DE2637280A1

DE2637280A1 - Fluidic-steuer-system

Info

Publication number: DE2637280A1
Application number: DE19762637280
Authority: DE
Inventors: Thomas B Tippetts
Original assignee: Garrett Corp
Current assignee: Garrett Corp
Priority date: 1975-08-25
Filing date: 1976-08-19
Publication date: 1977-03-17
Also published as: FR2322401B1; GB1520300A; US4019697A; FR2322401A1

Description

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Ihr Zeichen Ihre Nachricht Your Ref. Your Letter	Tag Date 20. Juli 1976 Gr/Ja

THE GARRETT CORPORATION, 9851-9951 Sepulveda Boulevard, Los Angeles California 90009, USA Fluidic-Steuer-Systern

Die Erfindung bezieht sich auf Fluidic-Steuersysteme und dabei insbesondere auf Systeme zur Steuerung der Flugzeugleistung während eines Landeanflugs, sowie auf Fluidic-Einrichtungen, bzw* Schaltungen zur Verwendung in solchen Systemen.

Einrichtungen zur Steuerung bzw· Kompensation der Leistung bei dem Landeanflug sind automatische, die Leistung steuernde Systeme, die während der Landephase eines Flugzeugs dazu benutzt werden, um konstante Luft- bzw. Eigengeschwindigkeit zu erhalten. Diese konstante Geschwindigkeit wird dadurch erhalten, daß der Angriffs- bzw. Anstellwinkel (angle of attack) des Flugzeuges konstant gehalten wird, und zwar dadurch, daß die Leistung der Antriebseinheit bzw. des oder der Antriebsmotoren eines Flugzeuges durch entsprechende Steuerung der Treibstoffflußmenge an die Antriebseinheit geändert wird. Bekannte Steuereinrichtungen dieser Art arbeiten mit elektromechanischen Bauelementen.

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Konto: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750200 73) 5 804248 Postscheckkonto München 893 69 - 801

Gerichtsstand Regensburg

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: Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fluidic-

Steuer-System wie beispielsweise ein die Leistung eines Flugzeugs ι während des Landeanflugs steuerndes System aufzuzeigen, welches wesentlieh zuverlässiger arbeitet, geringere Kosten bedingt und im Vergleich ! zu den bisher üblichen elektromechanischen Systemen wesentlich einfacher ■ installiert werden kann.

; Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Anordnung bzw. ein System zur Steuerung der Treibstofflußmenge für wenigstens eine Antriebseinrichtung z.B. einen Antriebsmotor, eines Flugzeuges während des Landeanflugs, Ϊ wobei die von der Antriebseinheit entwickelte Leistung nach einem vorgewählten Schema bzw. Plan gesteuert wird, erfindungsgemäß so ausgebildet, daß Mittel zur Messung einer Vielzahl von Flugparametern, wie Anstellwinkel des Flugzeuges, Beschleunigung des Flugzeuges senkrecht zur Flugrichtung und/oder zur Hochachse des Flugzeuges sowie Stellung des Höhenruders vorgesehen sind, daß diese die Flugparameter messenden Mittel mit Einrichtungen verbunden sind, die die gemessenen Flugparamete^r in Fluidic-Einzelsignale umwandeln, und daß weiterhin Mittel vorgesehen sind, um die Fluidic-Einzelsignale in vorgegebener Weise zu einem Fluidi<j: Sollwert-Signal zu kombinieren, welches der angestrebten Treibstofflußmenge für die Erzeugung einer Leistung nach dem vorgewählten Schema entspricht, daß ferner Mittel vorgesehen sind, um ein Fluidic-Istwert-Signal in Abhängigkeit von der tatsächlichen Treibstofflußmenge zu erzeugen^ daß eine Vergleichseinrichtung vorgesehen ist, in der das Sollwert-Signal mit dem Istwert-Signal verglichen wird und welche ein Fluidic-Signal entsprechend der Abweichung zwischen dem Sollwert-Signal und dem Istwert-Signal (Regelabweichung) erzeugt, und daß eine Betätigungs- bzw. Antriebseinrichtung vorgesehen ist, die mit der Vergleichseinrichtung sowie mit einem Treibstoffsteuersystem gekoppelt ist, ura letzteres nachzustellen und die tatsächliche Treibstofflußmenge in

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Abhängigkeit von dem die Regelabweichung repräsentierenden Fluidic-Signal so zu ändern, daß die Antriebseinrichtung des Flugzeugs eine Leistung entsprechend dem vorgegebenen Schema entwickelt.

Das erfindungsgemäße Fluidic-System kann bei extremen Temperaturen eingesetzt werden, wie sie beispielsweise im Bereich bzw. an dem TreibstoffSteuersystem und/oder in der Nähe der Antriebseinrichtung eines Flugzeuges herrschen. Schon aus diesem Grunde hat das erfindungsgemäße System gegenüber bekannten elektromechanischen Systemen bIkx erhebliche Vorteile, da bei diesen elektromechanischen Systemen der elektronische Computer weit entfernt von dem Treibstoff-Steuersystem bzw. weit entfernt von dem Betätiger für dieses Treibstoff-Steuersystem angeordnet werden muß.

In Weiterbildung der Erfindung betrifft diese außerdem ein Verfahren zur Steuerung der Treibstofflußmenge für wenigstens eine Antriebseinheit bzw. einen Antriebsmotor, eines Flugzeugs während des Landeanflugs, wobei die von der Antriebseinheit entwickelte Leistung nach einem vorgewählten Schema bzw. . Plan gesteuert wird, Dieses Verfahren zeichnet sich gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch aus, daß bei einer Steuerung unter Verwendung der Fluidic-Technik eine Vielzahl von Flugparametern, wie Anstellwinkel, Beschleunigung des Flugzeuges senkrecht zur Flugrichtung und/oder in Richtung der Hochachse des Flugzeugs sowie Stellung des Höhenruders, gemessen,und diese Flugparameter in Fluidic-Einzelsignale umgewandelt werden, daß diese Fluidic-Einzelsignale dann in vorgewählter Weise zu einem Gesamtsignal (Sollwert-Signal) kombiniert werden, welches die gewünschte Treibstoff- ; flußmenge in Übereinstimmung mit dem vorgewählten Schema anzeigt, daß ein Fluidic-Rückkopplungssignal (Istwert-Signal) in Abhängigkeit von der tatsächlichen Treibstofflußmenge erzeugt wird, daß das Sollwert-

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Signal sowie das Istwert-Signal miteinander verglichen werden, um ein Fluidic-Signal zu erzeugen, welches der Differenz zwischen der tatsächlichen Treibstofflußmenge und der angestrebten Treibstofflußmenge und somit der Regelabweichung entspricht, und daß die tatsächliche ! Treibstofflußmenge entsprechend diesem der Regelabweichung entspre- ; chenden Signal nachgeregelt wird, wodurch die Antriebseinheit eine '■ Leistung nach dem vorgewählten Schema entwickelt. !

Die Verstärkung des die Regelabweichung repräsentierenden Signals wird ! vorzugsweise durch eine verbesserte Fluidic-Verstärkeranordnung erreicht, j die ein verstärktes Ausgangssignal erzeugt, welches zwei Zustände auf-

;

weisen kann, (analoges bzw. digitales Ausgangssignal). Wenn nämlich das , die Regelabweichung repräsentierende Signal relativ klein ist, so weist das Ausgangssignal dieser Verstärkereinheit eine Amplitude auf, die ; proportional zu dem die Regelabweichung repräsentierenden Signal ist. ι Falls das die Regelabweichung repräsentierende Signal wesentlich größer ist und somit eine grundlegende Korrektur des Treibmittel- , flusses erforderlich ist, so ist das Äusgangssignal der Verstärkereinheit ein digitales Signal, welches eine höhere Leistung zur Erzeugung > einer schnellen Korrektur der Treibstofflußmenge besitzt.

Weiter bezieht sich die Erfindung auf einen verbesserten Integrator, der für das dem Anstellwinkel des Flugzeugs entsprechende Fluidic-Signal vorgesehen ist und welcher pneumatische bzw. für Strömungsmittel ι wirksame Kapazitäten aufweist, die jeweils in einem negativen Rückkopplung szwe ig eines Verstärkers mit hohem Verstärkungsgrad angeordnet sind, wobei die beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Kapazitäten jeweils direkt mit jeweils einem Eingang und jeweils einem Ausgang des Verstärkers verbunden sind.

Dieser spezielle Integrator erzeugt ein Ausgangssignal, welches nicht

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nur dem integrierten Wert des Eingangssignals entspricht, sondern gleichzeitig auch «in verstärktes Äusgangssignal darstellt. Diese Kombination von Integral- und Proportional-Steuerung vereinfacht die Fluidic-Schaltanoxdnung, die erforderlich ist, um ein einziges Signal (Sollwert-Signal) zu erzeugen, welches dem angestrebten Treibstoffluß bzw. der angestrebten Treibstofflußmenge entspricht.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen verbesserten Verstärkungswähler, welcher es dem Pilot erlaubt, selektiv die Verstärkung des Schaltkreises in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen zu wählen. Durch die Verwendung eines dreistabilen Fluidic-Verstärkers, der selektiv die Impedanzen von Widerstandsnetzwerken ändert, die mit den Eingängen eines Fluidic-Verstärkers verbunden sind, wird der Verstärkungsgrad des Verstärkers selektiv für "Kait-Tag" - "Heiß-Tag" und "Normal-Tag"- Bedingungen eingestellt· Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben, die bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung darstellen.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Fluidic-Steuersystern entsprechend der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eineslntegrators zur Verwendung bei dem System gemäß Fig. 1 zusammen mit den beiden Kapazitäten; '

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines drei Stellungen aufweisenden Verstärkungsgradwählers;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Endverstärkers;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer geänderten Form einer Fluidic 'Betätigung?- bzw. Ansteuereinrichtung;

Fig. 6a - 6f verschiedene graphische Darstellungen betreffend die Arbeitsweise der Einrichtung gemäß Fig. 4;

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Fig. 7 eine graphische Darstellung des kombinierten proportionalen und digitalen Ausgangssignals, welches die Betätigungseinrichtung des Treibstoffsteuersystems antreibt, in Abhängigkeit von dem die Regelabweichung repräsentierenden Signal.

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In bezug auf die Zeichnungen wird festgestellt, daß die graphischen .. Fluidic-Symbole, die in den Figuren 2 bis 5 benutzt werden, in über- ; einstimmung stehen mit der Norm MIL-STD-1306A, wie sie vom Verteidigungs· ministerium am 8. Dezember 1972 für die Terminologie und Symbole und i betreffend Fluidic-Anordnungen erlassen wurde und die beim Verteidigungsministerium, Washington, D.C. 20301 erhältlich ist.

. In Fig. 1 ist in ein Blockdiagramm ein Flugzeug 10 dargestellt, welches

aus einer Zelle 12, geeigneten Schubmotoren 14 (beispielsweise aus einer !" Vielzahl von Strahltrieb-werken), aus einem Treibstoffsteuer- oder ; Versorgungssystem 16, mit welchem der Kraftstoffluß bzw. die Kraftstoff-I menge an den Schubmotor und damit auch die vom Flugzeug erzeugte Kraft . gesteuert werden kann, aus Fühlern 18, die geeignete Flugparameter des ; Flugzeugs erfassen, sowie aus Wandlern 20 besteht, welche die erfaßten i Parameter in Fluidic-Signale umformen. Die Fühler können in üblicher

Weise elektrische, mechanische oder elektromechanisch© Fühler mit geeig- ! neten Umformern 20 sein, wie dies gerade notwendig ist, um die notwendi- ; gen bzw. kennzeichnenden Fluidic-Signale zu erzeugen» Die Antriebsein- \ richtung bzw. der Antriebsmotor 14 erzeugt im wesentlichen einen Luftj strom und sieht auf diese Weise gleichzeitig eine Fluidic-Quelle 22 vor, « mit der ein unter Druck stehender Strömungsmittelfluß an ein Fluidic- ; Steuersystem geliefert wird, welches allgemein mit der Ziffer 24 be-

j zeichnet ist. Es sei festgehalten, daß das Treibmittelsteuersystem bzw. I die Treibmittelsteuereinrichtung für die Antriebseinrichtung sowie die ¹ Fluidic-Quelle sich in einer Umgebung extrem hoher Temperaturen befinden und sich demnach auch der Strömungsmittelfluß, der von der Quelle 22 erzeugt wird, eine relativ hohe Temperatur aufweist.

