FR2694617A1 - Servo-valve électrohydraulique avec compensation de gain. - Google Patents

Abstract

Le système de servo-valve électrohydraulique selon l'invention comprend un circuit d'adaptation sur mesure destiné à fournir un signal d'entrée prédéterminé au moteur (40) de la valve. Le signal prédéterminé agit de manière à commander l'écoulement du fluide provenant de la valve pour obtenir un résultat désiré. La servo-valve électrohydraulique comprend un corps (26) délimitant des orifices d'écoulement circulaires avec un organe d'obturation ou tiroir permettant de doser l'écoulement à travers les orifices. Le tiroir recouvre les orifices d'écoulement circulaires. Le circuit d'adaptation sur mesure comprend une pluralité d'amplificateurs dont chacun présente un gain différent. Un signal de commande est appliqué à ces amplificateurs dont la sortie est sommée pour fournir un signal d'entrée au moteur de la servo-valve électrohydraulique.

Description

"Servo-valve électrohydraulique avec compensation de gain" La présente

invention concerne, d'une façon générale,

les servo-valves électrohydrauliques et, plus spécifique-

ment, une servo-valve dotée d'une compensation de gain pour que soient obtenues des caractéristiques de fonctionnement désirées en vue d'une application spécifique avec laquelle

la valve peut être utilisée Par exemple, seule la compen-

sation peut être telle qu'elle rende linéaire, d'une part, la caractéristique d'écoulement de la valve, y compris une

suppression substantielle de la plage d'insensibilité résul-

tant d'une condition de recouvrement substantiel et, d'autre

part, de toute autre caractéristique d'écoulement non liné-

aire inhérente à un type spécifique de valve.

Les servo-valves électrohydrauliques sont bien connues

dans la technique antérieure et sont utilisées dans de nom-

breuses applications Comme il est bien connu de l'homme de

métier, une telle servo-valve convertit des signaux de com-

mande électriques en signaux hydrauliques de sortie destinés à être appliqués à un moteur à fluide utilisé dans diverses

applications Dans de tels dispositifs, il est habituelle-

ment souhaitable d'obtenir une caractéristique de gain d'é-

coulement sensiblement linéaire en ce qui concerne l'appli-

cation des signaux de commande d'entrée Il est aussi sou-

haitable que le degré de fuite soit minimal quand la valve se trouve dans sa position neutre ou position zéro Quand la valve présente ces caractéristiques de fonctionnement, une très faible valeur de signal d'entrée appliqué déclenche le déplacement de l'obturateur de la valve en ouvrant ainsi les orifices d'écoulement pour permettre l'écoulement du fluide à travers ce dernier De façon classique, on supprime la plage d'insensibilité en ayant recours à des orifices d'écoulement rectangulaires avec des parties d'obturation planes ajustées de façon précise qui ouvrent et ferment ces

orifices On obtient ainsi dans une valve à tiroir, ce re-

couvrement ajusté, d'un conduit à l'autre, des parties d'ob-

turation planes sur des orifices d'écoulement rectangulai-

res, ce recouvrement ajusté assurant l'élimination de la plage d'insensibilité indésirable lorsque le tiroir passe

par sa région neutre ou région zéro Toutefois, ce recou-

vrement ajusté d'un conduit à l'autre est également synony-

me d'une fuite élevée quand le tiroir se trouve dans sa po-

sition de repos Pour supprimer cette fuite, il devient né-

cessaire de prolonger le tiroir de telle sorte qu'un recou-

vrement suffisant existe entre le tiroir et le bord de l'orifice d'écoulement rectangulaire Quand on parvient à

ce résultat, la fuite se trouve réduite au point d'être pra-

tiquement nulle Toutefois, dans ces conditions, une plage

d'insensibilité est introduite.

En plus des difficultés mentionnées ci-dessus, fabri-

quer des orifices rectangulaires et assurer un recouvrement de tiroir d'un conduit à l'autre est extrêmement coûteux et exige des opérations d'usinage tel qu'un usinage EDM ainsi qu'un meulage et un rodage pour adapter avec précision les

bords du tiroir et des orifices d'écoulement.

Pour tenter de réduire les coûts de fabrication de tel-

les servo-valves électrohydrauliques, on a utilisé de temps en temps des orifices d'écoulement de forme autre que la forme rectangulaire Un tel orifice d'écoulement de forme non rectangulaire est un orifice d'écoulement de section

circulaire De tels orifices d'écoulement peuvent être réa-

lisés de façon relativement facile et n'exigent pas d'opéra-

tions d'usinage coûteuses Toutefois, de tels orifices d'é-

coulement avec un recouvrement suffisant pour minimiser la fuite dans la position neutre donnent une courbe de gain d'écoulement extrêmement non linéaire du type illustré sur la figure 1 Sur cette figure 1, le débit d'écoulement est porté sur l'axe des ordonnées et la position du tiroir sur l'axe des abscisses (la position du tiroir étant propor- tionnelle au signal d'entrée) Comme on peut le voir, il existe une plage d'insensibilité importante (effectivement

avec un écoulement nul) de part et d'autre du centre ou po-

sition neutre du tiroir Même si un écoulement avait lieu,

il serait relativement faible comparé à la position du ti-

roir, étant donné qu'un orifice d'écoulement de section cir-

culaire, lorsqu'il s'ouvre initialement, ne produit qu'une

quantité minimale d'écoulement.

Il en résulte que dans la technique antérieure, les servo-valves électrohydrauliques comportant des trous ronds

comme orifices d'écoulement n'ont pas constitué des solu-

tions peu coûteuses et acceptables procurant un recouvrement

suffisant pour compenser les fuites en remplacement des ori-

fices d'écoulement rectangulaires.

Dans la technique antérieure, pour compenser la plage d'insensibilité créée par le recouvrement substantiel, on a prévu un circuit de commande qui est utilisé pour modifier

le signal d'entrée provoquant le déplacement rapide du ti-

roir hors de la plage d'insensibilité et, de ce fait, de se

rapprocher plus étroitement d'un gain d'écoulement linéaire.

Un tel dispositif est décrit dans le brevet US NO 3 821 625.

Comme il est indiqué dans ce brevet, un amplificateur opéra-

tionnel présente un gain presque infini de sorte qu'un in-

crément faible de signal d'entrée sature l'amplificateur au point de produire une tension de sortie maximale fixe Ce signal est appliqué avec le signal de commande d'entrée pour

déplacer de façon suffisante le tiroir de la valve afin d'é-

liminer le recouvrement de tiroir qui est la cause de la ré-

gion d'insensibilité Bien qu'une telle compensation contri-

buerait à éliminer la région d'insensibilité indiquée sur la figure 1, il supprimerait les autres caractéristiques de non

linéarité de la courbe d'écoulement en fonction de la posi-

tion du tiroir telles que celles créées par des orifices

d'écoulement de section circulaire.

Le brevet US N 04 513 782 décrit un dispositif de servo- valve électrohydraulique conçu pour fournir un écoulement linéaire désiré en réponse à tous les signaux électriques possibles qui lui sont appliqués Pour obtenir ce résultat,

la valve est soumise à des essais au moment de sa fabrica-

tion et les écarts par rapport à une réponse linéaire sont notés On programme alors une mémoire morte électriquement programmable (EPROM) pour modifier les signaux électriques appliqués afin de remédier aux défaillances de cette valve

spécifique et d'obtenir une valve ayant une réponse linéai-

re La mémoire EPROM devient une partie permanente de la valve.

La présente invention permet de réaliser une servo-val-

ve électrohydraulique comprenant un moyen pour engendrer un signal électrique qui est combiné avec un signal de commande

afin d'engendrer une courbe prédéterminée de gain d'écoule-

ment de sortie La courbe de gain d'écoulement est détermi-

née par l'application particulière à laquelle est destinée

la valve dans ses conditions de fonctionnement.

Salon la présente invention, le système de servo-valve électrohydraulique comprend un moteur qui répond aux signaux électriques pour positionner un organe de valve ou tiroir en vue de commander l'écoulement du fluide traversant cette

valve; un circuit électrique comportant des moyens pour re-

cevoir un signal de commande électrique et des moyens pour adapter sur mesure ledit signal de commande électrique en vue d'amener ladite valve à fournir un écoulement de fluide destiné à effectuer une tâche prédéterminée; un capteur de

position couplé audit système de servo-valve électrohydrau-

lique pour fournir un signal électrique représentatif de po-

sition; des moyens pour comparer ledit signal de position

avec ledit signal adapté sur mesure pour développer un si-

gnal d'entrée pour ledit moteur; et des moyens pour coupler

ledit signal d'entrée audit moteur.

