DE2831103C2 - Regelanordnung - Google Patents

Regelanordnung

Info

Publication number
DE2831103C2
DE2831103C2 DE2831103A DE2831103A DE2831103C2 DE 2831103 C2 DE2831103 C2 DE 2831103C2 DE 2831103 A DE2831103 A DE 2831103A DE 2831103 A DE2831103 A DE 2831103A DE 2831103 C2 DE2831103 C2 DE 2831103C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output
error
signal
control
amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2831103A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2831103A1 (de
Inventor
Christopher Linley Hartshorne Burton-on-Trent Derbyshire Johnson
Peter James Spondon Derby Stratton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce PLC filed Critical Rolls Royce PLC
Publication of DE2831103A1 publication Critical patent/DE2831103A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2831103C2 publication Critical patent/DE2831103C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/36Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • G05B11/42Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B6/00Internal feedback arrangements for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral or differential
    • G05B6/02Internal feedback arrangements for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral or differential electric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

15
2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den nichtlinearen Anteil definierenne kontinuierlich veränderbare Funktion eine negative Konstante (—1) enthält
3. Regelanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Begrenzungsstufe (34) vorgesehen ist, die den Wert der kontinuierlich veränderbaren Funktion auf einen Maximalwert begrenzt, und daß bei Überschreiten des Maximalwertes nur lineare Anteile wirksam sind.
4. Regelanordnimg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsanteil ein Vielfaches des Ausdrucks
20
25
30
(Hl)
oder die Summe des Ausdrucks und der negativen Konstante
lh')
und die Änderungsgeschwindigkeit des Fehlersignals E umfaßt
5. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lineare Anteil des Fehlersignals das Fehlersignal multipliziert mit einem konstanten Faktor umfaßt (LE).
40
50
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Anwendungen, bei denen solche Regelanordnungen benötigt werden, stellen komplexe Systeme dar, welche das Zusammenwirken von Steuerberechnungselementen und Kraftbetätigungseinrichtungen für eine Anlage, z. B. ein Fahrzeug und insbesondere ein Gasturbinentriebwerk mit Nachbrenner und/oder Überscha'ileinlaß umfassen, und ebenso Hubschrauber mit Rotordrehzahlreglern. eo
Lineare Regelanordnungen oder Servo-Mechanismen sind solche Systeme, deren Ausgang mit genügender Genauigkeit durch lineare Differentialgleichungen beschrieben werden können, welche Ableitungen des sich ändernden Eingangs und Ausgangs umfassen.
Hin besonderer Vorteil linearer Systeme besteht darin, daß dann wenn sie mit einem kontinuierlichen sinusförmigen Eingang gespeist werden, der Ausgang nach EUminierung einiger anfänglicher Störungen ebenfalls sinusförmig ist und die gleiche Frequenz aufweist, jedoch hat der Ausgang gewöhnlich eine unterschiedliche Amplitude und Phase. Ein weiterer allgemeiner Vorteil dieser linearen Systeme besteht darin, daß bei Vergrößerung des Eingangs in einem gegebenen Verhältnis der Ausgang durch das gleiche Verhältnis vergrößert wird, d. h. die Systeme sind proportional.
Alle bekannten nichtlinearen Systeme besitz in diese Eigenschaften nicht, da sie definitionsgemäß keinen linearen Regeln folgen, und die meisten nichtlinearen Systeme haben demgemäß die letztgenannte Eigenschaft nicht
Bekannte Beispiele von nichtproportionalen, nichtlinearen Systemen können von linearen Systemen dadurch abweichen, daß sie auf kleine Eingangsamplituden nicht ansprechen, die auf Reibung oder Spiel zurückzuführen sind, oder auf große Amplituden, weil sie ihre maximale Ansprechrate erreichen (Sättigung). Diese Ansprecharten können fur gewisse Systeme vorteilhaft sein, im allgemeinen sind sie es aber nicht Bekannte nichtlineare Steuermethoden, die gewisse nützliche Ergebnisse liefern, weisen Systeme auf, deren Ansprechrate abrupt bei großen Fehlern ansteigt Sie behandeln nur diese großen Fehler und sind fast immer unbefriedigend in der Nähe des Grenzbereiches, wo das schnelle Ansprechea beginnt Andere bekannte, nichtlineare Steuerverfahren weisen sogenannte »optimale« Systeme auf, welche Vorrichtungen umfassen, die den besten Augenblick vorschreiben, um eine volle Korrekturleistung anzuwenden, aber diese neigen wiederum dazu, eine heftige Korrektur auch bei kleinen Fehlern zu liefern. Es gibt auch »adaptive« Systeme, die das Ansprechen der Anlage in irgendeiner Weise messen und die Steuerung so einstellen, daß eine bestimmte gewünschte Ansprechchatakteristik erhalten wird. Wenn diese Einstellung zu schnell ist, kann dies eine !Instabilität verursachen, während bei zu langsamer Einstellung eine Beschädigung beispielsweise bei Triebwerken und Fahrzeugen auftreten kann, bevor ein langsam ansprechendes adaptive3 System die Einstellung vornimmt
Eine typische Anlage, die sehr schwierig durch herkömmliche konventionelle lineare Methoden zu steuern ist, stellt eine Anlage dar, die als ein »Doppelintegrator« bekannt ist weil, wie bekannt, die Verzögerung in der Rückführung sehr groß ist
Ein solches Beispiel ist die Nachbrennerdüsensteuerung für ein Gasturbinenstrahltriebwerk mit einem Druckverhältnismesser und einem Ausgang nach einem hydraulischen Stellkolben, dessen Bewegungsg<;schwindigkeit proportional dem Fehler vom gewünschten Druckverhältnis ist Dies bildet den ersten Integrator.
Der hydraulische Kolbenantrieb verändert den Hub eines hydraulischen Plungerpumpenkolbens, der ein Strömungsmittel weiteren Kolbenantrieben zurührt, die die Nachbrennerdüsenklappen mit einer Geschwindigkeit proportional zur Strömung von der Plungerpumpe bewegen. Dies bildet den zweiten Integrator unter der Annahme, daß das gemessene Druckverhältnis funktionell von der Düsenklappenstellung abhängig ist.
Wie erwähnt, wäre dieses System unstabil.
Die normale Praxis bei dem gegenwärtigen Stand der Technik besteht darin, eine positive Rückkopplung einzuführen, um einen der Integratoren in eine proportionale Steuervorrichtung umzuwandeln. Dies kann bei-
spielswejss dadurch geschehen, daß eine Rückkopplungsschleife eingeführt wird, die den scheinbaren Druckverhältnisfehler der Druckverhältnisroeßvornchtung proportional zur Abweichung des Verhältnisses von der Ausgleichsstellung modifiziert. Statt dessen s kann das Ansprechen der Düsenklappen-Betätigungsantriebe dadurch proportional gemacht werden, daß die Bewegung des hydraulischen Kolbenantriebs mit der Bewegung der Düsenklappen über eine Rückkopplungsschleife kombiniert wird und indem der Hub to des hydraulischen Pumpenkolbens mit dem Ergebnis gesteuert wird.
Die GB-PS1413 791 und 1416 401 beschreiben Regler zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das im wesentlichen proportional zu einem Eingangssignal im is Sinne obiger Definition ist, wobei wenigstens zwei lineare Betriebsarten vorgesehen sind, von denen jede eine unterschiedliche Ansprechgeschwindigkeit besitzt Eine Umschaltung zwischen den Systemen, d. h. von einer Betriebsart auf die andere, erfolgt gemäß dem Verhältnis zwischen der Änderungsgeschwindigkeit einer Variablen und der Variablen seiest, beispielsweise zwischen der Änderungsgeschwir&ligkeit des Fehlers und dem Fehler.
