FR3162423A1 - Avionics system actuation system - Google Patents
Avionics system actuation systemInfo
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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Abstract
Système d'actionnement d'un système avionique L’invention concerne un système d'actionnement (2) d'un système avionique comprenant N ensembles d’actionnement (21, 22, 23, 24) aptes à être connectés au système avionique. La synchronisation des N ensembles d’actionnement (21, 22, 23, 24) est effectuée notamment à l’aide d’une boucle de communication, ce qui permet aux N ensembles d'actionnement (21, 22, 23, 24) de communiquer entre eux et de se synchroniser sans la présence d'une électronique centrale. Ainsi, les moteurs des actionneurs du système d’actionnement sont commandés sans unité de commande centrale commune à tous les moteurs des actionneurs. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1 Avionics System Actuation System The invention relates to an actuation system (2) for an avionics system comprising N actuation assemblies (21, 22, 23, 24) suitable for connection to the avionics system. Synchronization of the N actuation assemblies (21, 22, 23, 24) is achieved, in particular, by means of a communication loop, which allows the N actuation assemblies (21, 22, 23, 24) to communicate with each other and synchronize without the need for central electronics. Thus, the actuator motors of the actuation system are controlled without a central control unit common to all the actuator motors. Figure to be published with the abbreviation: Figure 1
Description
Le domaine technique de l’invention est celui de l'actionnement des systèmes avioniques.The technical field of the invention is that of the actuation of avionics systems.
La présente invention concerne un système d'actionnement d'un système avionique ainsi qu’un aéronef comprenant un tel système d’actionnement.The present invention relates to an actuation system for an avionics system and to an aircraft comprising such an actuation system.
Plusieurs systèmes avioniques tels qu'un inverseur de poussée d'une nacelle, des gouvernes ou des systèmes de becs et volets d'un aéronef nécessitent d'être déplacés lors d'un vol de l'aéronef par exemple. Actuellement, ces systèmes avioniques nécessitent plusieurs points de poussée pour être déplacés et sont actionnés par une architecture électromécanique. L'architecture électromécanique de ces systèmes avioniques comprend un actionneur par point de poussée. L'architecture électromécanique comprend aussi des arbres de liaison installés entre les actionneurs. Ces arbres de liaison ont pour fonction de synchroniser les actionneurs entre eux. Ainsi, ces arbres de liaison permettent à chaque actionneur d’avoir un mouvement identique aux autres actionneurs. L'architecture électromécanique comprend en outre un moteur électrique et une électronique centralisée. Le moteur électrique est piloté par l'électronique centralisée afin de déplacer les arbres de liaisons. L'électronique centralisée permet également de surveiller les écarts de déplacement des actionneurs par rapport à une position consigne et/ou de surveiller les écarts de déplacement des actionneurs entre eux par exemple.Several avionics systems, such as a nacelle thrust reverser, control surfaces, or slats and flaps, require movement during flight. Currently, these avionics systems require multiple thrust points for movement and are actuated by an electromechanical architecture. This electromechanical architecture includes one actuator per thrust point. It also includes connecting shafts installed between the actuators. These connecting shafts synchronize the actuators, ensuring that each actuator moves in the same direction as the others. Furthermore, the electromechanical architecture includes an electric motor and centralized electronics. The electric motor is controlled by the centralized electronics to move the connecting shafts. Centralized electronics also allows monitoring of actuator displacement deviations from a setpoint position and/or monitoring of actuator displacement deviations between them, for example.
Les architectures électromécaniques de l’art antérieur comprennent donc des arbres de transmission de différentes longueurs. Ces arbres de transmission sont démontés et graissés périodiquement afin de réduire les risques d’endommagement. De plus, les actionneurs compris dans les architectures électromécaniques ont différentes configurations, par exemple avec ou sans capteur, avec ou sans verrou. Ainsi, les différentes configurations des actionneurs allongent le temps de remplacement desdits actionneurs qui doivent être considérés au cas par cas. En outre, les arbres de transmission de différentes longueurs et les actionneurs de différentes configurations doivent être synchronisés lors de l'installation mécanique pour garantir un déplacement optimal d'un système avionique, ce qui complexifie l'installation mécanique de chaque élément.Prior art electromechanical architectures therefore include drive shafts of varying lengths. These drive shafts are periodically disassembled and lubricated to minimize the risk of damage. Furthermore, the actuators within these electromechanical architectures have different configurations, for example, with or without sensors, with or without locking mechanisms. These varying actuator configurations increase the replacement time, requiring a case-by-case assessment. In addition, drive shafts of varying lengths and actuators of different configurations must be synchronized during mechanical installation to ensure optimal movement of an avionics system, further complicating the mechanical installation of each component.
Enfin, dans les architectures électromécaniques connues, lorsqu'un actionneur ne fonctionne plus de façon optimale, par exemple lorsqu’apparaît un défaut sur une charnière ou une glissière de guidage du système avionique dudit actionneur, les autres actionneurs fonctionnels peuvent être en surcharge lors du déplacement du système avionique, ce qui peut causer des dommages aux dits actionneurs fonctionnels.Finally, in known electromechanical architectures, when an actuator no longer functions optimally, for example when a defect appears on a hinge or guide rail of the avionics system of said actuator, the other functional actuators may be overloaded during the movement of the avionics system, which may cause damage to said functional actuators.
Ainsi, il existe un besoin d'avoir un système d'actionnement d’un système avionique moins complexe à installer, moins encombrant et permettant de répartir la puissance d'actionnement de manière sensiblement égale lors de l'actionnement du système avionique.Thus, there is a need for an avionics system actuation system that is less complex to install, less bulky, and allows for a more even distribution of actuation power when the avionics system is actuation.
L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment en fournissant un système d'actionnement décentralisé, i.e. sans unité de commande centrale des actionneurs. Le système d'actionnement selon l’invention permet en outre d'équilibrer la puissance fournie par chaque actionneur. Enfin, le système d'actionnement selon l’invention est simple à mettre en place.The invention offers a solution to the problems mentioned above by providing a decentralized actuation system, i.e., without a central control unit for the actuators. The actuation system according to the invention also allows for balancing the power supplied by each actuator. Finally, the actuation system according to the invention is simple to implement.
Un aspect de l’invention concerne un système d'actionnement d'un système avionique, le système d’actionnement comprenant N ensembles d’actionnement aptes à être connectés au système avionique, N étant un entier égal ou supérieur à 2, chaque ensemble d’actionnement parmi les N ensembles d’actionnement comprenant :
- un actionneur comportant un moteur,
- une unité de commande électronique du moteur, configurée pour recevoir une position consigne de l’actionneur associé de l'ensemble d'actionnement donné,
- an actuator comprising a motor,
- an electronic motor control unit, configured to receive a setpoint position from the associated actuator of the given actuation assembly,
le système d’actionnement étant caractérisé en ce que :
- le système d'actionnement comprend N premiers canaux de communication de données entre les N unités de commande électronique des N ensembles d’actionnement, formant une première boucle de communication adaptée pour transmettre, de proche en proche et selon un premier sens, des données relatives au fonctionnement de chaque actionneur, tel que chaque unité de commande électronique transmet à une unité de commande électronique suivante lesdites données relatives au fonctionnement de chaque actionneur comprenant une vitesse consigne de l’actionneur considéré, et des données relatives au fonctionnement de chacun des N-1 autres actionneurs,
- l’unité de commande électronique de chaque ensemble d’actionnement est en outre configurée pour mettre en œuvre une boucle de synchronisation, comprenant le calcul d’une correction de la vitesse consigne de l’actionneur associé sur une base d’une vitesse consigne minimale parmi la vitesse consigne de l’actionneur associé et des N-1 vitesses consignes des N-1 autres actionneurs reçues par ladite première boucle de communication, et
- l’actionneur de chaque ensemble d’actionnement étant adapté pour appliquer la correction de la vitesse consigne calculée.
- The actuation system comprises N initial data communication channels between the N electronic control units of the N actuation assemblies, forming a first communication loop suitable for transmitting, step by step and in a first direction, data relating to the operation of each actuator, such that each electronic control unit transmits to a subsequent electronic control unit said data relating to the operation of each actuator, including a setpoint speed of the actuator in question, and data relating to the operation of each of the N-1 other actuators,
- the electronic control unit of each actuation set is further configured to implement a synchronization loop, comprising calculating a correction to the setpoint speed of the associated actuator based on a minimum setpoint speed among the setpoint speed of the associated actuator and the N-1 setpoint speeds of the N-1 other actuators received by said first communication loop, and
- the actuator of each actuation assembly being adapted to apply the correction to the calculated setpoint speed.
Avantageusement, les N ensembles d'actionnement du système d’actionnement selon l’invention comprennent une unité de commande électronique du moteur d'un actionneur associé. Ainsi, les moteurs des actionneurs du système d’actionnement sont commandés sans unité de commande centrale commune à tous les moteurs des actionneurs. En outre, le système d'actionnement ne comprend pas d'arbres de liaison entre chaque actionneur, ce qui permet de réduire la complexité d'installation du système d'actionnement sur le système avionique et de réduire l'encombrement. Enfin, les N ensembles d'actionnement forment une boucle de communication, ce qui permet aux N ensembles d'actionnement de communiquer entre eux et de se synchroniser sans la présence d'une électronique centrale.Advantageously, the N actuator assemblies of the actuation system according to the invention each include an electronic control unit for the motor of an associated actuator. Thus, the actuator motors of the actuation system are controlled without a central control unit common to all the actuator motors. Furthermore, the actuation system does not include connecting shafts between each actuator, thereby reducing the complexity of installing the actuation system on the avionics system and minimizing its footprint. Finally, the N actuator assemblies form a communication loop, enabling them to communicate and synchronize with each other without the need for central electronics.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le système d'actionnement selon le premier aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- chaque ensemble d’actionnement parmi les N ensembles d’actionnement comprend un même type d'actionneur,
- l'actionneur de chaque ensemble d’actionnement considéré parmi les N ensembles d’actionnement comprend en outre un capteur de position dudit actionneur,
- le système selon le premier aspect de l’invention comprend en outre N seconds canaux de communication de données entre les N unités de commande des N ensembles d’actionnement, formant une seconde boucle de communication adaptée pour transmettre, de proche en proche et selon un second sens, lesdites données relatives au fonctionnement de chaque actionneur tel que chaque unité de commande électronique transmet à une unité de commande électronique suivante lesdites données relatives au fonctionnement de chaque actionneur,
- l'unité de commande électronique de chaque ensemble d'actionnement est en outre configurée pour réaliser des étapes de :
- appliquer une vitesse consigne à l'actionneur considéré, pour obtenir une position consigne, la vitesse consigne étant déterminée à une itération i-1 pour une itération i,
- recevoir une position mesurée de l'actionneur considéré,
- calculer une vitesse consigne intermédiaire à partir de la position mesurée et la position consigne de l'actionneur considéré,
- recevoir une pluralité de données comprenant :
- La position consigne et la vitesse consigne intermédiaire de l’actionneur de chaque ensemble d'actionnement,
- La position mesurée de l’actionneur de chaque ensemble d'actionnement,
- Une correction de vitesse consigne de l’actionneur de chaque ensemble d'actionnement,
- déterminer la norme de la vitesse consigne intermédiaire de norme minimale parmi les vitesses consignes intermédiaires de l’actionneur de chaque ensemble d'actionnement,
- calculer, à partir de la position mesurée et de la position consigne de l’actionneur de chaque ensemble d'actionnement, la correction de vitesse consigne de l’actionneur considéré, et
- calculer la vitesse consigne de l'actionneur considéré à partir de la correction de la vitesse consigne de l’actionneur considéré et de la norme de la vitesse consigne intermédiaire de norme minimale,
- l’unité de commande électronique de chaque ensemble d’actionnement est en outre configurée pour calculer la vitesse consigne en effectuant un produit de :
- une différence entre la vitesse consigne minimale et la correction de la vitesse consigne de l'actionneur considéré, et
- un signe de la vitesse consigne intermédiaire de l'actionneur considéré,
- l’unité de commande électronique de chaque ensemble d’actionnement est en outre configurée pour comprendre un correcteur proportionnel intégral, le correcteur proportionnel comprenant une partie proportionnelle et une partie intégrale, le correcteur proportionnel intégral prenant en entrée une différence entre la position mesurée et la position consigne de l’actionneur associé et fournissant en sortie une valeur additionnelle de correction de la vitesse consigne.
- le calcul de la vitesse consigne comprend en outre :
- lorsque l’actionneur considéré est en avance et qu’une sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral associé est inférieure à la valeur moyenne des sorties fournies par le correcteur proportionnel intégral des N-1 autres ensembles d’actionnement, la sortie de la partie intégrale du correcteur proportionnel intégral de l’itération i est fixée à la valeur de la sortie de la partie intégrale du correcteur proportionnel intégral de l’itération i-1, et
- lorsque la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral est différente de zéro et est inférieure à la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral des N-1 autres ensembles d’actionnement, alors la valeur de la sortie de la partie intégrale du correcteur de l’itération i est égale à la valeur de la sortie de la partie intégrale du correcteur de l’itération i-1 réduite d’une valeur proportionnelle à la valeur de la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral,
- le système avionique est :
- un capot mobile d'un inverseur de poussée d'une nacelle de l'aéronef, ou
- un ensemble de dispositifs hypersustentateurs, chaque dispositif hypersustentateur étant adapté pour être déployé sur une aile de l'aéronef, le dispositif hypersustentateur étant un volet ou un bec, ou
- une gouverne de l'aéronef.
