CN102107731A - 致动器控制系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种致动器控制系统,在致动器控制系统中,动作控制装置具有命令生成部和第一监视部,该命令生成部生成对设备的动作进行命令的命令信号,该第一监视部对与致动器控制装置的工作有关的异常进行监视;致动器控制装置具有控制部和第二监视部,该控制部根据上述命令信号来生成用于控制对设备进行驱动的致动器的动作的控制信号,该第二监视部对与致动器控制装置的工作有关的异常中的与由第一监视部监视到的异常种类不同的异常进行监视。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备动作控制装置和致动器控制装置的致动器控制系统,其中,该动作控制装置生成对由致动器驱动的设备的动作进行命令的命令信号来控制设备的动作,该致动器控制装置根据命令信号来控制致动器。
背景技术
以往,已知一种具备动作控制装置和致动器控制装置的致动器控制系统,其中,该动作控制装置生成对由致动器驱动的设备的动作进行命令的命令信号来控制设备的动作,该致动器控制装置根据命令信号来控制致动器(例如参照日本特开2006-240612号公报)。在日本特开2006-240612号公报中,公开了一种对航空器的舵面的动作(设备的动作)进行控制的致动器控制系统。并且,该致动器控制系统具备作为动作控制装置的FCC(Flight Control Computer:动作控制装置)以及作为致动器控制装置的ACE(Actuator Control Electronics:致动器控制装置)。此外,将ACE设置成对作为驱动舵面的致动器的汽缸致动器(Cylinder Actuator)进行控制的致动器控制装置。
在日本特开2006-240612号公报中公开的上述系统中的致动器控制装置中,具备作为数字运算部的控制部(31),该作为数字运算部的控制部(31)根据由动作控制装置生成的对舵面的动作进行命令的命令信号来生成用于控制致动器的动作的控制信号。并且,在致动器控制装置中还设置有作为数字运算部的监视部(41),该作为数字计算部的监视部(41)对与致动器控制装置的工作有关的异常进行监视。该监视部进行与上述控制部相同的处理。由此,能够对一般故障、即在相同的软件、硬件中共通产生的故障的产生进行监视。此外,在日本特开2006-240612号公报的致动器控制装置中,还设置有备用的控制部,该备用的控制部由模拟电路构成并生成上述控制信号。
发明内容
在日本特开2006-240612号公报中公开的致动器控制装置设置有监视部,该监视部进行与生成对致动器的动作进行控制的控制信号的控制部相同的处理,由此对一般故障进行监视。然而,在该致动器控制装置中,需要进行相同处理的作为数字运算部的控制部以及监视部,因此招致结构部件的增加。因此,难以实现致动器控制系统的进一步简化以及合理化。
本发明是鉴于上述情形而完成的,其目的在于提供一种能够对一般故障进行监视并且能够实现结构的进一步简化以及合理化的致动器控制系统,其中,在该致动器控制系统中致动器控制装置根据由动作控制装置生成的设备动作命令来控制设备驱动用的致动器。
用于实现上述目的的第一发明所涉及的致动器控制系统是一种具备动作控制装置和致动器控制装置的致动器控制系统,其中,该动作控制装置生成对由致动器驱动的设备的动作进行命令的命令信号来控制该设备的动作,该致动器控制装置根据上述命令信号来控制上述致动器。并且,第一发明所涉及的致动器控制系统的特征在于,上述动作控制装置具有命令生成部和第一监视部,该命令生成部生成上述命令信号,该第一监视部对与上述致动器控制装置的工作有关的异常进行监视,上述致动器控制装置具有控制部和第二监视部,该控制部根据上述命令信号来生成用于控制上述致动器的动作的控制信号,该第二监视部对与该致动器控制装置的工作有关的异常中的与由上述第一监视部监视的异常种类不同的异常进行监视。
根据本发明,在第一监视部与第二监视部中监视包括控制部的处理在内的与致动器控制装置的工作有关的异常,从而能够实现对一般故障进行监视的结构。并且,在设置于动作控制装置的第一监视部以及设置于致动器控制装置的第二监视部中,对于与致动器控制装置的工作有关的异常按照异常的种类来进行分类并进行监视。因此,有效利用动作控制装置来负担一部分致动器控制装置的异常监视功能,能够缩小在致动器控制装置的内部进行的异常监视功能。由此,使致动器控制装置内的监视部的结构简化,并且能够实现致动器控制系统整体的结构简化以及合理化。此外,关于第一监视部和第二监视部分别监视的异常的种类(监视对象的种类),使致动器控制装置的第二监视部对如下监视对象进行监视,该监视对象是经由动作控制装置与致动器控制装置之间的通信用数据总线而异常检测时间(检测到异常的时间)变得过长的监视对象。另一方面,能够使动作控制装置的第一监视部对运算负载较大的监视对象进行监视。
因而,根据本发明,致动器控制系统能够对一般故障进行监视,并且能够实现结构进一步简化以及合理化,其中,在该致动器控制系统中,致动器控制装置根据由动作控制装置生成的设备动作命令来控制设备驱动用的致动器。
第二发明所涉及的致动器控制系统的特征在于,在第一发明的致动器控制系统中,上述第一监视部进行与上述控制部相同的处理,并且将该处理的结果与上述控制部中的处理的结果进行比较,由此对与上述控制部的工作有关的异常进行监视。
根据本发明,在动作控制装置的第一监视部中,进行与致动器控制装置的控制部相同的处理并进行比较处理结果的过滤(filter)运算等来对控制部的工作的异常进行监视。因此,能够通过动作控制装置的第一监视部来对过滤运算等运算负载较大的监视对象进行监视,能够在动作控制装置与致动器控制装置中高效率地分散负担异常监视功能。
第三发明所涉及的致动器控制系统的特征在于,在第一发明或者第二发明的致动器控制系统中,上述第二监视部对提供用于使上述致动器工作的电力的电源的异常和为了使上述致动器工作而通过上述致动器控制装置提供的电流的异常中的至少一个进行监视。
根据本发明,在致动器控制装置的第二监视部中,对致动器工作用电源的异常、过电流等供给电流的异常进行监视。因此,能够使致动器控制装置的第二监视部对如下监视对象进行监视,该监视对象是如电源异常、过电流这种异常那样的经由动作控制装置与致动器控制装置之间的通信用的数据总线而异常检测时间变得过长的监视对象。
第四发明所涉及的致动器控制系统的特征在于,在第一发明或者第二发明的致动器控制系统中,设定为了对异常进行监视而在上述第一监视部中进行处理的数据的种类,以使得上述动作控制装置与上述致动器控制装置之间的通信用的数据总线的负载被限制在规定负载以下。
根据本发明,设定动作控制装置的第一监视部中的用于异常监视而进行处理的数据的种类,以限制动作控制装置与致动器控制装置之间的通信用的数据总线的负载。因此,将在第一监视部中进行处理的数据的量限制为动作控制装置的处理所需的数据的种类,从该观点出发,能够进行优化,从而能够抑制数据总线的负载增加。此外,也能够考虑使用高速通信的数据总线,但是通过设为本发明的结构,能够使用以更低成本实现的系统来高效率地对异常进行监视。
第五发明所涉及的致动器控制系统的特征在于,在第一发明或者第二发明的致动器控制系统中,设定上述动作控制装置与上述致动器控制装置之间的通信协议,以使得为了对异常进行监视而在上述第一监视部中进行处理的数据被分为如下两种数据来进行处理,这两种数据是在规定周期中进行处理的第一数据和在比上述规定周期长的周期中进行处理的第二数据。
根据本发明,在动作控制装置的第一监视部中用于异常监视而进行处理的数据被分为如下两种数据来进行处理,这两种数据是在较短的规定周期中进行处理的第一数据和在较长周期中进行处理的第二数据。因此,能够将异常检测精度的要求较高并想要将异常检测时间设定为较短的监视对象作为第一数据来进行处理,而将对异常检测精度的要求相对较低的监视对象作为第二数据来进行处理。由此,不需要将动作控制装置与致动器控制装置之间的数据总线中的通信周期都设为较长,能够有效利用有限的通信周期,以与各监视对象相适应的周期进行处理,能够高效率地满足异常检测精度的要求。此外,也可以考虑使用能够高速通信的数据总线,但是通过设为本发明的结构,能够使用以更低成本实现的系统来高效率地对异常进行监视。
第六发明所涉及的致动器控制系统的特征在于,在第一发明或者第二发明的致动器控制系统中,由多个上述致动器驱动上述设备,与多个上述致动器对应地分别设置有多个上述动作控制装置和多个上述致动器控制装置,多个上述致动器控制装置中的第一致动器控制装置根据多个上述动作控制装置中的第一动作控制装置的上述命令信号来控制多个上述致动器中的第一致动器,与上述第一致动器控制装置不同的第二致动器控制装置根据与上述第一动作控制装置不同的第二动作控制装置的上述命令信号来控制与上述第一致动器不同的第二致动器,上述第一致动器控制装置的控制部和上述第二致动器控制装置的控制部的设计不同,在上述第一监视部和上述第二监视部中的至少一个检测到上述第一致动器控制装置的异常时,基于来自上述第一致动器控制装置中的控制部的上述控制信号而进行的上述第一致动器的控制被停止,上述第二致动器控制装置根据上述第二动作控制装置的命令信号来控制上述第二致动器,由此驱动上述设备。
在日本特开2006-240612号公报中公开的致动器控制装置中,除了控制部和监视部以外,还设置有备用控制部,该备用控制部由模拟电路构成并根据来自动作控制装置的命令信号来生成控制信号。另一方面,在致动器控制系统中,多数情况下设置多个驱动设备的致动器并与各个致动器对应地设置多个动作控制装置和致动器控制装置。并且,根据本发明,具有如下结构:在第一致动器控制装置与第二致动器控制装置中控制部的设计有所不同,在检测到异常时,基于来自第一致动器控制装置的控制部的控制信号而进行的第一致动器的控制被停止,由第二致动器控制装置控制第二致动器,由此驱动设备。因此,即使在第一致动器控制装置中产生一般故障的情况下,也能够由具有与第一致动器控制装置的控制部设计不同的控制部的第二致动器控制装置控制第二致动器来驱动设备,由此进行设备的动作控制。并且,还可以不需要在日本特开2006-240612号公报中公开那样的由模拟电路构成的备用控制部。由此,能够更进一步大幅减少致动器控制系统的结构部件,能够实现结构进一步简化以及合理化。另外,通过使结构大幅简化能够进一步提高系统的可靠性。此外,在本发明中,多个动作控制装置中的任一个均可以是第一动作控制装置,多个致动器控制装置中的任一个均可以是第一致动器控制装置。
发明的效果
根据本发明,致动器控制系统能够对一般故障进行监视,并且能够实现结构进一步简化以及合理化,其中,在该致动器控制系统中,致动器控制装置根据由动作控制装置生成的设备的动作命令来控制设备驱动用的致动器。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的致动器控制系统的概要的框图。
图2是表示图1示出的致动器控制系统的进一步详细结构的框图。
图3是用于说明图1示出的致动器控制系统中的动作控制装置与致动器控制装置之间的通信处理的概要的流程图。
附图标记说明
1:致动器控制系统;11、11a、11b:FCC(动作控制装置);12、12a、12b:ACE(致动器控制装置);21:命令生成部;22:第一监视部;24:控制部;29:第二监视部;100:舵面(设备);101、101a、101b:汽缸致动器(致动器)。
具体实施方式
下面,参照附图来说明用于实施本发明的方式。本发明的实施方式作为具备动作控制装置和致动器控制装置的致动器控制系统被广泛应用,其中,该动作控制装置生成对由致动器驱动的设备的动作进行命令的命令信号来控制该设备的动作,该致动器控制装置根据命令信号来控制致动器。
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的致动器控制系统1的概要的框图。图1示出的致动器控制系统1被装载于未图示的航空器中,被设置成作为根据电信号来控制航空器的舵面100的动作的FBW(Fly By Wire:电传操纵)系统的飞行控制系统。
此外,作为构成舵面100的航空器的动翼(操纵翼面),可举出副翼(aileron)、方向舵(rudder)、升降舵(elevator)等,该舵面100的动作由致动器控制系统1进行控制。该舵面100由多个汽缸致动器101(101a、101b)驱动,汽缸致动器101通过后述的ACE 12的控制来动作。另外,汽缸致动器101(101a、101b)还构成为通过电磁阀(下面称为“SOV”)102(102a、102b)被ACE 12驱动而随着舵面100的运动(以跟随舵面100的方式)而进行动作。另外,设置成SOV 102a与汽缸致动器101a对应,SOV 102b与汽缸致动器101b对应。此外,汽缸致动器101构成本实施方式中的致动器,舵面100构成由致动器驱动的本实施方式中的设备。
图2是表示致动器控制系统1的进一步详细结构的框图。如图1以及图2所示,致动器控制系统1具备多个FCC(Flight Control Computer:动作控制装置)11(11a、11b)、多个ACE(Actuator Control Electronics:致动器控制装置)12(12a、12b)以及在FCC 11与ACE 12之间的通信用的数字数据总线13。设置成FCC 11a和ACE 12a与汽缸致动器101a对应,FCC 11b和ACE 12b与汽缸致动器101b对应。
此外,在图2中,图示多个FCC 11中的一个FCC 11a以及多个ACE 12中的一个ACE 12a的框图,FCC 11b以及ACE 12b的框图与FCC 11a以及ACE 12a相同,因此省略图示。另外,在下面的说明中,说明FCC 11a以及ACE 12a,适当地省略了具有相同结构的FCC 11b以及ACE 12b的说明。
将图2示出的FCC 11a设置成本实施方式的动作控制装置,根据由飞行员(未图示)进行操作而生成的操作信号等生成对舵面100的动作进行命令的命令信号来控制舵面100的动作。在该FCC 11a中包括命令生成部21和第一监视部22,其中,该命令生成部21生成上述命令信号,该第一监视部22对与致动器控制装置12a的工作有关的异常进行监视。并且,FCC 11a将包括上述命令信号的各种信号作为串行数据经由数字数据总线13发送给ACE 12a。
将图2示出的ACE 12a设置成本实施方式的致动器控制装置,根据来自FCC 11a的命令信号来控制汽缸致动器101a。该ACE 12a被设置成与汽缸致动器101a形成一体或者被设置于接近汽缸致动器101a的位置。并且,在ACE 12a中设置有接口23、控制部24、D/A转换部(数字模拟转换部)25、继电器26、放大器27、A/D转换部(模拟数字转换部)28、第二监视器29、OR电路30以及S OV驱动器31等。
经由数字数据总线13在接口23与FCC 11a之间输入输出信号。控制部24根据经由接口23输入的来自FCC 11a的命令信号、从汽缸致动器101a发送的反馈信号以及从未图示的各种传感器输入的传感器信号来生成用于控制汽缸致动器101a的动作的控制信号。此外,控制部24例如包括FPGA、ASIC以及存储软件并根据软件发挥功能的计算机等。另外,ACE 12a的控制部24与ACE 12b的控制部24(未图示)能够进行相同的处理,但却是设计上相互不同的控制部。
由控制部24生成的控制信号在D/A转换部25中从数字数据转换为模拟数据。并且,在D/A转换部25中转换为模拟数据的控制信号经由继电器26被输入到放大器27,在该放大器27中被放大并被输出到汽缸致动器101a。此外,在FCC 11a中的第一监视部22以及后述的第二监视部29中都没有检测到异常时,如图2所示,继电器26处于连接D/A转换部25与放大器27的状态。
A/D转换部28将来自汽缸致动器101a的反馈信号从模拟数据转换为数字数据。该反馈信号被输入到控制部24,并且经由接口23被输入到FCC 11a的第一监视部22。因此,通过设置A/D转换部28,即使不设置特别的硬件,也能够在FCC 11a的第一监视部22中根据经由A/D转换部28、接口23、数字数据总线13接收的数据对异常进行监视。
