[发明专利]用于控制气缸的方法

说明书

一种用于控制气缸(12)的方法，包括以下步骤：提供包括活塞(22)的气缸、伺服阀(14)以及包括至少一个第一位置传感器(28)和至少一个第二位置传感器(30)的测量设备(16)；使用所述第一位置传感器和所述第二位置传感器来同时进行对所述活塞在所述气缸主体中的位置的测量(X₁，X₂)；基于使用第一位置传感器获得的活塞位置测量来确定活塞的至少一个第一位移速度(v₁)，并且基于使用第二位置传感器获得的活塞位置测量来确定活塞的至少一个第二位移速度(v₂)；以及将活塞的所确定的第一和第二位移速度(v₁，v₂)中的每一者与活塞的所建模(v_mod)或预定的位移速度进行比较，以便标识最可靠的位置传感器。

技术领域

本发明涉及气缸控制的领域，并且具体而言是用来驱动可变几何涡轮机的活动部件的气缸。

在航空领域，飞行器的涡轮机包括称为“可变几何”部件的部件。涡轮机(诸如涡轮喷气发动机)的可变几何是活动部件，其位置可被控制以作用于通过涡轮喷气发动机的流体流，例如作用于双轴涡轮喷气发动机的主流路径中的气流，以便控制涡轮喷气发动机的行为。可变几何可以例如是阀或活动叶片，诸如VBV(可变放气阀)或具有可变摆振(shimming)的定子叶片。这些阀也可以是在通过对壳进行热收缩来调节涡轮叶片尖端处的间隙的系统中，用于调节冷却涡轮机壳的空气流速以优化燃料消耗的阀。

现有技术

通常，气缸包括可在缸体内部平移移动的活塞。气缸已知配备有位置传感器，并由伺服阀来控制，以便从动(slave)活塞在所述气缸的主体中的位置。由气缸、伺服阀和多个位置传感器形成的此种组装件也称为伺服致动器。伺服阀形成用于控制气缸的部件，例如配置成调节向所述气缸供应的流体的压力或流速，以调节活塞在缸体中的位置。

已知的是，使用测量设备来测量活塞在缸体中的位置。所述测量设备通常并出于安全原因包括配置成同时且彼此独立的两个冗余位置传感器。然后，通常基于这两个位置传感器提供的位置测量的平均值来调节活塞在缸体中的位置。

这一类型的方法的一个缺点是，在这两个位置传感器中的一者出现故障或调整不当而导致振幅漂移或偏移的情况下，即使在所述平均值仅受到轻微影响，活塞在缸体中的位置的从动也被中断。因此，活塞在缸体中的位置没有被准确地调节。因此，当致动器被用于致动涡轮机的可变几何，诸如VSV(可变定子阀)，它们是其中高压压缩机的定子叶片(称为矫直器)中具有可变摆振的叶片，这会导致具有翼尖小翼(winglet)形状的叶片的控制中断，从而有损坏它们的风险，特别是归因于压缩机引发喘振(surge)的风险。涡轮机本身的控制也被VSV或其他VBV的控制缺陷所干扰，从而有失去推力控制的风险，这是不合需的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于控制气缸以补救上述问题的方法。

为此，本发明涉及一种用于控制气缸的方法，包括以下步骤：

-提供气缸，该气缸包括气缸主体和可在气缸主体内平移移动的活塞；

-提供伺服阀，其被配置成调节提供给所述气缸的功率，从而控制活塞在气缸主体中的位置；

-提供具有至少一个第一位置传感器和至少一个第二位置传感器的测量设备；

-使用第一位置传感器和第二位置传感器同时测量活塞在气缸主体中的位置；

-基于使用第一位置传感器获得的活塞位置测量，来确定活塞的至少一个第一位移速度；

-基于使用第二位置传感器获得的活塞位置测量，来确定活塞的至少一个第二位移速度；以及

-将活塞的所确定的第一和第二位移速度中的每一者与活塞的所建模或预定的位移速度进行比较，以便标识最可靠的位置传感器。