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DE1110527B - Vergleichseinrichtung fuer Servo-Steuersysteme in Flugregelanlagen - Google Patents

Vergleichseinrichtung fuer Servo-Steuersysteme in Flugregelanlagen

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Publication number
DE1110527B
DE1110527B DES55966A DES0055966A DE1110527B DE 1110527 B DE1110527 B DE 1110527B DE S55966 A DES55966 A DE S55966A DE S0055966 A DES0055966 A DE S0055966A DE 1110527 B DE1110527 B DE 1110527B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
comparison device
control
servo
servo control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES55966A
Other languages
English (en)
Inventor
Harry Miller
Robert Hughes Parker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unisys Corp
Original Assignee
Sperry Rand Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sperry Rand Corp filed Critical Sperry Rand Corp
Publication of DE1110527B publication Critical patent/DE1110527B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0055Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements
    • G05D1/0066Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements for limitation of acceleration or stress

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

  • Vergleichseinrichtung für Servo-Steuersysteine in Flugregelanlagen Die Erfindung bezieht sich auf Servo-Steuersysteme in Flugregelanlagen, die bei Abweichungen des Flugzeuges von einem gegebenen Kurs und/oder einer Fluglage das von der Flugregelanlage gebildete Abweichungssignal auf die Ruderflächen übertragen und das Flugzeug auf den Sollkurs oder die Sollfluglage zurückführen.
  • Es ist bereits vorgeschlagen worden, in einer Flugregelanlage eine kurzzeitige Stabilisierung durch paarweise angeordnete lineare Beschleunigungsmesser hervorzurufen, wobei diese Beschleunigungsmesser ein Maß der Winkelbeschleunigung um die Längsachse des Flugzeuges bewirken. Dabei sind für eine langdauernde Stabilisation Kreiselgeräte vorgesehen, die ein Maß der Abweichung des Flugzeuges von einer vorbestimmten Flugbahn liefern, wobei die von diesen Messungen abhängigen Signale dem Eingang eines Servo-Steuersystems zugeführt werden.
  • Tritt bei einer derartigen Steuereinrichtung eine Störung auf, z. B. wenn das das Eingangssignal für das Servo-Steuersystem erzeugende Instrument gestört ist oder ein fehlerhaftes Signal erzeugt, ist es von größter Wichtigkeit, daß die Steuereinrichtung außer Betrieb gesetzt wird oder daß der Pilot gewarnt wird, damit die Sicherheit des Flugzeuges nicht gefährdet wird.
  • Zur Vermeidung dieser Störeinflüsse sieht die Erfindung eine Vergleichseinrichtung für Servo-Steuersysteme in Flugregelanlagen vor, die davon ausgeht, daß zum Anstellen einer Ruderfläche ein Servo-Steuersystem dient, wodurch die Bewegungen des Flugzeuges um eine seiner Achsen geregelt werden, wobei ein erstes Instrument ein erstes Steuersignal und ein zweites Instrument ein zweites Steuersignal erzeugt und bei der ein Servosteuersignal, das die ersten und zweiten Steuersignale als Komponenten enthält, als Eingang dem Servo-Steuersystem zugeführt wird. Diese Vergleichseinrichtung kennzeichnet sich erfindungsgemäß durch eine Einrichtung, die auf das erste Signal anspricht und ein drittes Signal erzeugt, das eine Funktion der Bewegung des Flugzeuges um die jeweilige Achse ist, ferner durch eine auf das zweite Signal ansprechende Einrichtung, die ein viertes Signal erzeugt, das eine Funktion der Bewegung des Flugzeuges um die gleiche Achse darstellt, und durch eine Schaltanordnung, die auf das dritte und vierte Signal anspricht und ein charakteristisches Signal erzeugt, wenn die Differenz der Größen des dritten und vierten Signals einen bestimmten Betrag überschreitet.
  • Auf diese Weise wird ein von einem der Instrumente erzeugtes fehlerhaftes Signal durch Vergleich mit einem von dem Ausgang eines anderen Instrumentes abhängigen Signal herausgefunden und ein charakteristisches Signal erzeugt. Dieses charakteristische Signal kann eine Wameinrichtung auslösen, die den Piloten die Störung erkennen läßt oder die Flugregelung unwirksam macht.
  • Wenn das erste Signal ein Maß für die Winkelverstellung des Flugzeuges um die Steuerachse und das zweite Signal ein Maß der Winkelbeschleunigung des Flugzeuges um diese Steuerachse ist, kann das erste Steuersignal differenziert und das zweite integriert werden, um ein drittes bzw. ein viertes Signal zu erzeugen. Derartige Vergleichssignale, die das erste und zweite Signal repräsentieren, werden erzeugt, um einen unmittelbaren Vergleich vornehmen zu können.
  • Außerdem ist eine zweite Vergleichseinrichtung vorgesehen, die auf das Servosteuersignal und auf ein fünftes Signal anspricht, das ein Maß der Ausgangsgröße des Servo-Steuersystems ist und ein charakteristisches Signal erzeugt, wenn die Differenz zwischen dem fünften Signal und dem Servosteuersignal einen vorbestimmten Betrag überschreitet. Dieses charakteristische Signal, das beim Auftreten einer Störung im Servo-Steuersystern erscheint, kann auch eine Warneinrichtung betätigen oder die Flugregelanlage unwirksam machen.
  • Die Flugregelanlage ist in der Weise ausgebildet, daß die beiden zu vergleichenden Signale und ein weiteres Signal, das einem der anderen beiden zu vergleichenden Signale entspricht, der Vergleichseinrichtung zugeführt werden und daß der Ausgang der Vergleichseinrichtung zusammen mit dem anderen der beiden anderen Signale der anderen Vergleichseinrichtung zugeführt wird, wobei diese letztere Vergleichseinrichtung das charakteristische Signal erzeugt.
  • Eine auf Druck ansprechende Vorrichtung verändert das fünfte Signal im umgekehrten Verhältnis zu dem dynamischen Druck und sieht einen der Vergleichseinrichtung zugeordneten Kompensator vor, dem ein fünftes Signal zur Kompensation der auftretenden Veränderung zugeführt wird.
  • Die Flugregelanlage sieht auch eine Handsteuereinrichtung zur Einstellung einer Komponente des Servosteuersignals zusammen mit einem Schalter vor, wobei der Schalter durch die Handsteuereinrichtung betätigt wird und dazu dient, die Vergleichseinrichtung unwirksam zu machen, damit bei Einstellung der Komponente des Servosteuersignals durch die Handsteuereinrichtung das charakteristische Signal erzeugt und die automatische Steuerung außer Betrieb gesetzt wird.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vergleichseinrichtung in Verbindung mit einer Längsneigungssteuereinrichtung schematisch dargestellt.
  • Die Längsneigungssteuereinrichtung sieht ein Steuergerät 39 vor, das wahlweise über einen Wählschalter 62 mit einer Längsneigungsberechnungsstufe 61 verbunden ist. Die durch das Steuergerät 39 gelieferten Signale für den Sollwert der Längsneigungsänderung werden durch Handeinstellung eines in dem Steuergerät vorgesehenen Längsneigungsknopfes 55 verändert. Ein Funknavigationsempfänger 86, der ebenfalls wahlweise über einen Wählschalter 88 mit der Längsneigungsberechnungsstufe 61 verbunden ist, liefert Vertikal-Weg-Steuersignale, die beispielsweise von einem Gleitwegempfänger einer Instrumentenlandeanlage stammen. Die Selbststeuereinrichtung kann auch mit Signalen aus einem Höhensteuergerät 80 und von auf den Luftstrom ansprechenden Einrichtungen gespeist werden, beispielsweise einem Machzahlüberwachungsgerät 60 und einem auf die Fluggeschwindigkeit ansprechenden überwachungsgerät 81, die wahlweise mit der Längsneigungsberechnungsstufe 61 über Schalter 82 bzw. 83 und 84 verbunden werden. Die auf den Luftstrom ansprechenden Einrichtungen 60 und 81 bewirken eine Winkeldrehbewegung zweier Wellen 59 und 89, die sich mit einer Funktion der Machzahl M bzw. dem dynamischen Druck g ändern. Der Ausgang der Längsneigungsberechnungsstufe 61 und der Ausgang des Längsneigungsgebers 45 eines Vertikalkreisels 44 werden einer Vergleichseinrichtung 46 zugeführt, und ihr Differenzbetrag bildet den einen Eingang einer zweiten Vergleichseinrichtung 47.
