用于飞行器操纵面的致动器系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于飞行器操纵面的致动器系统以及用于控制这样的致动器系统中的致动器的方法。
【背景技术】
[0002]已知的是，飞行器尤其运输机的电飞行控制系统控制能够产生操纵面运动(例如绕轴旋转)的致动器以驾驶飞机，操纵面诸如是升降舵、航向舵或副翼。
[0003]本发明应用于意在致动这样的飞行器操纵面的致动器。该致动器可以是液压动力伺服控制。该致动器还可以是尤其EHA( “电静液致动器”)类型的电静液致动器或者尤其EBHA( “电气备用液压致动器”)类型的电气备用液压致动器。
[0004]然而，操纵面致动器应当在不被损坏并且不损坏其所作用或所安装的结构的情况下符合性能需求(速度和力以应对施加在相关操纵面上的空气动力力)。
[0005]由于其技术，这样的致动器能够局部地产生比其操作所需的最高水平更多的力。因此存在的风险是，其上安装有致动器的结构受到比尺寸设计水平更大的力。因此，为了保护该结构，致动器通常配备有用于控制力的无源机械装置，即限制由致动器产生的力的PRV (减压阀)类型的过压阀。
[0006]然而，利用这样的装置，由致动器产生或占用的力取决于致动器的速度。因此，由于取决于致动器的速度，当由致动器产生或占用的力大于可以由相关结构支持的力时，无源力控制装置是不足够的。
[0007]由致动器产生或占用的过大力可以尤其通过致动器的控制故障、与另一面接触、装载另一致动器或其他外部环境来产生。
【发明内容】
[0008]本发明涉及一种用于飞行器操纵面的致动器系统，本发明的目的是克服上述缺点。
[0009]为此，根据本发明，所述致动器系统包括:
[0010]-至少一个致动器，其被配置成根据接收的致动命令而产生力；以及
[0011]-用于致动器的控制单元，其被配置成一方面接收操纵面的位置指示和控制信号，以及另一方面借助所述控制信号和所述位置指示来计算致动命令，所述致动命令被传送到所述致动器，
[0012]值得注意的是，其包括用于接收由致动器产生的力的当前值的接收元件，并且控制单元包括被配置成限制和控制由致动器产生的力的限制单元，所述限制单元包括:
[0013]-第一单元，其被配置成根据力的所述当前值减少控制单元的控制权限；以及
[0014]-第二单元，其被配置成将致动器的力限制到预定设定点值。
[0015]因此，借助本发明，限制单元使得能够以主动方式限制和控制由致动器产生的(或占用的)力，同时在必要的情况下减少控制权限，并且如下文详细说明的那样将力限制到预定设定点值，从而能够克服上述缺点。因此获得了设置有这样的致动器的致动器系统:该致动器能够符合性能要求而不会受到损坏以及不损坏其所作用或所安装的结构。
[0016]在本发明的框架内，出于简化的原因，由致动器“产生”的力可以与由致动器产生的(或造成的)力以及由致动器占用的力相对应。
[0017]在优选的实施方式中，(限制单元的)第一单元包括:
[0018]-被配置成根据从接收元件接收的、力的所述当前值和预定增益表来计算增益值的计算元件；以及
[0019]-被配置成在将(如此修改的)致动命令传送到所述致动器之前将所述增益施加到所述致动命令的计算元件。
[0020]此外，有利地，(限制单元的)第二单元包括:
[0021]-第一计算元件，用于将从接收元件接收的力的当前值与所述设定点值进行比较；
[0022]-第二计算元件，用于如果力的所述当前值大于所述设定点值则计算修正项；以及
[0023]-第三计算元件，用于在将(如此修改的)致动命令传送到所述致动器之前将修正项施加到所述致动命令。
[0024]此外，在特定的实施方式中，所述致动器系统还包括激活单元，激活单元包括:
[0025]-辅助接收元件，其被配置成接收与能够关联于所述致动器的至少一个运动有关的至少一个参数的当前值；
[0026]-验证元件，其被配置成至少借助所述当前值验证是否满足至少一个激活条件；以及
[0027]-激活元件，其被配置成当所述至少一个激活条件被满足时激活第一和第二单元。
[0028]此外，有利地，所述致动器系统还包括至少一个传感器，其被配置成测量由致动器产生的当前力和传送相应的当前值。
[0029]本发明还涉及用于飞行器尤其运输机的操纵面(副翼、方向舵、升降舵等)的位置的伺服链。该伺服链包括:
[0030]-所述操纵面，该操纵面是可移动的，并且该操纵面的位置由至少一个致动器调
-K-
T ；
[0031]-至少一个位置传感器，其测量所述操纵面的有效位置并且发送与该有效位置相对应的位置指示；
[0032]-所述致动器，其被配置成根据接收的致动命令产生力以调节操纵面的位置；以及
[0033]-致动器的控制单元，其被配置成一方面接收控制信号和所述位置指示，以及另一方面借助所述控制信号和所述位置指示计算致动命令，所述致动命令被传送到所述致动器，
[0034]值得注意的是，所述致动器和所述控制单元构成如上述的致动器系统的一部分。
[0035]本发明还涉及一种飞行器的电飞行控制的系统，所述系统包括用于为飞行器的至少一个操纵面产生控制信号的至少一个控制单元，以及至少一个用于如上述的该操纵面的位置的伺服链。
[0036]本发明还涉及一种飞行器，尤其运输机，其包括如上文所述的致动器系统、伺服链和/或电飞行控制系统。
[0037]此外，本发明还涉及一种用于控制构成飞行器操纵面的致动器系统的一部分的致动器的方法，所述操纵面是可移动的并且其位置通过由致动器产生的力来调节，所述致动器被配置成根据接收的致动命令产生力。
[0038]根据本发明，所述方法包括以下步骤:
[0039]-接收操纵面的位置指示和控制信号；以及
[0040]-借助所述控制信号和所述位置指示计算致动命令，所述致动命令被传送到所述致动器，
[0041]值得注意的是，其还包括接收由致动器产生的力的当前值的步骤，以及限制和控制由致动器产生的力的限制步骤，该限制步骤包括:
[0042]-根据力的所述当前值减少用于致动致动器的控制权限；以及
[0043]-将致动器的力限制到预定设定点值。
[0044]在优选的实施方式中，所述方法包括以下激活步骤:
[0045]-接收与能够关联于致动器的至少一个运动有关的至少一个参数的当前值；
[0046]-至少借助该当前值来验证是否满足至少一个激活条件；以及
[0047]-如果所述至少一个激活条件被满足则激活(或触发)限制步骤的实施。
【附图说明】
[0048]附图将阐明可以体现本发明的方式。在这些附图中，相同的附图标记表示相似的元件。
[0049]图1是根据本发明的致动器系统的特定实施方式的示意图；
[0050]图2示意性地示出了应用本发明的电飞行控制系统；
[0051]图3示意性地示出了构成图1的致动器系统的一部分的装置；
[0052]图4是能够解释由致动器系统实现的功能的图。
【具体实施方式】
[0053]图1中示意性示出的说明本发明的致动器系统I旨在致动(也就是说移动，尤其转动)飞行器(未示出)尤其运输机的操纵面3 (图2)，以尤其驾驶飞行器。
[0054]该致动器系统I包括:
[0055]-致动器4，其被配置成根据接收的致动命令以常用准方式产生力；以及
[0056]-致动器4的控制单元5，其被配置成:
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