专利名称：具有多功能微控制器的驾驶机构的电子控制装置、驾驶装置和飞行器的制作方法
具有多功能微控制器的驾驶机构的电子控制装置、驾驶装
置和飞行器本发明涉及飞行器驾驶机构即所谓受控驾驶装置的电子控制装置，连接到飞行器 的至少同一个操纵(conduite)机构，所述驾驶机构按照至少一个自由度，特别是按照几个 自由度装配在支架机电外壳上，所述支架机电外壳包括 对于受控驾驶机构相对于所述支架机电外壳的每个自由度，受控驾驶机构的符 合每个自由度的至少一个驱动电动机， 与受控驾驶机构相关的传感器，用以按照每个自由度至少检测位置。更具体地说，它涉及属于为飞行器的每个操纵机构配备的驾驶装置的驾驶机构用 的电子控制装置，两个这样的驾驶机构(通过全机械的或至少部分电的传动链)连接到该 操纵机构，使得飞行器可以同时由两个人驾驶一个机长和一个副驾驶员。在本文全文中，术语“驾驶”及其衍生词，除非作相反的说明，表示由至少一个人类 驾驶员操纵至少一个连接到至少一个诸如操纵舵或飞行器油门控制装置等操纵机构的驾 驶机构，诸如驾驶杆、手柄、脚操纵杆、踏板等等，来操纵飞行器。术语“控制”及其衍生词按 传统表示在航空学上向一个装置提供引起所述装置预定动作的信号。术语“监测”及其衍生 词，在航空学上按传统表示在一个装置上实现的测量，并与预定值比较，以便检测运行缺陷 的出现(就是说，来自系统(硬件和/或软件)中任意一个故障(Parme)的缺陷(defaut)， 特别是与并非出自故障的使用上的缺陷相反，而是出于使用者(驾驶员或副驾驶员)的错 误，或者飞行器越出了它的飞行范围)。驾驶机构的运行控制装置是一种对该驾驶机构至少 具有监测功能，还可以实施其他功能，特别是该驾驶机构的控制功能的装置。已经有人提出一种包括使驾驶杆和副驾驶杆伺服(以逻辑和电子方式)耦合的驾 驶装置。一些电动机允许模拟传统的机械驾驶杆的感觉并用另一个驾驶杆跟随每个驾驶 杆。这样的装置提出了其可靠性和监测可能的运行缺陷(故障)出现的问题，以保证 良好的运行安全。EP 0 759 585提出了这个问题并提醒这样的航空系统应该是允许缺陷出现的并 特别是集成冗余装置。该文献所主张的解决方案在于，一方面为每个驾驶杆设置电动机、检 测传感器和回力感觉产生电路的完全冗余，另一方面设置控制和监测计算机，连接成“自动 监测”与该驾驶杆相联系的电动机的控制信号、将其与电动机的电流信号比较，并把实测的 电压信号与基准信号比较，监测计算机监测控制计算机，该两个计算机都能使该电动机停 止工作(deactiver)。这样的解决方案，就其原理而言是传统的，笨重、复杂而且其实现和运 行成本高。特别是它需要为每个驾驶杆设置一个特定的监测计算机。另外，可能干预这样 的监测计算机的某些故障本身不一定能够检测出来，它在测量上仍旧是不完善。因而本发明旨在缓解这些缺点，提供一种可靠性和运行安全性经过改进的电子控 制装置，特别是它还能检测出所有可能干预监测装置运行用的回路的所有故障，在其任意 一个构成部件出现缺陷的情况下仍能运行，而且简单、重量轻、紧凑、成本不高，并且与在任 何飞行器上工业规模的实现相兼容，包括与飞行器上已经在运行的装置。
更具体地说，本发明旨在提出这样一种简单的、在设计、制造和运行成本不高，包 括就能量消耗而言成本不高的电子控制装置。在本文全文中，用在诸如回路等装置上的术语“设计用来”，按通常的习惯用来表 示一种由该装置实现的技术功能。
