JPH02280204A - 飛しよう体の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、誘導飛しよう体、遠隔操縦爪しょう体等に
おいて特に大気中を飛しようするものの制御装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第７図は、一般的な飛しよう中の制御装置のうちロール
系の制御装置を示す一例のブロック図でアシ、図におし
て、（１）は飛しよう体のロールレートを指令するレー
ト指令回路、（２）は機軸まわシの角速度であるロール
レートを検出するレートセンサ、　（６）は増幅回路、
α・は補償回路、　（１１）はアタチユエータ、ａ３は
操舵翼、ａｊは機体空力特性である。

次に動作につｂて説明する。飛しよう体に搭載されたレ
ート指令回路（１）からは所望の回転角速度を実現すべ
くレート指令（ハ）が出力される。これはロール安定が
必要な場合には零出力となる。このレート指令値は、レ
ートセンサ（２）で検出した機体の角速度＠と比較され
、その差Ｉは増幅回路（８）へ入力される。増幅回路（
８）へ入力された信号０番は。

補償回路α・によって、積分１位相補償等の処理がほど
こされ、アタチユエータａ１１に入力される。アタチユ
エータαＤでは入力（２）に従って、操舵翼ａ３が駆動
され２機体空力特性ａｊに従って機体が運動する。この
場合に、従来の制御装置では、線形系の特性を仮定して
いるために２機械又は空力的な異常現象に対しては対応
することが出来な一〇その場合の応答例を図８に従って
説明する。図において、６着は時間軸、＠はロールレー
）、　（４Ｉはロールレート応答例を示す。ＰＯはロー
ルレート指令値。

ｔ６．　ｔ７はそれぞれ機体空力特性が反転したタイミ
ングを示す。

制御開始後３６秒間までは正常に応答していたが、　　
ｔ６秒の時点で機体の特性が反転し、系は発散する。そ
の抜上７秒になり特性が正常に回復すると、制御も正常
に回復する。ここで性能上、ロール系の発散は一時であ
っても全系へ悪影響を及ぼし、飛しよう体に与えられた
使命を果たすことが出来なめ可能性が高い。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の飛しよう体の制御装置は、前記のように機体空力
特性が線形であるとして構成されているため１機体空力
特性の著しい変化２例えば伝達関数の極性逆転等に対し
ては全く対応が出来ないという欠点があった。

この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たもので１機体の応答を観測し、応答の異常を認識する
とともに、異常認識時も安定な制御が実現できる飛しよ
う体制御装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかる飛しよう体の制御装置は、レート指令
回路と、レートセンサとレート指令回路とレートセンサ
の誤差信号を観測するモニタ回路と、許容誤差のレベル
を出力する基準信号発生回路と、誤差信号と基準信号を
比較する比較回路と。

比較回路の出力で異常／正常を判定する判定回路と、初
期ノ収れん時にモニタ回路の作動を停止書せるタイマー
と１判定回路の結果で制御系の極性を反転させる極性切
換え回路と、上記誤差信号を増幅する増幅回路と、補償
回路と、アタチユエータと、操舵翼を持つものである。

〔作用〕

この発明においては、制御系の特性が異常であると判定
回路で判定したら、極性切シ換え回路の極性が反転され
、制御系の発散現象を防ぐ。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、（３）はレート指令信号とレートセン
サ（２）の誤差信号を観測するモニタ回路、（４）はモ
ニタ回路の作動をコントロールするタイマー回路。

（５）は許容誤差レベルを出力する基準信号発生回路。

（６）は誤差信号と許容誤差を比較する比較回路、（７
１は比較回路（６）の出力によって、系の極性の反転を
実施するか否かを決める判定回路、（９）は制御系の極
性を切シ換える極性切り換え回路である◎図中ｆｉｌ、
　＋２１．　ｆ８）、　Ｑｌ、　α１１．　（１３，Ｑ
ｌは第７図と同じである。

次に上記実施例の動作を第２図、第３図を参照しながら
説明する。第２図は、比較回路（６）の入力αｅ、基準
信号発生回路ａＳの出力αＤと比較回路（６）の出力ａ
Ｆｊの関係を示す図、第３図は、（Ａ）がタイマー出力
時刻ｔσりとレート誤差信号α４の一例と、モニタ回路
出力信号（Ｉυと基準信号発生回路（至）の出力ａηと
の関係を示す図、０）が時刻ｔ　ｔｔｓと比較回路（６
）の出力αａとの関係を示す図、　Ｃ）が時刻ｔα９と
判定回路（７）の出力ａ９との関係を示す図である。

レート指令回路（１）で発生した信号（ハ）Ｐｃ　　と
レートセンサの信号＠Ｐｍの差α４１Ｐｅが、モニタ回
路（３）に入力される。入力された信号Ｑ４）Ｐｅは、
タイマー（４）の出力である時刻ｔ　（ＩＳが３１秒に
達すると。

初期の収束が完了されたものとして比較回路（６）に入
力され、基準信号発生回路（５）の出力Ｑ７１　Ｐ　ｅ
ｍａｘと比較される。第２図、及び第３図Φ）に示す様
にｔ２．　ｔ４秒にＰｅ　（１４がＰｅｍａｘ＠７）よ
シも絶対値が大きくなると、出力錦が１．０となシ１判
定回路（７）へ信号が入力される。入力された信号ａｌ
ｌは１判定回路＋７１へ入力され、第３図（”）、　（
０）で示す様に、信号（Ｉｇ（７）Ｏ→１へのレベル変
化を検出され極性Ｈが第３図（（’）に示す様に正から
負、負から正へと変化する。一方、誤差信号Ｐａ　ａ４
は増幅回路（８）で処理された後、極性０に従って、−
１，又は１のゲインが掛は合わされ、信号ＱＤとなる。

補償回路ａ・では例えば、比例積分処理が実施され舵角
指令信号のとな）アタチユエータＩに入力され、舵角（
至）で操舵翼が駆動される。この時、第３図体）におい
て示した通如１機体空力系の極性が反転しても所望の角
速度範囲内に機体の動きを制御することができる。

また上記実施例では、モニタ回路（３）へ判定回路（７
）をアナログ要素で構成したが、同様の機能をマイクロ
プロセッサによシ処理させてもよい。第４図に構成図、
第５図に処理のフローチャートを示すＯ 図において、＠はマイクロプロセッサ及び周辺回路いは
レート誤差信号ａ４Ｐｅが入力されるアナログマルチプ
レクサ、＠はその出力信号をディジタル信号に変換する
Ａ　／　Ｄ変換器、＠はディジタルデータをｃｐσに送
る入力回路、Ｏｌはａｐσ。

０υはプログラムの収納されたメモリ、（至）は処理結
果をアナログ信号に変換するＤ　／　Ａ変換器である。

第５図のフローチャートに従って、ＯＰσで実施される
処理を説明する。レート誤差入力（至）は、所定の時間
ｔ１に達するまでは、評価がなされず（至）。

各パラメータ（至）は初期値に固定される。処理（支）
〜処理−において、許容誤差値Ｐｅｍａｘａηと比較さ
れる。比較された結果、許容誤差値ＰｅｍａＸａηを越
える値に達したことが、処理Ｇ１２〜０４の結果判明す
ると、処理（ハ）において極性が反転される。この値（
フラグ３）はＤ　／　Ａコンバータ（至）においてアナ
ログ出力とな１電極性切換回路（９１によシ、系の極性
が反転される。

また上、記実施例においては、モニタ回路（３）へ判定
回路（７）の処理を、マイクロプロセッサによシ処理さ
せたが、制御系の処理（８）〜鱈をマイクロプロセッサ
によシ実行させても良い。構成は第６図に示す。アナロ
グマルチプレクサ＠には、レート指令回路（１）の出力
Ｐｃ（ハ）、レートセンサ出力Ｐ（財）が入力されて、
ディジタル処理される。

処理は、上記実施例のモニタ回路（３）〜判定回路（７
）のディジタル処理に加えて、以下の処理が追加される
。

Ｐ１３（Ｎ）＝　ＰＣ！（Ｎ）　−Ｐ（ＩＪ）　　　　
　　　　　　　　　（１１ｙ１へ）＝ｘｏｐθ（ＩＪ）
黄（フラグ３　）　　　　　　　　（２１式において、
　　Ｐｃ（ト）はレート指令回路出力（ｌ）。

Ｐ（ト）はレートセンサ（２）の出力ａＰｅＱ’）はレ
ート誤差信号、　　ＫＱは増幅回路（８）のゲイン、フ
ラグ３は極性切換え回路の作動を決める判定処理出力−
。

Δｔはサンプリング刻み、　７２はｙｌの積分処理結果
であ〕、最終的な舵角指令が７３である。

ｙ３はＤ／Ａ（至）に入シ、アタチユエータを駆動する
Ｏ なお、上記実施例においては、ロール系を例にとって説
明を実施したが、ピッチ、ヨー系でも適用が可能である
。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば１機体の応答を観測し
、応答の異常を判定し、要すれば極性を反転させること
で安定な制御が実施出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による飛しよう体制両系の一実施例
を示すブロック図、第２図は、比較回路の入力、基準信
号発生回路の出力と比較回路の出力の関係を示す図、Ｈ
ａ図は、に）がモニタ回路出力、　（Ｂ）が比較回路出
力、（Ｃ）が判定回路出力を各々示す図、第４図は、マ
イクロプロセッサを処理に利用したブロック図、第５図
は処理のフローチャーと、第６図は制御系の処理もマイ
クロプロセッサに実施させたブロック図、第７図は従来
の飛しよう体の制御部の構成を示すブロック図、第８図
はその応答例を示す図である。 図において、（１）はレートセンサ、（２）はレート指
令回路、（３）はモニタ回路、（４はタイマー、（５）
は基準信号発生回路、（６）は比較回路、（７）は判定
回路。 （８）は増幅回路、（９）は極性切換回路、　Ｑｌは補
償０回路。 ａｎはアタチユエータ。 α２は操舵翼。 （至）はマイクロ プロセッサである。 なお図中。 同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機体の回転角速度をモニタするレートセンサと、
   レート指令回路と、レートセンサとレート指令回路の誤
   差信号を観測するモニタ回路と、許容誤差のレベルを出
   力する基準信号発生回路と、誤差信号と基準信号を比較
   する比較回路と、比較回路の出力で異常／正常を判定す
   る判定回路と、初期の収れん時にモニタ回路の作動を停
   止させるタイマーと、判定回路の結果で制御系の極性を
   逆転させる極性切換え回路と、上記誤差信号を増幅する
   増幅回路と、補償回路と、アタチユエータと操舵翼を持
   つ飛しよう体の制御装置。
2. （２）上記モニタ回路と、基準信号発生回路と、比較回
   路と判定回路とタイマーが、又は上記極性切換え回路と
   、増幅回路と補償回路がマイクロプロセッサで実現され
   ている特許請求の範囲第（１）項記載の飛しよう体の制
   御装置。