KR101638078B1 - 헬리콥터 진동 제어 시스템 및 진동을 상쇄하기 위한 회전 조립체 회전력 발생기 - Google Patents

헬리콥터 진동 제어 시스템 및 진동을 상쇄하기 위한 회전 조립체 회전력 발생기 Download PDF

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Abstract

상기 회전 조립체 진동 제어 시스템은 제1 불균형 질량 집중체 로터(28), 제2 불균형 질량 집중체 로터(44), 제3 불균형 질량 집중체 로터(38'), 및 제4 불균형 질량 집중체 로터(44')를 포함하는 로터리 블레이드 회전 허브 장착식 회전 조립체 진동 제어 시스템(20)이 개시된다. 상기 제1 불균형 질량 집중체 로터는 상기 회전 조립체 회전 중심 축선(28) 상에 중심이 맞추어진 제1 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선(136)을 구비한다. 상기 제2 불균형 질량 집중체 로터는 상기 회전 조립체 회전 중심 축선 상에 중심이 맞추어진 제2 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선(142)을 구비한다. 상기 제3 불균형 질량 집중체 로터는 상기 회전 조립체 회전 중심 축선 상에 중심이 맞추어진 제3 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선(136')을 구비한다. 상기 제4 불균형 질량 집중체 로터는 상기 회전 조립체 회전 중심 축선 상에 중심이 맞추어진 제4 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선(142')을 구비한다. 상기 제1 불균형 질량 집중체 로터 및 상기 제2 불균형 질량 집중체 로터는 제1 진동 주파수를 억제하도록 제1 회전 알짜 힘 벡터를 생성시키기 위해 상기 제1 불균형 질량 집중체 및 상기 제2 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 상기 회전 조립체 작동 회전 주파수 보다 큰 제1 회전 속도로 구동된다. 상기 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 상기 제4 불균형 질량 집중체 로터는 제2 진동 주파수를 억제하도록 제2 회전 알짜 힘 벡터를 생성시키기 위해 상기 제3 불균형 질량 집중체 및 상기 제4 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 상기 회전 조립체 작동 회전 주파수 보다 큰 제2 회전 속도로 구동된다.

Description

헬리콥터 진동 제어 시스템 및 진동을 상쇄하기 위한 회전 조립체 회전력 발생기 {HELICOPTER VIBRATION CONTROL SYSTEM AND ROTATING ASSEMBLY ROTARY FORCES GENERATORS FOR CANCELING VIBRATIONS}
본 출원은 2008년 12월 12일자로 출원된 미국특허 가출원 제61/122,160호의 혜택을 여기 주장하고 이를 참조로 병합한다.
본 발명은 문제의 로터리 윙 진동을 제어하기 위한 방법/시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 헬리콥터 운송 수단 진동을 제어하는 방법 및 시스템에 관한 것이며, 특히 문제의 회전 헬리콥터 진동을 상쇄하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
헬리콥터 진동은 항공기 내의 장비 및 탑승자에 대해 피로와 손상을 야기할 수 있다는 점에서 특히 고질적이다. 헬리콥터와 같은 회전 조립체 항공기 운송 수단에 있어서, 진동은 운송 수단의 내용물에 추가로 운송 수단을 구성하는 실제 구조물 또는 부품들을 손상시킬 수 있다는 점에서 특히 문제가 된다.
회전 운송 수단 진동을 정확하고 경제적으로 상쇄하는 시스템 및 방법이 필요하다. 진동을 효과적으로 최소화하도록 헬리콥터 허브에서의 진동을 제어하기 위한 방법이 필요하다. 진동을 효과적으로 최소화하도록 헬리콥터 내의 진동을 제어하기 위한 확고한 시스템이 필요하다. 문제의 헬리콥터 진동을 제어하기 위한 방법/시스템이 필요하다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 회전 조립체 회전 중심 축선을 중심으로 작동 회전 주파수로 회전하는 동안 복수의 진동 주파수의 진동을 경험하는 로터리 블레이드 회전 허브 조립체용 로터리 블레이드 회전 허브 장착식 회전 조립체 진동 제어 시스템을 포함한다. 상기 회전 조립체 진동 제어 시스템은 제1 불균형 질량 집중체 로터, 제2 불균형 질량 집중체 로터, 제3 불균형 질량 집중체 로터, 및 제4 불균형 질량 집중체 로터를 포함한다. 상기 제1 불균형 질량 집중체 로터는 상기 회전 조립체 회전 중심 축선 상에 중심이 맞추어진 제1 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선을 구비하며, 상기 제2 불균형 질량 집중체 로터는 상기 회전 조립체 회전 중심 축선 상에 중심이 맞추어진 제2 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선을 구비하고, 상기 제3 불균형 질량 집중체 로터는 상기 회전 조립체 회전 중심 축선 상에 중심이 맞추어진 제3 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선을 구비하며, 상기 제4 불균형 질량 집중체 로터는 상기 회전 조립체 회전 중심 축선 상에 중심이 맞추어진 제4 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선을 구비한다. 상기 제1 불균형 질량 집중체 로터 및 상기 제2 불균형 질량 집중체 로터는 제1 진동 주파수를 억제하도록 제1 회전 알짜 힘 벡터를 생성시키기 위해 상기 제1 불균형 질량 집중체 및 상기 제2 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 상기 회전 조립체 작동 회전 주파수 보다 큰 제1 회전 속도로 구동된다. 상기 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 상기 제4 불균형 질량 집중체 로터는 제2 진동 주파수를 억제하도록 제2 회전 알짜 힘 벡터를 생성시키기 위해 상기 제3 불균형 질량 집중체 및 상기 제4 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 상기 회전 조립체 작동 회전 주파수 보다 큰 제2 회전 속도로 구동된다.
일 실시예에서, 본 발명은 제1 불균형 질량 집중체 로터, 제2 불균형 질량 집중체 로터, 제3 불균형 질량 집중체 로터, 및 제4 불균형 질량 집중체 로터를 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램 물품을 포함한다. 이 컴퓨터 프로그램 물품은 컴퓨터 매체와, 제1 진동 주파수를 억제하도록 제1 회전 알짜 힘 벡터를 생성시키기 위해 제1 불균형 질량 집중체 및 제2 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 진동 상쇄 회전 주파수인 제1 회전 속도로 상기 제1 불균형 질량 집중체 로터 및 상기 제2 불균형 질량 집중체 로터를 구동시키기 위한 제1 프로그램 지시어들과, 그리고 제2 진동 주파수를 억제하도록 상기 제1 불균형 질량 집중체 및 상기 제2 불균형 질량 집중체의 회전 위치의 상기 제어와 분리되어 상기 제3 불균형 질량 집중체 및 상기 제4 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 진동 상쇄 회전 주파수인 제2 회전 속도로 상기 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 상기 제4 불균형 질량 집중체 로터를 구동시키기 위한 제2 프로그램 지시어들을 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 회전 조립체 진동 제어 시스템을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램 물품을 포함한다. 제1 로터의 회전 및 제2 로터의 회전을 제어하기 위한 제1 프로그램 지시어들과, 복수의 센서 신호를 모니터링하기 위한 제2 프로그램 지시어들과, 제1 모니터링 진동 주파수 센서 신호를 최소화하도록 제1 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과 제2 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어하기 위한 제3 프로그램 지시어들과, 제3 로터의 회전 및 제4 로터의 회전을 제어하기 위한 제4 프로그램 지시어들과, 복수의 센서 신호를 모니터링하기 위한 제5 프로그램 지시어들과, 제2 모니터링 진동 주파수 센서 신호를 최소화하도록 제3 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과 제4 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어하기 위한 제6 프로그램 지시어들을 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 하나 이상의 제1 진동 주파수 작동 진동 및 하나 이상의 제2 진동 주파수 작동 진동을 갖는 회전 조립체용 회전 진동 제어 시스템을 포함한다. 상기한 회전 진동 제어 시스템은, 상기 회전 조립체의 작동 회전 주파수 보다 큰 상기 제1 회전 속도로 회전하도록 구동되는 제1 불균형 질량 집중체를 갖는 제1 로터와, 상기 회전 조립체의 작동 회전 주파수 보다 큰 상기 제1 회전 속도로 회전하도록 구동되는 제2 불균형 질량 집중체를 갖는 제2 로터를 포함한다. 상기 회전 진동 제어 시스템은, 상기 회전 조립체의 작동 회전 주파수 보다 큰 상기 제2 회전 속도로 회전하도록 구동되는 제3 불균형 질량 집중체를 갖는 제3 로터와, 상기 회전 조립체의 작동 회전 주파수 보다 큰 상기 제2 회전 속도로 회전하도록 구동되는 제4 불균형 질량 집중체를 갖는 제4 로터를 포함한다. 상기 회전 진동 제어 시스템은 복수의 제1 진동 센서 신호를 생성시키기 위한 하나 이상의 제1 진동 센서를 포함한다. 상기 회전 진동 제어 시스템은 복수의 제2 진동 센서 신호를 생성시키기 위한 하나 이상의 제2 진동 센서를 포함한다. 상기 회전 진동 제어 시스템은 제1 로터 회전 위치 센서와, 제2 로터 회전 위치 센서와, 제3 로터 회전 위치 센서와, 제4 로터 회전 위치 센서를 포함한다. 상기 회전 진동 제어 시스템은 상기 제1 로터의 회전 및 상기 제2 로터의 회전을 제어하기 위한 제1 모터 제어부를 포함한다. 상기 회전 진동 제어 시스템은 상기 제1 진동 센서 신호들 및 상기 제2 진동 센서 신호들을 최소화하도록 상기 제1 모터 제어 루프에 명령어를 제공하기 위한 제1 진동 제어부를 포함한다. 상기 회전 진동 제어 시스템은 상기 제3 로터의 회전 및 상기 제4 로터의 회전을 제어하기 위한 제2 모터 제어부를 포함한다. 상기 회전 진동 제어 시스템은 상기 제1 진동 센서 신호 및 상기 제2 진동 센서 신호를 최소화하도록 상기 제2 모터 제어 루프에 명령어들을 제공하기 위한 제2 진동 제어부를 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 로터리 윙 작동 회전 주파수로 회전하는 동안 적어도 제1 및 제2 진동 주파수를 갖는 로터리 윙 허브에 대한 로터리 윙 항공기 회전 허브 장착식 진동 제어 시스템을 포함한다. 상기 회전 허브 장착식 진동 제어 시스템은, 로터리 윙 허브에 부착되어 작동 회전 주파수로 로터리 윙 허브와 함께 회전하는 시스템 하우징으로 이루어지며, 상기 시스템 하우징은, 제1 불균형 질량 집중체를 갖는 제1 로터를 구비하는 제1 동축 링 모터, 제2 불균형 질량 집중체를 갖는 제2 로터를 구비하는 제2 동축 링 모터, 제3 불균형 질량 집중체를 갖는 제3 로터를 구비하는 제3 동축 링 모터, 및 제4 불균형 질량 집중체를 갖는 제4 로터를 구비하는 제4 동축 링 모터를 내장하고 있다. 상기 하우징은 상기 진동 제어 시스템을 제어하기 위한 전자 장치 제어 시스템을 내장하며, 상기 전자 장치 제어 시스템은 상기 제1 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치 및 상기 제2 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치를 제어하기 위한 제1 회전 속도 로터 스테이지 제어기 전자 장치 제어 서브시스템을 포함하며, 상기 제1 회전 속도 로터 스테이지 제어기 전자 장치 제어 서브시스템은 상기 제1 동축 링 모터 및 상기 제2 동축 링 모터의 속도 및 위상을 제어하여 상기 제1 불균형 질량 집중체 및 상기 제2 불균형 질량 집중체가 상기 제1 로터리 윙 허브 진동 주파수가 감소되는 상기 작동 회전 주파수 보다 큰 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 구동된다. 상기 전자 장치 제어 시스템은 상기 제3 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치 및 상기 제4 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치를 제어하기 위한 제2 회전 속도 로터 스테이지 제어기 전자 장치 제어 서브시스템을 포함하며, 상기 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템은 상기 제3 동축 링 모터 및 상기 제4 동축 링 모터의 속도 및 위상을 제어하여 상기 제3 불균형 질량 집중체 및 상기 제4 불균형 질량 집중체가 상기 제2 헬리콥터 로터리 윙 허브 진동 주파수가 감소되는 상기 작동 회전 주파수 보다 큰 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 구동된다. 바람직하게 내장된 전자 장치 제어 시스템은 진동 주파수를 감지하기 위해 적어도 제1 진동 센서, 바람직하게 가속도계를 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 작동 회전 주파수로 회전하는 로터리 허브를 갖는 항공기의 복수의 진동 주파수를 제어하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 제1 불균형 질량 집중체를 갖는 제1 로터를 구비하는 제1 동축 링 모터, 제2 불균형 질량 집중체를 갖는 제2 로터를 구비하는 제2 동축 링 모터, 제3 불균형 질량 집중체를 갖는 제3 로터를 구비하는 제3 동축 링 모터, 및 제4 불균형 질량 집중체를 갖는 제4 로터를 구비하는 제4 동축 링 모터를 포함하는 환형 링 하우징과, 그리고 진동 제어 시스템을 제어하기 위한 전자 장치 제어 시스템을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 전자 장치 제어 시스템은 상기 제1 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치 및 상기 제2 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치를 제어하기 위한 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템을 포함하며, 상기 전자 장치 제어 시스템은 상기 제3 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치 및 상기 제4 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치를 제어하기 위한 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템을 포함한다. 상기 방법은 상기 환형 링 하우징이 상기 로터리 허브와 함께 상기 작동 회전 주파수로 회전하도록 상기 로터리 허브에 상기 환형 링 하우징을 고정시키는 단계와, 그리고 제1 진동 주파수를 억제하기 위해 상기 제1 불균형 질량 집중체 및 상기 제2 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 상기 작동 회전 주파수 보다 큰 제1 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 상기 제1 로터 및 상기 제2 로터를 구동시키는 단계와, 그리고, 제2 진동 주파수를 억제하기 위해 상기 제3 불균형 질량 집중체 및 상기 제4 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 상기 작동 회전 주파수 보다 큰 제2 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 상기 제3 로터 및 상기 제4 로터를 구동시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 제1 불균형 질량 집중체 로터, 제2 불균형 질량 집중체 로터, 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 제4 불균형 질량 집중체 로터에 의해 회전 진동 제어 시스템을 제어하는 전자 컴퓨터 시스템을 포함한다. 상기 컴퓨터 시스템은 제1 진동 주파수를 억제하도록 상기 제1 불균형 질량 집중체 및 상기 제2 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 진동 상쇄 회전 주파수인 제1 회전 속도로 상기 제1 불균형 질량 집중체 로터 및 상기 제2 불균형 질량 집중체 로터를 구동시킨다. 상기 컴퓨터 시스템은 제2 진동 주파수를 억제하도록 상기 제1 불균형 질량 집중체 및 상기 제2 불균형 질량 집중체의 상기 제어와 별개로 상기 제3 불균형 질량 집중체 및 상기 제4 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 진동 상쇄 회전 주파수인 제2 회전 속도로 상기 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 상기 제4 불균형 질량 집중체 로터를 구동시킨다.
일 실시예에서, 본 발명은 전자 진동 제어 시스템을 포함하는데, 상기 전자 진동 제어 시스템은 제1 로터의 회전 및 제2 로터의 회전을 제어한다. 상기 전자 진동 제어 시스템은 복수의 센서 신호를 모니터링 한다. 상기 전자 진동 제어 시스템은 제1 모니터링 진동 주파수 센서 신호를 최소화하도록 상기 제1 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과 상기 제2 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어한다. 상기 전자 진동 제어 시스템은 제2 모니터링 진동 주파수 센서 신호를 최소화하도록 제3 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과 제4 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어하여 상기 제3 로터의 회전 및 상기 제4 로터의 회전을 제어한다.
전술한 전반적인 설명과 하기의 상세한 설명 모두는 본 발명의 범례이며, 청구범위에 청구된 바와 같은 본 발명의 특성과 특징을 이해하기 위해 개요 혹은 체계를 제공하기 위한 것임을 이해해야 한다. 첨부의 도면들은 본 발명의 추가의 이해를 제공하도록 포함되어 있으며 본 명세서의 일부로 병합되며 일부를 구성한다. 이들 도면들은 본 발명의 다양한 실시예들을 도해하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리와 작동을 설명하는 역할을 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 로터리 블레이드 로터리 윙 항공기 회전 허브 조립체용 로터리 블레이드 로터리 윙 항공기 회전 허브 장착식 회전 조립체 진동 제어 시스템을 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 환형 링 하우징 내부에 내장된 내부를 나타내기 위해 약 4분의 1 부분이 절단된 허브 장착식 회전 조립체 진동 제어 시스템을 도시한다.
도 3은 진동 제어 시스템 하우징 내에 내장된 제4 로터를 횡단면으로 나타내는, 본 발명에 따른 다른 회전 조립체 진동 제어 시스템을 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 질량 집중체를 각각 갖는 불균형 질량 집중체 로터를 도시한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 2개의 구분되는 주파수를 억제한 시스템에 대한 진동 제어를 보여주는 시뮬레이션 실험 데이타를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기와, 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기를 포함하는 본 발명에 따른 진동 제어 시스템을 도시한다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따라 불균형 로터 및 모터의 적층과 개별의 전자 장치 제어 서브시스템의 적층을 도시한다.
도 8은 본 발명에 따라 수직으로 적층가능한 스테이지들이 분리되며, 제1 스테이지가 단독으로 분리되어 사용가능함을 보여주는 본 발명에 따른 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따라 스테이지의 적층을 갖는 다른 실시예를 도시한다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 실시예들을 도시한다.
도 11은 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템이 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템과 물리적으로 분리되며, 바람직하게 수직으로 적층된 제1 로터 스테이지(3P 스테이지 - 회전 속도 로터 스테이지) 및 제2 로터 스테이지(5P 스테이지 - 회전 속도 로터 스테이지)로부터 수직으로 적층된 전자 장치 제어 시스템을 갖는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도시한다.
도 12a 및 도 12b는 로터 스테이지의 적층에 대한 본 발명의 다른 실시예를 도시한다.
도 13 및 도 14는 불균형 질량 집중체를 갖는 불균형 로터들의 본 발명의 다른 실시예를 도시한다.
아래의 상세한 설명에서는 본 발명의 추가의 특징과 이점들을 설명할 것이며, 이들 특징과 이점들은 당업자에게 용이하게 명약관화할 것이며 첨부의 도면 뿐만 아니라 아래의 상세한 설명 및 청구항들을 포함한 여기에 설명된 바와 같은 본 발명을 실시함으로써 인정될 것이다.
이제, 본 발명의 현재 바람직한 실시예들에 대해 도면 부호가 상세히 부여될 것이며, 그 실례들이 첨부 도면에 도해된다.
일 실시예에서, 본 발명은 회전 조립체 회전 중심 축선을 중심으로 작동 회전 주파수로 회전하는 동안 복수의 진동 주파수의 진동을 경험하는 로터리 블레이드 로터리 윙 항공기 회전 허브 조립체용 로터리 블레이드 로터리 윙 항공기 회전 허브 장착식 회전 조립체 진동 제어 시스템을 포함한다. 도 1a 및 도 1b는 회전 조립체 회전 중심 축선(28)을 중심으로 작동 회전 주파수(26)(1P)로 회전하는 동안 복수의 진동 주파수의 진동(24)을 경험하는 로터리 블레이드 로터리 윙 항공기 회전 허브 조립체(22)용 로터리 블레이드 로터리 윙 항공기 회전 허브 장착식 회전 조립체 진동 제어 시스템(20)을 도시한다. (도시되고 참조 부호가 부여된 바와 같이 회전 허브 조립체는 비회전 항공기 바디/그라운드 기준에 관해 시계방향으로 (1P)로 회전하고 있다)
도 2a 내지 도 2c는 환형 링 하우징(30) 내부에 내장된 내부를 나타내기 위해 약 4분의 1 부분이 절단된 허브 장착식 회전 조립체 진동 제어 시스템(20)을 도시한다. 헬리콥터 회전 허브 장착식 진동 제어 시스템은 바람직하게는 헬리콥터 로터리 윙 허브에 부착가능하며 헬리콥터 작동 회전 주파수로 헬리콥터 로터리 윙 허브와 회전하는 환형 링 하우징(30)을 포함한다. 헬리콥터 회전 허브 장착식 진동 제어 시스템 하우징(30)은 제1 불균형 질량 집중체 로터(38), 제2 불균형 질량 집중체 로터(44), 제3 불균형 질량 집중체 로터(38'), 및 제4 불균형 질량 집중체 로터(44')를 포함한다. 도 3은 진동 제어 시스템 하우징(30) 내에 내장된 제4 로터를 횡단면으로 나타내는, 다른 회전 조립체 진동 제어 시스템(20)을 도시한다. 도 4a 및 도 4b는 질량 집중체(40, 46, 40', 46')를 각각 갖는 불균형 질량 집중체 로터를 도시한다. 바람직하게, 제1 불균형 질량 집중체 로터(38)는 회전 조립체 회전 중심 축선(28) 상에 중심이 맞추어진 제1 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선(136)을 구비하며, 제2 불균형 질량 집중체 로터(44)는 회전 조립체 회전 중심 축선(28) 상에 중심이 맞추어진 제2 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선(142)을 구비하고, 제3 불균형 질량 집중체 로터(38')는 회전 조립체 회전 중심 축선(28) 상에 중심이 맞추어진 제3 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선(136')을 구비하며, 그리고 제4 불균형 질량 집중체 로터(44')는 회전 조립체 회전 중심 축선(28) 상에 중심이 맞추어진 제4 불균형 질량 집중체 로터 회전 중심 축선(142')을 구비한다. 제1 불균형 질량 집중체 로터(38) 및 제2 불균형 질량 집중체 로터(44)는 제1 진동 주파수를 억제하도록 제1 회전 알짜 힘 벡터를 생성시키기 위해 제1 불균형 질량 집중체(40) 및 제2 불균형 질량 집중체(46)의 회전 위치를 제어하는 동안 회전 조립체 작동 회전 주파수(26)(1P) 보다 큰 제1 회전 속도로 구동된다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 바람직한 실시예에서, 제1 불균형 질량 집중체 로터(38) 및 제2 불균형 질량 집중체 로터(44)는 역회전 방향으로 (회전 허브 조립체의 회전과 반대의 회전)(도시된 바와 같이 허브가 시계방향으로 회전한다면 시계 반대 방향) 4배의 진동 상쇄 회전 주파수(4P)로 구동된다. 제1 불균형 질량 집중체(40) 및 제2 불균형 질량 집중체(46)는 제1 회전 알짜 힘 벡터를 생성시키기 위해 제1 불균형 질량 집중체(40) 및 제2 불균형 질량 집중체(46)의 회전 위치를 제어하는 동안 회전 허브 회전의 방향과 반대로 4배의 진동 상쇄 회전 주파수(4P)로 구동된다. 제3 불균형 질량 집중체 로터(38') 및 제4 불균형 질량 집중체 로터(44')은 제2 회전 알짜 힘 벡터를 생성시키기 위해 제3 불균형 질량 집중체(40') 및 제4 불균형 질량 집중체(46')의 회전 위치를 제어하는 동안 회전 조립체 작동 회전 주파수(26)(P) 보다 큰 제2 회전 속도로 구동된다. 제1 및 제2 알짜 힘 벡터는 진동 상쇄 회전 주파수(4P)를 억제하도록 제어된다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같은 바람직한 실시예에서, 제3 불균형 질량 집중체 로터(38') 및 제4 불균형 질량 집중체 로터(44')는 제2 회전 알짜 힘 벡터를 생성시켜서 1P 회전 프레임에 대해 제2 진동 주파수(5P)를 억제하기 위해 제3 불균형 질량 집중체 및 제4 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 회전 허브 조립체의 회전과 함께 회전하는 공통 회전 방향으로 4배의 진동 상쇄 회전 주파수(4P)로 구동된다(도시된 바와 같이 허브가 시계 방향으로 회전한다면 회전하는 허브와 동일한 방향으로 회전하는 4P). 로터 허브가 P로 회전하며 N개의 블레이드를 구비한다면, 바람직하게 제1 및 제2 불균형 질량 집중체는 P의 정수배(whole number multiple)로 회전하며, 가장 바람직하게 로터 허브 회전과 반대 방향으로 NP로 회전하며, 바람직하게 제3 및 제4 불균형 질량 집중체는 P의 정수배로 회전하며, 가장 바람직하게 로터 허브 회전과 동일 방향으로 NP로 회전한다. 바람직하게 제1 불균형 질량 집중체는 제1 회전 속도 보다 작은 시작 정지 회전 속도 동안 제2 불균형 질량 집중체에 관해 반대로 배향된다. 바람직하게 제3 불균형 질량 집중체는 제2 회전 속도 보다 작은 시작 정지 회전 속도 동안 제4 불균형 질량 집중체에 대해 대향되게 배향된다.
