冗余电流总和反馈致动器的制造方法
【专利摘要】本发明提出了一种用于致动器系统的冗余电流总和反馈控制的系统和方法。致动器包括经配置致动该致动器的致动线圈，并且致动线圈电流传感器感测测得的总线圈电流，其包括每个致动线圈的线圈电流的总和。致动器线圈控制器基于命令的总线圈电流和测得的总线圈电流控制所述致动线圈。
【专利说明】冗余电流总和反馈致动器
【技术领域】
[0001]本公开的实施例一般涉及电气-机械控制系统中故障的抑制。更具体地，本公开的实施例涉及致动系统中故障的抑制。
【背景技术】
[0002]飞机的飞行路线是由飞行控制面的偏转控制的。在许多现代的飞机中，飞行控制面由致动器偏转。这样的飞行控制面可以包括用于俯仰控制的升降机、用于滚转控制的副翼和襟副翼和用于偏航控制的方向舵。在许多情况下，电流控制该致动器的输出。在一些情况下，电流的电磁效应直接为机电致动器(EMA)或电动静液致动器(EHA)产生机械输出，而在其他情况下，其通过一些其他器件被扩增/放大，如通过在单个或多个阶段中控制穿过诸如直接驱动阀(DDV)或电液伺服阀(EHSV)等的伺服阀的液压流来放大。
[0003]电流流过一根线圈(或多根线圈)，且被转换成磁感应的可用力来致动该致动器。造成错误电流水平的非最优性会导致致动器移动到非命令的位置或输出非命令的力。这样的非最优性会导致飞机从命令路径偏离和/或对飞机造成结构异常，特别是如果非最优性是振荡的或周期的。
【发明内容】
[0004]本发明提出了用于致动器系统的冗余电流总和反馈控制的系统和方法。致动器包括经配置致动该致动器的致动线圈，并且致动线圈电流传感器感测测得的总线圈电流，其包括每个致动线圈的线圈电流的总和。致动器线圈控制器基于命令的总线圈电流和测得的总线圈电流控制致动线圈。
[0005]以这种方式，电气非最优性的影响被抑制到可忽略的水平。实施例在体系结构上抑制在冗余控制回路之一中电气非最优性的影响，而不管该非最优性的特征如何。因此，该体系结构减轻了对诸如精细监视器的自定义分析/调节等任务的需要，并避免对进度和认证的影响。此外，成本较低的装置的应用变得可能。
[0006]在实施例中，冗余电流总和反馈致动器系统包括致动器、致动线圈电流传感器和致动器线圈控制器。该致动器包括经配置致动该致动器的致动线圈。该致动线圈电流传感器感测测得的总线圈电流，其包括每个致动线圈的线圈电流的总和。致动器线圈控制器基于命令的总线圈电流和测得的总线圈电流之间的差控制致动线圈。
[0007]在另一实施例中，用于抑制致动器控制系统中的非最优性的方法使用致动线圈电流传感器来感测测得的总线圈电流，其包括致动器的致动线圈的线圈电流的总和。该方法进一步基于命令的总线圈电流和测得的总线圈电流之间的差用至少两个致动器线圈控制器控制致动线圈。
[0008]在进一步的实施例中，冗余电流总和反馈致动器控制器包括内反馈控制回路，其接收所需的总线圈电流和测得的总线圈电流，所述测得的总线圈电流包括致动器的多个致动线圈中每个的线圈电流的总和。该内反馈控制回路还基于命令的总线圈电流和测得的总线圈电流之间的差控制致动线圈。
[0009]提供该总结，以简化的形式介绍下面在详细说明中进一步描述的概念的选择。该总结并不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]当结合下列附图进行考虑时，对本公开的实施例的更完全理解可通过参照详细说明和权利要求书得到，其中在整个附图中类似的参考标号指的是类似元件。提供附图，以促进对本公开的理解，而不限制本公开的广度、范围、规模或适用性。附图不一定是按比例制作的。
[0011]图1是不例性飞机生广和使用方法的流程图的图不。
[0012]图2是飞机的示例性方框图的图示。
[0013]图3是现有致动器的图示。
[0014]图4是根据本公开实施例的具有总电流内回路的示例性并联双致动器控制器的图示。
[0015]图5是根据本公开实施例的具有总电流内回路的示例性并联的三联致动器控制器的图示。
[0016]图6是示例性时间-历史曲线图的图示，其示出用于图3的常规致动器中模拟故障的活塞位置(in)曲线图、差压(psi)曲线图和电流(mA)曲线图。
[0017]图7是示例性时间-历史曲线图的图示，其示出根据本公开实施例的用于图5的三联致动器系统中模拟故障的活塞位置(in)曲线图、差压(psi)曲线图和电流(mA)曲线图。
