FR2602888A1 - Non-linear slaving device using an asynchronous motor - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif d'asservissement non linéaire utilisant un moteur asynchrone entrainant un élément de reglage de la grandeur a réguler. The present invention relates to a non-linear servo device using an asynchronous motor driving an element for adjusting the quantity to be regulated.
Les systèmes asservis non linéaires commandés par un moteur asynchrone sont très utilises, notamment pour la regulation du secteur a l'aide d'un autotransformateur ajustable. Ils ont l'avantage d'être très bon marché et ont des précisions de l'ordre de + 1%. Non-linear servo systems controlled by an asynchronous motor are widely used, in particular for regulating the sector using an adjustable autotransformer. They have the advantage of being very inexpensive and have details of the order of + 1%.
Leur precision est limite par l'inertie du moteur qui ne s'arrête pas de tourner a l'instant exact ou l'alimentation du moteur est coupée. L'erreur qui en résulte est d'autant plus faible que la vitesse du moteur est lente. Their precision is limited by the inertia of the engine which does not stop turning at the exact moment when the engine supply is cut. The lower the speed of the engine, the lower the resulting error.
En commande manuelle, on arrive a améliorer la précision de ces systèmes en conservant une vitesse nominale du moteur suffisante, en donnant des ordres brefs sur les touches de commande. La durée des impulsions ainsi envoyees au moteur doit être suffisamment faible pour que la vitesse de rotation n'atteigne qu'une petite fraction de sa valeur nominale. In manual control, we manage to improve the precision of these systems by maintaining a sufficient nominal motor speed, by giving brief commands on the control keys. The duration of the pulses thus sent to the motor must be sufficiently short so that the speed of rotation reaches only a small fraction of its nominal value.
Un objet de l'invention est donc de prévoir un dispositif qui améliore la précision de l'asservissement sans utiliser un moteur à vitesse faible, grâce a une commande élaborant un train d'impulsions de largeur fixe et de fréquence variable. An object of the invention is therefore to provide a device which improves the precision of the servo control without using a low speed motor, thanks to a control developing a train of pulses of fixed width and variable frequency.
Selon l'invention, il est prévu un dispositif d'asservissement non lineaire utilisant un moteur asynchrone entraînant un élément de réglage de la grandeur a reguler, ce dispositif comportant un comparateur comparant une tension d'entree proportionnelle a la grandeur a reguler a une tension de référence pour obtenir une tension d'erreur, ledit dispositif etant caractérisé en ce qu'il comprend en outre - un circuit de detection a seuil de la valeur absolue de la tension
d'erreur, connecté a la sortie du comparateur, pour fournir la valeur
absolue de la tension d'erreur dès que celle-ci dépasse un seuil
prédéterminé ;; - un convertisseur tension-fréquence connecté a la sortie du circuit
de détection pour fournir un signal dont la fréquence est proportion
nelle a la valeur absolue de la tension d'erreur fournie par ledit
circuit de détection ; - un circuit monostable redéclenchable recevant le signal de sortie du
convertisseur sur son entre et fournissant a chaque declenchement
une impulsion de commande dont la duree est choisie pour commander
une rotation minimum dudit moteur ;; - un detecteur de signe connecté à la sortie dudit comparateur pour
fournir un signal logique caractéristique du signe de la tension
d'erreur, et - un circuit d'aiguillage commandé par ledit signal logique du détecteur
de signe, pour aiguiller les impulsions de commande du circuit mono
stable vers l'une ou l'autre de deux sorties commandant respecti
vement la rotation dudit moteur dans un sens ou en sens inverse.According to the invention, there is provided a non-linear servo device using an asynchronous motor driving an element for adjusting the quantity to be regulated, this device comprising a comparator comparing an input voltage proportional to the quantity to be regulated to a voltage reference for obtaining an error voltage, said device being characterized in that it further comprises - a detection circuit with threshold of the absolute value of the voltage
error, connected to the comparator output, to provide the value
absolute of the error voltage as soon as it exceeds a threshold
predetermined ;; - a voltage-frequency converter connected to the circuit output
detection to provide a signal whose frequency is proportion
nelle has the absolute value of the error voltage supplied by said
detection circuit; - a retriggerable monostable circuit receiving the output signal from the
converter on its input and providing each trigger
a command pulse whose duration is chosen to command
minimum rotation of said motor; - a sign detector connected to the output of said comparator for
provide a logic signal characteristic of the voltage sign
error, and - a switching circuit controlled by said logic signal from the detector
sign, to direct the control pulses of the mono circuit
stable towards either of the two commanding outputs respectively
rotation of said motor in one direction or in opposite direction.
Grace au fait que l'on commande le moteur par des impulsions de durée fixe mais de frequence variable, on peut obtenir une approche rapide de la position d'équilibre du dispositif, puis un réglage précis de la position par des impulsions breves de plus en plus espacées. Thanks to the fact that the motor is controlled by pulses of fixed duration but of variable frequency, it is possible to obtain a rapid approach to the equilibrium position of the device, then a precise adjustment of the position by short pulses more and more more spaced.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaltront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints où : - la figure 1 est le schéma de principe du dispositif d'asservissement
selon l'invention ; - la figure 2 est le schema d'un mode de realisation du dispositif selon
l'invention, et - la figure 3 représente des courbes explicatives.The invention will be better understood and other characteristics and advantages will appear with the aid of the description below and of the accompanying drawings in which: - Figure 1 is the block diagram of the servo device
according to the invention; - Figure 2 is a diagram of an embodiment of the device according to
the invention, and - Figure 3 shows explanatory curves.
Pour la clarté de la description, on va se placer, sans que cela soit limitatif, dans le cas d'une alimentation d'équipements électroniques fournissant une tension continue +U à partir du secteur, la tension secteur lui étant transmise à travers un autotransformateur ajustable dont l'axe de réglage est entraîné par un moteur asynchrone. For the clarity of the description, we will use, without being limiting, in the case of a supply of electronic equipment supplying a DC voltage + U from the mains, the mains voltage being transmitted to it through an autotransformer adjustable whose adjustment axis is driven by an asynchronous motor.
Le réglage de la tension d'alimentation +U s'effectue en ajustant la tension secteur grace à l'autotransformateur.The supply voltage + U is adjusted by adjusting the mains voltage using the autotransformer.
Ceci étant précisé, le dispositif de la figure 1 comporte tout d'abord un comparateur de tension 1 qui compare une tension d'entrée Ve, proportionnelle a la tension d'alimentation, à une tension de consigne ou de référence Vr. La tension d'erreur obtenue est envoyee, d'une part, à un détecteur à seuil 2 de la valeur absolue de la tension d'erreur et, d'autre part, à un détecteur de signe 7. Le detecteur de valeur absolue à seuil 2 fournit un signal proportionnel à la valeur absolue de la tension d'erreur dès que celle-ci dépasse un certain seuil S. Ce signal est envoyé à un convertisseur tensionfréquence 3 qui fournit un signal rectangulaire dont la fréquence est proportionnelle à la valeur absolue de la tension d'erreur qu'il reçoit en entrée.Ce signal rectangulaire est appliqué à l'entrée d'un circuit monostable redèclenchable 4 dont la durée de chaque impulsion fournie est réglée de maniere à commander une rotation minimum du moteur. Having said this, the device in FIG. 1 firstly comprises a voltage comparator 1 which compares an input voltage Ve, proportional to the supply voltage, to a reference or reference voltage Vr. The error voltage obtained is sent, on the one hand, to a threshold detector 2 of the absolute value of the error voltage and, on the other hand, to a sign detector 7. The absolute value detector at threshold 2 provides a signal proportional to the absolute value of the error voltage as soon as it exceeds a certain threshold S. This signal is sent to a voltage-frequency converter 3 which provides a rectangular signal whose frequency is proportional to the absolute value of the error voltage it receives at the input. This rectangular signal is applied to the input of a resettable monostable circuit 4 whose duration of each pulse supplied is adjusted so as to command a minimum rotation of the motor.
Le détecteur de signe 7 fournit un signal logique caractéristique du signe de la tension d'erreur. Ce signal sert a commander une porte ET 6 directement et une porte ET 5 via un inverseur 8. L'autre entrée des portes ET 5 et 6 reçoit les impulsions de commande venant du circuit monostable 4. Ces circuits 5, 6 et 8 constituent un aiguillage pour envoyer les impulsions de commande soit vers une sortie Sd, soit vers une sortie Si selon le signe de la tension d'erreur. Ces sorties Sd et Si servent à commander la rotation du moteur, respectivement dans un sens et dans le sens inverse de façon à ramener la tension d'erreur à zéro. The sign detector 7 supplies a logic signal characteristic of the sign of the error voltage. This signal is used to control an AND gate 6 directly and an AND gate 5 via an inverter 8. The other input of AND gates 5 and 6 receives the control pulses coming from the monostable circuit 4. These circuits 5, 6 and 8 constitute a switch to send the control pulses either to an Sd output or to an Si output according to the sign of the error voltage. These outputs Sd and Si are used to control the rotation of the motor, respectively in one direction and in the opposite direction so as to bring the error voltage to zero.
La figure 3 représente, à titre d'exemple, en a) le signal rectangulaire fourni par le convertisseur tension-fréquence et en b) les impulsions de commande fournies par le circuit monostable. On voit que la fréquence du signal en a) diminue au fur et à mesure que la correction s'effectue. Lorsque la tension d'erreur est elevée, donc la fréquence élevée, la tension de commande est continue - debut de la courbe b) - car le monostable est constamment redeclenché avant la fin de chaque impulsion. Puis, la tension d'erreur et la fréquence diminuant lorsqu'on approche de la position désirée, les impulsions de commande deviennent séparées et le moteur tourne par pas de rotation minimum de plus en plus espacés, chaque pas faisant diminuer la fréquence. Lorsque la tension d'erreur devient inférieure au seuil S en valeur absolue, la fréquence tombe à zéro et le convertisseur ne fournit plus de signal, ce qui est indiqué à l'extrémité de la courbe a). Après la dernière impulsion correspondante du monostable, la tension d'erreur est donc tombée en dessous de la valeur du seuil et le dispositif d'asservissement s'immobilise en position d'équilibre tant qu'il n'y a pas de nouvelle fluctuation de l'alimentation. FIG. 3 represents, by way of example, in a) the rectangular signal supplied by the voltage-frequency converter and in b) the control pulses supplied by the monostable circuit. We see that the frequency of the signal in a) decreases as the correction takes place. When the error voltage is high, therefore the frequency high, the control voltage is continuous - start of curve b) - because the monostable is constantly retriggered before the end of each pulse. Then, the error voltage and the frequency decreasing when approaching the desired position, the control pulses become separated and the motor rotates by minimum rotation steps more and more spaced, each step decreasing the frequency. When the error voltage falls below the threshold S in absolute value, the frequency drops to zero and the converter no longer supplies a signal, which is indicated at the end of curve a). After the last corresponding pulse of the monostable, the error voltage has therefore fallen below the threshold value and the servo device stops in equilibrium position as long as there is no further fluctuation in food.
Le dispositif atteint un état stable sans oscillation de pompage si le seuil S est choisi supérieur à la moitié du pas de variation de la tension d'erreur correspondant à chaque impulsion de commande sur le moteur. The device reaches a stable state without pumping oscillation if the threshold S is chosen to be greater than half the step of variation of the error voltage corresponding to each control pulse on the motor.
La figure 2 est un schéma de réalisation possible du dispositif d'asservissement selon l'invention. L'élaboration de la tension d'erreur est effectuee en prélevant sur un potentiomètre d'ajustage P une tension sur un pont diviseur constitué des resstances R1 et R2 et du potentiomètre P connectés en série entre l'alimentation +U elle-meme et une tension de référence -Vr. Par l'intermédiaire d'un adaptateur 10, cette tension est appliquée à l'entrée d'un amplificateur opérationnel 11 connecte en détecteur de passage par zéro. La tension d'erreur à la sortie est envoyée à un détecteur de signe formé par un comparateur de tension 15 dont une entrée est à la masse. Ce comparateur fournit un signal de niveau logique O ou 1 suivant que la tension d'erreur est positive ou négative. Figure 2 is a possible diagram of the control device according to the invention. The development of the error voltage is carried out by taking a voltage on an adjustment potentiometer P on a divider bridge consisting of the R1 and R2 substances and of the potentiometer P connected in series between the supply + U itself and a reference voltage -Vr. Via an adapter 10, this voltage is applied to the input of an operational amplifier 11 connected as a zero-crossing detector. The error voltage at the output is sent to a sign detector formed by a voltage comparator 15, one input of which is grounded. This comparator provides a logic level signal O or 1 depending on whether the error voltage is positive or negative.