바람직하게 제1 진동 주파수는 보다 높은 고조파의 제2 진동 주파수와 구분되는 회전 프레임의 보다 낮은 고조파 주파수이며, 제1 불균형 질량 집중체 로터 및 제2 불균형 질량 집중체 로터는 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 제4 불균형 질량 집중체 로터와 독립적으로 구동 및 제어되고, 바람직하게 제1 불균형 질량 집중체 로터 및 제2 불균형 질량 집중체 로터는 허브 조립체와 제3 및 제4 불균형 질량 집중체 로터와 반대로 회전하도록 구동된다. 바람직하게 보다 낮은 고조파의 제1 진동 주파수는 1P 회전 프레임에 대해 보다 높은 고조파 5P의 제2 진동 주파수와 구분되는 보다 낮은 고조파 주파수 3P 톤(tone)이다. 도 5a 내지 도 5c는 2개의 구분되는 주파수를 억제한 시스템에 대한 진동 제어를 보여주는 시뮬레이션 실험 데이타를 보여주며, 이 실험은 고정 헬리콥터 바디 및 로터 허브를 이용하여 시뮬레이팅되었으며, 운항 중의 헬리콥터 회전 허브 진동을 시뮬레이팅하기 위해 제어된 선형 액츄에이터 방해력 발생기(disturbance force generator)를 이용하여 로터 허브에 진동이 입력되었다.
바람직하게 제1 진동 주파수는 제2 진동 주파수 톤과 구분되는 보다 낮은 고조파 주파수 톤이며, 제1 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 제어 및 제2 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 제어는 제3 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 제어 및 제4 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 제어와 분리된다. 바람직하게 제1 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 제어 및 제2 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 제어는 바람직하게 별도의 서브시스템(50', 50")으로 이루어진 전자 장치 제어 시스템(50)에 의해 제3 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 제어 및 제4 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 제어와 분리된다.
바람직하게 진동 제어 시스템은 회전 속도계 입력부와, 제1 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 및 제2 불균형 질량 집중체 로터를 제어하기 위한 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기와, 그리고 제3 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 및 제4 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치를 제어하기 위한 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기를 포함한다. 도 6은 회전 속도계 입력부와, 3/Rev 커맨드 (3P 커맨드)에 의해 제1 모터 제어 루프로 제1 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 및 제2 불균형 질량 집중체 로터를 제어하기 위한 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기와, 그리고 5/Rev 명령어 (5P 명령어)에 의해 제2 모터 제어 루프로 제3 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 및 제4 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치를 제어하기 위한 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기를 포함하는 진동 제어 시스템을 도시한다.
바람직하게 진동 제어 시스템은 제1 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 및 제2 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치를 제어하기 위한 제1 회전 속도 전자 장치 제어 시스템 서브시스템(50')과, 그리고 제3 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 및 제4 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치를 제어하기 위한 제2 전자 장치 제어 시스템 서브시스템(50")을 포함한다. 바람직하게 진동 제어 시스템의 제1 회전 속도 전자 장치 제어 시스템 서브시스템(50')은 제1 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 및 제2 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치를 제어하기 위한 제1 회전 속도 로터 3P 스테이지 VC 제어기이며, 제2 회전 속도 전자 장치 제어 시스템 서브시스템(50")은 제3 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치 및 제4 불균형 질량 집중체 로터 회전 위치를 제어하기 위한 제2 회전 속도 로터 5P 스테이지 VC 제어기이다.
바람직하게 진동 제어 시스템은 바람직하게 진동 제어 시스템이 고장난 로터를 제동하면서 회전 조립체 진동 제어 시스템의 감지된 고장 동안 로터의 회전을 제어하기 위한 폴트 모드 제어 프로토콜(fault mode control protocol)을 포함한다.
바람직하게 제1 불균형 질량 집중체는 제1 회전 속도 보다 작은 제1 시작 정지 회전 속도 동안 제2 불균형 질량 집중체와 대향하여 배향되고, 제3 불균형 질량 집중체는 제2 회전 속도 보다 작은 제2 시작 정지 회전 속도 동안 제4 불균형 질량 집중체와 대향하여 배향된다.
일 실시예에서, 본 발명은 제1 불균형 질량 집중체 로터, 제2 불균형 질량 집중체 로터, 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 제4 불균형 질량 집중체 로터에 의해 회전 진동 제어 시스템을 제어하기 위한 전자 제어 시스템 컴퓨터 프로그램 물품을 포함한다. 이 컴퓨터 프로그램 물품은 컴퓨터 판독가능한 저장 매체를 포함한다. 이 컴퓨터 프로그램 물품은 제1 알짜 힘 벡터를 생성시켜서 제1 진동 주파수를 억제하기 위해 제1 불균형 질량 집중체 및 제2 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 제1 불균형 질량 집중체 로터 및 제2 불균형 질량 집중체 로터를 제1 회전 속도로 구동시키기 위한 제1 프로그램 지시어를 포함한다. 바람직하게 이들 불균형 질량 집중체는 3P 보다 낮은 고조파를 억제하기 위해 제어된다. 이 컴퓨터 프로그램 물품은 제2 알짜 힘 벡터를 생성시켜서 제2 진동 주파수를 억제하기 위해 제1 불균형 질량 집중체 및 제2 불균형 질량 집중체의 제어와 별도로 제1 불균형 질량 집체 및 제2 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 제4 불균형 질량 집중체 로터를 제2 회전 속도로 구동시키기 위한 제2 프로그램 지시어를 포함한다. 바람직하게 이들 불균형 질량 집중체는 5P 보다 높은 고조파를 억제하기 위해 제어된다. 바람직하게 추가의 지시어들은 과도(transitioning) 회전 속도 동안 제2 불균형 질량 집중체에 대해 제1 불균형 질량 집중체를, 그리고 과도 회전 속도 동안 제4 불균형 질량 집중체에 대해 제3 불균형 질량 집중체를 대향하여 배향시킨다. 도 6a 및 도 6b는 컴퓨터(1106)에 의해 판독가능하며 전자 장치 제어 시스템(50) 및 서브시스템(50', 50")으로 업로드가능하며 전자 장치 제어 시스템(50) 및 서브시스템(50', 50")이 이러한 지시어들을 이용하는 저장 매체(1107)와 같은 저장 매체(1107)를 도시한다.
바람직하게 컴퓨터 프로그램 지시어들은 제1 불균형 질량 집중체 로터 및 제2 불균형 질량 집중체 로터의 위치들과 별개로 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 제4 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치를 계산하기 위한 프로그램 지시어들을 포함한다.
바람직하게 컴퓨터 프로그램 지시어들은 회전 속도계 입력 신호를 모니터링하고, 과도 회전 속도 동안 제4 불균형 질량 집중체에 대한 제3 불균형 질량 집중체, 제1 불균형 질량 집중체 및 제2 불균형 질량 집중체의 상반된 배향을 유지하기 위한 프로그램 지시어들을 포함한다.
바람직하게 회전 진동 제어 시스템의 감지된 고장 동안 로터의 회전을 제어하기 위한 폴트 모드 제어 프로토콜이 포함된다. 바람직하게 폴트 모드 제어 프로토콜은 감지된 고장의 고장난 로터를 제동시키는 지시어들을 포함한다. 바람직하게 폴트 모드 제어 프로토콜은 센서 신호를 모니터링하고 제1 로터 고장을 검출하는 것을 포함한다. 바람직하게 폴트 모드 제어 프로토콜은 센서 신호를 모니터링하고 제2 로터 고장을 검출하는 것을 포함한다. 바람직하게 폴트 모드 제어 프로토콜은 센서 신호를 모니터링하고 제3 로터 고장을 검출하는 것을 포함한다. 바람직하게 폴트 모드 제어 프로토콜은 센서 신호를 모니터링하고 제4 로터 고장을 검출하는 것을 포함한다.
바람직하게 컴퓨터 지시어들은 복수의 센서 신호들을 모니터링하기 위한 지시어들을 포함한다. 바람직하게 컴퓨터 지시어들은 진동 제어 시스템 하우징(30)에 내장된 복수의 가속도계를 모니터링하기 위한 프로그램 지시어들을 포함한다. 바람직하게 컴퓨터 지시어들은 하우징에 내장되어 로터(38, 44, 38', 44')의 위치를 감지하는 복수의 위치 센서들을 모니터링하기 위한 프로그램 지시어들을 포함하며, 바람직하게 이들 위치 센서들은 로터 상의 자석 타겟을 감지하는 하우징 내부에 장착된 홀 센서(Hall sensors)이다. 바람직하게 컴퓨터 지시어들은 복수의 폴트 센서(fault sensor) 및 헬스 모니터 센서(health monitor sensor)를 모니터링하기 위한 프로그램 지시어들을 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 회전 조립체 진동 제어 시스템의 전자 제어를 위한 매체 내에 저장된 컴퓨터 프로그램 물품을 포함한다. 컴퓨터 프로그램 물품은 바람직하게 컴퓨터 판독가능한 저장 매체를 포함한다. 컴퓨터 전자 제어 프로그램 물품은 제1 로터의 회전과 제2 로터의 회전을 제어하기 위한 제1 프로그램 지시어들을 포함한다. 컴퓨터 프로그램 물품은 복수의 센서 신호를 모니터링하기 위한 제2 프로그램 지시어들을 포함한다. 컴퓨터 프로그램 물품은 제1 모니터링 진동 주파수 센서 신호를 최소화하도록 제1 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과, 제2 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어하기 위한 제3 프로그램 지시어들을 포함한다. 컴퓨터 프로그램 물품은 제3 로터의 회전과 제4 로터의 회전을 제어하기 위한 제4 프로그램 지시어들을 포함한다. 컴퓨터 프로그램 물품은 복수의 센서 신호를 모니터링하기 위한 제5 프로그램 지시어들을 포함한다. 컴퓨터 프로그램 물품은 제2 모니터링 진동 주파수 센서 신호를 최소화하도록 제3 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과 제4 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어하기 위한 제6 프로그램 지시어들을 포함한다.
