具有多功能微控制器的驾驶机构的电子控制装置、驾驶装置和飞行器制造方法及图纸

技术编号:6709609 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及飞行器驾驶机构的电子控制装置,装配在支架机电外壳(23,24)上,包括按照至少一个自由度的至少一个驱动电动机,和与驾驶机构相联系的传感器,用以按照每个自由度至少检测该位置。驾驶机构的控制/监测单元(47,48)包括至少一个电子微控制器(52至55),用来:按照一个自由度控制至少一个电动机,按照另一个自由度接收传感器的信号(83,93),实现上述信号的监测,用以检测所有的偏差。它延伸至包括这样一个电子控制装置的驾驶装置和飞行器。

【技术实现步骤摘要】
具有多功能微控制器的驾驶机构的电子控制装置、驾驶装置和飞行器本专利技术涉及飞行器驾驶机构即所谓受控驾驶装置的电子控制装置,连接到飞行器 的至少同一个操纵(conduite)机构,所述驾驶机构按照至少一个自由度,特别是按照几个 自由度装配在支架机电外壳上,所述支架机电外壳包括 对于受控驾驶机构相对于所述支架机电外壳的每个自由度,受控驾驶机构的符 合每个自由度的至少一个驱动电动机, 与受控驾驶机构相关的传感器,用以按照每个自由度至少检测位置。更具体地说,它涉及属于为飞行器的每个操纵机构配备的驾驶装置的驾驶机构用 的电子控制装置,两个这样的驾驶机构(通过全机械的或至少部分电的传动链)连接到该 操纵机构,使得飞行器可以同时由两个人驾驶一个机长和一个副驾驶员。在本文全文中,术语“驾驶”及其衍生词,除非作相反的说明,表示由至少一个人类 驾驶员操纵至少一个连接到至少一个诸如操纵舵或飞行器油门控制装置等操纵机构的驾 驶机构,诸如驾驶杆、手柄、脚操纵杆、踏板等等,来操纵飞行器。术语“控制”及其衍生词按 传统表示在航空学上向一个装置提供引起所述装置预定动作的信号。术语“监测”及其衍生 词,在航空学上按传统表示在一个装置上实现的测量,并与预定值比较,以便检测运行缺陷 的出现(就是说,来自系统(硬件和/或软件)中任意一个故障(Parme)的缺陷(defaut), 特别是与并非出自故障的使用上的缺陷相反,而是出于使用者(驾驶员或副驾驶员)的错 误,或者飞行器越出了它的飞行范围)。驾驶机构的运行控制装置是一种对该驾驶机构至少 具有监测功能,还可以实施其他功能,特别是该驾驶机构的控制功能的装置。已经有人提出一种包括使驾驶杆和副驾驶杆伺服(以逻辑和电子方式)耦合的驾 驶装置。一些电动机允许模拟传统的机械驾驶杆的感觉并用另一个驾驶杆跟随每个驾驶 杆。这样的装置提出了其可靠性和监测可能的运行缺陷(故障)出现的问题,以保证 良好的运行安全。EP 0 759 585提出了这个问题并提醒这样的航空系统应该是允许缺陷出现的并 特别是集成冗余装置。该文献所主张的解决方案在于,一方面为每个驾驶杆设置电动机、检 测传感器和回力感觉产生电路的完全冗余,另一方面设置控制和监测计算机,连接成“自动 监测”与该驾驶杆相联系的电动机的控制信号、将其与电动机的电流信号比较,并把实测的 电压信号与基准信号比较,监测计算机监测控制计算机,该两个计算机都能使该电动机停 止工作(deactiver)。这样的解决方案,就其原理而言是传统的,笨重、复杂而且其实现和运 行成本高。特别是它需要为每个驾驶杆设置一个特定的监测计算机。另外,可能干预这样 的监测计算机的某些故障本身不一定能够检测出来,它在测量上仍旧是不完善。因而本专利技术旨在缓解这些缺点,提供一种可靠性和运行安全性经过改进的电子控 制装置,特别是它还能检测出所有可能干预监测装置运行用的回路的所有故障,在其任意 一个构成部件出现缺陷的情况下仍能运行,而且简单、重量轻、紧凑、成本不高,并且与在任 何飞行器上工业规模的实现相兼容,包括与飞行器上已经在运行的装置。更具体地说,本专利技术旨在提出这样一种简单的、在设计、制造和运行成本不高,包 括就能量消耗而言成本不高的电子控制装置。在本文全文中,用在诸如回路等装置上的术语“设计用来”,按通常的习惯用来表 示一种由该装置实现的技术功能。因而本专利技术涉及一种飞行器的驾驶机构即所谓受控驾驶机构用的电子控制装置, 连接到飞行器的至少一个操纵机构,所述受控驾驶机构按照至少一个自由度装配在支架机 电外壳上进行操纵,所述支架机电外壳包括 对于受控驾驶机构相对于所述支架机电外壳的每个自由度,按照所述自由度至 少设置一个受控驾驶机构的驱动电动机; 一些与受控驾驶机构相联系的传感器,用来按照每个自由度至少检测位置,其特征在于,它包括受控驾驶机构的控制/监测单元,在于所述控制/监测单元包 括至少一个电子微控制器,还在于每个电子微控制器都设计用来 按照一个受控驾驶机构的自由度即所谓控制自由度,为至少一个驱动电动机提 供控制信号, 接收由在下列中间选择的这些传感器提供的信号〇与受控驾驶机构的至少一个第二自由度即所谓监测自由度,相联系的传感器, 所述监测自由度不同于所述控制自由度,〇与另一个驾驶机构的至少一个监测自由度相联系的传感器,所述监测自由度不 同于受控驾驶机构的所述控制自由度, 按照所述监测自由度对这些传感器发送来的上述信号实现监测数字处理,该监 测数字处理设计用来检测与运行缺陷对应的这些信号的所有偏差,并用来产生一个代表这 样的缺陷的信号。