Das Fluidic-Steuersystem 24 kann so betätigt werden, daß es ein erwünsch tes oszillierendes Druck-Differenz-Ausgangssignal ^ P erzeugt, mit ! welchem zwei Einlasse 26 und 28 eines Gehäuses 30 einer auf Strömungs-

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mittel ansprechenden Servo-Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung 32 beaufr schlagt wird. Die Antriebseinrichtung 32 besitzt zwei Membranen oder Kolben 34, die sich quer zu einem inneren Kohlraunt des Gehäuses 30 er- | strecken und somit zwei entsprechende Floidic-Kammern 36 und 38 mit j

variablem Volumen schaffen, wobei diese Kammern mit den Einlassen 26 ' und 28 verbunden sind. Die Antriebseinrichtung 32 wirkt im Sinne einer i

j . I

¹ Integration des Signals Δ P in der Weise, daß die Kolben 34 sowie ein zugehöriger Hebel 40, der schwenkbar mit den Kolben 34 verbunden ist, [ in Abhängigkeit vom zeitlichen Mittelwert des Eingangssignals betätigt I bzw. verschoben werden, d.h. entsprechend A P - Mittelwert. Über ein j ' ο

j geeignetes Gestänge 42 und 44 bewirkt die mechanische Bewegung der An-

triebs- bzw. Betätigungseinrichtung eine Einstellung des Treibmittelsteuersystems 16 und damit eine Einstellung des Treibmittelflusses an i die Antriebseinrichtung sowie eine Einstellung der vom Flugzeug erzeugten! Leistung bzw. des vom Flugzeug erzeugten Schubes.

Die Fluidic-Quelle 22 liefert vorzugsweise das Gas bzw. das Strömungs- ; mittel mit dem höchsten, üblicherweis® von der Antriebseinrichtung 14 ■ erhaltenen Druck an das Fluidic-Steuersystem 24. Durch eine Leitung 46 wird das unter hohem Druck stehende Gas, z.B. unter einem Druck von mehreren hundert p.s.i. ( mehrere kg/cm ) bei 50 an einen Kraftverstärker 48 geliefert, so daß ein relativ hohes Differenz-Druck-Signal /\, P erzeugt werden kann, um eine maximale Kraft zur Betätigung des Treibmittelsteuersystems mit einer Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung 32 zu erreichen, welch letztere relativ kleine Abmessungen aufweist. In gleicher Weise wird durch eine parallele Leitung 52 von der Quelle 22 ! Strömungsmittel an einen Druckregulator 54 geliefert, welcher einen wesentlich niedrigeren, konstanten Druck bzw. einen entsprechenden Strömungsmittelfluß an die Leitung 52 liefert, und zwar als geregelter Versorgungsdruck bzw. -Auslaß für die verschiedenen Rechen- und Steuereinrichtungen in dem Steuersystem 24. Obwohl es 8g« der klareren Darstel-

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lung wegen Fig. 1 nicht gezeigt ist, ist der geregelte Versorgungsdruck der Leitung 52 mit den verschiedenen Fltiidic-Druck-Einlässen 56 der einzelnen Fluidic-Einrichtungen in dem System verbunden, welches einen Integrator 58, eine Temperaturkompensationseinrichtung 60, einen Verstorkungsgradwähler 62, einen Oszillator 64 und einen Elektro-Fluidic-Umformer 66 aufweist·

Geeignete An- und Abschalteinrichtungen bzw. -Ventile 176 sind vorgesehen, um den Strömungsmittelfluß von der Quelle 22 an die Leitungen und 52 zu unterbinden und um somit das Steuersystem 24 abzuschalten. Weiterhin ist eine Fluidic-Bereitschaftssteuereinrichtung (stand-by control) 178 vorgesehen, die mit Strömungsmittel aus der geregelten Quelle 52 gespeist wird. Über Leitungen 102 und 180 ist diese Steuereinrichtung mit dem Integrator 58 sowie mit einem Nebenschlußventil verbunden, welches seinerseits die Verbindungsleitungen miteinander verbindet, die das Signal Δ P fuhren. In einem vorgewählten Bereitschafts- bzw. Notzustand wird das Ventil 182 durch die Steuereinrichtung 178 bestätigt, um auf diese Weise eine direkte Verbindung zwischen den Kammern 36 und 38 herzustellen. Strömungsmittel von der Quelle 22 kann dann dem System 24 zum Aufwärmen oder aber beim Durchführen von Prüfvorgängen zugeführt werden, wobei das System in seiner Funktion unwirksam bleibt. In dieser vorgegebenen Bereitsschaftssteliung liefert die Steuereinrichtung 178 unter Druck stehendes Strömungsmittel an die Leitung 102 und an den Integrator 58, um auf diese Weise ein Arbeiten des Integrators zu vermeiden, wie dies weiter unten noch im Detail im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wird. Die Steuereinrichtung 178 kann weiterhin auch alle möglichen Einrichtungen zur Vermeidung von Übersteuerung usw. enthalten, die beispielsweise in der Weise wirken, daß beim FeststeJlen eines Fehlers im System bzw. eines Fehlverhaltens das Systems die Steuereinrichtung 178 sowie das System 24 automatisch in die Bereitschaftsstellung Übergeführt wird.

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ι Die Flugzeugflugparameter, die gemessen und dann in Fluidic-Druck-Differenz-Signale durch die Umwandler 20 umgewandelt werden, betreffend vor allem den Anstellwinkel oL des Flugzeuges, die Beschleunigung dss Flugzeuges rj senkrechter Flugrichtung des Flugzeuges sowie die Stelluno O des Höhenruders des Flugzeuges. Der Anstellwinkel «& wird dem Fluidic Integrator 58 zugeführt und dort integriert. Dieser Integrator ist mehr im Detail und in Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben. Im Anschluß daran wird das integrierte Signal <£ mit Hilfe der Fluidic-Technik algebraisch kombiniert mit den Signalen η und <f , und zwar durch direkte Summierung durch Verbindung der entsprechenden Paare von Leitungen, die diese j Fluidic-Druck-Differenz-Signale führen. Mit Hilfe des Integrators sowie

j der sechs Strömungswiderstände 68, die jeweils in jedem Paar der die i
drei Signale fuhrenden Leitungen vorgesehen sind und die die Größe diese:

Signale relativ zueinander verhindern, wird ein einziges Signal erzeugt, welches den gewünschten Treibmittelfluß steuert, den die Flugzeugantriebs/-einrichtung benötigt, um eine Kraft bzw. einen Schub in Übereinstimmung mit einem vorgewählten Schema zu erzeugen. Die Strömungswiderstände bzw. Verengungen 68 weisen in der Regel unterschiedliche Größen auf, um auf diese Weise eine geeignete relative Modifikation der Größe bzw. Aplitude der Parameter Signale zu erreichen, so daß das gewonnene Signal normalerweise ein nicht konstantes, sich zeitlich änderndes Signal ist, welches geeignet ist, das Treibmittelsteuersystem automatisch nach einem vorgegebenen Plan zu steuern, und zwar während des gesamten Landeanflugs des Flugzeuges. Ein Beispiel einer bevorzugten Berechnung, die durch die Kombination des integrierten Signals <* mit den übrigen Fluidic-Parametersignalen Ή und & erhalten wird, ist durch die folgende Gleichung in Laplace-Transformation gegeben:

1 __

1 + .T2

^K1 ^ri _Δ* + ^Κ2^Δ* Λ^Δ?? -^Κ4

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-le-

Hierin bedeuten:

L s Schwenkwinkel des Hebels 40, der (Schwenkwinkel) dem erforderlichen Treibmittelfluß entspricht, um die gewünschte Kraft bzw. den gewünsch ten Schub am Flugzeug zu erzeugen; S= Laplace-Operator; hi = Anstellwinkel in Grad;

\f) = Beschleunigung des Flugzeuges senkrecht zur Flugrichtung in g's; O= Stellung des Höhenruders in Grad und

Τ.,Το, K₁/ K₉, K₀ und K₁ sind Parameter solcher Größe, um dem System ein korrektes dynamisches Verhalten aufzubringen, wenn es in einer bestimmten Kombination "Flugzeugzelle-Antriebseinrichtung" verwendet wird.

IDas einzige Signal wird dann der Temperaturkompensationseinrichtung 60 zugeführt, welche das Fluidic-Druck-Differenz-Signal entsprechend der Temperatur des die Signale erzeugenden Gases normalisiert bzw. angleicht. In diesem Zusammenhang wird nochmals daran erinnert, daß das Strömungsmittel von der Quelle 22 eine relativ hohe Temperatur aufweist und außerdem beachtlichen Temperaturschwankungen unterworfen ist«, Die Temperaturkompensationseinrichtung sorgt dafür, daß das Signal unbeeinflußt ist durch Temperaturänderungen des Gasflusses, um auf diese Weise ein stabileres Arbeiten des Kreises sicherzustellen. Obwohl nicht mehr im Detail dargestellt, kann die Temperaturkompensationseinrichtung beispielsweise einen Fluidic-Verstärker aufweisen, der zwei Einlasse besitzt, die zur Erzeugung einer negativen Rückkopplung mit zwei entsprechenden Auslässen verbunden sind. Verengungen bzw. Strömungswiderstände an den Einlassen Auslässen erzeugen eine Eingangs- sowie eine Ausgangsimpedanz für diesen Verstärker. Die Verengungen weisen eine solche Form und Ausbildung auf, idaß die Temperaturcharakteristiken der Eingangs- und Ausgangsimpedanzen gleich sind, so daß das Ausgangssignal Λ Ρ· Temperaturstabilisiert ist.

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Das temperaturstabilisierte bzw. kompensierte, kombinierte einzige Signal, welches von dem Druckdifferenzsignal&P, gebildet ist, bildet das Eingangssignal eines Verstärkungswöhlers 62 _B der im einzelnen wnten im Zusammenhang mit Fig. 3 beschri©b©n isi_o Der Verstürkongswähler 62 ermöglicht es dem Piloten, die Verstärkung d©@ Signals Δ P, entsprechend :

den Umgebungstemperaturen zu verändern Mehr im Detail ermöglicht es der ι Verstärkungswähler 62, die Verstärkung kleiner als eine vorgegebene bestimmte Verstärkung, gleich einer vorgegebenen bestimmten Verstärkung [ oder größer als diese vorgegebene bestimmte Verstärkung einzustellen, und zwar in Abhängigkeit davon, ob es sich um heiße, normale oder kalte

Tagesumgebungstemperaturbedingungen handelt. ι

Das Ausgangs- Druck- Differenzsignal Δ P. wird dann durch direkte ; Summierung mit einem negativen Rückkopplungssignal Δ Pf kombiniert. Das Signal A Ρχ wird mit Hilfe eines Wandlers, beispielsweise mit Hilfe ; eines Elektro-Fluidic-Wandlers 66 erzeugt, der wirkungsmäßig mit dem Hebel 40 verbunden ist ynd euß©rdsm mit dem Treibmitteisteuersystem mit Hilfe einer geeigneten Verbindung, die durch die gestrichelte Linie 70 angedeutet ist, in Verbindung steht. Der Wandler 66 erzeugt ein Fluidic- ■ Druck-Differenzsignal Δ P-, welches der tatsächlichen Stellung des ' Hebels 40 und damit der der Antriebseinrichtung 14 tatsächlich zugefUhr- : ten Treibstoffmenge entspricht. Durch geeignete Summierung der beiden [ Druck-Differenz-Signale Δ P. und A- P- durch Verbindung der entsprechen- · den, diese Signale fuhrenden Leitungen wird ein Druck-Differenz-Signal erzeugt, welches der Regelabweichung entspricht und damit der noch erforderlichen Nachstellung des Hefads 40 aus seiner tatsächlichen Stellung in eine Sollstellung, die a®m gewünschten Treibmittelfluß entspricht.

Der Elektro-Fluidic-Umformer 66, kann beispielsweise so ausgeführt sein, wie dies im US-Patent 3 638 671 beschrieben ist, wobei dieser Umformer einen Stift aufweist, der wirkungsmäßig so verbunden ist, daß er sich mit

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dem Hebel 40 bewegt, wobei der Stift einen Strömungsmittel- bzw. Fluidic-Strahl ablenkt, um auf diese Weise ein Druck-Differenz-Ausgangssignal zu erzeugen, welches Proportional zur Stellung des Stiftes und damit auch 'proportional zur Stellung des Hebels 40 ist. Wie oben darauf hingewiesen wurde, wirkt der Wandler 66 einfach als Wandler, und jede Art von Wandler, der ein mechanisches Signal in ein Fluidic-Signal umwandelt, kann in diesem Rückkopplungsteil des Kreises verwendet werden.

Wie weiter unten noch im Detail im Zusammenhang mit den Figuren 4-7 be-

schrieben wird, bildet das die Regelabweichung repräsentierende Signal, welches die Differenz zwischen den Druck-Differenzsignalen Δ P. und ^P_x darstellt, das Eingangssignal eines Verstärkersystems, welches einen Verstärker 48, einen Fluidic-Rechteck-Generator 64 und ein Dämpfungsglied 72 aufweist, welches ein Rechteckausgangssignal A P_c des Oszillators 64 'in ein im wesentlichen trapezförmiges, zeitlich änderndes Fluidic-Druck-Differenzsignal /\ P umwandelt. Wie weiterhin weiter unten noch im !einzelnen beschrieben wird, erzeugt das Verstärkersystem ein sich zeitlich änderndes proportionales oder digitales Ausgangssignal, welches von '·. /\ P gebildet ist, um die Antriebseinrichtung 32 anzusteuern und den

j Treibmittelfluß auf der gewünschten Höhe einzustellen. Über das negative !Rückkopplungssignal Λ P_f wird ein geschlossener Regelkreis erzeugt, der die Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung 32 einschließt, um auf diese Weise eine geeignete Einstellung des Treibmittelsteuersystems in über- ;einstimmung mit der angestrebten Höhe des Treibmittelflusses zu erreichen wie sie durch die obige Gleichung bestimmt ist.