바람직하게 컴퓨터 프로그램 물품 및 시스템은 하위 속도 프로그램 지시어(below speed program instructions)를 포함하는데, 이 하위 속도 프로그램 지시어들은 속도가 진동 제어 회전 속도 아래인 경우 바람직하게 시스템을 시작 및 정지시키는 경우 제2 로터의 제2 불균형 질량 집중체에 대해 제1 로터의 제1 불균형 질량 집중체를 반대로 배향시키는 명령어들을 제공한다. 바람직하게 컴퓨터 프로그램 물품 및 시스템은 하위 속도 프로그램 지시어들을 포함하는데, 이 하위 속도 프로그램 지시어들은 속도가 진동 제어 회전 속도 아래인 경우 바람직하게 시스템을 시작 및 정지시키는 경우 제4 로터의 제2 불균형 질량 집중체에 대해 제3 로터의 제1 불균형 질량 집중체를 반대로 배향시키는 명령어들을 제공한다.
일 실시예에서, 본 발명은 적어도 하나의 제1 진동 주파수 작동 진동 및 적어도 하나의 제2 진동 주파수 작동 진동을 구비하는 회전 조립체용 회전 진동 제어 시스템을 포함한다. 회전 진동 제어 시스템은 제1 불균형 질량 집중체를 갖는 제1 로터를 포함하며, 이 제1 로터는 회전 조립체의 회전과 반대로 회전하면서 바람직하게 역회전 방향으로 회전 조립체의 작동 회전 주파수 보다 큰 제1 회전 속도로 회전하도록 구동된다. 회전 진동 제어 시스템은 제2 불균형 질량 집중체를 갖는 제2 로터를 포함하며, 이 제2 로터는 바람직하게 회전 조립체의 회전과 반대인 역회전 방향으로 회전 조립체의 작동 회전 주파수 보다 큰 제1 회전 속도로 회전하도록 구동된다. 회전 진동 제어 시스템은 제3 불균형 질량 집중체를 갖는 제3 로터를 포함하며, 이 제3 로터는 바람직하게 회전 조립체의 회전과 같이 회전하는 공통 회전 방향으로 회전 조립체의 작동 회전 주파수 보다 큰 제2 회전 속도로 회전하도록 구동된다. 회전 진동 제어 시스템은 제4 불균형 질량 집중체를 갖는 제4 로터를 포함하며, 이 제4 로터는 바람직하게 회전 조립체의 회전과 같이 회전하는 공통 회전 방향으로 회전 조립체의 작동 회전 주파수 보다 큰 제2 회전 속도로 회전하도록 구동된다. 회전 진동 제어 시스템은 복수의 제1 진동 센서 신호를 발생시키기 위한 적어도 하나의 제1 진동 센서를 포함한다. 회전 진동 제어 시스템은 복수의 제2 진동 센서 신호를 발생시키기 위한 적어도 하나의 제2 진동 센서를 포함한다. 회전 진동 제어 시스템은 제1 로터 회전 위치 센서, 제2 로터 회전 위치 센서, 제3 로터 회전 위치 센서, 및 제4 로터 회전 위치 센서, 바람직하게 4개의 로터 위치를 감지하는 홀 이펙트 센서(Hall effect sensor)를 포함한다. 바람직하게 회전 진동 제어 시스템은 제1 로터의 회전 및 제2 로터의 회전을 제어하기 위한 제1 모터 제어 루프를 포함하며 제1 스테이지 VC 제어기 모터 명령어들을 수신한다. 바람직하게 회전 진동 제어 시스템은 제1 진동 센서 신호들 및 제2 진동 센서 신호들을 최소화하도록 로터들을 제어하며 제1 모터 제어 루프에 명령어들을 제공하기 위한 제1 진동 제어 루프의 제1 회전 속도 스테이지 VC 제어기를 포함한다. 바람직하게 회전 진동 제어 시스템은 제3 로터의 회전 및 제4 로터의 회전을 제어하기 위한 제2 모터 제어 루프를 포함하며 제2 스테이지 VC 제어기 모터 명령어들을 수신한다. 바람직하게 회전 진동 제어 시스템은 제1 진동 센서 신호들 및 제2 진동 센서 신호들을 최소화하도록 로터들을 제어하며 제2 모터 제어 루프에 명령어들을 제공하기 위한 제2 진동 제어 루프의 제2 회전 속도 스테이지 VC 제어기를 포함한다. 바람직하게 제2 진동 제어 루프의 제2 스테이지 VC 제어기는 제1 진동 제어 루프의 제1 스테이지 VC 제어기와 별개로 제2 모터 제어 루프를 명령한다.
바람직하게 모터 제어 루프는 로터 회전 위치 센서들로부터 유도되는 각각의 로터 위치 피드백에 근거하여 각각의 모터 둘레로 제어 루프를 폐쇄한다. 바람직하게 회전 진동 제어 시스템은 소프트 시작 정지 제어 서브시스템을 포함하며, 이 소프트 시작 정지 제어 서브시스템은 제2 불균형 질량 집중체에 대해 제1 불균형 질량 집중체를 반대로 배향시키는 명령어들을 제공하고, 제3 불균형 질량 집중체가 제4 불균형 질량 집중체와 마주한다. 바람직하게 소프트 시작 정지 제어 서브시스템은 회전 속도가 증가되는 동안 제2 불균형 질량 집중체에 대해 제1 불균형 질량 집중체를 반대로 배향시키는 프로그램 지시어들을 포함하며, 제3 불균형 질량 집중체가 제4 불균형 질량 집중체와 마주한다. 바람직하게 소프트 시작 정지 제어 서브시스템은 회전 속도가 감소하는 동안 제2 불균형 질량 집중체에 대해 제1 불균형 질량 집중체를 반대로 배향시키는 프로그램 지시어들을 포함하며, 제3 불균형 질량 집중체가 제4 불균형 질량 집중체와 마주한다.
일 실시예에서, 본 발명은 로터리 윙 작동 회전 주파수로 회전하는 동안 적어도 제1 및 제2 진동 주파수를 갖는 로터리 윙 허브에 대한 로터리 윙 항공기 회전 허브 장착식 진동 제어 시스템을 포함한다. 회전 허브 장착식 진동 제어 시스템은, 로터리 윙 허브에 부착되어 작동 회전 주파수로 로터리 윙 허브와 함께 회전하는 시스템 하우징으로 이루어진다. 바람직하게 시스템 하우징은 전자 장치 하우징 캐비티 서브시스템 및 인접하는 동축 로터 하우징 캐비티 서브시스템을 구비하며, 로터 하우징 캐비티 서브시스템은 로터들을 포함한다. 바람직하게 하우징은 제1 불균형 질량 집중체를 갖는 제1 로터를 구비하는 제1 동축 링 모터, 및 제2 불균형 질량 집중체를 갖는 제2 로터를 구비하는 제2 동축 링 모터를 내장한다. 바람직하게 하우징은 제3 불균형 질량 집중체를 갖는 제3 로터를 구비하는 제3 동축 링 모터, 및 제4 불균형 질량 집중체를 갖는 제4 로터를 구비하는 제4 동축 링 모터를 내장한다.
바람직하게 하우징은 컴퓨터 저장 매체에 저장가능하고 컴퓨터 저장매체로부터 로딩가능한 컴퓨터 프로그램 물품으로부터의 프로그램 지시어들을 작동시키고 실행시키도록 컴퓨터 매체를 이용하는 컴퓨터 전자 장치를 갖는, 진동 제어 시스템을 제어하기 위한 전자 장치 제어 시스템을 내장한다.
바람직하게 전자 장치 제어 시스템은 제1 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치 및 제2 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치를 제어하기 위한 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템을 포함하며, 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템은 제1 동축 링 모터 및 제2 동축 링 모터의 속도 및 위상을 제어하여 제1 불균형 질량 집중체 및 제2 불균형 질량 집중체가 제1 로터리 윙 허브 진동 주파수가 감소되는 작동 회전 주파수 보다 큰 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 직접 구동된다.
바람직하게 전자 장치 제어 시스템은 제3 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치 및 제4 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치를 제어하기 위한 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템을 포함하며, 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템은 제3 동축 링 모터 및 제4 동축 링 모터의 속도 및 위상을 제어하여 제3 불균형 질량 집중체 및 제4 불균형 질량 집중체가 제2 헬리콥터 로터리 윙 허브 진동 주파수가 감소되는 작동 회전 주파수 보다 큰 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 직접 구동된다.
바람직하게 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템은 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템과 분리되며, 바람직하게 이러한 2개의 서브시스템은 다른 로터와 독립적으로 이들의 로터를 제어하여, 바람직하게 제1 및 제2 로터의 위치가 제3 및 제4 로터의 위치에 직접적으로 의존하지 않는다.
바람직하게 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템은 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템과 물리적으로 분리되며, 바람직하게 이러한 적어도 2개의 전자 장치 층으로 적층된 바람직하게 전자 장치는 중심 회전 축선과 근접하게, 하우징(ID)과 근접하게, 그리고 하우징(OD)과 멀리 내장된다. 바람직하게 로터들은 층으로 적층되며, 전자 장치 서브시스템들은 층으로 적층되고, 전자 장치는 하우징(ID)과 근접하며, 로터들은 하우징(OD)과 근접하게 적층된다.
도 11은 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템(50')이 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템(50")과 물리적으로 분리되며, 바람직하게 수직으로 적층된 제1 로터 스테이지(3P 스테이지 - 회전 속도 로터 스테이지) 및 제2 로터 스테이지(5P 스테이지 - 회전 속도 로터 스테이지)로부터 수직으로 적층된 전자 장치 제어 시스템(50)을 갖는 바람직한 실시예를 도시한다. 도 11c 내지 도 11e에 도시된 바와 같이, 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템(50')이 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템(50")과 바람직하게 물리적으로 분리되며, 2개의 서브시스템 사이에 물리적 분리 중앙부에 의해 도시된 바와 같이 좌측 및 우측 서브시스템으로 2개의 서브시스템이 분리된다. 바람직하게 로터들은 층으로 적층되며, 도 11에 도시된 바와 같이, 전자 장치 제어 시스템(50)이 최상부층이며, 다음 층으로서 3P 스테이지 및 그의 적층된 로터들과, 바닥층으로서 5P 스테이지 및 그의 적층된 로터들이 구비된다.
일 실시예에서, 본 발명은 작동 회전 주파수로 회전하는 로터리 허브를 갖는 항공기의 복수의 진동 주파수를 제어하는 방법을 포함한다. 이 방법은 제1 불균형 질량 집중체를 갖는 제1 로터를 구비하는 제1 동축 링 모터, 제2 불균형 질량 집중체를 갖는 제2 로터를 구비하는 제2 동축 링 모터, 제3 불균형 질량 집중체를 갖는 제3 로터를 구비하는 제3 동축 링 모터, 및 제4 불균형 질량 집중체를 갖는 제4 로터를 구비하는 제4 동축 링 모터를 포함하는 환형 링 하우징과, 그리고 진동 제어 시스템을 제어하기 위한 전자 장치 제어 시스템을 제공하는 단계를 포함한다. 바람직하게 전자 장치 제어 시스템의 컴퓨터 전자 장치는 컴퓨터 프로그램 매체에 저장가능하고 컴퓨터 프로그램 매체로부터 로딩가능한 컴퓨터 프로그램 물품에서 프로그램 지시어들을 실행시키고, 전자 장치 제어 시스템은, 제1 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치 및 제2 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치를 제어하기 위한 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템을 포함하며, 이 전자 장치 제어 시스템은 제3 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치 및 제4 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치를 제어하기 위한 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템을 포함한다.
바람직하게 이러한 방법은 환형 링 하우징이 로터리 허브와 함께 작동 회전 주파수로 회전하도록 로터리 허브에 환형 링 하우징을 고정시키는 단계와, 그리고 제1 진동 주파수를 억제하도록 제1 회전 알짜 힘 벡터를 발생시키기 위해 제1 불균형 질량 집중체 및 제2 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 작동 회전 주파수 보다 큰 제1 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 제1 로터 및 제2 로터를 구동시키는 단계, 그리고, 제2 진동 주파수를 억제하도록 제2 회전 알짜 힘 벡터를 발생시키기 위해 제3 불균형 질량 집중체 및 제4 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 작동 회전 주파수 보다 큰 제2 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 제3 로터 및 제4 로터를 구동시키는 단계를 포함한다.
바람직하게 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템은 제1 동축 링 모터 및 제2 동축 링 모터의 속도 및 위상을 제어하여 제1 불균형 질량 집중체 및 제2 불균형 질량 집중체가 제1 로터리 윙 허브 진동 주파수가 감소되는 작동 회전 주파수 보다 큰 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 직접 구동되며, 제1 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템은 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템과 독립적이며, 제2 회전 속도 로터 스테이지 VC 제어기 전자 장치 제어 서브시스템은 제3 동축 링 모터 및 제4 동축 링 모터의 속도 및 위상을 제어하여 제3 불균형 질량 집중체 및 제4 불균형 질량 집중체가 제2 헬리콥터 로터리 윙 허브 진동 주파수가 감소되는 작동 회전 주파수 보다 큰 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 직접 구동된다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예들을 도시한다. 도 7a 내지 도 7c는 불균형 로터 및 모터의 적층과 개별의 전자 장치 제어 서브시스템(50', 50")의 적층을 도시한다. 바람직하게 스테이지들은 수직으로 적층가능하고 분리되며, 바람직하게 전자 장치 제어부는 축선(28) 및 하우징(ID)과 근접하며 로터 불균형 질량체들은 하우징(OD)과 근접하고 축선(28)과 멀리 떨어져 있다. 도 7 및 도 8 사이의 비교가 도시되듯이, 수직으로 적층가능한 스테이지들은 바람직하게 분리되며, 바람직한 실시예에서 제1 스테이지는 도 8에 도시된 바와 같이 단독으로 분리되어 사용가능하다. 도 9a 및 도 9b는 스테이지의 적층을 갖는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 도 9b는 하우징(30)에 내장된 센서(70)를 구비한 불균형 질량체 및 로터의 위치를 감지하며, 불균형 질량체의 회전 위치에 관한 위치 정보가 제공되도록 위치되어 장착된 센서(70)가 제어되는 실시예를 도시한다. 일 실시예에서, 내부 로터 제어 루프는 바람직하게 홀 센서인 로터 자석 엔코더 로터 위치 센서 리드 헤드(read head)(70)로부터 모터 위치 센서(70)에서 유도된 로터 모터 위치 피드백에 근거해서 로터들을 구동시키는 모터 둘레로 제어 루프를 폐쇄한다. 이 내부 루프는 Rev Cmd와 같은 진동 제어 스테이지 VC 제어기에서 전송된 명령어들을 추적하도록 모터의 위치를 제어(servo)한다. 도 6에서, 바람직하게 이들 명령어들은 제공된 회전 속도계 신호 입력에 대한 위상(phase)의 형태이다. 도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 실시예들을 도시한다. 도 10a는 제1 불균형 로터 편심 질량 집중체(40)를 갖는 제1 불균형 로터(38)를 구비한 제1 모터(36)를 도시한다. 도 10b는 제2 불균형 로터 편심 질량 집중체(46)를 갖는 제2 불균형 로터(44)를 구비한 제2 모터(42)를 도시한다. 도 10c는 제3 불균형 로터 편심 질량 집중체(40')를 갖는 제3 불균형 로터(38')를 구비한 제3 모터(36')를 도시한다. 도 10d는 제4 불균형 로터 편심 질량 집중체(46')를 갖는 제4 불균형 로터(44')를 구비한 제4 모터(42')를 도시한다. 도 11은 환형 하우징 내에 내장하기 위한 전자 장치 제어 시스템(50)의 일 실시예를 도시하며, 이 전자 장치 제어 시스템(50)의 회로 기판은 직교하여 위치되는 가속도계(72)를 포함하고, 진동 센서 가속도계 하드웨어(72)는 직교 가속도 진동 신호들을 제공한다. 도 12a 및 도 12b는 로터 스테이지의 적층에 대한 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 도 12a에서, 전자 장치 제어 시스템(50)은 하부 로터 아래로 적층되는 것으로 도시된다. 도 13 및 도 14는 불균형 질량 집중체를 갖는 불균형 로터들의 다른 실시예를 도시한다.
