DE1798196A1 - Regeleinrichtung - Google Patents
RegeleinrichtungInfo
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/04—Control of altitude or depth
- G05D1/042—Control of altitude or depth specially adapted for aircraft
- G05D1/046—Control of altitude or depth specially adapted for aircraft to counteract a perturbation, e.g. gust of wind
Description
atentanwoit
Dipl. Ing. R. Mertens 60( inn01QC
Ammeiburgstraße 34 179819b
den 4. Sept. 68
M 51 J^ 116
HONEYWELL INC.
2701 Fourth Avenue South
Minneapolis, Minn., USA
2701 Fourth Avenue South
Minneapolis, Minn., USA
Regeleinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung,wie sie insbesondere
zur Höhenregelung für Plugzeuge eingesetzt werden kann. Um bei schnellen Änderungen der Fluggeschwindigkeit
eine konstante Flughöhe aufrechtzuerhalten, sind schnelle Änderungen des Längsneigungswinkels des Flugzeuges oder
des Anstellwinkels erforderlich. Obwohl man die angezeigte Eigengeschwindigkeit eines Luftdatenrechners zur Verbesserung
der Steuervorrichtung für die Höhenhaltung verwenden kann, begrenzt bei schnellen Änderungen der Eigengeschwindigkeit
die beschränkte Verstärkung einer üblichen Regelung zur Höhenhaltung den Bereich der zulässigen Eigengeschwindigkeitsstörungen,
die von einer solchen Höhenhaltung ausgeregelt werden können. Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Regeleinrichtung zu schaffen, welche solche Änderungen der Eigengeschwindigkeit mit großer Genauigkeit und über einen
großen Bereich auszuregeln gestattet. Die Erfindung ist nicht nur zur Lösung des oben geschilderten Problems, sondern
allgemein für Regeleinrichtungen anwendbar und von Bedeutung.
BAD 109848/0654
Sie besteht darin, daß die Regeleinrichtung den durch eine erste Größe bedingten Änderungen einer zweiten Größe entgegenwirkt,
indem sie eine die zweite GröSe beeinflussende dritte Größe steuert, daß eine Vorrichtung zur Änderung
der dritten Größe und ein Fühler für die erste Größe vorgesehen sind und daß eine an den Fühler angeschlossene Rechenvorrichtung
bei Änderungen der ersten Größe ein die Vorrichtung zur Änderung der dritten Größe derart steuerndes
Signal liefert, daß diese Änderung der dritten Größe den durch Änderungen der ersten Größe hervorgerufenen Änderungen
der zweiten Größe entgegenwirkt. Im oben erwähnten Anwendungsfall einer Höhenregelung für ein Flugzeug, ist die
' erste Größe die nicht berichtigte angezeigte Eigengeschwindigkeit
des Flugzeuges (Mach-Zahl), die zweite Größe die Flughöhe und die dritte Größe beispielsweise die Längsneigung
des Flugzeuges.
Während bei bekannten Regeleinrichtungen die aus Istwert und Sollwert der Regelgröße abgeleitete Regelabweichung unmittelbar
über die im Regler erzeugte Stell größe und das Stellglied auf dieselbe Regelgröße einwirkt, erfolgt bei der Regeleinrichtung
gemäß der Erfindung die Beeinflussung der zweiten Größe, also beispielsweise der konstant zu haltenden Flughöhe,
mit Hilfe einer dritten Größe, obwohl die Änderungen der Flughöhe nicht durch Änderungen der Längsneigung, sondern
beispielsweise der angezeigten Eigengeschwindigkeit hervor-
Ί83141/Μ54 BAD
gerufen sind. Da der Regelvorgans nicht erst durch Änderungen der Flughöhe, sondern bereits durch Änderungen der Eigenen
geschwindigkeit, welche eventuell/Flughöhenänderungen vorangehen,
ausgelöst wird und darüberhinaus die Regelung nicht oder zumindesten nicht nur auf die Fluggeschwindigkeit, sondern
auf die Längsneigung des Flugzeuges einwirkt, ergibt sich eine äußerst schnell ansprechende gleichmäßige und von Regelschwingungen
freie Höhenhaltung. Es wird möglich, die Fluggeschwindigkeit zu ändern, ohne die Flughöhe gleichzeitig
mit zu ändern, weil Änderungen der Fluggeschwindigkeit durch Änderungen der Längsneigung kompensiert werden und keinen
Einfluß auf die Flughöhe habenv
In Weiterbildung der Erfindung enthält die Regeleinrichtung
eine Vorrichtung zur Erzeugung eines der Abweichung der
dritten Größe von ihrem Sollwert entsprechenden Signals ,und
dieses Regelabweichungssignal wird einer die dritte Größe in Richtung auf ihren Sollwert verstellenden Vorrichtung zugeführt.
Daruberhinaus ist es günstig, wenn eine Vorrichtung zur Erzeugung eines der Abweichung der zweiten Grö3e vom
ihrem Sollwert entsprechenden Signals und eine Integriervorrichtung für das zweite Regelabweichungssignal vorgesehen
ist, welche ein weiteres Steuersignal für die Verrichtung zum Ändern der dritter. Gröise liefert. Im Falle der Köhenhaltung
eines Flugzeuges entspricht das zweite Regelabweichungssignal
der Differenz zwischen Ist- und Sollhch^
und bewirkt nach der Integration die Einhaltung einer kori-
109848/0654
8AO ORMIiNAL
stanten Flughöhe über längere Zeit hinweg.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
enthält die Rechenvorrichtung eine Anordnung zur Ableitung eines der A'nderungsgeschwindigkeit der ersten
Größe entsprechenden Signals. Dieses wird vorzugsweise über eine Integriervorrichtung der Vorrichtung zur
Änderung der dritten Größe zugeführt.
Eine weitere Ausgestaltung erfährt die Erfindung dadurch,
daß zwischen die ein der Änderungsgeschwindigkeit der ersten Größe entsprechendes Signal erzeugende Anordnung
und die Integriervorrichtung eine Anordnung eingeschaltet ist, welche das Signal modifiziert,bevor es zur Integriereinrichtung
gelangt. Die Modifikation kann beispielsweise durch eine selbsttätige veränderbare Verstärkung des
Signals hervorgerufen werden. Im Falle der Höhenhaltung eines Flugzeuges wird der Verstärkungsgrad vorteilhaft
durch den Fühler für die Eigengeschwindigkeit gesteuert. Eine besonders stabile Höhenregelung ergibt sich, wenn der
Verstärkungsgrad dem Kehrwert der dritten Potenz der Eigengeschwindigkeit proportional ist. Indessen kann auch eine
Annäherung an einen solchen Verlauf des Verstärkungsgrades verwendet werden.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung im folgenden
109848/0654 BAD ORIWNAL
anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Figur 1 zeigt das Blockschaltbild des Längsneigungssteuergeräts
für ein Plugzeug mit der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung und
Figur 2 eine graphische Darstellung der Änderung des Verstärkungsgrades in der Rechenvorrichtung der Schaltung
gemäß Figur 1.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste Größe die nicht berichtigte angezeigte Eigengeschwindigkeit (indicated
airspeed), welche durch Änderungen der Ausgangsleistung der Triebwerke verändert werden kann. Sie beeinflußt die zv/eite
Größe, nämlich die Flughöhe derart, daß bei sich verringernder
Eigengeschwindigkeit die Flughöhe abnimmt, während bei Vergrößerung der Eigengeschwindigkeit das Flugzeug zu steigen
beginnt und damit die Flughöhe zunimmt. Die gezeigte Regeleinrichtung wirkt solchen änderungen durch Änderung der Längsneigung
des Flugzeuges entgegen, indem die auf die Längsneigung einwirkenden Steuerflächen des Flugzeuges verstellt
werden. Die Längsneigung ist somit die dritte Größe, welche ebenfalls auf die Flughöhe einwirkt, weil die Flughöhe zunimmt,
sobald die Längsachse des Flugzeugs aufwärts gerichtet ist und im anderen Fall abnimmt, sobald die Längsachse abwärts
zeigt.
In Figur 1 ist der Schaltungsteil oberhalb der gestrichelten
Linie 10 von herkömmlichem Aufbau und seine Aufgabe besteht.