^:In Fig. 2 ist der Fluidic-Integrator 58 mehr im Detail dargestellt. Der !Integrator 58 besteht aus einer Kaskade 74 von proportional arbeitenden !Fluidic-Verstärkern 76, von denen jeder zwei Einlasse und Auslässe auf-I weist, wobei die Verstärker so in Kaskade geschaltet sind, daß die Ausilasse eines Verstärkers jeweils die Einlasse des benachbarten nächsten

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Verstärkers speisen. Über geeignete feste Verengungen 78 wird das Druckdifferenzsignal den Einlassen des ersten Verstärkers 76 der Kaskade zu- j gefuhrt. An den Auslässen des letzten Verstärkers 76 der Kaskade wird j ein Fluidic-Oruck-Oifferenzausgangssignal erzeugt, welches den Leitungen[

I : 80 und 82 sowie zugeordneten RUckfUhrungsleitungen 84 und 86 zugeführt

Die StrömungsmitteldrUcke an den Auslässen werden Über die Leitungen 84

und 86 an in ihrem Volumen variable Ausgangskammern 88 zweier im wesent- ; I

liehen identischen Fluidic-Kapazitäten 90 zugeführt. Jede Kapazität I bzw. jeder Kondensator besteht aus einem Gehäuse 92, welches einen hohlen j Innenraum aufweist, der durch eine Membran bzw. durch einen Kolben 94 j

! t

mit beispielsweise balgähnlicher Struktur geteilt ist,um im Inneren des Gehäuses eine Ausgangskammer 88 und eine Eingangskammer 96 mit sich änderndem Volumen zu schaffen, wobei die Eingangskammern 96 Über entsprechende Leitungen sowie Über feste Verengungen 98 mit den Einlassen der Kaskade 74 in Verbindung stehen. Eine, eine Vorspannung erzeugende Federeinrichtung 100 in der Kammer 96 drUckt den Kolben 94 in eine Stellung, um das Strömungsmittel aus den zugehörigen RUckfUhrungsleitungen 84 und 86 herauszudrucken.

Der Integrator 58 besitzt ferner eine weitere Versorgungsleitung 102 fUr ein unter Druck stehendes Strömungsmittel, wobei diese Versorgungsleitung von der Steuereinrichtung 178 an zwei monostabile Fluidic-Gatter 104 gefuhrt ist, die in der Kaskade 74 zwischen zwei Paaren benachbarter Verstärker 76 vorgesehen sind. Die Gatter 104 sind normalerweise in einer Stellung, in der ein Strömungsmittelfluß durch die zugehörigen j Leitungen möglich ist. Sobald jedoch an der Leitung 102 ein Strömungsmitteldruck anliegt, nehmen die Gatter 104 eine Stellung ein, in der ein Strömungsmittelfluß unterbrochen wird, d.h. eine Übertragung eines ' Signals durch die Kaskade 74 nicht mehr möglich ist.

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j Während des Betriebes wird das Eingangssignal οι der Kaskade Über einen

; Eingangswiderstand, der durch die Verengung 78 gebildet ist, zugeführt, j Das Signal wird durch die Kaskade verstärkt und über die Verbindungs- ;leitungen 84 und 86 als negatives Rückkopplungssignal der Membran 94 !Zugeführt. Obwohl durch die Federn 100 vorgespannt, ist das RUekkopplungs- !signal, welches aus den Kammern 96 über die zugehörigen Leitungen geführt wird, eine Funktion der Druckänderung in den zugehörigen Auslässen 80 oder 82. Die Kapazitäten 90 wirken im Sinne einer Reduzierung der Amplitude des Rückkopplungssignales. Dementsprechend ist dos Eingangssignal ara !ersten Verstärker in der Kaskade best isarat dtirch das Druckdiff@r@nz$£gnal ;oc summiert mit einem negativen Rückkopplungssignal, welches ein® Funktion j der Änderung des Druck-Differenzsignals ^ ist. Aus diesem Grunde ist das [Ausgangssignal an den Leitungen 80 und 82 das Zeitintegral von o6 .

j Die Röckkopplungsiünpedanz, die durch die Verengungen 98 erzeugt wird, ist j vorzugsweise größer als die Eingangsimpedans, die von den Verengungen :gebildet ist, so daß der Integrator gleichseitig auch ein verstärktes :Ausgangssignal liefert, d.h. das Ausgangssignal weist ©ine größere Amplii tude als das Eingangssignal auf. Der Verstärkungsgrad kann jedoch auch kleiner als Eins sein, wenn dies gewünscht ist. Eine derartige Integration bei gleichzeitiger Verstärkung vereinfacht die Fluidic-Schältung, die im System 24 benötigt wird, ganz wesentlich. Die Verengungen 98 bewirken weiterhin auch eine Stabilisierung der Integratorfunktion. Die Gitter 104 ermöglichen es, die Anfangsbedingungen des Integrators festzulegen, und zwar dadurch, daß sichergestellt wird, daß der Integrator erst dann zu arbeiten beginnt, wenn kein Strömungsmitteldruck mehr an der Leitung 102 anliegt.

Fig. 3 zeigt den Fluidic-Vorstärkungswähler 62 iua Deiisil. Der Verstärkungswähler 62 besitzt einen Fluidie-Proportionalitäts-Verstärker HO, der ebenfalls eine Kaskade von proportional arbeitenden Fluidic-Verstär-

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Ah V ²⁶³⁷²⁸°

kern ähnlich der Kaskade der Verstärker 76 in Fig. aufweisen kann. Den ; Eingängen 112 und 114 der Verstärkerkaskade 110 wird das Druck-Differenz-Signal Δ P an den Eingangsleitungen 116 und 118 zugeführt. Die Auslässe 120 der Verstärkerkaskade, die das Ausgangs-Druck-Differenzsignal · ί Δ P. aufweisen, sind parallel mit den Einlassen 116 und 118 durch Rückkopplungsleitungen 124 und 126 verbunden. ,

Mit jeder Eingangsleitung 116 und 118 bzw. mit jeder Rückkopplungsleitung 124 und 126 sind Fluidic-Widerstandsnetzwerke 128-134 verbunden, von j denen jedes wenigstens zwei feste Verengungen bzw. Strömungsmittelwider-

; stände 136 aufweist, die jeweils parallel zueinander angeordnet sind.

\ In Serie mit wenigstens einerdsr Verengungen 136 eines jeden Netzwerkes liegen Fluid ic-»Gatter 138-144. Die Einlaßleitungen der mono-stabilen

j Gatter 138-140 werden durch Strömungsmitteldruck in einer Leitung 146 ; angesteuert, während die Rückkopplungsgatter 142-144 durch einen Strö mungsmitteldruck in der Leitung 148 beaufschlagt sind.

Der Verstärkungswähler besitzt weiterhin einen Schaltmechanismus 150, ! mit welchem der Strömungsmittelfluß entweder durch keine oder aber durch '

eine der Leitungen 146 und 148 blockiert werden kann. Obwohl an sich ' jede Art eines geeigneten Systems verwendet werden kann, um an den Leitungen 146 und 148 ein solches, drei Zustände aufweisendes Druck-Differehzsignal zu erzeugen, ist in Fig. 3 ein Beispiel einer solchen Einrichtung schematisch dargestellt, die eine drei-stabile Fluidic-Einrichtung bildet und als Schaltmechanismus 150 verwendet wird. Eine derartige einzige . Einrichtung dient dazu, um ein drei mögliche Zustände aufweisendes elektrisches Eingangssignal in ein entsprechendes, ebenfalls drei verschiedene Zustände aufweisendes Druckdifferenzsignal umzuwandeln, Eine vollständige Beschreibung einer solchen dreistabilen Fluidic-Einrichtung ist beispielsweise in der US-Patentanmeldung 607 529 "dreistabile Fluidic-Einrichtung¹¹ von Thomas B. Tippetts und Donald W. Chapin beschrieben,

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die zusammen mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht und übertragen wurde. Dieser Hinwels wird aufgenommen, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung abzurunden.

Bei einem Betrieb unter normalen Tagesbedingungen, bei denen die Umgebungsbedingungen in einem vorgewählten Rahmen bzw. Bereich liegen, werden der Schalter und die Einrichtung ISO so eingestellt, um einen Strömungsmitteldruck In beiden Leitungen 146 und 148 zu erzeugen. Dementsprechen sind sämtliche monostabilen Gatter 138-144 in Stellungen geschaltet, in denen der Strömungsmittelfluß durch die zugehörigen Verengungen 136 unterbrochen ist. In diesem Zustand ist der Eingangswiderstand, der von den Widerstandsnetzwerken 128 und 134 gebildet wird, gleich dem Rückkopplungswiderstand, der von den Widerstandsnetzwerken 132 und 134 gebildet ist, wodurch der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 110 gleich Eins ist, d.h. die Amplitude des Druck-Differenz-Signals Δ Pj ist gleich der Amplitude des Druck-Differenz-Signals Δ Ρ.·

FUr einen Betrieb an heißen Tagen, an denen ein größerer Treibmittelfluß für gleiche Leistung des Flugzeugs bzw. für gleichen Schub erforderlich ist, werden der Schalter sowie die Einrichtung 150 so eingestellt, daß der Strömungsmittelfluß an die Leitung 146 blockiert ist, während ein Strömungsmittelfluß durch die Leitung 148 möglich ist. Dementsprechend verbleiben die Gatter 142 und 144 in Stellungen, die den Strömungsmittelfluß durch die zugehörigen festen Verengungen 136 blockie ren, während die Gatter 138 und 140 in eine Stellung überwechseln, in der ein Strömungsmittelfluß durch die benachbarten Verengungen möglich ist. Aus diesem Grunde wird die RUckkopplungsimpedanz bzw. die Impedanz im Rückkopplungszweig, die von den Widerstandsnetzwerken 132 und 134 gebildet ist, größer als die Eingangsimpedanz, die von den Widerstandsnetzwerken 128 und 130 gebildet ist, so daß die Amplitude des Ausgangssignal^ Λ P. größer ist als die Amplitude des Eingangssignals Δρ^, wodurch

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. der Verstärkungsgrad größer als Eins ist.

In ähnlicher Weise wird bei einer Stellung des Schalters 150 in die für ' kalte Tage zuständige Stellung der Strömungsmittelfluß an die Leitung j 148 blockiert. Hierdurch wird die Eingangsimpedanz der Widerstände 128 !und 130 größer als die RUckkopplungsimpedanz der Widerstandsnetzwerke 132 und 134, so daß das Signal Δ P. kleinere Amplitude aufweist als das Signal Δ P,, wodurch auch der Verstärkungsgrad kleiner als Eins wird.

! Figur 4 zeigt im einzelnen das Verstärkersystem, welches den Kraftver- ! stärker 48, den Oszillator 64 und das Dämpfungsglied 72 aufweist.

j Der Kraftverstärker 48 ist funktionell dargestellt und besitzt einen

Oigitalverstärker 152, der beispielsweise aus einer Kaskade von proportional wirkenden Verstärkern besteht und eine letzte Stufe aufweist, die von einem bistabilen Fluidic-Verstärker 154 gebildet ist, durch welchen das Ausgangs-Druck-Differenzsignal Δ Ρ erzeugt wird.

Der Oszillator 64 ist funktionell als bistabiler Fluidic-Verstärker 156 dargestellt, der ein Rückkopplungsnetzwerk besitzt, das die Eingänge und die Ausgänge des Verstärkers 156 miteinander verbindet, und zwar über einen Widerstand 158 sowie Über ein Speichernetzwerk 160. Das Ausgangssignal des Oszillators 64 ist ein rechteckiges, sich zeitlich änderndes Signal A P , wie dies in der Fig. 6a gezeigt ist. Das Dämpfungsglied 72 besteht aus einem Widerstand 162 und aus einem Sammler bzw. einer Speichervorrichtung 164, die mit beiden Auslaßleitungen des Oszillat) rs 64 verbunden ist. Die Dämpfυngs- bzw. Verformungseinrichtung 72 bewirkt eine Verformung des sich ändernden Rechtecksignals in ein im wesentlichen trapezförmiges Signal Δ P₊, wie dies in Fig. 6b dargestellt ist. j

Das die Regelabweichung bildende Signal (Δ P.- Λ P₊.) wird mit dem ver-

X T ι

formten trapezförmigen Signal Δ P₊ kombiniert, so daß ein Summensignal

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^: von diesen beiden Signalen erhalten wird, wie es in Fig. 6c dargestellt ist und welches die Wirkung hat, das trapezförmige Signal nach oben oder

■ unten vorzuspannen bzw. zu verschieben. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß das kombinierte Signal bestehend aus A P und dem, die

j Regelabweichung repräsentierenden Signal dem Verstärker 152 als Eingangs-

> signal zugeführt wird. Der digitale Verstärker schaltet entsprechend seinem Eingangssignal so, daß sein Ausgangs-Druck-Differenzsignal /\ P.