일 실시예에서, 본 발명은 제1 불균형 질량 집중체 로터, 제2 불균형 질량 집중체 로터, 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 제4 불균형 질량 집중체 로터에 의해 회전 진동 제어 시스템을 제어하는 컴퓨터 프로그램을 포함하며, 이 회전 진동 제어 시스템은 제1 진동 주파수를 억제하도록 제1 불균형 질량 집중체 및 제2 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 진동 상쇄 회전 주파수인 제1 회전 속도로 제1 불균형 질량 집중체 로터 및 제2 불균형 질량 집중체 로터를 구동시킨다. 이 회전 진동 제어 시스템은 또한 제2 진동 주파수를 억제하도록 제1 불균형 질량 집중체 및 제2 불균형 질량 집중체를 제어하는 것과 별개로 제3 불균형 질량 집중체 및 제4 불균형 질량 집중체의 회전 위치를 제어하는 동안 진동 상쇄 회전 주파수인 제2 회전 속도로 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 제4 불균형 질량 집중체 로터를 구동시킨다. 이 회전 진동 제어 시스템은 바람직하게 제1 불균형 질량 집중체 로터 및 제2 불균형 질량 집중체 로터와 독립적으로 제3 불균형 질량 집중체 로터 및 제4 불균형 질량 집중체 로터의 회전 위치를 계산한다. 이 회전 진동 제어 시스템은 바람직하게 제1 불균형 질량 집중체 및 제2 불균형 질량 집중체의 마주하는 배향을 유지한다. 이 회전 진동 제어 시스템은 바람직하게 회전 진동 제어 시스템의 감지된 고장 동안 로터들의 회전을 제어하기 위한 폴트 모드 제어 프로토콜을 포함한다. 이 회전 진동 제어 시스템은 바람직하게 복수의 센서 신호들을 모니터링한다.
일 실시예에서, 본 발명은 전자 장치 진동 제어 시스템을 포함하며, 이 전자 장치 진동 제어 시스템은 제1 로터의 회전과 제2 로터의 회전을 제어한다. 이 전자 장치 진동 제어 시스템은 복수의 센서 신호를 모니터링 한다. 이 전자 장치 진동 제어 시스템은 제1 모니터링 진동 주파수 센서 신호를 최소화하도록 제1 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과 제2 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어한다. 이 전자 장치 진동 제어 시스템은 제3 로터의 회전 및 제4 로터의 회전을 제어하며, 제2 모니터링 진동 주파수 센서 신호를 최소화하도록 제3 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과 제4 로터의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어한다. 바람직하게 이 전자 장치 진동 제어 시스템은 제2 로터의 제2 불균형 질량 집중체에 관해 제1 로터의 제1 불균형 질량 집중체를 대향되게 배향시킨다. 바람직하게 이 전자 장치 진동 제어 시스템은 제4 로터 불균형 질량 집중체에 관해 제3 로터 불균형 질량 집중체를 대향되게 배향시킨다. 바람직하게 이 전자 장치 진동 제어 시스템은 감지된 회전 진동 제어 시스템 고장 동안 로터의 회전을 제어하기 위한 폴트 모드 제어 프로토콜을 포함한다.
본 발명의 개념과 범위에서 벗어남이 없이 본 발명에 대한 다양한 변경과 변형이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명확할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위와 이들의 동등물의 범위 내에서 제공된다면 본 발명의 변경과 변형을 포함하게 된다. 청구범위 내의 상이한 용어 또는 구절의 범위는 동일 또는 상이한 구조물(들) 또는 단계(들)로 충족될 수 있을 것이다.

Claims (30)

  1. 회전 중심 축선(28)을 중심으로 작동 회전 주파수(26)로 회전하는 동안 복수의 진동 주파수의 진동(24)을 경험하는 허브 조립체(22)용 진동 제어 시스템(20)으로서,
    상기 회전 중심 축선(28) 상에 중심이 맞추어진 제1 불균형 회전 중심 축선(136) 및 제1 불균형 질량 집중체(40)를 구비하는 제1 불균형 로터(38),
    상기 회전 중심 축선(28) 상에 중심이 맞추어진 제2 불균형 회전 중심 축선(142) 및 제2 불균형 질량 집중체(46)를 구비하는 제2 불균형 로터(44),
    상기 회전 중심 축선(28) 상에 중심이 맞추어진 제3 불균형 회전 중심 축선(136') 및 제3 불균형 질량 집중체(40')를 구비하는 제3 불균형 로터(38'),
    상기 회전 중심 축선(28) 상에 중심이 맞추어진 제4 불균형 회전 중심 축선(142') 및 제4 불균형 질량 집중체(46')를 구비하는 제4 불균형 로터(44'), 그리고
    상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 로터(44)의 회전 위치를 제어하기 위한 제1 전자 장치 제어 시스템(50'), 및 상기 제3 불균형 로터(38') 및 상기 제4 불균형 로터(44')의 회전 위치를 제어하기 위한 제2 전자 장치 제어 시스템(50")을 포함하고,
    상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 로터(44)는 제1 진동 주파수를 억제하도록 제1 알짜 힘 벡터를 생성시키기 위해 상기 제1 불균형 질량 집중체(40)를 갖는 상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 질량 집중체(46)를 갖는 상기 제2 불균형 로터(44)의 상기 회전 위치를 제어하는 동안 상기 작동 회전 주파수(26) 보다 큰 제1 회전 속도로 구동되고,
    상기 제3 불균형 로터(38') 및 상기 제4 불균형 로터(44')는 제2 진동 주파수를 억제하도록 제2 회전 알짜 힘 벡터를 생성시키기 위해 상기 제3 불균형 질량 집중체(40')를 갖는 제3 불균형 로터(38') 및 상기 제4 불균형 질량 집중체(46')를 갖는 상기 제4 불균형 로터(44')의 상기 회전 위치를 제어하는 동안 상기 작동 회전 주파수(26) 보다 큰 제2 회전 속도로 구동되고,
    상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 로터(44)의 상기 회전 위치의 상기 제어는 상기 제3 불균형 로터(38') 및 상기 제4 불균형 로터(44')의 상기 회전 위치 제어와 분리되는
    것을 특징으로 하는 진동 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 진동 주파수는 상기 제2 진동 주파수와 구분되는(distinct) 주파수이며, 상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 로터(44)는 상기 제3 불균형 로터(38') 및 상기 제4 불균형 로터(44')와 독립적으로 구동되고 제어되는
    것을 특징으로 하는 진동 제어 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    회전속도계 입력부, 상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 로터(44)의 상기 회전 위치를 제어하기 위한 제1 스테이지 VC 제어기, 및 상기 제3 불균형 로터(38') 및 상기 제4 불균형 로터(44')의 상기 회전 위치를 제어하기 위한 제2 스테이지 VC 제어기를 포함하는
    것을 특징으로 하는 진동 제어 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 제어 시스템(20)의 감지된 고장 동안 상기 로터들의 회전을 제어하기 위한 폴트 모드 제어 프로토콜(fault mode control protocol)을 포함하는
    것을 특징으로 하는 진동 제어 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 불균형 로터(38)는 상기 제1 회전 속도 보다 작은 제1 시작 정지 회전 속도 동안 상기 제2 불균형 로터(44)와 대향하여 배향되며, 상기 제3 불균형 로터(38')는 상기 제2 회전 속도 보다 작은 제2 시작 정지 회전 속도 동안 상기 제4 불균형 로터(44')와 대향하여 배향되는
    것을 특징으로 하는 진동 제어 시스템.
