用于最小化飞行器的动态结构载荷的方法和设备技术

本发明专利技术提供了一种用于动态地减轻由阵风的扰动在飞行器(30)上生成的载荷的方法，该方法包括以下步骤：自动地检测对飞行器(30)的飞行的归因于阵风的扰动；当检测到归因于阵风的扰动时，自动地生成控制命令以用于操纵面；以及施加控制命令以促动操纵面。为了提供优化的减轻，该方法还包括：以规定的动态方式动态地促动操纵面，以便最小化不仅第一载荷峰值而且至少第二载荷峰值。此外，提出了用于进行这样的方法的设备(10)和装置(40)。

Method and apparatus for minimizing dynamic structural loads of an aircraft

The present invention provides a method for dynamically reducing disturbance by wind gusts in the aircraft (30) on the generation method of load, the method comprises the following steps: automatic detection of aircraft flight (30) attributed the disturbance in the wind; when detected due to the gust disturbance, automatically generate control commands in order to control surface; and applying the control commands to the actuator and control surface. In order to provide optimum mitigation, the method includes dynamically actuating the control surface in a prescribed dynamic manner in order to minimize not only the first load peak but also at least the second load peak. In addition, apparatus (10) and apparatus (40) for carrying out such a method are presented.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于最小化飞行器的动态结构载荷的方法和设备
本专利技术涉及最小化由外部激励向飞行器引入的飞行器的动态结构载荷。
技术介绍
动态结构载荷由归因于例如风、阵风、湍流或类似影响的外部激励并且由归因于飞行员/飞行控制系统命令的激励引入到飞行器的结构。由于飞行器结构的柔韧性质，这样的激励可导致可能超出给定量值的振荡或振动，使得它们可能损害飞行器结构，尤其是具有在柔韧飞行器结构的固有振荡或特征振荡的范围内的频率的飞行器结构。如果希望在高的机翼和机身的展弦比下减小飞行器结构的重量，则有必要采取措施以应对过大的动态结构载荷。大气阵风尤其在翼根以及对乘客安全至关重要的竖直加速中激励动态翼载荷。除了机动载荷之外，这些载荷针对飞行器结构而设计大小。如果可以减小所述载荷，那么更轻的机翼设计就是可能的，这提高燃料效率并因此降低直接运营成本。另一个优点是由于竖直加速的减轻而增加乘客安全性。文献DE19841632C2公开了一种用于补偿由外部激励引入的飞行器结构振荡的方法，包括用传感器装置检测飞行器的至少一个机身角速率、将所述至少一个机身角速率(bodyrate)提供给飞行控制器、以及产生飞行器的操纵面的动作以最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态地减轻由阵风的扰动在飞行器(30)上生成的载荷的方法，所述方法包括以下步骤：自动地检测对所述飞行器(30)的飞行的由于阵风的扰动；当检测到归因于阵风的扰动时，自动地生成控制命令以用于操纵面；以及施加所述控制命令以促动所述操纵面；其特征在于，动态地促动所述操纵面，以便最小化不仅第一载荷峰值而且至少第二载荷峰值，使用已在此前的控制命令序列确定步骤中预先确定的预定控制命令序列(24, 26)来生成控制命令，所述控制命令序列确定步骤包括：根据基函数

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.28 EP 11175857.91.一种动态地减轻由阵风的扰动在飞行器(30)上生成的载荷的方法，所述方法包括以下步骤：自动地检测对所述飞行器(30)的飞行的由于阵风的扰动；当检测到归因于阵风的扰动时，自动地生成控制命令以用于操纵面；以及施加所述控制命令以促动所述操纵面；其特征在于，动态地促动所述操纵面，以便最小化不仅第一载荷峰值而且至少第二载荷峰值，使用已在此前的控制命令序列确定步骤中预先确定的预定控制命令序列(24,26)来生成控制命令，所述控制命令序列确定步骤包括：根据基函数Hi确定响应于所述操纵面的促动的所述飞行器(30)的载荷响应，将所述控制命令序列建模为以下形式的基函数的线性组合：其中θi表示变量向量θ的第i个元素，模拟由所述控制命令序列H减轻的典型阵风形状，以及通过优化计算来确定所述变量向量θ，使得对所述典型阵风形状的载荷响应被最小化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制命令序列确定步骤包括：在凸合成中确定最佳控制命令序列(24,26)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基函数为脉冲函数，并且所述载荷响应为响应于脉冲的载荷响应。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述优化在离散时间系列内进行，其中Hi表示针对一系列离散时间t1…ti…tn的离散时间ti的所述基函数。5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，将在所述控制命令序列确定步骤中确定的所述控制命令序列(24,26)存储在存储装置(23)中，其中生成所述控制命令的所述步骤包括读出所述存储装置以生成所述预定控制命令序列(24,26)。6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制命令选自下列一组控制命令：用于促动升降舵操纵面的升降舵控制命令、用...

【专利技术属性】
技术研发人员：A维尔德舍克，T哈尼斯，
申请(专利权)人：伊德斯德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE