DE69416969T2

DE69416969T2 - Aktives Handsteuerungsystem

Info

Publication number: DE69416969T2
Application number: DE69416969T
Authority: DE
Inventors: William W. Gregory; Jeffrey W. Hegg; Wayne E. Lance
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1999-08-19
Anticipated expiration: 2014-12-17
Also published as: EP0659640A1; US5412299A; DE69416969D1; EP0659640B1

Description

Aktives Handsteuersystem

Diese Erfindung bezieht sich auf ein aktives Handsteuersystem nach dem Gattungsbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Steuersystem der Art, bei welchem manuelle Steuereinrichtungen, wie beispielsweise ein Steuerknüppel vorgesehen sind, die ein elektrisch simuliertes variables Geschwindigkeitsgefühl aufweisen. Handsteuersysteme, die dieses elektrisch simulierte veränderliche Geschwindigkeitsgefühl aufweisen, werden üblicherweise als aktive Handsteuerungen bezeichnet und können z. B. der EP-A-0 483 773 entnommen werden, die ein System des zuvor erwähnten Typs offenbart. Sie verwenden elektrische Motoren, um das gewünschte Kraft- und Positionsverhalten der Handsteuerung zu erzeugen. Diese Systeme erfordern Sensoren, die eine genaue und stabile Information über die Position des Handgriffes und die Kraft oder das Drehmoment vorgeben können, das auf den Handgriff durch die Bedienungsperson ausgeübt wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Servomotorverhalten in einer aktiven Handsteuerung. In der Vergangenheit ist das Servomotorverhalten in einer aktiven Handsteuerung nachteilig durch Forderungen nach großen Spitzen-Motorkräften und eine stabile Operation mit einem großen Nullanschlag beeinflußt worden, d. h. durch eine große Nichtlinearität in der Kraft/Verschiebecharakteristik des Steuerknüppels. Die Entwerfer von Steuersystemen müssen verschiedene Steuerschleifenparameter, wie beispielsweise eine Integrator-Zeitkonstante, die Schleifenverstärkung, die Proportionalverstärkung, die Dämpfung und die Kraftverstärkung der Motorsteuerung auswählen, wenn sie ein System entwerfen. Die Auswahl der Steuerschleifen-Parameter wird noch schwieriger, da die Parameter zusammenwirken und einander beeinflussen. Zusätzlich müssen die Schleifenparameter einen befriedigenden Betrieb über einen weiten Bereich von Betriebsbedingungen vorgeben. In der Vergangenheit fuhr der Parameter-Auswahlprozeß typischerweise mit der Auswahl einer Motorregler-Kraftverstärkung fort, um die Spitzen- Kraftanforderung des Systems zu erfüllen, wenn sich das Ausgangssignal des Integrators in der Nähe seines Maximums befindet. Sodann wurden durch Verwendung von Simulationstechniken, Analysen und Labortests die verbleibenden Steuerschleifen-Parameter iterativ ausgewählt, um das beste Systemverhalten und Stabilität zu erzielen.
Flugzeug-Steuersysteme arbeiten über einen weiten Bereich von Bedingungen und die Systemleistung kann verbessert werden durch Modifizierung der Steuerschleifen-Parameter für unterschiedliche Bedingungen. Wenn z. B. nur eine kleine Systemkraft erforderlich ist, so kann eine geringe Motor-Steuerverstärkung verwendet werden und die verbleibenden Parameter können für ein schnelles Ansprechverhalten eingestellt werden. Wenn umgekehrt eine Spitzen-Motorkraft erforderlich ist, so kann die Motor-Steuerverstärkung erhöht werden und die verbleibenden Parameter können für eine Stabilität eingestellt werden. Es besteht somit ein Bedürfnis nach einem speziellen Servo-Steuersystem für einen Flugzeug-Steuerknüppel, das eine Einstellung der Steuerschleifen-Parameter gemäß den Betriebsbedingungen vorgibt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung löst diese und andere Bedürfnisse durch Vorgabe eines aktiven Handsteuersystems, wie es zuvor angegeben wurde und das die Elemente des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 umfaßt. Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls in einem aktiven Handsteuersystem verwendet werden, das zwei Handsteuereinrichtungen umfaßt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen der an einen Handgriff einer aktiven Handsteuerung angelegten Kraft und der Bewegung oder Verschiebung der Handsteuerung zeigt.
Fig. 2a ist ein Diagramm einer Servosteuerschleife für gekoppelte aktive Handsteuerungen.
Fig. 2b ist ein Diagramm einer Servosteuerschleife für eine einzige aktive Handsteuerung.
Fig. 3a ist ein Diagramm einer Servosteuerschleife für gekoppelte aktive Handsteuerungen gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3b ist ein Diagramm einer Servosteuerschleife für eine einzige aktive Handsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist ein funktionelles Blockdiagramm des Zustandsdetektors und der Steuerung der Schleifen-Kompensationsparameter der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5-7 sind Signal-Flußdiagramme gemäß der Erfindung von Fig. 4.

