SE465873B - Styrsystem foer tvaa flygplanspropellrar som roterar kring en gemensam axel - Google Patents

Styrsystem foer tvaa flygplanspropellrar som roterar kring en gemensam axel

Info

Publication number
SE465873B
SE465873B SE8602330A SE8602330A SE465873B SE 465873 B SE465873 B SE 465873B SE 8602330 A SE8602330 A SE 8602330A SE 8602330 A SE8602330 A SE 8602330A SE 465873 B SE465873 B SE 465873B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
propeller
speed
angle
pitch angle
signal
Prior art date
Application number
SE8602330A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8602330D0 (sv
SE8602330L (sv
Inventor
S G Day
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of SE8602330D0 publication Critical patent/SE8602330D0/sv
Publication of SE8602330L publication Critical patent/SE8602330L/sv
Publication of SE465873B publication Critical patent/SE465873B/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/46Arrangements of, or constructional features peculiar to, multiple propellers
    • B64C11/48Units of two or more coaxial propellers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Description

4465 873 10 15 20 25 30 35 2 Fig. 3 visar en form av föreliggande uppfinning. _ Fig. 4 visar i blockform funktionen hos en del av ett datorprogram, som finns reproducerat mot slutet av denna beskrivning. w L Fig. 5 visar en andra form av föreliggande uppfinning.
Fig. 4A och 5A visar komponenter av blockscheman, som bearbetar signalen Y2D i fig. 4 och 5.
Fig. 6A-D visar en följd av steg uttryckta i blockschemaalgebra, som för- klarar en förenkling av fig. 4, vilken resulterar i fig. 5.
Detaljerad beskrivning av uppfinningen Fig. 3 visar en form av föreliggande uppfinning. Hastighetsgivare 50F och 50A (visas också i fig. 2) mäter hastigheterna hos den främre och bakre propel- lern 9F resp 9A. Dessa hastighetsgivare ger digitala signaler i ledningarna 52 och 54, som subtraheras i summerare 56 och 58. En sådan hastighetsmätning är känd inom gasturbinmotortekniken.
En börsignal för propellrarnas 9A och 9F gemensamma hastighet föreligger i ledningen 60 och anges som XN48D och XN49D. (Symbolen “XN48D" etc används för att få samanhang med källkoden för det datorprogram, som diskuteras nedan. "D" i symbolen avser “bör".) Hastighetens börsignal i ledningen 60 härrör från flyg- ningsvillkoren för flygplanet och alstras antingen av flygplanets pilot eller av en automatisk styrning. Denna signal anger den hastighet, vid vilken propellrar- na 9A och 9F avses rotera. Vid signalalstring med hjälp av en automatisk styr- ning är hastighetens börsignal fastlagd som en funktion av trycken P2 (motorns totala ingångstryck) och P46 (mellantrycksturbinens utloppstryck) i gasturbinmo- torn 15 i fig. 2. Mellantrycksturbinen visas inte men finns omedelbart uppströms pilen 33. Att utföra styrningen på detta sätt är känt inom tekniken.
Hastighetens börsignal i ledningen 60 adderas i summerarna 56 och 58. Som resultat ger dessa summerare felsignaler U1 och U2 för hastigheten som sina ut- gångssignaler. En felsignal för hastigheten anger skillnaden mellan propellerns (t ex 9F) börhastighet (t ex XN48D) och uppmätta hastighet (t ex XN48F). Hastig- heternas felsignaler Ul och U2 matas till motsvarande digitala regulatorer 62 och 64.
De digitala regulatorerna 62 och 64 fungerar som proportionella/integreran- de regulatorer och bearbetar motsvarar felsignaler U1 och U2 för hastigheterna, så att bearbetade börsignaler YlD och Y2D erhålls. De digitala regulatorerna 62 och 64 visas som separata block för att underlätta förståelsen. I en utförings- form är de dock utförda som ett enda digitalt datorprogram, vilket bearbetar hastigheternas felsignaler Ul och U2. Regulatorerna 62 och 64 kan användas för att minska växelverkningarna mellan de båda styrslingorna 130 och 134 (beskrivs 10 15 20 25 30 35 465 873 nedan) för fläktarna. Källkoden för ett sådant program ges vid slutet av denna beskrivning.
Y1D och U2D framkommer som börsignaler för lägen till summerare 70 och 72, i vilka de digitala signalerna ACTIF och ACTZF subtraheras. ACTIF och ACT2F är lägessignaler, som anger de faktiska, uppmätta lägena för linjära hydrauliska kolvar 81 och 84 i fig. 2, och alstras av givare 74 och 77. Eftersom geometrin för länkanordningarna mellan kolvarna och propellerbladen är känd i förväg, kan stigningsvinkeln för propellrarna erhållas från ACT1F och ACT2F. Alltså anger ACT1F och ACT2F direkt kolvlägena (kolvarna 81 och 84) och indirekt propellrar- nas stigningsvinkel. ACT1F och ACT2F är direkt uppmätta lägessignaler och indi- rekt uppmätta signaler för stigningsvinklarna.
En anordning för att ändra propellrarnas 9A och 9F stigningsvinkel i fig. 2 beskrivs i den amerikanska patentansökningen nr 647 283, ingiven 1984-10-04, i vilken wakeman et al är uppfinnare och vilken gemensamt innehas av sökanden.
Denna ansökan införlivas häri som referens.
Summerarna 70 och 72 alstrar som utgångssignaler felsignaler YE1 och YE2 för lägena (eller för stigningsvinklarna). Lägenas felsignaler matas till kom- pensationsblock 89 och 92. Kompensationsblocken 89 och 92 ger analoga signaler XMAl och XMA2 (i motsats till de digitala signalerna YE1 och YE2), vilka matas till förstärkare 96 och 98, som driver vridservoventiler (TMSV) 100 och 102, vilka i sin tur styr manövreringsorganen 106 och 108, som i detta fall har for- men av kolvar 81 och 84, såsom visas i fig. 2. Användningen av en förstärkare 96 för att driva en TMSV 100 och ett manövreringsorgna 106 i fig. 2 för att åstad- komma en förändring en flyplanspropellers (9F) stigningsvinkel får betraktas ligga inom ramen för vad en fackman inom reglertekniken kan åstadkomma.
Utgångssignalerna från manövreringsblocken 106 och 108 anger de faktiska, rumsmässiga lägena för kolvarna 81 och 84 i fig. 2, vilka inställer propellrar- nas stigningsvinklar, såsom diskuterats ovan. Dessa utgångssignaler är inte elektriska signaler. Blocken 74 och 77 alstrar de signaler, som anger lägena.
Blocket 115 med beteckningen "motor" levererar luftströmmen 33 för drivning av propellrarna 9F och 9A. Mellan manövreringsorganen 106 och 108 finns mekaniska länkanordningsblock 106A och 108A. Dessa block understryker det faktum, att en linjär rörelse för kolven 81 och 84 överförs till en förändring av propellrarnas stigningsvinkel. Blocket 15 för motorn verkar alltså på propellrar med stig- ningsvinklar bestämda av manövreringsorganen 106 och 108. Stigningsvinklarna be- stämmer propellrarnas hastighet vid bestämd avgiven motoreffekt och givna drift- sförhållanden för flygplanet.
Så långt kan uppfinningen karakteriseras på följande sätt. Hastigheternas börsignaler XN48D och XN49D i ledningen 60 tillsammans med de mätta hastighets- “4e5 873 10 15 20 25 30 35 signalerna XN48F och XN49F i ledningarna 52 och 54 alstrar hastigheternas fel- signaler U1 och U2, som behandlas av de digitala regulatorerna 62 och 64, vilka alstrar signalerna Y1D och Y2D. YID och U2D modifieras sedan av återkopplings- signaler ACTIF och ACTZF för stigningsvinklarna för att avge felsignaler YEl och YE2 för stigningsvinklarna (i själva verket för lägena). Dessa stigningsvinklar- nas felsignaler förmår manövreringsorganen 106 och 108 att minska felet för stigningsvinklarna (dvs minska skillnaden mellan stigningsvinklarnas bör- och ärvärden) genom förändring av propellerbladens stigningsvinkel. Denna ändring av bladens lutningsvinkel påverkar belastningen på turbinbladsupsättningarna 39 och 42 i fig. 2, varigenom den förändrade propellerns hastighet ändras, eftersom energin i luftströmmen 33 i det allmänna fallet kommer att förbli konstant.
Uppfinningen såsom den hittills beskrivits innefattar ett styrsystem med två slingor för varje propeller, varvid båda slingorna är slutna. Den ena är en återkopplingsslinga för stigningsvinkeln, som anges av pilarna 120 och 124, och den andra är en återkopplingsslinga för hastigheten, som anges av pilarna 130 och 134. Dessa slingor verkar, så att propellerhastigheterna bibehålls vid den enda hastighet, som bestäms av ledningen 60, dvs de synkroniserar propellrarna.