因而本发明涉及一种飞行器的驾驶机构即所谓受控驾驶机构用的电子控制装置， 连接到飞行器的至少一个操纵机构，所述受控驾驶机构按照至少一个自由度装配在支架机 电外壳上进行操纵，所述支架机电外壳包括 对于受控驾驶机构相对于所述支架机电外壳的每个自由度，按照所述自由度至 少设置一个受控驾驶机构的驱动电动机； 一些与受控驾驶机构相联系的传感器，用来按照每个自由度至少检测位置，其特征在于，它包括受控驾驶机构的控制/监测单元，在于所述控制/监测单元包 括至少一个电子微控制器，还在于每个电子微控制器都设计用来 按照一个受控驾驶机构的自由度即所谓控制自由度，为至少一个驱动电动机提 供控制信号， 接收由在下列中间选择的这些传感器提供的信号〇与受控驾驶机构的至少一个第二自由度即所谓监测自由度，相联系的传感器， 所述监测自由度不同于所述控制自由度，〇与另一个驾驶机构的至少一个监测自由度相联系的传感器，所述监测自由度不 同于受控驾驶机构的所述控制自由度， 按照所述监测自由度对这些传感器发送来的上述信号实现监测数字处理，该监 测数字处理设计用来检测与运行缺陷对应的这些信号的所有偏差，并用来产生一个代表这 样的缺陷的信号。于是，在按照本发明的装置中，每个电子微控制器在这样的意义上都是多功能的， 即它一方面允许通过在相应的受控驾驶机构的一个自由度上控制至少一个驱动电动机，另 一方面监测至少另一个不同于控制自由度的自由度(监测自由度)的运行，就是说，该自由 度在同一受控驾驶机构的另一个自由度和不同于受控驾驶机构的另一个驾驶机构(特别 是连接到飞行器同一操纵机构的第二驾驶机构)的类似的或不同的自由度中间选定。这样 一种装置尤其允许检测驾驶机构和/或驱动电动机和/或与驾驶机构相联系的电子微控制 器运行的所有缺陷，特别是集成在驾驶机构的控制/监测单元中的电子微控制器。事实上本发明人已经确定，与航空学传统的通过组件冗余而获得运行安全性，而 每个组件都是单一功能的措施相反，按照本发明的装置，其中微控制器的数目减少，而且多 功能，事实上，考虑到它的简单，而且由于给每个微控制器的控制和监测任务的分配可以定 义得优化安全性，特别是实现不同自由度，甚至不同驾驶机构的交叉监测，所以具有同样良 好，甚至更好的可靠性和运行安全性。此外，本发明特别有利地应用于所谓主动(active)驾驶机构的情况，就是说配有 驱动电动机和在驾驶机构的每个自由度上产生模拟回力感觉的控制电路的驾驶机构。事实 上，这时按照本发明电子控制装置可以对这些电动机和控制电路进行特别有效的监测，特 别是交叉监测，而且微控制器数目减少。于是，在按照本发明的装置中，所述支架机电外壳最好包括与受控驾驶机构相联系的力传感器，用以检测按照每个控制自由度分配的力，每个控制/监测单元都包括接收 所述力传感器发送的信号的输入端，而且每个电子微控制器都设计用来接收所述力传感器 发送的信号，并为至少一个驱动电动机提供控制信号，以便在驾驶机构中电气模拟建立回 力可变的感觉。
此外，按照本发明，属于一个驾驶装置的受控驾驶机构包括两个驾驶机构，这两个 驾驶机构全都连接到飞行器的至少同一个操纵机构，所述受控驾驶机构的控制/监测单元 包括 接收与另一个驾驶机构相联系的传感器发送的信号的输入端即所谓交叉监测 输入端，对于每个自由度，至少一个电子微控制器接收在交叉监测输入端接收的信号，并设 计用来按照受控驾驶机构的控制自由度为至少一个驱动电动机提供控制信号，以实现两个 驾驶机构的电子伺服耦合。于是，该两个驾驶机构是彼此电子联动的，包括至少一个控制/监测单元的驾驶 装置能够通过伺服实现这样一种电子联动。但是本发明同样适用于两个驾驶机构不联动， 反而彼此独立的驾驶装置。它同样适用于包括单一驾驶机构的驾驶装置。于是，按照本发明的电子控制装置可以具有这样的功能，即一方面保证两个驾驶 机构运行的耦合，另一方面实现与受控驾驶机构的自由度相联系的电动机的控制，使得在 电气上模拟实现回力可变的感觉。