用于檢測飛行器控制表面的未受控移動的方法和設(shè)備技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于檢測飛行器控制表面的未受控移動的方法和設(shè)備。檢測設(shè)備（1）包括：裝置（29），用于計算在理論命令和實際命令之間的差，以便形成剩余值；以及，裝置（40），用于如果依賴于這個剩余值的比較值大于閾值（），則檢測所述控制表面的未受控移動。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
用于檢測飛行器控制表面的未受控移動的方法和設(shè)備
本專利技術(shù)涉及用于檢測被反饋回路在位置上伺服控制的飛行器控制表面的未受控移動的方法和設(shè)備以及包括這樣的檢測設(shè)備的電飛行命令系統(tǒng)。本專利技術(shù)適用于反饋回路，該反饋回路：-被適配來在位置上控制任何類型的飛行器控制表面，包括例如副翼、擾流器或水平舵；-是飛行器的電飛行命令系統(tǒng)的一部分；并且-包括：·所述控制表面，其是移動的，并且其相對于飛行器的位置被至少一個致動器調(diào)整；·所述致動器，其根據(jù)所接收的至少一個致動指令來調(diào)整所述控制表面的位置；·至少一個傳感器，其測量所述控制表面的有效位置；以及·計算器（用于飛行命令），用于從所述所測量的有效位置和從飛行員對于命令棒（commandstick）的動作或從自動駕駛儀和飛行器的慣性狀態(tài)的動作計算的命令指令（commandorder）來產(chǎn)生向所述致動器傳送的控制表面致動指令。在本專利技術(shù)的范圍中，“控制表面未受控移動”表示這個控制表面的未受控的移動（即，未由用于其對于飛行器的命令的裝置的任何控制產(chǎn)生的移動），由此將該控制表面在這樣的現(xiàn)象未被檢測到并且被停止的情況下引導(dǎo)直到其鄰接處（abutment）。本專利技術(shù)因此涉及至少由于在飛行命令系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)聯(lián)的反饋位置控制回路中出現(xiàn)的故障導(dǎo)致的至少一個飛行器控制表面的未受控移動的檢測。
技術(shù)介紹
已知飛行命令計算器除了別的之外執(zhí)行在諸如運輸飛機的飛行器中的控制表面的位置反饋控制。通過可以處于主動模式或在被動模式中的致動器來產(chǎn)生控制表面移動。通常通過控制表面來提供兩個致動器。所謂的“主”計算器通過向主動致動器發(fā)送命令來執(zhí)行反饋控制。與第二所謂的“從”計算器相關(guān)聯(lián)的另一個致動器被強制進入被動模式，以遵循控制表面移動。如果主計算器通過特定的監(jiān)控裝置來檢測故障，則它將主動致動器轉(zhuǎn)換到被動模式，并且切換到控制第二致動器的從計算器（然后被轉(zhuǎn)換到主動模式）。在從飛行命令計算器至致動器（包括在這樣的元件兩者的層級上）的位置反饋控制回路內(nèi)，找到不同的構(gòu)件或元件，所述不同的構(gòu)件或元件被適配來在故障模式中產(chǎn)生信號，該信號導(dǎo)致控制表面的未受控移動。根據(jù)飛行器飛行點的控制表面的未受控移動由于所產(chǎn)生的負(fù)荷會對于后者的引導(dǎo)并且對于其結(jié)構(gòu)的尺寸改變具有影響。因此有必要處于用于很快地、即在控制表面的位置太重要之前檢測和鈍化（passivate）這樣的故障的位置，該鈍化動作在于限制或停止故障的效應(yīng)，以便避免其傳播。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的旨在補救上述的缺陷。它涉及一種方法，該方法特別強健并且適用于具有電飛行命令的任何飛行器類型以便檢測在通過反饋回路在位置上被控制的飛行器中的控制表面的至少一個未受控移動，所述方法允許檢測這樣的未受控移動，無論其動態(tài)曲線如何和無論故障的起源如何。為此，根據(jù)本專利技術(shù)，用于被反饋回路在位置上伺服控制的控制表面的未受控移動的所述檢測方法，所述反饋回路屬于飛行器的電飛行命令系統(tǒng)并且包括：-所述控制表面，其是移動的，并且其相對于飛行器的位置被至少一個致動器調(diào)整；-所述致動器，其根據(jù)作為反饋命令所接收的至少一個致動指令來調(diào)整所述控制表面的位置；-至少一個傳感器，其測量所述控制表面的有效位置；以及-至少一個計算器，其創(chuàng)建控制表面命令指令，所述至少一個計算器接收所述所測量的有效位置，并且從其推斷作為反饋命令被傳送到所述致動器的致動指令，所述方法的顯著之處在于，以自動和重復(fù)的方式，遵循下面的連續(xù)步驟的序列：a）確定理論反饋電流，該理論反饋電流表示由所述計算器發(fā)射的所述反饋命令（即，與后者類似或相同，如下詳細(xì)所述）；b）在這樣的命令進入所述致動器的機械化（mechanization）的層級上，借助于至少一個輔助傳感器來測量表示反饋命令的參數(shù)，并且從如此測量的參數(shù)來確定有效反饋電流；c）計算在步驟a）確定的所述理論反饋電流和在步驟b）確定的所述有效反饋電流之間的差，以便形成誤差信號；以及d）如果依賴于所述誤差信號的比較值在至少一個確認(rèn)時間期間高于閾值，則檢測所述控制表面的未受控移動。