[發(fā)明專利]用于控制飛行器的執(zhí)行器的執(zhí)行器控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711348818.2
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108216580B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 托比亞斯·勒本;托馬斯·格羅姆
• 申請（專利權(quán)）人: 利勃海爾航空航天林登貝格股份有限公司
• 主分類號: B64C13/00
• 分類號: B64C13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;蔣靜靜

本發(fā)明涉及一種執(zhí)行器控制裝置，所述執(zhí)行器控制裝置用于控制飛行器的，尤其飛機的例如控制面的至少兩個基于不同技術的執(zhí)行器，所述執(zhí)行器控制裝置具有：至少一個前饋裝置，所述前饋裝置設立用于補償所述執(zhí)行器中的至少一個執(zhí)行器的行為；和至少一個力差調(diào)控器，所述力差調(diào)控器設立用于平衡在調(diào)節(jié)力中剩余的閉環(huán)控制偏差。

技術領域

本發(fā)明涉及一種執(zhí)行器控制裝置，所述執(zhí)行器控制裝置用于控制飛行器的，尤其飛機的例如控制面的至少兩個基于不同技術的執(zhí)行器。

背景技術

從現(xiàn)有技術中已知不同的執(zhí)行器控制裝置設計，所述執(zhí)行器控制裝置設計用于：能夠?qū)⒉煌膱?zhí)行器共同地用于驅(qū)動飛行器的例如控制面。因此，例如已知開環(huán)控制/閉環(huán)控制設計，所述開環(huán)控制/閉環(huán)控制設計具有由伺服執(zhí)行器(EHSA)和電-靜液壓的執(zhí)行器(EHA)構(gòu)成的配置，其中比較這兩個執(zhí)行器的壓差并且經(jīng)由PID調(diào)控器轉(zhuǎn)化為執(zhí)行器的調(diào)節(jié)命令，以便通過定位的匹配來平衡所述執(zhí)行器的調(diào)節(jié)力。在此已知的是，執(zhí)行控制信號的無信號區(qū)變化，由此調(diào)整更快的執(zhí)行器的反應時間或應答特性，使得避免在不同的執(zhí)行器啟動或運動時的力沖突。

此外，已知用于具有機械的安全備份的方向舵控制裝置的系統(tǒng)構(gòu)建結(jié)構(gòu)，其中能夠使用不同類型的液壓執(zhí)行器(例如EHSA、EHA、EBHA)。

文獻US 2008/203224 A的主題是將機電執(zhí)行器(EMA)集成到傳統(tǒng)的液壓飛行控制系統(tǒng)中。在此被處理的問題并非專門是這兩種技術的雙機(aktiv-aktiv)運行中的力沖突，而是避免EMA的不利的特性。在主動-被動(aktiv-passiv)配置中，被動的EMA可能由于其慣性而將衰減的負荷施加到EHSA上。這造成在面控制裝置的機械結(jié)構(gòu)中的應力或扭力，以及造成EHSA的提高的功率消耗并且造成通過EMA的馬達感應產(chǎn)生電流。在雙機配置中，由于外部的負荷可能造成EMA的大程度地受負荷。這由于受技術影響而缺少的散熱能力可能造成熱生成或其他錯誤功能。所述文獻描述了特別的、稱作為主-備(aktiv-standby)的運行模式，所述運行模式通過EMA的控制電子儀器內(nèi)部的可變的電流限制來實行。由此實現(xiàn)：EMA跟隨控制面的調(diào)節(jié)運動，但是對于其定位(調(diào)節(jié)力)的作用小。僅在外部負荷極其大的情況下，主動的EHSA的功效的失效才會造成錯誤定位。然后EMA功率電子儀器內(nèi)部的電流限制可能被提高，以至于該EMA功率電子儀器能夠短暫地起輔助作用。

在從現(xiàn)有技術中已知的設備中存在如下缺點：在此僅實現(xiàn)調(diào)節(jié)力的靜態(tài)的補償。在調(diào)節(jié)過程期間出現(xiàn)的動態(tài)的力沖突不被考慮。然而，尤其在控制面的偏轉(zhuǎn)大/離散的情況下，這在混合配制中是主要的效應。針對前饋裝置(Vorsteuerung)的設計，從現(xiàn)有技術中未得知在實際的飛行控制系統(tǒng)內(nèi)部適合的實行。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是，提供一種執(zhí)行器控制裝置，所述執(zhí)行器控制裝置能夠克服或最小化在不同的執(zhí)行器之間的力沖突或靜態(tài)的力沖突。

靜態(tài)的力沖突基本上通過在執(zhí)行器相對于彼此的定位期間的公差和不準確性確定。因此，在位移傳感器(LVDT)中的故障例如造成彼此間的錯誤定位。與典型成比例的閉環(huán)增益相關地，產(chǎn)生恒定的力，借助于所述力，執(zhí)行器相對于彼此將駛向其分別測量出的位置。因此，從現(xiàn)有技術中已知的是，通過對調(diào)節(jié)命令的反饋實行與定位并行設置的對力差的閉環(huán)控制。除了該方法以外，也能夠避免或補償在構(gòu)件生產(chǎn)裝入以及因維護引起的定位錯誤。

然而，靜態(tài)的力沖突的上述原因涉及每個執(zhí)行器配置，在所述執(zhí)行器配置中多個設備在主動運行中工作。而在主動-被動配置中可能不會造成，執(zhí)行器主動地向著彼此行進。然而，被動的執(zhí)行器經(jīng)由其衰減特性將負荷施加到主動的執(zhí)行器上，所述主動的執(zhí)行器能夠與調(diào)節(jié)速度相關地處于相同的數(shù)量級上。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)混合的執(zhí)行器配置的可靠的且有效的運行，接下來介紹的方法途徑在動態(tài)的力沖突和由定位錯誤而引起的靜態(tài)的力沖突之間進行區(qū)分，所述動態(tài)的力沖突由于執(zhí)行器的特征性的行為而產(chǎn)生。因此，所述方法途徑以有針對性的方式探討這兩個原因。

由此確保控制面的執(zhí)行器彼此間的優(yōu)化的功率分配。