Detaillierte Beschreibung

Fig. 1 veranschaulicht ein Beispiel einer Kraft/Verschiebekurve für eine aktive Handsteuerung. Die Kurve von Fig. 1 veranschaulicht die Forderung nach einem großen Nullanschlag. d. h. einer großen Nichtlinearität in der Kraft/Verschiebekurve im Ausbrech- Kraftbereich und dem normalen Betriebsbereich, der durch einen Softstop begrenzt ist. Wenn der Steuerknüppel zu dem Softstop bewegt worden ist, ist ein zusätzlicher Kraftbetrag von z. B. 5 lbs. erforderlich, um den Steuerknüppel über den Softstop zu bewegen.
Fig. 2a veranschaulicht eine Servoschleife für ein servogekoppeltes Handsteuersystem, welches eine erste manuelle Steuereinrichtung und eine zweite manuelle Steuereinrichtung umfaßt. Die erste manuelle Steuereinrichtung bzw. der Knüppel besitzt einen Handgriff 31 und ist mit einer Kraft-Momentenzelle 32 verbunden, die über ein Kardangelenk 34 Lind über einen Getriebekopf (nicht gezeigt) mit einem Betätiger 36 verbunden ist, die eine Widerstandskraft für den Steuerknüppel vorgibt. Die Servoschleife von Fig. 2a umfaßt ebenfalls eine zweite manuelle Steuereinrichtung bzw. einen Steuerknüppel 40 mit einem Handgriff 41 und einer Kraft-Momentenzelle 42, die in einer ähnlichen Weise mit der Steuereinrichtung 30 verbunden ist. Die Kraft-Momentenzellen 32 und 42 können Einrichtungen der Art sein, wie sie in der internationalen Patentanmeldung PCT/U593/10458 beschrieben ist oder sie können anderer Art sein. Beispielsweise kann eine Momentenzelle der Art verwendet werden, die in einer Linie mit dem Betätiger angeordnet ist. Die Momentenzelle 32 liefert ein Drehmomentsignal T1 und die Momentenzelle 42 liefert ein Drehmomentsignal T2. Ein die Position detektierender Wandler erzeugt ein Positionssignal P1. Das Geschwindigkeits-Dämpfungssignal D ist ein Geschwindigkeitssignal, das die Geschwindigkeit wiedergibt, mit der der Betätiger 36 gedreht wird. Das Geschwindigkeits-Dämpfungssignal D kann durch einen Tachometer vorgegeben werden, wird aber vorzugsweise durch Verwendung eines Resolvers zur Erfassung der Position und durch einen digitalen Wandlerchip vorgegeben, der einen Geschwindigkeitsausgang besitzt, welcher das Geschwindigkeits-Dämpfungssignal D ausgibt.
Der mit 43 bezeichnete servogekoppelte Handsteuerblock umfaßt Elemente des gleichen Typs, wie sie in Fig. 2a für die manuelle Steuereinrichtung 30 gezeigt sind.
Die Summiereinrichtung 44 besitzt die folgenden Eingänge: ein Positionssignal P1, welches die Position des Betätigers 36 repräsentiert und sich linear mit der Drehposition des Betätigers verändert; ein Drehmomentsignal T1, das das Drehmoment an dem Steuerknüppel 30 repräsentiert und sich linear mit der an dem Steuerknüppel 30 erfaßten Kraft verändert; ein Kupplungs-Drehmomentsignal T2, das das Kupplungs-Drehmoment repräsentiert und sich linear mit der an dem Steuerknüppel 40 erfaßten Kraft verändert; ein Geschwindigkeits-Dämpfungssignal D, welches sich linear mit der Drehgeschwindigkeit des Betätigers verändert. P1, T1, T2 und D sind alles Signale, die eine Größe und eine Polarität besitzen und die beispielsweise durch Spannungen zwischen -10V DC und +10V DC dargestellt werden können. Innerhalb der Summiereinrichtung 44 werden T1 und T2 summiert und ein Skalierungsfaktor KT wird an das Ergebnis angelegt; ein Skalierungsfaktor KPOS wird an P1 angelegt; und ein Geschwindigkeitsdämpfungs-Skalierungsfaktor KD wird an das Geschwindigkeits- Dämpfungssignal D angelegt. Die Anlegung der Skalierungsfaktoren liefert sich ergebende Werte für das Drehmoment, die Position und die Geschwindigkeitsdämpfung, welche sodann summiert werden, um einen Ausgang 46 vorzugeben. Die Summiereinrichtung 44 kann unter Verwendung eines Operationsverstärkers mit vier Summiereingängen verwirklicht werden.