此外，按照本发明的装置最好其特征在于，属于一个驾驶装置的受控驾驶机构包 括两个驾驶机构，分别安装在两个机电外壳上，各自带有相同的自由度，而且这两个驾驶机 构全都连接到飞行器的至少同一个操纵机构，所述控制/监测单元包括 对于每个监测自由度，电子微控制器即所谓主监测微控制器，对与受控驾驶机 构相联系的传感器发送的信号进行数字处理，并设计用来检测与缺陷相应的这些信号的所 有偏差，并用来产生代表这样一个缺陷的信号， 接收与另一个驾驶机构相联系的传感器发送的信号的输入端即所谓交叉监测 输入端， 对于每个监测自由度，一个而且只有一个电子微控制器即所谓交叉监测微控制 器，专用至该自由度，该交叉监测微控制器设计用来实现在交叉监测输入端上接收的上述 信号的数字处理，并用以检测与缺陷相应的这些信号的所有偏差，并用来产生代表这样一 个缺陷的信号。按照本发明，所述交叉监测输入端最好有至少一个接收另一个驾驶机构的至少一 个由对应于该另一个驾驶机构的位置传感器提供的位置信号的输入端。另外，按照本发明，这样一个装置最好其特征还在于，所述交叉监测输入端包括至 少一个接收至少一个信号即所谓力信号，的输入端，它代表真正施加于另一个驾驶机构的 力，由对应于该另一个驾驶机构的至少一个力传感器提供，还在于，对于每个自由度，所述 交叉监测电子微控制器设计用来把一个至少从所述力信号出发算出的数值即所谓力实测 值，与从另一个驾驶机构的位置信号出发，按照预定的规则计算的基准值比较。按照本发明，所述交叉监测电子微控制器最好设计用来把所述实测力值和所述基 准值之间的差值与一个预定的阈值比较，并当该差值超过所述预定的阈值时，用来产生一 个代表缺陷的信号。
在一个有利 的实施模式中，按照本发明，属于一个驾驶装置的受控驾驶机构包括 两个驾驶机构，分别安装在两个机电外壳，带有两个同样的自由度，而且这两个驾驶机构全 都连接到飞行器的至少同一个操纵机构，所述控制/监测单元包括 第一电子微控制器，具有下列功能〇按照受控驾驶机构的第一自由度，为第一驱动电动机提供主控制信号，〇按照受控驾驶机构的第二自由度，为第一驱动电动机提供从控制信号，〇按照第二自由度实现受控驾驶机构的主监测，〇按照两个自由度之一，特别是第二自由度，实现另一个驾驶机构的交叉监测， 第二电子微控制器具有下列功能〇按照受控驾驶机构的第二自由度，为第二驱动电动机提供主控制信号，〇按照受控驾驶机构的第一自由度，为第二驱动电动机提供从控制信号，〇按照第一自由度实现受控驾驶机构的主监测，〇按照两个自由度中的另一个(就是说按照不同于第一微控制器实现对另一个 驾驶机构交叉监测用的自由度的自由度)特别是第一自由度，实现对另一个驾驶机构的交 叉监测。此外，按照本发明，所述控制/监测单元最好装在一个设计得能够装配在受控驾 驶机构的支架机电外壳上的外壳内。因此要注意，按照本发明的电子控制装置，特别是包含控制/监测单元的所述外 壳，在其连接上和在其运行上可以都实现得完全对称，使之像适用于驾驶机构，特别是驾驶 员的驾驶杆(该术语包含小型驾驶杆)一样，很好地适用于副驾驶员的驾驶杆，在硬件或软 件上都无需更改。于是，同一个包括按照本发明的电子控制装置，特别是控制/监测单元的 外壳，可以像装配在驾驶员驾驶杆的支架机电外壳上一样，很好地装在副驾驶员驾驶杆的 支架机电外壳上。就工业规模的制造而言其结果是特别重大的节约。本发明同样延伸至包括连接至飞行器的至少一个操纵机构的至少一个驾驶机构 的飞行器的驾驶装置，其特征在于，它包括飞行器驾驶机构的按照本发明电子控制装置。更具体地说，本发明延伸至包括两个驾驶机构的驾驶装置，这两个驾驶机构全都 连接至飞行器的至少同一个操纵机构，其特征在于，对于每个驾驶机构，都包括一个按照本 发明的电子控制装置，特别是专用于每个驾驶机构的控制/监测单元。于是，按照本发明的 驾驶装置包括两个按照本发明的电子控制装置，特别是两个控制/监测单元，对于每个驾 驶机构，和每个电子控制装置，特别是带有它的控制/监测单元，与两个驾驶机构中的一个 相联系(特别是在装配在其支架机电外壳上的外壳中合成一体)，并执行与之联系的受控 驾驶机构的控制/主监测功能，而且最好执行另一个驾驶机构的交叉监测功能。 按照本发明，两个按照本发明的电子控制装置最好是相同的。事实上，它在其概念 上，在其连接上和在其运行上都是对称的。因此要注意，按照本发明电子控制装置直接与驾 驶机构合成一体，而且固定在其支架机电外壳上，因而对于这两个驾驶机构不形成(像例 如，在该两个驾驶机构之间插入的中央装置的情况那样的)外部系统。
