JPH07291193A - 制御量可変型コマンド変換装置 - Google Patents
制御量可変型コマンド変換装置Info
- Publication number
- JPH07291193A JPH07291193A JP8996894A JP8996894A JPH07291193A JP H07291193 A JPH07291193 A JP H07291193A JP 8996894 A JP8996894 A JP 8996894A JP 8996894 A JP8996894 A JP 8996894A JP H07291193 A JPH07291193 A JP H07291193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- command
- control
- pitch rate
- acceleration
- pilot input
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パイロット入力の大きさに応じてピッチレー
ト又は加速度のいずれかを制御するコマンド生成し、最
適な飛行制御を実現する。 【構成】 制御量可変型コマンド変換装置３には、コマ
ンド切り替え部３１が設けられており、パイロット入力
の大きさに応じてゲイン定数Ｋを決定する。コマンド切
り替え部３１は、ゲイン定数Ｋに基づいてピッチレート
コマンドｕc1及び加速度コマンドｕc2を生成する。変換
フィルタ３２は、加速度コマンドｕc2をピッチレートコ
マンドｕc3に変換する。加算部３３は、ピッチレートコ
マンドｕc1とｕc3を加算して、機体１の制御を行なう制
御部２に出力する。
ト又は加速度のいずれかを制御するコマンド生成し、最
適な飛行制御を実現する。 【構成】 制御量可変型コマンド変換装置３には、コマ
ンド切り替え部３１が設けられており、パイロット入力
の大きさに応じてゲイン定数Ｋを決定する。コマンド切
り替え部３１は、ゲイン定数Ｋに基づいてピッチレート
コマンドｕc1及び加速度コマンドｕc2を生成する。変換
フィルタ３２は、加速度コマンドｕc2をピッチレートコ
マンドｕc3に変換する。加算部３３は、ピッチレートコ
マンドｕc1とｕc3を加算して、機体１の制御を行なう制
御部２に出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、航空機等の飛行制御
を行なう飛行制御システムに適用される制御量可変型コ
マンド変換装置に関する。
を行なう飛行制御システムに適用される制御量可変型コ
マンド変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、航空機等の飛行制御を行なう飛行
制御システムでは、図６に示されるように、機体１の姿
勢又は軌道制御を行なう制御部２が、操縦者（パイロッ
ト）による操舵（以降、パイロット入力と称する）に応
じて舵角コマンドを機体１に送出する。機体１では、こ
の操舵コマンドに従って姿勢又は軌道の変更が行なわれ
る。
制御システムでは、図６に示されるように、機体１の姿
勢又は軌道制御を行なう制御部２が、操縦者（パイロッ
ト）による操舵（以降、パイロット入力と称する）に応
じて舵角コマンドを機体１に送出する。機体１では、こ
の操舵コマンドに従って姿勢又は軌道の変更が行なわれ
る。
【０００３】制御部２は、通常、独自の制御則に基づい
てパイロット入力を変換し、舵角コマンドを生成する。
この制御則では、ピッチレートｑ又は加速度ｎz のいず
れか一方を制御するように定められている。即ち、制御
部２は、パイロット入力の大きさに関係なく、ピッチレ
ートｑ又は加速度ｎz のいずれか一方のみを制御する。
てパイロット入力を変換し、舵角コマンドを生成する。
この制御則では、ピッチレートｑ又は加速度ｎz のいず
れか一方を制御するように定められている。即ち、制御
部２は、パイロット入力の大きさに関係なく、ピッチレ
ートｑ又は加速度ｎz のいずれか一方のみを制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般にパイロットが大
きな操舵をとる場合、パイロットは機体の軌道を変更す
ることを目的としている。このような機体の軌道変更に
は加速度ｎz を制御することが効果的である。又、パイ
ロットが小さな操舵をとる場合、パイロットは機体の姿
勢を変更することを目的としている。このような機体の
姿勢変更にはピッチレートｑを制御することが効果的で
ある。
きな操舵をとる場合、パイロットは機体の軌道を変更す
ることを目的としている。このような機体の軌道変更に
は加速度ｎz を制御することが効果的である。又、パイ
ロットが小さな操舵をとる場合、パイロットは機体の姿