' 109848/0654 BAO onmtUL
im Grunde darin, mit Hilfe eines Fühlers 11 die Längsneigung
des Flugzeuges zu messen, ein Regelabweichungssignal entsprechend der Differenz zwischen dem gemessenen
Istwert und einem vorgegebenen Sollwert zu erzeugen und dieses Regelabweichungssignal nach entsprechender Verarbeitung
und gegebenenfalls Kombination mit anderen Signalen auf den Steuerflächenantrieb 7^ derart einwirken zu lassen,
" daß die Längsneigung auf den vorgegebenen Sollwert stabilisiert
wird. Die Bildung der Regelabweichung kann im Fühler 11
selbst erfolgen, so daß dieser gleich das Regelabweichung signal liefert. Er kann beispielsweise ein Lagekreisel
sein, dessen Ausgangssignal von der Größe und Richtung der Änderung der Längsneigung des Flugzeuges von einem
vorgegebenen Sollwert abhängt. Dieses Signal wird über ein Umformernetzwerk 12 einer Summierschaltung 14 zugeleitet,
deren Ausgangssignal über die Leitungen 17 und 19 zu einem Verstärker 20 gelangt. Dessen Ausgang ist über
die Leitung 21 an eine zweite Summiervorrichtung 23 angeschlossen.
Ein zv/eites Eingangssignal erhält diese Summiervorrichtung
von einem Querneigungsfühler 25* beispielsweise
einem Horizontkreisel, der die Rollneigung des Flugzeuges in Bezug auf eine Sollrichtung, beispielsweise die
horizontale Richtung, mißt und ein entsprechendes Signal einem Korrekturrechner 2-5 zuführt. Dieser leitet ein entsprechendes Korrektursignal ab, welches dem Längsneigungsregelabweichungssignal
hinzugeführt wird und welches die Aufgabe hat, eine Flughöhenverringerung während eines ge-
neigten Kurvenfluges zu verhindern. Das Ausgangssignal der Rechenvorrichtung 26 wird über die Leitung 27 einem
Verstärker 28, und einer Umformerschaltung 29 sowie anschließend über die Leitung 30 der Summierschaltung 23>
beispielsweise einem Summierverstärker, zugeleitet. Dessen Ausgangssignal gelangt über die Leitung 31 zu einer Verzögerungsvorrichtung
j4, dessen Ausgangssignal mit Hilfe von Übertragungsmitteln 35 an eine dritte Summiervor- f
richtung 37 gelangt. Ein zweiter Eingang der Summiervorrichtung
37 erhält von einem Wendekreisel 4o ein Eingangssignal entsprechend der A'nderungsgeschwindigkeit der Längsneigung
des Flugzeuges nach Richtung und Betrag. Das Ausgangssignal des Fühlers 40 xvird über ein Umformernetzwerk
4l einem zweiten Umformernetzwerk 42 und einem Verstärker 43 zugeleitet und gelangt von dort über die Leitung 44
zur Summiervorrichtung 37·
Der Ausgang der Summiervorrichtung 37 ist über die Leitung 45 an eine vierte Sunmiervorrichtung 47 angeschlossen. Diese
erhält ein zweites Eingangssignal über die Leitung 49 von
einem U"ifor:r!ernetz'%Terk 50, dessen Eingang an eine fünfte
Summiervorrichtung 5I angeschlossen ist. Dieser wird ein
erstes Eingangssignal von einem Beschleunigungsmesser 53 zugeleitet., der auf Beschleunigungen des Flugzeuges in
Richtung seiner Hochachse anspricht und an dessen Ausgang ein Umformernetzwerk 54 rr.it nachgeschalteten Verzögerungsnetzwerk
cy'> angeschlossen ist. D-r-.s zweite Eingangssignal
109848/0654
für die Summierschaltung 51 stammt von einem Längsneigungsfühler
60 - gegebenenfalls demselben Fühler wie dem Fühler 11 - der sein Ausgangssignal über einen Rechner 6l, einen
Verstärker 62 und die Leitung 63 zum Summierpunkt 51 schickt.
Das Signal des Längsneigungsfühlers 60 und des Rechners 6l soll die Tatsache kompensieren, daß das Signal vom Normal-P
beschleuniger 53 nur die tatsächliche Vertikalbeschleunigung
während Horizontalflug mißt und demzufolge eine Korrektur benötigt, um der eigentlich benötigten Vertikalbeschleunigung
zu entsprechen, wenn die Längsrichtung vom Horizontalflug abweicht.