Eine Regelanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US-PS 35 42 048 bekannt Bei dieser Regelanordnung, die für ein Schiffsruder bestimmt ist, wird der Dämpfungsfaktor mit dem Reziprokwert des Fehlers multipliziert, so daß für große Fehler praktisch keine Dämpfung vorhanden ist und der Fehler schnell auf Null gebracht wird. Dies stellt ein nichtlineares Verhalten dar. Bei kleinen Fehlern spricht die bekannte Regelanordnung dagegen sehr langsam an, und dies ist auf den erwähnten Anwendungsfall abgestimmt
Die erfindungsgemäße Regelanordnung ist demgegenüber insbesondere zur Anwendung für die Nachbrenner-Düsenklappenverstellung bei Gasturbinentriebwerken bestimmt, wo andere Verhältnisse vorliegen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Regelanordnung zu schaffen, die kleine oder große Fehler in der Weise kompensiert, daß das gleiche zufriedenstellende dynamische Ansprechen für alle Fehlergrößen gewährleistet wird.
Gelöst wird dir- gestellte Aufgate durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Durch die Erfindung wird erreicht daß dann wenn die Regelanordnung für einen Steuerausgang bei einem bestimmten Fehler optimiert wird, dieses Optimum auch gleichzeitig für alle anderen Fehler erhalten so wird.
Obgleich die erfindungsgemäße Regelanordnung einen nichtlinearen Ausdruck benutzt, bleibt die Proportionalität des linearen Anteils aufrechterhalten, wie dies für den angegebenen Verwendungszweck und andere Anwendungszwecke notwendig ist
Bei der erfindungsgemäßen Regelanordnung wird demgemäß bei einem großen Fehler und bei einer niedrigen Änderungsgeschwindigkeit der Dämpfungsanteil klein, und bei kleinen Fehlern wird der Dämp- w fungsanteil groß.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich Aus den Unteransprüchen. Zur Erläuterung del' Funktion der erfindungsgemäßen Regelanordnung katin man sich eine Anlage vorstellen es deren Ansprechen durch eine Differentialgleichung zweiter Ordnung definiert werden kann und die die Form eines Doppelintegrals hätte, wenn keine Dämpfung vorhanden wäre. Aus Gründen der Vereinfachung soll das Ansprechen des Systems nach einer Störung im Eingangssignal, z. B. einer Stufenänderung betrachtet werden, wodurch der Pegel des Eingangssignals geändert wurde, so daß das Eingangssignal dann nicht weiter geändert wird. Unter diesen Umständen kann dis Differentialgleichung in Ausdrücken des Fehlers J?zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Anlage und der Ableitungen geschrieben werden, ohne explizite auf die Eingangs- oder Ausgangssignale Bezug zu nehmen.
In ihrer einfachsten Form lautet die Gleichung wie folgt:
E +2Z(E, E) E+ E= 0
dabei ist Z(E, E) die Dämpfungsfunktion.
Die Dämpfungsfunktion Z(E, E) wird mit dem Koeffizienten 2 multipliziert, weil in der Theorie Linearsysteme die Zweckmäßigkeit besteht, das Dämpfungsglied als- 2p wobei ρ eine Konstante ist Bei dem Regler gemäß der genannten GB-PS 1413 791 und 14 16401 wird der Dämpfungsausdruck zwischen zwei oder mehreren konstanten Weiten geändert Jedoch kann Z irgendeine Form haben. Um aber die Vorteile eines Proportionalsystems aufrechtzuerhalten, muß es eine sogenam^e »nichtdimensionale« oder »dimensionslose« Funktion von E, E oder anderen Ableitungen sein. Eine einfache Funktion, die diese Eigenschaft hat, ist
(E)
wobei — den Modul des nichtdimensionellen Verhältnisses darstellt und immer positiv ist (Absolutwert), während K eine Konstante ist Diese Funktion kann jedoch sehr groß werden, wenn der Fehler klein ist, und es wird eine sehr heftige Dämpfung erzeugt Um dies zu vermeiden, wird das Verhältnis vorzugsweise auf einen Maximalwert begrenzt der äquivalent dem Einführen einer anderen Betriebsart mit einem konstanten Dämpfungsausdruck ist Es kann leicht gezeigt werden, daß deshalb, weil die Änderung zwischen den Moden mit
einem konstanten Verhältnis — stattfindet, das Steuer-
system, welches auf diesen beiden Dämpfungsmoden basiert, die erforderliche Proportionaleigenschaft besitzt
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
F i g. 1 ein schemtisches Blockschaltbild, welches die Grundbestandteile der Regelanordnung gemäß der Erfindung zeigt;
F i g. 2 eine elektrische analoge Darstellung der Regeleinrichtung gemäß der Erfindung, welche dazu dient, eine Doppelintegralanlage zu regeln;
Fig. 3 eine Abwandlung des Systems gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische Vorderansicht eines Flugzeugs mit einer Regelanlage gemäß der Erfindung.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Regelsystem, bei welchem der Ausgang des Systems mit dem Eingang verglichen wird, und bei dem der Fehler verstärkt und dazu benutzt wird, den Ausgang in einer Weise zu modifizieren, daß der Fehler vermindert wird.
Der eingang Jis Rsgelsystems wird über die Leitung 1 einem Fehlerdetektor 20 zugeführt, der außerdem mit einem Ausgangssignal längs der Leitung 2 von dei zu regelnden Anlage 60 gespeist wird.
Der Fehlerdetektor ist über die Leitung 3 mit einer
Steuerstufe 30 verbunden, die ihrerseits über eine Leitung 12 mit der Anlage 60 verbunden ist, die einen Endausgang erzeugt, um dem Eingang zu folgen und die über die Leitung 2 zurück nach dem Fehlerdetektor 20 geführt wird, um den Fehler zu bestimmen.
Die Steuerstufe 30 berechnet aus dem Fehlersignal eine Funktion des Fehlersignals und dessen Ableitung derart, daß bei Zuführung dieser Funktion nach der Anlage die Anlage in der Weise aktiviert wird, daß ihr Ausgang mit dem Eingang übereinstimmt, d. h. es soll ein Nullfehler so schnell als möglich, aber in stabiler Weise erreicht werden.
Fig. 2 zeigt eine elektrische Schaltungsanordnung der Regelanlage gemäß einer Ausrührungsform der Erfindung zur Regelung einer Doppelintegralanlage,
Bei dem System nach Fig. 2 besteht der Fehlerdetektor aus einem Summierungsverstärker 76, der mit dem Eingangssignal über die Leitung 1 und einem Ausgangssigiiai üucf die Leitung 2 gespeist 7.",TU. Da; Ausgangssignal wird von der Anlage abgenommen und über die Leitung 15 und einen Inverter 77 dem Summierungsverstärker 76 zugeführt
Der Ausgang des Summierungsverstärkers 76 wird über die Leitung 3 einem Inverter 21 und einer Verstärker/Dioden-Kombination 22 zugeführt. Der Ausgang des Inverters 21 wird dann einer weiteren Verstärker/ Dioden-Kombination 23 zugeführt, die ihren Ausgang längs der Leitung 5 nach dem Eingang eines Summierungsverstärkers 24 gelangen läßt. Der Ausgang der Verstärker/Dioden-Kombination 22 wird außerdem über die Leitung 4 dem Eingang des Summierungsverstärkers 24 zugeführt
Die Verstärker/Dioden-Kombination 22 und 23 (und 42,43 die später erläutert werden) sind an sich bekannt und liefern eine im wesentlichen perfekte Diodencharakteristik, außer für die Vorzeichenänderung, die dem Verstärker zugeordnet ist
Die Anordnung der Schaltungselemente 21, 22, 23 und 24 ist derart, daß der Ausgang des Summierungsverstärkers 24 der Modul des Signals längs der Leitung 3 *o wird, d. h. der Fehlermodul skaliert mit einem geeigneten Faktor von beispielsweise 10.
Der Ausgangl E |des Summierungsverstärkers 24 wird dann längs der Leitung 6 dem Nennereingang der Dividierstufe 31 zugeführt «s
Der Fehler auf der Leitung 3 wird außerdem einer Differenzierstufe 100 zugeführt, die aus Widerständen 84 und 86, einem Kondensator 85 und einem Verstärker 87 mit hohem Verstärkungsgrad besteht Der Ausgang E dieser Differenzierstufe wird dann einem Filter 102 » zugeführt, das aus Widerständen 91,92 und 94, Kondensatoren 93 und 95 und einem Verstärker 96 mit hohem Verstärkungsgrad sowie einem Summieningsverstärker 97 besteht Dieses Filter verhindert die Erzeugung von Störungen und begrenzt den Wert des Fehlergeschwindigkeitssignals E für sehr schnelle Änderungen des Fehlersignals E. Die verschiedenen Verstärker ändern das Vorzeichen des Signals, und demgemäß wird der Ausgang -E.
Der Ausgang des Filters wird längs der Leitung 13 w einem Inverter 74 zugeführt, der das Vorzeichen des Signals umkehrt, und dann läuft dieses durch eine Verstärkungsänderungsstufe 75, die den konstanten Faktor 2 K einführt, bevor das Signal längs der Leitung 14 dem Zählereingang der Dividierstufe 31 zugeführt wird.
2 KE
Der Ausgang -—j- der Dividierstufe 31 wird durch eine Sättigungsbegrenzungsstufe 34 und Verstärkungsänderungsstufen 32 und 33 begrenzt, um zu verhindern, daß der Verstärker 35 in die Sättigung gelangt. Außer der Verhinderung der Sättigung des Verstärkers 35 verhindert die Begrenzungsstufe 34, daß der Dämpfungsausdruck eine vorbestimmte Grenze durch die Verstärkungsänderungsstufen 32 und 33 überschreitet. Auf diese Weise werden sehr hohe Dämpfungsausdrücke, die auftreten könnten, wenn das Fehlersignal sehr klein ist, vermieden.
Der Ausgang des Verstärkers 35 wird über die Leitung 7 einer Verstärker/Dioden-Kombination 43 und einem Inverter 41 zugerührt. Der Ausgang des Inverters 41 wird dann über eine Verstärker/Dioden-Kombination 42 einem Summierungsverstärker 44 über die Leitung 9 zugeführt. Die Leitung 8 verbindet den Ausgang der Verstärker/Dioden-Kombination 43 mit dem Eingang des Summierungsverstärkers 44.
Die Schaltungselemente 41. 42. 43 und 44 bewirken, daß der Ausgang des Summierungsverstärkers 44 der Modul des Signals längs der Leitung 7 ist. Dieser Modul
2ΑΓ
wird dann längs der Leitung 10 dem Eingang einer Multiplizierstufe 51 zugeführt. Ein weiterer Eingang der Multiplizierstufe 51 wird über die Leitung 16 mit einem Signal - F vom Filter 102 über den Summierungsverstärker 73 gespeist.
Das Produkt der beiden Eingänge
auf den Leitungen 10 und 16 wird der Multiplizierstufe 51 über einen Verstärker 52 zugeführt, der das positive Vorzeichen wieder herstellt, und dann erfolgt eine Zuführung nach einem Summierungsverstärker 71. Der Systemfehler auf der Leitung 3 wird außerdem einem Summierungsverstärker 71 über einen Inverter 72 zugeführt, der ihm ein negatives Vorzeichen verleiht, d. h. -E. Der Ausgang des Summierungsverstärkers ist deshalb
und dies ist die für das Steuersignal erforderliche Form. Wenn ein Faktor L erforderlich ist, um den linearen Ausdruck £ zu benutzen, dann kann eine Verstärkungsänderungsstufe benutzt werden.
