專利名稱：用于致動(dòng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的制作方法
用于致動(dòng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)
背景技術(shù)：
致動(dòng)器用在多種應(yīng)用中，典型地由某種輸入裝置(例如操縱桿，踏板，轉(zhuǎn)向輪等) 控制。例如，飛行器使用多種致動(dòng)器。飛行器上的一種這樣的致動(dòng)器用于在地面運(yùn)輸期間對(duì)飛行器的前輪(nose wheel)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。致動(dòng)器用布置在飛行器的座艙內(nèi)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如舵柄(tiller)、踏板等)手動(dòng)致動(dòng)。控制器對(duì)來自致動(dòng)機(jī)構(gòu)的信號(hào)進(jìn)行解釋，并將這些信號(hào)傳送到致動(dòng)器。然而，當(dāng)前需要這樣的控制方案其更為精確，并響應(yīng)于操作者的命令。

發(fā)明內(nèi)容
本公開的一個(gè)實(shí)施形態(tài)涉及一種對(duì)設(shè)備組件(plant assembly)進(jìn)行控制的方法。 該方法包含提供一種設(shè)備組件，該設(shè)備組件具有第一設(shè)備，第一設(shè)備包含對(duì)第一設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視的第一傳感器。設(shè)備組件還包含第二設(shè)備，第二設(shè)備與第一設(shè)備通信。第二設(shè)備包含第二傳感器，其監(jiān)視第二設(shè)備。該方法還包含提供控制器，控制器適用于對(duì)設(shè)備組件進(jìn)行控制?？刂破鞯耐饪刂骗h(huán)接收設(shè)置點(diǎn)和由第二傳感器提供的反饋信號(hào)。第一控制輸出信號(hào)從外控制環(huán)被傳送到控制器的內(nèi)控制環(huán)。內(nèi)控制環(huán)接收第一控制輸出信號(hào)和由第一設(shè)備的第一傳感器提供的反饋信號(hào)。輸出信號(hào)被提供給第一設(shè)備。本公開的另一實(shí)施形態(tài)涉及控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)包含設(shè)備組件和適用于對(duì)設(shè)備組件進(jìn)行控制的控制器。設(shè)備組件包含第一設(shè)備和與第一設(shè)備通信的第二設(shè)備。控制器包含具有外控制環(huán)和內(nèi)控制環(huán)的控制環(huán)，外控制環(huán)適用于使得與第二設(shè)備的操縱變量相關(guān)聯(lián)的誤差最小化，內(nèi)控制環(huán)適用于使得與第一設(shè)備的操縱變量相關(guān)聯(lián)的誤差最小化。外控制環(huán)提供第一控制輸出信號(hào)，該信號(hào)基于來自第二設(shè)備的反饋信號(hào)。內(nèi)控制環(huán)向第一設(shè)備傳送輸出信號(hào)。輸出信號(hào)基于來自第一設(shè)備的反饋信號(hào)以及外控制環(huán)的第一控制輸出信號(hào)。本公開的另一實(shí)施形態(tài)涉及轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包含轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和控制器，控制器適用于對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行控制。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包含電動(dòng)液壓伺服閥和與電動(dòng)液壓伺服閥有選擇地流體連通的轉(zhuǎn)向致動(dòng)器?？刂破靼哂型饪刂骗h(huán)和內(nèi)控制環(huán)的控制環(huán)，外控制環(huán)適用于使得轉(zhuǎn)向致動(dòng)器的希望位置和轉(zhuǎn)向致動(dòng)器的實(shí)際位置之間的誤差最小化，內(nèi)控制環(huán)適用于使得電動(dòng)液壓伺服閥的希望位置與電動(dòng)液壓伺服閥的實(shí)際位置之間的誤差最小化。外控制環(huán)產(chǎn)生第一輸出控制信號(hào)?；陔妱?dòng)液壓伺服閥的實(shí)際位置和第一輸出控制信號(hào)，內(nèi)環(huán)將輸出信號(hào)傳送到電動(dòng)液壓伺服閥。下面的說明中將給出多種附加實(shí)施形態(tài)。這些實(shí)施形態(tài)能涉及個(gè)體特征以及特征組合。將會(huì)明了，前面的一般介紹和下面的詳細(xì)說明僅僅是示例性和闡釋性的，不對(duì)這里公開的實(shí)施例所基于的廣義構(gòu)思進(jìn)行限制。


圖1為具有根據(jù)本公開的原理的實(shí)施形態(tài)的示例性特征的致動(dòng)系統(tǒng)的原理圖；圖2為適合用于圖1的致動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理4
圖3為適合用于圖1的致動(dòng)系統(tǒng)的控制器的原理圖；圖4為具有圖3的控制器的圖1的致動(dòng)系統(tǒng)的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)介紹如附圖所示的本公開的示例性實(shí)施形態(tài)。在可能時(shí)，貫穿附圖用同樣的參考標(biāo)號(hào)表示相同或類似的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出了一般用10表示的致動(dòng)系統(tǒng)的原理圖。致動(dòng)系統(tǒng)10包含控制系統(tǒng)11，其適用于對(duì)一般用12表示的設(shè)備組件進(jìn)行控制。將會(huì)明了，這里和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語“設(shè)備”指的是至少部分地受到控制系統(tǒng)11控制的硬件。設(shè)備組件12包含第一設(shè)備14和第二設(shè)備16。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，第二設(shè)備 16與第一設(shè)備14流體連通，使得第二設(shè)備16的輸出對(duì)應(yīng)于第一設(shè)備14的輸出。例如，第一設(shè)備14可以為流體泵或閥，第二設(shè)備16可以為液壓發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓缸、轉(zhuǎn)向單元等。在本公開另一實(shí)施形態(tài)中，第二設(shè)備16的輸出至少部分地依賴于第一設(shè)備14的輸出。在本公開另一實(shí)施形態(tài)中，第二設(shè)備16的輸出實(shí)質(zhì)上依賴于第一設(shè)備14的輸出。將會(huì)明了，術(shù)語 “實(shí)質(zhì)上依賴于”將與可能影響第二設(shè)備16的輸出的第一與第二設(shè)備14、16的泄漏、摩擦等相關(guān)聯(lián)的任何損耗考慮在內(nèi)。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，設(shè)備組件12為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。然而，將會(huì)明了，本公開的范圍不限于作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)備組件12，因?yàn)樵O(shè)備組件12可以為具有與第二部件(例如液壓的，機(jī)電的，等等)通信的第一部件(例如液壓的，機(jī)電的，等等)的任何組件。在本公開另一實(shí)施形態(tài)中，設(shè)備組件12適用于對(duì)飛行器的前輪W進(jìn)行轉(zhuǎn)向。然而，將會(huì)明了，本公開的范圍不限于用于對(duì)飛行器的前輪W進(jìn)行轉(zhuǎn)向的設(shè)備組件12，因?yàn)樵O(shè)備組件12可作為替代地用于多種工業(yè)和移動(dòng)應(yīng)用(例如農(nóng)耕、建筑、海事)中的多種組件(例如控制致動(dòng)器，制動(dòng)器致動(dòng)器，定位系統(tǒng)等)。盡管本公開的范圍不限于作為用于飛行器的前輪W的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)備組件12，為容易進(jìn)行說明的目的，設(shè)備組件12將會(huì)這樣進(jìn)行介紹。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12為電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的第一設(shè)備14為伺服閥。伺服閥14包含電子導(dǎo)向器(electronic pilot) 18。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，電子導(dǎo)向器18為螺線管(solenoid)閥。適用于致動(dòng)系統(tǒng)10的示例性伺服閥14從 Zodiac Aircraft Systems的分支機(jī)構(gòu)IN-LHC以產(chǎn)品代碼1570457發(fā)售?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，伺服閥14包含外殼20，其限定了入口端口 22、出口端口 M、多個(gè)控制端口 26、腔觀。入口端口 22與例如流體泵的流體源流體連通。在開環(huán)配置中，伺服閥14 的出口端口 M與流體貯槽流體連通。在閉環(huán)配置中，出口端口 M與流體泵的入口流體連
ο入口、出口與控制端口 22、24、沈穿過伺服閥14的外殼20延伸到腔觀。卷軸 (spool) 30可滑動(dòng)地布置在伺服閥14的腔觀內(nèi)。卷軸30提供入口與出口端口 22J4和控制端口沈之間的有選擇的流體連通。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，卷軸30在腔觀中軸向滑動(dòng)。卷軸30被接合到銜鐵32。 卷軸30響應(yīng)于銜鐵32的移動(dòng)而移動(dòng)。銜鐵32由螺線管34致動(dòng)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1、2，第二設(shè)備16為轉(zhuǎn)向致動(dòng)器。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，轉(zhuǎn)向致動(dòng)器16與伺服閥14流體連通。轉(zhuǎn)向致動(dòng)器16響應(yīng)于從伺服閥14傳送到轉(zhuǎn)向致動(dòng)器16的流體旋轉(zhuǎn)飛行器的前輪組件。轉(zhuǎn)向致動(dòng)器16包含換向閥(commutating valve) 40，其與多個(gè)活塞42流體連通。 換向閥40接收來自伺服閥14的控制端口沈的流體。響應(yīng)于從伺服閥14接收到的流體， 轉(zhuǎn)向致動(dòng)器16的換向閥40將流體傳送到所述多個(gè)活塞42。所述多個(gè)活塞42作用在連接到飛行器前輪W的軸S上，以便在地面移動(dòng)期間對(duì)飛行器進(jìn)行轉(zhuǎn)向。適用于致動(dòng)系統(tǒng)10的示例性轉(zhuǎn)向致動(dòng)器16用在Gulfstream G550飛行器的Model Year 2008上。再度參照?qǐng)D1，控制系統(tǒng)11包含控制器44?？刂破?4適用于接收設(shè)置點(diǎn)，并向設(shè)備組件12提供輸出信號(hào)50。在本公開的一實(shí)施形態(tài)中，設(shè)置點(diǎn)為來自輸入裝置48的輸入信號(hào)46。輸入裝置48包含第一輸入裝置48a和第二輸入裝置48b。當(dāng)?shù)谝惠斎胙b置48a被致動(dòng)時(shí)，第一輸入裝置48a產(chǎn)生由控制器44接收的第一輸入信號(hào)46a。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，第一輸入信號(hào)46a由傳感器(例如線性可變位移變送器，旋轉(zhuǎn)可變位移變送器等)產(chǎn)生，其測量第一輸入裝置48a的位移。當(dāng)?shù)诙斎胙b置48b被致動(dòng)時(shí)，第二輸入裝置48b產(chǎn)生由控制器44接收的第二輸入信號(hào)46b。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，第二輸入信號(hào)46b由傳感器(例如線性可變位移變送器，旋轉(zhuǎn)可變位移變送器等)產(chǎn)生，其測量第二輸入裝置48b 的位移。第一與第二輸入裝置48a、48b適用于由操作者致動(dòng)。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，第一與第二輸入裝置48a、48b被布置在飛行器的座艙內(nèi)，并適用于在地面運(yùn)輸過程中由飛行器的飛行員(pilot)致動(dòng)。例如，第一輸入裝置48a可為舵柄組件，其由飛行員手動(dòng)致動(dòng)， 同時(shí)，第二輸入裝置4 可為舵板(rudder pedal)，其由飛行員手動(dòng)致動(dòng)?？刂破?4進(jìn)一步適用于接收來自適用于監(jiān)視設(shè)備組件12的多個(gè)傳感器52的數(shù)據(jù)。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，第一傳感器52a向與第一設(shè)備14有關(guān)的控制器44提供數(shù)據(jù)， 同時(shí)，第二傳感器52b向與第二設(shè)備16有關(guān)的控制器44提供數(shù)據(jù)。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，第一傳感器5 適用于向控制器44提供與伺服閥14有關(guān)的第一反饋信號(hào)54。在一實(shí)施例中，第一傳感器5 為位置傳感器，其適用于提供關(guān)于卷軸30在伺服閥14的腔觀內(nèi)的軸向位置的數(shù)據(jù)。適用于致動(dòng)系統(tǒng)10的示例性第一傳感器 52a為線性可變差動(dòng)變送器(LVDT)。第二傳感器52b適用于向控制器44提供與轉(zhuǎn)向致動(dòng)器16有關(guān)的第二反饋信號(hào) 56。在一實(shí)施例中，第二傳感器52b為位置傳感器，其適用于向控制器44提供關(guān)于前輪W的旋轉(zhuǎn)位置的數(shù)據(jù)。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，第二傳感器52b為線性可變差動(dòng)變送器(LVDT)， 其測量與前輪組件接合的滾珠螺桿(ball screw)的軸向位移。在本公開另一實(shí)施形態(tài)中， 第二傳感器5 為旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變送器(RVDT)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，將介紹控制器44使用的控制過程60?？刂破?4的控制過程60適用于使得設(shè)備組件12的希望輸出和設(shè)備組件12的實(shí)際輸出之間的誤差最小化。控制過程 60包含外控制環(huán)62和內(nèi)控制環(huán)64。外控制環(huán)62適用于使得第二設(shè)備16的操縱變量之間的誤差最小化。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，第二設(shè)備16的操縱變量為前輪W的位置。在本公開另一實(shí)施形態(tài)中，外控制環(huán)62適用于使得設(shè)備組件12的希望輸出和設(shè)備組件12的第二設(shè)備16的實(shí)際輸出之間的誤差最小化。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，外控制環(huán)62使得設(shè)備組件12的第二設(shè)備16穩(wěn)定化。外控制環(huán)62包含第一減法單元66、第一控制器68和第一加法單元70。外控制環(huán) 62的第一減法單元66接收來自輸入裝置48的輸入信號(hào)46和來自對(duì)第二設(shè)備16進(jìn)行監(jiān)視的第二傳感器52b的第二反饋信號(hào)56。第一減法單元66產(chǎn)生第一誤差信號(hào)(ei(t))72。第一誤差信號(hào)72為第二設(shè)備16 的希望輸出和第二設(shè)備16的實(shí)際輸出之間的差。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，第一誤差信號(hào)72 為前輪轉(zhuǎn)向組件的希望位置和/或希望旋轉(zhuǎn)與前輪轉(zhuǎn)向組件的實(shí)際位置和/或?qū)嶋H旋轉(zhuǎn)之間的差。第一誤差信號(hào)72由第一控制器68接收。第一控制器68為比例積分微分(PID) 控制器。第一控制器68包含第一比例項(xiàng)74、第一積分項(xiàng)76和第一微分項(xiàng)78。第一比例項(xiàng)74將第一誤差信號(hào)72乘以第一比例增益常數(shù)Kpi。第一比例項(xiàng)74由公式KPIe(t)決定。第一積分項(xiàng)76在給定的時(shí)間間隔t上對(duì)第一誤差信號(hào)72進(jìn)行積分。積分誤差于
t
是乘以第一積分增益Kn。第一積分項(xiàng)76由公式?jīng)Q定。
0第一微分項(xiàng)78確定第一誤差信號(hào)72隨時(shí)間的變化率。變化率乘以第一微分增益
Kdio第一微分項(xiàng)78由公式Kdi^^決定。
dt第一比例項(xiàng)74、第一積分項(xiàng)76、第一微分項(xiàng)78被求和，以提供第一控制器輸出信號(hào)80。第一控制器68的第一控制器輸出信號(hào)80和第一誤差信號(hào)72由第一加法單元70接收。第一加法單元70將第一控制器輸出信號(hào)80和第一誤差信號(hào)72合并，以產(chǎn)生外控制環(huán) 62的第一輸出控制信號(hào)82。內(nèi)控制環(huán)64適用于使得第一設(shè)備14的操縱變量的誤差最小化。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，第一設(shè)備14的操縱變量為卷軸30在腔觀內(nèi)的位置。在本公開另一實(shí)施形態(tài)中，內(nèi)控制環(huán)64適用于使得設(shè)備組件12的希望輸出和設(shè)備組件12的第一設(shè)備14的實(shí)際輸出之間的誤差最小化。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，內(nèi)控制環(huán)64對(duì)設(shè)備組件12的第一設(shè)備14進(jìn)行穩(wěn)定化。外控制環(huán)62的第一輸出控制信號(hào)82——其基于第二設(shè)備16的希望輸出和第二設(shè)備16的實(shí)際輸出之間的差——由內(nèi)控制環(huán)64接收。內(nèi)控制環(huán)64包含第二減法單元84、第二控制器86和第二加法單元88。第二減法單元84接收外控制環(huán)62的第一輸出控制信號(hào)82和監(jiān)視第一設(shè)備14的第一傳感器52a的第一反饋信號(hào)M。第二減法單元84產(chǎn)生第二誤差信號(hào)(e2(t))90。第二誤差信號(hào)90為外控制環(huán)62 的第一輸出控制信號(hào)82和第一設(shè)備14的實(shí)際輸出之間的差。第二誤差信號(hào)90由第二控制器86接收。第二控制器86為比例積分微分(PID) 控制器。第二控制器86包含第二比例項(xiàng)92、第二積分項(xiàng)94、第二微分項(xiàng)96。第二比例項(xiàng)92將第二誤差信號(hào)90乘以第二比例增益常數(shù)Kp2。第二比例項(xiàng)92由公式KP2e(t)決定。第二積分項(xiàng)94在給定的時(shí)間間隔t上對(duì)第二誤差信號(hào)90進(jìn)行積分。
7積分誤差于是乘以第二積分增益KI2。第二積分項(xiàng)94由公式⑴辦決定。 第二微分項(xiàng)96確定第二誤差信號(hào)90隨時(shí)間的的變化率。。變化率乘以
第二微分增益KD2。第二微分項(xiàng)96由公式?jīng)Q定。
at第二比例項(xiàng)92、第二積分項(xiàng)94和第二微分項(xiàng)96被求和，以提供第二控制器輸出 100。第二控制器86的第二控制器輸出100和第二誤差信號(hào)90由第二加法單元88接收。 第二加法單元88將第二控制器輸出100和第二誤差信號(hào)90合并，以產(chǎn)生控制器44的輸出信號(hào)50?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2和4，將介紹用于控制飛行器的前輪轉(zhuǎn)向組件的方法。當(dāng)飛行員或操作者致動(dòng)飛行器的舵柄組件48a或舵板48b以便在地面運(yùn)輸過程中對(duì)飛行器的前輪W進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，輸入信號(hào)46被傳送到控制器44?？刂破?4接收來自輸入裝置48的輸入信號(hào)46。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，控制器 44包含濾波器102，其對(duì)來自輸入裝置48的輸入信號(hào)46進(jìn)行濾波。在一實(shí)施例中，濾波器 102基于飛行員感覺曲線(pilot feel curve)對(duì)輸入信號(hào)46進(jìn)行濾波，飛行員感覺曲線是基于對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的變化能夠發(fā)生的速率進(jìn)行限制的速率限制器、基于地面速度的輪角夾具(wheel angle clamp)以及飛行器的參數(shù)的?？刂破?4還接收來自轉(zhuǎn)向致動(dòng)器16的第二反饋信號(hào)56。輸入信號(hào)46和第二反饋信號(hào)56由控制器44的外控制環(huán)62接收，其適用于對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的轉(zhuǎn)向致動(dòng)器16進(jìn)行穩(wěn)定化。外控制環(huán)62產(chǎn)生第一誤差信號(hào)72，其基于輸入信號(hào)46和第二反饋信號(hào)56，第二反饋信號(hào)56提供轉(zhuǎn)向致動(dòng)器16的測量到的位置。第一控制器68使用PID控制理論處理第一誤差信號(hào)72，并產(chǎn)生第一控制器輸出信號(hào)80。基于第一控制器輸出信號(hào)80，外控制環(huán) 62產(chǎn)生第一輸出控制信號(hào)82。第一輸出控制信號(hào)82于是由控制器44的內(nèi)控制環(huán)64接收。內(nèi)控制環(huán)64產(chǎn)生第二誤差信號(hào)90，其基于第一輸出控制信號(hào)82和第一反饋信號(hào)M，第一反饋信號(hào)M提供卷軸30在伺服閥14的腔28內(nèi)的測量到的位置。使用PID控制理論，第二控制器86處理第二誤差信號(hào)90，并產(chǎn)生輸出信號(hào)50。輸出信號(hào)50被傳送到伺服閥14的螺線管34。響應(yīng)于輸出信號(hào)50，螺相管34的銜鐵32被致動(dòng)，其導(dǎo)致卷軸30在伺服閥14的腔觀內(nèi)的移動(dòng)。由于卷軸30在伺服閥14 的腔觀內(nèi)軸向滑動(dòng)，第一傳感器52a向控制器44的內(nèi)控制環(huán)64發(fā)送第一反饋信號(hào)M。響應(yīng)于第一反饋信號(hào)54，內(nèi)控制環(huán)64做出對(duì)輸出信號(hào)50的對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)。隨著卷軸30在腔28中軸向滑動(dòng)，流體在伺服閥14的外殼20的入口與出口端口 22J4和控制端口沈之間傳送。來自控制端口沈的流體被傳送到轉(zhuǎn)向致動(dòng)器16的換向閥40。響應(yīng)于傳送到換向閥40的流體，換向閥40將流體傳送到所述多個(gè)活塞42，其作用在軸S上，以便旋轉(zhuǎn)前輪W。隨著前輪W旋轉(zhuǎn)，第二傳感器52b向控制器44的外控制環(huán)62 發(fā)送第二反饋信號(hào)56。響應(yīng)于第二反饋信號(hào)56，外控制環(huán)62進(jìn)行對(duì)被設(shè)置到內(nèi)控制環(huán)64 的第一輸出控制信號(hào)82的對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)。在本公開一實(shí)施形態(tài)中，在第一傳感器5 故障/失靈的情況下，控制系統(tǒng)11繼續(xù)發(fā)揮作用。如果第一傳感器5 故障或失靈，第一傳感器5 不能向控制過程60的內(nèi)控制環(huán)64提供關(guān)于設(shè)備組件12的第一設(shè)備14的反饋數(shù)據(jù)。然而，在這種情況下，第二傳感器52b繼續(xù)向外控制環(huán)62提供關(guān)于設(shè)備組件2的第二設(shè)備16的反饋數(shù)據(jù)。因此，外控制環(huán)62將會(huì)管理控制器44的控制過程60。 在不脫離本公開的范圍和精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明了本公開的多種修改和變型，應(yīng)當(dāng)明了，本公開的范圍不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗朴谶@里給出的說明性實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于控制設(shè)備組件的方法，該方法包含 提供設(shè)備組件(12)，其包含第一設(shè)備(14)，其具有監(jiān)視第一設(shè)備的第一傳感器(5 )；第二設(shè)備(16)，其與第一設(shè)備通信，第二設(shè)備具有監(jiān)視第二設(shè)備的第二傳感器(52b)； 提供控制器(44)，其適用于控制設(shè)備組件；將設(shè)置點(diǎn)G6)和反饋信號(hào)(56)接收到控制器的外控制環(huán)(62)中，其中，反饋信號(hào)由第二傳感器提供；將第一控制輸出信號(hào)(8 從外控制環(huán)傳送到控制器的內(nèi)控制環(huán)(64)； 將第一控制輸出信號(hào)和反饋信號(hào)(54)接收到控制器的內(nèi)控制環(huán)中，其中，反饋信號(hào)由第一設(shè)備的第一傳感器提供；以及將輸出信號(hào)(50)提供給第一設(shè)備。
2.權(quán)利要求1的方法，其中，設(shè)置點(diǎn)為來自輸入裝置G8)的輸入信號(hào)06)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中，輸入裝置為舵柄組件。
4.權(quán)利要求1的方法，其中，設(shè)備組件為用于飛行器的前輪(W)的轉(zhuǎn)向組件。
5.權(quán)利要求4的方法，其中，第一設(shè)備為伺服閥，第二設(shè)備為轉(zhuǎn)向致動(dòng)器。
6.權(quán)利要求5的方法，其中，轉(zhuǎn)向致動(dòng)器包含換向閥(40)，其與多個(gè)活塞0 有選擇地流體連通。
7.權(quán)利要求1的方法，其中，內(nèi)外控制環(huán)中的各個(gè)包含比例積分微分控制器。
8.權(quán)利要求1的方法，其中，第一傳感器為線性可變位移變送器。
9.一種致動(dòng)系統(tǒng)，包含 設(shè)備組件(12)，其包含 第一設(shè)備(14)；第二設(shè)備(16)，其與第一設(shè)備通信；控制系統(tǒng)(11)，其具有控制器(44)，控制器04)適用于控制設(shè)備組件，控制器包含控制環(huán)，控制環(huán)具有外控制環(huán)(62)，其適用于使得與第二設(shè)備的操縱變量相關(guān)聯(lián)的誤差最小化，外控制環(huán)提供第一控制輸出信號(hào)(82)，其中，第一控制輸出信號(hào)基于來自第二設(shè)備的反饋信號(hào) (56)；以及內(nèi)控制環(huán)(64)，其適用于使得與第一設(shè)備的操縱變量相關(guān)聯(lián)的誤差最小化，內(nèi)控制環(huán)將輸出信號(hào)(50)傳送到第一設(shè)備，其中，輸出信號(hào)基于來自第一設(shè)備的反饋信號(hào)(54)和外控制環(huán)的第一控制輸出信號(hào)。