勢を変更することを目的としている。このような機体の
姿勢変更にはピッチレートｑを制御することが効果的で
ある。
【０００５】しかし、上記従来の方法では、パイロット
の操舵の大きさによらず、ピッチレートｑ又は加速度ｎ
z のいずれか一方しか制御できないため、上述した各目
的に合致した制御量を制御することができない。例え
ば、制御量を加速度ｎz として制御システムの制御則を
定義した場合、パイロットが小操舵をとって機体の姿勢
を制御する際、オーバコントロールとなり、パイロット
操舵により引き起こされる機体の振動現象、即ちＰＩＯ
（Pilot Induced Oscillation ）傾向が生じる恐れがあ
る。
の操舵の大きさによらず、ピッチレートｑ又は加速度ｎ
z のいずれか一方しか制御できないため、上述した各目
的に合致した制御量を制御することができない。例え
ば、制御量を加速度ｎz として制御システムの制御則を
定義した場合、パイロットが小操舵をとって機体の姿勢
を制御する際、オーバコントロールとなり、パイロット
操舵により引き起こされる機体の振動現象、即ちＰＩＯ
（Pilot Induced Oscillation ）傾向が生じる恐れがあ
る。
【０００６】この発明は、上記実情を鑑みてなされたも
のであり、パイロット入力の大きさに応じて適切な制御
量を制御するコマンドを出力でき、且つ制御部の制御則
に適応したコマンドを出力することが可能な制御量可変
型コマンド変換装置を提供することを目的とする。
のであり、パイロット入力の大きさに応じて適切な制御
量を制御するコマンドを出力でき、且つ制御部の制御則
に適応したコマンドを出力することが可能な制御量可変
型コマンド変換装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る制御量可
変型コマンド変換装置は、パイロット入力の大きさに応
じてゲイン定数を決定し、このゲイン定数に従って加速
度コマンド及びピッチレートコマンドを生成する生成手
段と、この生成手段により生成された加速度コマンド又
はピッチレートコマンドのいずれか一方を他方コマンド
に変換し、変換されないコマンドと加算して出力する変
換出力手段とを具備することを特徴とする。
変型コマンド変換装置は、パイロット入力の大きさに応
じてゲイン定数を決定し、このゲイン定数に従って加速
度コマンド及びピッチレートコマンドを生成する生成手
段と、この生成手段により生成された加速度コマンド又
はピッチレートコマンドのいずれか一方を他方コマンド
に変換し、変換されないコマンドと加算して出力する変
換出力手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
【作用】パイロット入力に対し、ゲイン定数Ｋ（０〜
１）が決定される。このゲイン定数Ｋは、パイロット入
力が第１所定値以下の場合には０となり、第２所定値以
上の場合には１となるように定められている。又、ゲイ
ンＫは、パイロット入力が第１所定値より大きく、第２
所定値未満の場合、パイロット入力に正比例した値とな
るよう定められる。生成手段は、このようにパイロット
入力に応じてゲイン定数Ｋを決定する。更に、生成手段
においては、ゲイン定数Ｋに従って加速度コマンドを算
出し、ゲイン定数を１から減算した値に従ってピッチレ
ートコマンドを算出する。これにより、パイロット入力
の大きさに応じた加速度コマンド及びピッチレートコマ
ンドが出力される。
１）が決定される。このゲイン定数Ｋは、パイロット入
力が第１所定値以下の場合には０となり、第２所定値以
上の場合には１となるように定められている。又、ゲイ
ンＫは、パイロット入力が第１所定値より大きく、第２
所定値未満の場合、パイロット入力に正比例した値とな
るよう定められる。生成手段は、このようにパイロット
入力に応じてゲイン定数Ｋを決定する。更に、生成手段
においては、ゲイン定数Ｋに従って加速度コマンドを算
出し、ゲイン定数を１から減算した値に従ってピッチレ
ートコマンドを算出する。これにより、パイロット入力
の大きさに応じた加速度コマンド及びピッチレートコマ
ンドが出力される。
【０００９】変換出力手段は、機体の制御を行なう制御
部の有する制御則が取り扱う制御量に対応するように、
加速度コマンド又はピッチレートコマンドのいずれか一
方を他方コマンドに変換する。更に、変換されたコマン
ドと、変換対象とならなかったコマンドとを加算し、制
御コマンドとして出力する。これにより、機体を制御す
る制御部で演算される制御則がピッチレートを制御量と
している場合にはピッチレートコマンドが出力され、制
御則が加速度を制御量としている場合には加速度コマン
ドが出力されるように設定することができ、制御部に応
じたコマンドを出力することができる。
部の有する制御則が取り扱う制御量に対応するように、