Die Leitung 12 führt das Steuersignal des Summierungsverstärkers 71 der Doppelintegralanlage ζ., die durch die Summierungsintegratoren 61 und 62 repräsentiert ist
Demgemäß hat das Steuersignal für die Doppelintegralanlage die Form
LE-2K
wobei LE ein linear wirkender Ausdruck ist und
-2 K
ein Dämpfungsausdruck.
Wenn das Ausgangssignal plötzlich einer Stufenänderang unterworfen wird, dann würde ein plötzlicher großer Fehler auftreten, und die folgende Tabelle zeigt stufenweise wie das System reagiert
Fehler LE t V *■* *· F. t null
und Fehler - IK Dämpfung
geschwindig geringe
keit Dämpfung
1 £groß große mittlere
k null Reaktion Dämpfung
2 E groß große sehr heftige
E klein Reaktion Dämpfung
3 £groß große mittlere
£groß Reaktion Dämpfung
4 E klein kleine Dämptungs-
£groß Reaktion ausdruck
5 E klein kleine erreicht einen
E klein Reaktion Maximalwert
6 E nähert sich sehr kleine
Null an Reaktion
E klein
F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die in der gleichen Weise wie in Fig. 2 beziffert ist, aber zusätzlich zu den beschriebenen Merkmalen einen Ausgang des Summierungsverstärkers 44 über die Leitung 20 durch eine Verstärker/Dioden-Kombination 82 und einen Inverter 83 leitet, bevor das Signal über die Leitung 19 der Multiplizierstufe 51 zugeführt wird. Ein weiterer negativer konstanter Eingang -r der Verstärker/Dioden-Kombination 82 wird über die Leitung 18 von einer Verstärkungsänderungsstufe 81 zugeführt. Die Wirkung dieser zusätzlichen Schaltungselemente besteht darin, den Ausgang des Inverters 83 auf Null zu halten, bis die Summierung der Signale auf den Leitungen 10 und 18 positiv ist Wenn die Summe der Signale auf den Leitungen 10 und 18 positiv ist, dann repräsentiert der Ausgang des Inverters 83 diese Summe. Weil der Ausgang des Verstärkers 44 gleich
ist, bedeutet dies, daß kein Ausgang vom Inverter 83 geliefert wird, wenn
2ΛΓ-
negativ ist, d. h.
In diesem Fall wird daher der Dämpfungsausdruck in der Systemgleichung gleich
17
•Mil-)
positiv ist, oder es wird Null, wenn dieser Ausdruck negativ wird. Die physikalische Wirkung davon besteht darin, daß, wenn E klein ist (d. h. unmittelbar nach einer Stufenänderung im Eingang), der Faktor
IK
im Dämpfungsausdruck negativ würde. Hierdurch würden die Maßnahmen der Anlage auf die Änderung des Eingangs anzusprechen verstärkt, aber die Anlage kann nicht in der Lage sein, dieses verstärkte Ansprechen zu akzeptieren. Demgemäß ist die Auslegung so getroffen, daß ein Null-Dämpfungsfaktor erzeugt wird, so lange der Faktor
solange
MiI-)
rtAoativ ict DaHiirr>h lrann rtiA ΔηΙασ» auf Ηϊα αϊοαπα — —ο—— ■ -*.-. ____.·.. _„._— —._ . ......σ, —_. _.- ..σ....
natürliche Rate ansprechen, unverstärkt und ungedämpft durch die Regelanlage bis — einen solchen Wert
erreicht, daß der Faktor positiv wird. Die Anordnung nach Fig. 3 ergibt daher gewisse Vor teile gegenüber der Anordnung nach F i g. 2, wenigstens im Hinblick auf die Ansprechgeschwindigkeit einer Stufenänderung im Eingang.