  • Zwei Beschleunigungsmesser 35 und 36 zur Messung der Beschleunigungen um die Querachse werden mit einem Teil ihrer kombinierten Ausgänge durch einen Demodulator 37 über eine Verstärkungsstufe 49 zu einer Integrationsstufe 48 geführt. Die Stufe 49 bildet einen Teil der Integrationsstufe 48 und ist mit der Welle 89 verbunden, wodurch sich die Verstärkung entsprechend einer Funktion des dynamischen Druckes g ändert. Der Ausgang der Integrationsstufe und der verbleibende Teil der demodulierten kombinierten Ausgänge der Beschleunigungsmesser sind durch einen Modulator 38 verbunden und bilden den Eingang eines Vergleichsgerätes 47. Der Ausgang des Vergleichsgerätes 47 wird dem Neigungsservosystem 12 zugeführt, dessen Ausgang, falls erforderlich, mit einem Höhenruder 69 des Flugzeuges über eine Kupplung 68 verbunden sein kann.
  • Der Ausgang des Servosystems ist weiterhin zum Antrieb eines Tachometergenerators vorgesehen, dessen Ausgang mit dem Eingang des Servosystems 12 rückgekoppelt ist. Ein Schaltelement 14 (in der Figur schematisch als veränderlicher Widerstand dargestellt) dient dazu, bei Drehung der Welle 89 das Ansprechen des Tachometergenerators gemäß der Funktion des dynamischen Druckes zu verändern.
  • Die folgenden überwachungssignale werden vom Längsneigungskanal des Selbststeuergerätes abgeleitet: 1. Ein Steuerüberwachungssignal für die Fluglageänderung, das vom Ausgang des Vergleichssystems 46 abgenommen wird und der Differenz zwischen dem Steuersignal der Stufe 61 und dem Längsneigungssignal des Vertikalkreisels 44 entspricht; 2. ein auf die Fluglage ansprechendes überwachungssignal, das vom Ausgang des Modulators 38 abgenommen wird und eine Funktion der wirklichen Änderung der Fluglage um eine gegebene Achse darstellt; 3. ein Servosteuerüberwachungssignal, das vom Ausgang des Vergleichssystems 47 abgenommen wird und eine Funktion der Differenz zwischen dem Lageänderungssteuersignal und dem Lageansprechsignal darstellt; 4. ein auf ein Servosystem ansprechendes überwachungssignal, das vom Ausgang des Tachometergenerators 13 abgenommen wird.
  • Eine Überwachungseinrichtung 11, die im Längsneigungskanal liegt, weist drei überwachungskanäle auf, und zwar einen Lageänderungsüberwachungskanal, einen Servosteuerkanal und einen kombinierten Lage- und Servoansprechkanal.
  • In der überwachungseinrichtung 11 werden die den Lageänderungssteuersignalen und Fluglageansprechsignalen entsprechenden Signale verglichen, und beim Auftreten einer Abweichung, die größer ist als die festgesetzten Grenzwerte nach Phase und/oder Amplitude, wird ein Signal erzeugt, das die Kupplung 68 abschaltet und da s Servosystem 12 von dem Höhenruder 69 trennt.
  • Die dem Servosteuersignal und dem Servosystemansprechsignal entsprechenden Signale werden auf ähnliche Weise nach Phase und Amplitude verglichen, und Abweichungen, die die festgesetzten Grenzwerte überschreiten, setzen auf ähnliche Weise das Servosystem außer Betrieb.
  • Der Steuerkanal für die Fluglageänderung enthält einen magnetischen Modulator 24, der einen Ausgang gemäß dem Steuersignal der Fluglageänderung erzeugt. Der Servosteuerkanal und die kombinierten Fluglage- und Servoansprechkanäle werden einem magnetischen Modulator 63 zugeführt, der mit zwei Eingangswie.klungen ausgestattet ist. Der Ausgang jedes magnetischen Modulators wird je einer der zwei Spulen des Relais 30 zugeführt. Das Signal in der einen Spule wird mit dem Signal in der anderen Spule verglichen, und falls entweder in Phase oder Amplitude eine Ungleichheit in dem System auftritt, wird der Relaiskontakt geöffnet, die Kupplung 68 abgeschaltet und das Servosystem außer Betrieb gesetzt. Beide magnetischen Modulatoren haben eine Erregerwicklung, die von einer Wechselspannungsquelle gespeist wird, und eine die Vorspannung bewirkende Wicklung, die von einer Gleichspannungsquelle gespeist wird. Bei einwandfreiem Betrieb der Selbststeuereinrichtung ergeben die der überwachungseinrichtung zugeführten Signale, die dem Servosteuersignal und dem Ansprechsignal des Servosystems entsprechen, im magnetischen Modulator 63 und im Ausgang dieses magnetischen Modulators 63 den Wert Null, der somit dem Fluglageansprechsignal entspricht und dem dem Fluglageänderungssignal entsprechenden Ausgang des magnetischen Modulators 24 gleich ist. Bei einwandfreiem Betrieb wird daher das Relais 30 nicht betätigt, und das Servosystern bleibt in Betrieb.
  • gend wird die Wirkungsweise der einzelnen Nachfolg überwachungseinrichtungen beschrieben.
  • Der Eingang eines jeden Kanals der überwachungseinrichtung 11 weist einen phasenempfindlichen Demodulatorverstärker auf, in dem die Signale, die jeder überwachungseinrichtung zugeführt werden, demoduliert werden.
  • In dem Fluglageänderungssteuerkanal läuft das überwachungssignal vom Vergleichsgerät 46 durch einen phasenempfindlichen Demodulatorverstärker 15 und wird nach Demodulation einem Hochpaßfilterkreis zugeführt, der aus einem Sperrkonde,-.isator 16 und einem Widerstand 17 besteht, der an den Ausgangsklemmen des Demodulators liegt. Die Ausgangsklemme, die mit einem Ende des Widerstandes 17 verbunden ist ' ist geerdet. Das gefilterte Signal, das am Widerstand 17 entsteht, läuft durch einen Differenzierungskreis, der in Reihenschaltung einen Kondensator 18 und ein Potentiometer 19 zur Erzeugung eines der Änderungsgeschwindigkeit des Längsneigungslageänderungs - Steuersignals entsprechenden Signals aufweist. Dieses Signal, das über der Potentiometerwicklung entsteht, wird über einen Schleifer 20 abgenommen und über einen Widerstand 21 dem einen Ende einer Eingangswicklung 23 des magnetischen Modulators 24 eingespeist. Die Stellung dieses Potentiometers bestimmt die Fluglageänderungssteuergröße, bei der das Relais 30 anspricht. Zwischen dem Widerstand 21 und der Eingangswicklung 23 ist ein Ende eines Kondensators 22 angeschlossen, der auf der anderen Seite geerdet ist und zusammen mit dem Widerstand 21 einen Tiefpaß bildet.
  • Das von der Ausgangswicklung 25 des magnetischen Modulators 24 abgenommene Signal wird in einem Transistorverstärker 26 verstärkt, durch einen Gleichrichter 28 gleichgerichtet und der ersten Spule 29 des Gleichstromzweispulenrelais 30 zugeführt.