于是,在按照本专利技术的装置中,每个电子微控制器在这样的意义上都是多功能的, 即它一方面允许通过在相应的受控驾驶机构的一个自由度上控制至少一个驱动电动机,另 一方面监测至少另一个不同于控制自由度的自由度(监测自由度)的运行,就是说,该自由 度在同一受控驾驶机构的另一个自由度和不同于受控驾驶机构的另一个驾驶机构(特别 是连接到飞行器同一操纵机构的第二驾驶机构)的类似的或不同的自由度中间选定。这样 一种装置尤其允许检测驾驶机构和/或驱动电动机和/或与驾驶机构相联系的电子微控制 器运行的所有缺陷,特别是集成在驾驶机构的控制/监测单元中的电子微控制器。事实上本专利技术人已经确定,与航空学传统的通过组件冗余而获得运行安全性,而 每个组件都是单一功能的措施相反,按照本专利技术的装置,其中微控制器的数目减少,而且多 功能,事实上,考虑到它的简单,而且由于给每个微控制器的控制和监测任务的分配可以定 义得优化安全性,特别是实现不同自由度,甚至不同驾驶机构的交叉监测,所以具有同样良 好,甚至更好的可靠性和运行安全性。此外,本专利技术特别有利地应用于所谓主动(active)驾驶机构的情况,就是说配有 驱动电动机和在驾驶机构的每个自由度上产生模拟回力感觉的控制电路的驾驶机构。事实 上,这时按照本专利技术电子控制装置可以对这些电动机和控制电路进行特别有效的监测,特 别是交叉监测,而且微控制器数目减少。于是,在按照本专利技术的装置中,所述支架机电外壳最好包括与受控驾驶机构相联系的力传感器,用以检测按照每个控制自由度分配的力,每个控制/监测单元都包括接收 所述力传感器发送的信号的输入端,而且每个电子微控制器都设计用来接收所述力传感器 发送的信号,并为至少一个驱动电动机提供控制信号,以便在驾驶机构中电气模拟建立回 力可变的感觉。 此外,按照本专利技术,属于一个驾驶装置的受控驾驶机构包括两个驾驶机构,这两个 驾驶机构全都连接到飞行器的至少同一个操纵机构,所述受控驾驶机构的控制/监测单元 包括 接收与另一个驾驶机构相联系的传感器发送的信号的输入端即所谓交叉监测 输入端,对于每个自由度,至少一个电子微控制器接收在交叉监测输入端接收的信号,并设 计用来按照受控驾驶机构的控制自由度为至少一个驱动电动机提供控制信号,以实现两个 驾驶机构的电子伺服耦合。于是,该两个驾驶机构是彼此电子联动的,包括至少一个控制/监测单元的驾驶 装置能够通过伺服实现这样一种电子联动。但是本专利技术同样适用于两个驾驶机构不联动, 反而彼此独立的驾驶装置。它同样适用于包括单一驾驶机构的驾驶装置。于是,按照本专利技术的电子控制装置可以具有这样的功能,即一方面保证两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器驾驶机构即所谓受控驾驶机构(21,22)的电子控制装置,该电子控制装置连接到飞行器的至少一个操纵机构,所述受控驾驶机构(21,22)装配在支架机电外壳(23,24)上并按照至少一个自由度控制,所述支架机电外壳(23,24)包括:●对于受控驾驶机构(21,22)相对于所述支架机电外壳的每个自由度,按照所述自由度的至少一个受控驾驶机构(21,22)的驱动电动机(35,36),  ●与受控驾驶机构(21,22)相联系的传感器,用以至少检测按照每个自由度的位置,其特征在于,它包括受控驾驶机构(21,22)的控制/监测单元(47,48),所述控制/监测单元(47,48)包括至少一个电子微控制器,以及每个电子微控制器都设计用来:  ●按照受控驾驶机构(21,22)的一个自由度即所谓控制自由度,向至少一个驱动电动机(35,36)提供控制信号,  ●接收在下列中间选择的传感器发送的信号:  ○与受控驾驶机构(22,21)的至少一个第二自由度即所谓监测自由度相联系的传感器,所述监测自由度不同于所述控制自由度,和  ○与另一个驾驶机构(22,21)的至少一个监测自由度相联系的传感器,所述监测自由度不同于受控驾驶机构(21,22)的所述控制自由度,  ●按照所述监测自由度对这些传感器所发送的上述信号实施监测数字处理,该监测数字处理设计用来检测与运行缺陷对应的这些信号的所有偏差,并用来产生代表这样一个缺陷的信号。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:C·安特雷格
申请(专利权)人:拉蒂埃菲雅克公司
类型:发明
国别省市:FR

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