DE1817512C3

DE1817512C3 - Regeleinrichtung zur Optimierung des Gesamtwirkungsgrads bzw des auf eine bestimmte Fortbewegungsgeschwindig keit bezogenen Gesamtbrennstoffverbrauchs von Luft oder Wasserfahrzeugen

Info

Publication number: DE1817512C3
Application number: DE19681817512
Authority: DE
Inventors: Edward Stuart Eccles; David James Moore
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1967-12-29
Filing date: 1968-12-30
Publication date: 1973-10-31
Also published as: FR1604176A; GB1258392A; DE1817512A1; DE1817512B2; JPS5327559B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung zur Optimierung des Gesamtwirkungsgrads bzw. des auf eine bestimmte Fortbewegungsgeschwindigkeit bezogenen Gesamtbrennstoffverbrauchs von Luft- oder Wasserfahrzeugen, welche zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Fahrzeugliingsachse angeordnete Triebwerke, eine automatische Einrichtung Z' ' Beibehaltung einer bestimmten Fortbewegungsrichtung und einen Beschleunigungsmesser für letztere aufweisen.

Optimierende Regeleinrichtungen sind in der Zeitschrift »Die Technik«, 1963, Heft 2, S. 97 is 100, in allgemeiner Weise beschrieben.

Bei Flugzeugen, welche zwei Triebwerke aufweisen, kann es beispielsweise vorkommen, daß eines der Triebwerke einen geringeren Wirkungsgrad als das andere aufweist und dadurch mehr Brennstoff je Einheit der erzeugten Leistung verbraucht als das andere Triebwerk.

Wenn die beiden Triebwerke auf einander gegenüberliegenden Seiten der Flugzeuglängsachse angeordnet sind, so bewirken voneinander abweichende Wirkungsgrade der beiden Triebwerke eine Abweichung von der Flugrichtung. Bisher wird diese Flug-

■ ίο richtungsabweichung dadurch vermieden, daß entweder die Brennstoffzufuhr zum Triebwerk mit dem geringeren Wirkungsgrad vergrößert oder aber daß die Ruderanlage entsprechend getrimmt wird. In beiden Fällen ergibt sich gewöhnlich eine Erhöhung des Ge-

samtbrennstoffverbrauchs, weil eine Vergrößerung der Brennstoffzufuhr zum Triebwerk mit dem geringeren Wirkungsgrad eine weniger wirksame Ausnutzung dieses Brennstoffs bedeutet und weil das Trimmen der Ruderanlage gewöhnlich eine Erhöhung des

Luftwiderstands des Flugzeugs und demzufolge des Brennstoffverbrauchs bei einem bestimmten Flugplan, d. h. beispielsweise bei bestimmter Fluggeschwindigkeit bewirkt.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei Luft- oder Wasserfahrzeugen der eingangs beschriebenen Art auch bei voneinander abweichenden Einzelwirkungsgraden der beiden Triebwerke einen optimalen Gesamtwirkungsgrad bzw. einen optimalen Gesamtbrennstoffverbrauch bei bestimmter Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu erzielen.

Im Sinn der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung eine Regeleinrichtung zur Optimierung des Gesamtwirkungsgrads bzw. des auf eine bestimmte Fortbewegungsgeschwindigkeit bezogenen Gesamibrennstoffverbrauchs von Luft- oder Wasserfahrzeugen, welche zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Fahrzeuglängsachse angeordnete Triebwerke, eine automatische Einrichtung zur Beibehaltung einer bestimmten Fortbewegungsrichtung und einen Beschleunigungsmesser für letztere aufweisen. Eine solche Regeleinrichtung ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch einen Programmgeber, welcher Vergleichsschaltungen für die die Brennstoffzufuhr zu den beiden Triebwerken steuernden Ventile jeweils ein Störsignal derart zuführt, daß die Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken in jeweils entgegengesetzter Richtung gestört wird, und welcher die sich hierdurch ergebenden Störsignale des Beschleunigungsmessess korreliert und feststellt, ob und in welcher Richtung eine unterschiedliche Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken eine Vergrößerung des Gesamtschubs auf das Fahrzeug bewirkt, woraufhin der Programmgeber Korrektursignale abgibt, welche den Unterschied der Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken derart vergrößern oder verringen, daß sich ein größtmöglicher Gesamtschub ergibt.