Selon une autre caractéristique dudit système, les mo-

yens d'adaptation sur mesure comprennent une pluralité d'am- plificateurs, chacun de ces amplificateurs ayant un gain différent, et des moyens pour sommer les signaux de sortie

de ces amplificateurs.

Selon une autre caractéristique encore, au moins un desdits amplificateurs comprend des moyens pour limiter son

signal de sortie.

Selon une autre caractéristique encore, ladite valve

comprend des trous circulaires et l'organe de valve, ou ti-

roir, recouvre lesdits trous circulaires de façon à fournir

des caractéristiques d'écoulement incluant une bande d'in-

sensibilité ou bande morte, un écoulement intermédiaire et un écoulement complet, un premier desdits amplificateurs fournissant un premier signal pour compenser ladite bande

d'insensibilité, un second desdits amplificateurs fournis-

sant un second signal pour compenser ledit écoulement inter-

médiaire et un troisième desdits amplificateurs fournissant un troisième signal pour compenser ledit écoulement complet

de façon à obtenir des résultats caractéristiques d'un écou-

lement substantiellement linéaire.

Selon une autre caractéristique encore, le système com-

prend en outre un capteur de forme adaptée pour fournir un signal électrique d'entrée désiré audit moteur, des moyens couplant ledit signal souhaité et ledit signal de commande en vue d'une comparaison et pour produire un signal d'entrée

pour ledit moteur.

On va maintenant décrire la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une courbe montrant un écoulement en fonction de la position du tiroir dans une valve à orifices de section circulaire de la technique antérieure ainsi qu'un

croquis sommaire représentant cette valve;

la figure 2 est une courbe montrant le signal de rétro-

action électrique nécessaire pour compenser la courbe d'é-

coulement de la figure 1; la figure 3 est une courbe rendue linéaire après l'ap- plication du signal de compensation de la figure 2;

la figure 4 est un signal électrique que l'on peut en-

gendrer en ayant recours à une application spécifique per-

mettant de se rapprocher d'une courbe rendue linéaire; la figure 5 est une courbe d'écoulement résultant de l'application du signal électrique tel qu'illustré sur la figure 4;

la figure 6 est une représentation schématique illus-

trant une valve utilisant des orifices d'écoulement de sec-

tion circulaire.

la figure 7 est un schéma synoptique illustrant un sys-

tème utilisant un orifice d'écoulement de section circulaire avec une compensation de gain d'écoulement;

la figure 8 est un schéma synoptique illustrant une va-

riante du système utilisant des orifices d'écoulement de section circulaire et doté d'une compensation d'écoulement; et

la figure 9 est une courbe illustrant la sortie du cap-

teur de forme adapté, représenté sur la figure 8.

Comme il apparaîtra plus complètement à mesure que la

description de l'invention progressera, l'invention peut

être utilisée dans le but d'adapter sur mesure la réponse

d'un moteur pour obtenir toute sortie voulue soit d'une ser-

vo-valve électrohydraulique (EHSV) soit d'un appareil con-

necté de manière à recevoir un écoulement de fluide depuis

cette servo-valve On obtient une telle adaptation sur me-

sure en engendrant un signal électrique qui est ensuite mo-

difié davantage dans la partie à commande directe du circuit d'entrée du moteur pour adapter ainsi sur mesure le signal

d'entrée afin d'obtenir la sortie désirée Dans une varian-

te, pour des valves utilisant des signaux électriques de ré-

tro-action pour une commande de position de tiroir, comme par exemple des valves d'entraînement direct, un signal peut être fourni par un capteur connecté au moteur ou au tiroir qui est relié au moteur lequel, à son tour, présente les performances désirées Ce signal est ensuite soumis à une sommation avec le signal de commande dans le dispositif de

commande de valve à entraînement direct pour fournir un si-

gnal d'entrée au moteur afin d'obtenir l'effet désiré.

