[发明专利]用于控制飞行器的执行器的执行器控制装置

说明书

本发明涉及一种执行器控制装置，所述执行器控制装置用于控制飞行器的，尤其飞机的例如控制面的至少两个基于不同技术的执行器，所述执行器控制装置具有：至少一个前馈装置，所述前馈装置设立用于补偿所述执行器中的至少一个执行器的行为；和至少一个力差调控器，所述力差调控器设立用于平衡在调节力中剩余的闭环控制偏差。

技术领域

本发明涉及一种执行器控制装置，所述执行器控制装置用于控制飞行器的，尤其飞机的例如控制面的至少两个基于不同技术的执行器。

背景技术

从现有技术中已知不同的执行器控制装置设计，所述执行器控制装置设计用于：能够将不同的执行器共同地用于驱动飞行器的例如控制面。因此，例如已知开环控制/闭环控制设计，所述开环控制/闭环控制设计具有由伺服执行器(EHSA)和电-静液压的执行器(EHA)构成的配置，其中比较这两个执行器的压差并且经由PID调控器转化为执行器的调节命令，以便通过定位的匹配来平衡所述执行器的调节力。在此已知的是，执行控制信号的无信号区变化，由此调整更快的执行器的反应时间或应答特性，使得避免在不同的执行器启动或运动时的力冲突。

此外，已知用于具有机械的安全备份的方向舵控制装置的系统构建结构，其中能够使用不同类型的液压执行器(例如EHSA、EHA、EBHA)。

文献US 2008/203224 A的主题是将机电执行器(EMA)集成到传统的液压飞行控制系统中。在此被处理的问题并非专门是这两种技术的双机(aktiv-aktiv)运行中的力冲突，而是避免EMA的不利的特性。在主动-被动(aktiv-passiv)配置中，被动的EMA可能由于其惯性而将衰减的负荷施加到EHSA上。这造成在面控制装置的机械结构中的应力或扭力，以及造成EHSA的提高的功率消耗并且造成通过EMA的马达感应产生电流。在双机配置中，由于外部的负荷可能造成EMA的大程度地受负荷。这由于受技术影响而缺少的散热能力可能造成热生成或其他错误功能。所述文献描述了特别的、称作为主-备(aktiv-standby)的运行模式，所述运行模式通过EMA的控制电子仪器内部的可变的电流限制来实行。由此实现：EMA跟随控制面的调节运动，但是对于其定位(调节力)的作用小。仅在外部负荷极其大的情况下，主动的EHSA的功效的失效才会造成错误定位。然后EMA功率电子仪器内部的电流限制可能被提高，以至于该EMA功率电子仪器能够短暂地起辅助作用。

在从现有技术中已知的设备中存在如下缺点：在此仅实现调节力的静态的补偿。在调节过程期间出现的动态的力冲突不被考虑。然而，尤其在控制面的偏转大/离散的情况下，这在混合配制中是主要的效应。针对前馈装置(Vorsteuerung)的设计，从现有技术中未得知在实际的飞行控制系统内部适合的实行。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种执行器控制装置，所述执行器控制装置能够克服或最小化在不同的执行器之间的力冲突或静态的力冲突。

静态的力冲突基本上通过在执行器相对于彼此的定位期间的公差和不准确性确定。因此，在位移传感器(LVDT)中的故障例如造成彼此间的错误定位。与典型成比例的闭环增益相关地，产生恒定的力，借助于所述力，执行器相对于彼此将驶向其分别测量出的位置。因此，从现有技术中已知的是，通过对调节命令的反馈实行与定位并行设置的对力差的闭环控制。除了该方法以外，也能够避免或补偿在构件生产装入以及因维护引起的定位错误。

然而，静态的力冲突的上述原因涉及每个执行器配置，在所述执行器配置中多个设备在主动运行中工作。而在主动-被动配置中可能不会造成，执行器主动地向着彼此行进。然而，被动的执行器经由其衰减特性将负荷施加到主动的执行器上，所述主动的执行器能够与调节速度相关地处于相同的数量级上。

为了能够实现混合的执行器配置的可靠的且有效的运行，接下来介绍的方法途径在动态的力冲突和由定位错误而引起的静态的力冲突之间进行区分，所述动态的力冲突由于执行器的特征性的行为而产生。因此，所述方法途径以有针对性的方式探讨这两个原因。

由此确保控制面的执行器彼此间的优化的功率分配。