用于飞行器的致动系统技术方案

一种用于飞行器的致动系统，包括：‑机电致动器(25)，所述机电致动器(25)包括其中存储包括专用于所述机电致动器的配置数据(62)的存储数据(61)的非易失性存储器(60)；‑控制单元(22)，所述控制单元(22)使用所述配置数据来实现伺服控制回路，所述伺服控制回路的输出信号是控制所述机电致动器的电动机的数字信号；‑至少一个数字传输信道(50)，所述至少一个数字传输信道(50)连接所述控制单元和所述机电致动器。

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器的致动系统
本专利技术涉及飞行器上的电致动系统的领域。
技术介绍
飞行器上提供许多系统，其由必须移动的移动部件组成。机翼元件(例如副翼、襟翼、空气制动器)、起落架的元件(例如可在展开位置和缩回位置之间移动的起落架支柱或者相对于制动摩擦构件滑动的机轮的制动器的柱塞)、使得有可能实现可变几何结构涡轮机的元件、泵或燃料计量机构的元件、推力反向器的元件、螺旋桨桨距驱动机构的元件(例如在直升机或涡轮螺旋桨发动机上)等属于这样的可移动部件。在现代飞行器上，越来越多的机电致动器用于实现这样的可移动部件。事实上，使用机电致动器的优点有很多：简单的电力分配和驱动、灵活性、简化的维护操作等。机电致动器通常包括移动可移动部件的可移动致动元件、旨在驱动可移动致动元件并由此驱动可移动部件的电动机以及用于获得机电致动器的各种参数的一个或多个传感器。其中集成有这样的机电致动器的空中电致动系统通常实现以下功能：根据要实现的功能定义设定点(例如速度、位置或力设定点)，测量机电致动器伺服控制参数(例如速度、位置、力)，执行使得机电致动器能够达到设定点的伺服控制回路，生成供给电动机的电流，以及通过电动机将电能转换为驱动致动元件并由此驱动可移动部件的机械能。执行伺服控制回路和生成供电电流的功能通常在一个或多个集中式计算机中实现：这被称为集中式架构。参考图1，已知的飞行器制动器1包括四个机电致动器2，其被分组为两个不同的双机电致动器2阵列。不同阵列中的机电致动器2被连接到设置在飞行器舱中的同一集中式计算机3。每个机电致动器2的电动机接收向机电致动器2连接到的集中式计算机3供应的电流，并且每个机电致动器2将伺服控制参数的测量值发送到集中式计算机3(例如，电动机的转子的角位置的测量值)。因此，存在这样的集中式架构的两种不同的配置，其可以通过定义设定点的场所来区分。在图2所示的第一配置中，用于生成每个集中式计算机3的设定点5的装置定义设定点并将其发送到集中式计算机3的处理装置6。然后，集中式计算机3的处理装置6执行伺服控制回路。机电致动器2将从传感器7获得的伺服控制参数的测量值传送到集中式计算机3，其中所述测量值是伺服控制回路反馈信号。伺服控制回路输出信号被传送到功率模块8的驱动器，然后传送到集中式计算机3的功率模块9，该功率模块9生成向机电致动器2的电动机10的电流。然后，电动机10驱动致动元件11。实现伺服控制回路需要存储在集中式计算机3的存储器12中的参数。集中式计算机3的功率模块9由集中式计算机3外部的供电单元13供电。在图3所示的第二配置中，集中式计算机3专用于对机电致动器2进行伺服控制和生成供电电流，并且其不再定义例如由另一设备14经由数字总线15供应的设定点(该传输在图3中由参考标号T1表示)。应当注意，这两种架构配置都具有一些缺点。因此，集中式计算机3必须根据所使用的机电致动器2的技术来确定尺寸，并且伺服控制回路的参数必须适配于所使用的机电致动器2的尺寸。因此，集中式计算机3和机电致动器2趋向于配合，这使得由于技术的改变而导致的机电致动器2的修改和伺服控制回路的参数化的修改非常复杂和昂贵。此外，集中式计算机3和机电致动器2之间的电线承载高度变化的电流，这要求实现复杂的预防措施以控制电磁发射。专利技术目的本专利技术的目的在于降低电致动系统的复杂性和成本。
技术实现思路
为了达到这个目的，提出了一种用于飞行器的致动系统，其包括：-机电致动器，其包括电动机、功率模块、测量装置和非易失性存储器，所述功率模块旨在生成向电动机供应的电流，所述测量装置适配用于测量所述机电致动器的控制幅度并用于生成表示所述伺服控制幅度的数字测量信号，所述非易失性存储器中存储有包括专用于所述机电致动器的配置数据的存储数据；-控制单元，该控制单元旨在通过以下方式来执行伺服控制算法：获取配置数据，并使用所述配置数据来使所述伺服控制算法适配于所述电动致动器，其中所述伺服控制算法实现伺服控制回路，该伺服控制回路的反馈信号是数字测量信号，并且该伺服控制回路的输出信号是旨在去往功率模块的控制机电致动器的电动机的数字信号；-至少一个数据信道，该至少一个数据信道连接所述控制单元和机电致动器，并使能所述数字测量信号、所述存储数据和所述数字控制信号的路由。使用设置在机电致动器中并且包括专用于机电致动器的配置数据的非易失性存储器使得有可能通过以下方式共用控制单元：在集成不同的机电致动器的各电致动系统中使用该控制单元。由于不再有必要为这些系统中的每一者完全开发控制单元，因此这种电致动系统的成本以及所述系统开发的复杂程度降低了。此外，设计控制单元不再需要知道专用于所使用的机电致动器的配置数据(且甚至不再需要知道专用于所使用的机电致动器专用的技术)。控制单元和机电致动器的开发活动之间所需的交互由此被降低了，并且这样的开发的复杂性以及因此电致动系统的成本被再次降低。在阅读了本专利技术的具体非限制性实施例的以下描述后，本专利技术的其它特征和优点将变得显而易见。附图说明参考附图，其中：-图1示出了现有技术的制动系统架构；-图2示出了现有技术的第一致动系统；-图3示出了现有技术的第二致动系统；-图4示出了根据第一实施例的系统的制动系统架构；-图5示出了根据第二实施例的系统的制动系统架构；-图6示出了根据本专利技术的第一实施例的致动系统；-图7示出了根据本专利技术的第二实施例的致动系统；-图8示出了根据本专利技术的第三实施例的致动系统；-图9示出了根据本专利技术的第四实施例的致动系统；具体实施方式在本文中，本专利技术是在飞行器上实现的，该飞行器包括多个主起落架，每个主起落架承载多个所谓的“制动”机轮，即配备有旨在制动飞行器的制动器的多个机轮本描述涉及单个制动机轮，但是本描述当然以相同的方式应用于飞行器的制动机轮的全部或部分或应用于飞行器的任何其它设备或其实现机电致动器的机动化。参考图4，根据第一实施例的制动系统架构由此包括旨在制动飞行器的机轮的制动器20、第一供电单元21a、第二供电单元21b、第一控制单元22a、第二控制单元22b和网络交换机23。制动器20包括致动器保持器，该致动器保持器上安装有四个制动机电致动器25a、25b、25c、25d和摩擦元件，即碳盘堆叠。四个机电致动器25用于将制动力施加到碳盘堆叠上，并由此将制动扭矩施加到机轮上，这减缓了机轮的旋转，并由此在飞行器接触地面时减缓了飞行器。每一机电致动器25包括附接到致动器保持器的主体、柱塞和适配用于将柱塞锁定在适当位置的锁定元件。电动机、功率模块和数字通信模块26被集成在每一机电致动器25的主体中。柱塞被电动机致动以滑动并将制动力施加到碳盘堆叠上。当柱塞必须被致动以制动机轮时，功率模块使得有可能生成在电动机的三个相中循环的交变电流。出于该目的，功率模块包括逆变器，该逆变器包括多个开关，这些开关被控制为使得将直流供电电压Vc转换为用于生成向电动机供应的电流的交变电压。由制动器20的四个机电致动器25的功率模块接收的供电电压Vc由第一供电单元21a和第二供电单元21b递送。四个机电致动器25被分组为第一阵列和第二不同的阵列，其中第一阵列包括机电致动器25a和25b，且第二阵列包括机电致动器25c和25d。第一供电单元21a将供电电压Vc供应给第一阵列中的机电致动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于飞行器的致动系统，包括：‑机电致动器(25)，所述机电致动器(25)包括电动机(55)、功率模块(54)、测量装置(59)和非易失性存储器(60)，所述功率模块(54)旨在生成向所述电动机供应的电流，所述测量装置(59)适配于测量所述机电致动器的伺服控制幅度并用于生成表示所述伺服控制幅度的数字测量信号，所述非易失性存储器(60)中存储有包括专用于所述机电致动器的配置数据(62)的存储数据(61)；‑控制单元(22)，所述控制单元(22)旨在通过以下方式来执行伺服控制算法：获取配置数据，并使用所述配置数据来使所述伺服控制算法适配于所述机电致动器，其中所述伺服控制算法实现伺服控制回路，所述伺服控制回路的反馈信号是数字测量信号，所述伺服控制回路的输出信号是旨在去往所述功率模块的、控制所述机电致动器中的所述电动机的数字信号；‑至少一个数字传输信道(50)，所述至少一个数字传输信道连接所述控制单元和所述机电致动器，并使能所述数字测量信号、所述存储数据和所述数字控制信号的路由。

【技术特征摘要】
2015.12.01 FR 15616791.一种用于飞行器的致动系统，包括：-机电致动器(25)，所述机电致动器(25)包括电动机(55)、功率模块(54)、测量装置(59)和非易失性存储器(60)，所述功率模块(54)旨在生成向所述电动机供应的电流，所述测量装置(59)适配于测量所述机电致动器的伺服控制幅度并用于生成表示所述伺服控制幅度的数字测量信号，所述非易失性存储器(60)中存储有包括专用于所述机电致动器的配置数据(62)的存储数据(61)；-控制单元(22)，所述控制单元(22)旨在通过以下方式来执行伺服控制算法：获取配置数据，并使用所述配置数据来使所述伺服控制算法适配于所述机电致动器，其中所述伺服控制算法实现伺服控制回路，所述伺服控制回路的反馈信号是数字测量信号，所述伺服控制回路的输出信号是旨在去往所述功率模块的、控制所述机电致动器中的所述电动机的数字信号；-至少一个数字传输信道(50)，所述至少一个数字传输信道连接所述控制单元和所述机电致动器，并使能所述数字测量信号、所述存储数据和所述数字控制信号的路由。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述配置数据包括所述伺服控制算法的参数(63)。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述参数(63)包括所述伺服控制回路的比例系数和/或积分系数和/或导出系数，和/或所述机电致动器的位置限制和/或速度限制和/或功率限制。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述配置数据(62)包括另一算法的参数(63)。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述另一算法包括故障检测算法和/或趋势跟随...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·穆塔克斯，F·尼尔利希，
申请(专利权)人：赛峰直升机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR