專利名稱：高速飛行時(shí)具有導(dǎo)數(shù)禁止的螺旋槳調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在高速飛行時(shí)飛行器(飛機(jī))螺旋槳螺距和螺旋槳速度的控制。本發(fā)明用于在飛行期間通過控制螺旋槳螺距來調(diào)節(jié)螺旋槳速度的螺旋槳速度控制系統(tǒng)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，通過控制螺旋槳螺距來調(diào)節(jié)螺旋槳的速度是眾所周知的，通過超前網(wǎng)絡(luò)對(duì)螺旋槳速度控制提供動(dòng)態(tài)補(bǔ)償也是眾所周知的，這種補(bǔ)償是螺旋槳速度的函數(shù)。然而，在低速和高速飛行兩種情況下都不能提供接近最佳調(diào)速器動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)某把a(bǔ)償。


圖1畫出了現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)速器和按照本發(fā)明改進(jìn)的調(diào)速器。典型的現(xiàn)有技術(shù)調(diào)速器包括作用于螺旋槳螺距的積分器11、螺旋槳和螺旋槳慣性滯后12組成。由于控制度量是在12輸出的螺旋槳速度，因此此螺旋槳速度也被反饋到加法器13和14的輸入端。把速度導(dǎo)數(shù)反饋加至螺旋槳電子同步相位器(SYNCHROPHASER)中也是眾所周知的，該同步相位器(SYNCHROPHASER)在螺旋槳調(diào)速回路內(nèi)提供一個(gè)超前補(bǔ)償。這個(gè)超前量同時(shí)補(bǔ)償螺旋槳和動(dòng)力渦輪的慣性滯后。
電子硬件的制約常常要求在所有工作情況下，圖1中的超前時(shí)間常數(shù)(K2)是一個(gè)恒定值。眾所周知，在高速飛行下的慣性滯后時(shí)間常數(shù)比低速飛行下的時(shí)間常數(shù)小得多。為此，選擇超前補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間常數(shù)時(shí)必須考慮到高速飛行時(shí)，穩(wěn)定性而折衷到一個(gè)較小的時(shí)間常數(shù)，因此對(duì)低速飛行調(diào)速特性來說它不是一個(gè)最佳值。這種折衷導(dǎo)致了在低速飛行斯間所選擇的不是最佳超前補(bǔ)償。
本發(fā)明的特點(diǎn)是在螺旋槳速度控制的導(dǎo)數(shù)反饋通路里放置開關(guān)19該開關(guān)被用來在不希望和/或不需要導(dǎo)數(shù)反饋時(shí)禁止導(dǎo)數(shù)反饋。導(dǎo)數(shù)禁止開關(guān)由邏輯控制，當(dāng)達(dá)到預(yù)定飛行速度時(shí)邏輯關(guān)閉該開關(guān)。
本發(fā)明涉及到當(dāng)用螺旋槳螺距來調(diào)節(jié)螺旋槳速度時(shí)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償問題。理想的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償應(yīng)該是其值隨飛行情況和發(fā)動(dòng)機(jī)功率而變的補(bǔ)償。
當(dāng)今的控制硬件制約往往要求動(dòng)態(tài)補(bǔ)償在所有工作情況下都是一個(gè)常量。因此，選擇動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)某Ｖ禃r(shí)必須采取折衷辦法。在某些工作情況下，這個(gè)折衷辦法降低了調(diào)速的穩(wěn)定性。
本發(fā)明上述和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)借助于下述最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述和附圖的圖解將更為明顯。
圖1圖示了一種已有技術(shù)和按照本發(fā)明的速度禁止裝置19的典型螺旋槳調(diào)速器。
圖2是速度導(dǎo)數(shù)禁止邏輯的邏輯流程框圖。
圖3圖示了按照本發(fā)明的速度導(dǎo)數(shù)禁止邏輯。
本發(fā)明在高速飛行下禁止速度導(dǎo)數(shù)。在已有技術(shù)中，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償通常由如圖1所示的速度導(dǎo)數(shù)反饋來提供。導(dǎo)數(shù)反饋通過方框10提供，該方框10在對(duì)調(diào)速器的反饋中提供一個(gè)超前分量。
本發(fā)明揭示了一種方法和裝置，該方法和裝置通過在高速飛行下取消速度導(dǎo)數(shù)通路來改善低速飛行時(shí)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償和時(shí)間常數(shù)匹配。在不需要補(bǔ)償?shù)娘w行狀態(tài)范圍部分取消動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。在不需要補(bǔ)償?shù)母咚亠w行下，速度導(dǎo)數(shù)禁止就取消動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。當(dāng)高速飛行時(shí)取消速度導(dǎo)數(shù)，而在低速飛行下則可以增加導(dǎo)數(shù)反饋，從而在低速飛行范圍內(nèi)提供更佳的調(diào)速器動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。