In Fig. 4 ist eine nichUineare Regelanlage dargestellt, die in Verbindung mit einem Luftstrahlsystem benutzt wird, um die Lagesteuerung eines schwebenden Vertikalstartflugzeugs durchzuführen.
Die Luftstrahlen 141 werden durch Luft vom Kompressor 142 gebildet, die über Leitungen 143 angeliefert wird. Die Gesamtluftströmung ist bei jeder gegebenen Betriebsbedingung des Kompressors konstant, aber das Strömungsverhältnis zwischen den beiden Luftstrahlen 141 kann durch Klappenventile 144 geändert werden, die durch einen Antrieb 145 über ein Gestänge 146 bewegt werden. Ein Sensor 147 stellt eine Abwei chung von der Flugzeuglage gegenüber einer horizonta len Bezugslage fest und erzeugt ein Fehlersignal, welches proportional dieser Abweichung ist.
Dieses Fehlersignal wird einer Steuervorrichtung 148 zugeführt, die dieses Signal differenziert und als resul tierendes Fehlergeschwindigkeitssignal zusammen mit dem Fehlersignal benutzt, um ein Steuersignal unter Vermittlung der nichtlinearen Steuerschaltung gemäß F i g. 2 zu erzeugen, die in der Vorrichtung 148 enthalten ist. Dieses Steuersignal wird der Betätigungsvorrich tung 145 zugeführt, die das Gestänge 146 proportional zur Größe des Steuersignals bewegt Diese Bewegung ändert die Stellungen der Klappenventile 144, was eine Änderung der Relativluftströmung zwischen den beiden Strahlen bewirkt, so daß ein Drehmoment erzeugt wird, welches in der Weise auf das Flugzeug einwirkt, daß die Abweichung verringert wird.
Vorstehend wurde eine Regelanlage beschrieben, die elektronische Bauteile benutzt Es ist jedoch klar, daß die Regelschleife auch mechanische Komponenten oder Fluidics oder andere Elemente enthalten kann, die geeignete Signale liefern bzw. verarbeiten.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche;
1. Regelanordnung zur Erzeugung eines kontinuierlichen Ausgangssignals in Abhängigkeit von einem Fehlersignal, wobei das Ausgangssignal aus einem linearen Anteil und einem nichtlinearen Anteil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtlinearer Anteil ein Dämpfungsanteil wirksam ist, der vom Produkt des Verhältnisses der Änderungsgeschwindigkeit des Fehlersignals (E) zum Fehlersignal (E) und der Änderungsgeschwindigkeit des Fehlers (E = linearer Anteil) abhängt
io
DE2831103A 1977-07-16 1978-07-14 Regelanordnung Expired DE2831103C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2995477 1977-07-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2831103A1 DE2831103A1 (de) 1979-01-18
DE2831103C2 true DE2831103C2 (de) 1987-09-10

Family

ID=10299902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2831103A Expired DE2831103C2 (de) 1977-07-16 1978-07-14 Regelanordnung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4197577A (de)
JP (1) JPS5422073A (de)
DE (1) DE2831103C2 (de)
FR (1) FR2397671A1 (de)
GB (1) GB2004089B (de)
IT (1) IT1097148B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4543637A (en) * 1982-07-16 1985-09-24 Phillips Petroleum Company Generation of a set point for process control
US4527653A (en) * 1984-01-23 1985-07-09 General Motors Corporation Road load insensitive electric power steering system
US5189620A (en) * 1989-10-06 1993-02-23 United Technologies Corporation Control system for gas turbine helicopter engines and the like
JPH0635505A (ja) * 1992-07-16 1994-02-10 Osayasu Sato 自動制御装置
EP0626753B1 (de) * 1993-05-25 1996-08-21 Nobuyasu Satou Steuervorrichtung für einen Induktionsmotor
DE19516627A1 (de) * 1995-05-05 1996-11-07 Ranco Inc Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Prozesses
JP3260630B2 (ja) * 1996-07-31 2002-02-25 エヌイーシーマイクロシステム株式会社 定数除算器及び定数除算方法
GB9808046D0 (en) * 1998-04-17 1998-06-17 Univ Coventry Non-linear compensating controller

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3542048A (en) * 1967-10-18 1970-11-24 Romald E Bowles Self-adaptive systems
US3624367A (en) * 1968-11-12 1971-11-30 Gen Electric Self-optimized and adaptive attitude control system
RO59735A (de) * 1968-12-20 1976-05-15
CH516191A (de) * 1970-03-16 1971-11-30 Landis & Gyr Ag Selbstadaptierender PID-Regler
US3786242A (en) * 1971-09-23 1974-01-15 H Brooks Process control simulator
GB1413791A (en) * 1971-11-17 1975-11-12 Rolls Royce Control systems
GB1416401A (en) * 1973-03-06 1975-12-03 Rolls Royce Control systems
US4006346A (en) * 1975-11-13 1977-02-01 Phillips Petroleum Company Control method including feedforward signal

Also Published As

Publication number Publication date
FR2397671B1 (de) 1984-01-20
GB2004089B (en) 1982-01-13
IT1097148B (it) 1985-08-26
GB2004089A (en) 1979-03-21
IT7825676A0 (it) 1978-07-14
FR2397671A1 (fr) 1979-02-09
JPS628801B2 (de) 1987-02-25
US4197577A (en) 1980-04-08
JPS5422073A (en) 1979-02-19
DE2831103A1 (de) 1979-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2410751C3 (de) Regler
DE69515990T2 (de) System zur Erhöhung der Stabilität und der Manövrierbarkeit der Längsneigungsachse eines Flugzeuges
DE3018200C2 (de)
DE1263146C2 (de) Selbstanpassendes Regelsystem
DE3618337C2 (de)
DE1756781C2 (de) Steuer- und Stabilisierungsanordnung für eine Steuereinrichtung eines Flugzeuges und Verfahren zur Steuerung des Flugzustandes
DE2931446C2 (de) Einrichtung zur Regelung der vom Generator eines Wasserkraftmaschinensatzes erzeugten Wirkleistung
DE2654455A1 (de) Einrichtung zum regeln der fahrgeschwindigkeit eines kraftfahrzeugs
DE2831103C2 (de) Regelanordnung
DE1089449B (de) Steuereinrichtung, insbesondere fuer gelenkte Flugkoerper
DE68925563T2 (de) Methode und Vorrichtung zur Positionsreglung
DE3020088A1 (de) Drehzahl-begrenzersystem fuer einen verbrennungsmotor
DE1481549B2 (de) Geschwindigkeitsregler fuer flugzeuge
DE1798196A1 (de) Regeleinrichtung
DE2812820C2 (de) Regeleinrichtung für eine Dampfturbine
DE3504889A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum regeln von synchronantriebseinrichtungen
DE1299452C2 (de) Stabilisierung von verzoegerungsarmen Regel- oder Steuerstrecken
DE2255760C3 (de) Regler, insbesondere zur Fluglagesteuerung eines mit Gasturbinentriebwerken ausgerüsteten Flugzeugs
DE1474122A1 (de) Analoge elektronische Multiplizierschaltung
DE1523535B2 (de) Selbstanpassender Regelkreis
CH621179A5 (de)
DE2024335A1 (de)
EP1607325A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Bedämpfung mindestens einer Starrkörpereigenform und/oder mindestens einer elastischen Eigenbewegungsform eines Luftfahrzeuges
DE1481522B2 (de) Selbstanpassender Flugregler
DE2743928C2 (de) Regleranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ROLLS-ROYCE PLC, LONDON, GB

8366 Restricted maintained after opposition proceedings
8305 Restricted maintenance of patent after opposition
D4 Patent maintained restricted
8339 Ceased/non-payment of the annual fee