  • Das überwachungssignal, das dem vom Modulator 38 gelieferten Fluglageansprechsignal entspricht, gelangt über einen phasenempfindlichen Demodulatorverstärker 70 im kombinierten Fluglage- und Servoansprechkanal, über einen veränderlichen Widerstand 71, einen in Reihenschaltung liegenden Kondensator 74 und einen Reihenwiderstand 75 an das eine Ende der ersten Signaleingangswicklung 65 des mit zwei Eingangswicklungen ausgestatteten magnetischen Modulators 63. Im Nebenschluß zum Ausgang des Demodulators 70 und des Widerstandes 71 liegt ein Kondensator 73. Das andere Ende der Eingangswicklung 65 ist mit der geerdeten Ausgangs-C t3 klemme des phasenempfindlichen Demodulatorverstärkers 70 verbunden. Der Widerstand 75 und der Kondensator 74 bilden ein Hochpaßfilter, das in Verbindung mit dem veränderlichen Widerstand 71 und dem Kondensator 73 als Bandpaßfilter wirkt. Der Ausgang des mit zwei Eingangswicklungen ausgestatteten magnetischen Modulators wird an der Ausgangswicklung 66 abgenommen, in einem Transistorverstärker 76 verstärkt, in einem Gleichrichter 79 gleichgerichtet und der zweiten Spule 78 des Gleichstromzweispulenrelais 30 zugeführt.
  • Wenn das System ordnungsgemäß arbeitet, sind die von den Spulen 29 und 78 des Relais 30 erzeugten Felder im Gleichgewicht, und der Relaiskontakt ist geschlossen, so daß die Kupplung 68 erregt ist. Wenn die Ausgänge der beiden magnetischen Modulatoren sich nicht mehr im Gleichgewicht befinden, dann wird der Kontakt des Relais 30 geöffnet, und die Kupplung 68 wird abgeschaltet, um das Höhenruder von dem Servosystern 12 zu entkuppeln.
  • Der Vergleich des Ausgangs des mit zwei Eingangswicklungen versehenen magnetischen Modulators 63, der vom Fluglageansprechsignal abhängig ist, mit dem Ausgang des magnetischen Modulators 24, der vom Flugglageänderungssteuersignal abhängig ist, überwacht das Steuersystern und das Fluglageansprechsystem.
  • Im Betrieb wird das die Lageänderung des Flugzeuges angebende Steuersignal aus dem Vergleichsgerät 46 (dieses Signal ist eine Funktion der Längsneigungsänderung) im Lageänderungssteuerkanal differenziert, um ein Signal zu erzeugen, - das dem Betrag des Steuersignals der Längsneigungsänderung gleich ist. Dagegen wird aus dem Flugzeuglageansprechsignal, das eine Funktion der Beschleunigung und der Geschwindigkeit der Bewegung des Flugzeuges um die Querachse ist, die Beschleunigungsfunktion durch die Filterstufen in dem kombinierten Lage- und Servoansprechkanal ausgeschieden, wobei ein Lageansprech-Längsneigungssignal übrigbleibt. Dieses Lageansprech-Längsneigungssignal wird mit dem Betrag des Steuersignals der Längsneigungslageänderung in den Spulen 29 und 78 verglichen. Der Vergleich dieser beiden Signale überwacht den Vertikalkreisel, die Steuerungsberechnungsstufe und ihre Signalquelle, die Beschleunigungsmesser und die überwachungsstufen, nachdem die Kupplung 68 beim Nachweis eines inkorrekten Betriebes abgeschaltet wird.
  • Um den Rückstand des Selbststeuergerätes zu überwachen, wird ein überwachungssignal, das dem Servosteuersignal entspricht und dem Servosteuerkanal zugeführt ist, mit einem Überwachungssignal, das dem Ansprechsignal des Servosysterns entspricht, verglichen und dem Lage- und Servoansprechkanal zugeführt.
  • Das Seiiosteuersignal, das den Ausgang des Vergleichssysterns 47 enthält, ist die Differenz zwischen dem Lageänderungssteuersignal und den gemessenen Längsneigungsbeschleunigung ,s- und -geschwindigkeitssignalen vom Modulator 38. Das Servoansprechsignal vom Tachometergenerator 13 ist proportional dem Ansprechen des Servosystems, d. h. der Geschwindigkeit der Höhensteuerbewegung (unter der Annahme, daß kein toter Gang zwischen dem Servosystern und den Höhenrudern auftritt). Das Servoansprechsignal erzeugt ein zweites Eingangssignal am Lage- und Servoansprechkanal, wobei der Kanal auf dieses Signal in ähnlicher Weise wie auf das Neigungsansprechsignal wirkt.