Der erfindungsgemäß erzielte Vorteil eines kleineren Gesamtbrennstoffverbrauchs der Triebwerke wird also dadurch erreicht, daß das Triebwerk mit dem besseren Wirkungsgrad stärker für den Fahrzeugantrieb herangezogen wird als das Triebwerk mit dem schlechteren Wirkungsgrad.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Regeleinrichtung durch einen Gier-Beschleunigungsmesser und durch jeweils an diesen angeschlossene weitere Programmgeber gekennzeichnet, welche jeweils Vergleichsscha'tungcn, deren Ausgang jeweils mit einem

Stelltrieb zur Änderung eines Betriebsparameters der Triebwerke verbunden ist, ein Störsignal derart zuführen, daß diese Betriebsparameter gestört werden, und welche die sich hierdurch ergebenden Störsignale des Gier-Beschleunigungsmessers korrelieren und jeweils Korrektursignale abgeben, welche diese Betriebsparameter derart ändern, daß ein maximaler Schub erzeugt wird.

Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellt dar

F i g. 1 ein Blockschaltbild der in einem Flugzeug angewendeten erfindungsgemäßen Regeleinrichtung,

F i g. 2 Diagramme bestimmter Kennlinien der Anlage und

F i g. 3 Diagramme zur Verdeutlichung der in der Anlage auftretenden Signale.

Gemäß F i g. 1 hat das Flugzeug 100 zwei Triebwerke 102 und 104, die auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse des Flugzeugs angeordnet sind. Ein Fluggeschwindigkeits-Sollsignal 106 wird zusammen mit einem Fluggeschwindigkeits-Istsignal 108 einer Vergleichsschaltung 107 zugeführt, in der ein Fehlersignal 110 gebildet wird, das jeweils in gleicher Größe über zwei Vergleichsschaltungen 112 und 113 zu Regelventilen 114 und 115 in den Brennstoffzufuhrleitungen 116 und 117 für die Triebwerke 102 bzw. 104 gelangt, so daß jeder Brennstoffstrom um den gleichen Betrag verstellt wird. Es handelt sich also um eine Geschwindigkeits-Regelschleifc 108, 110. Die Steuerung der Flugrichtung erfolgt mittels eines Richtungs-Sollsignals 120 und eines Richtungs-Istsignals 122, die in einer Vergleichsschaltung 126 zur Bildung eines Fehlersignals 124 miteinander verglichen werden. Das Fehlersignal 124 wirkt über einen Stelltrieb 128 auf ein Ruder 130 so am Leitwerk des Flugzeugs, daß die Flugrichtung beibehalten wird. Es handelt sich also um eine Richtungs-Regelschleife 122, 124. Eine Optimierung des Brennstoffverbrauchs wird nun zum einen durch Einstellung eines Minimums des Brennstoffverbrauchs der einzelnen Triebwerke und zum anderen durch Belastung der Triebwerke entsprechend ihrem jeweiligen Betriebswirkungsgrad erreicht.

Der Optimierungsvorgang wird mittels einer digitalen Recheneinrichtung unter Steuerung von Programmgebern 150, 170 und 190 ausgeführt, die in zyklischer Folge von einer Zeitgebereinheit 132 ausgelöst werden, die ein Schieberegister 134 enthält, das durch Taktimpulse 136 betätigt wird. Das Schieberegister erzeugt eine Reihe scheinbar zufälliger binärer Zahlen auf jedem Leitungskanal 138, 140 und 142. Die Zeitgebereinheit 132 kann zugeschaltet oder abgeschaltet werden.

Die Optimierung des Brennstoffverbrauchs der Triebwerke 102 und 104 erfolgt jeweils mittels der Programmgeber 150 bzw. 170, welche bewirken, daß vom Brennstoffstrom verschiedene Betriebsparameter der Triebwerke, welche auf den Triebwerksschub Einfluß haben, bewußt Störungen unterworfen werden, wonach die Eingangsparameter zur Erzeugung eines maximalen Schubs korrigiert werden. Das Verhaken der Triebwerke wird jeweils einzeln untersucht, und der durch die erwähnten Störungen hervorgebrachte Schub wird an der Größe eines Betriebsparameters, im vorliegenden Fall der von den einzelnen Triebwerken erzeugten Gierbeschleunigung, gemessen. Diese Schubvergrößerung bewirkt eine Erhöhung der Fluggeschwindigkeit, und hierauf spricht die Geschwindigkeits-Regelschleife 108, 110 im Sinn einer Verminderung der Brennstoffzufuhr an, und umgekehrt. Wie bereits oben ausgeführt wurde, besteht das Ansprechen der Geschwindigkeits-Regelschleife darin, daß die Brennstoffzufuhr zu den beiden Triebwerken um jeweils den gleichen Betrag geändert wird. Dieser Bereich der Anlage tritt nicht in ίο Tätigkeit, wenn die Triebwerke auf gleiche Störung oder auf gleiche Brennstoffzufuhränderung ungleich ansprechen. Jede Änderung der Flugzeuglage im Sinn einer Gierung wird jedoch automatisch von der Richtungs-Regelschleife 122,124 kompensiert.
Es versteht sich von selbst, daß die Zeitgebereinheit 132 zur Auslösung von Programmspielen nur dann zugeschaltet wird, wenn die Geschwindigkejts-Regelschleife und die Richtungs-Regelschleife einen stetigen Betrieb aufgenommen haben.
Der Programmgeber 150 ist mit dem Leitungskanal 138 und außerdem mit einer Gierbeschleunigungs-Signalleitung 192 verbunden, die von einem Gier-Beschleunigungsmesser 194 hergeführt ist. Der Programmgeber vermag ein Störsignal 154 und ein Korrektursignal 156 zu erzeugen. Diese beiden Signale werden einer Vergleichsschaltung 158 zugeführt, deren Ausgang 160 zu einem Stelltrieb 162 gelangt, welcher zur Änderung des Austrittsquerschnitts der Düse 164 des Triebwerks 102 dient. Das Programm des Programmgebers 150 läßt sich in folgenden Schritten darstellen:
150 (1) Sperren der Geschwindigkeits-Regelschleife

108, 110.

150 (2) Ablesen der scheinbar zufälligen Binärzahl von Kanal 138.

150 (3) Umsetzen der scheinbar zufälligen Binärzahl in ein nicht auf Null zurückkehrendes Sägezahnsignal und Abgabe dieses Signals an die Leitung 154.
150 (4) Ablesen des Gier-Beschleunigungssignals

192.

150 (5) Zusammensetzen der Signale 192 und 154 und Bestimmung von Vorzeichen und Größe derjenigen Korrektur des Austrittsquerschnitts, welche diesen auf eine Einstellung

bringt, bei welchem sich eine maximale Gierbeschleunigung und damit ein maximaler Triebwerkssehub ergibt.
150 (6) Abgeben des resultierenden Korrcktursignals an die Leitung 156.