Das Ausgangssignal der vierten Summiervorrichtung 47 wird
einerseits über ein Rumpfschwingungsfilter 65, ein Vorhai
t-Verzögerungs -Umformernetzwerk 66, eine Verzögerungs-. einrichtung 67 und eine Verstärkervorrichtung 68 einem
Servovorverstärker 69 zugeleitet, dessen Ausgang an einen Servoverstärker 70 angeschlossen ist. Dessen Ausgangssignal
wird über die Leitung 71 einem Summierventil 72 zugeleitet, welches darüberhinaus eine mechanische Eingangsgröße erhält
und welches über eine Verstärkervorrichtung 73 die Zufuhr
eines 3etriebsmittels, beispielsweise Hydrauliköls, zum Steuerflächenantrieb 74 steuert. Die vom Antrieb 74 verstellten
Steuerflächen können die Höhenquerruder oder Höhenruder sein, welche die Längsneigung und damit auch die Flughöhe
des Flugzeuges beeinflussen.
BAD ORIGINAL 1 0 9 848 /06 5 A
Das Ausgangssignal des Rumpfschwingungsfilters 55 wird
ferner über die Leitung 77 einer sechsten Summiervorrichtung 78 zugeleitet und dort mit einem differenziellen
Längsneigungssignal summiert, welches vom Längsneigungsänderungs fühl er 80 über ein Hochpaß- oder Differenziernetzwerk
8l und eine Verstärkervorrichtung 82 zum Summierpunkt 78 gelangt. Der Längsneigungsänderungsfühler 80 λ
kann beispielsweise derselbe Fühler sein wie der Fühler 40 und beide könnten durch Mittel ersetzt werden, welche das
Ausgangssignal des Längsneigungsfühlers 11 differenzieren. Das Ausgangssignal der Summieranordnung 78 wird über einen
Verstärker 83 einer siebten Summiervorrichtung 84 zugeleitet, deren Ausgang über die Leitung 86 an den Servoverstärker
angeschlossen ist. Dieser steuert einen elektrischen Servomotor 90, 91» der seinerseits eine Verstärkervorrichtung,
beispielsweise ein mechanisches Getriebe 92, antreibt, welches
!
einen Parallel-Servoantrieb 94 steuert.
f .
Die siebte Summi'ervorrichtung 84 erhält ferner ein Rückkopplungssignal
in Form eines Servögeschwindigkeitssignals über den Tachometer 97 und das Netzwerk 98. Ein mechanischer
Ausgang des Servoantriebs 94 ist mechanisch über die Verbindung
100 an das primäre oder manuelle Steuersystem für die Steuerflächen des Flugzeuges angeschlossen, so daß bei
automatischem Servoantrieb auch der Steuerknüppel mitbewegt wird. Seine Auslenkung wird über einen Mechanismus 101, ein
Getriebe 102 und eine Kraftsummiervorrichtung 104 an den me-
109848/0654 BAD orjoinal
chanischen Eingang des Steuerventils 72 Obertragen. Eine
mechanische Rückkopplung vom Antrieb 74 zur Summiervorrichtung
104 erfolgt über eine mechanische Kraftrückkopplung 106. Ventile, wie das Summierventil 72, haben
"einen mechanischen Eingang, beispielsweise von der Steuerknüppelbewegung
her, und ferner einen elektrischen Eingang, welcher ein mechanisches Drehmoment erzeugt. Solche Summierventile
sind an sich bekannt.
Da der elektrische Servomotor 90 nut einer Gesch.windigk.eitsrückkopplung
über das Tachometer 97 arbeitet, enthält das Ausgangssignal des Antriebs 74 Proportional- und Integralkomponenten,
wobei die Proportionalkomponente durch die
elektrische Ansteuerung des Ventils 72 über die Leitung 71 und die integrale Komponente durch die Wirkung des Motors
90 hervorgerufen wird.