[0018]图8是根据本公开实施例的独立电流测量的图示。
[0019]图9是根据本公开实施例的图8的独立电流测量中的总电流推导的图示。
[0020]图10是根据本公开的总电流测量的图示。
[0021]图11是示例性流程图的图示，其示出根据本公开实施例的用于致动器控制器中故障抑制的过程。
【具体实施方式】
[0022]下列详细说明在本质上是示例性的，且不旨在限制本公开或本申请以及本公开的实施例的使用。具体装置、技术和应用的描述仅作为示例提供。对本文所述示例的修改对本领域的普通技术人员将是显而易见的，并且本文限定的一般原则可应用于其他示例和应用，而不背离本公开的实质和范围。本公开应该被给予与权利要求书一致的范围，且不限于本文所述和所示的示例。
[0023]本公开的实施例可就功能和/或逻辑块组件和各种处理步骤在这里描述。应该理解的是，这样的块组件可由任何数量的经配置执行指定功能的硬件、软件和/或固件组件实现。为了简洁起见，与控制规律有关的常规技术和组件、控制系统、测量技术、测量传感器、致动器、数据传输、信号传递、网络控制和系统的其他功能方面(以及系统的各个操作组件)不会在本文详细描述。另外，本领域的技术人员将理解，本公开的实施例结合各种硬件和软件实施，并且本文所述的实施例仅是本公开的示例实施例。
[0024]本公开的实施例是在实际的非限制性应用的背景下在本文描述的，也就是，抑制用于飞机飞行控制面的致动器中的故障。然而，本公开的实施例并不限于这样的飞机结构，并且本文所述的技术也可用于其他应用中。例如但不限于，实施例可适用于有人和无人的地面、空中、空间、水面和水下运载工具、风车或其他机械。
[0025]如在阅读此说明之后对本领域的普通技术人员显而易见的是，下列是本公开的示例和实施例且不限于根据这些示例的操作。其他实施例可被利用，且可作出结构变化，而不背离本公开的示例性实施例的范围。
[0026]更具体地参照附图，本公开的实施例可在如图1中所示的示例性飞机制造和使用方法100 (方法100)和如图2中所示的飞机200的背景下描述。在预生产过程中，方法100可包括飞机200的规格和设计104以及材料采购106。在生产过程中，飞机200的组件和子部件制造过程108 (生产阶段108)和系统集成110 (生产阶段110)发生。其后，飞机200可通过认证和交付112，以便投入使用114。在由客户使用时，飞机200被安排进行常规维护和维修116 (其也可包括修改、重构、翻新等)。
[0027]方法100的每个过程可以由系统集成商、第三方和/或操作者(例如，客户)执行或实行。为了此说明的目的，系统集成商可包括，例如但不限于，任何数量的飞机制造商和主系统分包商；第三方可包括，例如但不限于，任何数量的厂商、分包商和供应商；并且操作者可包括，例如但不限于，航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
[0028]如图2中所示，通过方法100生产的飞机200 (飞机200)可包括机身218，该机身具有多个系统220和内部222。系统220的高级系统的示例包括推进系统224、电气系统226、液压系统228、环境系统230和冗余电流总和反馈致动器系统232中的一个或更多个。还可包括任何数量的其他系统。虽然示出了航空航天示例，但是本公开的实施例可应用于其他工业。
[0029]本文包含的设备和方法可以在方法100的各阶段中的任何一个或更多个期间采用。例如，与生产阶段108对应的组件或子部件可以与当飞机200处于使用中时产生的组件或子部件类似的方式生产或制造。另外，一个或更多个设备实施例、方法实施例或其组合可例如通过大幅加快飞机200的装配或减少飞机200的成本在生产阶段108和110期间利用。同样地，在飞机200处于使用中，例如但不限于维护和维修116时，可利用一个或更多个设备实施例、方法实施例或其组合。
[0030]飞行控制面由(液压或电气供电的)致动器偏转，以最终控制飞行路径。这样的飞行控制面可以包括，例如但不限于，用于俯仰控制的升降舵、用于滚转控制的副翼和襟副翼、用于偏航控制的方向舵或其他飞行控制面。经常有多个致动器并联地附接到单个飞行控制面，并且在许多情况下，它们都可以在正常条件下被激活。有控制机构(例如，电子的、机械的)控制每个致动器定位该飞行控制面的偏转。在正常条件下，在单个/相同面上的致动器一致地运行，以偏转该飞行控制面到命令位置。然而，致动器或其控制器中的异常会造成受影响的致动器(“非最优致动器”)试图偏转该飞行控制面到命令位置以外的位置。
[0031]本公开的实施例提供一种系统和方法，其中伺服阀和电流总和反馈回路(“电流总和”或流过多个线圈的总电流)中的合计的通量被用作多个致动器控制器中每个致动控制器中的反馈参数，以实现近乎完美的故障抑制能力。“电流总和”可以指各电流的总和，且因此电流总和、各电流的总和和总电流可以互换地用于此文件中。
[0032]图3是现有致动器控制器300的图示。常规致动器302的致动器输出310由所需输出306(命令306)和测得输出304(反馈304)之间的差308控制。活塞位置310是可以此方式控制的致动器输出310的一个示例。命令306和反馈304之间的差308用于确定适当控制电流314，以驱动反馈304更靠近命令306。致动器控制器316示出与差308成比例地设定控制电流314输出的情况，不过存在许多可用的其他控制方法。控制电流314以如上所讨论的各种方式被转换成机械输出。
[0033]图4是根据本公开实施例的具有总电流内回路的示例性并联双致动器控制器系统400的图示。如常规致动器302，致动器402的输出是通过反馈控制被控制的，其中分别针对所需输出414/416 (命令414/416)比较测得输出410/412 (反馈410/412)。在这种情况下，反馈控制回路418和420被称为“外反馈控制回路418和外反馈控制回路420”，并且是电独立的外控制回路418/420。在此文件中，可互换地使用测得输出和测得致动器位置。同样地，在此文件中，可互换地使用所需输出、命令和所需致动器位置。
[0034]系统400包括致动器402、致动器线圈控制器I (406)、致动器线圈控制器2 (408)、致动线圈电流传感器460和外回路反馈传感器458。
[0035]致动器402包括多个致动线圈，如经配置致动致动器402的致动线圈I (422)和致动线圈2(424)。致动线圈422/424包括公共致动电源。
[0036]致动线圈电流传感器460经配置感测测得总线圈电流462，其包括致动线圈1(422)和致动线圈2(424)的线圈电流426和428的总和。在下面，致动线圈电流传感器460在图8-10的讨论背景下更详细解释。
[0037]致动器线圈控制器I (406)和致动器线圈控制器2 (408)经配置基于命令总线圈电流436/438和测得总线圈电流462分别控制致动线圈I (422)和致动线圈2 (424)。
[0038]与现有致动器控制器300相比，控制系统400中的一个不同是，有多个被独立驱动的致动线圈，也就是致动线圈1(422)和致动线圈2 (424)，并且通过致动线圈422的线圈电流426和通过致动线圈424的线圈电流428分别由致动器线圈控制器I (406)和致动器线圈控制器2 (408)独立控制。
[0039]另一不同是，除了各自的外反馈控制回路418和外反馈控制回路420以外，每个控制路径还分别包括内反馈控制回路430和内反馈控制回路432。用于内反馈控制回路430/432的控制参数是测得总线圈电流462。测得总线圈电流462是作为多个致动器线圈控制器406/408中每个致动器线圈控制器中的反馈参数的线圈电流426和428的总和或流过多个致动线圈422/424的“电流总和”或总电流。因此，此文件中可互换地使用测得总线圈电流、测得总电流总和、电流总和值和电流总和反馈值。
[0040]外反馈控制回路418基于所需致动器输出414和测得致动器输出410之间的差442确定所需电流总和436 (命令总线圈电流436或所需值436)。(通过致动线圈电流传感器460且通过线圈电流462的总和反馈的)内反馈控制回路430基于命令总线圈电流436 (所需总线圈电流436或所需值436)和测得总线圈电流462之间的电流总和差确定给其电流放大器450的适当命令446 (命令输出446)，并生成命令输出446来控制致动器402。
[0041]类似地，外反馈控制回路420基于所需致动器输出416和测得致动器输出412之间的差444确定命令总线圈电流438 (所需总线圈电流438)。(通过致动线圈电流传感器460且通过线圈电流462的总和反馈的)内反馈控制回路432基于命令总线圈电流438和测得总线圈电流462之间的电流总和差确定给其电流放大器452的适当命令448 (命令输出448)，并生成命令输出448来控制致动器402。