  • Das überwachungssignal, das dem Servosteuersignal entspricht, wird einem phasenempfindlichen Demodulatorverstärker 50 zugeführt, der den Eingang des Servosteuerkanals enthält.
  • Das demodulierte Signal wird dann über einen einstellbaren Widerstand 51, einen Kondensator 54 und einen weiteren einstellbaren Widerstand 56 zu einer zweiten Eingangswicklung 64 des magnetischen Modulators 63 geleitet. Ein Kondensator 53 liegt im Nebenschluß über dem Ausgang des Demodulators 50 und dem Widerstand 51. Das andere Ende der zweiten Eingangswicklung 64 ist mit der geerdeten Ausgangsklemme des Demodulators 50 verbunden.
  • Im Magnetmodulator 63 wird das Servosteuerüberwachungssignal an der Wicklung 64 mit dem Servoansprechüberwachungssignal an der Wicklung 65 verglichen. Da das Servoansprechsignal außer bei kleinen Frequenzen in seiner Phase proportional zum Servosteuersignal sein sollte, ergeben die vorerwähnten in dem Signale Servoverstärker, den Wert Null, dem wenn Servosystem, nicht eine Störung dem -' Tachometergenerator oder den überwachungsstufen eintritt.
  • Wenn die vorerwähnten Signale einander in Phase und Größe auslöschen, ist der Ausgang des magnetischen Modulators 63 proportional zum Lageansprechüberwachungssignal, das in der Eingangswicklung 65 überlagert wird. Die Ausgänge des magnetischen Modulators 63 werden verstärkt und der einen oder anderen Wicklung des Zweispulenrelais 30 zugeführt.
  • Die Ausgangswicklung 25 des magnetischen Modulators 24 ist an einem Ende über eine Hälfte einer Sekundärwicklung eines Transformators 93 geerdet und mit ihrem anderen Ende am Strahler eines Transistors 26 über einen Widerstand 27 verbunden. Der Kollektor des Transistors 26 ist über einen Gleichrichter 28 und die Spule 29 des Relais 30 geerdet. Im Nebenschluß zu der Spule 29 liegt ein Abstimmkondensator 31. Die Leitungen von den normalerweise geschlossenen Kontakten des Relais 30 sind mit der Kupplung 68 verbunden.
  • Die Ausgangswicklung des mit zwei Eingangswicklungen versehenen magnetischen Modulators 63 ist auf ähnliche Weise über eine gleiche Transistorstufe, die einen Widerstand 77, einen Transistor 76, einen Gleichrichter 79 und einen Abstimmkondensator 85 aufweist, mit der Spule 78 des Relais 30 verbunden.
  • Die Primärwicklung des Transformators 93 ist an eine geeignete Wechselstromquelle angeschlossen, so daß die Transformatorsekundärwicklung, die in der Mitte geerdet ist, eine Spannung für die Transistorverstärkerstufen 32 und 33 über die Modulatorausgangswicklungen 25 und 66 liefert und die Spulen 29 und 78 des Relais 30 gleichmäßig erregt. Deshalb wird beim Auftreten einer Störung in einem der beiden Transistorverstärker während einer Zeitdauer, in der keine Signale durch die überwachungskanäle geleitet werden, z. B. wenn das Flugzeug im waagerechten Flug in einer gewünschten Höhe fliegt, der Ausgang des richtig arbeitenden Transistorverstärkers veranlassen, daß das Relais 30 die Kupplung 68 abschaltet.
  • Im Selbststeuergerät wird das dem Servosystern gemäß der Ansprechgeschwindigkeit des Flugzeugs zugeführte und durch Integration eines Teiles des Ausgangs der zwei Beschleunigungsmesser 35, 36 erhaltene Signal in Übereinstimmung mit einer Funktion des dynamischen Druckes verändert. Diese Veränderung des an das Servosystern gegebenen Signals mit dem dynamischen Druck muß natürlich durch die überwachungseinrichtung 11 berücksichtigt werden, und dementsprechend werden die charakteristischen Größen der Kanäle im überwachungsgerät in Übereinstimmung mit einer Funktion des dynamischen Druckes verändert.