In soweit ist die Längsneigungsregelung,wie sie bisher beschrieben
und oberhalb der gestrichelten Linie 10 in Figur 1 dargestellt ist, bekannt, so da3 keine weitere Erläuterung
der Betriebsweise im einzelnen erforderlich scheint. Diese Regeleinrichtung versucht die Längsneigung des Plugzeuges
auf einem vorgegebenen Wert zu halten. Ihre Wirkung wird .verbessert und ihre Schaltung abgewandelt durch Hinzufügen
des unteren Teils der Figur 1, d.h. der Schaltung unterhalb
in der gestrichelten Linie 10. Diese Schaltung führt'die Längs-
neidungsregeleinrichtung zusätzliche Steuersignale ein,
109848/0654
welche den Steuerflächenantrieb 7^ derart beeinflussen,
daß das Plugzeug über längere Zeit gesehen auf einer vorgegebenen Flughöhe bleibt und außerdem kurzzeitigen Flughöhenänderungen
entgegenwirkt, die sich aus Änderungen der angezeigten Eigengeschwindigkeit ergeben können,
beispielsweise wenn die Triebwerksleistung geändert wird.
Die Höhenregeleinrichtung umfaßt einen Fühler 110 für die angezeigte Eigengeschwindigkeit, welcher ein elektrisches
Signal IAS an ein Hochpaß- oder Differenzierfilter 111 abgibt. Dort wird ein Signal erzeugt, welches der A'nderungsgeschviindigkeit
der angezeigte« Eigengeschv/indigkeit entspricht.
Es wird von einer Anordnung 110 mit veränderbarer Verstärkung modifiziert, deren Ausgangssignal durch eine
Integrierschaltung 129 integriert wird. Von dort gelangt das Signal zur Summiervorrichtung lh, Vielehe ihrerseits
das Regelabweichungssignal für die Längsneigung beeinflußt und auf diese V.'eise über die oberhalb der gestrichelten
Linie dargestellte Schaltung auf den Steuerflächenantrieb 72J einwirkt. Die Differenzieranordnung 111, der Verstärker
112 mit veränderbarem Verstärkungsgrad und der Integrator 129 bilden eine Rechenvorrichtung, welche ein Ausgangssignal
solcher Art liefert, daß der Antrieb "Jk für die auf die
Längsneigung einv.'irkenden Steuerflächen allen Höher/änderungen
die sonst durch Änderungen der Eigengeschwindigkeit hervorgerufen
würden, entgegenwirkt . Solche /inderur.^en werden von
109848/0654 SAD ORItJNAL
Fühler 110 festgestellt. Die zur Kompensation einer vorgegebenen Eigengeschwindigkeitsänderung erforderliche Änderung
der Längsneigung wird geringer, wenn die tatsächliche Eigengeschwindigkeit, bei der die Änderung auftritt, anwächst.
Dies wird im folgenden anhand von Figur 2 beschrieben.
Figur 2 zeigt die graphische Darstellung der Abhängigkeit des Anstellwinkels öl (Ordinate) von der Eigengeschwindigkeit
U (Abzisse). Der Anstellwinkel steht in vorgegebener Beziehung zur Längsneigung. Die Kurve A zeigt die Abhängigkeit
des Anstellwinkels von der Eigengeschwindigkeit bei konstanter Flughöhe. Die Kurve B ist die hierzu gehörige
differenzielle Kurve, d.h. die Abhängigkeit der Änderung der Eigengeschwindigkeit von der Änderung des Anstellwinkels,
wenn eine konstante Flughöhe gefordert ist. Für horizontalen
Flug ist der Winkel oC dem Reziprokwert «— proportional.
Demzufolge ist die Kurve B = —%η~ dem Wert —%— Pro~
au yp
portional. Um die Änderung des Anstellwinkels oder der Längsneigung zu bestimmen, der erforderlich ist, um einer kleinen
gemessenen Änderung der Eigengeschwindigkeit entgegenzuwirken ist es erforderlich, dem Kehrv/ert der dritten Potenz der
Eigengeschwindjgkeit Rechnung zu tragen, bei der diese Änderung
auftritt. Hieraus ergibt sich, daß zum Kompensieren einer umfassenderen Änderung der Eigengeschwindigkeit es erforderlich ist, die Funktion -,
dU über den Bereich der in
109848/0654
BAD ORWNAL
Frage kommenden Eigengeschwindigkeit zu integrieren, um die Längsneigungsänderung zu ermitteln, welche zur Kompensation
erforderlich ist. Dies wird von der Rechenvorrichtung durchgeführt.
Die Differenzieranordnung 111 leitet ein Signal —-jr
abound der Verstärkungsgrad des Verstärkers 112 wird durch das über die Leitung 114 vom Fühler 110 zügeführte Eigengeschwindigkeitssignal
derart gesteuert, daß der Verstärkungsgrad dem Reziprokwert der dritten Potenz der Eigengeschwindigkeit
proportional ist. Der Integrator 129 intetriert das Ausgangssignal des Verstärkers 112 und erzeugt
ein Längsneigungsänderungssignal von der Form / -— dU.
J ^ Dieses Signal wird der Summiervorrichtung 114 zugeleitet
und wirkt auf den Antrieb Jh für die Längsneigungssteuerflächen
ein, wie dies zuvor beschrieben wurde. Auf diese Weise werden jegliche Flughöhenänderungen ausgeglichen, die
andernfalls in Folge von Änderungen der angezeigten Eigengeschwindigkeit auftreten würden. Der Höhenregelkreis enthält
ferner einen Signalgenerator für ein Höhenfehlersignal. Zur Ermittlung der Regelabweichung der Flughöhe dient ein
Höhenmesser 117 und eine Kupplung 118, welche ein elektrisches Ausgangssignal des Fühlers 117 auf eine Leitung 120 überträgt.
Ein solcher Generator für ein Höhenfehlersignal ist an sich bekannt. Sobald das Flugzeug die gewünschte Höhe
erreicht hat, wird die Kupplung 118 eingeschaltet und jegliche nachfolgenden Höhenabweichungen von der beim Einrücken
t s 109848 /06 5 U BAD ORJtINAL
der Kupplung vorhandenen Höhe lassen ein entsprechendes Signal auf der Leit ;ng 120 entstehen. Dieses Regelabweichungssignal
wird über das Netzwerk 121, welches ein Vorhalt-Verzögerungs-Netzwerk ist, den Verstärker 122,
eine Verzögerungseinrichtung 124 und die Leitung 125 zu
einer zweiten Summiervorrichtung 23 geleitet. Das Ausgangssignal des Verstärkers 122 wird ferner über die Leitung
127, den Verstärker 128 und eine Leitung 130 der Summiervorrichtung 11β zugeleitet. Der Verstärkungsgrad des
Verstärkers 128 ändert sich in 'Abhängigkeit von der Flughöhe. Die Summiervorrichtung 116 ist an den Eingangjdes
bereits erwähnten Integrators 129 angeschlossen. Dieser erzeugt also ein integriertes Höhenfehlersignal, welches
dem berechneten Längsneigungsänderungssignal überlagert ist und über den Längsneigungsreg^ler an den Steuerflächenantrieb
74 gelangt. Stattdessen könnte auch das Signal auf der Leitung I30 durch einen getrennten Integrator integriert
werden, bevor es dem Summierpunkt 14 zugeführt wird.
Ein weiteres Ausgangssignal des Verstärkers 122 wird über
das Netzwerk 124 und die Leitung 12.5 der Summiervorrichtung I23 zugeleitet und erzeugt das übliche proportionale Regelsignal
für den Längsneigungsregler. Das Ausgangssignal auf der Leitung 113 und seine Integration mit Hilfe des Integrators
129 führt zu einer beschleunigten Korrekturvrirkunr;
für die Flughöhe während Änderungen der Eigengeschwindigkeit. Über längere Zeit gesehen wird die Flughöhe durch die Steuer-
109848/0654 oRWNAL
signale aus dem Höhenfehlersignal auf der Leitung 120
konstant gehalten.
Während die Verstärkeranordnung 112, wie bisher beschrieben,
derart ausgebildet sein kam , daß ihr Verstärkungsgrad die Kurve B in Figur 2 entstehen läßt, so kann sie
stattdessen mit genügender Näherung ein Ausgangssignal erzeugen, welches aus zwei linearen Kurvenästen zur Kurve λ
C in Figur 2 zusammengesetzt ist. Der Knick dieser Kurve liegt bei 6θΟ km/h Eigengeschwindigkeit. Im Eigengeschx-iindigkeitsfühler
110 können Vorkehrungen getroffen sein, daß nur Eigengeschwindigkeitsänderungen oberhalb einer gewünschten
Geschwindigkeit in Form eines Signales dem Hochpaß- oder Differenziernetzwerk 111 zugeleitet werden. Die
beschriebene Ausführungsform der Erfindung liefert eine
Höhenregelung mit Hilfe eines schnell/virksamen Signals,
welches kurzzeitigen Änderungen der Flughöhe in Folge Eigengeschwindigkeitsänderungen
entgegenwirkt, während über längere Zeit gesehen die Höhenstabilität durch ein Integral- oder
Rückstellsignal erreicht wird, indem man das Höhenfehlersignal integrier^und außerdem durch ein übliches proportionales
Regelabweichungssignal für die Flughöhe.