. ein rechteckförmiges, sich zeitlich änderndes Signal ist, dessen Breite in Abhängigkeit von der Amplitude des die Regelabweichung repräsentieren-

! den Signales ist, wie dies in Fig. 6d dargestellt ist.

Solange die Amplitude des die Regelabweichung repräsentierenden Signals (ΔΡ. - Δ. Pf) kleiner als die Amplitude des trapezförmigen Signales

P ist, weist das resultierende Ausgangssignal Δ P die in Fig. 6ά

t . . ο ■ ■ ..

gezeigte Form auf, d.h. ist ein Rechtecksignal mit modulierter Breite. In Abhängigkeit von dar Größe des die Regelabweichung repräsentierenden Signals ( Δ P. - Δ P-) ist der Mittelwert des Ausgangssignals Δ Ρ · Mittelwert proportional der Amplitude des die Regelabweichung repräsentierenden Signals.

Wenn Jedoch die Amplitude des die Regelabweichung repräsentierenden Signals größer ist als die Amplitude des trapezförmigen Signals Δ P., so wird das trapezförmige Signal um einen genügenden Bereich so verschoben, daß es niemals die horizontale Achse der Darstellung gemäß Fig. 6 schneidet. Als Ergebnis wird ein kombiniertes Eingangssignal für den Kraftverstärker 48 erhalten, welches in Fig. 6e dargestellt ist. In diesem Fall wird der Kraftverstärker Überhaupt nicht schalten und das Druck-Differenz-Ausgangssignal A P_Q ist demzufolge ein konstantes digitales Signal oder - anders ausgedrückt - ein Rechtecksignal mit sehr großer bzw. im wesentlichen unendlicher Breite, wie dies in Fig. 6f dargestellt ist. Es ist selbstverständlich, daß in diesem Betriebszustand

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der Mittelwert des Signales Δ P gleich der Amplitude des Druck-Differenz-Signals Δ P ist.

Die vorliegende Erfindung ist dementsprechend ein System, welches zwei ' Arbeitszustände aufweist, wobei der zeitliche Mittelwert des Druck-Differenz-Ausgangssignals (Δ P - Mittelwert) proportional zu dem die j Regelabweichung repräsentierenden Signal ( Δ P. - Δ P ) ist, solange dieses die Regelabweichung repräsentierende Signal unterhalb einer be- .

stimmten Größe bzw. Amplitude liegt, wie dies durch den schrägen Ver- j

lauf der Kurve in Fig. 7 angedeutet ist. Sobald das die Regelabweichung ;

repräsentierende Signal diese vorgewählte Größe übersteigt, wird das ;

proportionale bzw. analoge Verhalten des Systems durch ein digitales I

Verhalten abgelöst, wobei der zeitliche Mittelwert ( Δ P - Mittelwert) ,

ein vorbestimmter, konstanter Wert ist, und zwar eine maximale /amplitude, die vom Kraft- bzw. Endverstärker 48 abgegeben werden kann, wobei die · Größe des zeitlichen Mittelwertes des Ausgangssignals in dieser digita- i len Phase unabhängig von der Größe des die Regelabweichung repräsentie-

renden Signals (Δ P. - A Pr) ist. Wie durch die Unstetigkeiten in der ; in Fig. 7 wiedergegebenen Kurve angedeutet ist, liegt der maximale Wert von Δ P - Mittelwert in der proportionalen bzw. analogen Phase ^: wesentlich unterhalb des Wertes von Δ P - Mittelwert in der digitalen [ Phase.

Fig. 5 zeigt eine geringfügige abgewandelte Form eines Kraftverstärkersystems, welches den gleichen Kraftverstärker 48 sowie ein Dämpfungsbzw. Verformungssystem 72 enthält, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert wurden. Anstelle eines durch Rückkopplung betriebenen Oszillators 64 gemäß Fig. 4 wird jedoch in der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ein Oszillator 166 verwendet, der einen bistabilen Verstärker 168 aufweist, welcher ein rechteckförmiges Ausgangssignal Δ Ρ erzeugt. Die Eingänge des Oszillators 168 sind zur Erzeugung einer negativen

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RUckkopplung mit den Ausgängen des Kraftverstärkers 48 verbunden, und zwar im der Weise, daß das sich zeitlich ändernde rechteckförmige Druck-Differenz-Äusgaragssignal Δ Ρ durch geeignete Verengungen bzw. Strömung widerstände 170 so rückgekoppelt wird, daß hierdurch der Verstärker 168 zur Erzeugung eines Rechtecksignals Δ P angetrieben wird. Wegen der Breiten- bzw« Pulslängenmodulation des rechteckförmigen Ausgangssignals Δ P weist das Rechteckausgangssignal Λ P des Verstärkers 168 eine Frequenz auf, die sich in Abhängigkeit der GrSSe des die Regelabweichung repräsentierenden Signals ändert. Bei großen Regelabweichungen, bei ebnen dann das System in digitaler Meise arbeitet, nimmt die Frequenz den Wert Null an. Die Verwendung der Rückkopplungsanordnung gemäß Fig. 5 vereinfacht das Fluidic-System, da eine geringere Anzahl von Verstärkerstufen im Verstärker 168 erforderlich sind, als in dem Verstärker 156 der Fig. um die notwendige Verstärkung und Größe für das Signal Δ Ρ zu erhalten

ι S

Ansonsten arbeitet die Einrichtung, die in Fig. 5 dargestellt ist, ebens \ wie dies im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben wurde.

Beim Betrieb des gesamten Systems werden bei der Einleitung des Landeanflugs eines Flugzeuges die Steuersysteme 176 in geeigneter Weise betätigt. Das Gesamtsystem bzw. die Steuereinrichtungen 178 befinden sich zunächst in der Bereitschaftsstellung (stand by condition) wobei das > Ventil 182 so geschaltet ist, daß es ein Tätigwerden des Systems ver-ί hindert und Druck an die monostabilen Gatter 104 des Integrators 58 liefert, um den Integrator daran zu hindern, eine unerwünschte Operation ' auszufuhren. Nach dem Aufwärmen bzw. Anlaufen des Systems in dieser Bej reitschaftsstellung werden die Steuereinrichtungen 178 so geschaltet, ι daß das Ventil 182 geschlossen wird und der Strömungsmitteldruck von der j Leitung 102 entfernt wird, um auf diese Weise ein Tätigwerden des System. ; 24 einzuleiten.