本发明同样延伸至飞行器，其特征在于，它包括至少一个按照本发明的驾驶装置， 特别是包括横向摆动和俯仰驾驶的两个驾驶杆的驾驶装置。在按照本发明的飞行器中，每 个驾驶机构都配有一个按照本发明的电子控制装置。
本发明同样涉及电子控制装置、驾驶装置和飞行器，其特征在于上述或下述特征 的全部或部分地结合。阅读以下参照附图作为非限制性示例，说明本发明优选的实施方式所作的描述， 将会看到本发明的其他目标、特征和优点，附图中
图1是按照本发明驾驶装置的两个驾驶机构的部分透视示意图； 图2是表示图1驾驶机构主要构成要素的示意图； 图3是图1驾驶机构部分地零件分解的示意透视
·图4是说明按照本发明电子控制装置驾驶机构控制/监测单元的一般体系结构 的功能示意图； 图5是说明按照本发明驾驶装置两个驾驶机构的传感器和不同路径之间的连 接的功能示意图； 图6是说明按照本发明驾驶装置两个驾驶机构的按照本发明两个电子控制装 置的电子微控制器之间连接的功能示意图； 图7是说明按照本发明的装置中实现交叉监测用的运行逻辑实施例的一个逻 辑方案； 图8是说明按照本发明驾驶装置驾驶机构控制/监测单元正常运行时的体系结 构的功能示意图； 图9是说明按照本发明驾驶机构电子控制装置中对一个自由度实施的自动控 制算法的功能示意图； 图10和11类似于图8，并分别代表分别在电源和一个自由度的运行出现缺陷的 情况下和在电子微控制器之一出现运行缺陷的情况下的功能体系结构。图1表示按照本发明的驾驶装置，在该实施例中包括操纵飞行器的两个小型转动 驾驶杆21，22，其中一个，21，供机长使用，而另一个，22，供副驾驶员使用。每个小型驾驶杆21，22都分别装配在支架机电外壳23，24上，后者特别地集成了 按照俯仰轴25和横向摆动轴26转动的小型驾驶杆的引导传动系统(图2)，而且对于这些 轴中的每一个，都至少设置角位置传感器27，28，最好还设置角速度传感器29，30 (在一个 未示出的变例中还设有角加速度传感器)，和力传感器31，32、允许把该小型驾驶杆拉回中 性位置的与杠杆相联系的复位弹簧33，34和驱动电动机(就是说，每个轴两个电动机35a， 35b和36a，36b，而且在图2中集体用35，36标示)特别是允许向小型驾驶杆施加旋转力矩， 以建立电模拟的回力可变的感觉。角位置传感器27，28可以包括检测小型驾驶杆21，22本 身角位置的传感器和/或检测至少一个，特别是每一个驱动电动机35，36的驱动轴角位置 的传感器。所有这些传感器都用来持续和实时地提供信号。这样的驾驶机构及其支架机电外壳是众所周知的，无须赘述。本发明还适用于其 他类型的驾驶机构，例如，包括脚操纵杆、飞行器电动机的控制杆。它适用于包括在旋转和 平移中间选择的任意数目自由度的驾驶机构。每个支架机电外壳23，24都容纳第二外壳即所谓控制外壳37，38，其集成了分别 与对应的驾驶机构21，22相联系的电子控制/监测单元47，48。如图3所示，控制外壳37， 38直接用螺钉装配在支架机电外壳23，24的垂直面上，而且这两个外壳37，38和23，24电 气上彼此用适当的连接器39连接。由支架机电外壳23，24的垂直面支持的这些连接器，在电气上连接到集成在该外壳内部不同的电气元件，就是说连接到上述传感器和电动机。 