第二监视部29对与ACE 12a的工作有关的异常中的与由第一监视部22监视的异常种类不同的异常进行监视。该第二监视部29例如对提供用于使汽缸致动器101a工作的电力的电源(未图示)的异常、用于使汽缸致动器101a工作而经由ACE 12a提供给汽缸致动器101a的电流的异常(过电流等)进行监视。
另一方面,FCC 11a的第一监视部22例如进行与ACE 12a的控制部24相同的处理,并且将其处理结果与控制部24中的处理结果进行比较,由此对与控制部24的工作有关的异常进行监视。此外,控制部24中的处理结果的数据经由接口23和数字数据总线13被发送到FCC 11a。
另外,基于将数字数据总线13中的负载增加限制为最小的条件,设定用于对与ACE 12a的工作有关的异常进行监视而在第一监视部22中进行处理的数据的种类,来将数字数据总线13的负载限制在规定负载以下。
另外,设定FCC 11a与ACE 12a之间的通信协议,以使为了对与ACE 12a的工作有关的异常进行监视而在第一监视部22中处理的数据被分为如下两种数据来进行处理,这两种数据是在规定周期中进行处理的第一数据和在比规定周期长的周期中进行处理的第二数据。
图3是用于例示地说明在FCC 11a与ACE 12a之间被分成上述第一数据和上述第二数据来进行处理的通信处理的概要的流程图。此外,在图3中,作为经由数字数据总线13而周期地进行通信的数据,以如图3的(a)例示的基数据、数据A、数据B以及数据C来进行说明。在此,基数据并非第一监视部22中的监视对象而是周期性地进行通信的数据。另一方面,数据A、数据B以及数据C为第一监视部22中的监视对象的数据。并且,数据A为异常检测精度的要求较高并且是想要将异常检测时间设定为较短的监视对象,数据B以及数据C为异常检测精度的要求相对低的监视对象。
当要在规定的周期T1内对包括基数据、数据A、数据B以及数据C的所有数据进行通信时,如图3的(a)所示,在周期T 1较短的情况下无法处理所有数据。并且,当为了在规定周期内对所有数据进行通信而将周期T1设定为较长时,导致作为检测精度要求较高的监视对象的数据A的检测精度降低。
另一方面,在致动器控制系统1中如图3的(b)以及图3的(c)所示那样进行通信处理。3的(b)以及图3的(c)例示了如下通信处理:数据A被设定为在规定周期T1中进行处理的上述第一数据,数据B以及数据C被设定为在比规定周期T1长的周期T2中进行处理的上述第二数据。
在图3的(b)示出的处理的情况下,作为第二数据的数据B被分割为多个数据(B1、B2),同样地,作为第二数据的数据C也被分割为多个数据(C1、C2)。并且,在周期T2中对分割数据B而得到的多个数据(B1、B2)和分割数据C而得到的多个数据(C1、C2)进行处理,其中,该周期T2为与多个规定的周期T1相应的周期。另一方面,在图3的(c)示出的处理中,数据B以及数据C不被分割,而在某一个周期T1中对作为第一数据的数据A与作为第二数据的数据B进行处理,并在与该周期T1不同的周期T1中对作为第一数据的数据A与作为第二数据的数据C进行处理。
在上述图3的(b)和图3的(c)中的任一个通信处理中,在较短的规定周期T1中对作为第一数据的数据A进行处理,在较长周期T2中对作为第二数据的数据B以及数据C进行处理。即,能够在较短的规定周期T1中对作为异常检测精度要求较高的监视对象的数据A进行处理,能够在较长的周期T2中对作为异常检测精度要求相对较低的监视对象的数据B以及数据C进行处理。
在此,说明在第一监视部22与第二监视部29中检测到异常的情况。在FCC 11a的第一监视部22中检测到异常时,切换继电器26的切换信号以及驱动SOV 102a以使汽缸致动器101a跟随外部负载(跟随舵面100)的动作的跟随命令信号经由数字数据总线13和接口23从第一监视部22被输出到OR电路30。另外,在ACE 12a的第二监视部29中检测到异常时也一样,切换继电器26的切换信号以及驱动SOV 102a以使汽缸致动器101a跟随外部负载的动作的跟随命令信号从第二监视部29被输出到OR电路30。
在OR电路30中,当从第一监视部22和第二监视部29中的至少一个输入切换信号和跟随命令信号时,输出该切换信号和跟随命令信号。并且,继电器26的状态从图2示出的状态被切换为解除D/A转换部25与放大器27的连接的状态,处于来自D/A转换部25的控制信号不被输入到放大器27的状态。因此,基于由控制部24生成的控制信号而进行的汽缸致动器101a的控制被停止。另外,跟随命令信号从OR电路30被输入到SOV驱动器31,由此SOV驱动器31驱动SOV 102a以使汽缸致动器101a跟随舵面100的动作。
接着,说明致动器控制系统1的工作。此外,在下面的说明中,将多个汽缸致动器101之一的汽缸致动器101a作为第一致动器而将汽缸致动器101b作为与第一致动器不同的第二致动器来进行说明。并且,将多个FCC 11之一的FCC 11a作为第一动作控制装置而将FCC 11b作为与第一动作控制装置不同的第二动作控制装置来进行说明。并且,将多个ACE 12之一的ACE 12a作为第一致动器控制装置而将ACE 12b作为与第一致动器控制装置不同的第二致动器控制装置来进行说明。此外,在汽缸致动器101b为第一致动器而汽缸致动器101a为第二致动器、FCC11b为第一动作控制装置而FCC 11a为第二动作控制装置、ACE 12b为第一致动器控制装置而ACE 12a为第二致动器控制装置的情况下,说明相同而重复,因此省略其说明。
在FCC 11a的第一监视部22与ACE 12a的第二监视部29中没有检测到异常的通常工作时,ACE 12a根据来自FCC 11a的命令信号来控制汽缸致动器101a,ACE 12b根据来自FCC 11b的命令信号来控制汽缸致动器101b。由此控制由汽缸致动器101a和汽缸致动器101b驱动的舵面100的动作。
另一方面,在FCC 11a的第一监视部22与ACE 12a的第二监视部29中的至少一个检测到ACE 12a的异常时,从FCC 11a的第一监视部22与ACE 12a的第二监视部29中的某一个输出上述切换信号和跟随命令信号。并且,这些信号被输入到ACE 12a的OR电路30。由此,在ACE 12a中,继电器26被切换为解除D/A转换部25与放大器27的连接的状态,基于来自控制部24的控制信号而进行的汽缸致动器101a的控制被停止。并且,被输入了跟随命令信号的ACE 12a的SOV驱动器31驱动SOV 102a以使汽缸致动器101a跟随舵面100的动作。
与此相对,ACE 12b的控制部24是设计上与ACE 12a的控制部24不同的控制部,因此不会产生与ACE 12a相同的异常(成为一般故障的异常)。因此,ACE 12b根据FCC 11b的命令信号来控制汽缸致动器101b,由此驱动舵面100,控制舵面100的动作。此外,在此时汽缸致动器101a跟随由汽缸致动器101b驱动的舵面100的动作。
如上所述,根据致动器控制系统1,能够在第一监视部22与第二监视部29中监视包括控制部24的处理在内的与ACE(致动器控制装置)12的工作有关的异常,从而能够实现对一般故障进行监视的结构。并且,在设置于FCC 11(动作控制装置)的第一监视部22以及设置于ACE 12(致动器控制装置)的第二监视部29中,将与ACE 12的工作有关的异常按照异常的种类进行分类来进行监视。因此,有效利用FCC 11来负担ACE 12的异常监视功能的一部分,能够缩小在ACE 12内部进行的异常监视功能。由此,使ACE 12内的监视部的结构简化,并且能够实现致动器控制系统1整体的结构简化以及合理化。此外,关于第一监视部22和第二监视部29分别监视的异常的种类(监视对象的种类),能够使ACE 12的第二监视部29对如下监视对象进行监视,该监视对象是经由FCC 11与ACE 12之间的数字数据总线13而异常检测时间变得过长的监视对象。另一方面,能够使FCC 11的第一监视部22对运算负载较大的监视对象进行监视。
因而,根据致动器控制系统1能够对一般故障进行监视,并且能够实现结构进一步简化以及合理化,其中,在该致动器控制系统1中致动器控制装置根据由动作控制装置生成的设备动作命令来控制设备驱动用的致动器,。
另外,根据致动器控制系统1,在FCC 11的第一监视部22中进行与ACE 12的控制部24相同的处理并进行比较处理结果的过滤运算等,来对控制部24的工作的异常进行监视。因此,能够通过FCC 11的第一监视部22来对过滤运算等那样的运算负载较大的监视对象进行监视,能够使FCC 11与ACE 12高效率地分散负担异常监视功能。
另外,根据致动器控制系统1,在ACE 12的第二监视部29中监视汽缸致动器101的工作用电源的异常、过电流等供给电流的异常。因此,能够使ACE 12的第二监视部29对如下监视对象进行监视,该监视对象是如电源异常、过电流这种异常那样的、经由FCC 11与ACE 12之间的数字数据总线13而异常检测时间变得过长的监视对象。
另外,根据致动器控制系统1,设定在FCC 11的第一监视部22中用于异常监视而进行处理的数据的种类,以限制FCC 11与ACE 12之间的数字数据总线13的负载。因此,将在第一监视部22中被处理的数据的量限制为FCC 11的处理所需数据的种类,从该观点出发能够进行优化,从而能够抑制数字数据总线13的负载增加。此外,与使用能够高速通信的数据总线的情况相比,能够使用以更低成本实现的系统来高效率地对异常进行监视。
另外,根据致动器控制系统1,在FCC 11的第一监视部22中用于异常监视而进行处理的数据被分为如下两种数据来进行处理,这两种数据是在较短的规定周期T1中进行处理的第一数据和在较长周期T2中进行处理的第二数据。因此,能够将异常检测精度的要求较高并想要将异常检测时间设定为较短的监视对象作为第一数据来进行处理,而将异常检测精度的要求相对较低的监视对象作为第二数据来进行处理。由此,不需要将FCC11与ACE 12之间的数字数据总线13中的通信周期一律设为较长,能够有效地利用有限的通信周期,以与各监视对象相适应的周期来进行处理,能够高效率地满足异常检测精度的要求。此外,与使用能够高速通信的数据总线的情况相比,能够使用以更低成本实现的系统来高效率地对异常进行监视。
另外,根据致动器控制系统1,具有如下结构:在第一致动器控制装置(例如ACE 12a)与第二致动器控制装置(例如ACE 12b)中控制部24的设计有所不同。并且,在检测到异常时,基于来自第一致动器控制装置的控制部24的控制信号而进行的第一致动器(例如汽缸致动器101a)的控制被停止,由第二致动器控制装置来控制第二致动器(例如汽缸致动器101b),由此驱动舵面100。因此,即使在第一致动器控制装置中产生一般故障的情况下,也能够通过具有与第一致动器控制装置的控制部24不同设计的控制部24的第二致动器控制装置控制第二致动器来驱动舵面100,由此进行舵面100的动作控制。并且,还可以不需要在日本特开2006-240612号公报中公开那样的由模拟电路构成的备用控制部。由此,能够更进一步大幅减少致动器控制系统1的结构部件,由此能够实现结构进一步简化以及合理化。另外,通过使结构大幅简化能够进一步提高系统的可靠性。
以上,说明了本发明的实施方式,但是本发明并不限于上述实施方式,在权利要求所记载的范围内能够实施各种变更。例如,能够如下那样变更并实施。
(1)在本实施方式中,以设置致动器控制系统作为控制航空器的舵面动作的飞行控制系统的情况为例进行了说明,但是并不限于此,也可以将本发明应用于飞行控制系统以外的致动器控制系统中。
(2)关于第一监视部中的监视对象与第二监视部中的监视对象的分类,并不限于实施方式中例示的情况,还能够实施各种变更来设定。
(3)在本实施方式中,以在致动器控制装置中没有设置由模拟电路构成的备用控制部的方式为例进行了说明,但是并不限于此。即,也可以实施为在致动器控制装置中设置有由模拟电路构成的备用控制部的致动器控制系统。
产业上的可利用性
本发明作为具备动作控制装置和致动器控制装置的致动器控制系统能够广泛应用,其中,该动作控制装置生成对由致动器驱动的设备的动作进行命令的命令信号来控制该设备的动作,该致动器控制装置根据命令信号来控制致动器。
Claims (6)
1.一种致动器控制系统,其具备动作控制装置和致动器控制装置,其中,该动作控制装置生成对由致动器驱动的设备的动作进行命令的命令信号来控制该设备的动作,该致动器控制装置根据上述命令信号来控制上述致动器,该致动器控制系统的特征在于,
上述动作控制装置具有命令生成部和第一监视部,该命令生成部生成上述命令信号,该第一监视部对与上述致动器控制装置的工作有关的异常进行监视,
上述致动器控制装置具有控制部和第二监视部,该控制部根据上述命令信号来生成用于控制上述致动器的动作的控制信号,该第二监视部对与该致动器控制装置的工作有关的异常中的与由上述第一监视部监视的异常种类不同的异常进行监视。
2.根据权利要求1所述的致动器控制系统,其特征在于,
上述第一监视部进行与上述控制部相同的处理,并且将该处理的结果与上述控制部的处理的结果进行比较,由此对与上述控制部的工作有关的异常进行监视。
3.根据权利要求1或2所述的致动器控制系统,其特征在于,
上述第二监视部对提供用于使上述致动器工作的电力的电源的异常和为了使上述致动器工作而通过上述致动器控制装置提供的电流的异常中的至少一个进行监视。
4.根据权利要求1或2所述的致动器控制系统,其特征在于,
设定为了对异常进行监视而在上述第一监视部中进行处理的数据的种类,以使得上述动作控制装置与上述致动器控制装置之间的通信用的数据总线的负载被限制在规定负载以下。
5.根据权利要求1或2所述的致动器控制系统,其特征在于,
设定上述动作控制装置与上述致动器控制装置之间的通信协议,以使得为了对异常进行监视而在上述第一监视部中处理的数据被分为如下两种数据来进行处理,这两种数据是在规定周期中进行处理的第一数据和在比上述规定周期长的周期中进行处理的第二数据。
6.根据权利要求1或2所述的致动器控制系统,其特征在于,
由多个上述致动器驱动上述设备,
与多个上述致动器对应地分别设置有多个上述动作控制装置和多个上述致动器控制装置,
多个上述致动器控制装置中的第一致动器控制装置根据多个上述动作控制装置中的第一动作控制装置的上述命令信号来控制多个上述致动器中的第一致动器,
与上述第一致动器控制装置不同的第二致动器控制装置根据与上述第一动作控制装置不同的第二动作控制装置的上述命令信号来控制与上述第一致动器不同的第二致动器,
上述第一致动器控制装置的控制部和上述第二致动器控制装置的控制部的设计不同,
在上述第一监视部和上述第二监视部中的至少一个检测到上述第一致动器控制装置的异常时,基于来自上述第一致动器控制装置中的上述控制部的控制信号而进行的上述第一致动器的控制被停止,上述第二致动器控制装置根据上述第二动作控制装置的命令信号来控制上述第二致动器,由此驱动上述设备。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105366035A (zh) * | 2014-06-09 | 2016-03-02 | 波音公司 | 用于阻止飞行操纵面的装置和方法 |
CN109070997A (zh) * | 2016-03-22 | 2018-12-21 | 极光飞行科学公司 | 机组自动化系统和方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2012235920B2 (en) | 2011-03-29 | 2015-09-17 | Bae Systems Plc | Actuator control system |
JP6227239B2 (ja) * | 2011-11-16 | 2017-11-08 | ナブテスコ株式会社 | 航空機制御装置及び航空機制御システム |
CN104411614B (zh) * | 2012-06-26 | 2016-10-05 | 奥的斯电梯公司 | 安全链电路 |
US9187070B2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-11-17 | Autoliv Asp, Inc. | System and method for maintaining operational states of vehicle remote actuators during failure conditions |