加速度コマンド又はピッチレートコマンドのいずれか一
方を他方コマンドに変換する。更に、変換されたコマン
ドと、変換対象とならなかったコマンドとを加算し、制
御コマンドとして出力する。これにより、機体を制御す
る制御部で演算される制御則がピッチレートを制御量と
している場合にはピッチレートコマンドが出力され、制
御則が加速度を制御量としている場合には加速度コマン
ドが出力されるように設定することができ、制御部に応
じたコマンドを出力することができる。
【００１０】従って、制御部の実行する制御則が加速度
又はピッチレートいずれか一つに対応するのもであって
も、パイロット入力に応じて制御量を可変し、適切なコ
マンドを制御部に出力することができる。尚、制御部の
フィードバック構成を変更することはないので、制御部
の安定性に何等かの悪影響を及ぼす恐れはない。
又はピッチレートいずれか一つに対応するのもであって
も、パイロット入力に応じて制御量を可変し、適切なコ
マンドを制御部に出力することができる。尚、制御部の
フィードバック構成を変更することはないので、制御部
の安定性に何等かの悪影響を及ぼす恐れはない。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。この発明に係る制御量可変型コマンド変換装
置を適用した飛行制御システムの構成を図１に示す。飛
行制御システムにおいて、機体１は、制御部２から送ら
れる舵角コマンドに応じ、姿勢又は軌道が制御される。
又、機体１には、予めセンサが設けられており、このセ
ンサにより検出されたセンサデータを制御部２にフィー
ドバックしている。制御部２は、制御量可変型コマンド
変換装置３の出力ｕc と、フィードバックされたセンサ
データとを受け取り、予め定められた制御則に従って舵
角コマンドを生成する。尚、同実施例において、制御部
２に定義された制御則は、ピッチレートｑを制御量とす
る。又、制御部２は、従来適用された制御則を適用する
ことができる。制御量可変型コマンド変換装置３は、パ
イロットからの入力（以下、パイロット入力と称する）
に応じ、制御量を所定の条件に従って演算し、出力ｕc
として制御部２に出力する。
説明する。この発明に係る制御量可変型コマンド変換装
置を適用した飛行制御システムの構成を図１に示す。飛
行制御システムにおいて、機体１は、制御部２から送ら
れる舵角コマンドに応じ、姿勢又は軌道が制御される。
又、機体１には、予めセンサが設けられており、このセ
ンサにより検出されたセンサデータを制御部２にフィー
ドバックしている。制御部２は、制御量可変型コマンド
変換装置３の出力ｕc と、フィードバックされたセンサ
データとを受け取り、予め定められた制御則に従って舵
角コマンドを生成する。尚、同実施例において、制御部
２に定義された制御則は、ピッチレートｑを制御量とす
る。又、制御部２は、従来適用された制御則を適用する
ことができる。制御量可変型コマンド変換装置３は、パ
イロットからの入力（以下、パイロット入力と称する）
に応じ、制御量を所定の条件に従って演算し、出力ｕc
として制御部２に出力する。
【００１２】次に、同図１を用いて制御量可変型コマン
ド変換装置３の構成を説明する。制御量可変型コマンド
変換装置３には、パイロット入力の大きさによってコマ
ンドを切り換えるコマンド切り替え部３１が設けられて
いる。このコマンド切り替え部３１は、ゲインＫに基づ
き、パイロット入力を１−Ｋで積変換する変換部３１
ａ、及びパイロット入力をＫで積変換する変換部３１ｂ
とを有する。コマンド変換フィルタ３２は、変換部３１
ｂの出力コマンドを変換し、ｕc3を出力する。尚、同実
施例では、変換フィルタ３２は、加速度コマンド（ｎz
コマンド）をピッチレートコマンド（ｑコマンド）に変
換するように設定されている。加算部３３は、変換部３
１ａの出力ｕc1と、変換フィルタ３２の出力ｕc3とを加
算し、ｕcとして制御部２に出力する。尚、ｕc1はｑコ
マンド、ｕc2はｎz コマンドとする。
ド変換装置３の構成を説明する。制御量可変型コマンド
変換装置３には、パイロット入力の大きさによってコマ
ンドを切り換えるコマンド切り替え部３１が設けられて
いる。このコマンド切り替え部３１は、ゲインＫに基づ
き、パイロット入力を１−Ｋで積変換する変換部３１
ａ、及びパイロット入力をＫで積変換する変換部３１ｂ
とを有する。コマンド変換フィルタ３２は、変換部３１
ｂの出力コマンドを変換し、ｕc3を出力する。尚、同実
施例では、変換フィルタ３２は、加速度コマンド（ｎz
コマンド）をピッチレートコマンド（ｑコマンド）に変
換するように設定されている。加算部３３は、変換部３
１ａの出力ｕc1と、変換フィルタ３２の出力ｕc3とを加
算し、ｕcとして制御部２に出力する。尚、ｕc1はｑコ
マンド、ｕc2はｎz コマンドとする。