Nach Beendigung des Programms im Programmgeber 150 setzt die Zeitgebereinheit das Programm des Programmgebers 170 in Lauf, welcher hinsicht-

lieh des Triebwerks 104 eine entsprechende Optimierung vornimmt und nahezu in jeder Hinsicht das gleiche Programm steuert wie der Programmgeber 150, jedoch mit der Ausnahme, daß die scheinbar zufällige Binärzahl vom Kanal 140 abgelesen wird

und daß der letzte Progi'ummschritt den Befehl enthält, die Geschwindigkeits-Regelschleife 108, 110 wieder in Betrieb zu setzen. Als Ausgangssignale des Programmgebers 170 erhält man ein Störsignal 174 und ein Korrektursignal 176, welche beide einer Vergleichsschaltung 178 zugeführt werden, deren Ausgang 180 zu einem Stelltrieb 182 zur Veränderung des Austrittsquerschnitts der Düse 184 des Triebwerks 104 geführt ist.

Schuberhöhungen, welche durch Verbesserung des Triebwerksbetriebs mittels der Programmgeber 150 und 170 hervorgebracht werden, können eine Erhöhung des Luftwiderstands bewirken, wenn die Triebwerke ungleich ansprechen, und können eine Erhöhung des auf das Flugzeug wirkenden Giermoments erzeugen, welches von der Richtungs-Regelschleife 122 und 124 ausgeglichen werden muß. Die verbleibende Erhöhung des Vorwärtsschubs führt zu einer

rend eine Erhöhung des Brennstoffzufuhrverhältnisses über den Optimalwert hinaus zu einer Erhöhung des Gesamtbrenristoffverbrauchs auf Grund einer Erhöhung des Luftwiderstands führt.

Der Programmgeber 190 ist mit dem scheinbar zufällige Binärzahlen liefernden Kanal 142, ferner mit den von den Durchstrommessern 153 bzw. 173 herbeigeführten, die Brennstoffzufuhr meldenden Signalleitungen 152 bzw. 172 und mit einer Signallei-

Änderung der Fluggeschwindigkeit, die wieder von io tung 206 verbunden, welche die Beschleunigung des der Geschindigkeits-Regelschleife 108, 110 korrigiert Flugzeugs in Flugrichtung mittels eines in einem

Flugrichtungs-Beschleunigungsmesser 208 erzeugten Signals meldet. Der Programmgeber 190 vermag ein Brennstoffzufuhr-Störsignal 196 und ein Brennstoff

wird, welche über die Vergleichsschaltungen 112 und 113 eine gleiche Verminderung der Brennstoffzufuhr zu beiden Triebwerken herbeiführt. '

Innerhalb der Programme der Programmgeber 150 15 zufuhr-Korrektursignal 198, welche beide dem

und 170 kann auch das Ablesen von mehr als einer Triebwerk 102 zugeordnet sind und der Summations-

scheinbar zufälligen Binärzahl vorgesehen sein, so daß schaltung 112 zugeführt werden, sowie ein entspre-

gleichzeitig mehr als ein Betriebsparameter des be- chendes Störsignal 200 und ein Korrektursignal 202

treffenden Triebwerks verändert werden kann. zu erzeugen, die beide dem Triebwerk 104 zugeord-

Es kann also ein Schieberegister nach der Art des 20 net sind und der Vergleichsschaltung 113 zugeführt Registers 134 vorgesehen sein, welches jedoch eine werden. Der Programmgeber 190 bzw. das von ihm Folge scheinbar zufälliger Binärzahlen mit einer An- gesteuerte Programm wird nach Vollendung des Prozahl von Stellen enthält, die gleich oder größer als gramms des Programmgebers 170 von der Zeitgeberdie Zahl der Triebwerke, multipliziert mit der Zahl einheit 132 ausgelöst und enthält die folgenden Proder änderbaren Betriebsparameter jedes Triebwerks 25 grammschritte:

ist; die Steuerprogramme für die Triebwerke können so aufgebaut sein, daß ein Ablesen eines in dieser Weise erweiterten Schieberegisters in beliebiger Reihenfolge vorgenommen wird, d. h., bei jedem Programm müssen nicht notwendigerweise aufeinanderfolgende Ausgangskanäle des Registers abgelesen werden. So kann es beispielsweise zweckmäßig sein, bestimmte Betriebsparameter, beispielsweise die Düsenquerschnitte sämtlicher Triebwerke, von aufeinanderfolgenden Ausgangskanälen des Registers her einer Störung zu unterziehen.