Föreliggande uppfinning syftar inte endast till att synkronisera propell- rarna 9A och 9F utan också till synkronisera dessas fas för att reglera buller och vibrationer. Synkronisering av fasen definieras med hänvisning till fig. 1.
Fasvinkeln är vinkeln PH mellan den främre propellerns 9F blad nr IF och den bakre propellerns 9A blad nr 1A mätt vid en förutbestämd tidpunkt, såsom när bladet IF har läget klockan 12. (Det är naturligtvis nödvändigt att definiera fasvinkeln PH vid en förutbestämd tidpunkt eller med avseende på någon annan re- ferens, eftersom vinkeln PH konstant förändras beroende på den motroterande rö- relsen.) Att synkronisera fasen är processen att justera fasvinkeln PH. Förelig- gande uppfinning reglerar fasvinkeln PH på följande sätt.
Blocken 120A och 122 i fig. 3 alstrar en fassignal PH, som anger fasvinkeln PH i fig. 1. En möjlighet att alstra en sådan fassignal är att starta propell- rarna med en känd fasvinkel och att sedan räkna det efterföljande antalet rota- tioner för varje blad med användning av givarna 50F och 50A i fig. 2. En uppfin- ning, som åstadkommer en fasmätning, beskrivs i den amerikanska patentansökning- en nr 808 147 med benämning "Aircraft Propeller Control" ingiven 1985-12-12 med George H Bennett och Paul D Collopy som uppfinnare och innehavd av sökanden.
Denna ansökan införlivas häri som referens. Det finns andra metoder för att fastställa propellrarnas 9A och 9F fas, av vilka några är kända inom tekniken.
Oberoende av den använda metoden subtraheras den digitala fassignal PH, som anger vinkeln PH i fig. 1, i summeraren 130 från en börsignal PHAD för fasen.
PHAD tillhandhålls av piloten eller av en automatisk styrning. Summeraren 130 10 15 20 25 30 35 5 465 873 alstrar alltså en felsignal U6 för fasen, som matas till en regulator 124 för fassynkronisering, vilken också mottar en hastighetssignal i ledningen 125, som anger motorns hastighet. Regulatorn 124 för fassynkronisering alstrar som svar på de beskrivna ingångssignalerna en fasstyrsignal Y3. Fasstyrsignalen Y3 adde- ras i summeraren 72 för att härigenom faktiskt ändra stigningsvinkelns felsignal YE2. Detta får manövreringsorganet 108 att försöka minska stigningsvinkelns fel- signal YE2 genom att justera den bakre propellerns 9A stigningsvinkel.
I det fall t ex när båda felsignalerna U1 och U2 för hastigheterna anger att propellrarna är synkroniserade till börhastigheten, kan flygplanets pilot vilja ändra fasvinkeln PH. Om han skulle vilja öka fasvinkeln, skulle han alstra en börsignal PHAD för fasen, som skulle framkalla en felsignal U6. Felsignalen U6 skulle i själva verket öka stigningsvinkelns felsignal YE2, så att den bakre propellerns 9A i fig. 1 och 2 stigningsvinkel skulle fås att öka. Denna ökning skulle sakta ned efterpropellern, varigenom stigningsvinkelns fel skulle tendera att minska.
Flera betydelsefulla aspekter av föreliggande uppfinning skall nu diskute- ras. För det första: två slutna återkopplingsslingor har beskrivits ovan. Dess- utom finns ytterligare en tredje återkopplingsslinga, nämligen en återkopplings- slinga för fasen innefattande blocken 120A, 122 och 124 och summerarna 72 och 130 för den bakre propellern 9A. Sålunda innefattar regleringsschemat två åter- kopplingsslingor för den främre propellern och tre slingor för den bakre propel- lern.
För det andra: återkopplingsslingorna för hastigheterna öppnas inte under synkronisering av fasen. Dvs t ex medan fasstyrsignalen YE2 matas till summera- ren 72 under en ändring av fasen, bortkopplas varken signalerna YlD och Y2D för stigningsvinklarnas fel, som avges till summerarna 70 och 72, eller de mätta signalerna ACTIF och ACT2F från summererna 70 och 72. Dvs hastighetsslingorna, stigningsvinklarnas slingor och fasens slinga förblir slutna och i drift vid alla tidpunkter.