L'homme de métier comprendra que la mise en forme et l'adaptation sur mesure du signal d'entrée électrique n'est limitée qu'aux applications pour lesquelles la EHSV doit être utilisée Il serait impossible de décrire toutes ces

possibilités Par conséquent, pour rendre plus clair le des-

sin et pour faciliter la description, on décrira en temps

que premier mode de réalisation spécifique de la présente invention, une EHSV utilisant un agencement d'orifices de

section circulaire avec un recouvrement substantiel de ti-

roir On a représenté très schématiquement sur la figure 1, un appareil qui comprend un tiroir 10 et des orifices de section circulaire 12 et 14 avec des parties d'obturation planes 16 et 18 assurant un recouvrement substantiel des orifices de section circulaire 12 et 14 Comme représenté

par la flèche 20, lorsque le tiroir se déplace vers la droi-

te, l'orifice de section circulaire 12 commence à s'ouvrir et permet un écoulement Lorsque le tiroir est déplacé en va-et-vient dans les deux directions jusqu'à ses positions

limites, un écoulement a lieu à travers chacun des deux ori-

fices 12 et 14 Il résulte de la configuration de l'orifice et du recouvrement substantiel, une courbe d'écoulement en

fonction de la position du tiroir telle que la courbe repré-

sentée sur la figure 1 Du fait du recouvrement des orifi-

ces de section circulaire 12 et 14 par les tiroirs 16 et 18, un déplacement prédéterminé du tiroir 10 est nécessaire

avant qu'un écoulement quelconque soit permis Ceci se tra-

duit par une région ou plage d'insensibilité de recouvrement recouvrement Lorsque l'écoulement à partir de l'orifice de section circulaire peut se produire, il est relativement faible au moment o l'orifice est tout d'abord découvert puis augmente rapidement jusqu'à un écoulement complet, com-

me le montre les parties supérieures de la courbe, par exem-

ple en 22, et la partie inférieure en 24 Comme il est

bien connu de l'homme de métier, la courbe idéale représen-

tant l'écoulement en fonction de la position du tiroir est, dans de nombreuses valves, une courbe linéaire telle que celle représentée sur la figure 3 En d'autres termes,

lorsque le tiroir se déplace dans l'une ou l'autre direc-

tion, l'écoulement commence immédiatement puis progresse

d'une façon linéaire, comme représenté par la courbe 26.

En se référant maintenant plus spécifiquement à la fi-

gure 6, on voit que l'on y a représenté schématiquement une EHSV comportant des orifices de section circulaire et que

l'on peut utiliser pour illustrer la présente invention.

Comme on l'a représenté dans cette figure, un corps 26 dé-

limite un trou central 28 à l'intérieur duquel est disposé un tiroir 30 comportant une paire de parties planes 32 et 34 qui fonctionnent de manière à commander l'écoulement du

fluide sous pression, tel qu'un fluide hydraulique, à tra-

vers des orifices d'écoulement 36 et 38 qui sont représen-

tés comme étant des orifices d'écoulement de section circu-

laire Le moteur 40 est excité par des signaux électriques

appliqués à ce moteur en tant que signaux d'entrée électri-

ques 42 et 44 Un moteur 40 entraîne le tiroir 30 comme in-

diqué par l'interconnexion 46 entre le moteur 40 et le tiroir 30 Un fluide, tel qu'un fluide hydraulique sous pression, est appliqué à partir d'une source 48 à travers des passages appropriés représentés aux extrémités opposées du tiroir 30 Lorsque le moteur soumet le tiroir 30 à un mouvement de translation, le fluide s'écoule à travers soit

l'orifice 36, soit l'orifice 38 selon la direction du mou-

vement de translation du tiroir 30 Le fluide s'écoule à travers les sorties Cl et C 2 jusqu'à l'actionneur 50 qui est raccordé à ces dernières et qui, à son tour, déplace une charge (non représentée), comme il est bien connu de l'homme de métier Il est également bien connu que, lorsque le flui- de s'écoule depuis Cl dans la chambre 52 de l'actionneur , le fluide s'écoule de la chambre 54 par C 2 et retourne

au système.

Le signal électrique appliqué aux entrées du moteur 40

peut provenir d'un générateur 56 de signaux de commande au-

quel peuvent être appliqués par l'intermédiaire de bornes

58 et 60 des signaux d'entrée qui peuvent provenir de n'im-

porte quelle source voulue Le signal de sortie du généra-

teur de signaux de commande est appliqué à un dispositif de commande 62 qui agit sur le signal de commande de manière à

assurer l'adaptation sur mesure recherchée du signal élec-

trique qui doit être appliqué au moteur 40 pour que la EHSV fournisse le signal de sortie souhaité pour l'application

particulière considérée Dans une variante, ou en supplé-

ment, si une valve d'entraînement direct est utilisée, un capteur 64, comme par exemple un potentiomètre linéaire, peut fournir un signal électrique de sortie de position qui, à son tour, est appliqué au dispositif de commande 62 aux fins décrites ci-dessus Le dispositif de commande comprend des circuits d'adaptation sur mesure appropriés comme cela

peut être nécessaire.