Es ist ohne v;eiteres ersichtlich., daß die anhand einer
Flughöhenregelung für ein Flugzeug beschriebene Regeleinrichtung auch bei anderen Hegolvor^ängen eingesetzt werden
kann, bei denen eine durch eine erste Grö'o beeinfl'i.r;te
109848/0654 ßAO ORDINAL
zweite Größe durch Steuerung einer ebenfalls auf die zweite Größe einwirkenden dritten Größe konstant gehalten
oder in gewünschter Weise geändert wird.
BAO 109848/0654
Claims (1)
1738136
Patentansprüche
1. Regeleinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß sie den durch eine erste Größe bedingten Änderungen einer zweiten Größe entgegenwirkt, indem sie
eine die zweite Größe beeinflussende dritte Größe steuert, daß eine Vorrichtung (71O zur Änderung der dritten Größe
und ein Fühler (110) für die erste Größe vorgesehen sind und daß eine an den Fühler angeschlossene Rechenvorrichtung
(111,112,129) bei Änderungen der ersten Größe ein die. Vorrichtung zur Änderung der dritten Größe derart
steuerndes Signal liefert, daß diese Änderung der dritten Größe den durch Änderungen der ersten Größe hervorgerufenen
Änderungen der zweiten Größe entgegenwirkt.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Vorrichtung (11) zur' Erzeugung eines der Abweichung der dritten Größe
von ihrem Sollwert entsprechenden Signals aufweist und dieses Regelabweichungssignal einer die dritte Größe
in Richtung auf ihren Sollwert verstellenden Vorrichtung (7k) zugeführt wird.
BAD 109848/0654
J. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sis eine Vorrichtung (117)
zur Erzeugung eines der Abweichung der zweiten Größe von ihrem Sollwert entsprechenden Signals und eine Integriervorrichtung
(129) für das zweite Regelabweichungssignal
aufweist, welche ein weiteres Steuersignal für die Vorrichtung (74) zum Ändern der dritten Größe liefert.
4. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis J, d adurch
gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung eine Anordnung (111) zur Ableitung eines der
A'nderungsgeschwindigkeit der ersten Größe entsprechenden Signals enthält.
5. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das der Änderungsgeschwindigkeit
der ersten Grö3e entsprechende Signal über eine Integriervorrichtung (129) der Vorrichtung (74) zur
Änderung der dritten Größe zugeführt wird.
6. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen, die, ein der A'nderungsgeschwindigkeit
der ersten Größe entsprechendes Signal erzeufcoife
Anordnung (111) und die Integriervorrichtung (129) eine Anordnung (112) mit selbsttätig veränderbarer Verstärkung
eingeschaltet ist.
109848/0654
7. Regeleinrichtung nach Anspruch J5 und 5 oder 6, d a ■
durch gekennzeichnet, daß die Integriervorrichtung für das zweite Regelabweiehungssignal
und die das Steuersignal für die dritte Größe liefernde Integriervorrichtung des Rechners durch eine
einzige Integrieranordnung (129) gebildet sind.
8. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für die Höhenregelung eines Flugzeuges, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Größe die angezeigte Eigengeschwindigkeit des Flugzeugs, die
zweite Größe die Flughöhe -und die dritte Größe die Längsneigung des Flugzeugs ist und daß die Rechenvorrichtung
ein die Stellvorrichtung für die Lännsneigung steuerndes Signal solcher Größe liefert, daß die
änderung der Längsneigung die durch Änderungen der Eigengeschwindigkeit hervorgerufene Änderung der Flughöhe
kompensiert.
9· Regeleinrichtung nach Anspruch 6 und 8, d a du r c h gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgrad
der Anordnung {112"» mit veränderbarer Verstärkung durch
den Fühler (110) für die Eigengeschwindigkeit gesteuert ist.
109848/065A
10. Regeleinrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet,
daß der Verstärkungsgrad dem Kehrwert der dritten Potenz der Eigengeschwindigkeit
proportional ist.
Leerseite
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