[0042]所需总线圈电流436/438包括所需致动器电流输出414/416和测得致动器电流输出418/420之间的输出电流差454/456，并且命令输出446/448包括所需总线圈电流436/438和测得总线圈电流462之间的差。
[0043]系统400抑制电气非最优性影响。电流的错误水平可以是由于各种异常模式中的任一种和任何数量的异常模式而来自一个致动器线圈控制器406/408的输出，所述异常模式包括在两个控制回路内或外的致动器线圈控制器电子器件、传感器或装置中的那些异常模式。不管异常的根源如何，一个线圈422/424中的电流异常直接影响测得总线圈电流462，而该测得总线圈电流462被应用作为另一致动器线圈控制器406/408中的内回路反馈参数。然后，致动器线圈控制器406/408调整其电流输出，以便朝向所需值436/438驱动电流总和值462，且因此抑制对致动器输出464的影响。因为致动器输出464由线圈电流的总和，也就是测得总线圈电流462指示，所以不管非最优性的特征如何，系统400在体系结构上抑制在冗余控制回路418/420和430/432之一中任意处的电气非最优性的影响。
[0044]虽然上面已经讨论了双冗余体系结构，但是任何冗余(例如，三联、四联等)将抑制非最优性的影响，其中功效程度随冗余的水平而增加。
[0045]图5是根据本公开实施例的具有总电流内回路的示例性并联的三联致动器线圈控制器系统500 (系统500)的图示。结合系统400在这里描述系统500。系统500可以具有类似于系统400的功能、材料和结构。因此，共同特征、功能和元件不会在这里冗余地描述。
[0046]致动线圈电流传感器528经配置感测测得总线圈电流524，其包括致动线圈I (422)、致动线圈2(424)和致动线圈3(530)的线圈电流426、428和526的总和。在下面，在图8-10的讨论背景下更详细解释致动线圈电流传感器528。
[0047]外反馈控制回路418/420/508基于所需致动器输出414/416/516和测得致动器输出410/412/518之间的差442/444/514确定所需电流总和436/438/512 (命令总线圈电流436/438/512)。内反馈控制回路430/432/506基于命令总线圈电流436/438/512和测得总电流总和524(测得总线圈电流524)之间的差确定至其电流放大器450/452/522的适当命令446/448/520。测得总线圈电流524是作为多个致动器线圈控制器406/408/504中每个致动器线圈控制器中的反馈参数的线圈电流426、428、526的总和或流过多个致动线圈422/424/530的“电流总和”或总电流。
[0048]图6是示例性时间-历史曲线图600的图示，其示出用于图3的常规致动器302中的模拟故障的活塞位置(in)曲线图602、差压(psi)曲线图604和电流(mA)曲线图606。如曲线图606所示，通过图3的常规致动器302的致动线圈312的错误电流610导致在同一空气动力面上的内侧致动器和外侧致动器之间存在大的力斗争，如由曲线图604中所示的差压612和614之间的差所示，以及如由距在图7的曲线图702中所示的所需正弦命令轮廓的偏差表示的曲线图602中所示的活塞位置位移616和618所示。
[0049]通过外反馈控制回路418/420/508基于所需致动器输出414/416/516和测得致动器输出410/412/518之间的差442/444/514确定所需电流总和436/438/512 (命令总线圈电流436/438/512)，且通过内反馈控制回路430/432/506基于命令总线圈电流436/438/512和测得总线圈电流524之间的差确定至其电流放大器450/452/522的适当命令446/448/520，系统500提供近乎完美的前所未有的非最优性抑制能力。这个的示例在下面时间-历史曲线图700中示出。
[0050]图7是示例性时间-历史曲线图700的图示，其示出根据本公开实施例的用于图5的并联三联致动器线圈控制器系统500中的模拟故障抑制的活塞位置(in)曲线图702、差压(psi)曲线图704和电流(mA)曲线图706。当控制电流708的错误水平(错误电流708)流过伺服阀内的一个致动器线圈422/424/530时，测得总线圈电流524的微小变化由致动线圈电流传感器528感测到，并且其他两个致动器线圈控制器运行以主动地生成电流，所述电流立即抵制错误电流708，以保持测得总线圈电流524处于命令总线圈电流436/438/512处。