每个控制外壳37，38也都配有连接器41，允许将其相关的控制外壳38，37连接到 另一个驾驶机构(特别是用来传递允许实现下文中描述的交叉监测的信号)，与飞行器其 他不同的电系统和/或信息系统，特别是自动驾驶的信息系统连接。图4示意地表示集成在控制外壳37，38内的电子控制/监测单元47，48的一般体 系结构，在该图中，该机电外壳23，24示意地表示在右边，而外部连接器41示意地处于左 边。在图中所示的实施模式中，每个控制/监测单元47，48分别包括两个路径42，43 以及44、45，而且每个路径42，43，44，45都主要包括单一个电子微控制器52，53，54，55。每 个路径都允许以该轴应该产生的力矩的50%控制每个旋转轴的两个驱动电动机之一。换句 话说，每个电子控制/监测单元47，48都分别包括唯一的两个微控制器52，53和54，55，而 且每个微控制器都作用在该两个旋转轴上，以便借助于两个电动机之一控制每个旋转轴上 50%的力矩。另外，每个微控制器52，53，54，55也都设计用来执行运行监测功能，正如下文中 将要更详细地描述的。正如在图4看到的，第一路径42，44的微控制器52，54持续和实时地借助于接口 电路56为耦合到横向摆动旋转轴的第一驱动电动机的电源回路58提供控制信号62，并为 耦合到俯仰旋转轴的第二驱动电动机的电源回路59提供控制信号63。第二路径43，45的 微控制器53，55借助于接口电路57持续和实时地为啮合到横向摆动旋转轴的第三驱动电 动机的电源回路60提供控制信号64，并为啮合到俯仰旋转轴的第四驱动电动机的电源回 路61提供控制信号65。此外，所有传感器都是双备份，而且第一路径42，44的微控制器52，54借助于接口 电路56接收每个旋转轴的第一系列的角位置、角速度和/或角加速度传感器和力传感器发 出的信号66，而第二路径43，45的微控制器53，55借助于接口电路57接收每个旋转轴的第 二系列的角位置、角速度和/或角加速度传感器和力传感器发出的信号67。此外，每个路径42，43，44，45都通过外部连接器41提供电能68，特别是直流电压。 电源电压68分别提供给电压放大器回路71和72，后者进一步向电动机的电源电路58，59， 和60，61供电。电源电压68同样分别提供给向机电外壳23，24的每个微控制器52，53，54， 55以及不同的传感器供电的电压转换器73和74，该电源电压68最好由两个不同的电压源 提供，一个向第一路径的微控制器52，54和每个旋转轴的驱动电动机35，36供电，而另一个 向第二路径的微控制器53，55和每个旋转轴的另一个驱动电动机35，36供电。此外，这些外部连接器41包括串行口 75和76，例如RS422，以及输入端口 77和78 和输出端口 79和80，这些端口 75至80分别通过滤波回路69和70和信号整形回路88和 89与该微控制器52，53，54，55通信。该两个路径42，44和43，45同样分别用内部串行总线97和98彼此连接。图5表示设备的体系结构和传感器的连接的一个实施例。每个驾驶机构21，22都 为每个轴25，26配置6组角位置传感器27，28、角速度传感器29，30和力传感器31，32，就 是说 对于俯仰轴25