Der Schleifenverstärker 48 besitzt eine Verstärkung KL und der Ausgang 46 der Sumniereinrichtung 44 wird mit der Schleifenverstärkung KL behandelt, um den Ausgang 50 vorzugeben. Der Proportionalverstärker und Integrator 52 umfaßt eine Proportionalverstärkung KP und eine Integrations-Zeitkonstante τ. Der Proportionalverstärker und Integrator 52 besitzt das Signal 50 als Eingang und einen Ausgang 54. Der Motor-Steuerverstärker 56 besitzt eine Verstärkung Kmc und wird mit dem Ausgang 54 des Proportionalverstärkers und Integrators 52 an seinem Eingang beaufschlagt und wandelt den Eingang 54 in eine Motorwicklungs-Drehmomentanweisung 58 um, welche dem Betätiger 36 zugeführt wird. Es versteht sich, daß ein Wert bzw. eine Einstellung für die Schleifen-Kompensationsparameter KL, KP, τ und Kmc, wie sie in Fig. 2a gezeigt sind, festgelegt werden muß, die einen befriedigenden Betrieb, d. h. eine ausreichende Spitzenkraft. Stabilität und Ansprechverhalten vorgeben. In der Vergangenheit wurde ein Wert für Kmc ausgewählt, der die maximale Kraftanforderung erfüllte, wenn sich die Proportionalverstärkung und der Integrator 52 in der Nähe der Sättigung befanden, wobei andere Parameter sodann ausgewählt wurden.
Fig. 3a veranschaulicht ein verbessertes Servoschleifen-Diagramm. Ein Flug- Steuercomputer 60 liefert ein Kraftskalierungs-Anweisungssignal 62, welches bestimmte Charakteristiken der Kraft/Verschiebekurve gemäß Fig. 1 steuert. Beispielsweise ist es während eines Flugs mit geringer Geschwindigkeit, wie beispielsweise beim Start und der Landung erwünscht, daß die Bewegung der Handsteuerung weich und leicht ist aber bei Flugzuständen mit hoher Geschwindigkeit ist es erwünscht, daß die Bewegung der Handsteuerung steif und hart ist. Der Flug-Steuercomputer 60 ist in der Lage, die Form der Kurve von Fig. 1 zu steuern.
Die Handsteuerung 40 besitzt eine servogekoppelte Schleife 43 ähnlich der in Fig. 3a Für die Handsteuerung 30 gezeigten Servoschleife. Der Einfachheit halber ist die servogekoppelte Schleifensteuerung 43 nicht in ihrer Gesamtheit gezeigt.
Fig. 3a veranschaulicht die Hinzufügung einer Zustandsdetektor- und Schleifenkompensations-Parametersteuerung 10 gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung. Die Zustandsdetektor- und Schleifenkompensations-Parametersteuerung 10 sei hier als SD & LCPC 10 bezeichnet. Zusätzlich wurden der Geschwindigkeitsverstärker 66 und der Positionsverstärker 68 zu dem Servo-Schleifendiagramm von Fig. 3a hinzugefügt. Wie in Fig. 3a gezeigt, nimmt der SD & LCPC 10 das Positionssignal P1' und das Drehmomentsignal T1 von der Handsteuerung 30 als Eingänge ebenso wie das Kupplungs-Drehmoment T2 und die Kupplungsposition P2 von der Handsteuerung 40 auf. Zusätzlich liefert der Flug-Steuercomputer 60 eine Kraft-Skalierungsanweisung 62 an die SD & LCPC 10.
Der Geschwindigkeitsverstärker 66 besitzt ein Geschwindigkeits-Dämpfungssignal D als ein Eingang, D' als ein Ausgang und eine Verstärkung KD, die durch das Signal 70 von der SD & LCPC 10 einstellbar ist. Der Positionsverstärker besitzt das Positionssignal P1 als ein Eingang, P1' als ein Ausgang und eine Verstärkung KPOS, die durch das Signal 72 von der SD & LCPC 10 einstellbar ist. Die Summiereinrichtung 44' besitzt die folgenden Eingänge: Ein Positionssignal P1', ein Drehmomentsignal T1, ein Kupplungs- Drehmomentsignal T2 und ein Geschwindigkeits-Dämpfungssignal D'. Der Betrieb der Summiereinrichtung 44' ist generell ähnlich zu der zuvor beschriebenen Summiereinrichtung 44.
Der Schleifenverstärker 48' besitzt das Signal 46' als ein Eingang und eine Verstärkung KL, die durch das Signal 74 einstellbar ist und ein Ausgangssignal 50'. Der Proportionalverstärker und Integrator 52' besitzt das Signal 50' als ein Eingang und das Signal 54' als ein Ausgang. Die Proportionalverstärkung KP und die Integrations-Zeitkonstante τ sind durch das Signal 76 einstellbar. Der Motor-Steuerverstärker 56' besitzt das Signal 54' als ein Eingang, das Signal 58' als ein Ausgang und die Verstärkung Kmc, die durch das Ausgangssignal 78 von der SD & LCPC 10 einstellbar ist.
Die SD & LCPC 10 kann unter Verwendung analoger elektrischer Hardware verwirklicht werden oder sie kann durch Verwendung digitaler Elektronik und eines durch Software gesteuerten Prozessors verwirklicht werden. In einer analogen Verwirklichung wird die SD & LCPC 10 analoge Signale für das Drehmoment T1, das Drehmoment T2, die Position P1 und die Position P2 aufnehmen. Die SD & LCPC 10 gibt analoge Steuersignale für die Signale 70, 72, 74, 76 und 78 vor.
Ein digitales Ausführungsbeispiel der SD & LCPC 10 ist in einem funktionellen Blockformat in Fig. 4 gezeigt. Ein Multiplexer 80 nimmt Eingänge des Drehmomentes T1, des Kupplungs-Drehmomentes T2, der Position P1' und der Kupplungsposition P2 auf. Diese Eingänge werden im Multiplex an einen Analog/Digital-Wandler 82 und sodann zu dem Mikroprozessor 34 weitergegeben. Die Kraft-Skalierungsanweisung 62 bildet ebenfalls einen Eingang für den Mikroprozessor 84. Der Mikroprozessor 84 ist an eine Aufsuchtabelle 86 in einem Speicher angeschlossen. Der Mikroprozessor 84 gibt Ausgänge an die Digital/Analog-Wandler 90 vor. Die D/A-Wandler 90 liefern sodann folgendermaßen die Einstellsignale. Das Signal 70 zur Einstellung der Geschwindigkeitsverstärkung KD, das Signal 72 zur Einstellung der Positionsverstärkung KPOS, das Signal 74 zur Einstellung der Schleifenverstärkung KL, das Signal 76a zur Einstellung der Proportionalverstärkung, das Signal 76b zur Einstellung der Zeitkonstante τ des Proportionalverstärkers und Integrators 52' und das Signal 78 zur Einstellung der Motor- Steuerverstärkung Kmc.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein System gekoppelter aktiver Handsteuerungen beschrieben worden ist, versteht es sich, daß die Prinzipien der Erfindung leicht bei einem einzigen aktiven Handsteuersystem angewendet werden können. Fig. 2b veranschaulicht ein einzelnes Knüppelsystem. Es sei vermerkt, daß die zweite Handsteuereinrichtung 40, der Handgriff 41, die Kraft-Momentenzelle 42, die servogekoppelte Handsteuerung 43 und das Kupplungs-Drehmoment T2, die in Fig. 2a gezeigt wurden, bei der Darstellung von Fig. 2b unterdrückt worden sind. Ebenso erfordert die Summiereinrichtung 44b von Fig. 2b nur das Drehmoment T1, die Geschwindigkeitsdämpfung D und die Position P1 als Eingänge.
Fig. 3b veranschaulicht die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein einzelnes aktives Handsteuersystem. Erneut sind die einer zweiten Handsteuerung zugeordneten Einrichtungen wie in Fig. 2b weggelassen und die Summiereinrichtung 44b erfordert nur das Drehmoment T1, die Geschwindigkeitsdämpfung D und die Position P1 als Eingänge. Zusätzlich empfängt die SD & LCPC kein Kupplungs-Drehmomentsignal T2 und kein Kupplungs-Positionssignal P2.
Beispiele des Betriebs der LCPC 10 werden in den Flußdiagrammen gegeben, die in den Fig. 5-7 gezeigt sind und erläutert werden. Fig. 5 veranschaulicht ein Flußdiagramm für den Prozeß der Auswahl der Motor-Steuerverstärkung basierend auf Messungen des Drehmomentes T1 und des Kupplungs-Drehmomentes T2 und ist nicht auf die einzelne Steuerung von Fig. 3b anwendbar. In aktiven Handsteuersystemen kann unter bestimmten Bedingungen ein Pilot und ein Kopilot jeweils versuchen, ihren entsprechenden Steuerknüppel in entgegengesetzten Richtungen zu bewegen. Dies wird als ein Kraftwettbewerb bezeichnet und der Betrieb eines stabilen Steuersystems sollte weiterfahren, wenn dieser Zustand auftritt. Die SD & LCPC 10, wie in Fig. 5 veranschaulicht, tastet das Drehmoment T1 und das Kupplungs-Drehmoment T2 ab und wenn sich T1 und T2 beide oberhalb eines Schwellwertes von z. B. 20 lbs befinden, dann wird Kmc erhöht, so daß die maximale Kraft geringfügig größer als der kleinere Wert von T1 und T2 ist. Werte für die Integrations-Zeitkonstante τ, die Schleifenverstärkung KL und die Proportionalverstärkung werden sodann aus der Aufsuchtabelle 86 ausgewählt.
Die internationale Patentanmeldung PCT/U593/10459 erläutert, daß der Betrag der Geschwindigkeitsdämpfung, die für die Stabilisierung einer aktiven Handsteuerung um die Nullposition erforderlich ist, den Wert übersteigt, der bei anderen Positionen in der Positionskurve eines Motors erforderlich ist, mit welchem solch ein Steuerknüppel verbunden ist, um Ausbrechkräfte zu erzielen. Die internationale Patentanmeldung PCT/US93/10459 offenbart eine analoge Verwirklichung einer Verbesserung, welche eine positionsabhängige Geschwindigkeitdämpfung in einer aktiven Handsteuerung vorgibt.
Die digitale Einrichtung zur Verwirklichung der positionsabhängigen Geschwindigkeitsdämpfung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt, welche ein Flußdiagramm für das Verfahren der Auswahl eines Wertes für die Geschwindiekeitsverstärkung KD, basierend auf der Position der Handsteuerung zeigt. Wenn die Position geringer als die hohe Dämpfungsgrenze ist, so wird ein hoher Wert für KD verwendet. Bei anderen Positionen wird ein geringer Defaultwert für KD verwendet.
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm des Verfahrens für die Auswahl von Werten für die Positionsverstärkung KPOS und die Dämpfungsverstärkung KD in Abhängigkeit von der Kraft-Skalierungsanweisung 62. Wenn die Kraft-Skalierungsanweisung groß ist, so wird eine hohe Kraftskalierung ausgewählt und wenn die Kalt-Skalierungsanweisung klein ist, so werden geringe Werte oder Defaultwerte für KPOS und KD verwendet.