[0051]以这种方式，错误电流708的影响被保持到可忽略水平，如由曲线图704中所示的差压714和716之间的差表示的力斗争所示，以及如由曲线图702中所示的所需正弦命令轮廓的偏差表示的活塞位置位移718和720所示。这与用“常规”致动器，如图6中所示的常规致动器302看到的极端影响是不同的。
[0052]更具体地，在此示例中，通过致动线圈422的错误电流708基本立即由通过其他两个致动线圈(例如，致动线圈2(424)和致动线圈3(530))的电流710和712抵制。因此，力斗争以及相同空气动力面上的内侧致动器和外侧致动器之间的活塞位置位移被减小到可忽略的水平。
[0053]反馈控制回路使每个控制电流直接电磁地影响其他控制电流的特征到位，以便错误控制电流由其他控制电流主动且立即抵制。因此，当在反馈回路的路线之一中或在生成诸如表示所需活塞位置的所需致动器输出414等信号的装置中的一个或更多个信号的异常导致错误电流708流过诸如致动线圈422等致动线圈时，所得的磁通量818/820由位置控制回路的其他两条线路中的磁通量传感器802/812(图8，图4和图5中的致动线圈电流传感器460/528)所感测。这又导致电流在其他两个致动线圈424/526中流动且产生抵制由错误电流708产生的磁通量的磁通量818/820。
[0054]圆柱形活塞的两侧之间的液压压力的差，即“差压”，可以基本与施加在致动器402上的载荷或由致动器402输出的载荷成比例。此差压由力传感器测量和监视。该力传感器监视至少两个测得致动器力。系统400/500可以包括其他类型的致动器，如机电致动器，其中“差压”不会用于测量力。在这种情况下，可以使用其他力测量器件，例如但不限于，应变计或其他力测量器件。
[0055]图8是根据本公开实施例的独立电流测量800的图示。图9是根据本公开实施例的图8的独立电流测量中的总电流推导的图示。
[0056]多个传感器线圈804/814经配置接收分别致动致动线圈422/424之一的致动电流426/428。传感器线圈804/814可以在电气上独立于生成传感器线圈804/814正在测量的电流的电路，以便共同电异常不导致错误电流，如错误电流708，且同时破坏被施加作为到另一致动器线圈控制器的反馈参数的测量。
[0057]磁芯808/816经配置分别从传感器线圈804/814接收磁通量818/820。
[0058]至少一个磁通量传感器802/812耦合到磁芯808/816，且经配置测量测得总线圈电流462。所述至少一个磁通量传感器802/812可以包括，例如但不限于，霍尔效应传感器或其他传感器。测得总线圈电流462(电流总和反馈值)可以以许多方式被推导出。测得总线圈电流462应该以在电气上独立于正在控制电流的装置和电路的方式被测量(除非提供另一单独的保护器件来解决这个公共装置或电路的异常)。
[0059]如上所解释的，这使得公共电异常不造成错误电流，且同时破坏被施加作为到其他致动器线圈控制器的反馈参数的测量。例如，系统400应该避免导致错误电流流过致动线圈1(422)且破坏致动器线圈控制器2(408)中使用的总电流测量的异常。
[0060]在图8和图9中，多个控制器(如致动器线圈控制器406和408 (参见图4))中的每个测量彼此的通过电独立器件的致动器线圈电流，以测量相应的毗邻线圈电流，并求和相应的毗邻线圈电流与相应的本地线圈电流，以产生测得总线圈电流462作为反馈参数。
[0061]例如，致动器线圈控制器406测量其自身的本地线圈电流(测得线圈电流826)，如致动器线圈422的线圈电流426 ;测量毗邻线圈电流(测得线圈电流828)，如致动器线圈424的线圈电流428 ;且求和线圈电流428/828与线圈电流426/826，以产生测得总线圈电流902/462作为反馈参数。
[0062]类似地，致动器线圈控制器408测量其自身的本地线圈电流(测得线圈电流828)，如致动器线圈424的线圈电流428 ;测量毗邻线圈电流(测得线圈电流826)，如致动器线圈422的线圈电流426 ;且求和线圈电流428/828与线圈电流426/826，以产生测得总线圈电流904/462作为反馈参数。