- Each actuation set among the N actuation sets includes the same type of actuator,
- The actuator of each actuation assembly considered among the N actuation assemblies further comprises a position sensor for said actuator,
- The system according to the first aspect of the invention further comprises N second data communication channels between the N control units of the N actuation assemblies, forming a second communication loop adapted to transmit, step by step and in a second direction, said data relating to the operation of each actuator such that each electronic control unit transmits said data relating to the operation of each actuator to a subsequent electronic control unit,
- The electronic control unit of each actuation assembly is further configured to perform the following steps:
- apply a setpoint speed to the actuator in question, to obtain a setpoint position, the setpoint speed being determined at iteration i-1 for iteration i,
- to receive a measured position of the actuator in question,
- calculate an intermediate setpoint speed from the measured position and the setpoint position of the actuator in question,
- receive a plurality of data including:
- The setpoint position and intermediate setpoint speed of the actuator for each actuation assembly,
- The measured position of the actuator of each actuation assembly,
- A speed correction setpoint for the actuator of each actuation assembly,
- determine the minimum standard intermediate setpoint speed from among the intermediate setpoint speeds of the actuator for each actuation assembly,
- calculate, from the measured position and the setpoint position of the actuator of each actuation assembly, the setpoint speed correction of the actuator in question, and
- calculate the setpoint speed of the actuator in question from the correction of the setpoint speed of the actuator in question and the norm of the intermediate setpoint speed with minimum norm,
- The electronic control unit of each actuation assembly is further configured to calculate the setpoint speed by performing a product of:
- a difference between the minimum setpoint speed and the setpoint speed correction of the actuator in question, and
- a sign of the intermediate setpoint speed of the actuator in question,
- the electronic control unit of each actuation set is further configured to include a proportional-integral controller, the proportional controller comprising a proportional part and an integral part, the proportional-integral controller taking as input a difference between the measured position and the setpoint position of the associated actuator and providing as output an additional value for correction of the setpoint speed.
- The calculation of the target speed also includes:
- when the actuator in question is leading and an output provided by the associated proportional-integral controller is less than the average value of the outputs provided by the proportional-integral controller of the N-1 other actuation sets, the output of the integral part of the proportional-integral controller of iteration i is set to the value of the output of the integral part of the proportional-integral controller of iteration i-1, and
- when the output provided by the proportional-integral controller is not zero and is less than the output provided by the proportional-integral controller of the N-1 other actuation sets, then the value of the output of the integral part of the controller of iteration i is equal to the value of the output of the integral part of the controller of iteration i-1 reduced by a value proportional to the value of the output provided by the proportional-integral controller,
- The avionics system is:
- a movable cowling of a thrust reverser on an aircraft nacelle, or
- a set of high-lift devices, each high-lift device being adapted to be deployed on a wing of the aircraft, the high-lift device being a flap or a slat, or
- an aircraft control surface.
Un second aspect de l'invention concerne un aéronef comprenant :
- Un système d'actionnement d'un système avionique selon l'invention, et
- Le système avionique.
- An actuation system for an avionics system according to the invention, and
- The avionics system.
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.The invention and its various applications will be better understood by reading the following description and examining the accompanying figures.
Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention :
- La
FIG. 1 montre une représentation schématique d'un exemple de système d'actionnement selon l’invention et un exemple d’échanges de données pouvant être effectués au sein du système d'actionnement selon l’invention. - La
FIG. 2 montre une représentation schématique d'un exemple de système d'actionnement de système avionique et un exemple d’échanges de données pouvant être effectués au sein du système d'actionnement selon l’invention. - La
FIG. 3 montre un schéma synoptique d'un exemple de procédé d'actionnement de système avionique, mis en œuvre par le système d'actionnement selon l’invention. - La
FIG. 4 montre un schéma synoptique d'un exemple de correcteur proportionnel compatible avec le système d'actionnement selon l’invention. - La
FIG. 5 montre une vue schématique d’ensemble d’un exemple de procédé d'actionnement de système avionique, mis en œuvre par le système d'actionnement selon l’invention.
- There
FIG. 1 shows a schematic representation of an example of an actuation system according to the invention and an example of data exchanges that can be carried out within the actuation system according to the invention. - There
FIG. 2 shows a schematic representation of an example of an avionics system actuation system and an example of data exchanges that can be carried out within the actuation system according to the invention. - There
FIG. 3 shows a synoptic diagram of an example of an avionics system actuation method, implemented by the actuation system according to the invention. - There
FIG. 4 shows a synoptic diagram of an example of a proportional corrector compatible with the actuation system according to the invention. - There
FIG. 5 shows a schematic overview of an example of an avionics system actuation method, implemented by the actuation system according to the invention.
Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.Unless otherwise specified, the same element appearing on different figures has a unique reference.
Un premier aspect de l’invention concerne un système d'actionnement d'un système avionique. Par exemple, le système d’actionnement peut être fixé sur le système avionique. Le système d'actionnement comprend N ensembles d'actionnement, avec N, un entier égal ou supérieur à 2. Les N ensembles d'actionnement sont aptes à être connectés au système avionique. Chaque ensemble d’actionnement comprend un actionneur. L’actionneur comprend un moteur. L’actionneur permet la mise en mouvement d’au moins une partie du système avionique. Le système avionique est par exemple une surface mobile. Dans un exemple, compatible avec l’exemple précédent, le système avionique est :
- un capot mobile d'un inverseur de poussée d'une nacelle d'un aéronef, ou
- un ensemble de dispositifs hypersustentateurs, chaque dispositif hypersustentateur étant adapté pour être déployé sur une aile de l'aéronef, le dispositif hypersustentateur étant un volet ou un bec, ou
- une gouverne de l'aéronef.
- a movable cowling of a thrust reverser on an aircraft nacelle, or
- a set of high-lift devices, each high-lift device being adapted to be deployed on a wing of the aircraft, the high-lift device being a flap or a slat, or
- an aircraft control surface.
Chaque ensemble d’actionnement du système d’actionnement peut comprendre un actionneur linéaire ou rotatif ou un actionneur combinant un mouvement linéaire et un mouvement rotatif. Dans un exemple, compatible avec les exemples précédents, les N ensembles d’actionnement comprennent un même type d'actionneur. Par exemple, les actionneurs du système d’actionnement selon l’invention peuvent tous être de type linéaire ou rotatif ou un actionneur combinant un mouvement linéaire et un mouvement rotatif. Dans un exemple, compatible avec les exemples précédents, au moins un premier ensemble d’actionnement parmi les N ensembles d’actionnement peut comprendre un type d'actionneur différent d’un un type d'actionneur d’au moins un second ensemble d’actionnement parmi les N ensembles d’actionnement. Par exemple, pour un système d’actionnement comprenant deux ensembles d’actionnement, un premier ensemble d’actionnement peut comprendre un actionneur linéaire et un second ensemble d’actionnement peut comprendre un actionneur rotatif.Each actuation assembly of the actuation system may include a linear or rotary actuator, or an actuator combining linear and rotary motion. In an example consistent with the preceding examples, the N actuation assemblies include the same type of actuator. For example, the actuators of the actuation system according to the invention may all be linear or rotary, or a single actuator combining linear and rotary motion. In an example consistent with the preceding examples, at least one of the N actuation assemblies may include a different type of actuator than at least one of the N actuation assemblies. For example, in an actuation system comprising two actuation assemblies, the first actuating assembly may include a linear actuator, and the second actuating assembly may include a rotary actuator.
Chaque ensemble d’actionnement du système d’actionnement comprend en outre une unité de commande électronique du moteur de l’actionneur. Cette unité de commande électronique est configurée pour recevoir une position consigne de l’actionneur et commander le moteur de l’actionneur à partir de la position consigne reçue. Ainsi, pour chaque ensemble d’actionnement, l’unité de commande électronique du moteur est connectée, par exemple de manière filaire, au moteur afin de pouvoir le commander.Each actuator assembly in the actuation system also includes an electronic control unit for the actuator motor. This electronic control unit is configured to receive a setpoint position from the actuator and to control the actuator motor based on that setpoint. Therefore, for each actuator assembly, the electronic motor control unit is connected, for example, via a wired connection, to the motor in order to control it.