AT13698U3 (de) * | 2014-02-04 | 2018-03-15 | Richard Koch | Antriebssystem |
EP3309063A1 (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-18 | Goodrich Actuation Systems SAS | Actuator control arrangement |
EP3500486B1 (en) * | 2017-02-01 | 2022-08-03 | Thales Canada Inc. | Backup actuation control unit for controlling an actuator dedicated to a given surface and method of using same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5170343A (en) * | 1989-05-11 | 1992-12-08 | Nissan Motor Company, Limited | Fail-safe system for multiple control systems having at least one common sensor for monitoring common control parameter |
US5742624A (en) * | 1992-08-24 | 1998-04-21 | Omron Corporation | Fault detecting apparatus and method |
US6591287B1 (en) * | 1999-09-08 | 2003-07-08 | Lucent Technologies Inc. | Method to increase the efficiency of job sequencing from sequential storage |
US20080279685A1 (en) * | 2004-05-06 | 2008-11-13 | Zf Friedrichshafen Ag | Helicopter Rotor Control System with Individual Blade Control |
CN101512605A (zh) * | 2006-07-07 | 2009-08-19 | 霍尼韦尔国际公司 | 用于过程控制系统中的执行机构性能监测的设备和方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4887214A (en) * | 1987-10-27 | 1989-12-12 | The Boeing Company | Flight control system employing two dual controllers operating a dual actuator |
FR2651890B1 (fr) * | 1989-09-11 | 1991-12-13 | Siemens Bendix Automotive Elec | Dispositif de detection et de discrimination de defauts de fonctionnement d'un circuit d'alimentation electrique. |
US5274554A (en) * | 1991-02-01 | 1993-12-28 | The Boeing Company | Multiple-voting fault detection system for flight critical actuation control systems |
JP3720189B2 (ja) * | 1998-03-25 | 2005-11-24 | ナブテスコ株式会社 | アクチュエータ制御装置 |
DE10000303B4 (de) | 2000-01-05 | 2011-09-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Austausch von Daten zwischen wenigstens zwei mit einem Bussystem verbundenen Teilnehmern |
JP4158367B2 (ja) * | 2001-09-17 | 2008-10-01 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 振動試験装置ならびに振動応答評価方法 |
JP3751559B2 (ja) | 2001-12-26 | 2006-03-01 | ナブテスコ株式会社 | 飛行制御システム |
US7689383B2 (en) * | 2003-11-20 | 2010-03-30 | The Boeing Company | Component health assessment for reconfigurable control |
US7789345B2 (en) * | 2005-03-03 | 2010-09-07 | Nabtesco Corporation | Actuator control apparatus |