[0063]在此示例中由磁通量传感器802/812完成独立测量，在磁通量传感器802/812中，电流426/428分别流过传感器线圈804/814且生成在相应磁芯808/816中的相应间隙806/810中测量的相应磁通量818/820。
[0064]另外，根据致动器502的类型，实施例可以通过直接使用致动线圈422/424，而非通过安装专用于测量目的的外部传感器线圈804/814，独立地测量或推导出测得总线圈电流462 (或接近的近似值)，如图10中所示。
[0065]图10是根据本公开实施例的总电流测量1000的图示。图10示出另一示例，在该示例中，通过磁性地求和由两个传感器线圈804/814生成的磁通量818/820(图8)来测量测得总线圈电流462。
[0066]两个致动器线圈控制器406和408 (图4)通过磁性地求和由两个传感器线圈804/814生成的磁通量818/820测量总线圈电流462。在此示例中由磁通量传感器802/812完成独立测量，在磁通量传感器802/812中，电流426/428流过传感器线圈804/814且生成磁通量818/820，其总和(1004/462和1006/462)是分别在磁芯1002中的间隙806和810
中测量的磁通量。
[0067]图8-11中的方法可以被扩展，以便为其他水平的冗余(例如，三联、四联等)推导出测得总线圈电流462。
[0068]图11是示例性流程图的图示，其示出根据本公开实施例的用于致动器线圈控制器中非最优性抑制的过程1100。结合过程1100执行的各种任务可以由软件、硬件、固件、计算机可读介质或其任何组合机械地执行，其中计算机可读介质具有用于执行过程方法的计算机可执行指令。应该理解的是，过程1100可包括任何数量的额外或替代任务，图11中所示的任务不需要以图示顺序执行，并且过程1100可被并入具有本文未详细描述的附加功能的更全面程序或过程。
[0069]为了说明的目的，过程1100的下列描述可以指上面结合图4-5和图7_10提到的兀件。在一些实施例中，过程1100的部分可以由系统400-500的不同兀件执行,例如:夕卜反馈控制回路418/420/508、内反馈控制回路430/432/506、电流放大器450/452/522、致动线圈422/424/526、传感器线圈804/814、磁通量传感器802/812等。过程1100可具有与图4-5和图7-10中所示的实施例类似的功能、材料和结构。因此，不会在这里冗余地描述公共特征、功能和元件。
[0070]过程1100可以开始于，使用诸如致动线圈电流传感器460的致动线圈电流传感器来感测诸如测得总线圈电流462的测得总线圈电流(任务1102)，所述测得总线圈电流462包括诸如致动器402的致动器的诸如致动线圈422/424的多个致动线圈中每个致动线圈的线圈电流的总和。
[0071]然后，过程1100可以继续，基于诸如命令总线圈电流436/438的命令总线圈电流和测得总线圈电流462，使用诸如致动器线圈控制器406/408的多个致动器线圈控制器控制致动线圈422/424(任务1104)。使用致动器线圈控制器406/408控制致动线圈422/424可以基于命令总线圈电流436/438和测得总线圈电流462之间的差(电流总和差)。
[0072]然后，过程1100可以继续，经由致动线圈422/424致动致动器402 (任务1106)。
[0073]过程1100可以继续，接收诸如所需输出414/416的所需致动器位置和诸如测得输出410/412的测得致动器位置(任务1108)。
[0074]过程1100可以继续，基于诸如所需输出414/416的所需致动器位置和诸如测得输出410/412的测得致动器位置生成命令总线圈电流436/438(任务1110)。
[0075]过程1100可以继续，在诸如传感器线圈804/814的多个传感器线圈中的每个处，接收诸如分别致动一个致动线圈422/424的致动器电流426/428的致动器电流(任务1112)。
[0076]过程1100可以继续，从诸如磁芯808/816的磁芯中的传感器线圈804/814接收诸如磁通量818/820的磁通量(任务1114)。
[0077]过程1100可以继续，通过诸如被耦合到磁芯808/816的磁通量传感器802/812的至少一个传感器测量所述测得总线圈电流462 (任务1116)。
[0078]以这种方式，提供了用于抑制致动器中异常的系统和方法。