En se référant maintenant plus particulièrement aux

figures 1, 2 et 3, on comprendra que la structure représen-

tée sur la figure 6, sans les circuits de commande et d'adaptation sur mesure, fournirait la courbe d'écoulement en fonction de la position du tiroir, telle que la courbe

représentée sur la figure 1, alors que l'on souhaite obte-

nir la courbe d'écoulement en fonction de la position du ti-

roir, telle que la courbe représentée sur la figure 3 L'in-

vention permet d'obtenir l'adaptation sur mesure désirée dans le dispositif de commande 62 afin d'obtenir un signal électrique du type tel que celui illustré sur la figure 2 à laquelle on va maintenant se référer Comme représenté sur cette figure, le signal de commande d'adaptation sur mesure qui est appliqué aux bornes 42 et 44 du moteur 40 est porté

en abscisse et la position du tiroir est portée en ordonnée.

Comme on a représenté sur cette figure, un signal de gain très élevé est appliqué dans la position zéro ou neutre du tiroir Le signal de gain élevé a pour but de contrecarrer

la région d'insensibilité de recouvrement En d'autres ter-

mes, lorsque le signal zéro de gain élevé est appliqué, un déplacement rapide du tiroir 30 se produit pour éliminer

essentiellement la région d'insensibilité o aucun écoule-

ment ne se produit Ceci est illustré dans la région zéro 66 sur la figure 2 Après le déplacement du tiroir 30 qui fait que l'écoulement commence lors de l'application d'un

signal d'entrée aux bornes 58 et 60 du générateur 56 de si-

gnaux de commande, le commencement de l'écoulement est re-

présenté sur la figure 1, mais, comme indiqué, cet écoule-

ment est relativement faible Par conséquent, une partie

intermédiaire de gain de la courbe est prévue, comme illus-

tré en 68 et 70, pour remédier à cet écoulement faible au-

quel on pourrait normalement s'attendre avec le dispositif de la figure 6 Ensuite, à mesure que l'écoulement augmente comme indiqué en 22 et 24, la courbe de gain devient plate

comme indiqué en 72 et 74 sur la figure 2, en laissant es-

sentiellement ainsi le tiroir 30 se déplacer comme il le

ferait normalement en réponse à un signal appliqué aux bor-

nes 42 et 44 sans adaptation sur mesure L'application du signal de commande adapté sur mesure, tel qu'illustré sur la figure 2, au moteur 40 ayant la structure représentée sur la figure 6 a pour effet que la position du tiroir normalement

envisagée varie de manière telle que si le signal de comman-

de adapté sur mesure et représenté sur la figure 2 était idéal, la courbe d'écoulement résultante serait linéaire là

comme représentée en 26 sur la figure 3.

L'homme de métier comprendra que dans de nombreux cas,

il n'est pas possible, du point de vue économique, de réali-

ser un circuit d'adaptation sur mesure capable de fournir la commande idéale adaptée sur mesure au moteur 40 Toute-

fois, une approximation d'une telle commande adaptée sur me-

sure peut être obtenue de façon pratique et peu coûteuse Un

tel signal électrique de commande adapté sur mesure est re-

présenté sur la figure 4 Comme on peut le voir sur cette figure, le signal de commande adapté sur mesure est porté sur l'axe des abscisses et la position du tiroir sur l'axe des ordonnées Le signal de commande adapté sur mesure tel que représenté sur la figure 4 comprend la région de gain très élevé qui est indiquée en 78 et qui est utilisée pour contrecarrer la région d'insensibilité de recouvrement telle

que représentée sur la figure 1 Une région de gain intermé-

diaire est représentée en 80 et 82 sur la courbe de commande adaptée sur mesure tandis qu'une région de faible gain est représentée en 84 et 86 Les régions intermédiaires de gain 80 et 82 sont destinées à positionner le tiroir de manière que l'écoulement à partir des orifices de section circulaire soit amené à se produire plus rapidement qu'il n'aurait lieu dans un autre cas, tandis que les régions de faible

gain 84 et 86 ont pour but simplement de permettre l'écoule-

ment normal qui se produirait étant donné que les orifices de section circulaire sont substantiellement ouverts dans

une telle position du tiroir.