DE102006011807A1 (de) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Fehlererkennung an einem Aktuator |
CA2683132C (en) * | 2007-04-05 | 2013-10-29 | Bombardier Inc. | Multi-axis serially redundant, single channel, multi-path fly-by-wire flight control system |
DE102007059687A1 (de) * | 2007-12-12 | 2009-06-25 | Lucas Automotive Gmbh | Sicherheitskonzept für einen intelligenten Aktor |
US7840316B2 (en) * | 2007-12-17 | 2010-11-23 | Honeywell International Inc. | Limited authority and full authority mode fly-by-wire flight control surface actuation control system |
JP2009297356A (ja) | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 食器洗浄機 |
-
2009
- 2009-12-28 JP JP2009297356A patent/JP5489708B2/ja active Active
-
2010
- 2010-12-14 CN CN2010105997920A patent/CN102107731A/zh active Pending
- 2010-12-14 EP EP10194922.0A patent/EP2338789B1/en active Active
- 2010-12-15 US US12/969,117 patent/US8897898B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5170343A (en) * | 1989-05-11 | 1992-12-08 | Nissan Motor Company, Limited | Fail-safe system for multiple control systems having at least one common sensor for monitoring common control parameter |
US5742624A (en) * | 1992-08-24 | 1998-04-21 | Omron Corporation | Fault detecting apparatus and method |
US6591287B1 (en) * | 1999-09-08 | 2003-07-08 | Lucent Technologies Inc. | Method to increase the efficiency of job sequencing from sequential storage |
US20080279685A1 (en) * | 2004-05-06 | 2008-11-13 | Zf Friedrichshafen Ag | Helicopter Rotor Control System with Individual Blade Control |
CN101512605A (zh) * | 2006-07-07 | 2009-08-19 | 霍尼韦尔国际公司 | 用于过程控制系统中的执行机构性能监测的设备和方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105366035A (zh) * | 2014-06-09 | 2016-03-02 | 波音公司 | 用于阻止飞行操纵面的装置和方法 |
CN105366035B (zh) * | 2014-06-09 | 2020-05-29 | 波音公司 | 用于阻止飞行操纵面的装置和方法 |
CN109070997A (zh) * | 2016-03-22 | 2018-12-21 | 极光飞行科学公司 | 机组自动化系统和方法 |
CN109070997B (zh) * | 2016-03-22 | 2022-07-22 | 极光飞行科学公司 | 机组自动化系统和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5489708B2 (ja) | 2014-05-14 |
EP2338789A3 (en) | 2017-11-15 |
EP2338789A2 (en) | 2011-06-29 |
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US8897898B2 (en) | 2014-11-25 |
US20110160876A1 (en) | 2011-06-30 |
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