La
L’unité de commande électronique de chaque ensemble d’actionnement est connectée, par un canal de communication, à au moins une autre unité de commande électronique d’un autre ensemble d’actionnement. Dit autrement, les N canaux de communication reliant les N unités de commande électronique des N ensembles d’actionnement forment une première boucle de communication. Cette première boucle de communication permet notamment la transmission de données relatives au fonctionnement de chaque actionneur. La transmission de données dans la première boucle de communication est effectuée de proche en proche et selon un premier sens prédéterminé. Ainsi, les données se transmettent d’un premier ensemble d’actionnement vers un second ensemble d’actionnement puis ce second ensemble d’actionnement transmet ces données à un troisième ensemble d’actionnement jusqu’à ce que tous les ensembles d’actionnement aient reçu ces données. Sur la
- l’unité de commande électronique 211 vers l’unité de commande électronique suivante 221,
- l’unité de commande électronique 221 vers l’unité de commande électronique suivante 231,
- l’unité de commande électronique 231 vers l’unité de commande électronique suivante 241, et
- l’unité de commande électronique 241 vers l’unité de commande électronique suivante 211.
- the electronic control unit 211 to the next electronic control unit 221,
- the electronic control unit 221 to the next electronic control unit 231,
- the electronic control unit 231 to the next electronic control unit 241, and
- the electronic control unit 241 to the next electronic control unit 211.
Les données transmises par une unité de commande électronique comprennent une vitesse consigne de l’actionneur considéré, i.e. l’actionneur appartenant au même ensemble d’actionnement que l’unité de commande électronique, et des données relatives au fonctionnement de chacun des N-1 autres actionneurs, notamment la vitesse consigne des N-1 autres actionneurs. Ainsi, les données transmises par une unité de commande électronique comprennent la vitesse consigne des N actionneurs du système d’actionnement. De plus, avant de transmettre les données, la vitesse consigne de l’actionneur considéré est mise à jour. Dit autrement, la vitesse consigne de l’actionneur considéré mise à jour, et non la précédente vitesse consigne de l’actionneur considéré, est transmise à l’unité de commande électronique suivante. Sur la
La mise à jour de la vitesse consigne de l’actionneur considéré est effectuée par l’unité de commande électronique associée afin de synchroniser l’actionneur avec les actionneurs des N-1 autres ensembles d’actionnement. Ainsi, l’unité de commande électronique de chaque ensemble d’actionnement est en outre configurée pour mettre en œuvre une boucle de synchronisation itérative. La boucle de synchronisation comprend, au niveau de l’unité de commande électronique de chaque ensemble d’actionnement, le calcul d’une correction de la vitesse consigne de l’actionneur à chaque itération. Cette correction de la vitesse consigne de l’actionneur permet ainsi de le synchroniser avec les actionneurs des N-1 autres ensembles d’actionnement. Le calcul de la correction de la vitesse consigne en prenant en compte la vitesse consigne de l’actionneur considéré et de la vitesse consigne de chacun des N-1 autres actionneurs, pour déterminer une vitesse consigne minimale qui permet ensuite de calculer la correction de la vitesse consigne de l’actionneur considéré. Dans un exemple, la vitesse consigne minimale est égale au minimum entre les normes, i.e. les valeurs absolues, des vitesses consignes des N actionneurs. Dit autrement, afin de déterminer la vitesse consigne minimale, il est possible dans un premier temps de calculer, pour chaque actionneur, la valeur absolue de la vitesse consigne puis dans un second temps de considérer que la vitesse consigne minimale est la valeur absolue calculée la plus petite. L’expression "position consigne" signifie dans la présente demande « la position que ledit actionneur doit atteindre ». L’expression "vitesse consigne d'un actionneur" signifie dans la présente demande « la vitesse que ledit actionneur doit atteindre ». De plus, il est possible de noter que, lorsque le système d’actionnement comprend des actionneurs de type différents, il peut être nécessaire de normaliser les positions et vitesses consignes des N actionneurs afin notamment de pouvoir comparer les positions et vitesses consignes des N actionneurs. Ainsi, cette normalisation des données transmises peut consister à exprimer la position consigne de l’actionneur comme une valeur normalisée représentant un taux d’ouverture de la surface mobile associée à l’actionneur. Ainsi, que l’actionneur soit de type linéaire ou rotatif, une position consigne particulière correspond à une valeur particulière d’ouverture de la surface mobile. Par exemple, une position consigne de 0% peut correspondre à une fermeture totale de la surface mobile et une position consigne de 100% peut correspondre à une ouverture totale de la surface mobile, et ce quel que soit le type d’actionneur considéré. La vitesse consigne peut donc correspondre, dans cet exemple, à la vitesse d’ouverture ou de fermeture de la surface mobile associée.The setpoint speed of the actuator in question is updated by the associated electronic control unit to synchronize the actuator with the actuators of the other N-1 actuation assemblies. Therefore, the electronic control unit of each actuation assembly is further configured to implement an iterative synchronization loop. This synchronization loop includes, at the level of the electronic control unit of each actuation assembly, the calculation of a correction to the actuator's setpoint speed at each iteration. This correction of the actuator's setpoint speed allows it to be synchronized with the actuators of the other N-1 actuation assemblies. The calculation of the setpoint speed correction takes into account the setpoint speed of the actuator in question and the setpoint speed of each of the other N-1 actuators to determine a minimum setpoint speed, which is then used to calculate the setpoint speed correction for the actuator in question. In one example, the minimum setpoint speed is equal to the minimum of the norms, i.e., the absolute values, of the setpoint speeds of the N actuators. In other words, to determine the minimum setpoint speed, it is possible, firstly, to calculate the absolute value of the setpoint speed for each actuator, and then, secondly, to consider the minimum setpoint speed as the smallest calculated absolute value. The expression "setpoint position" in this application means "the position that the actuator must reach." The expression "setpoint speed of an actuator" in this application means "the speed that the actuator must reach." Furthermore, it should be noted that when the actuation system includes actuators of different types, it may be necessary to normalize the setpoint positions and speeds of the N actuators, particularly to allow for comparison. Thus, this normalization of the transmitted data may consist of expressing the actuator's setpoint position as a normalized value representing the opening ratio of the moving surface associated with the actuator. Thus, whether the actuator is linear or rotary, a specific setpoint position corresponds to a specific opening value of the moving surface. For example, a setpoint position of 0% can correspond to a fully closed moving surface, and a setpoint position of 100% can correspond to a fully open moving surface, regardless of the actuator type. The setpoint speed can therefore correspond, in this example, to the opening or closing speed of the associated moving surface.
Lorsque la correction de la vitesse consigne est calculée, l’actionneur de chaque ensemble d’actionnement adapte sa vitesse afin d’appliquer la correction de la vitesse consigne calculée.When the setpoint speed correction is calculated, the actuator of each actuation assembly adjusts its speed to apply the calculated setpoint speed correction.
Dans un exemple, compatible avec les exemples précédents, l'actionneur de chaque ensemble d’actionnement considéré parmi les N ensembles d’actionnement comprend en outre un capteur de position dudit actionneur. Le capteur de position permet la mesure de la position de l’actionneur associé.In an example consistent with the previous examples, the actuator of each actuation assembly considered among the N actuation assemblies further includes a position sensor for said actuator. The position sensor allows the position of the associated actuator to be measured.
Dans un exemple, compatible avec les exemples précédents, des canaux de communication supplémentaires, i.e. différents des premiers canaux de communication formant la première boucle de communication, forment une seconde boucle de communication. Cette seconde boucle de communication est dans le sens opposé du sens de la première boucle de communication. La
- l’unité de commande électronique 211 vers l’unité de commande électronique suivante 241,
- l’unité de commande électronique 241 vers l’unité de commande électronique suivante 231,
- l’unité de commande électronique 231 vers l’unité de commande électronique suivante 221, et
- l’unité de commande électronique 221 vers l’unité de commande électronique suivante 211.
- the electronic control unit 211 to the next electronic control unit 241,
- the electronic control unit 241 to the next electronic control unit 231,
- the electronic control unit 231 to the next electronic control unit 221, and
- the electronic control unit 221 to the next electronic control unit 211.
Les données transmises dans la seconde boucle de communication sont de même type que les données transmises dans la première boucle de communication. Ainsi, la seconde boucle permet une redondance de la transmission des données relatives au fonctionnement de chaque actionneur. De plus, la seconde boucle de communication permet d’améliorer la performance de la synchronisation car elle permet à chaque actionneur de disposer d’informations plus récentes concernant le fonctionnement des autres actionneurs.The data transmitted in the second communication loop is of the same type as the data transmitted in the first communication loop. Thus, the second loop provides redundancy in the transmission of data related to the operation of each actuator. Furthermore, the second communication loop improves synchronization performance because it allows each actuator to have more up-to-date information regarding the operation of the other actuators.
Dans un exemple, compatible avec les exemples précédents, les données transmises par chaque actionneur dans la première, et optionnellement la seconde, boucle de communication peuvent comprendre des données additionnelles qui peuvent comprendre:
- une position consigne et mesurée, et/ou
- une vitesse consigne et mesurée, et/ou
- une puissance mesurée, et/ou
- la correction de la vitesse consigne.
- Ces données fournies comprennent l’heure locale de fourniture de ces données de l’actionneur, permettant de les dater. On entend par heure locale, une information fournie par un moyen propre à l’actionneur considéré.
- Ces données additionnelles peuvent aussi comprendre
- le nombre d’actionneurs dans la boucle.
- a set and measured position, and/or
- a set and measured speed, and/or
- a measured power, and/or
- the correction of the set speed.
- The data provided includes the local time at which this data was supplied by the actuator, allowing it to be dated. Local time refers to information provided by a means specific to the actuator in question.
- This additional data may also include
- the number of actuators in the loop.
Par ailleurs chaque actionneur peut en outre prendre en compte les données qu’il a produites du cycle précédent. Ces données ne sont pas transmises aux autres actionneurs, ainsi seul l’actionneur les ayant produites au cycle précédent pourra les utiliser au cycle courant. Ces données peuvent comprendre :
- un numéro identifiant le cycle précédent, et/ou
- une donnée concernant un éventuel arrêt d’urgence d’un ou de plusieurs actionneurs, et/ou
- une vitesse corrigée, et/ou
- une donnée de sortie d’un intégrateur.
- a number identifying the previous cycle, and/or
- data concerning a possible emergency shutdown of one or more actuators, and/or
- a corrected speed, and/or
- output data from an integrator.
L’information d’heure locale associée aux données de chaque actionneur peut permettre d’évaluer le temps nécessaire, dans le référentiel de chaque actionneur, pour que les données effectuent le tour de la première et/ou seconde boucle de communication. Dit autrement, l’heure locale associée aux données de chaque actionneur peut permettre d’évaluer le décalage entre l’envoi d’une ou de plusieurs données par une unité de commande électronique et leur réception par la même unité de commande électronique après avoir été transmises de proche en proche dans la première et/ou seconde boucle de communication.The local time information associated with each actuator's data can be used to estimate the time required, within each actuator's reference frame, for the data to complete the first and/or second communication loop. In other words, the local time associated with each actuator's data can be used to evaluate the time lag between the transmission of one or more data points by an electronic control unit and their reception by the same electronic control unit after being transmitted hop by hop through the first and/or second communication loop.
Dans un exemple, compatible avec les exemples précédents, l’unité de commande électronique d’au moins un ensemble d'actionnement est connectée avec une unité de commande centralisée, par exemple un système de type FADEC pour « Full Authority Digital Engine Control » en anglais, afin d’échanger des données relatives au fonctionnement des actionneurs des N ensembles d’actionnement. Il est aussi possible que l’unité de commande électronique de chaque ensemble d'actionnement soit connectée avec l’unité de commande centralisée pour échanger des données relatives au fonctionnement des actionneurs des N ensembles d’actionnement. Le nombre d’unités de commande électronique connectées à l’unité de commande centralisée dépend du niveau de sécurité requis. De plus, il est possible de noter que les données échangées peuvent varier suivant l’application envisagée et le niveau de surveillance voulu. Par exemple, dans le cadre d’un inverseur de poussée l’unité de commande centralisée peut transmettre un ordre de déploiement ou de rétractation ou d’arrêt de l’inverseur de poussée. Dans le cadre d’un volet, l’unité de commande centralisée peut transmettre un ordre de déploiement ou de rétractation à une position donnée discrète. En effet, les surfaces hypersustentatrices ont généralement des positions prédéterminées pour le décollage ou l’atterrissage de l’aéronef.In an example consistent with the previous examples, the electronic control unit of at least one actuation system is connected to a centralized control unit, such as a FADEC (Full Authority Digital Engine Control) system, to exchange data related to the operation of the actuators in all N actuation systems. Alternatively, the electronic control unit of each actuation system could be connected to the centralized control unit to exchange data related to the operation of the actuators in all N actuation systems. The number of electronic control units connected to the centralized control unit depends on the required level of safety. Furthermore, it should be noted that the data exchanged can vary depending on the intended application and the desired level of monitoring. For example, in the case of a thrust reverser, the centralized control unit could transmit a command to deploy, retract, or stop the thrust reverser. As part of a flap system, the centralized control unit can transmit a deployment or retraction command to a specific, discrete position. Indeed, high-lift surfaces generally have predetermined positions for aircraft takeoff or landing.
Dans un exemple, compatible avec les exemples précédents, l’unité de commande électronique de chaque ensemble d'actionnement est en outre configurée pour réaliser au moins une itération d’un procédé de synchronisation de l’actionneur des N ensembles d’actionnement. Chaque itération comprend un ensemble d’étapes. Un exemple d’itération du procédé 100 de synchronisation de l’actionneur des N ensembles d’actionnement du système d’actionnement est illustré à la
Les étapes 101 à 104 sont optionnelles et ne sont utiles que lors de la première itération du procédé 100 de synchronisation de l’actionneur des N ensembles d’actionnement du système d’actionnement.Steps 101 to 104 are optional and are only useful during the first iteration of process 100 for synchronizing the actuator of the N actuation assemblies of the actuation system.