Nunmehr sei die Belastung der Triebwerke entsprechend der ihnen jeweils eigenen Brennstoff ausnützung, also ihres Wirkungsgrads näher untersucht. Die entsprechende Steuerung erfolgt mittels des Programmgebers 190, welcher den Gesamtbrennstoffverbrauch des Flugzeugs bei konstanter Geschwindigkeit und konstanter Flugrichtung dadurch auf einen Minimalwert bringt, daß das Verhältnis der Brennstoffströme zu den beiden Triebwerken verändert wird. Es wird angenommen, daß dieses Verhältnis ansteigt, wenn die Brennstoffzufuhr zum Triebwerk mit dem besseren Wirkungsgrad, d. h. zur Maschine mit dem niedrigeren spezifischen Brennstoffver-

(1) Ablesen der scheinbar zufälligen Binärzahl von Leitungskanal 142.

(2) Umsetzen der scheinbar zufälligen Binärzahl in ein nicht auf Null zurückkehrendes Sägezahnsignal und Abgeben desselben einmal unmittelbar an die Leitung 196 und einmal in invertierter Form an die Leitung 200.

(3) Ablesen des Signals von Leitung 206.

(4) Inbeziehungsctzen der Signale auf den Leitungen 196 und 206 und Bestimmen von Vorzeichen und Größe arithmetisch gleicher Korrektursignale auf den Leitungen 198 und 202, welche zur Erzeugung eines Maximalschubs in Flugrichtung erforderlich sind.

(5) Abgeben der Korrektursignale von den Leitungen 198 und 202 an die Vergleichschaltungen 112 bzw. 113.

(6) Wiederholen der Schritte (1) bis (5).

Der Programmschritt 190 (2) hat die Wirkung, daß auf das Flugzeug ein Giermoment ausgeübt wird, das von der Richtungs-Regelschleife 122, 124,

brauqh, erhöht wird, während die Brennstoffzufuhr 50 welche auf die Ruderstellung Einfluß nimmt, so auszum anderen Triebwerk vermindert wird. Eine Erhö- geglichen wird, daß das Flugzeug seine Flugrichtung hung dieses Zufuhrverhältnisses bewirkt zunächst nicht wesentlich ändert.

eine Verminderung des Gesamtbrennstoffverbrauchs, Das im Programmschritt 190 (3) von der Leitung

doch ergibt sich über einen bestimmten Punkt hinaus 206 abgelesene Signal entspricht lediglich der Beeine Erhöhung dieses Gesamtbrennstoffverbrauchs. 55 schleunigung in Flugrichtung und wird von irgend-Der Grund hierfür ist, daß eine Erhöhung des Brenn- welchen zufälligen Änderungen des Gierwinkels Stoffzufuhrverhältnisses auch eine Erhöhung des auf welche während des Flugs auftreten können, nich das Flugzeug wirkenden Ruderwiderstands mit sich wesentlich beeinflußt. Beschleunigungsmesser, di< bringt, da ein Ausgleich des Giermoments vorgenom- auf eine bestimmte Beschleunigungsrichtung anspre men werden muß, das bei Erhöhung des Schubs eines 60 chen, sind allgemein bekannt Hinsichtlich des Be Triebwerks und bei Verminderung des Schubs des schleunigungsmessers 208 ist der Ausdruck »Flug anderen Triebwerks auftritt. Es läßt sich also ein op- richtung« gleichbedeutend mit der Richtung de timalcs Brennstoffzufuhrverhältnis so festlegen, daß Längsachse des Flugzeugs, doch kann der Beschleu bei konstanter Fluggeschwindigkeit und konstanter nigungsmesser auch die Beschleunigung in der tat Flugrichtung eine Verminderung des Brennstoffzu- 5s sächlichen Flugrichtung, d.h. in einer nicht notwen fuhrvcrhältnisNo. vom Optimalwerl weg zu einer Hr- dig in der Richtung der Flugzeuglängsachsc gelegc höliung des (iesamlbrennsiolfvcrbrauchs auf Grund ncn Richtung messen. Der Programmschritt 190 (A tinur schlechteren Ί ricbwciksatiMiut/ung führt, wäh- hat die Wirkung, daß eine Schuberhöhung, die ί