Lorsque le signal électrique de commande adapté sur me-

re, tel que représenté sur la figure 4, est appliqué aux

bornes 42 et 44 du moteur 40, la courbe résultante d'écoule-

ment ou débit en fonction de la position du tiroir est telle que représentée sur la figure 5 Comme illustré sur cette figure, bien que la courbe ne soit pas précisément linéaire comme on le souhaite, on obtient une approximation très

proche d'une telle linéarité Dans la région initiale d'in-

sensibilité en recouvrement aux environs du zéro, comme ce-

la est illustré en 88, il se produit un écoulement sensible-

ment linéaire se rapprochant de l'écoulement qui aurait lieu à partir d'un orifice rectangulaire avec une valve à tiroir à recouvrement très serré Dans les régions d'écoulement

intermédiaire représentées en 90 et 92, l'écoulement sub-

stantiellement faible tel que représenté par la courbe de la figure 1 se trouve substantiellement modifié par le gain apparaissant dans le signal de commande adapté sur mesure et représenté en 80 et 82 au point de faire en sorte que l'écoulement devient sensiblement linéaire Les parties finales de la courbe en 94 et 96 se rapprochent de nouveau de la linéarité résultante des régions de faible gain 84 et

86 du signal de commande adapté sur mesure et tel que repré-

senté sur la figure 4.

En se référant maintenant à la figure 7, on voit que l'on y a représenté un circuit qui peut être utilisé pour engendrer la commande approximativement adaptée sur mesure et telle que représentée sur la figure 4 Comme cela est illustré sur la figure 7, le signal d'entrée désiré est

appliqué aux bornes 58 et 60 d'un amplificateur tampon 100.

La sortie de l'amplificateur tampon est ensuite appliquée à une pluralité d'amplificateurs 102, 104 et 106 Comme

illustré par l'amplificateur 107 représenté en traits in-

terrompus et par les interconnexions à cet amplificateur représentées en traits interrompus, on peut avoir recours à

n'importe quel nombre d'amplificateurs pour engendrer l'ap-

proximation désirée du signal de commande d'entrée idéal adapté sur mesure pour l'application particulière mise en jeu Toutefois, pour rendre plus claire et plus facile la

description et pour ne pas surcharger les dessins, seuls

trois amplificateurs ont été représentés Dans ce cas par-

ticulier, un amplificateur 102 à gain élevé est utilisé pour engendrer la partie de gain élevé du signal, comme cela est représenté en 78 sur la figure 4 En d'autres termes, un

* signal d'entrée relativement faible provenant de l'amplifi-

cateur tampon 100 est alors amplifié avec un gain substan-

tiel par l'amplificateur 102 pour que le tiroir 30 se dé-

place immédiatement de sa région d'insensibilité en recou-

vrement afin de faire en sorte que le fluide commence à

s'écouler immédiatement lors de l'application d'un signal.

Du fait qu'un déplacement relativement fortement amplifié du tiroir est nécessaire uniquement pour supprimer la région

d'insensibilité en recouvrement, un limiteur 108 est connec-

té à la sortie de l'amplificateur 102 à gain élevé Lors-

que la sortie de l'amplificateur 102 à gain élevé atteint un point prédéterminé, le signal de sortie à appliquer par le

couplage 110 au point de sommation 112 reste fixe indépen-

damment de toute augmentation du signal de commande prove-

nant de l'amplificateur tampon 100.

L'amplificateur 106 à gain intermédiaire est utilisé pour procurer les régions 80 et 82 de gain intermédiaire du signal de commande adapté sur mesure, représenté sur la figure 4 De ce fait, lors de l'application d'un signal croissant provenant de l'amplificateur tampon 100, le signal de sortie de gain élevé serait limité après une augmentation

incrémentale relativement faible tandis que dans l'amplifi-

cateur à gain intermédiaire le signal continuerait d'augmen-

ter mais serait aussi limité par le limiteur 114 Une fois limité, le signal de sortie appliqué à partir du limiteur 114 par l'intermédiaire du couplage 116 à la jonction de

sommation 112 resterait constant.