〇第一组81包括角位置传感器、角速度传感器和力传感器，连接到所考虑的驾驶 机构21，22的第一路径42,44 ；〇第二组82包括角位置传感器、角速度传感器和力传感器，连接到所考虑的驾驶 机构21，22的第二路径43，45 ；〇第三组83包括角位置传感器、角速度传感器和力传感器，连接到另一个驾驶机 构22，21的第一路径44，42 ；〇第四组84、第五组85、第六组86包括角位置传感器和力传感器，连接到飞行器 自动驾驶信息系统(飞行控制计算机)87 ； 对于摇摆轴26 〇第一组91包括角位置传感器、角速度传感器和力传感器，连接到所考虑的驾驶 机构21，22的第一路径42,44 ；〇第二组92包括角位置传感器、角速度传感器和力传感器，连接到所考虑驾驶机 构21，22的第二路径43，45 ；〇第三组93包括角位置传感器、角速度传感器和力传感器，连接到另一个驾驶机 构22，21的第二路径45，43 ；〇第四组94、第五组95、第六组96各包括角位置传感器和力传感器，连接到飞行 器自动驾驶信息系统87 (飞行控制计算机)。于是，保证冗余，允许保证不存在任何一个引起参数检测丢失的故障。图6表示不同的驾驶机构电子控制/监测单元47，48的不同路径的电子微控制器 52，53，54，55的信息连接体系结构。四个微控制器52，53，54，55用6个串行总线两个两个 地彼此串行连接，其中两个内部串行总线97，98和四个外部串行总线99，100，101，102连接 连接器41的串行端口 75，76，每个微控制器设置一对这样的串行端口 75，76。第一外部串行总线99把与机长的小型驾驶杆21相关的电子控制/监测单元47 的第一路径42的微控制器52连接到与副驾驶员的小型驾驶杆22相关的电子控制/监测 单元48的第一路径44的微控制器54。第二外部串行总线100把与机长小型驾驶杆21相 关的电子控制/监测单元47的第二路径43的微控制器53连接到与副驾驶员小型驾驶杆 22相关的电子控制/监测单元48第二路径45的微控制器55。第三外部串行总线101把 与机长小型驾驶杆21相关的电子控制/监测单元47的第一路径42的微控制器52连接到 与副驾驶员小型驾驶杆22相关的电子控制/监测单元48的第二路径45的微控制器55。 第四外部串行总线102把与机53长小型驾驶杆21相关的电子控制/监测单元47的第二 路径43的微控制器连接到与副驾驶员小型驾驶杆22相关的电子控制/监测单元48的第 一路径44的微控制器54。此外，每个微控制器52，53，54，55最好都连接到飞行器的中央信息系统103，使之 与后者形成CAN型网络。下表1和2列出与每个电子微控制器52，53，54，55相联系的主要信号，特别是在 接收输入端上接收的信号，它涉及本发明的功能，就是说控制命令和驾驶机构运行的电子 控制信号(该表中没有列出的其他信号可以是与这些微控制器，特别是与涉及驾驶机构特 定运动的安全或控制的某些功能相联系，用以产生回力的特定感觉)。 每个表都为每个轴(横向摆动或者俯仰)列出微控制器在接收输入端接收的来自与在该微控制器所属的电子控制/监测单元所控制的小型驾驶杆或属于另一个小型驾驶 杆相联系的传感器的信号。正如人们看到的，每个微控制器在输入端都接收由不同的传感器产生的信号，其 中对于至少另一个小型驾驶杆的轴，包括由电子控制/监测单元控制的、其所属的小型驾 驶杆。于是，每一个微控制器均同时构成来自与所控制的小型驾驶杆相联系的传感器的 信号数字处理的主监测回路，以及允许实现对另一个小型驾驶杆运行控制的(至少针对其 轴)交叉监测回路。事实上，在给出的实施例中，第一微 控制器52，54—方面实现所控制的 小型驾驶杆的横向摆动和俯仰轴的主监测，以及对于每个轴，与该轴相联系的第一电动机 的控制，另一方面实现另一个小型驾驶杆的俯仰轴的交叉监测；而第二微控制器53，55 — 方面实现所控制的小型驾驶杆的横向摆动和俯仰轴的主监测，以及对于每个轴，实现与该 轴相联系的第二电动机的控制，另一方面实现另一个小型驾驶杆横向摇摆轴的交叉监测。 不言而喻，该体系结构只是一个实施例，特别是每个微控制器可以实现横向摆动和俯仰两 个轴的交叉监测。表 权利要求