10.權(quán)利要求9的致動(dòng)系統(tǒng)，其中，內(nèi)外控制環(huán)包含比例積分微分控制器。
11.權(quán)利要求9的致動(dòng)系統(tǒng)，其中，第一控制輸出信號(hào)進(jìn)一步基于來自輸入裝置08)的輸入信號(hào)G6)。
12.權(quán)利要求9的致動(dòng)系統(tǒng)，其中，第一設(shè)備為電動(dòng)液壓伺服閥。
13.權(quán)利要求12的致動(dòng)系統(tǒng)，其中，第一設(shè)備的操縱變量為布置在電動(dòng)液壓伺服閥的腔08)內(nèi)的卷軸(30)的軸向位置。
14.權(quán)利要求12的致動(dòng)系統(tǒng)，其中，內(nèi)控制環(huán)的輸出信號(hào)被傳送到電動(dòng)液壓伺服閥的螺線管(34)。
15.一種轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包含轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(12)，其具有電動(dòng)液壓伺服閥(14)；轉(zhuǎn)向致動(dòng)器(16)，其與電動(dòng)液壓伺服閥有選擇地流體連通；控制器(44)，其適用于控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，控制器包含控制環(huán)，控制環(huán)具有外控制環(huán)(62)，其適用于使得轉(zhuǎn)向致動(dòng)器的希望位置與轉(zhuǎn)向致動(dòng)器的實(shí)際位置之間的誤差最小化，外控制環(huán)產(chǎn)生第一輸出控制信號(hào)(8 ；以及內(nèi)控制環(huán)(64)，其適用于使得電動(dòng)液壓伺服閥的希望位置與電動(dòng)液壓伺服閥的實(shí)際位置之間的誤差最小化，基于電動(dòng)液壓伺服閥的實(shí)際位置和第一輸出控制信號(hào)，內(nèi)控制環(huán)將控制信號(hào)(50)傳送到電動(dòng)液壓伺服閥。
16.權(quán)利要求15的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，第一傳感器(52a)向內(nèi)控制環(huán)提供第一反饋信號(hào)(M)，其對(duì)應(yīng)于電動(dòng)液壓伺服閥的實(shí)際位置。
17.權(quán)利要求16的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，第一傳感器為線性可變位移變送器。
18.權(quán)利要求15的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，第二傳感器(52b)向外控制環(huán)提供第二反饋信號(hào)(56)，其對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)向致動(dòng)器的實(shí)際位置。
19.權(quán)利要求18的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，第二傳感器為線性可變位移變送器。
20.權(quán)利要求15的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，轉(zhuǎn)向致動(dòng)器包含與多個(gè)活塞0 有選擇地流體連通的換向閥GO)。
全文摘要
一種控制設(shè)備組件的方法，設(shè)備組件特別為用于飛行器前輪的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該方法包含提供設(shè)備組件(12)，其包含第一設(shè)備(14)，第一設(shè)備(14)具有監(jiān)視第一設(shè)備的第一傳感器(52a)。該設(shè)備組件還包含第二設(shè)備(16)，其與第一設(shè)備通信，第二設(shè)備具有監(jiān)視第二設(shè)備的第二傳感器(52b)。該方法還包含提供控制器(44)，其適用于控制設(shè)備組件?？刂破鞯耐饪刂骗h(huán)(62)接收設(shè)置點(diǎn)(46)和反饋信號(hào)(56)，其中，反饋信號(hào)由第二傳感器提供。第一控制輸出信號(hào)(82)從外控制環(huán)被傳送到控制器的內(nèi)控制環(huán)(64)。內(nèi)控制環(huán)接收第一控制輸出信號(hào)和反饋信號(hào)(54)其中，反饋信號(hào)由第一設(shè)備的第一傳感器提供。輸出信號(hào)(50)被提供給第一設(shè)備。
文檔編號(hào)B64C25/50GK102460317SQ201080029224
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月29日
發(fā)明者A·博塞洛伊, G·A·滕甘 申請(qǐng)人:伊頓公司