För det tredje: fasanpassningen utförs genom modifiering av den bakre pro- pellerns stigningsvinkel. Sökanden har genom att konstruera modeller och genom prov visat, att ändringar av stigningsvinkeln för den bakre propellern 9A stör den främre propellern 9F mycket mindre än ändringar av stigningsvinkeln för den främre propellern 9F stör den bakre propellern 9A: den störning, som matas fra- måt är mindre än den störning, som matas bakåt. I enlighet härmed åstadkommer föreliggande uppfinning synkronisering av fasen genom att påverka den bakre pro- pellern i stället för den främre propellern. :4e5 875 10 15 20 25 30 35 För det fjärde: eftersom turbinuppsättningarna 39 och 42 är fluidmässigt kopplade, kan deras inbördes hastighet skilja sig åt. Därför är synkronisering av fasen enligt ovan möjlig.
Några anmärkningar skall nu göras, om den följande programkoden. Raderna 1 och 2 i programmet hänför sig till driften av summerarna 56 och 58 i fig. 3. Ra- derna 3-6 hänför sig till den numeriska representationen för den proportionella- integrerande (PI-)regulatorn, som anges av blocken 62 och 64. För en kontinuer- lig, analog regulator kan raderna 3-6 beskrivas, såsom visas i fig. 4. PI-regu- latorn (dvs blocken 62 och 64 i fig. 3) benämns "proportionell" på grund av "a"- termen i blocket 170 i fig. 4 (“a“ i detta analoga fall skulle ha värdet 0,00105). Utgångssignalen (Y2D på rad 9 i programmet och visad i fig. 4) är pro- portionell mot ingångssignalen (t ex U2 på raderna 4 och 6 i programmet och vi- sad i fig. 4) med proportionalitetsfaktorn "a".
Regulatorn benämns "integrerande“ på grund av b/s-termen i blocket 176, där "b" skulle ha värdet 0,003 i detta analoga fall. 1/s hänför sig till integrering i tidsområdet. Konstanterna a och b i blocken 170 och 176 representeras i det numeriska (dvs digitala, ej analoga) fallet av talen 0,001065 och 0,00003 på ra- derna 4 och 6 i programmet.
För block 64 i fig. 3 representerar raderna 4 och 6 ABCD-tillståndsöver- gången eller differensekvationsformen för den jämförbara Z-transformsregulatorn o,oo1oss + o,oooo3 z'1/(1 - 2-1) med en provtagningsperiod T = 0,01 sekunder. Konstanterna a och b i blocken 170 och 176 är inte identiska med Z-transformens beroende på approximationer i för- hållandet, där Z"-' (1 + sT/2)/(1 - sT/2) Dvs värdena för "a" och "b" skiljer sig obetydligt beroende på om man arbe- tar i det analoga eller det digitala området.
Termerna X11B och X21B på raderna 7 och 9 är baspunktsvärden, som är fast- lagda som en funktion av motorns arbetspunkt. G48 och G49 på raderna 5 och 6 är multiplikationsfaktorer för slingförstärkningarna, som är fastlagda som en funk- tion av arbetspunkten. På raderna 3 och 4 är X1 och X2 de föregående tillstånds- värdena och Ul och U2 är de föregående värdena för hastigheternas fel. På rader- na 3 och 4 är XNEWI och XNEWZ de aktuella tillståndsvärdena härrörande från den numeriska rätvinkliga integrationen. Variabeln X1 på rad 5 är det aktulla till- ståndsvärdet och är det samma som variabeln XNEHI på rad 3. Detsamma gäller för 10 15 20 25 30 35 465 873 X2 på rad 6 i förhållande till XNEN2 på rad 4. U1 och U2 på raderna 5 och 6 är de aktuella värdena för hastigheternas fel. Denna åtskillnad i nomenklaturen be- ror av det speciella programmeringsspråk, som används vid detta utförande. Ekva- tionerna på raderna 3-6 representerar typiska differensekvationer.
Raderna 11 och 12 hänför sig till funktionen hos summerarna 70 och 72.
Radernas 13-16 funktion har inte diskuterats tidigare. Dessa rader alstrar vad som kan kallas “hattfunktioner". De beräknade resultaten av hattfunktionerna är variablerna GF1 och GF2 på raderna 18, 20, 24, 26, 29 och 30. Operationen "SIGN" på raderna 13 och 14 avser SIGN-funktionen: t ex "SIGN(l.D,YE1)" på rad 13 har värdet +1, när YE1 är positiv, och -1, när YE1 är negativ. Hattfunktio- nerna ger variablerna GF1 och GF2 större värden, när felsignalerna YE1 och YE2 är små, vilket gör XMA1 och XMA2 på raderna 29 och 30 större. Detta tjänar till att övervinna det döda området i vridservoventilerna. Sökanden har funnit, att det döda området i TMSV resulterar i ett fel i den faktiska stigningsvinkeln.