【００１３】次に、コマンド切り替え部３１に関して図
２を参照して説明する。図２には、コマンド切り替え部
３１に使用されるゲインＫの設定値が示されている。ゲ
インＫは、図２に示されるように、パイロット入力が予
め定められたしきい値Ｉ1 以下である場合には０とな
り、パイロット入力が予め定められたしきい値Ｉ2 以上
である場合には１となるように定められている。又、パ
イロット入力がＩ1 より大きくＩ2 未満である場合、ゲ
インＫは、パイロット入力に正比例する。
２を参照して説明する。図２には、コマンド切り替え部
３１に使用されるゲインＫの設定値が示されている。ゲ
インＫは、図２に示されるように、パイロット入力が予
め定められたしきい値Ｉ1 以下である場合には０とな
り、パイロット入力が予め定められたしきい値Ｉ2 以上
である場合には１となるように定められている。又、パ
イロット入力がＩ1 より大きくＩ2 未満である場合、ゲ
インＫは、パイロット入力に正比例する。
【００１４】ここで、パイロットによる小操舵をしきい
値Ｉ1 以下と定義すると、パイロットにより小操舵であ
るような操作がなされた場合、ゲインＫ＝０となり、変
換部３１ｂの出力ｕc2は０になる。従って、変換部３１
ａの出力であるｕc1のみが有効となり、制御可変型コマ
ンド変換装置３の出力ｕc ＝ｕc1となる。これにより、
ｑコマンドが制御部２に送られる。
値Ｉ1 以下と定義すると、パイロットにより小操舵であ
るような操作がなされた場合、ゲインＫ＝０となり、変
換部３１ｂの出力ｕc2は０になる。従って、変換部３１
ａの出力であるｕc1のみが有効となり、制御可変型コマ
ンド変換装置３の出力ｕc ＝ｕc1となる。これにより、
ｑコマンドが制御部２に送られる。
【００１５】一方、パイロットによる大操舵をしきい値
Ｉ2 以上と定義すると、パイロットにより大操舵操舵が
なされた場合、ゲインＫ＝１となり、変換部３１ａの出
力ｕc1は０になる。従って、変換部３１ｂの出力である
ｕc2がのみが有効となる。ｎz コマンドであるｕc2は、
変換フィルタ３２によりｑコマンドに変換され、ｕc3と
なる。よって、制御可変型コマンド変換装置３の出力ｕ
c ＝ｕc3となる。これにより、ｎz コマンドがｑコマン
ドとして制御部２に送られる。
Ｉ2 以上と定義すると、パイロットにより大操舵操舵が
なされた場合、ゲインＫ＝１となり、変換部３１ａの出
力ｕc1は０になる。従って、変換部３１ｂの出力である
ｕc2がのみが有効となる。ｎz コマンドであるｕc2は、
変換フィルタ３２によりｑコマンドに変換され、ｕc3と
なる。よって、制御可変型コマンド変換装置３の出力ｕ
c ＝ｕc3となる。これにより、ｎz コマンドがｑコマン
ドとして制御部２に送られる。
【００１６】又、パイロット入力がＩ1 より大きく、Ｉ
2 未満である場合、制御量可変型コマンド変換装置の出
力ｕc は、 ｕc ＝ （１−Ｋ）Ｆe ＋ Ｋ・Ｇ（ｓ）・Ｆe で示される式を満足する値となる。これにより、制御量
可変型コマンド変換装置３の出力ｕc は、ｑコマンドと
ｎz コマンドとの一次結合となり、スムーズなコマンド
切り替えが可能となる。
2 未満である場合、制御量可変型コマンド変換装置の出
力ｕc は、 ｕc ＝ （１−Ｋ）Ｆe ＋ Ｋ・Ｇ（ｓ）・Ｆe で示される式を満足する値となる。これにより、制御量
可変型コマンド変換装置３の出力ｕc は、ｑコマンドと
ｎz コマンドとの一次結合となり、スムーズなコマンド
切り替えが可能となる。
【００１７】次に、変換フィルタ３２について説明す
る。変換フィルタ３２は、以下に示す式に従って設定す
る。 ｑ ＝ Ｇ1 （ｓ）・ｉsc ＝ （Ｎ1 （ｓ）／ｄ（ｓ））・ｉsc …（１） ｎz ＝ Ｇ2 （ｓ）・ｉsc ＝ （Ｎ2 （ｓ）／ｄ（ｓ））・ｉsc …（２） 但し、 ｉsc： 舵角コマンド ｑ ： ピッチレート ｎz ： 加速度 Ｇ1 （ｓ） ： ｉsc−ｑ間伝達関数 Ｇ2 （ｓ） ： ｉsc−ｎz 間伝達関数 上記（１），（２）式より ｑ ＝ （Ｎ1 （ｓ）／Ｎ2 （ｓ））・ｎz …（３） となる。従って、 Ｇ（ｓ） ＝ Ｎ1 （ｓ）／Ｎ2 （ｓ） とすることによって、ｎz コマンドをｑコマンドに変換
することができる。
る。変換フィルタ３２は、以下に示す式に従って設定す
る。 ｑ ＝ Ｇ1 （ｓ）・ｉsc ＝ （Ｎ1 （ｓ）／ｄ（ｓ））・ｉsc …（１） ｎz ＝ Ｇ2 （ｓ）・ｉsc ＝ （Ｎ2 （ｓ）／ｄ（ｓ））・ｉsc …（２） 但し、 ｉsc： 舵角コマンド ｑ ： ピッチレート ｎz ： 加速度 Ｇ1 （ｓ） ： ｉsc−ｑ間伝達関数 Ｇ2 （ｓ） ： ｉsc−ｎz 間伝達関数 上記（１），（２）式より ｑ ＝ （Ｎ1 （ｓ）／Ｎ2 （ｓ））・ｎz …（３） となる。従って、 Ｇ（ｓ） ＝ Ｎ1 （ｓ）／Ｎ2 （ｓ） とすることによって、ｎz コマンドをｑコマンドに変換