einer Gcschwindigkeitserhöhung führt, die Gcschwindigkeils-Rcgclsehlcifc 108, 110 in dem Sinn beeinflußt, daß diese die Brennstoffzufuhr vermindert und dadurch die Geschwindigkeit konstant hält. Das Programm in seiner Gesamtheit bewirkt also, daß die Brennstoffzufuhr bei gegebener Fluggeschwindigkeit und gegebener Flugrichtung auf einen optimalen Wert gebracht wird. Das Geschwindigkcits-Sollsignal 106 und das Richtungs-Sollsignal 120 werden vom Flugzeugführer vorher eingestellt. Hinrichtungen, welche auf solche Signale zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit und Richtung des Flugzeugs ansprechen, sind an sich bekannt.

Einige Einzelheiten des Programms des Programmgebers 190 werden nun unter Bezugnahme auf die F i g. 2 und 3 näher beschrieben.

Fig. 2 zeigt die Wirkung einer Änderung der Brennstoffzufuhr auf den Gesamtschub der Triebwerke, welcher durch das auf der Leitung 206 anstehende Beschleunigungssignal angezeigt wird. Die Kennlinie A zeigt die Wirkung von Änderungen der Signale auf der Leitung 117. In entsprechender Weise zeigt die Kennlinie Ii die Wirkung von Änderungen der Signale auf der Leitung 116. Im vorliegenden Beispiel ist die Kennlinie B mit größerer Neigung angegeben, um anzudeuten, daß das zu der Signalleitung 116 gehörige Triebwerk 102 einen höheren Wirkungsgrad bzw. eine höhere Brcnnstoffausnützung aufweist als das Triebwerk 104. Die Kennlinie C zeigt schließlieh die kombinierte Wirkung von Änderungen der Signale auf den Leitungen 116 und 117. Die Regeleinrichtung hat nun die Aufgabe, die Signale auf den Leitungen 116 und 117 so zu wählen, daß das Signal auf der Leitung 206 dem Punkt C'„_1(I._V entspricht.

Wie bereits erwähnt, ist angenommen worden, daß die Brennstoff ausnutzung des Triebwerks 102 höher liegt als die des Triebwerks 104. Es sei weiterhin aneenommen, daß die Optimierung bereits fortgeschritten ist und dazu geführt hat, daß das Signal der Leitung 116 größer als das Signal der Leitung 117 ist und daß die Signale 116 und 117 Werte haben, welche ein jeweils im Bereich positiver Neigung der Kennlinie gelegenen Punkten A 1 bzw. Ii 2 bzw. Cl entsprechendes Signal auf der Leitung 206 ergeben.

In Fig. 3 sind die Signale 116 und 117 auf eine Nullinic bezogen dargestellt und zeigen die Modulation mit den Signalen der Leitungen 196 und 200, die entsprechend dem Signal der Leitung 142 gebildet sind. Das Signal der Leitung 117 ist derart invertiert, daß bei einer Zunahme der Brennstoffzufuhr zum Triebwerk 102 eine Verminderung der Brennstoffzufuhr zum Triebwerk 104 erfolgt und umgekehrt. Die dem Flugzeug durch die gemeinsame Wirkung der Signale auf den Leitungen 196 und 200 zugeführte Störung entspricht einem Signal 118, welches die Differenz zwischen den Signalen der Leitungen 196 und 200 darstellt. Die sich ergebende Störung des Gesamtschubs erhält man durch das von der Leitung 206 abnehmbare, in Fig. 2 dargestellte Signal. Dies bedeutet, daß sich der auf das Flugzeug wirkende Schub in Flugrichtung entsprechend einem Signal verändert, das von der Differenz zwischen den Signalen auf den Leitungen 196 und 200 bestimmt wird. Im vorliegenden Beispiel liegt das Signal der Leitung 196 gegenüber dem Signal auf der Leitung 200 auf eiiK-in höheren Pegel der Brennstoffzufuhr, nämlich dem Pegel des Signals auf der Leitung 116. Das Signal auf der Leitung 118 folgt daher etwa dem Signal auf der Leitung 196.