Cette tension d'erreur est aussi envoyée à un détecteur de valeur absolue comportant deux amplificateurs opérationnels 12 et 13, dont les entrées non inverseuses sont reliées à la masse et dont les résistances d'entree et de contre-réaction sont toutes égales à la même valeur R, de façon à avoir un gain de -1 pour chacun d'eux, et deux diodes D1 et D2 reliant l'entrée inverseuse de l'amplificateur 13, respectivement, à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 12 et à sa sortie. Ce sont les anodes des diodes D1 et D2 qui sont reliées a l'entrée de l'amplificateur 13 et la tension d'erreur est appliquée à l'entrée de l'amplificateur 12.Dès que la tension d'erreur dépasse en valeur absolue la valeur de seuil déterminée par les caractéristiques de conduction des diodes D1 et D2, elle est appliqué, avec un signe négatif, à l'amplificateur 13, soit à travers la diode D1 si la tension d'erreur est négative, soit à travers l'amplificateur 12 et la diode D2 si la tension d'erreur est positive. L'amplificateur 13 fournit une tension positive égale à la valeur absolue de la tension d'erreur au convertisseur 3. Celui-ci est suivi ici d'un diviseur de fréquence 14, qui peut s' avérer nécessaire. This error voltage is also sent to an absolute value detector comprising two operational amplifiers 12 and 13, whose non-inverting inputs are connected to ground and whose input and feedback resistances are all equal. R value, so as to have a gain of -1 for each of them, and two diodes D1 and D2 connecting the inverting input of amplifier 13, respectively, to the inverting input of amplifier 12 and its exit. These are the anodes of the diodes D1 and D2 which are connected to the input of the amplifier 13 and the error voltage is applied to the input of the amplifier 12. As soon as the error voltage exceeds in absolute value the threshold value determined by the conduction characteristics of diodes D1 and D2, it is applied, with a negative sign, to amplifier 13, either through diode D1 if the error voltage is negative, or through l amplifier 12 and diode D2 if the error voltage is positive. The amplifier 13 supplies a positive voltage equal to the absolute value of the error voltage to the converter 3. This is followed here by a frequency divider 14, which may prove necessary.
Le reste du circuit a déjà été decrit en relation avec la figure 1. The rest of the circuit has already been described in relation to Figure 1.
Bien entendu, bien que l'invention ait ete décrite en relation avec une application particulière, elle n'est nullement limitée à cette application et, d'autre part, l'exemple de réalisation décrit n'est nullement limitatif de l'invention. Of course, although the invention has been described in relation to a particular application, it is in no way limited to this application and, on the other hand, the example of embodiment described is in no way limitative of the invention.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8610895A FR2602888B1 (en) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | NON-LINEAR SERVO CONTROL DEVICE USING AN ASYNCHRONOUS MOTOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8610895A FR2602888B1 (en) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | NON-LINEAR SERVO CONTROL DEVICE USING AN ASYNCHRONOUS MOTOR |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2602888A1 true FR2602888A1 (en) | 1988-02-19 |
FR2602888B1 FR2602888B1 (en) | 1991-06-14 |
Family
ID=9337785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR8610895A Expired - Fee Related FR2602888B1 (en) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | NON-LINEAR SERVO CONTROL DEVICE USING AN ASYNCHRONOUS MOTOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2602888B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1148876A (en) * | 1965-04-14 | 1969-04-16 | Kent Ltd G | Improvements in or relating to automatic process control systems |
FR2097377A5 (en) * | 1970-07-03 | 1972-03-03 | Comp Generale Electricite | |
FR2406246A1 (en) * | 1977-10-12 | 1979-05-11 | Softair | Aircraft cabin pressure regulator - utilises regulator valve controlled by step motor from sensor inputs |
-
1986
- 1986-07-28 FR FR8610895A patent/FR2602888B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1148876A (en) * | 1965-04-14 | 1969-04-16 | Kent Ltd G | Improvements in or relating to automatic process control systems |
FR2097377A5 (en) * | 1970-07-03 | 1972-03-03 | Comp Generale Electricite | |
FR2406246A1 (en) * | 1977-10-12 | 1979-05-11 | Softair | Aircraft cabin pressure regulator - utilises regulator valve controlled by step motor from sensor inputs |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NEW ELECTRONICS.INCORPORATING ELECTRONICS TODAY. vol. 16, no. 23, novembre 1983, LONDON GB page 29 P. GLADDISH: "AUTO-POLARITY ANALOGUE METER" * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2602888B1 (en) | 1991-06-14 |
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