することができる。
【００１８】又、上記（１），（２）式より、 ｎz ＝ Ｇ2 （ｓ）／Ｇ1 （ｓ）・ｑ …（４） となる。
【００１９】制御部２に格納される制御則によるｕc か
ら制御量ｑまでの閉ループ伝達関数をＷa （ｓ）とする
と、 ｑ ＝ Ｗa （ｓ）・ｕc …（５） が得られる。上記（４），（５）式により、この時のｎ
z は、 ｎz ＝ （Ｇ2 （ｓ）・Ｗa （ｓ）・ｕc ）／Ｇ1 （ｓ） …（６） となる。ここで、パイロット入力Ｆe からｎz までの伝
達関数をＷb （ｓ）とすると、上記したＧ（ｓ）は、 Ｇ（ｓ） ＝ （Ｇ1 （ｓ）・Ｗb （ｓ））／（Ｇ2 （ｓ）・Ｗa （ｓ ）） …（７） と定義することもできる。
ら制御量ｑまでの閉ループ伝達関数をＷa （ｓ）とする
と、 ｑ ＝ Ｗa （ｓ）・ｕc …（５） が得られる。上記（４），（５）式により、この時のｎ
z は、 ｎz ＝ （Ｇ2 （ｓ）・Ｗa （ｓ）・ｕc ）／Ｇ1 （ｓ） …（６） となる。ここで、パイロット入力Ｆe からｎz までの伝
達関数をＷb （ｓ）とすると、上記したＧ（ｓ）は、 Ｇ（ｓ） ＝ （Ｇ1 （ｓ）・Ｗb （ｓ））／（Ｇ2 （ｓ）・Ｗa （ｓ ）） …（７） と定義することもできる。
【００２０】これにより、大操舵時、図１に示されるゲ
インＫは１となるので、パイロット入力Ｆe からｎz ま
での伝達関数は下記に示す式の通りとなり、ピッチレー
トを介して加速度ｎz を制御したことになる。
インＫは１となるので、パイロット入力Ｆe からｎz ま
での伝達関数は下記に示す式の通りとなり、ピッチレー
トを介して加速度ｎz を制御したことになる。
【００２１】 ｎz ＝ （Ｇ2 （ｓ）・ｑ）／Ｇ1 （ｓ） ＝ （Ｇ2 （ｓ）・Ｗa （ｓ）・ｕc ）／Ｇ1 （ｓ） ＝ （Ｇ2 （ｓ）・Ｗa （ｓ）・Ｇ（ｓ）・Ｆe ）／Ｇ1 （ｓ） ＝ （Ｇ2 （ｓ）・Ｗa （ｓ）・Ｇ1 （ｓ）・Ｗb （ｓ）・Ｆe ） ／（Ｇ1 （ｓ）・Ｗa （ｓ）・Ｇ2 （ｓ）） ＝ Ｗb （ｓ）・Ｆe 次に、この実施例の動作を説明する。
【００２２】パイロットの操舵によるパイロット入力
は、コマンド切り替え部３１の変換部３１ａ及び３１ｂ
に各々送られる。コマンド切り替え部３１では、上記図
２の定義に従い、送られたパイロット入力の大きさに応
じたゲイン定数Ｋが決定される。変換部３１ａに送られ
たパイロット入力は、Ｋ−１で積をとられ、ｑコマンド
ｕc1として出力される。又、変換部３１ｂに送られたパ
イロット入力は、Ｋで積をとられ、ｎz コマンドｕc2と
して出力される。
は、コマンド切り替え部３１の変換部３１ａ及び３１ｂ
に各々送られる。コマンド切り替え部３１では、上記図
２の定義に従い、送られたパイロット入力の大きさに応
じたゲイン定数Ｋが決定される。変換部３１ａに送られ
たパイロット入力は、Ｋ−１で積をとられ、ｑコマンド
ｕc1として出力される。又、変換部３１ｂに送られたパ
イロット入力は、Ｋで積をとられ、ｎz コマンドｕc2と
して出力される。
【００２３】ｎz コマンドｕc2は、変換フィルタ３２に
送られてｑコマンドに変換される。変換されたｑコマン
ドは、ｕc3として加算部３３に送られる。加算部３３で
は、変換部３１ａの出力ｕc1と変換フィルタ３２の出力
ｕc3とが加算される。加算されたコマンドは、ｑコマン
ドｕc として制御部２に送られる。
送られてｑコマンドに変換される。変換されたｑコマン
ドは、ｕc3として加算部３３に送られる。加算部３３で
は、変換部３１ａの出力ｕc1と変換フィルタ３２の出力
ｕc3とが加算される。加算されたコマンドは、ｑコマン
ドｕc として制御部２に送られる。
【００２４】制御部２では、予め定められたピッチレー
ト用制御則に基づいて舵角コマンドを算出し、このコマ
ンドを機体１に送る。これにより、パイロット入力の大
きさに応じ、加速度又はピッチレートを制御するに適切
なコマンドを制御部２に出力することができる。即ち、
制御部２に送られるコマンドはｑコマンドであるが、パ
イロットにより大操舵をとられた場合、加速度を制御す
るようなｑコマンドを制御部２に出力することができ
る。従って、制御部２は、従来のものと同様に、ピッチ
レート又は加速度のいずれか一方を制御量とした制御則
を有するものでよい。
ト用制御則に基づいて舵角コマンドを算出し、このコマ
ンドを機体１に送る。これにより、パイロット入力の大
きさに応じ、加速度又はピッチレートを制御するに適切
なコマンドを制御部２に出力することができる。即ち、
制御部２に送られるコマンドはｑコマンドであるが、パ
イロットにより大操舵をとられた場合、加速度を制御す
るようなｑコマンドを制御部２に出力することができ
る。従って、制御部２は、従来のものと同様に、ピッチ