  8. 제1 불균형 질량 집중체(40)를 갖는 제1 불균형 로터(38), 제2 불균형 질량 집중체(46)를 갖는 제2 불균형 로터(44), 제3 불균형 질량 집중체(40')를 갖는 제3 불균형 로터(38'), 및 제4 불균형 질량 집중체(46')를 갖는 제4 불균형 로터(44')를 구비하되, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 불균형 로터(38, 44, 38', 44')들은 동축으로 배열되는, 진동 제어 시스템(20)을 제어하기 위한 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
    제1 진동 주파수를 억제하도록 상기 제1 불균형 질량 집중체(40) 및 상기 제2 불균형 질량 집중체(46)의 회전 위치를 제어하는 동안 진동 상쇄 회전 주파수인 제1 회전 속도로 상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 로터(44)를 구동시키기 위한 제1 프로그램 지시어와, 그리고
    제2 진동 주파수를 억제하도록 상기 제1 불균형 질량 집중체(40) 및 상기 제2 불균형 질량 집중체(46)의 제어와 분리되어 상기 제3 불균형 질량 집중체(40') 및 상기 제4 불균형 질량 집중체(46')의 회전 위치를 제어하는 동안 진동 상쇄 회전 주파수인 제2 회전 속도로 상기 제3 불균형 로터(38') 및 상기 제4 불균형 로터(44')를 구동시키기 위한 제2 프로그램 지시어를 포함하는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램 지시어는 상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 로터(44)와 독립적으로 상기 제3 불균형 로터(38') 및 상기 제4 불균형 로터(44')의 회전 위치들을 계산하기 위한 하나 이상의 프로그램 지시어를 포함하는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 불균형 질량 집중체(40) 및 상기 제2 불균형 질량 집중체(46)의 대향 배향을 유지하기 위한 하나 이상의 프로그램 지시어를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 진동 제어 시스템(20)의 감지된 고장 동안 상기 불균형 로터(38, 44, 38', 44')들의 회전을 제어하기 위한 폴트 모드 제어 프로토콜을 포함하는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  12. 제 8 항에 있어서,
    복수의 센서 신호들을 모니터링하기 위한 프로그램 지시어를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  13. 진동 제어 시스템(20)을 제어하기 위한 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
    제1 불균형 로터(38)의 회전 및 제2 불균형 로터(44)의 회전을 제어하기 위한 제1 프로그램 지시어와,
    복수의 제1 센서 신호들을 모니터링하기 위한 제2 프로그램 지시어와,
    상기 복수의 제1 센서 신호들 중 제1 모니터링 진동 주파수 센서 신호를 최소화하도록 상기 제1 불균형 로터(38)의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과 상기 제2 불균형 로터(44)의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어하기 위한 제3 프로그램 지시어와,
    제3 불균형 로터(38')의 회전 및 제4 불균형 로터(44')의 회전을 제어하기 위한 제4 프로그램 지시어와,
    복수의 제2 센서 신호들을 모니터링하기 위한 제5 프로그램 지시어와,
    상기 복수의 제2 센서 신호들 중 제2 모니터링 진동 주파수 센서 신호를 최소화하도록 상기 제3 불균형 로터(38')의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과 상기 제4 불균형 로터(44')의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어하기 위한 제6 프로그램 지시어를 포함하고,
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 불균형 로터(38, 44, 38', 44')들은 동축으로 배열되는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    하위 속도 프로그램 지시어들을 더 포함하며,
    상기 하위 속도 프로그램 지시어들은 제2 불균형 질량 집중체(46)에 대해 제1 불균형 질량 집중체(40)를 대향하여 배향시키는 명령어들을 제공하는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  15. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 모터와,
    복수의 제1 진동 센서 신호들을 생성시키기 위한 하나 이상의 제1 진동 센서와,
    복수의 제2 진동 센서 신호들을 생성시키기 위한 하나 이상의 제2 진동 센서와,
    제1 로터 위치 센서와,
    제2 로터 위치 센서와,
    제3 로터 위치 센서와,
    제4 로터 위치 센서와,
    상기 제1 불균형 로터(38)의 회전 및 상기 제2 불균형 로터(44)의 회전을 제어하기 위한 제1 모터 제어 루프와,
    상기 제1 진동 센서 신호들 및 상기 제2 진동 센서 신호들을 최소화하도록 상기 제1 모터 제어 루프에 명령어들을 제공하기 위한 제1 진동 제어 루프와,
    상기 제3 불균형 로터(38')의 회전 및 상기 제4 불균형 로터(44')의 회전을 제어하기 위한 제2 모터 제어 루프, 및
    상기 제1 진동 센서 신호들 및 상기 제2 진동 센서 신호들을 최소화하도록 상기 제2 모터 제어 루프에 명령어들을 제공하기 위한 제2 진동 제어 루프를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 진동 제어 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 불균형 로터(38)와 관련된 제1 로터를 구비하는 제1 동축 링 모터와,
    상기 제2 불균형 로터(44)와 관련된 제2 로터를 구비하는 제2 동축 링 모터와,
    상기 제3 불균형 로터(38')와 관련된 제3 로터를 구비하는 제3 동축 링 모터와,
    상기 제4 불균형 로터(44')와 관련된 제4 로터를 구비하는 제4 동축 링 모터, 및
    진동 제어 시스템(20)을 제어하기 위한 전자 장치 제어 시스템(50)을 더 포함하며,
    상기 전자 장치 제어 시스템(50)은 상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 로터(44)의 회전 위치를 제어하기 위한 제1 스테이지 VC 제어기 서브시스템(50')을 포함하며, 상기 제1 스테이지 VC 제어기 서브시스템(50')은 상기 제1 동축 링 모터 및 상기 제2 동축 링 모터의 속도 및 위상을 제어하여 상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 로터(44)가 상기 작동 회전 주파수 보다 큰 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 구동되며, 여기서 제1 허브 진동 주파수는 감소되고,
    상기 전자 장치 제어 시스템(50)은 상기 제3 불균형 로터(38') 및 상기 제4 불균형 로터(44')의 회전 위치를 제어하기 위한 제2 스테이지 VC 제어기 서브시스템(50'')을 포함하며, 상기 제2 스테이지 VC 제어기 서브시스템(50'')은 상기 제3 동축 링 모터 및 상기 제4 동축 링 모터의 속도 및 위상을 제어하여 상기 제3 불균형 로터(38') 및 상기 제4 불균형 로터(44')가 상기 작동 회전 주파수 보다 큰 정수배 진동 상쇄 회전 주파수로 구동되며, 여기서 제2 허브 진동 주파수는 감소되는
    것을 특징으로 하는 진동 제어 시스템.
  17. 삭제
  18. 제1 불균형 질량 집중체(40)를 갖는 제1 불균형 로터(38), 제2 불균형 질량 집중체(46)를 갖는 제2 불균형 로터(44), 제3 불균형 질량 집중체(40')를 갖는 제3 불균형 로터(38'), 및 제4 불균형 질량 집중체(46')를 갖는 제4 불균형 로터(44')를 구비하되, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 불균형 로터(38, 44, 38', 44')들은 동축으로 배열되는, 진동 제어 시스템(20)을 제어하는 컴퓨터 시스템으로서,
    상기 진동 제어 시스템(20)은 제1 진동 주파수를 억제하도록 상기 제1 불균형 질량 집중체(40) 및 상기 제2 불균형 질량 집중체(44)의 회전 위치를 제어하는 동안 진동 회전 주파수를 상쇄시키기 위해 제1 회전 속도로 상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 로터(44)를 구동시키고,
    상기 진동 제어 시스템(20)은 제2 진동 주파수를 억제하도록 상기 제1 불균형 질량 집중체(40) 및 상기 제2 불균형 질량 집중체(46)의 제어와 별개로 상기 제3 불균형 질량 집중체(40') 및 상기 제4 불균형 질량 집중체(46')의 회전 위치를 제어하는 동안 진동 회전 주파수를 상쇄시키기 위해 제2 회전 속도로 상기 제3 불균형 로터(38') 및 상기 제4 불균형 로터(44')를 구동시키는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 상기 제1 불균형 로터(38) 및 상기 제2 불균형 로터(44)와 독립적으로 상기 제3 불균형 로터(38') 및 제4 불균형 로터(44')의 회전 위치들을 계산하는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 상기 제1 불균형 질량 집중체(40) 및 제2 불균형 질량 집중체(46)의 마주하는 배향을 유지시키는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 상기 진동 제어 시스템(20)의 감지된 고장 동안 상기 로터(38, 44, 38', 44')들의 회전을 제어하기 위한 폴트 모드 제어 프로토콜을 포함하는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 복수의 센서 신호들을 모니터링하는
    것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 제어 시스템은 복수의 센서 신호들을 모니터링하고,
    상기 진동 제어 시스템(20)은 제1 진동 주파수 신호를 최소화하도록 상기 제1 불균형 로터(38)의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과 상기 제2 불균형 로터(44)의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어하며,
    상기 진동 제어 시스템(20)은 제2 진동 주파수 신호를 최소화하도록 상기 제3 불균형 로터(38')의 회전 속도, 회전 방향 및 위상과 상기 제4 불균형 로터(44')의 회전 속도, 회전 방향 및 위상을 제어하는 것을 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 진동 제어 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 진동 제어 시스템(20)은 상기 제2 불균형 로터(44)에 대해 상기 제1 불균형 로터(38)를 대향되게 배향시키는
    것을 특징으로 하는 진동 제어 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 진동 제어 시스템(20)은 상기 제4 불균형 로터(44')에 대해 상기 제3 불균형 로터(38')를 대향되게 배향시키는
    것을 특징으로 하는 진동 제어 시스템.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 진동 제어 시스템(20)은 감지된 진동 제어 시스템(20) 고장 중에 상기 로터(38, 44, 38', 44')들의 회전을 제어하기 위한 폴트 모드 제어 프로토콜을 포함하는
    것을 특징으로 하는 진동 제어 시스템.
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