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Die
Erfindung betrifft ein Steuerverfahren zum Steuern der Operation
eines Stellsystems, das erste und zweite Stellglied-Anordnungen
umfasst, die zum Antrieb eines gemeinsamen Elements oder Gegenstands
angeordnet sind.
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Bekannte
hydraulische Stellsysteme können zwei
Servo-Stellglied-Anordnungen enthalten, von denen jedes zum Antrieb
von gegenüberliegenden Enden
oder verschiedenen Regionen eines gemeinsamen Elements angeordnet
ist. Jede Servo-Stellglied-Anordnung enthält ein lineares Stellglied,
das erste und zweite Gegenendkammern aufweist. Der Druck der Flüssigkeit
in den ersten und zweiten Kammern und damit die Position des Stellglieds
wird durch ein elektrohydraulisches Servoventil gesteuert. Dem Servoventil
wird ein elektrischer Strom zugeführt, der eine Wicklung des
Servoventils zur Steuerung der Position eines Steuerschiebers und
damit des Flüssigkeitsflusses
zu den ersten und zweiten Kammern des Stellglieds energetisiert.
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In
einigen Anwendungen wurde erkannt, dass die Verwendung von elektrischen
Stellgliedsystemen, im Gegensatz zu hydraulischen Systemen, das
Potenzial für
erhöhte
Zuverlässigkeit
und Effizienz und reduziertes Gewicht und reduzierten Fertigungskosten
bietet. Ein Typ eines Stellsystems, das direkte elektrische Energie
zur Betätigung
verwendet, wird im Allgemeinen als ein elektrohydrostatisches oder
elektrohydraulisches Stellglied (EHA) bezeichnet. Ein anderer Typ
ist ein elektromechanisches Stellglied (EMA). Sowohl EHA- als auch EMA-Systeme
verwenden eine Servomotor-Anordnung zur Steuerung der Motoroperation,
um ein lineares Stellglied zu positionieren. Beide Systeme beruhen
auf Änderungen
der Motordrehzahl und -richtung, um von dem elektrischen Motor erzeugte
Rotationsenergie in lineare Stellgliedenergie umzuwandeln. In einem
EHA-System erfolgt die Energietransformation durch ein hydraulisches
Medium, das von einer Konstantpumpe beschickt wird, während die Transformation
in einem EMA-System durch mechanische Mittel erfolgt.
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Ein
anderer Typ eines elektrischen Stellsystems ist ein integriertes
Stellpaket (IAP) wie das in WO-A-0016464 beschriebene, in dem die
Steuerung der Verdrängung
einer hydraulischen Pumpe (d. h. die Steuerung der hydraulischen
Flussrate und der Flussrichtung) zur Positionierung eines linearen Stellglieds
verwendet wird. IAP-Systeme enthalten gewöhnlich einen unidirektionalen
Elektromotor mit fester Drehzahl, der von einer elektrischen Quelle
angetrieben wird, eine hydraulische Servopumpe und ein lineares
hydraulisches Stellglied. Ein Steuersystem ist angeordnet zum Kontaktieren
der Position des Stellglieds, indem die Verdrängung der Servopumpe geändert wird,
um die Ausgangsflussrate und Flussrichtung der hydraulischen Pumpe
als Reaktion auf Stellglied-Befehlssignale und Positionsfehlersignale
zu variieren.
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Als
ein Zwischenschritt hin zur Verwendung von nur elektrischen Stellsystemen
wurde für
einige Anwendungen vorgeschlagen, einen Gegenstand mittels einer
Dual-Servo/Elektro-Stellgliedanordnung anzutreiben, wobei das Servo-Stellglied
zum Antrieb eines ersten Teils des Gegenstands angeordnet ist und
das elektrische Stellglied zum Antrieb eines anderen Teils des Gegenstands,
das entfernt von dem ersten Teil befindlich ist, angeordnet ist.
Aufgrund der verschiedenen Operationseigenschaften des elektrischen
Stellglieds und des Servo-Stellglieds können jedoch unerwünschte Unterschiede
in den Lasten, die von den einzelnen Stellgliedern angewandt werden,
und der relativen zeitlichen Steuerung der angewandten Lasten vorkommen.
Dies kann in übermäßiger Energieverschwendung
und unerwünschten
Beanspruchungen, die auf den angetriebenen Gegenstand ausgeübt werden,
resultieren.
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US 5,074,495 offenbart ein
Stellsystem, das sowohl Servo-Stellglieder als auch elektrische
Stellglieder einsetzt. Die beschriebenen Steuerverfahren sprechen
jedoch nicht das Problem des Lastausgleichs an, wenn die verschiedenen
Typen von Stellgliedern verschiedene Lastratenvermögen aufweisen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerverfahren
zum Steuern der Operation eines Stellsystems bereitzustellen, das
das oben genannte Problem beseitigt oder abschwächt.
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Nach
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerverfahren
zum Steuern der Operation eines Hybrid-Stellsystems bereitgestellt, umfassend
erste und zweite Stellglied-Anordnungen, die angeordnet sind zur
Anwendung erster bzw. zweiter Ausgangslasten auf ein gemeinsames
Element, das Verfahren die folgenden Schritte umfassend:
Zuführung erster
und zweiter Anforderungssignale zu den ersten bzw. zweiten Stellglied-Anordnungen, um Bewegung
des gemeinsamen Elements in eine angeforderte Position zu bewirken,
Überwachung
der ersten und zweiten Ausgangslasten, die von den ersten und zweiten
Stellglied-Anordnungen
angewandt werden, und Erzeugung eines Ausgangssignals, das die Differenz
zwischen den ersten und zweiten Ausgangslasten anzeigt, und
Korrektur
der ersten und zweiten Anforderungssignale als Reaktion auf das
Ausgangssignal, um eine etwaige Differenz zwischen den ersten und
zweiten Ausgangslasten auszugleichen, um dadurch zu gewährleisten,
dass die ersten und zweiten Ausgangslasten, die auf das gemeinsame
Element angewandt werden, im Wesentlichen identisch und synchronisiert
sind.
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Die
Erfindung hat insbesondere Anwendung in Hybrid-Stellsystemen, die
eine erste elektrische Stellglied-Anordnung und eine zweite Servostellglied-Anordnung
umfassen. Es wurde vorgeschlagen, derartige Systeme in Flugzeugen
zum Antrieb einer Flugsteuerungsoberfläche des Flugzeugflügels zu
verwenden. Ein besonderer Vorteil wird in größeren, kommerziellen Flugzeugen
für zivile
Passagiere erhalten, für
die Gewichtsüberlegungen
besonders wichtig sind. Da jedoch die Operationseigenschaften von
elektrischen und Servo-Stellgliedern verschieden sind, kann ein
Befehlssignal zur Initiierung der Bewegung der Flugsteuerungsoberfläche in eine
angeforderte Position darin resultieren, dass verschiedene Ausgangslasten
durch die ersten und zweiten Stellglieder auf die Oberfläche angewandt
werden. Selbst wenn die ersten und zweiten Stellglieder in dieselbe
angeforderte Position bewegt werden, enthält die Anwendung von verschiedenen
Ausgangslasten auf das gemeinsame Element unerwünschte Beanspruchungen innerhalb
des gemeinsamen Elements und resultiert in Systemineffizienz.
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Die
vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass, durch Korrektur
der ersten und zweiten Anforderungssignale, die den elektrischen
und Servo-Stellgliedern zugeführt
werden, um die Unterschiede in ihren Operationseigenschaften auszugleichen,
die ersten und zweiten Ausgangslasten, die auf die gemeinsame Flugsteuerungsoberfläche angewandt
werden, im Wesentlichen in Übereinstimmung gebracht
und synchronisiert werden können,
um diese Probleme zu vermeiden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Verfahren den Schritt der Erzeugung eines Lastdifferenzsignals,
das den Unterschied zwischen den ersten und zweiten Ausgangslasten
repräsentiert,
und der Anpassung der ersten und zweiten Anforderungssignale als
Reaktion auf das Lastdifferenzsignal.
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Wenn
die erste Stellglied-Anordnung beispielsweise die Form eines elektrohydraulischen Stellglieds
annimmt, kann das Verfahren den Schritt der Erzeugung eines Differenzialflüssigkeitsdruck-Differenzsignals,
dass den Unterschied zwischen den ersten und zweiten Ausgangslasten
repräsentiert,
und der Anpassung der ersten und zweiten Anforderungssignale als
Reaktion auf das Differenzialflüssigkeitsdruck-Differenzsignals
umfassen.
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Vorzugsweise
umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
Bereitstellung
erster und zweiter Stellglied-Anordnungen, jede umfassend jeweilige
erste und zweite Steuerkammern und ein jeweiliges Kolbenglied, das an
das gemeinsame Element gekoppelt ist und Flüssigkeitsdruck in den jeweiligen
ersten und zweiten Steuerkammern ausgesetzt wird,
Steuerung
des Flüssigkeitsdrucks
in den jeweiligen ersten und zweiten Steuerkammern der ersten und zweiten
Stellglied-Anordnungen, um dadurch die Position des jeweiligen Kolbenglieds
zu steuern,
Berechnung einer ersten Differenz im Flüssigkeitsdruck
zwischen den ersten und zweiten Steuerkammern der ersten Stellglied-Anordnung
und einer zweiten Differenz im Flüssigkeitsdruck zwischen den ersten
und zweiten Steuerkammmern der zweiten Stellglied-Anordnung,
Berechnung
der Differenz zwischen den ersten und zweiten Differenzen zur Erzeugung
des korrespondierenden Differenzialflüssigkeitsdruck-Differenzsignals,
und
Anwendung einer Korrektur an mindestens einem der ersten
und zweiten Anforderungssignale, die den ersten bzw. zweiten Stellglied-Anordnungen
zugeführt
werden, als Reaktion auf das Differenzialflüssigkeitsdruck-Differenzsignal.
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Vorzugsweise
wird der Schritt der Korrektur der ersten und zweiten Anforderungssignale
als Reaktion auf das Differenzialflüssigkeitsdruck-Differenzsignal,
um eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Ausgangslasten
auszugleichen, mittels einer proportionalen, integralen und differentialen (PID)
Rückkopplung
und eines Steueralgorithmus erhalten.
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Das
Verfahren enthält
vorzugsweise den Schritt der Steuerung der Position der ersten und zweiten
Stellglied-Anordnungen unter Verwendung eines Positionssteueralgorithmus,
der die folgenden Schritte enthält:
Erzeugung
eines Positionsbefehlssignals zum Bewirken einer Bewegung des gemeinsamen
Elements zu der angeforderten Position,
Berechnung der Differenz
zwischen dem Positionsbefehlssignal und einer durchschnittlichen
aktuellen Position der ersten und zweiten Stellglied-Anordnungen,
und
Verwendung der Differenz zur Ableitung der ersten und zweiten
Anforderungssignale, die erforderlich sind, um Bewegung der ersten
und zweiten Stellglied-Anordnungen und damit des gemeinsamen Elements
in die angeforderte Position zu bewirken.
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Gewöhnlich weisen
elektrische und Servo-Stellglieder Todzonen unterschiedlicher Dauer
auf (d. h. die Periode folgend auf den Empfang eines Anforderungssignals,
in der keine Reaktion des Stellglieds erfolgt). Die Todzone entsteht
insbesondere aufgrund der Zeit, die erforderlich ist, um einen Flüssigkeitsdruck
in den Steuerkammern der Stellglieder aufzubauen, die ausreicht,
um eine Bewegung der Stellglieder zu bewirken. Die Todzone wird
außerdem in
einem geringeren Ausmaß durch
die Reaktionszeit des Servoventils in jedem Stellglied beeinflusst.
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Das
Verfahren kann auch den weiteren Schritt der Anpassung der relativen
Zeitsteuerung der ersten und zweiten Anforderungssignale zum Ausgleichen
von Differenzen in den Todzonen der ersten und zweiten Stellglied-Anordnungen
umfassen. Durch Anpassung der relativen Zeitsteuerung der ersten
und zweiten Anforderungssignale können die in Übereinstimmung
gebrachten ersten und zweiten Ausgangslasten, die auf das gemeinsame
Element angewandt werden, im Wesentlichen synchronisiert werden.
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Die
ersten und zweiten Anforderungssignale weisen assoziierte erste
bzw. zweite Verstärkungsfaktoren
auf. Vorzugsweise umfasst das Verfahren auch den Schritt der Anpassung
der ersten und zweiten Verstärkungsfaktoren
in der Region der Todzone für
das jeweilige Stellglied.
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Wenn
alternativ die erste Stellglied-Anordnung die Form eines EMAs annimmt,
kann das elektrische Stellglied damit assoziiert ein alternatives Lasterfassungsmittel
zum Messen der Last, die von dem elektrischen Stellglied ausgeübt wird,
haben. Wenn das elektrische Stellglied im Gegensatz zu einer hydraulischen
Kopplung mechanisch an das gemeinsame Element gekoppelt ist, wird
das Lasterfassungsmittel vorgesehen, um die Ausgangslast zu messen,
die von dem elektrischen Stellglied auf das gemeinsame Element ausgeübt wird.
In dieser Ausführungsform
der Erfindung wird ein Lastdifferenzsignal zwischen der ersten Ausgangslast,
die von dem elektrischen Stellglied ausgeübt wird, wie sie von dem Lasterfassungsmittel
bereitgestellt wird, und der zweiten Ausgangslast, die von dem Servo-Stellglied ausgeübt wird,
wie durch die Differenz im Flüssigkeitsdruck
zwischen den ersten und zweiten Steuerkammern des Servo-Stellglieds
repräsentiert,
berechnet.
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Nach
einen zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Hybrid-Stellsystem:
erste
und zweite Stellglied-Anordnungen zur Ausübung erster bzw. zweiter Ausgangslasten
auf ein gemeinsames Element, und
Verarbeitungsmittel zur Zuführung erster
und zweiter Anforderungssignale an die ersten bzw. zweiten Stellglied-Anordnungen,
um Bewegung des gemeinsamen Elements in eine angeforderte Position
zu bewirken, zur Überwachung
der ersten und zweiten Ausgangslasten, die von den ersten und zweiten Stellglied-Anordnungen
ausgeübt
werden, und zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das die Differenz zwischen
den ersten und zweiten Ausgangslasten anzeigt, und zur Korrektur
der ersten und zweiten Anforderungssignale als Reaktion auf das
Ausgangssignal, um etwaige Differenzen zwischen den ersten und zweiten
Ausgangslasten auszugleichen,
um dadurch zu gewährleisten,
dass die ersten und zweiten Ausgangslasten, die auf das gemeinsame Element
ausgeübt
werden, im Wesentlichen identisch und synchronisiert sind.
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Die
erste Stellglied-Anordnung kann ein elektrohydraulisches Stellglied
(EHA) oder ein elektromechanisches Stellglied (EMA) sein, und die
zweite Stellglied-Anordnung ist vorzugsweise ein Servo-Stellglied.
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Es
ist zu erkennen, dass, obwohl die Erfindung insbesondere die Probleme
anspricht, die angetroffen werden, wenn Dual-Elektro/Servo-Stellsysteme
zum Antrieb einer gemeinsamen Flugsteuerungsoberfläche eines
Flugzeugs eingesetzt werden, die Erfindung gleichermaßen anwendbar
ist auf Dual-Stellsysteme, für
die nominal identische Stellglieder verwendet werden, aber für die geringfügige Differenzen
in den Stellglied-Leistungseigenschaften bestehen, beispielsweise
aufgrund von Fertigungsvariationen oder Verschleiß während der
Nutzungsdauer.
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Die
Erfindung wird jetzt beschrieben nur als Beispiel unter Bezugnahme
auf die begleitenden Figuren, von denen:
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1 ein
schematisches Diagramm eines Hybrid-Stellsystems zeigt, das ein
elektrisches Stellglied und ein Servo-Stellglied umfasst,
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2 ein
schematisches Diagramm eines elektrischen Stellglieds in der Form
eines integrierten Stellpakets (IAP) zeigt, das in dem System in 1 verwendet
werden kann,
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3 ein
schematisches Diagramm eines Servo-Stellglieds zeigt, das in dem
System in 1 verwendet werden kann,
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4 ein
typisches Ansprechen auf einen Schritt-Eingabebefehl für ein Servo-Stellglied,
wie in 3 dargestellt, zeigt,
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5 eine
Kurve zum Vergleichen der Lastrateneigenschaften eines Servo-Stellglieds
und eines Typs eines elektrischen Stellglieds zeigt, und
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6 ein
Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Schritte eines Steuerverfahrens
nach einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Bezug
nehmend auf 1, wird dort ein Hybrid-Stellsystem
gezeigt, das erste bzw. zweite Stellglied-Anordnungen 10, 12 zur
Steuerung der Position einer gemeinsamen Flugsteuerungsoberfläche 14 eines
Flugzeugflügels
umfasst. Die erste Stellglied-Anordnung 10 nimmt die Form
eines elektrischen Stellglieds wie ein elektrohydraulischen Stellglied
(EHA) an, in dem von einem elektrischen Motor produzierte Rotationsenergie über hydraulische
oder mechanische Mittel in eine lineare Stellglied-Ausgangslast transformiert
wird. Die zweite Stellglied-Anordnung 12 nimmt die Form
eines Servo-Stellglieds
an, in dem ein linearer Stellgliedausgang direkt mittels eines elektrohydraulischen
Servoventils angetrieben wird, das zur Steuerung des Flusses von
Flüssigkeit
zu Steuerkammern des linearen Stellglieds angeordnet ist.
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Das
elektrische Stellglied 10 ist angeordnet zur Anwendung
einer Ausgangslast auf eine erste Region der Steueroberfläche 14,
wobei das Servo-Stellglied 12 zur Anwendung einer Ausgangslast auf
eine zweite Region am gegenüberliegenden Ende
der Steueroberfläche 14 angeordnet
ist. Die Stellglied-Ausgangslasten,
die von jedem der Stellglieder 10, 12 auf die
Steueroberfläche 14 angewandt
werden, werden gesteuert mittels einer elektronischen Steuereinheit 16,
die angeordnet ist zum Empfangen eines Positionsbefehlssignals 18 und von
Rückkopplungssignalen 20, 22,
die verschiedene Operationsparameter der elektrischen bzw. Servo-Stellglieder 10, 12 einschließlich eines
Stellglied-Positionssensors und eines Differenzdrucksignals zwischen
den elektrischen und Servo-Stellgliedern 10, 12 repräsentieren,
wie es im Folgenden ausführlich
beschrieben wird.
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Das
elektrische Stellglied 10 kann alternativ die Form eines
EMAs annehmen, das mit einem alternativen Lasterfassungsmittel versehen
ist, und der erfasste Operationsparameter enthält Last oder Kraft, entgegengesetzt
zu einer Differentialflüssigkeitsdruckmessung
für ein
EHA.
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Als
Reaktion auf das Positionsbefehlssignal 18 und die Rückkopplungssignale 20, 22 führt die Steuereinheit 16 den
elektrischen bzw. Servo-Stellgliedern 10, 12 erste
und zweite Anforderungssignale 24, 26 zu, um die
Flugsteuerungsoberfläche 14 in
die angeforderte Position zu bewegen. Wie im Folgenden ausführlich beschrieben
wird, ist dies in Software implementiert, die mittels eines Positionssteueralgorithmus
und eines Differenzialdruck-Steueralgorithmus in die Steuereinheit 16 geladen
ist, zum Beispiel der Flugzeug-Computerprozessor.
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Wenn
die Stellglied-Anordnung ein EMA enthält, im Gegensatz zu einem EHA,
wird ein Laststeueralgorithmus verwendet, um die Stellglieder als
Reaktion auf die Positionsbefehls- und Rückkopplungssignale zu bewegen,
im Gegensatz zu einem Differenzialdrucksteueralgorithmus.
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2 zeigt
ein Beispiel eines elektrischen Stellglieds 10, das Teil
des Hybrid-Stellsystems in 1 sein kann.
Das elektrische Stellglied 10 nimmt die Form eines integrierten
Stellpakets (IAP) an, in dem die Steuerung einer hydraulischen Flussrate und
Flussrichtung zur Positionierung eines linearen Stellglieds verwendet
wird. Das IAP-System enthält einen
unidirektionalen Motor mit fester Drehzahl 30, der von
einer elektrischen Quelle (nicht dargestellt) angetrieben wird,
eine hydraulische Servopumpe, die allgemein als 32 bezeichnet
wird, und ein lineares Stellglied 34, das einen Stellkolben 52 umfasst,
der an die Oberfläche 14 gekoppelt
ist. Die hydraulische Servopumpe 32 nimmt die Form einer
Taumelscheibenpumpe an, die eine Taumelscheibe 36 aufweist, die
funktionsfähig
zur Steuerung der Verdrängung
einer verstellbaren Kolbenpumpe 46 ist. Die Position der
Taumelscheibe 36 wird durch erste bzw. zweite Taumelscheiben-Steuerkolben 38, 40 gesteuert,
die an gegenüberliegende
Enden der Taumelscheibe 36 gekoppelt sind. Die ersten und
zweiten Taumelscheiben-Steuerkolben 38, 40 sind
in ersten bzw. zweiten Steuerkammern 42, 44 Flüssigkeitsdruck
ausgesetzt, wobei der Druck der Flüssigkeit in den Kammern 42, 44 mittels
eines ersten Servoventils 47 gesteuert wird, der die Flussrate
der Flüssigkeit
zu den Kammern 42, 44 unter der Steuerung der
elektronischen Steuereinheit 16 steuert.
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Die
verstellbare Kolbenpumpe 46 ist angeordnet zur Steuerung
der Zuführung
von Hydraulikflüssigkeit
zu ersten bzw. zweiten Steuerkammern 48, 50 des
linearen Stellglieds 34. Durch Steuerung des Flusses der
Flüssigkeit
zu den ersten und zweiten Steuerkammern 48, 50 kann
der Druck in den Kammern 48, 50 variiert werden,
um die Ausgangslast zu variieren, die von dem Stellkolben 52 auf
die Oberfläche 14 ausgeübt wird.
Wenn die Kraft, die aufgrund des Flüssigkeitsdrucks in der ersten
Steuerkammer 48 auf den Stellkolben 52 wirkt,
die Kraft überschreitet,
die aufgrund des Flüssigkeitsdrucks
in der zweiten Steuerkammer 50 auf den Stellkolben 52 wirkt,
wird der Stellkolben 52 nach rechts in der dargestellten
Veranschaulichung gedrängt.
Wenn umgekehrt die Kraft, die aufgrund des Flüssigkeitsdrucks in der ersten
Steuerkammer 48 auf den Stellkolben 52 wirkt,
geringer ist als die aufgrund des Flüssigkeitsdrucks in der zweiten
Steuerkammer 50, wird der Stellkolben 52 nach
links gedrängt.
Indem der Flüssigkeitsdruck
in den ersten und zweiten Steuerkammern 48, 50 mittels
der Servopumpe 32 gesteuert wird, kann die Ausgangslast,
die auf die Steueroberfläche 14 angewandt
wird, dadurch variiert werden, um die Flugoberfläche 14 in die angeforderte
Position zu bewegen. Das lineare Stellglied 34 ist außerdem mit
einem Differenzialdrucksensor (nicht dargestellt) versehen, der
ein Differenzialdruck-Ausgangssignal erzeugt, das die Differenz
im Flüssigkeitsdruck
zwischen den ersten und zweiten Steuerkammern 48, 50 repräsentiert.
Es ist zu erkennen, dass die Ausgangslast, die von dem Stellkolben 52 auf
die Steueroberfläche 14 angewandt
wird, um die Oberfläche 14 in die
angeforderte Position zu bewegen, durch das Ausgangssignal des Differenzialdrucksensors
bestimmt wird.
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Das
lineare Stellglied 34 ist außerdem mit einem Positionssensor 35 versehen,
der angeordnet ist zur Erfassung der Position des Stellkolbens 52 und
damit der Oberfläche 14.
Der Positionssensor 35 erzeugt ein Positions-Rückkopplungssignal 20a,
das der Steuereinheit 16 zugeführt und mit dem Positionsbefehlssignal 18 verglichen
wird, um ein Positionsfehlersignal 54 zu erzeugen. Das
Positionsanforderungssignal 24, das dem Servoventil 47 zugeführt wird,
wird in Software 16a als Reaktion auf das Positionsfehlersignal 54 angepasst,
um das lineare Stellglied 34 in die angeforderte Position
zu bewegen.
