[發明專利]用于機電飛行致動系統的集成上行采樣器和對多速率控制器的濾波

有效

• 申請號: 201110302955.9
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102437834A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: D·C·卡莫倫
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H03H11/12
• 分類號: H03H11/12;G05B11/42
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

1.一種用于控制致動器的多速率系統，其包括：

增量命令限制器，其輸出受限增量命令；

超前滯后濾波器，其用于對所述受限增量命令進行濾波；

來自所述致動器的位置誤差信號；

第一加法器，其用于根據所述受限增量命令和所述位置誤差信號產生速率命令；

前饋路徑，其用于根據所述受限增量命令產生前饋速率命令；以及

第二加法器，其用于根據所述速率命令和所述前饋速率命令產生速率輸出信號。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述多速率系統包括第一控制系統和第二控制系統，并且其中所述增量命令限制器將來自所述第一控制系統的命令內插到所述第二控制系統的受限增量命令中。

3.根據權利要求2所述的系統，其中所述第一控制系統具有第一采樣率，并且所述第二控制系統具有不同于所述第一采樣率的第二采樣率。

4.根據權利要求3所述的系統，其中所述第一控制系統以所述第一采樣率發送所述命令到所述第二控制系統，并且所述第二控制系統以所述第二采樣率將所述命令內插到所述受限增量命令中。

5.根據權利要求3所述的系統，其中所述第二采樣率是所述第一采樣率的整數倍。

6.根據權利要求1所述的系統，其中所述超前滯后濾波器整形所述受限增量命令以衰減高頻。

7.根據權利要求1所述的系統，其中所述前饋速率命令減少所述速率輸出信號中在低頻處的相位誤差。

8.根據權利要求1所述的系統，其還包括：

來自所述致動器的速率誤差信號；以及

其中所述第二加法器用于根據所述前饋速率命令、所述速率命令和所述速率誤差信號產生所述速率輸出信號。

9.根據權利要求8所述的系統，其還包括：

用于衰減來自所述致動器的所述速率誤差信號中的噪聲的低通濾波器；以及

用于衰減來自所述致動器的所述位置誤差信號中的噪聲的低通濾波器。

10.根據權利要求1所述的系統，其還包括：

放大器，其用于將所述輸出信號轉換成用于致動所述致動器的脈沖寬度調制電流。

11.一種集成多速率控制系統的方法，其包括：

以第一采樣率接收命令位置信號；

以第二采樣率將所述命令位置信號內插到增量命令位置信號中；

對所述增量命令位置信號進行濾波以衰減所述增量命令位置信號中的高頻；

將位置誤差信號和所述增量命令位置信號相加以產生速率命令；

根據所述增量命令產生前饋速率命令以防止低頻處的相位損失；以及

將所述速率命令和所述前饋速率命令相加以產生速率輸出信號。

12.根據權利要求11所述的方法，其中對所述增量命令位置信號進行濾波的所述操作和產生所述前饋速率命令的所述操作由超前滯后補償器執行。

13.根據權利要求11所述的方法，其中所述內插操作包括：

計算所述命令位置信號和之前的命令位置信號的差值；

根據所述第一采樣率和所述第二采樣率之間的比值將所述差值劃分成增量；

以所述第二采樣率將所述增量添加到所述之前的命令位置信號以獲得第一循環的所述增量位置信號；以及

以所述第二采樣率將所述增量添加到每個隨后循環的所述增量位置信號，直到下一個命令位置信號被接收。

14.根據權利要求11所述的方法，其還包括：

接收速率誤差信號；以及

其中所述相加的操作包括將所述速率命令、所述速率誤差信號和前饋速率命令相加以產生輸出信號。

15.根據權利要求14所述的方法，其還包括：

對所述速率誤差信號進行濾波以衰減所述速率誤差信號中的噪聲；以及

對所述位置誤差信號進行濾波以衰減所述位置誤差信號中的噪聲。

16.根據權利要求11所述的方法，其還包括：

將所述速率輸出信號轉換成脈沖寬度調制電流。