[0079]上述说明是指“连接”或“耦合”在一起的元件或节点或特征。如本文所用，除非另外明确说明，“连接”意思是一个元件/节点/特征直接联接到另一元件/节点/特征(或与其直接连通)，而不一定是机械地联接。同样地，除非另外明确说明，“耦合”意思是一个元件/节点/特征直接或间接地联接到另一元件/节点/特征(或与其直接或间接地连通)，而不一定是机械地联接。因此，虽然图4-5和图8-10描述了元件的示例布置，但是附加中间元件、装置、特征或组件可存在于本公开的实施例中。
[0080]除非另有明确说明，此文件中所用的术语和短语及其变化应该被解释为开放式的，而不是限制性的。如上述的示例:术语“包括”应该被理解为“包括，但不限于”等；术语“示例”用于提供所讨论项目的示例性实例，而不是其穷尽性的或限制性的列表；并且诸如“常规的”、“传统的”、“正常的”、“标准的”、“已知的”等形容词和具有类似意思的术语不应该被解释为将所述项目限制到给定时间段或截至给定时间可用的项目，而应该被理解为包括现在或未来任何时间可用的或已知的常规技术、传统技术、正常技术或标准技术。
[0081]同样地，由连接词“和”联接的一组项目不应该被理解为要求那些项目中的每一个出现在该分组中，而是应该被理解为“和/或”，除非另有明确说明。类似地，由连接词“或”联接的一组项目不应该被理解为要求该组之中具有相互排他性，而是应该被理解为“和/或”，除非另有明确说明。
[0082]此外，虽然本公开的项目、元件或组件可以单数形式描述或要求保护，但是复数形式被认为是在其范围内，除非明确说明限于单数形式。拓宽词和短语的存在，如“一个或更多个”、“至少”、“但不限于”或一些情况中的其他类似短语不应该被理解为指在其中此类拓宽短语不会存在的实例中意在或要求较窄情况。当术语“约”指一个数值或范围时，其意在包括由当采取测量时可以出现的试验误差所产生的值。
[0083]根据本公开的一方面，提供了一种冗余电流总和反馈致动器系统，该系统包括:致动器，其包括经配置致动该致动器的多个致动线圈；致动线圈电流传感器，其经配置感测测得总线圈电流，该测得总线圈电流包括每个所述致动线圈的线圈电流的总和；和多个致动器线圈控制器，其经配置基于命令总线圈电流和所述测得总线圈电流之间的电流总和差来控制所述致动线圈。
[0084]该系统是这样的一个系统，其进一步包括经配置感测所述测得总线圈电流的致动线圈电流传感器，且包括:多个传感器线圈，其经配置接收分别致动所述致动线圈之一的致动器电流；磁芯，其经配置从所述传感器线圈接收磁通量；和至少一个传感器，其耦合到该磁芯且经配置测量所述测得总线圈电流。
[0085]该系统是一个进一步包括外反馈控制回路的系统，该外反馈控制回路包括多个电独立的外控制回路，其中每个外控制回路都经配置:接收所需致动器位置和测得致动器位置；并基于所述所需致动器位置和所述测得致动器位置生成所述命令总线圈电流。
[0086]该系统是一种其中所述致动线圈包括公共致动电源的系统。
[0087]根据本公开的一个方面，提供了一种用于抑制致动器控制系统中的非最优性的方法，该方法包括:使用致动线圈电流传感器感测测得总线圈电流，其包括致动器的多个致动线圈中每个致动线圈的线圈电流的总和；和基于命令总线圈电流和所述测得总线圈电流之间的电流总和差用多个致动器线圈控制器控制所述致动线圈。
[0088]该方法是一种进一步包括经由所述致动线圈致动该致动器的方法。
[0089]该方法是这样一种方法，其进一步包括接收所需致动器位置和测得致动器位置；和基于所述所需致动器位置和所述测得致动器位置生成所述命令总线圈电流。
[0090]该方法是这样一种方法，其进一步包括在多个传感器线圈中的每个传感器线圈处接收分别致动所述致动线圈之一的致动器电流；从磁芯中的传感器线圈接收磁通量；和由耦合到该磁芯的至少一个传感器测量所述测得总线圈电流。
[0091]根据本公开的一个方面，提供了一种包括内反馈控制回路的冗余电流总和反馈致动器控制器，该内反馈控制回路经配置:接收所需总线圈电流和测得总线圈电流，该测得总线圈电流包括致动器的多个致动线圈中每个致动线圈的线圈电流的总和；和基于所述所需总线圈电流和所述测得总线圈电流之间的电流总和差，控制所述致动线圈。
[0092]该冗余电流总和反馈致动器控制器是这样一种控制器，其进一步包括经配置感测所述测得总线圈电流的致动线圈电流传感器，并且包括:多个传感器线圈，其经配置接收分别致动所述致动线圈之一的致动器电流；磁芯，其经配置从传感器线圈接收磁通量；和至少一个传感器，其耦合到该磁芯且经配置测量所述测得总线圈电流。