因此，由于本專利技術(shù)，相對于控制表面命令被監(jiān)控的反饋回路的實際操作（其通過由輔助傳感器測量的有效反饋電流說明）與被預(yù)期在任何故障之外的理論操作（其通過由計算器發(fā)射的所述理論反饋電流說明）比較，由此允許任何未受控移動在它發(fā)生時被證明。通過如下面詳細(xì)描述的那樣計算比較值來執(zhí)行該比較。因此，由于本專利技術(shù)，有可能在被監(jiān)控的反饋回路中檢測被伺服控制的控制表面的任何未受控移動，而無論故障的起源如何。而且，這樣的檢測特別強健，因為它不引起任何錯誤警報，并且它適用于任何飛行器類型。根據(jù)本專利技術(shù)的方法因此允許很快地檢測每個控制表面未受控移動（即，每一個動態(tài)曲線）。因此有可能很快地、即在控制表面位置太重要之前在這樣的未受控移動的起源鈍化故障，如下詳細(xì)所述。這使得能夠在這樣的故障時限制由控制表面達到的最大值。在簡化的實施例中，所述理論反饋電流直接地對應(yīng)于由計算器發(fā)射（以控制致動器）的所述電流，所述電流優(yōu)選地被所述計算器的通常的命令單元COM計算。而且，在另一個實施例中，在步驟a），通過輔助計算裝置來計算所述理論反饋電流，并且這以與所述計算器（例如，其公共單元COM）相同的方式來計算所述所發(fā)射的電流。優(yōu)選的是，這些輔助計算裝置是所述計算器的通常的監(jiān)控單元MON的一部分。另外，在這個最后的實施例中，在步驟a），所述計算的理論反饋電流有益地被限制，以便使監(jiān)控尤其相對于致動器的應(yīng)力飽和強健。而且，有益的是，在處理中使用的閾值和確認(rèn)時間可以是：-固定的和預(yù)定的；-或根據(jù)下面詳細(xì)描述的特定條件可變的。而且，有益的是，檢查是否滿足特定的激活條件，并且當(dāng)滿足這樣的激活條件時實施該組所述步驟a）至d）。而且，在簡化的實施例中，在步驟d）使用的所述比較值僅對應(yīng)于在步驟c）計算的所述誤差信號。相反，在優(yōu)選的實施例中，在所述步驟c）和d）之間實施中間步驟，此時，將所述誤差信號濾波以獲得所述比較值。在該情況下，有益的是，使用卡爾曼（Kalman）濾波器，其控制參數(shù)被優(yōu)化以改善所述濾波器的響應(yīng)和穩(wěn)定性，如下詳細(xì)所述。優(yōu)選的是，在步驟d）的未受控移動的檢測的情況下，所述致動器被自動地轉(zhuǎn)換到被動模式，并且輔助致動器（其也用于控制表面命令，并且先前處于被動模式中）被自動地轉(zhuǎn)換到主動模式，其中，它然后作為功能必須調(diào)整所述控制表面的位置（而不是所述致動器）。而且，在步驟d）的未受控移動的檢測的情況下，可以特別地向通常的存儲裝置目的地發(fā)射檢測信息項，所述通常的存儲裝置存儲要隨后被維護操作員使用的信息。本專利技術(shù)也涉及一種用于飛行器的控制表面（副翼、擾流器、水平舵、舵）的至少一個未受控移動的檢測設(shè)備，通過上述類型的反饋回路來在位置上伺服控制所述飛行器的控制表面。根據(jù)本專利技術(shù)，所述檢測設(shè)備的顯著之處在于，它包括：-第一裝置，用于確定表示由計算器發(fā)射的反饋命令的理論反饋電流；-至少一個輔助傳感器，其連接到所述致動器，并且被提供用以測量表示反饋命令的參數(shù)，從該參數(shù)確定有效反饋電流；-第二裝置，用于計算在所述理論反饋電流和所述有效反饋電流之間的差，以便創(chuàng)建誤差信號；以及-第三裝置，用于如果依賴于所述誤差信號的比較值在至少一個確認(rèn)時間期間高于閾值，則檢測控制表面的未受控移動。在第一特定實施例中，控制所述控制表面的位置的所本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于被反饋回路在位置上伺服控制的控制表面（3）的未受控移動的檢測方法，所述反饋回路屬于飛行器的電飛行命令系統(tǒng)，并且包括：？？所述控制表面（3），其是移動的，并且其相對于飛行器的位置被至少一個致動器（5）調(diào)整；？？所述致動器（5），其根據(jù)作為反饋命令接收的至少一個致動指令來調(diào)整控制表面（3）的位置；？？至少一個傳感器（8，9），其測量所述控制表面（3）的有效位置；以及？？至少一個計算器（10），其產(chǎn)生控制表面命令指令，所述至少一個計算器接收所述所測量的有效位置，并且從其推斷作為反饋命令被傳送到所述致動器（5）的致動指令，其中以自動和重復(fù)的方式，遵循下面的連續(xù)步驟的序列：a）確定理論反饋電流，該理論反饋電流表示由所述計算器（10）發(fā)射的所述反饋命令；b）在這樣的命令進入所述致動器（5）的機械化的層級上，借助于至少一個輔助傳感器（21）來測量表示反饋命令的參數(shù)，并且從所述所測量的參數(shù)來確定有效反饋電流；c）計算在步驟a）確定的所述理論反饋電流和在步驟b）確定的所述有效反饋電流之間的差，以便形成誤差信號；以及d）如果依賴于所述誤差信號的比較值在至少一個確認(rèn)時間期間高于閾值，則檢測所述控制表面（3）的未受控移動。...

【技術(shù)特征摘要】
2011.07.28 FR 11569001.一種用于被反饋回路在位置上伺服控制的控制表面（3）的未受控移動的檢測方法，所述反饋回路屬于飛行器的電飛行命令系統(tǒng)，并且包括：-所述控制表面（3），其是移動的，并且其相對于飛行器的位置被至少一個致動器（5）調(diào)整；-所述致動器（5），其根據(jù)作為反饋命令接收的至少一個致動指令來調(diào)整控制表面（3）的位置；-至少一個傳感器（8，9），其測量所述控制表面（3）的有效位置；以及-至少一個計算器（10），其產(chǎn)生控制表面命令指令，所述至少一個計算器接收所述所測量的有效位置，并且從其推斷作為反饋命令被傳送到所述致動器（5）的致動指令，其中以自動和重復(fù)的方式，遵循下面的連續(xù)步驟的序列：a）確定理論反饋電流，該理論反饋電流表示由所述計算器（10）發(fā)射的所述反饋命令；b）在這樣的命令進入所述致動器（5）的機械化的層級上，借助于至少一個輔助傳感器（21）來測量表示反饋命令的參數(shù)，并且從所述所測量的參數(shù)來確定有效反饋電流；c）計算在步驟a）確定的所述理論反饋電流和在步驟b）確定的所述有效反饋電流之間的差，以便形成誤差信號；以及d）如果依賴于所述誤差信號的比較值在至少一個確認(rèn)時間期間高于閾值，則檢測出所述控制表面（3）的未受控移動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟a），所述理論反饋電流對應(yīng)于由計算器（10）發(fā)射的所述電流。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟a），以與所述計算器（10）計算所述所發(fā)射的電流相同的方式來通過輔助計算裝置（20B）計算所述理論反饋電流。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟a），所述所計算的理論反饋電流被限制。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的方法，其特征在于，下面的值中的至少一個根據(jù)特定的條件是可變的：閾值和確認(rèn)時間。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的方法，其特征在于，檢查是否滿足特定的激活條件，并且當(dāng)滿足這些特定的激活條件時實施所述步驟a）至d）。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的方法，其特征在于，所述比較值對應(yīng)于所述誤差信號。8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的方法，其特征在于，在所述步驟c）和d）之間實施中間步驟，此時將所述誤差信號濾波以獲得所述比較值。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述中間步驟，使用卡爾曼濾波器，其控制參數(shù)被優(yōu)化以改善所述濾波器的響應(yīng)和穩(wěn)定性。10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的方法，其特征在于，在步驟a）的未受控移動的檢測的情況下，所述致動器被自動地轉(zhuǎn)換到被動模式，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：P高皮爾，R戴雷，H勒伯雷，A格赫奧格赫，A佐格哈德里，J西伊斯拉克，
申請(專利權(quán))人：空中客車運營簡化股份公司，波爾多第一大學(xué)，法國國家科學(xué)研究中心，
類型：發(fā)明
國別省市：