在按照?qǐng)D1的控制中，恒定的指示飛行速度(KAIS)有一個(gè)慣性滯后時(shí)間常數(shù)的近似常量值。因此能選擇一個(gè)指示飛行速度(KIAS)的常量值來規(guī)定一個(gè)范圍，超過此范圍時(shí)就不需要和能取消動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。取消此飛行狀態(tài)范圍的螺旋槳調(diào)速動(dòng)態(tài)補(bǔ)償就可以允許增加圖1方框10中的超前時(shí)間常數(shù)(K2)，以便使動(dòng)態(tài)補(bǔ)償在低速飛行下更接近最佳值。
通過開關(guān)19(方框10)取消速度導(dǎo)數(shù)通路僅僅是禁止調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)囊环N方法。本發(fā)明不限于這一方法，它包含任何可行的方法和裝置，例如可包括在超前反饋通路內(nèi)的開關(guān)、在超前反饋通路內(nèi)的斷路、把常數(shù)K2變?yōu)榱恪某胺答佂烦ル娫椿蛉魏文芙乖诔熬W(wǎng)絡(luò)和反饋通路的其余部分之間的信號(hào)的其他方法。
圖2圖示了產(chǎn)生信號(hào)FISD＝0或FISD＝1的控制邏輯，該邏輯為超前反饋控制回路提供一個(gè)導(dǎo)數(shù)禁止命令。在本實(shí)施例中，在不需要或不希望補(bǔ)償?shù)娘w行速度下通過禁止在螺旋槳速度控制內(nèi)的速度導(dǎo)數(shù)通路來改善螺旋槳螺距調(diào)速器的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。禁止是通過關(guān)閉開關(guān)19來實(shí)現(xiàn)的。
圖3圖示了一種禁止命令信號(hào)(FISD)的計(jì)算方法的簡(jiǎn)略描述方塊圖。這個(gè)方塊圖顯示出，在速度導(dǎo)數(shù)禁止邏輯中用測(cè)得指示飛行速度(VKIAS)來計(jì)算FISD。輸出的FISD用來控制圖1中的開關(guān)19。圖3中的速度導(dǎo)數(shù)禁止邏輯方框在圖2中詳細(xì)描述。參見圖2。測(cè)得指示飛行速度VKIAS是通過滯后帶HVKIAS(15)產(chǎn)生飛行速度信號(hào)(VKIASH)的。超過常量值VKISD(方框16)的指示飛行速度信號(hào)(VKIASH)將指令速度導(dǎo)數(shù)禁止FISD＝1(方框17)。同樣，如果VKIASH小于VKISD，則速度導(dǎo)數(shù)禁止指令將為0，即FISD＝0(方框18)。
當(dāng)指示飛行速度VKIAS接近于預(yù)定常量指示飛行速度值VKISD時(shí)，滯后帶HVKIAS(方框15)使禁止信號(hào)FISD停止連續(xù)地在0和1之間循環(huán)。
現(xiàn)在參見圖1，當(dāng)FISD＝1時(shí)開關(guān)19通過方框10提供反饋，當(dāng)FISD＝0時(shí)，不提供反饋。
雖然本發(fā)明就它的最佳實(shí)施例作了圖示和描述，但本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明可以作出種種其它在形式上和細(xì)節(jié)上的變換、省略和刪除，但這種種變換、省略和刪除仍都落在本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用螺旋槳螺距來調(diào)節(jié)螺旋槳速度的控制螺旋槳調(diào)速器的裝置，其特征在于它包括一通過改變?nèi)~片螺距控制螺旋槳速度的螺旋槳調(diào)速器；一超前螺旋槳速度反饋回路和高于一預(yù)定飛行速度時(shí)禁止所述超前螺旋槳速度反饋回路的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述螺旋槳速度反饋回路中的超前量大于在飛行速度高于所述預(yù)定飛行速度時(shí)將引起調(diào)速不穩(wěn)定的值。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于禁止方式可以是下面諸方式之一開關(guān);斷路;電源關(guān)閉;使反饋?zhàn)優(yōu)?;和當(dāng)飛行速度接近上述預(yù)定速度時(shí)逐漸減少反饋。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述超前螺旋槳速度反饋是螺旋槳速度的導(dǎo)數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述反饋的禁止是飛行速度的函數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述超前電路是一個(gè)在螺旋槳螺距調(diào)節(jié)器內(nèi)的速度導(dǎo)數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述禁止裝置包括飛行速度信號(hào)經(jīng)過的滯后帶。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于減少所述超前螺旋槳反饋回路的所述裝置，使速度導(dǎo)數(shù)在螺旋槳速度控制內(nèi)的作用減少。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述超前螺旋槳速度反饋回路是一個(gè)螺旋槳速度導(dǎo)數(shù)，高于預(yù)定飛行速度的飛行速度用于禁止所述超前反饋。
全文摘要
本發(fā)明揭示和描述了一種螺旋槳調(diào)速器，該調(diào)速器具有螺旋槳速度導(dǎo)數(shù)反饋和在飛行速度超過預(yù)定值時(shí)斷開導(dǎo)數(shù)反饋回路的開關(guān)裝置，這個(gè)導(dǎo)數(shù)禁止用來在高速和低速飛行時(shí)提供改善的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。
文檔編號(hào)F02C9/58GK1046400SQ9010214
公開日1990年10月24日 申請(qǐng)日期1990年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月11日
發(fā)明者羅伊·W·施奈德, 歐亨尼奧·迪·瓦倫丁 申請(qǐng)人:聯(lián)合技術(shù)公司