Der Mikroprozessor 84 ist in geeigneter Weise programmiert, um die in den Flußdiagrammen der Fig. 5, 6 und 7 gezeigten Verfahren auszuführen.
Nachdem nur die grundlegende Betriebsweise der SD & LCPC 10 beschrieben worden ist, können bestimmte Vorteile wiedergegeben und vermerkt werden. Die SD & LCPC 10 gibt ein Verfahren zur relativ geringen Einstellung von Kmc und KD, einer relativ schnellen Einstellung von τ und einer relativ hohen Einstellung von KL und KP unter einigen Betriebsbedingungen vor, was eine verbesserte Leistung ermöglicht. Sodann werden unter anderen Bedingungen diese Parameter eingestellt, um das Spitzen-Motodrehmoment zu erzeugen und die Stabilität beizubehalten während der Betrieb unter diesen Bedingungen erfolgt. Beispiele unterschiedlicher Betriebsbedingungen, die erfaßt werden, können umfassen: einen Kraftwettbewerb zwischen zwei Bedienungspersonen, wenn eine große Motorkraft angefordert wird; den Ausbruchbereich, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, wo die Stabilität typischerweise ein Problem ist; den Kraft-Gradientenbereich, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, wo der sanfte Betrieb wesentlich ist und die Stabilität allgemein kein Problem darstellt: den Softstop-Bereich, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, wo ebenfalls Stabilitätsprobleme angetroffen werden. Es kann ebenfalls erwünscht sein. Kmc, τ, KL, KP, KD und KPOS durch Software zu verändern, wenn sich die Charakteristik von Fig. 1 bei unterschiedlichen Svstem-Betriebsweisen verändert, beispielsweise bei einem Hochgeschwindigkeitsflug, einem Niedriggeschwindigkeitsflug, bei einem Betrieb mit g gleich Null, bei einem Schwebebetrieb, bei einer Kraftrückwirkung und anderen Betriebsweisen. Die vorliegende Erfindung gestattet dem Entwerfer, einen großen Bereich von Betriebsanforderungen zu erfüllen, während zur gleichen Zeit die Leistungscharakteristik bei jedem Betriebsmodus verbessert wird. Diese Technik ist speziell bei aktiven Handsteuerungen aus verschiedenen Gründen anwendbar. Beispielsweise muß die Servoschleife für eine aktive Handsteuerung eine stabile Leistungscharakteristik besitzen, wenn eine Kraft von bis zu 50-100 Pfund erzeugt wird und trotzdem ein sanftes "Gefühl" bis zu Bruchteilen einer Unze beibehalten. Ebenfalls muß die Servoschleife stabil bleiben, wenn sie mit einer großen Nullanschlag-Ausbrechkraft von typischerweise bis zu 3 oder 4 Pfund und einer Bewegung von ungefähr Null programmiert ist. Daher sind die durch Verwendung der beschriebenen Technik beschriebenen Leistungsverbesserungen signifikant, wenn nicht sogar erforderlich, um den großen Bereich von Betriebsanforderungen für Handsteuerungen zu erfüllen.
Bezug nehmend auf Fig. 3 wird die SD & LCPC 10 eine Gruppe von Zahlen für Kmc, τ, KL, KP, KD basierend auf bestimmten Bedingungen verwenden und sodann, wenn diese Bedingungen sich verändern, eine neue Gruppe von Zahlen für Kmc, τ, KL, KP, KD und KPOS vorgeben. Als eine Betriebsverbesserung kann das System ausgelegt sein, um lineare Änderungen der Parameter anstelle von diskreten Änderungen vorzugeben. Beispielsweise kann beim Einsatz eines Kraftwettbewerbs die Verstärkung Kmc hochgefahren werden, um die wachsende Kraftanforderung zu erfüllen.