レート又は加速度のいずれか一方を制御量とした制御則
を有するものでよい。
【００２５】尚、同実施例では、制御部２の制御則がピ
ッチレートを制御量としたものであるため、出力ｕc が
ｑコマンドとなるように設定したが、制御則が加速度を
制御量とする場合、出力ｕc をｎz コマンドとなるよう
に設定することも可能である。この場合、変換フィルタ
３２は、ｑコマンドをｎz コマンドに変換するように設
定し、変換部３１ａの出力ｕc1を変換するように配設す
ればよい。
ッチレートを制御量としたものであるため、出力ｕc が
ｑコマンドとなるように設定したが、制御則が加速度を
制御量とする場合、出力ｕc をｎz コマンドとなるよう
に設定することも可能である。この場合、変換フィルタ
３２は、ｑコマンドをｎz コマンドに変換するように設
定し、変換部３１ａの出力ｕc1を変換するように配設す
ればよい。
【００２６】次に、この発明の制御量可変型コマンド変
換装置を航空機の縦系ＣＡＳ（Control Augmentation S
ystem ：操縦性増大装置）に適用した具体例を説明す
る。図３に、上記ＣＡＳに適用した制御量変換型コマン
ド変換装置に使用されるゲインＫを示す。図３に示され
るように、ゲインＫは、パイロット入力Ｆｅが５（ｌ
ｂ）以下の場合、０となり、パイロット入力Ｆｅが１５
（ｌｂ）以上の場合１となる。即ち、ここでは、パイロ
ット入力Ｆｅが５（ｌｂ）以下の場合を小操舵、１５
（ｌｂ）以上を大操舵としている。
換装置を航空機の縦系ＣＡＳ（Control Augmentation S
ystem ：操縦性増大装置）に適用した具体例を説明す
る。図３に、上記ＣＡＳに適用した制御量変換型コマン
ド変換装置に使用されるゲインＫを示す。図３に示され
るように、ゲインＫは、パイロット入力Ｆｅが５（ｌ
ｂ）以下の場合、０となり、パイロット入力Ｆｅが１５
（ｌｂ）以上の場合１となる。即ち、ここでは、パイロ
ット入力Ｆｅが５（ｌｂ）以下の場合を小操舵、１５
（ｌｂ）以上を大操舵としている。
【００２７】又、この具体例における変換フィルタ３２
は、図４に示すように設定される。これは、速度Ｖでゲ
インをスケジュールした位相進めフィルタである。これ
により、パイロット入力Ｆｅが５（ｌｂ）以下の小操舵
時は、Ｋ＝０であり、ｕc1（ｑコマンド）が制御部２に
入力され、ピッチレートｑが制御される。又、パイロッ
ト入力Ｆｅが１５（ｌｂ）以上の大操舵時は、Ｋ＝１で
あり、ｕc2（ｎz コマンド）が変換フィルタ３２により
ｑコマンドに変換され、制御部２に入力される。これに
より、加速度ｎz が制御される。
は、図４に示すように設定される。これは、速度Ｖでゲ
インをスケジュールした位相進めフィルタである。これ
により、パイロット入力Ｆｅが５（ｌｂ）以下の小操舵
時は、Ｋ＝０であり、ｕc1（ｑコマンド）が制御部２に
入力され、ピッチレートｑが制御される。又、パイロッ
ト入力Ｆｅが１５（ｌｂ）以上の大操舵時は、Ｋ＝１で
あり、ｕc2（ｎz コマンド）が変換フィルタ３２により
ｑコマンドに変換され、制御部２に入力される。これに
より、加速度ｎz が制御される。
【００２８】パイロット入力Ｆｅが５（ｌｂ）から１５
（ｌｂ）の間は、 ｕc ＝ ｕc1 ＋ ｕc3 ＝ ｕc1 ＋ ｕc2・Ｇ（ｓ） ＝ （１−Ｋ）Ｆe ＋ Ｋ・Ｇ（ｓ）・Ｆe で示される式を満足させるような出力ｕc が制御部２に
送られる。これにより、ｑコマンドとｎz コマンドを混
合したコマンドが制御部２に送られ、ｑとｎz を一次結
合したものが制御される。
（ｌｂ）の間は、 ｕc ＝ ｕc1 ＋ ｕc3 ＝ ｕc1 ＋ ｕc2・Ｇ（ｓ） ＝ （１−Ｋ）Ｆe ＋ Ｋ・Ｇ（ｓ）・Ｆe で示される式を満足させるような出力ｕc が制御部２に
送られる。これにより、ｑコマンドとｎz コマンドを混
合したコマンドが制御部２に送られ、ｑとｎz を一次結
合したものが制御される。
【００２９】上述したような制御量可変型コマンド変換
装置を縦系ＣＡＳに適用し、図５（ａ）に示されるよう
な操舵がなされた場合のピッチレート及び加速度の制御
状態を図５（ｂ）及び（ｃ）に示す。パイロット入力が
５（ｌｂ）以下である小操舵（０〜２秒）では、図５
（ｂ）に示されるようにピッチレートｑが制御され、機
体の姿勢が変更される。又、パイロット入力が１５（ｌ
ｂ）以上である大操舵（２〜５秒）では、図５（ｃ）に
示されるように加速度ｎz が制御され、機体の軌道が変
更される。
装置を縦系ＣＡＳに適用し、図５（ａ）に示されるよう
な操舵がなされた場合のピッチレート及び加速度の制御
状態を図５（ｂ）及び（ｃ）に示す。パイロット入力が
５（ｌｂ）以下である小操舵（０〜２秒）では、図５
（ｂ）に示されるようにピッチレートｑが制御され、機
体の姿勢が変更される。又、パイロット入力が１５（ｌ