L'amplificateur 104 à faible gain est utilisé pour pro-

duire les parties 84 et 86 de gain faible du signal de com-

mande adapté sur mesure, tel que représenté sur la figure 4 Par conséquent, indépendamment de la continuation de

l'augmentation du signal de commande provenant de l'amplifi-

cateur tampon 100, l'amplificateur à faible gain continue d'amplifier en fonction du gain qui lui est associé et le

signal de sortie est appliqué par l'intermédiaire du coupla-

ge 118 à la jonction de sommation 112 sans aucune limita-

tion D'une façon similaire, dans les amplificateurs sup-

plémentaires, tels que ceux représentés en 107, on peut

utiliser ou se dispenser d'utiliser des limiteurs et les si-

gnaux de sortie provenant de ces derniers seraient également

appliqués à la jonction de sommation 112.

Les divers signaux appliqués par l'intermédiaire des amplificateurs sont sommés à la jonction de sommation 112 et un limiteur supplémentaire 120 peut être utilisé si on le désire pour empêcher la saturation du moteur 40 de l'appa-

reil tel que représenté sur la figure 6 La sortie du limi-

teur 120 est appliquée à une fonction de sommation supplé-

mentaire 122 L'autre entrée appliquée par l'intermédiaire du couplage 124 à la jonction de sommation 122 est le signal

interne de rétroaction de position de l'appareil Cette ré-

troaction est assurée par l'utilisation d'un capteur 126 qui peut être couplé, comme représenté par la ligne en traits interrompus 128, à n'importe quelle partie mobile de la EHSV comme cela peut être désiré Par exemple, le capteur peut être un potentiomètre linéaire qui est couplé au tiroir

pour détecter sa position La sortie du capteur de posi-

tion est appliqué à l'aide du couplage 132 au circuit 134 de filtre /amplificateur tampon et, ensuite, à un amplificateur démultiplicateur 136 dont la sortie est ensuite appliquée au

point de sommation 122 Le signal de commande adapté sur me-

sure et le signal de position sont comparés pour développer un signal d'erreur qui est appliqué à l'aide du couplage 138

à l'amplificateur 140 La sortie de l'amplificateur est en-

suite appliquée à l'aide du couplage 142 au moteur de la EHSV 130 On comprendra que si le tiroir 30 se trouve dans la région d'insensibilité en recouvrement, lorsqu'un signal est appliqué aux bornes 58 et 60, ce signal est amplifié par l'amplificateur 102 à gain élevé et un signal de gain élevé, tel que représenté en 78 sur la figure 4, est appliqué au moteur en raison du fait que la sortie du capteur indique que le tiroir se trouve dans sa position zéro De ce fait,

le tiroir 30 effectue immédiatement un mouvement de transla-

tion jusqu'à une position permettant l'écoulement, comme re-

présenté dans la partie 88 de la courbe représentée sur la figure 5. Comme on l'a décrit ci-dessus, dans certains cas, il

peut être souhaitable de fournir un signal de commande d'en-

trée qui, à son tour, peut être amplifié et être appliqué au

moteur de la EHSV afin que soit obtenue la sortie désirée.

On peut obtenir ce résultat par utilisation d'un capteur de forme adaptée, comme par exemple un potentiomètre de forme adapté, qui fournit le signal électrique de sortie désiré en fonction de la position du tiroir dans la EHSV Ce signal peut ensuite être amplifié et appliqué au moteur pour amener le tiroir à se déplacer jusqu'à la position désirée afin d'obtenir l'écoulement de sortie linéarisé en réponse à la position du tiroir, comme décrit ci-dessus Un tel circuit est représenté schématiquement sur la figure 8 auquel on va

se référer.

Comme représenté sur la figure 8, la commande normale est appliquée par l'intermédiaire de l'amplificateur tampon dont la sortie est appliquée à la jonction de sommation L'autre entrée de la jonction de sommation 150 provient d'un capteur 152 de forme adaptée qui est connecté, par

exemple, comme illustré par la ligne 155 en traits interrom-

pus, au tiroir 30 de la EHSV Le capteur de forme adaptée peut être constitué par un potentiomètre adapté sur mesure

qui fournit le signal de commande, adapté sur mesure et dé-

siré, au moteur pour obtenir l'écoulement de sortie souhaité à l'aide de ce moteur Ce signal provenant du capteur 152

de forme adaptée est appliqué par l'intermédiaire du coupla-

ge, 154 à un amplificateur tampon 156 et à un amplificateur

démultiplicateur 158 La sortie de l'amplificateur démulti-

plicateur est appliquée par le couplage 160 à la jonction de sommation 150 La sortie de la jonction de sommation est alors un signal qui est adapté sur mesure pour qu' ait lieu le fonctionnement désiré de la EHSV 130 Le signal peut être limité par l'appareil de limitation 162 puis amplifié en

et appliqué au moteur 130.