"Hattfunktionen“ minskar detta fel.
Programraderna 29 och 30 hänför sig till kompensationsblocken 89 och 92 i fig. 3. GF1 och GF2 är de multiplikativa faktorerna för hattfunktionerna, YE1 och YE2 är lägesfelen (dvs för kolvarnas 81 och 84 lägen i fig. 2) och G är en omvandlingskonstant för olika enheter. (Enheterna för XMAI och XMA2 måste vara i milliampere medan enheterna för YE1 och YE2 inte är detta.) Programraden 32 avser summeraren 130 fig. 3. Raderna 32-37 begränsar U6 till ett område mellan -45 och +45°. En funktion hos denna begränsning är att alla propellerblad behandlas som identiska. Om t ex sålunda fasvinkeln PH ökar från 44 till 46°, har programraderna 31-39 till effekt, att fasvinkeln PH om- definieras från 44° till 1°. Fasen mäts nu mellan ett annat bladpar. 450 förutsätter åtta blad per propeller (360i8 = 45). Om ett annat antal blad an- vänds, blir områdets gränser naturligtvis annorlunda.
Raderna 46-46 avser en andra uppsättning differensekvationer, som represen- terar en proportionell-integrerande regulator, som är väsentligen identisk med den proportionella-integrerande regulator, som används i 64, block 124 i fig. 3.
De principer, som diskuterats ovan i samband med fig. 4, gäller också för rader- na 46-48. Rad 47 hänför sig till signalen Y3, som matas till summeraren 72 i fig. 3. G1 på rad 47 är en multiplikativ faktor för slingförstärkningen, som är fastlagd som en funktion av arbetspunkten.
Programrad 2 innehåller variabeln "TRIM", som matas till summeraren 58 i fig. 3. Denna variabel är under pilotens kontroll och möjliggör, att han kan välja olika hastigheter för de båda propellrarna. ï4e5 875 -Äè-ß-ÄDJUILRUIUIUJUIUIUIUIIONNNNNNNMNF: MNHcwooQom-ßwNHosoooQomawNF-Ioßozzäzïuzzgoæqoxwàwhàp 44 Ö Ö 70 80 Käïïkod u1=xN4sn-xN4sP uz=(xN49n+TR1M)-xN49F xNEw1=x1+s4s*u1 xNEwz=xz+c49*uz Y1=.ooo14*x1+.oø4z1«u1*G4s Yz=.oooos«xz+.oo1oss*u2«G49 Y1n=Y1 + x11ß RBFLECTS INITIAL coNn1T1oNs Yzn=Yz + xzlß REPLBCTS INITIAL coNn1T1oNs Yß1=Y1n-AcT1F YEz=(Yzn+Ys)-Acwzf M1=s1sN(1.o,YE1)*(1.o-HT1)/ELIM1 Mz=s1sN(1.o,Yfiz)«(1.o-urz)/ELIM2 T1=M1*Yn1+HT1 Tz-Mz*YBz+HT2 1F(Aßs(YE1).LT.EL1M1)THBN GP1=T1 nLsE cF1=1.o END IF IF(ABS(YE2).LT.ELIM2)THEN GF2=T2 ELSE GP2=1.0 END IF XMA1=G*YE1*GF1 XMA1=G*YE2*GF2 IF (L4.GT.0) THEN U6=PHAD-PH IF(U6.LT.-22.S)THEN U6=U6+45.
ELSE IF(U6.GT.22.S)THEN U6=U6+4S.
ENDIF ELSE U6=0 END IF IF (SP .LT. 1) THEN XX3=0 ELSE ' XX3=X3 END IF XNEW3=XX3+U6*G1 Y3=.00003*X3+.00l065*U6*G1 RETURN COMPUTATION ON ACCEPTED VALUES RETURN FINAL COMPUTATIONS RETURN END 10 15 20 25 30 35 465 873 9 Källkod II 4 XNEW2=X2+(G49*U2+Y3) 6 Y2=0.00003*X2+0.001065*(U2*G49+Y3) 12 YE2=Y2D-ACTZF Ett styrsystem har beskrivits för styrning av en motroterande, turbindriven propelleruppsättning. Styrsystemet har två slingor för varje propeller: en slinga för styrningen av hastigheten och en slinga för styrning av stigningsvin- keln. Vidare har styrsystemet en tredje slinga för en av propellrarna, en slinga för styrning av fasen. Alla slingor är företrädesvis slutna vid alla tidpunkter, och slingan för styrningen av fasen fungerar företrädesvis genom att anpassa den bakre propellerns stigningsvinkel (och härigenom dess hastighet).
Föregående diskussion har behandlat alstrandet av felsignalerna U1 och U2 för hastigheterna med hjälp av summerare 56 och 58. Sökanden vill påpeka, att dessa felsignaler väsentligen liknar felsignaler för drivkrafterna: propellrar- nas drivkraft är en funktion av propellrarnas hastighet. Därför kan man ersätta hastighetsgivarna 50A och 50F med en drivkraftsgivare och behandla signalen i ledningen 60 som en signal för önskad drivkraft i stället för en signal för öns- kad hastighet. Drivkraftsmätning kan åstadkommas med hjälp av ett flertal inom tekniken kända metoder. T ex är drivkraften en funktion av det totala tryckfal- let (dvs av tryckförhållandet) över de motroterande turbinbladsuppsättningarna 39 och 42 i fig. 1. Drivkraft kan också mätas med trådtöjningsgivare fästa vid de axlar eller cylindrar, som uppbär propellrarna 9A och 9F. Axelförlängning är ett mått på drivkraften. Vidare kan drivkraften härledas indirekt. Motroterande bladuppsättningar 9A och 9F kan byggas, antingen i verklig storlek eller i ska- la, och provas i en mätcell. Drivkraften för olika driftsvillkor, innefattande olika propellerhastigheter och stigningsvinklar för bladen registreras och beva- ras. Under en verklig flygning mäts sedan de olika förhållandena, såsom propel- lerhastighet och bladens stigningsvinkel och drivkraften härleds från det re- gistrerade sambandet. Därför kan slingorna 130 och 134 för hastigheterna betrak- tas som slingor för drivkrafterna, där drivkraft är den parameter, som anges i ledningen 60 och också är den parameter, med vilken slingorna sluts.
Ett andra utförande är baserat på det faktum, att den digitala regulatorn 64 i fig. 3 liknar regulatorn 124 för synkronisering av fasen. Likheten illust- reras av likheten i form hos raderna 4 och 6 i källkoden (för den digitala regu- latorn 64) jämförd med raderna 46 ooh 47 (för regulatorn 124 för synkronisering av fasen). Uppmärksammandet av denna likhet medger att regulatorn 124 för syn- kronisering av fasen kan elimineras, såsom visas i fig. 5. Fig. 5 erhålls, genom '*4a5 s73 10 15 20 25 30 10 att raderna 4, 6 och 12 ersätts med motsvarande rader i källkod II och genom att raderna 41-48 elimineras.
Ett berättigande för detta utbyte i fig. 5 visas av figurserien 6A-D. Fig. 6A är ett diagram, som liknar diagrammet i fig. 4, men har en ingångssignal 200, som representerar signalen Y3 ifig. 3. Y3 är utgångssignalen från regulatorn 124 för synkronisering av fasen. Fig. 6B erhålls genom att blocken 202 och 204 i fig. 6A, vilka innehåller slutna slingor, reduceras till en förenklad "efter- släpning“, nämligen blocket 206 i fig. 6B. Fig. 6C härrör ur fig. 6B genom att ledningen 6B avbryts, såsom visas med “blixtarna" 210. Fig. 6C blir sålunda som fig. 6B med en öppen ingång 212 och en öppen slinga 214. I fig. 6D har blocket 216 i fig. GC klyvts till blocken 218 och 220, varvid blocket 218 är inverterat i den meningen att s/(s+a) är inversen till (s+a)/s.
Funktionen f(s) i blocket 220 i fig. 6D representerar en del av regulatorn 124 för fassynkroniseringen. Om blocket 220 ges formen (s+a)/s, såsom anges av pilen 222, och om a-termerna i blocken 218 och 220 är identiska, upphäver bloc- ket 218 block 220. Denna upphävningseffekt har en mycket betydelsefull följdver- kan: integratorerna i blocken 218 och 220 elimineras. Detta är viktigt, eftersom en integrator i varje styrsystem måste utformas med omsorg. Integratorn “funge- rar" alltid, dvs integrerar alltid sin ingångssignal, och ger därför alltid en utgångssignal (utom naturligtvis när ingångssignalen är lika med noll under en lång tid jämfört med integratorns tidskonstant).
Källkoden modifierad med källkod II utför den styrningsfunktion, som visas i fig. 5. Endast en integrering utförs för varje propeller, nämligen på raderna 3-9 i källkoden. Också med den ursprungliga källkoden är dessutom tidskonstan- terna för regulatorn 124 för fassynkroniseringen och och den digitala regulatorn 64 lika stora. Dvs koefficienterna 0,00003 och 0,001065 på raderna 6 och 47 är lika stora. Detta medger, att blocket 124 i fig. 3 elimineras och att U6 direkt införs i blocket 64 med den lämpliga förstärkningen G1, såsom anges av den streckade linjen 250 i fig. 3. Således förändras bearbetningen av Y2D i fig. 4 med hjälp av komponenterna i fig. 4A till bearbetningen av Y2D i fig. 5 med hjälp av komponenterna i fig. 5A.
En mångfald modifikationer och alternativ kan utföras, utan att man avlägs- nar sig från uppfinningens idê och omfång, såsom denna definieras i följande patentkrav.

Claims (6)

465 873 U Patentkrav
1. Styrsystem för främre och bakre flygplanspropellrar (9F,9A), vilka roterar kring en gemensam axel, innefattande (a) organ för att reglera den främre propellerns hastighet innefattande (i) en första givare (SOF), som alstrar en signal, vilken anger den främre propellerns hastighet, (ii) ett första reglerorgan (62) för att reglera den främre propellerns hastighet som svar på den avkända hastigheten hos den främre propellern, (b) organ för att reglera den bakre propellerns hastighet innefattande (i) en andra givare (SOA), som alstrar en signal, vilken anger den bakre propellerns hastighet, (ii) ett andra reglerorgan (64) för att reglera den bakre propellerns hastighet som svar på den avkända hastigheten hos den bakre propellern, k ä n n e t e c k n a t av (c) organ (124) för att reglera fasvinkeln (PH) mellan de båda propellrarna, som är härledd (120A,122) ur utgångssigna- lerna från de första och andra hastighetsgivarna (50F,50A).
2. Styrsystem enligt krav 1 innefattande organ (70) för att modifiera stigningsvinkeln hos den främre propellern som svar på den avkända hastigheten hos den främre propellern, k ä n n e t e c k n a t av organ (72) för att modifiera stigningsvinkeln hos den bakre propellern som svar på både den avkända hastigheten hos den bakre propellern och på fasvinkeln (PH).
3. Styrsystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att givarna i stället för att mäta hastigheter mäter driv- kraft och att motsvarande signaler används.
4. Styrsystem enligt krav 1 innefattande organ (74) för att bestämma den främre propellerns stignings- vinkel och organ (70) för att modifiera den främre propellerns stig- ningsvinkel som svar på de avkända värdena på den främre pro- 465 873 |2 pellerns hastighet och stígningsvinkel, k ä n n e t e c k n a t av organ (77) för att bestämma den bakre propellerns stignings- vinkel som svar på de avkända värdena på den bakre propellerns hastighet och stígningsvinkel och fasvinkeln (PH) mellan de båda propellrarna.
5. Styrsystem enligt krav 1, vari den främre och bakre propellern är motroterande och vari organen (62) för att reglera hastigheten hos den ena propellern innefattar att stigningsvinkeln för den ena propel- lern modifieras och organen (64) för att reglera hastigheten hos den andra propellern innefattar att stigningsvinkeln för den andra propel- lern modifieras, k ä n n e t e c k n a t av organ (72) för att modifiera den relativa fasvinkeln (PH) genom att modifiera stigningsvinkeln för en av propellrarna för att härigenom ändra denna ena propellers hastighet.
6. Styrsystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av (a) en givare (74), som alstrar en signal, vilken anger den främre propellerns stígningsvinkel, (b) en givare (77), som alstrar en signal, vilken anger den bakre propellerns stígningsvinkel, (c) ett manöverorgan (106) anordnat att ändra den främre propellerns stígningsvinkel, (d) ett manöverorgan (108) anordnat att ändra den bakre propellerns stígningsvinkel, (e) organ (56,58) anordnade att jämföra de avkända signalerna för den främre och bakre propellerns hastighet med en börhas- tighetssignal och att alstra felsignaler för den främre och bakre propellerns hastigheter, (f) organ (70) anordnade att bearbeta felsignalen för den främre propellerns hastighet tillsammans med signalen för den främre propellerns stígningsvinkel och alstra en felsignal för den främre propellerns stígningsvinkel för ändring av den främre propellerns stígningsvinkel med hjälp av manöverorganet (106) för den främre propellerns stígningsvinkel, 465 873 13 (g) organ (130) anordnade att jämföra signalen för fasvinkeln (PH) med en börfassignal och alstra en felsignal för fasvinkeln och (h) organ (72) anordnade att bearbeta felsígnalen för den bakre propellerns hastighet med signalen för den bakre propel- lerns stigningsvinkel och alstra en felsignal för den bakre propellerns stigningsvinkel för att ändra den bakre propellerns stigningsvinkel med hjälp av manöverorganet (108) för den bakre propellerns stigningsvinkel.
SE8602330A 1985-05-28 1986-05-22 Styrsystem foer tvaa flygplanspropellrar som roterar kring en gemensam axel SE465873B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US73797285A 1985-05-28 1985-05-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8602330D0 SE8602330D0 (sv) 1986-05-22
SE8602330L SE8602330L (sv) 1986-11-29
SE465873B true SE465873B (sv) 1991-11-11

Family

ID=24966035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8602330A SE465873B (sv) 1985-05-28 1986-05-22 Styrsystem foer tvaa flygplanspropellrar som roterar kring en gemensam axel

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS626897A (sv)
DE (1) DE3617509A1 (sv)
FR (1) FR2582614A1 (sv)
GB (1) GB2175652B (sv)
IT (1) IT1188695B (sv)
SE (1) SE465873B (sv)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4772179A (en) * 1986-08-29 1988-09-20 General Electric Company Aircraft thrust control
US4953812A (en) * 1987-11-13 1990-09-04 The Boeing Company Aircraft configuration with aft mounted engines and method
US5112191A (en) * 1989-04-11 1992-05-12 General Electric Company Rotating cowling
US4968217A (en) * 1989-09-06 1990-11-06 Rolls-Royce Plc Variable pitch arrangement for a gas turbine engine
GB0702608D0 (en) 2007-02-10 2007-03-21 Rolls Royce Plc Aeroengine
GB0816637D0 (en) 2008-09-12 2008-10-22 Rolls Royce Plc Blade Pitch Control
GB0816636D0 (en) * 2008-09-12 2008-10-22 Rolls Royce Plc Controlling rotor overspeed
DE102009007013A1 (de) * 2009-01-31 2010-08-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Triebwerk, insbesondere CROR-Antrieb, für ein Flugzeug
US9051044B2 (en) * 2010-05-18 2015-06-09 Hamilton Sundstrand Corporation Counter-rotating open-rotor (CROR)
FR2998866B1 (fr) * 2012-11-30 2017-01-13 Snecma Dispositif de commande pour un moteur
US10436056B2 (en) 2015-06-23 2019-10-08 General Electric Company Relative position measurement
EP3296513B1 (en) * 2016-09-16 2020-08-19 Ratier-Figeac SAS Propeller health monitoring
WO2019232535A1 (en) * 2018-06-01 2019-12-05 Joby Aero, Inc. System and method for aircraft noise mitigation

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB433989A (en) * 1934-09-14 1935-08-23 Max Mueller Propeller arrangement for aircraft
GB591492A (en) * 1939-12-30 1947-08-20 United Aircraft Corp Improvements in or relating to counter-rotating propellers
FR986584A (fr) * 1949-03-15 1951-08-02 Variateur de pas assurant simultanément la synchronisation d'helices contrarotatives et coaxiales disposées par paires
GB760005A (en) * 1953-01-12 1956-10-31 Napier & Son Ltd Compound power plants including reciprocating engines and exhaust driven turbines
US2948343A (en) * 1953-12-04 1960-08-09 Gen Motors Corp Propeller mechanism
GB872687A (en) * 1958-12-19 1961-07-12 United Aircraft Corp Improvements relating to propellers
US3066741A (en) * 1959-10-19 1962-12-04 Curtiss Wright Corp Propeller synchronizing and synchrophasing system

Also Published As

Publication number Publication date
IT8620545A1 (it) 1987-11-23
GB2175652A (en) 1986-12-03
FR2582614A1 (fr) 1986-12-05
GB8612410D0 (en) 1986-06-25
JPS626897A (ja) 1987-01-13
GB2175652B (en) 1990-03-21
SE8602330D0 (sv) 1986-05-22
SE8602330L (sv) 1986-11-29
IT1188695B (it) 1988-01-20
IT8620545A0 (it) 1986-05-23
DE3617509A1 (de) 1986-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE465873B (sv) Styrsystem foer tvaa flygplanspropellrar som roterar kring en gemensam axel
CN112484955B (zh) 一种飞行器滚转控制的风洞仿真方法
CN108563234A (zh) 一种水下无人机自平衡控制方法及系统
EP0985993A3 (en) Total energy based flight control system
EP2814733A1 (en) Gas turbine engine performance seeking control
US4928241A (en) Aircraft propeller control
CN112180965A (zh) 一种高精度过载控制方法
CN102734274A (zh) 一种基于虚拟原型技术的液压伺服系统
Kammegne et al. A new hybrid control methodology for a morphing aircraft wing-tip actuation mechanism
CN115220467A (zh) 一种基于神经网络增量动态逆的飞翼飞行器姿态控制方法
CN109116727A (zh) 一种基于低通滤波器的pid型一阶全格式无模型自适应航速控制算法
US4514142A (en) Power management process
CN101415604B (zh) 绕驾驶轴线驾驶飞行器的方法和设备
RU2703007C1 (ru) Способ формирования сигналов управления для рулевых приводов беспилотного летательного аппарата и устройство для его осуществления
JPH0724886B2 (ja) タ−ンオ−バ装置の位置決め制御方法
CN112761796A (zh) 一种功率闭环控制系统及其方法
JP2672539B2 (ja) 自動制御装置
CN203995745U (zh) 速度信号加入模型处理器的数字差分控制助力系统
US20220397916A1 (en) Multivariable airspeed and flight path angle control of a co-axial rotary wing aircraft with a pusher-propeller
JP2990878B2 (ja) 水中航走体の自動操縦装置
CN112761795B (zh) 一种单转子涡桨动力装置控制系统及其方法
RU2335006C1 (ru) Система управления угловым движением летательного аппарата со статическим приводом
SU826100A1 (ru) Электрогидрлвяическля следящая система
RU39923U1 (ru) Микроконтроллерная система комбинированного управления гидродвигателем
RU1818568C (ru) Система регулировани числа Маха в аэродинамической трубе

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8602330-6

Effective date: 19921204

Format of ref document f/p: F