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Bezug
nehmend auf 3, ist das Servo-Stellglied 12 gewöhnlich von
dem Typ, der ein elektrohydraulisches Servoventil 57 umfasst,
das mittels einer Konstantdruck-Hydraulikversorgung 55 mit
Flüssigkeit
versorgt wird. Ein lineares Stellglied 134, das einen linearen
Stellkolben 152 ähnlich
zu dem in dem elektrischen Stellglied 10 enthält, wird mittels
des Servoventils 57 gesteuert. Das Servoventil 57 wird
gesteuert mittels der Steuereinheit 16 als Reaktion auf
ein Positionsbefehlssignal 18 und ein Positionsausgangssignal 135a,
erzeugt von einem Positionssensor 135, der mit dem linearen
Stellglied 134 assoziiert ist, um den Flüssigkeitsdruck
in den ersten bzw. zweiten Steuerkammern 59, 6l (wie
vorher unter Bezug auf 2 beschrieben) und damit die
auf die Steueroberfläche 14 angewandte
Ausgangslast zu variieren. Gewöhnlich
nimmt der Positionssensor 135 die Form eines LVDT an. Außerdem ist
ein Flüssigkeitsdrucksensor 63 zum
Messen der Differenz im Flüssigkeitsdruck
zwischen den ersten und zweiten Steuerkammern 59, 61 vorgesehen,
wobei das von dem Differenzialflüssigkeitsdrucksensor 63 erzeugte
Ausgangssignal 63a in die Steuereinheit 16 zum
Zweck der Steuerung der Stellgliedoperation eingegeben wird, wie
es im Folgenden weiter beschrieben wird.
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4 zeigt
das Ansprechen eines typischen Servo-Stellglieds 12 auf
ein Schritt-Eingangsbefehlssignal.
Die Kurve zeigt das Verhältnis
zwischen der Position des Stellkolbens, der einen Teil des Servo-Stellglieds
bildet, als eine Funktion der Zeit. Die Zeit t = 0 repräsentiert
die Zeit, zu der das Befehlssignal 18 zum Bewegen der Stellglieder
in die angeforderte Position von der Steuereinheit 16 empfangen wird.
Es ist ersichtlich, dass eine anfängliche Verzögerung (Region
A) folgend auf den Empfang des Befehlssignals bei t = 0 vorhanden
ist, bevor das Stellglied anfängt
sich zu bewegen (d. h. bevor der Stellkolben 152 anfängt sich
zu bewegen). Die anfängliche
Verzögerungsregion
des Ansprechens des Stellglieds wird gewöhnlich als „Todzonenregion" bezeichnet und ist
die Periode folgend auf den Empfang des Befehlssignals, in der kein
Ansprechen des Stellglieds erfolgt.
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Das
Ansprechen eines elektrischen Stellglieds ist ähnlich dem in 4 für das Servo-Stellglied 12 dargestellte,
außer
dass die Dauern der einzelnen Regionen (Region A und Region B) sowie
die Anstiegszeiten verschieden sein werden. Aufgrund der unterschiedlichen
Operationsprinzipien der elektrischen und Servo-Stellglieder wird
die Todzonenregion (Region A in 4) eines
elektrischen Stellglieds im Allgemeinen größer sein als die eines Servo-Stellglieds.
Beispielsweise ist in einem Servo-Stellglied wie dem in 3 dargestellten
die Hydraulikversorgung 55 immer bei hohem Druck, und die
zeitliche Verzögerung
im Aufbau des Differenzialflüssigkeitsdrucks
zwischen den ersten und zweiten Steuerkammern 59, 61 wird
beeinflusst durch die Zeit für
Bewegung des Servoventils 57 und die Zeit für Flüssigkeitsfluss
in die und aus den Steuerkammern 59, 61, um den
erforderlichen Differenzialflüssigkeitsdruck
zu erreichen. Bevor Bewegung des Stellkolbens 152 erfolgt,
ist außerdem
der Aufbau eines ausreichenden Flüssigkeitsdrucks erforderlich,
um die Reibung der Stellglieddichtungen (nicht dargestellt) zu überwinden.
In einem elektrischen Stellglied wie dem in 2 dargestellten
wird die Todzonenregion bestimmt durch die Zeit für den Aufbau
von Flüssigkeitsdruck
in den Kolbenkammern 42, 44 und für den Aufbau
von Flüssigkeitsdruck
in den Steuerkammern 48, 50 des linearen Stellglieds 34.
Da das elektrische Stellglied 10 von Natur aus die zusätzlichen
Schritte des Ingangsetzens der Taumelscheibe, der Rotation der Taumelscheibe
und der Kolbenpumpenfluss/Druckentwicklung aufweist, wird die Todzonenregion
eines elektrischen Stellglieds 10 größer sein als die eines Servo-Stellglieds 12.
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Sobald
die Stellglieder 10, 12 angefangen haben sich
zu bewegen, fahren die Stellglieder 10, 12 fort,
mit verschiedenen Raten auf das Positionsbefehlssignal 18 anzusprechen
(siehe Region B in 4). Für das Servo-Stellglied 12 wird
das Ansprechen in Region B bestimmt durch die Verarbeitungszeit
der elektronischen Steuereinheit, der Ansprechzeit des Servoventils
und der Zeit, die erforderlich ist, damit der Flüssigkeitsdruck den angeforderten
Differenzialdruck und die angeforderte Flussrate in den Stellgliedkammern 59, 6l erreicht.
In dem in 2 dargestellten elektrischen
Stellglied 10 wird die Ansprechzeit bestimmt durch die
Ansprechzeit für
die Taumelscheiben-Steuerkolben 38, 40, um Bewegung der
Taumelscheibe 36 zu bewirken, und der Zeit, die erforderlich
ist, damit der Flüssigkeitsdruck
und die Flussrate die angeforderten Pegel in den Stellgliedkammern 48, 50 erreichen.
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Die
elektrischen und Servo-Stellglieder 10, 12 weisen
außerdem
verschiedene Lastratenvermögen
auf. 5 zeigt die Bewegungsgeschwindigkeit der einzelnen
Stellglieder (beliebige Einheiten) als eine Funktion der Ausgangslast,
die von dem Stellglied (beliebige Einheiten) auf die Oberfläche 14 angewandt
wird, wobei die auf die Oberfläche 14 angewandte
Last durch den Differenzialflüssigkeitsdruck zwischen
den jeweiligen ersten und zweiten Steuerkammern bestimmt wird, wie
vorher beschrieben. In 5 wird die maximale Last des
elektrischen Stellglieds bei 3500 dargestellt, wobei die maximale
Last durch die verstellbare Kolbenpumpe 46 bestimmt wird.
Für das
Servo-Stellglied 12 ist die maximale Last niedriger, gerade
unter 3000. Die Lastraten-Eigenschaften der Servo- und elektrischen
Stellglieder 10, 12 sind nur gerade unter einer
Last von 2000 „übereinstimmend". In der Praxis können die
elektrischen und Servo-Stellglieder
an jeder beliebigen Stelle in Region E (Operationsbereich) in Übereinstimmung
gebracht werden, indem die Verstärkungseinstellungen
in den Stellgliedkanälen
geeignet ausgewählt
werden, vorausgesetzt sie liegen innerhalb der Fähigkeit des Motors oder anderer
Komponenten des elektrischen Stellglieds 10. Das System
kann nicht in Region C operieren, weil das elektrische Stellglied 10 durch
das Servo-Stellglied 12 aufgrund des Flussvermögens des
Kanals des elektrischen Stellglieds geschleppt wird. Es wäre möglich, das System
in Region B zu betreiben, aber in dieser Region stellt das elektrische
Stellglied mehr Leistung als das Servo-Stellglied zum Bewegen der
Oberfläche 14 bereit.
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Es
ist zu erkennen, dass ein bestimmter Druck (oder Last), bei dem
der Übereinstimmungszustand
eintritt (d. h. gerade unter 2000 in der dargestellten Abbildung),
durch den bestimmten Typ der in dem Dual-Stellgliedsystem eingesetzten
Stellglieder (zum Beispiel EMA, EHA oder IAP) und den Verstärkungseinstellungen,
die in den Steuerungs-Rückkopplungsschleifen
verwendet werden (wie ausführlich
im Folgenden erläutert
wird). Der Übereinstimmungszustand
kann auch durch die Konstruktion der Komponenten des elektrischen
Stellglieds und Servo-Stellglieds bestimmt werden.
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Es
ist wünschenswert,
dass die Ausgangslasten, die von den Stellgliedern 10, 12 auf
die verschiedenen Regionen der Steueroberfläche 14 angewandt werden,
im Wesentlichen identisch und im Wesentlichen synchronisiert sind,
um zu verhindern, dass ein unerwünschtes
Drehmoment auf die Steueroberfläche 14 ausgeübt wird.
Die verschiedenen Lastrateneigenschaften der Servo- und elektrischen Stellglieder 10, 12 führen zu
einem unerwünschten „Kräftekampf" zwischen den Stellgliedern,
der vorkommt, wenn der Differenzialflüssigkeitsdruck über dem
elektrischen Stellglied 10 (d. h. die Differenz im Flüssigkeitsdruck
in den ersten und zweiten Steuerkammern 48, 50 des
elektrischen Stellglieds 10) das entgegengesetzte „Vorzeichen" des Differenzialflüssigkeitsdrucks über dem
Servo-Stellglied 12 aufweist. Jeder Kräftekampf zwischen den beiden
Stellgliedern 10, 12 kann Schäden an der Oberfläche 14 verursachen
und führt
unerwünschte
Systemineffizienzen ein. Verschiedene Lastrateneigenschaften der Servo-
und elektrischen Stellglieder 10, 12 können auch
zu einer Last- oder Druckdifferenzial-Nichtübereinstimmung im Stellsystem
führen,
die definiert ist als die Differenz zwischen dem Differenzialflüssigkeitsdruck über dem
Stellkolben 52 des elektrischen Stellglieds 10 und
dem Differenzialflüssigkeitsdruck über dem
Stellkolben 152 des Servo-Stellglieds 12.
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6 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Steuerverfahrens,
das es ermöglicht,
die verschiedenen Ansprecheigenschaften der Stellglieder 10, 12 auszugleichen
und zu gewährleisten,
dass die Ausgangslasten, die von den elektrischen und Servo-Stellgliedern 10, 12 auf
die Oberfläche 14 ausgeübt werden,
synchronisiert und im Wesentlichen gleich sind. Das Steuersignal 18,
das die Position repräsentiert,
zu der die Steueroberfläche 14 zu
bewegen ist, wird in die Steuereinheit 16 eingegeben. Das
Steuersignal wird in Schritt 20 in der Rate begrenzt, wie
es einem Fachmann vertraut ist, um zu gewährleisten, dass die Oberfläche 14 nicht
mit einer Rate bewegt wird, die eine vorbestimmte sichere Höhe übersteigt.
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Der
Steueralgorithmus umfasst eine Positionssteuerschleife 81 (zum
Teil durch gestrichelte Linien dargestellt) und eine Druckdifferential-Steuerschleife.
Die Positionssteuerschleife ist angeordnet, um die Position der
Stellglieder 10, 12 als Reaktion auf das Positionsbefehlssignal 18 und
die gemessenen Positionssignale 57, 59 der elektrischen
bzw. Servo-Stellglieder 10, 12 anzupassen. Das
Positionssignal 57, das die gegenwärtige Position des elektrischen
Stellglieds 10 anzeigt, und das Positionssignal 59,
das die gegenwärtige
Position des Servo-Stellglieds 12 anzeigt, werden verwendet,
um eine durchschnittliche Position der Steueroberfläche 14 in
Schritt 61 abzuleiten. Ein durchschnittliches Positionssignal 60 wird
erzeugt und wird mit dem in der Rate begrenzten Befehlssignal 18 in
Schritt 62 verglichen, um ein positionelles Fehlersignal 63 abzuleiten.
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In
der Druckdifferential-Steuerschleife werden Differenzialdruck-Ausgangssignale 64, 66,
die die Differenz im Flüssigkeitsdruck über den
jeweiligen Stellgliedern 10, 12 repräsentieren,
zurück
zu einem Druckausgleichsalgorithmus 68 geleitet. Der Druckausgleichsalgorithmus 68 berechnet
die Differenz zwischen den Differenzialdrucksignalen 64, 66 und
erzeugt ein Differenzialdruck-Differenzsignal 70. Das Differenzialdruck-Differenzsignal 70 wird
auf eine Proportional-Integral-Differential-(PID)-Steuerschleife 71 angewandt,
die ein Ausgangssignal 72 erzeugt.
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Wenn,
wie vorher erwähnt,
die Stellglied-Anordnung ein EMA im Gegensatz zu einem EHA enthält, wird
eine Laststeuerschleife (im Gegensatz zu einer Differenzdruck-Steuerschleife)
in einer ähnlichen
Weise implementiert.
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In
der vorliegenden Erfindung besteht die primäre Funktion der PID-Steuerschleife
darin, den Fehlerwert, der durch das Differenzialdruck-Differenzsignal 70 repräsentiert
wird, um eine erste Verstärkung
zu multiplizieren (der „Proportional"-Schritt). Der sekundäre Schritt
besteht darin, das Integral des Signals über ein Zeitintervall zu berechnen
und den Ausgang mit einer zweiten Verstärkung zu multiplizieren (die „Integral"-Funktion). Drittens
wird die Ableitung des Signals bestimmt (die „Differenzial"-Funktion) und mit
einer dritten Verstärkung
multipliziert. Die drei Signale (Proportional, Integral, Differenzial) werden
dann zusammenaddiert, um ein Signal zu erhalten, das zur Steuerung
des Stellglieds verwendet wird. Der „Proportional"-Schritt macht den
Hauptanteil der Stellglied-Reaktion aus, und die „Integral"- und „Differenzial"-Schritte verändern das
Ansprechen des Stellglieds von dem einer einfachen proportionalen
Rückkopplungs-Steuerschleife.
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Die
Operation einer PID-Steuerschleife ist einem Fachmann im Bereich
der Technologie vertraut. Eine Beschreibung der Theorie hinter der
PID-Steuerung kann in den folgenden Veröffentlichungen gefunden werden: „Control
System Design Guide" von George
Ellis [Academic Press, London, 1991], „Digital Control of Dynamic
Systems" von George
Franklin, J. David Powell und Michael Workman [Addison Wesley, Menio
Park, CA, 1998] und „Understanding PID
Control" von Vance
VanDoren (Control Engineering, Ausgabe Juni 2000).
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Das
Ausgangssignal 72 von dem Druckausgleichsalgorithmus 68 wird
in Schritt 74 begrenzt, um die Rückleitung von übermäßigen Differenzialdruck-Differenzsignalen
zu verhindern, wodurch ein begrenztes Druckausgleichs-Ausgangssignal 75 erzeugt
wird. Das abgeleitete positionelle Fehlersignal 63 wird
in den Schritten 65 und 165 (die mit den elektrischen
bzw. Servo-Stellglied-Kanälen
korrespondieren) korrigiert, um die Differenz zwischen dem Differenzialdruck über dem
Servo-Stellglied 12 und dem über dem elektrischen Stellglied 10 auszugleichen. Dies
wird erreicht, indem in Schritt 65 das begrenzte Druckausgleichs-Ausgangssignal 75 zu
dem abgeleiteten positionellen Fehlersignal 63 addiert
und in Schritt 165 das begrenzte Druckausgleichs-Ausgangssignal 75 von
dem abgeleiteten positionellen Fehlersignal 63 subtrahiert
wird.
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Ausgangssignale 65a und 165a von
den Schritten 65 bzw. 165 werden in den Schritten 78 bzw. 80 in
die jeweiligen PID-Steuerschleifen des elektrischen Stellglieds
und Servo-Stellglieds eingegeben. Die PID-Steuerschleifen des elektrischen Stellglieds
und Servo-Stellglieds korrigieren den aktuellen Wert des korrigierten
Positionsfehlersignals durch Multiplikation des korrigierten Positionsfehlersignals
mit einem Verstärkungsfaktor
(der „Proportional"-Schritt), Berechnung
des Integrals des Fehlersignals über
ein kürzliches
Zeitintervall (der „Integral"-Schritt) und Berechnung
der Ableitung des Signals (der „Differenzial"-Schritt). Die Signale
aus den Proportional-, Integral- und Differenzial-Schritten werden
dann zusammenaddiert, um ein Ausgangssteuersignal zu erhalten. Die
Verwendung von PID-Steuerschleifen in dieser Weise gewährleistet eine
zufrieden stellende Last-Übereinstimmung
zwischen den elektrischen und Servo-Stellgliedern bei einer gegebenen
Last- und Raten-Bedingung.
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Es
ist ersichtlich, dass Verstärkungsfaktoren auf
jedes der Stellglied-Anforderungssignale angewandt werden, um das
Ansprechen zu maximieren. In der Todzonenregion ist die Verstärkung ein
Maximum, wodurch die Periode minimiert wird, in der das Stellglied
nicht reagiert (d. h. um zu gewährleisten, dass
sich das Stellglied so schnell wie möglich aus der Todzonenregion
bewegt). Sobald das Stellglied anfängt sich zu bewegen, muss der
Verstärkungsfaktor
reduziert werden, um ein oszillierendes Verhalten zu vermeiden.
Die mit den Anforderungssignalen in den Kanälen des elektrischen und Servo-Stellglieds assoziierten
Verstärkungsfaktoren
werden in den Schritten 82 bzw. 84 angepasst,
um zu gewährleisten,
dass sich nicht ein Stellglied in der Todzonenregion befindet, während das
andere geringfügig
aus seiner Todzonenregion ist und die gesamte Arbeit des Haltens/Bewegens
einer Last ausführt.
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Eine
ausführlichere
Beschreibung des Todzonen-Änderungsprozesses
findet sich zum Beispiel auf Seite 322-329 von „Control of Fluid Power: Analysis
and Design von D McLoy und H R Martin [John Wiley & Sons, New York
1980]. Andere Techniken können
angewandt werden, wie Hinzufügen
von Dither, wie beschrieben auf Seiten 440-445 in „Digital Control
of Dynamic Systems" von
Franklin, Powell und Workman [veröff. Addison Wesley, Menlo Park, CA,
1998] und auf Seite 49-51 von „Control
System Design Guide" von
George Ellis [veröff.
Academic Press, London, 1991].
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Da
das Servo-Stellglied schneller auf ein Befehlssignal reagiert, wird
eine zeitliche Verzögerung in
Schritt 86 eingeführt,
um das Befehlssignal zum Servo-Stellglied zu verzögern, wodurch
gewährleistet
wird, dass die anfängliche
Bewegung des Servo-Stellglieds 12 mit der des elektrischen
Stellglieds 10 übereinstimmt.
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Folgend
auf die Anpassung zum Ausgleichen der Differenz im Differenzialflüssigkeitsdruck über den
elektrischen und Servo-Stellgliedern 10, 12 und
zum Ausgleichen der Todzonen-Differenzen der Stellglieder werden
die jeweiligen Positionsanforderungssignale 24, 26 (auch
in 1 dargestellt) in die Servoventile der Stellglieder 10 bzw. 12 eingegeben, um
Bewegung der Stellglieder hin zur angeforderten Position zu bewirken.
Der iterative Steuerprozess wird wiederholt, bis die befohlene Position
von den Stellgliedern 10, 12 eingenommen ist.
Die Verwendung des Differenzialdruck-Differenzsignals 70,
die Verwendung der PID-Steuerschleifen 78, 80,
die Verwendung der Todzonen-Veränderungsschritte 82, 84 und
die Verwendung des Zeitverzögerungsschritts 86 gewährleisten,
dass die von den elektrischen und Servo-Stellgliedern 10, 12 angewandten
Ausgangslasten synchronisiert und im Wesentlichen identisch sind.