Le signal désiré au niveau du conducteur 154 serait du

type tel que celui représenté sur la figure 9 Comme illus-

tré sur cette figure, la position du tiroir et du capteur est portée sur l'axe des abscisses tandis que le signal de

sortie du capteur est porté sur l'axe des ordonnées Le si-

lo gnal de sortie du capteur, quand il a été amplifié et démul-

tiplié de façon appropriée ressemble étroitement à la courbe d'écoulement de la figure 1 Lorsqu'elle est appliquée au

dispositif de commande et traitée de manière à former le si-

gnal d'entrée appliqué au moteur, la courbe résultante d'écoulement en fonction de la position du tiroir est telle

que représentée sur la figure 3.

On a donc décrit une servo-valve électrohydraulique qui

est couplée à un circuit approprié pour fournir à cette ser-

vo-valve un signal de commande adapté sur mesure afin que l'on obtienne un diagramme d'écoulement de sortie désiré,

comme cela peut être nécessaire pour une application parti-

culière.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1 Système de servo-valve électrohydraulique comprenant

un moteur qui répond aux signaux électriques pour position-

ner un organe de valve en vue de commander l'écoulement du fluide traversant, caractérisé en ce qu'il comprend:

un circuit électrique comportant des moyens pour rece-

voir un signal de commande électrique et des moyens pour-

adapter sur mesure ledit signal de commande électrique en vue d'amener ladite valve à fournir un écoulement de fluide destiné à effectuer une tâche prédéterminée,

un capteur de position couplé audit système de servo-

valve électrohydraulique pour fournir un signal électrique représentatif de position, des moyens pour comparer ledit signal de position avec ledit signal adapté sur mesure pour développer un signal d'entrée pour ledit moteur, et

des moyens pour coupler ledit signal d'entrée audit mo-

teur. 2 Système de servo-valve électrohydraulique selon la

revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'a-

daptation sur mesure comprennent une pluralité d'amplifica-

cateurs, chacun desdits amplificateurs ayant un gain diffé-

rent et des moyens pour sommer les signaux de sortie desdits amplificateurs. 3 Système de servo-valve électrohydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que au moins un desdits amplificateurs comprend des moyens pour limiter son signal

de sortie.

4 Système de servo-valve électrohydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite valve comprend

des trous circulaires, et en ce que l'organe de valve recou-

vre lesdits trous circulaires de façon à fournir des carac-

téristiques d'écoulement incluant une bande morte, un écou-

lement intermédiaire et un écoulement complet, un premier desdits amplificateurs fournissant un premier signal pour

compenser ladite bande morte, un second desdits amplifica-

teurs fournissant un second signal pour compenser ledit

écoulement intermédiaire et un troisième desdits amplifica-

teurs fournissant un troisième signal pour compenser ledit

écoulement complet de façon à obtenir des résultats caracté-

ristiques d'un écoulement substantiellementlinéaire.

Système de servo-valve électrohydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre

un capteur de forme adaptée pour fournir un signal élec-

trique d'entrée souhaité audit moteur, des moyens couplant ledit signal souhaité et ledit signal de commande en vue d'une comparaison et pour produire un signal d'entrée pour

ledit moteur.

6 Système de servo-valve électrohydraulique selon la

revendication 5, caractérisé en ce que ledit capteur de for-

me adaptée est un potentiomètre de forme adaptée.

7, Système de servo-valve électrohydraulique selon la

revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur de po-

sition est couplé audit organe de valve.

8, Système de servo-valve électrohydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre

un actionneur couplé à ladite servo-valve, et en ce que le-

dit capteur de position est couplé audit actionneur.

9, Système de servo-valve électrohydraulique selon la

revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur de po-

sition est couplé audit moteur.