Claims

1. Aktives Handsteuersystem (30) zur Verwendung bei einem Flugregel-Computer (60), das ein Kraftskalierungs-Anweisungssignal (62) vorgibt, welches Flugzustände manifestiert und mit einer ersten Handsteuerung (31) für die Betätigung eines ersten Antriebes (36), aufweisend:

eine Geschwindigkeits-Feststelleinrichtung (36) für die Vorgabe eines Geschwindigkeitssignales (D') durch den ersten Antrieb (36);

eine Drehmoment-Feststelleinrichtung (32) für die Vorgabe eines ersten Drehmomentsignales (T1), das das Drehmoment an der Handsteuerung (31) manifestiert;

eine Positions-Feststelleinrichtung (36) für die Vorgabe eines ersten Positionssignales (P1), das die Position des ersten Antriebes manifestiert; und

eine Signalverarbeitungseinrichtung (10) für den Empfang des Geschwindigkeitssignales (T'), des ersten Drehmomentsignales (T1), des ersten Positionssignales (P1) und des Kraftskalierungs-Anweisungssignales (62); dadurch gekennzeichnet, daß:

ein Ansteuersignal für den ersten Antrieb (36) durch eine Summiereinrichtung (44b) hergeleitet wird, der das Positionssignal (P1), das Geschwindigkeitssignal (D') und das Drehmomentsignal (T1) zugeführt wird, wobei ein Geschwindigkeitsverstärker (66) mit einstellbarer Verstärkung (KD) und ein Positionsverstärker (68) mit einstellbarer Verstärkung (Kpos) jeweils an den entsprechenden Eingängen der Summiereinrichtung (44b) angeordet sind und wobei der kombinierte Ausgang der Summiereinrichtung (44b) in das Ansteuersignal (58') umgewandelt wird über die Reihenschaltung eines Schleifenverstärkers (48') mit einer einstellbaren Verstärkung (KL), eines Proportionalverstärkungs- und Integriergleides (52') mit einer einstellbaren Proportionalverstärkung (Kp) und einer Integrationszeitkonstante (τ) und eines Motorsteuerverstärkers (56') mit einer einstellbaren Verstärkung (Kmc); wobei die Verarbeitungseinrichtung als Zustandsdetektor- und Schleifenkompensations- Parametersteuerung (10) arbeitet, die im Gebrauch Einstellsignale (70-78) für die mehreren Verstärkungsparameter (Kpos, KD, KL, Kp und Kmc) und die Zeitkonstante (τ) , der Verstärker (66, 68, 48', 56') und das Proportionalverstärkungs- und Integrierglied (52') vorgibt.

2. Aktives Handsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (10) analoge Steuersignale aufnimmt und mehrere Einstellsignale für analoge Steuerparameter liefert.

3. Aktives Handsteuersystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter-Steuereinrichtung (10) umfaßt:

eine Multiplexereinrichtung (80) zur Aufnahme erster und zweiter Drehmomentsignale (T1; T2) und erster und zweiter Positionssignale (P1, P2) und zur Vorgabe eines ersten Ausgangssignales;

eine erste an die Multiplexereinrichtung angeschlossene Wandlereinrichtung (82) zur Umwandlung des ersten Ausgangssignales in ein erstes Digitalsignal;

eine Prozessoreinrichtung (84) mit einer Aufsucheinrichtung, die an die erste Wandlereinrichtung angeschlossen ist, um das erste Digitalsignal aufzunehmen und das erste Digitalsignal gemäß einer vorbestimmten Steuerfolge zu verarbeiten und zu einem zweiten Ausgangssignal zu gelangen; und

eine zweite an die Prozessoreinrichtung angeschlossene Wandlereinrichtung (90) für die Aufnahme des zweiten Ausgangssignales und die Umwandlung des zweiten Signales in die mehreren Parameter-Einstellsignale.