1.一种飞行器驾驶机构即所谓受控驾驶机构01，22)的电子控制装置，该电子控制 装置连接到飞行器的至少一个操纵机构，所述受控驾驶机构(21，22)装配在支架机电外壳 (23,24)上并按照至少一个自由度控制，所述支架机电外壳(23，24)包括 对于受控驾驶机构(21，22)相对于所述支架机电外壳的每个自由度，按照所述自由 度的至少一个受控驾驶机构01，22)的驱动电动机(35，36)， 与受控驾驶机构(21，22)相联系的传感器，用以至少检测按照每个自由度的位置， 其特征在于，它包括受控驾驶机构01，22)的控制/监测单元07，48)，所述控制/监 测单元(47，48)包括至少一个电子微控制器，以及每个电子微控制器都设计用来 按照受控驾驶机构(21，22)的一个自由度即所谓控制自由度，向至少一个驱动电动 机(35，36)提供控制信号， 接收在下列中间选择的传感器发送的信号〇与受控驾驶机构02，21)的至少一个第二自由度即所谓监测自由度相联系的传感 器，所述监测自由度不同于所述控制自由度，和〇与另一个驾驶机构02，21)的至少一个监测自由度相联系的传感器，所述监测自由 度不同于受控驾驶机构01，22)的所述控制自由度， 按照所述监测自由度对这些传感器所发送的上述信号实施监测数字处理，该监测数 字处理设计用来检测与运行缺陷对应的这些信号的所有偏差，并用来产生代表这样一个缺 陷的信号。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于，所述支架机电外壳(23，24)包括与受控驾驶 机构(21，22)相联系的力传感器(31，32)，用以检测按照每个控制自由度分配的力，所述控 制/监测单元(47，48)包括接收所述力传感器(31,3 发送的信号的输入端，而且每个电 子微控制器都设计用来接收所述力传感器(31,3 发送的信号，并为至少一个驱动电动机 提供控制信号，用以在驾驶机构(21,2 上电气模拟建立回力的可变感觉。
3.按照权利要求1或2中一项的装置，其特征在于，属于一个驾驶装置的受控驾驶机 构(21，22)包括两个驾驶机构01，22)，这两个驾驶机构全都连接到飞行器的至少同一个 操纵机构，所述受控驾驶机构01，22)的所述控制/监测单元(47，48)包括 接收与另一个驾驶机构02，21)相联系的传感器(83，93)发送的信号的输入端，即 所谓交叉监测输入端， 用于每个自由度的至少一个电子微控制器(52至55)，接收在交叉监测输入端接收 的信号，并设计用来按照受控驾驶机构01，22)的该控制自由度为至少一个驱动电动机 (35，36)提供控制信号，以便实现这两个驾驶机构伺服电子耦合。
4.按照权利要求1至3中一项的装置，其特征在于，属于一个驾驶装置的受控驾驶机 构(21，22)包括两个分别安装在两个机电外壳上的驾驶机构01，22)，各自带有相同的自 由度，而且这两个驾驶机构全都连接到飞行器的至少一个相同操纵机构，所述控制/监测 单元(47，48)包括 用于每个监测自由度的电子微控制器，即所谓主监测微控制器(52，55)，对与受控驾 驶机构(21，22)相联系的传感器(27，32)发送的信号进行数字处理、并设计用来检测与缺 陷相应的这些信号的所有偏差，并用来产生代表这样一个缺陷的信号，眷接收与另一个驾驶机构02，21)相联系的传感器(83，93)所发送的信号的输入端，即所谓交叉监测输入端， 对于每个监测自由度，一个而且单个电子微控制器即所谓交叉监测微控制器(52， 阳)，专用于该自由度，该交叉监测微控制器(52,5 设计用来实现上述在交叉监测输入端 上接收的信号的数字处理，并用来检测与缺陷相应的的这些信号的所有偏差，并用来产生 代表这样一个缺陷的信号。
5.按照权利要求3或4中一项的装置，其特征在于，所述交叉监测输入端具有至少一个 接收另一个驾驶机构02，21)的、由与该另一个驾驶机构相联系的位置传感器提供的至少 一个位置信号(111)的输入端。