La première étape 101 optionnelle comprend la réception, par l’unité de commande électronique d’au moins un ensemble d’actionnement parmi les N ensembles d’actionnement, d’une position consigne. Cette position consigne peut par exemple être envoyée par l’unité de commande centralisée pour la ou les unités de commande électronique connectées à l’unité de commande centralisée. Concernant l’unité de commande électronique des autres ensembles d’actionnement, i.e. la ou les unités de commande électronique non connectées à l’unité de commande centralisée, la position consigne peut être reçue par la première boucle de communication, et de manière optionnelle par la seconde boucle de communication. Lors de cette étape 101, la vitesse consigne peut aussi être reçue.The first optional step 101 involves the electronic control unit receiving a setpoint position from at least one of the N actuation sets. This setpoint position can, for example, be sent by the central control unit for the electronic control unit(s) connected to it. For the electronic control unit(s) of the other actuation sets—that is, the electronic control unit(s) not connected to the central control unit—the setpoint position can be received via the first communication loop, and optionally via the second communication loop. The setpoint speed can also be received during this step 101.
La deuxième étape 102 optionnelle comprend la transmission, par l’unité de commande électronique, de la commande de déplacement de l’actionneur afin d’atteindre la position consigne reçue, ou au moins de se rapprocher de la position consigne reçue. Lorsque la vitesse consigne est reçue à l’étape 101, la commande de déplacement respecte cette vitesse consigne reçue. Concrètement cette étape peut être mise en œuvre par la génération d’une tension et/ou d’un courant au niveau du moteur de l’actionneur afin que le moteur permette le déplacement de l’actionneur associé en respectant la commande de déplacement.The optional second step 102 involves the electronic control unit transmitting the actuator's movement command to reach, or at least approach, the received setpoint position. When the setpoint speed is received in step 101, the movement command follows this received setpoint speed. In practice, this step can be implemented by generating a voltage and/or current at the actuator motor so that the motor allows the associated actuator to move according to the movement command.
La troisième étape 103 optionnelle comprend la réception d’une position mesurée et, de manière optionnelle, une vitesse mesurée, de l'actionneur. La mesure de la position et de la vitesse, peut par exemple être effectuée par le capteur de position. De plus, lors de cette mesure, l’heure locale de la mesure peut aussi être reçue ou déterminée.The optional third step 103 involves receiving a measured position and, optionally, a measured speed from the actuator. The position and speed measurements can, for example, be performed by a position sensor. Furthermore, during this measurement, the local time of the measurement can also be received or determined.
La quatrième étape 104 optionnelle comprend la génération d’une vitesse consigne intermédiaire, calculée à partir de la position consigne reçue à l’étape 101 et de la position mesurée à l’étape 103, de l'actionneur. Cette vitesse consigne intermédiaire servira de vitesse consigne pour la deuxième itération.The optional fourth step 104 involves generating an intermediate setpoint speed, calculated from the setpoint position received in step 101 and the position measured in step 103, of the actuator. This intermediate setpoint speed will serve as the setpoint speed for the second iteration.
Les étapes 101 à 104 ne sont effectuées que dans la première itération du procédé itératif ; les étapes 105 et suivantes qui vont être présentées sont effectuées pour toutes les itérations, sauf pour la première itération.Steps 101 to 104 are performed only in the first iteration of the iterative process; steps 105 and following, which will be presented, are performed for all iterations except the first iteration.
La cinquième étape 105 comprend l’application d’une vitesse consigne à l'actionneur pour obtenir une position consigne ou au moins obtenir un déplacement en direction de la position consigne. La vitesse consigne est déterminée à l’itération précédent l’itération courante, i.e. l’itération i-1 pour une itération i.The fifth step 105 involves applying a setpoint speed to the actuator to obtain a setpoint position or at least to obtain a movement in the direction of the setpoint position. The setpoint speed is determined at the iteration preceding the current iteration, i.e. iteration i-1 for an iteration i.
La sixième étape 106 comprend la réception d’une position mesurée et, de manière optionnelle, d’une vitesse mesurée, de l'actionneur. La mesure de la position, et de la vitesse, peut être par exemple effectuée par le capteur de position. De plus, lors de cette mesure, l’heure locale de la mesure peut aussi être reçue ou déterminée.The sixth step, 106, involves receiving a measured position and, optionally, a measured speed from the actuator. The position and speed measurements can be performed, for example, by a position sensor. Furthermore, the local time of the measurement can also be received or determined during this process.
La septième étape 107 comprend le calcul d’une vitesse consigne intermédiaire à partir de la position mesurée et de la position consigne de l'actionneur. Par exemple, la vitesse consigne intermédiaire peut correspondre à la vitesse nécessaire pour réduire la différence entre la position mesurée et la position consigne de l’actionneur pour une durée prédéterminée.Step 7, 107, involves calculating an intermediate setpoint speed from the measured position and the setpoint position of the actuator. For example, the intermediate setpoint speed might be the speed required to reduce the difference between the measured position and the setpoint position of the actuator over a predetermined period.
La huitième étape 108 comprend la réception de données relatives au fonctionnement des N actionneurs. La transmission des données peut s’effectuer dans la première boucle de communication et optionnellement dans la seconde boucle de communication. Dit autrement, chaque unité de commande électronique reçoit ces données envoyées par l’unité de commande électronique de l’ensemble d’actionnement le précédant dans la boucle de communication. Les données relatives au fonctionnement des N ensembles d’actionnement comprennent la position consigne et la vitesse intermédiaire consigne de l'actionneur de chaque ensemble d'actionnement, la position mesurée et la vitesse mesurée de l'actionneur de chaque ensemble d'actionnement et une correction de vitesse de l'actionneur de chaque ensemble d'actionnement. Ainsi, il est possible de noter qu’une unité de commande reçoit, dans la première boucle de communication et optionnellement dans la seconde boucle de communication, les données relatives au fonctionnement de l’actionneur associé datant de l’itération précédente. Ces données ne sont pas utilisées dans le procédé 100 puisque l’unité de commande électronique a des données plus récentes obtenues aux étapes précédentes de l’itération courante. Ces données plus récentes sont utilisées pour mettre à jour des données relatives au fonctionnement de l’ensemble d’actionnement associé à l’unité de commande électronique avant la transmission des données à l’ensemble d’actionnement suivant.Step 108 involves receiving data related to the operation of the N actuators. Data transmission can occur in the first communication loop and optionally in the second communication loop. In other words, each electronic control unit receives this data sent by the electronic control unit of the preceding actuator assembly in the communication loop. The data related to the operation of the N actuator assemblies includes the setpoint position and intermediate setpoint speed of the actuator in each assembly, the measured position and measured speed of the actuator in each assembly, and a speed correction for the actuator in each assembly. Thus, it can be noted that a control unit receives, in the first communication loop and optionally in the second communication loop, the operating data of its associated actuator from the previous iteration. This data is not used in process 100 since the electronic control unit has more recent data obtained in the previous steps of the current iteration. This more recent data is used to update data relating to the operation of the actuation assembly associated with the electronic control unit before the data is transmitted to the next actuation assembly.
La neuvième étape 109 comprend la détermination de la norme de la vitesse consigne intermédiaire de norme minimale parmi les vitesses consignes intermédiaires de chaque actionneur 212, 222, 232, 242 reçues à l’étape 108.The ninth step 109 includes determining the minimum standard intermediate speed setpoint from among the intermediate speed setpoints of each actuator 212, 222, 232, 242 received in step 108.
La dixième étape 110 comprend le calcul de la correction de vitesse consigne de l’actionneur considéré. Le calcul de la correction de vitesse consigne de l’actionneur considéré est effectué à partir de la position mesurée et de la position consigne de chaque actionneur reçues à l’étape 108.The tenth step, 110, involves calculating the setpoint speed correction for the actuator in question. This calculation is performed using the measured position and the setpoint position of each actuator, as received in step 108.
La onzième étape 111 comprend le calcul de la vitesse consigne de l'actionneur considéré à partir de la correction de la vitesse consigne de l’actionneur considéré et de la norme de la vitesse consigne intermédiaire de norme minimale.The eleventh step 111 includes the calculation of the set speed of the actuator under consideration from the correction of the set speed of the actuator under consideration and the norm of the intermediate set speed of minimum norm.
Dans un exemple, compatible avec les exemples précédents, la vitesse consigne de l'actionneur considéré est calculée à l’étape 111 en effectuant le produit de :
- une différence entre la vitesse consigne minimale et la correction de la vitesse consigne de l'actionneur considéré, et
- un signe de la vitesse consigne intermédiaire de l'actionneur considéré.
- a difference between the minimum setpoint speed and the setpoint speed correction of the actuator in question, and
- a sign of the intermediate setpoint speed of the actuator in question.
Ce produit permet de s’assurer que l’actionneur n’effectue pas un déplacement l’éloignant de la position consigne.This product ensures that the actuator does not move away from the set position.
Dans un exemple, compatible avec les exemples précédents, le calcul 111 de la vitesse consigne de l’actionneur considéré comprend en outre une adaptation de la correction de la vitesse consigne lorsque l’actionneur considéré est en avance par rapport aux autres actionneurs. La détermination qu’un actionneur est en avance par rapport aux autres actionneurs est effectuée en comparant la différence entre la position mesurée de l’actionneur considéré et la position consigne de l’actionneur considéré avec une moyenne des différences des positions mesurées et des positions consignes des N-1 autres actionneurs. La valeur de l’avance correspond à la différence entre la position mesurée de l’actionneur considéré et la position consigne de l’actionneur considéré. La valeur de l’avance est donc supérieure ou égale à zéro. De plus, dans cet exemple, la valeur de la norme de la vitesse consigne minimale est réduite. Afin de réduire cette valeur de la norme de la vitesse consigne minimale, l’unité de commande électronique de chaque ensemble d’actionnement peut en outre être configurée pour comprendre en outre un correcteur proportionnel intégral. Un exemple d’un correcteur proportionnel intégral compatible avec l’invention est illustré en
Avec :
- , la norme de la valeur de la correction de la vitesse consigne,
- , la norme de la vitesse consigne minimale, et
- , la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral.
- , the standard value of the correction to the setpoint speed,
- , the minimum setpoint speed standard, and
- , the output provided by the proportional-integral controller.
Dans un exemple, compatible avec les exemples précédents, la détermination de la valeur de la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral prend en compte, afin d’éviter une dérive de la valeur additionnelle de correction de la vitesse consigne vers une valeur nulle, deux conditions additionnelles :
- lorsque l’actionneur considéré est en avance et que la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral associé est inférieure à la valeur moyenne des sorties fournies par le correcteur proportionnel intégral des N-1 autres ensembles d’actionnement, la sortie de la partie intégrale du correcteur proportionnel intégral est fixée à la valeur de la sortie de la partie intégrale du correcteur proportionnel intégral de l’itération précédente i-1, i.e. la valeur de la sortie de la partie intégrale du correcteur proportionnel intégral de l’itération i est égale à la valeur de la sortie de la partie intégrale du correcteur proportionnel intégral de l’itération précédente i-1, et
- lorsque la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral de l’ensemble d’actionnement considéré est différente de zéro et est inférieure à la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral des N-1 autres ensembles d’actionnement, la valeur de la sortie de la partie intégrale du correcteur de l’itération courante i est égale à la valeur de la sortie de la partie intégrale du correcteur de l’itération précédente i-1 réduite d’une valeur proportionnelle à la valeur de la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral.
- when the actuator in question is leading and the output provided by the associated proportional-integral controller is less than the average value of the outputs provided by the proportional-integral controller of the N-1 other actuation sets, the output of the integral part of the proportional-integral controller is set to the value of the output of the integral part of the proportional-integral controller of the previous iteration i-1, i.e., the value of the output of the integral part of the proportional-integral controller of iteration i is equal to the value of the output of the integral part of the proportional-integral controller of the previous iteration i-1, and
- when the output provided by the proportional integral controller of the considered actuation set is not zero and is less than the output provided by the proportional integral controller of the N-1 other actuation sets, the value of the output of the integral part of the controller of the current iteration i is equal to the value of the output of the integral part of the controller of the previous iteration i-1 reduced by a value proportional to the value of the output provided by the proportional integral controller.
La
Claims (9)
- un actionneur (212, 222, 232, 242) comportant un moteur (2121, 2221, 2321, 2421),
- une unité de commande électronique (211, 221, 231, 241) du moteur (2121, 2221, 2321, 2421), configurée pour recevoir une position consigne de l’actionneur (212, 222, 232, 242) associé de l'ensemble d'actionnement donné,
- le système d'actionnement (2) comprend N premiers canaux de communication (31, 32, 33, 34) de données entre les N unités de commande électronique (211, 221, 231, 241) des N ensembles d’actionnement (21, 22, 23, 24), formant une première boucle de communication adaptée pour transmettre, de proche en proche et selon un premier sens, des données relatives au fonctionnement de chaque actionneur, tel que chaque unité de commande électronique (211, 221, 231, 241) transmet à une unité de commande électronique (211, 221, 231, 241) suivante lesdites données relatives au fonctionnement de chaque actionneur (212, 222, 232, 242) comprenant une vitesse consigne de l’actionneur (212, 222, 232, 242) considéré, et des données relatives au fonctionnement de chacun des N-1 autres actionneurs (212, 222, 232, 242),
- l’unité de commande électronique (211, 221, 231, 241) de chaque ensemble d’actionnement (21, 22, 23, 24) est en outre configurée pour mettre en œuvre une boucle de synchronisation, comprenant le calcul d’une correction de la vitesse consigne de l’actionneur (212, 222, 232, 242) associé sur une base d’une vitesse consigne minimale parmi la vitesse consigne de l’actionneur (212, 222, 232, 242) associé et des N-1 vitesses consignes des N-1 autres actionneurs (212, 222, 232, 242) reçues par ladite première boucle de communication, et
- l’actionneur (212, 222, 232, 242) de chaque ensemble d’actionnement (21, 22, 23, 24) étant adapté pour appliquer la correction de la vitesse consigne calculée.
- an actuator (212, 222, 232, 242) comprising a motor (2121, 2221, 2321, 2421),
- an electronic control unit (211, 221, 231, 241) of the motor (2121, 2221, 2321, 2421), configured to receive a setpoint position from the associated actuator (212, 222, 232, 242) of the given actuation assembly,
- The actuation system (2) comprises N initial communication channels (31, 32, 33, 34) for data between the N electronic control units (211, 221, 231, 241) of the N actuation assemblies (21, 22, 23, 24), forming a first communication loop adapted to transmit, step by step and in a first direction, data relating to the operation of each actuator, such that each electronic control unit (211, 221, 231, 241) transmits to a subsequent electronic control unit (211, 221, 231, 241) said data relating to the operation of each actuator (212, 222, 232, 242) including a setpoint speed of the actuator (212, 222, 232, 242) considered, and data relating to the operation of each of the N-1 other actuators (212, 222, 232, 242),
- the electronic control unit (211, 221, 231, 241) of each actuation set (21, 22, 23, 24) is further configured to implement a synchronization loop, comprising calculating a correction of the set speed of the associated actuator (212, 222, 232, 242) on the basis of a minimum set speed among the set speed of the associated actuator (212, 222, 232, 242) and the N-1 set speeds of the N-1 other actuators (212, 222, 232, 242) received by said first communication loop, and
- the actuator (212, 222, 232, 242) of each actuation assembly (21, 22, 23, 24) being adapted to apply the correction of the calculated setpoint speed.
- appliquer (105) une vitesse consigne à l'actionneur (212, 222, 232, 242) considéré, pour obtenir une position consigne, la vitesse consigne étant déterminée à une itération i-1 pour une itération i,
- recevoir (106) une position mesurée de l'actionneur (212, 222, 232, 242) considéré,
- calculer (107) une vitesse consigne intermédiaire à partir de la position mesurée et la position consigne de l'actionneur (212, 222, 232, 242) considéré,
- recevoir (108) une pluralité de données comprenant :
- La position consigne et la vitesse consigne intermédiaire de l’actionneur (212, 222, 232, 242) de chaque ensemble d'actionnement,
- La position mesurée de l’actionneur (212, 222, 232, 242) de chaque ensemble d'actionnement,
- Une correction de vitesse consigne de l’actionneur (212, 222, 232, 242) de chaque ensemble d'actionnement,
- déterminer (109) la norme de la vitesse consigne intermédiaire de norme minimale parmi les vitesses consignes intermédiaires de l’actionneur (212, 222, 232, 242) de chaque ensemble d'actionnement,
- calculer (110), à partir de la position mesurée et de la position consigne de l’actionneur (212, 222, 232, 242) de chaque ensemble d'actionnement, la correction de vitesse consigne de l’actionneur (212, 222, 232, 242) considéré, et
- calculer (111) la vitesse consigne de l'actionneur (212, 222, 232, 242) considéré à partir de la correction de la vitesse consigne de l’actionneur (212, 222, 232, 242) considéré et de la norme de la vitesse consigne intermédiaire de norme minimale.
- apply (105) a setpoint speed to the actuator (212, 222, 232, 242) considered, to obtain a setpoint position, the setpoint speed being determined at iteration i-1 for iteration i,
- receive (106) a measured position of the actuator (212, 222, 232, 242) under consideration,
- calculate (107) an intermediate setpoint speed from the measured position and the setpoint position of the actuator (212, 222, 232, 242) considered,
- receive (108) a plurality of data comprising:
- The setpoint position and intermediate setpoint speed of the actuator (212, 222, 232, 242) of each actuation assembly,
- The measured position of the actuator (212, 222, 232, 242) of each actuation assembly,
- A speed correction setpoint for the actuator (212, 222, 232, 242) of each actuation assembly,
- determine (109) the minimum standard intermediate speed setpoint from among the intermediate speed setpoints of the actuator (212, 222, 232, 242) of each actuation assembly,
- calculate (110), from the measured position and the setpoint position of the actuator (212, 222, 232, 242) of each actuation assembly, the setpoint speed correction of the actuator (212, 222, 232, 242) considered, and
- calculate (111) the set speed of the actuator (212, 222, 232, 242) considered from the correction of the set speed of the actuator (212, 222, 232, 242) considered and the norm of the intermediate set speed of minimum norm.
- une différence entre la vitesse consigne minimale et la correction de la vitesse consigne de l'actionneur (212, 222, 232, 242) considéré, et
- un signe de la vitesse consigne intermédiaire de l'actionneur (212, 222, 232, 242) considéré.
- a difference between the minimum setpoint speed and the setpoint speed correction of the actuator (212, 222, 232, 242) considered, and
- a sign of the intermediate setpoint speed of the actuator (212, 222, 232, 242) considered.
- l’unité de commande électronique (211, 221, 231, 241) de chaque ensemble d’actionnement (21, 22, 23, 24) est en outre configurée pour comprendre un correcteur proportionnel intégral, le correcteur proportionnel comprenant une partie proportionnelle et une partie intégrale, le correcteur proportionnel intégral prenant en entrée une différence entre la position mesurée et la position consigne de l’actionneur associé et fournissant en sortie une valeur additionnelle de correction de la vitesse consigne.
- le calcul (111) de la vitesse consigne comprend en outre :
- lorsque l’actionneur considéré est en avance et qu’une sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral associé est inférieure à la valeur moyenne des sorties fournies par le correcteur proportionnel intégral des N-1 autres ensembles d’actionnement, la sortie de la partie intégrale du correcteur proportionnel intégral de l’itération i est fixée à la valeur de la sortie de la partie intégrale du correcteur proportionnel intégral de l’itération i-1, et
- lorsque la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral est différente de zéro et est inférieure à la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral des N-1 autres ensembles d’actionnement, alors la valeur de la sortie de la partie intégrale du correcteur de l’itération i est égale à la valeur de la sortie de la partie intégrale du correcteur de l’itération i-1 réduite d’une valeur proportionnelle à la valeur de la sortie fournie par le correcteur proportionnel intégral.
- the electronic control unit (211, 221, 231, 241) of each actuation set (21, 22, 23, 24) is further configured to include a proportional-integral controller, the proportional controller comprising a proportional part and an integral part, the proportional-integral controller taking as input a difference between the measured position and the setpoint position of the associated actuator and providing as output an additional value for correction of the setpoint speed.
- The calculation (111) of the setpoint speed further includes:
- when the actuator in question is leading and an output provided by the associated proportional-integral controller is less than the average value of the outputs provided by the proportional-integral controller of the N-1 other actuation sets, the output of the integral part of the proportional-integral controller of iteration i is set to the value of the output of the integral part of the proportional-integral controller of iteration i-1, and
- when the output provided by the proportional integral controller is not zero and is less than the output provided by the proportional integral controller of the N-1 other actuation sets, then the value of the output of the integral part of the controller of iteration i is equal to the value of the output of the integral part of the controller of iteration i-1 reduced by a value proportional to the value of the output provided by the proportional integral controller.
- un capot mobile d'un inverseur de poussée d'une nacelle de l'aéronef, ou
- un ensemble de dispositifs hypersustentateurs, chaque dispositif hypersustentateur étant adapté pour être déployé sur une aile de l'aéronef, le dispositif hypersustentateur étant un volet ou un bec, ou
- une gouverne de l'aéronef.
- a movable cowling of a thrust reverser on an aircraft nacelle, or
- a set of high-lift devices, each high-lift device being adapted to be deployed on a wing of the aircraft, the high-lift device being a flap or a slat, or
- an aircraft control surface.
- un système d’actionnement (2) d'un système avionique selon l'une quelconque des revendications précédentes, et
- le système avionique.
- an actuation system (2) of an avionics system according to any one of the preceding claims, and
- the avionics system.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR2405429A FR3162423A1 (en) | 2024-05-27 | 2024-05-27 | Avionics system actuation system |
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|---|---|---|---|
| FR2405429A FR3162423A1 (en) | 2024-05-27 | 2024-05-27 | Avionics system actuation system |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR3162423A1 true FR3162423A1 (en) | 2025-11-28 |
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| FR2405429A Pending FR3162423A1 (en) | 2024-05-27 | 2024-05-27 | Avionics system actuation system |
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