Zur Bestimmung des erforderlichen Korcktursignals wird eine Korrelation des Signals der Leitung 196 mil dem Signal der Leitung 206 über eine durch das Signal des Leitungskanals 142 vorgegebene Zeitdauer hin vorgenommen.

Bei einer sehr einfachen Ausführungsform der Regeleinrichtung genügt für den Korrelationsvorgang

ίο die Bildung des Korrclationskocffizienten. Dies bedeutet, daß an jedem Stellenplatz / des Signals der Leitung 142 jeweils der Vorzeichenfaktor des Signals der Leitung 196 mit dem Vorzeichenfaktor und der Größe des Signals der Leitung 206 multipliziert wird und daß die sich ergebenden Produkte zur Bildung des Korrelalionskoeffizienlen 119 addiert werden. Das Vorzeichen des Korrelationskoeffizicnten stimmt immer mit dem Vorzeichen der Kennlimenneigung an dem betreffenden Punkt überein.

Der Korrelalionskoeffizicnt 119 ist in diesem Fall also positiv. Das über die Leitung 198 abgegebene Korrektursignal erhalt gleiches Vorzeichen wie der Korrelationskocffizient und außerdem im vorliegenden Beispiel einen bestimmten festen Wert. Das über die Leitung 202 abgegebene Korrektursignal erhält denselben Wert, jedoch entgegengesetztes Vorzeichen. F i g. 3 zeigt die beiden auf den Leitungen 198 und 202 auftretenden Signale in Überlagerung mit den Signalen der Leitungen 116 bzw. 117, wobei eine Erhöhung des einen und eine Erniedrigung des anderer-. Signals stattfindet, welche zusammen der Forderung genügen, daß die Brennstoffzufuhr zum Triebwerk mit dem höheren Wirkungsgrad erhöht und die Brennstoffzufuhr zum Triebwerk mit dem geringeren

Wirkungsgrad so lange erniedrigt werden soll, bis sich ein Betrieb auf der eine positive Neigung aufweisenden Seite der Kennlinie C ergibt.

Eine wiederholte Anwendung des Programms des Programmgebers 190 (die jeweils nächste Zuführung

von Signalen auf den Leitungen 196 und 200 ist in Fig. 3 durch 196« bzw. 200α angedeutet) bewirkt, daß sich das Signal auf der Leitung 206 dem Betriebspunkt ( „_111Λ nähert. In diesem Betriebspunkt .-ill keine Änderung des Gesamtschubs mehr auf.

Die Darstellung des Signals der Leitung 206 ergibt damit eine gerade Linie, wodurch der Korrelationskoeffizient und damit die Signale auf den L ciluncen 198 und 202 gleich Null sind.

Wechselt der Betriebszustand der Anlage auf die

Seite der Kennlinie mit negativer Neigung über, se erfolgt eine Inversion des Signals auf der Leitunj 206, der Korrelationskoeffizient wird negativ, und di< Korrektursignale wechseln ihr Vorzeichen, so dal die Anlage wieder auf den Punkt C„,„_v zurückge

führt wird.