6.按照权利要求5的装置，其特征在于，所述交叉监测输入端具有至少一个输入端，接 收至少一个信号，即所谓力信号(117)，代表真正施加于另一个驾驶机构的力，由至少一个 与该另一个驾驶机构(22，21)相联系的力传感器提供，而且，对于每个自由度，所述交叉监 测电子微控制器(52，55)设计用来把至少利用所述力信号(117)确定的数值即所谓力实测 值与利用另一个驾驶机构的至少一个位置信号(111)按照预定的规则计算的基准值(115) 比较。
7.按照权利要求6的装置，其特征在于，所述交叉监测电子微控制器(52,5 设计用来 把所述实测力值和所述基准数值(11 之间的差值(121)与一个预定的阈值比较，并当该 差值超过所述预定的阈值时，用来产生一个代表缺陷的信号。
8.按照权利要求1至7中一项的装置，其特征在于，属于一个驾驶装置的受控驾驶机 构(21，22)包括两个驾驶机构01，22)，分别安装在两个机电外壳上，各自带有两个相同的 自由度，而且这两个驾驶机构全都连接到飞行器的同一个操纵机构，所述控制/监测单元 (47，48)包括 第一电子微控制器，用于下列功能〇按照受控驾驶机构01，22)的第一自由度，向第一驱动电动机提供主控制信号，〇按照受控驾驶机构01，22)的第二自由度，向第一驱动电动机提供从控制信号，〇按照该第二自由度实现受控驾驶机构(21，22)的主监测，〇按照两个自由度之一，特别是第二自由度，实现另一个驾驶机构02，21)的交叉监测， 第二电子微控制器，具有下列功能〇按照受控驾驶机构01，22)的第二自由度，向第二驱动电动机提供主控制信号，〇按照受控驾驶机构01，22)的该第一自由度，向第二驱动电动机提供从控制信号，〇按照该第一自由度实现受控驾驶机构01，22)的主监测，〇按照这两个自由度中的另一个，特别是第一自由度，实现另一个驾驶机构(22，21) 的交叉监测。
9.按照权利要求1至8中一项的装置，其特征在于，所述控制/监测单元(47，48)封 装在一个壳体(37，38)内，后者设计得能够装配在受控驾驶机构01，22)的支架机电外壳 (23,24)上。
10.一种飞行器的驾驶装置，包括至少一个驾驶机构01，22)，连接到飞行器的至少一 个操纵机构，其特征在于，它包括驾驶机构01，22)的一个按照权利要求1至9中一项的电 子控制装置。
11.按照权利要求10的驾驶装置，包括两个驾驶机构01，22)，这两个驾驶机构全都连 接到飞行器的至少同一操纵机构，其特征在于，对于每个驾驶机构，它包括按照权利要求1 至9中一项的、专用于每个驾驶机构(21，22)的电子控制装置。
12.按照权利要求11的驾驶装置，其特征在于，该两个电子控制装置(47，48)是相同的。
13.飞行器，其特征在于，它包括至少一个按照权利要求10至12中一项的驾驶装置。
全文摘要
本发明涉及飞行器驾驶机构的电子控制装置，装配在支架机电外壳(23，24)上，包括按照至少一个自由度的至少一个驱动电动机，和与驾驶机构相联系的传感器，用以按照每个自由度至少检测该位置。驾驶机构的控制/监测单元(47，48)包括至少一个电子微控制器(52至55)，用来按照一个自由度控制至少一个电动机，按照另一个自由度接收传感器的信号(83，93)，实现上述信号的监测，用以检测所有的偏差。它延伸至包括这样一个电子控制装置的驾驶装置和飞行器。
文档编号B64D31/04GK102092476SQ201010610778
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月5日 优先权日2009年11月6日
发明者C·安特雷格 申请人:拉蒂埃-菲雅克公司