Dadurch können
eine Kräfte-Nichtübereinstimmung
oder ein Kräftekampf
zwischen den zwei Stellgliedern 10, 12, die/der
ansonsten darin resultieren kann, dass Schaden an der Oberfläche 14 verursacht wird,
im Wesentlichen auf ein akzeptables Niveau minimiert werden.
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Geeignete
Verstärkungsfaktoren
werden für die
Positionssteuerschleifen sowie für
die in der Positionssteuerschleife verschachtelte Differenzialdruckschleife
bestimmt. Die Bestimmung von geeigneten Zonenbreiten und Verstärkungseinstellungen für die Positions-
und Differenzialdruckschleifen wird separat für die Todzone (Region A) und
die anschließende
Zeitperiode, wenn das Stellglied angefangen hat sich zu bewegen
(zum Beispiel Region B in 4), durchgeführt. Die
Verstärkungen
der Differenzialdruckschleifen werden außerdem auf einem ausreichend
niedrigen Schwellenwert gehalten, um Stabilität des gesamten Systems zu gewährleisten. Es
ist für
einen einschlägigen
Fachmann ersichtlich, dass es viele Verfahren gibt, nach denen geeignete Verstärkungseinstellungen
bestimmt werden können. Beispielsweise
werden geeignete Techniken in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben: „Control System
Design Guide", George
Ellis [Academic Press, London, 1991], „Control Engineering Manual", Byron Ledgerwood
[McGraw Hill Book Co., New York, 1957] und „Control Engineer's Handbook" von John Truxal
[McGraw Hill Book Co., New York, 1958].
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Es
ist ersichtlich, dass das elektrische Stellglied des Stellsystems
keine IAP-Ausführung
sein muss, sondern ein elektromechanisches Stellglied (EMA) oder
ein elektrohydraulisches Stellglied (EHA) sein kann. In einem EHA
muss der Motor die Pumpe auf die Drehzahl beschleunigen oder verlangsamen, die
erforderlich ist, um die Änderung
der Stellgliedposition zu akkommodieren. Um dies durchzuführen, müssen die
Trägheit
des Motors und der Pumpe überwunden
werden, um auf die erforderliche Drehzahl zu beschleunigen. Die
Pumpe muss außerdem Fluss
zu den Stellglied-Steuerkammern entwickeln, die erforderliche Zunahme
oder Abnahme des Flüssigkeitsdrucks
muss erreicht werden und auch Reibung aufgrund der Stellglieddichtungen
muss überwunden
werden, bevor Bewegung des Stellglieds bewirkt wird. Die Todzonenregion
für ein
EHA ist dadurch normalerweise länger
als für
ein Servo-Stellglied.
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In
einem EMA des Typs, der ein Kugelumlaufspindel-Ausgangsstellglied
umfasst, wird die Todzonenregion bestimmt durch das Spiel der Kugel
und die Reibung zwischen dem Schraubgewinde und der Mutter, die überwunden
werden muss, bevor eine Bewegung des Stellglieds bewirkt wird. Im
Allgemeinen kann ein EMA so konstruiert werden, dass es eine kürzere Todzonenregion
aufweist als ein EHA oder ein elektrisches IAP-Stellglied, kann
aber immer noch langsamer reagieren als ein Servo-Stellglied auf ein
Befehlssignal. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung berücksichtigt
die Differenzen in den Todzonenregionen, wenn verschiedene Stellgliedsysteme
eingesetzt werden, um ein gemeinsames Ausgangselement zu steuern,
und wird Kräfte-Nichtübereinstimmung
unter Lasthalte- und Lastratenbedingungen minimieren.
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Wenn
das elektrische Stellglied von der Ausführung ist, in dem sich eine
mechanische Kupplung zwischen dem Stellglied und dem angetriebenen
Element oder der Oberfläche
befindet (zum Beispiel ein Kugelumlaufspindel-Ausgangsstellglied
umfassend), muss das vorher beschriebene Verfahren angepasst werden,
indem ein Lasterfassungsmittel vorgesehen wird, um die Ausgangslast
zu messen, die von dem elektrischen Stellglied auf das angetriebene Element
ausgeübt
wird. Folglich wurde in 6 der Schritt der Messung des
Differenzialdrucks des elektrischen Stellglieds (wie in der Positionssteuerschleife 81)
ersetzt durch den Schritt der Messung der Ausgangslast, die von
dem elektrischen Stellglied ausgeübt wird. Die von dem elektrischen
Stellglied ausgeübte
Ausgangslast wird dann verglichen mit der Ausgangslast, die von
dem Servo-Stellglied ausgeübt wird,
wie durch die Differenzialdruckmessung repräsentiert, und dies bildet den
Eingang für
eine geeignete PID-Steuerschleife 71, wie vorher beschrieben.
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Es
ist weiter ersichtlich, dass, obwohl das Steuerverfahren der vorliegenden
Erfindung in Relation zu einem Stellsystem beschrieben wurde, das ein
elektrisches Stellglied und ein Servo-Stellglied umfasst, das Verfahren
auf jedes Stellsystem angewandt werden kann, das zwei oder mehr
Stellglieder umfasst, die angeordnet sind zum Antrieb eines gemeinsamen
Ausgangselements, wobei die Operationseigenschaften verschieden
sind, beispielsweise wobei die Stellglieder verschiedene Ansprechzeiten und
Lastrateneigenschaften haben. Folglich muss das Stellsystem nicht
ein elektrisches Stellglied und ein Servo-Stellglied beinhalten.
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Die
Erfindung bietet einen besonderen Vorteil, wenn sie eingesetzt wird
zur Steuerung der Flugsteuerungsoberflächen von großen, kommerziellen Flugzeugen,
wo Gewichtsbeschränkungen
eine wichtige Rolle spielen. Das Steuerverfahren erlaubt die Verwendung
von Doppel-Stellsystemen, die ein hydraulisches Stellglied und ein
elektrisches Stellglied enthalten, und gewährleistet dabei, dass Beanspruchungen,
die auf die Oberfläche
ausgeübt
werden, reduziert werden, indem die individuellen Stellglied-Ausgangslasten
in Übereinstimmung
gebracht werden.
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Das
Steuerverfahren kann auch zur Steuerung von Stellsystemen verwendet
werden, die für Verwendung
in anderen Anwendungen als in Flugzeugen vorgesehen sind.