1st der Optimierungsvorgang einmal angelaufen, si haben das Signal 118 bzw. das Signal auf der Lcitun 206 das Bestreben, den am Triebwerk mit dem höhe ren Wirkungsgrad auftretenden Störungen zu folger

im obigen Beispiel also den Störungen des Trier wcrks 102. Die Bildung einer Korrelation zwischc irgendeinem der Signale auf den Leitungen 196 bzv 200 und dem Signal auf der Leitung 206 führt derr gemäß /u einem positiven Korrclationskoeffizientei wenn das betreffende Signal der leitungen 196 odi 200 zu dem Triebwerk führt, welches den höhere Wirkungsgrad hai. Eine Zufuhr des Korrektursigna /u einem Triebwerk derart, daß das positive Korrel

tursignal eine Erhöhung der Brennstoffzufuhr bewirkt und eine Zufuhr des gegensinnigen Korreklursigncls zum anderen Triebwerk bewirkt daher, daß sich die gesamte Brcnnstol'fausnütziing in Richtung auf das Optimum hin bewegt.

Am Anfang der Inbetriebssetzung der Anlage sind die Signale der Leitungen 116 und 117 selbstverständlich gleich, so daß das Signal HH gleich Null wäre, da die Signale der Leitungen 196 und 200 einander aufheben. Falls jedoch die Brcnnstoffausnützung in den beiden Triebwerken verschieden ist, führen die unterschiedlichen Wirkungen der Signale

10

auf den Leitungen 116 und 117 zu einer endlichen Änderung des Gesamtschubs und bewirken daher ein ganz bestimmtes Signal auf der Leitung 206 zur Bildung der Korrelation. Sind die beiden Wirkungsgrade gleich, so ist das Signal der Leitung 206 gleich Null, und dies ist selbstverständlich eine optimale Bedingung, welche nicht korrigiert zu werden braucht. Es versteht sich, daß die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Stellen/ des Signals des Lcitungskanals 142 den Zeilkonstanten der Triebwerke und des Flugzeugs angepaßt sein müssen, so daß sich ein eindeutiges Signal auf der Leitung 206 ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung zur Optimierung des Gesamtwirkungsgrads bzw. des auf eine bestimmte Fortbewegungsgeschwindigkeit bezogenenGesamtbrennstoffverbrauchs von Luft- oder Wasserfahrzeugen, welche zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Fahrzeuglängsachse angeordnete Triebwerke, eine automatische Einrichtung zur Beibehaltung einer bestimmten Fortbewegungsrichtung und einen Beschleunigungsmesser für letztere aufweisen, gekennzeichnet durch einen Programmgeber (190), welcher Vergleichsschaltungen (112 bzw. 113) für die die Brennstoffzufuhr zu den beiden Triebwerken (102 bzw. 104) steuernden Ventile (114 bzw. 115) jeweils ein Störsignal (196 bzw. 200) derart zuführt, daß die Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken in jeweils entgegengesetzter Richtung gestört wird, und welcher die sich hierdurch ergebenden Störsignale (206) des Beschleunigungsmessers (208) korreliert und feststellt, ob und in welcher Richtung eine unterschiedliche Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken eine Vergrößerung des Gesamtschubs auf das Fahrzeug bewirkt, woraufhin der Programmgeber Korrektursignale (198 bzw. 202) abgibt, welche den Unterschied der Brennstoffzufuhr zu den Triebwerken derart vergrößern oder verringern, daß sich ein größtmöglicher Gesamtschub ergibt.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gier-Beschleunigungsmesser (194) und durch jeweils an diesen angeschlossene weitere Programmgeber (150, 170), welche jeweils Vergleichsschaltungen (158, 178), deren Ausgang (160,180) jeweils mit einem Stelltrieb (162, 182) zur Änderung eines Betriebsparameters (164, 184) der Triebwerke (102, 104) verbunden ist, ein Störsignal derart zuführen, daß diese Betriebsparameter gestört werden, und welche die sich hierdurch ergebenden Störsignale (192) des Gier-BescKleunigungsmessers korrelieren und jeweils Korrektursignale (156, 176) abgeben, welche diese 'Betriebsparameter derart ändern, daß ein maximaler Schub erzeugt wird.