ｂ）以上である大操舵（２〜５秒）では、図５（ｃ）に
示されるように加速度ｎz が制御され、機体の軌道が変
更される。
【００３０】
【発明の効果】以上詳記したようにこの発明によれば、
パイロット入力の大きさに応じて加速度又はピッチレー
トを制御するように制御量切り替え部を設けたことによ
り、小操舵に対してはピッチレートｑを、大操舵に対し
ては加速度ｎz を制御することが可能となる。これによ
り、種々の操舵に応じて適切な飛行制御を実行すること
ができる。又、この発明では、飛行制御を行なう制御部
の制御則がピッチレートを制御量としている場合には、
加速度コマンドをピッチレートコマンドに、制御則が加
速度を制御量としている場合には、ピッチレートコマン
ドを加速度コマンドにコマンドを変換する変換部を設け
たことにより、各制御量に対応する制御則を用意する必
要がない。尚、制御部のフィードバックゲインは変更し
ないため、飛行制御の安定性はそのまま維持することが
できる。
パイロット入力の大きさに応じて加速度又はピッチレー
トを制御するように制御量切り替え部を設けたことによ
り、小操舵に対してはピッチレートｑを、大操舵に対し
ては加速度ｎz を制御することが可能となる。これによ
り、種々の操舵に応じて適切な飛行制御を実行すること
ができる。又、この発明では、飛行制御を行なう制御部
の制御則がピッチレートを制御量としている場合には、
加速度コマンドをピッチレートコマンドに、制御則が加
速度を制御量としている場合には、ピッチレートコマン
ドを加速度コマンドにコマンドを変換する変換部を設け
たことにより、各制御量に対応する制御則を用意する必
要がない。尚、制御部のフィードバックゲインは変更し
ないため、飛行制御の安定性はそのまま維持することが
できる。
【図１】この発明の一実施例に係る制御量可変型コマン
ド変換装置の構成、及びこの制御量可変型コマンド変換
装置を適用した飛行制御システムの構成を示すブロック
図。
ド変換装置の構成、及びこの制御量可変型コマンド変換
装置を適用した飛行制御システムの構成を示すブロック
図。
【図２】同実施例において、パイロット入力に応じて決
定されるゲイン定数Ｋの値を示す図。
定されるゲイン定数Ｋの値を示す図。
【図３】同実施例をＣＡＳ（操縦性増大装置）に適用し
た場合のゲイン定数Ｋの値を示す図。
た場合のゲイン定数Ｋの値を示す図。
【図４】同実施例をＣＡＳに適用した場合の変換フィル
タを示す図。
タを示す図。
【図５】同実施例を適用したＣＡＳにおいて、（ａ）は
パイロット入力の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）
に示されるパイロット入力に応じたピッチレートの制御
状態を示す図であり、（ｃ）は（ａ）に示されるパイロ
ット入力に応じた加速度の制御状態を示す図。
パイロット入力の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）
に示されるパイロット入力に応じたピッチレートの制御
状態を示す図であり、（ｃ）は（ａ）に示されるパイロ
ット入力に応じた加速度の制御状態を示す図。
【図６】従来の飛行制御システムの構成を示すブロック
図。
図。
１ 機体 ２ 制御部 ３ 制御量可変型コマンド変換装置 ３１ コマンド切り替え部 ３２ 変換フィルタ ３３ 加算部
Claims (1)
- 【請求項１】 パイロット入力の大きさに応じてゲイン
定数を決定し、このゲイン定数に従って加速度コマンド
及びピッチレートコマンドを生成する生成手段と、 この生成手段により生成された加速度コマンド又はピッ
チレートコマンドのいずれか一方を他方コマンドに変換
し、変換されないコマンドと加算して出力する変換出力
手段とを具備することを特徴とする制御量可変型コマン
ド変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8996894A JPH07291193A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 制御量可変型コマンド変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8996894A JPH07291193A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 制御量可変型コマンド変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07291193A true JPH07291193A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=13985492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8996894A Withdrawn JPH07291193A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 制御量可変型コマンド変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07291193A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009502619A (ja) * | 2005-07-28 | 2009-01-29 | エアバス フランス | 少なくとも１つの飛行線に従って航空機を操縦する方法と装置 |
-
1994
- 1994-04-27 JP JP8996894A patent/JPH07291193A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009502619A (ja) * | 2005-07-28 | 2009-01-29 | エアバス フランス | 少なくとも１つの飛行線に従って航空機を操縦する方法と装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3645038B2 (ja) | 航空機の飛行制御装置 | |
| US6325333B1 (en) | Aircraft pitch-axis stability and command augmentation system | |
| US5347204A (en) | Position dependent rate dampening in any active hand controller | |
| JPS6325198A (ja) | 航空機の垂直飛行経路および対気速度制御装置 | |
| JP5791460B2 (ja) | 航空機及び航空機の制御方法 | |
| US5695156A (en) | Aircraft vertical position control system | |
| EP0334476A2 (en) | Apparatus for producing process control signals from process variable signals | |
| JPH07291193A (ja) | 制御量可変型コマンド変換装置 | |
| JP2009070050A (ja) | 位置制御装置 | |
| Patton et al. | Multiobjective controller design using eigenstructure assignment and the method of inequalities | |
| US5863012A (en) | Cyclic stick system giving a helicopter speed stability | |
| JP3028888B2 (ja) | オートパイロット装置 | |
| JPS63301303A (ja) | 可変構造制御系における制御入力設計方法 | |
| US20130197672A1 (en) | Pass-Through Controller for Cascaded Proportional-Integral-Derivative Control Loops | |
| JPH08202453A (ja) | 位置制御装置 | |
| US8095252B2 (en) | Piloting method and device avoiding the pilot induced oscillations | |
| JPH0378806A (ja) | 多機能形制御装置 | |
| JP2002258905A (ja) | 自動制御装置の制御則決定方法 | |
| JP3654975B2 (ja) | 制御系のゲイン自動決定方法 | |
| US5248114A (en) | Adaptive autopilot | |
| JPS58134308A (ja) | マニピユレ−タの制御装置 | |
| Elmoudi et al. | Speed control of DC motor based on model reference adaptive controller | |
| JPH08282598A (ja) | 人工衛星の姿勢制御装置 | |
| JP2595610B2 (ja) | 位置決め制御装置 | |
| RU2270790C2 (ru) | Система управления движением космического аппарата |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010703 |