  • Im Steuersignalkanal für die Lageänderung wird die Stellung des Abgriffs des Potentiometers 19 in Abhängigkeit vom dynamischen Druck g durch Drehung der Welle 89 verändert. Die folgende Änderung der Zeitkonstanten im Lageänderungssteuerkanal 'und dessen Frequenzgang wird von einer gleichen Änderung der Zeitkonstanten und des Frequenzganges des kombinierten Lage- und Servoansprechkanals begleitet, die durch eine Änderung der Größe des einstellbaren Widerstandes 71 durch die Drehung der Welle 89 verursacht wird.
  • Die Einstellung des einstellbaren Widerstandes 51 im Servosteuerkanal wird ebenfalls in übereinstimmung mit Änderungen des dynamischen Druckes vorgenommen, und zwar so, daß die charakteristischen Größen der Zeitkonstante und des Frequenzganges des Servosteuerkanals mit denen des kombinierten Lage- und Servoansprechkanals identisch bleiben mit der Ausnahme, daß im Servosteuerkanal durch Verstellung des einstellbaren Widerstandes 56 mittels der Welle 89 auch eine Kompensation für Änderungen im Ansprechen des Tachometergenerators vorgesehen ist.
  • Die automatischen Steuersignale von der Steuerberechnungsstufe 61 werden während des automatischen Fluges mit einer gesteuerten Größe eingeführt. Diese Größe ist niedrig und so gewählt, daß die automatischen Signale das Relais 30 nicht betätigen. Eine Störung, die innerhalb einer vorbestimmten beschränkten Zeitdauer zu unerwünschten Steuervorgängen führt, bewirkt jedoch eine Außerbetrieb-Setzung.
  • Um eine Außerbetriebsetzung während schneller, durch Betätigung des Längsneigungsknopfes 55 am Steuergerät 39 ausgelöster Steuervorgänge zu vermeiden, ist ein überbrückungsschalter 90, dessen zwei Kontakte 91, 92 mit den Kontakten des Relais 30 verbunden sind, mit dem Längsneigungsknopf 55 gemeinsam betätigbar verbunden. Bei Betätigung des Knopfes 55 wird der Schalter 90 geschlossen, so daß die überwachungseinrichtung 11 zeitweilig überbrückt wird, um ungewollte Auslösungen zu vermeiden. Da der Flugzeugführer während dieser Zeit die Handsteuerung des Flugzeuges betätigt, würde er selbst jede Störung wahrnehmen und wirkt so selbst als überwachungsvorrichtung.
  • Wenn im Falle einer Störung im Versorgungs-Stromkreis eine störsichere Arbeitsweise der überwachungsanlage 11 und der dazugehörigen Schaltungen gewünscht wird, kann der Verstärker, der den Strom der Spule 29 liefert, von einer ersten Spannungsquelle erregt werden, während der Verstärker, der den Strom der Spule 78 liefert, durch eine andere Spannungsquelle erregt werden kann. Der Ausfall einer der Spannungsquellen würde sodann infolge der entstehenden Ungleichheit der durch die Spulen fließenden Ströme die Betätigung des Relais 30 bewirken. Andererseits ist es möglich, auch nur eine Stromquelle vorzusehen, wenn z. B. diese gesondert durch ein weiteres, in Reihe mit dem Relais 30 liegendes Relais überwacht wird, so daß die Kupplung 68 bei Ausfall der Stromversorgang außer Betrieb gesetzt würde.
  • Es ist nicht notwendig, daß die charakteristischen Größen der Einrichtung immer in Übereinstimmung mit dem dynamischen Druck verändert werden, vielmehr können sie auch in Übereinstimmung mit irgendeinem anderen geeigneten Parameter, beispielsweise als Funktion der Machzahl bei Drehung der Welle 59 verändert werden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vergleichseinrichtung für Servo-Steuersysteme in Flugregelanlagen, die zum Anstellen einer Ruderfläche dient und dadurch die Bewegung des Flugzeuges um eine seiner Achsen steuert, wobei ein erstes Instrument ein erstes Steuersignal und ein zweites Instrument ein zweites Steuersignal erzeugt und bei der ein Servosteuersignal, das die ersten und zweiten Steuersignale als Komponenten enthält, als Eingang dem Servo-Steuersystem zugeführt wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf das erste Signal anspricht und ein drittes Signal erzeugt, das eine Funktion der Bewegung des Flugzeuges um die jeweilige Achse ist, ferner durch eine auf das zweite Signal ansprechende Einrichtung, die ein viertes Signal erzeugt, das eine Funktion der Bewegung des Flugzeuges um die gleiche Achse darstellt, und durch eine Schaltanordnung (30), die auf das dritte und vierte Signal anspricht und ein charakteristisches Signal erzeugt, wenn die Differenz der Größen des- dritten und vierten Signals einen bestimmten Betrag überschreitet.
  2. 2. Vergleichseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal ein Maß der Winkelverstellung des Flugzeuges um die Steuerachse und das zweite Signal ein Maß der Winkelbeschleunigung des Flugzeuges um die Steuerachse darstellt und daß das erste Signal zur Erzeugung des dritten Signals differenziert und das zweite Signal zur Erzeugung des vierten Signals integriert wird. 3. Vergleichseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine zweite Vergleichseinrichtung (63), die auf das Servosteuersignal und ein fünftes Signal anspricht, das ein Maß der Ausgangsgröße des Servo-Steuersystems (12) ist, und die ein charakteristisches Signal erzeugt, wenn die Differenz zwischen dem fünften Signal und dem Servosteuersignal einen vorbestimmten Betrag überschreitet. 4. Vergleichseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zu vergleichenden Signale und ein weiteres Signal, das einem der anderen beiden zu vergleichenden Signale entspricht, der Vergleichseinrichtung (63) zugeführt werden und daß der Ausgang der Vergleichseinrichtung zusammen mit dem anderen der beiden anderen Signale der anderen Vergleichseinrichtung zugeführt wird, wobei diese letztere Vergleichseinrichtung das charakteristische Signal erzeugt. 5. Vergleichseinrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch eine auf Druck ansprechende Vorrichtung (89), die das fünfte Signal im umgekehrten Verhältnis zu dem dynamischen Druck verändert, und durch einen der Vergleichseinrichtung zugeordneten Kompensator, dem ein fünftes Signal zur Kompensation der auftretenden Veränderung zugeführt wird. 6. Vergleichseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Handsteuereinrichtung (55) zur Einstellung einer Komponente des Servosteuersignals zusammen mit einem Schalter (90) vorgesehen ist, der durch die Handsteuereinrichtung (55) betätigt wird und dazu dient, die Vergleichseinrichtung (11) unwirksam zu machen, damit bei Einstellung der Komponente des Servosteuersignals durch die Handsteuereinrichtung (55) das charakteristische Signal erzeugt wird. 7. Vergleichseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn eichnet, daß das charakteristische Signal die Schaltanordnung betätigt. 8. Vergleichseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung der Schaltanordnung die automatische Steuereinrichtung außer Betrieb gesetzt wird.
DES55966A 1956-11-21 1957-11-21 Vergleichseinrichtung fuer Servo-Steuersysteme in Flugregelanlagen Pending DE1110527B (de)

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DE (1) DE1110527B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1147851B (de) * 1959-08-19 1963-04-25 Short Brothers & Harland Ltd Stabilisierungsanordnung in Flugzeugsteuereinrichtungen
DE1236342B (de) 1958-10-03 1967-03-09 United Aircraft Corp Flugsteueranlage, insbesondere fuer Hubschrauber
DE1248477B (de) 1962-07-13 1967-08-24 Smith & Sons Ltd S Selbsttaetiger Flugregler fuer Luftfahrzeuge

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