[0093]该冗余电流总和反馈致动器控制器是一种进一步包括外反馈控制回路的控制器，该外反馈控制回路包括多个电独立的外控制回路，其中每个外控制回路都经配置:接收所需致动器位置和测得致动器位置；并基于所述所需致动器位置和所述测得致动器位置生成所述所需总线圈电流。
[0094]该冗余电流总和反馈致动器控制器是一种其中所述致动线圈包括公共致动电源的控制器。
[0095]该冗余电流总和反馈致动器控制器是一种其中该冗余电流总和反馈致动器控制器控制飞机飞行控制面的控制器。
[0096]该冗余电流总和反馈致动器控制器是一种进一步包括电流放大器的控制器，该电流放大器可操作地接收所述所需总线圈电流和所述测得总线圈电流之间的所述电流总和差并生成命令输出来控制致动器。
[0097]该冗余电流总和反馈致动器控制器是一种其中所述所需总线圈电流包括所需致动器电流输出和测得致动器电流输出之间的输出电流差的控制器。
[0098]该冗余电流总和反馈致动器控制器是一种其中所述致动线圈经配置致动致动器的控制器。
[0099]该冗余电流总和反馈致动器控制器是一种其中所述测得总线圈电流包括作为多个控制器中每个控制器中的反馈参数的所述致动器的所述致动线圈的线圈电流总和的控制器。
[0100]该冗余电流总和反馈致动器控制器是一种其中通过在磁性上求和由每个所述控制器的传感器线圈生成的磁通量来测量所述测得总线圈电流的控制器。
[0101]该冗余电流总和反馈致动器控制器是一种如下控制器，其中每个所述控制器测量通过电独立器件的彼此的致动器线圈电流，以测量相应的毗邻线圈电流并求和相应的毗邻线圈电流与相应的本地线圈电流，以产生所述测得总线圈电流作为反馈参数。
[0102]该冗余电流总和反馈致动器控制器是一种如下控制器，其中通过致动线圈之一的错误电流引起电流在所述致动线圈之中的其他致动线圈中流动并产生抵制该错误电流的磁通量，从而降低同一表面上的致动器之间的力斗争。
【权利要求】
1.一种冗余电流总和反馈致动器控制器，其包括: 内反馈控制回路，其经配置: 接收所需总线圈电流和测得总线圈电流，所述测得总线圈电流包括致动器的多个致动线圈中每个致动线圈的线圈电流的总和；和 基于所述所需总线圈电流和所述测得总线圈电流之间的电流总和差，控制所述致动线圈。
2.根据权利要求1所述的冗余电流总和反馈致动器控制器，进一步包括经配置感测所述测得总线圈电流的致动线圈电流传感器，且包括: 多个传感器线圈，其经配置接收分别致动所述致动线圈之一的致动器电流； 磁芯，其经配置从所述传感器线圈接收磁通量；和 至少一个传感器，其耦合到所述磁芯且经配置测量所述测得总线圈电流。
3.根据权利要求1或2所述的冗余电流总和反馈致动器控制器，进一步包括外反馈控制回路，其包括多个电独立外控制回路，每个所述电独立外控制回路经配置: 接收所需致动器位置和测得致动器位置；和 基于所述所需致动器位置和所述测得致动器位置，生成所述所需总线圈电流。
4.根据权利要求1-3所述的冗余电流总和反馈致动器控制器，其中所述致动线圈包括公共致动电源。
5.根据权利要求1-4所述的冗余电流总和反馈致动器控制器，其中所述冗余电流总和反馈致动器控制器控制飞机飞行控制面。
6.根据权利要求1-5所述的冗余电流总和反馈致动器控制器，进一步包括电流放大器，其可操作成接收在所述所需总线圈电流和所述测得总线圈电流之间的电流总和差且生成命令输出来控制致动器。
7.根据权利要求6所述的冗余电流总和反馈致动器控制器，其中所述所需总线圈电流包括在所需致动器电流输出和测得致动器电流输出之间的输出电流差。
8.根据权利要求1所述的冗余电流总和反馈致动器控制器，其中所述致动线圈经配置致动致动器。
9.根据权利要求8所述的冗余电流总和反馈致动器控制器，其中所述测得总线圈电流包括作为多个控制器中的每个控制器中的反馈参数的所述致动器的所述致动线圈的线圈电流的总和。
10.根据权利要求9所述的冗余电流总和反馈致动器控制器，其中所述测得总线圈电流是通过磁性上求和由每个所述控制器的传感器线圈所生成的磁通量被测量的。
【文档编号】G05B19/04GK104298134SQ201410309086
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】G·松井 申请人:波音公司