un calculateur (6) de commande adapté 20 pour mettre en oeuvre un procédé de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.