Die gemessenen Parameter oL , V und <f werden in geeignete Fluidic-

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Druck-Differenz-Signale umgewandelt, die dann als Eingangssignale für das Fluidic-Steuersystern dienen. Das dem Anstellwinkel entsprechende Signal wird im Integrator 58 in der oben beschriebenen Weise integriert, worauf dann dieses integrierte Signal mit den anderen Signalen algebraisch in geeigneter Weise summiert wird , nachdem eine geeignete Änderung der Amplituden der Signale durchgeführt wurde, um ein Signal zu erzeugen, welches in Übereinstimmung mit einem vorgewählten Plan bzw. Schema und somit in Übereinstimmung mit der oben angegebenen Gleichung die ange- : strebte Höhe des Treibstofflusses repräsentiert. Das Signal wird tempe- I raturstabilisiert durch den Kompensator 60 und wird dann als Eingangs- |

j signal Δ P dem Verstärkungswähler 62 zugeführt. Durch geeignetes Ein- j

ι α ι

ι stellen des Schalters bzw. der Schaltmittel 150 wird der Verstärkungs-• grad des Verstärkers 110 entsprechend der tatsächlichen Umgebungsbedingungen so eingestellt, daß das Signal Δ P. in seiner Amplitude in Abhängigkeit dieser Umgebungsbedingungen modifiziert bzw. gewählt ist.

Die tatsächliche Höhe des Kraftstofflusses zur Antriebseinrichtung bzw. zu den Motoren oder Turbinen des Flugzeuges ist durch die Winkelstellung des Hebels 40 angegeben und wird in ein entsprechendes Fluidic-Druck-Differenzsignal Λ P_r durch den Wandler 66 umgewandelt. Die Differenz zwischen den Signalen /S, P. und A Pr entspricht der Regelabweichung, wobei die Amplitude dieses Differenzsignals proportional der erforderlichen Änderung der Treibstofflußmenge und dementsprechend auch proportional zu der noch erforderlichen,(weiteren), Schwenkung des Hebels Wie oben im Zusammenhang mit den Figuren 4 bis 7 bereits erörtert wurde, wird dieses die Regelabweichung repräsentierende Signal einem trapezförmigen, sich zeitlich ändernden Signal P₊ aufgeprägt, um letzteres vorzuspannen und dementsprechend den Leistungsverstärker 148 anzutreiben In Abhängigkeit von der Amplitude des die Regelabweichung repräsentieren!·

Λ ■

den Signals ist das Ausgangssignal /\ P entweder ein digitales Signal i mit einer sich nicht ändernden Amplitude bzw. Größe oder aber ein Signal

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²⁶³⁷²⁸°

[ welches proportional zur Amplitude des die Regelabweichung repräsentie- j renden Signales ist. Wenn das die Regelabweichung repräsentierendes Signal einen vorgegebenen Wert überschreitet, ist das Ausgangssignal j Δ-Ρ ein digitales Signal, welches dafür sorgt, daß. die-Betätigung seinrichtung 32 schnell bzw. mehr stoßförmig betätigt wird, und wenn das < die Regelabweichung repräsentierende Signal unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, ist der Mittelwert des Ausgangssignals Δ Ρ proportional zur Amplitude des die Regelabweichung repräsentierenden Signals. Die Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung 32 wird in diesem Fall dann durch den zeitlichen Mittelwert des Ausgangssignals Δ Ρ des Verstärkers solange angetrieben, bis der tatsächliche Kraftstoffluß in seiner Größe gleich der angestrebten Größe für den Kraftstoffluß ist.

j In diesem Endzustand werden die Amplituden der Signale /\ P. und Δ Pr im wesentlichen gleich sein trotz unterschiedlicher Formgebung, so daß das trapezförmige Signal /\ P- weder nach unten noch nach oben vorgespannt bzw. verschoben ist. Aus diesem Grunde sind die Bereiche 172 und 174, die von dem trapezförmigen Signal Δ P₊ umschlossen sind, im wesentlichen gleich, so daß das Umschalten des Endverstärkers 48 jeweils in gleichen Zeitintervallen stattfindet und somit der zeitliche Mittelwert von Δ P Null ist und sich die Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung in Ruhe befindet.

j Aus den voranstehenden Ausführungen ist klar, daß sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Steuerung der Menge bzw. Größe des Treibjstofflusses an die Antriebseinrichtung bzw. an den Motor eines Flugzeugs mit Hilfe der Fiuidic-Technik bezieht, um auf diese Weise automatisch die von dem Motor entwickelte Leistung nach einem vorgewählten Schema

j zu steuern, wobei dieses Verfahren Verfahrensschritte betreffend das Messen der gewünschten Flugparameter und betreffend der Erzeugung von j Fluidic-Parametern aus diesen Flugparametern. Diese verschiedenen Signale

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werden dann in geeigneter Weise kombiniert, wobei eine Integration eines der Signale stattfindet, und werden dann in ein einziges Signal umge- ;

: wandelt, welches charakteristisch ist für die angestrebte Größe des \

I Treibmittelflusses bzw. dem angestrebten Treibmittelfluß entspricht. I Nach einer entsprechenden Temperaturkompensation des Signales wird dessen Verstärkung selektiv unter Verwendung der Fluidic-Technik in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen, die auf das Flugzeug einwirken, geändert. ] ; Ein negatives Fluidic-Rückkopplungssignal wird in Abhängigkeit von der j tatsächlichen Höhe des Treibmittelflusses erzeugt, wobei dann durch Ver-' \ gleich dieses Signals mit dem einzigen,voranstehend erwähnten Eingangssignal ein die Regelabweichung repräsentierendes Signal erzeugt wird, ! welches einen Leistungsverstärker zugeführt wird. Die tatsächliche Höhe

; des Treibmittelflusses wird dann durch das verstärkte, die Regelabweichung repräsentierende Fluidic-Signal so nachgestellt, daß die Antriebs- einrichtung bzw. der Motor eines Flugzeugs eine Leistung entwickelt, die mit dem vorgewählten Schema übereinstimmt.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung eines Ausgangssignals, welches zwei verschiedene Zustände aufweist (digitales und proportionales bzw. analoges Signal) und welches eine Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung ansteuert, sowie auf ein Verfahren zur selektiven Änderung des Gewinnes bzw. der Verstärkung eines Verstärkers und auf ein Verfahren zum Integrieren eines Fluidic-Signals, wie dies im Detail oben im Zusammenhang mit den Fig. 2-7 beschrieben ist

Während im Zusammenhang mit den Figuren bevorzugte AusfUhrungsformeη der Erfindung im Detail beschrieben wurden, um einen Fachmann eine Anwendung und Benutzung der Erfindung zu ermöglichen, ist diese Beschreibung ledigr lich beispielhaft zu verstehen und begrenzt keineswegs den Umfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die folgenden Ansprüche bestimmt ist

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Claims

ar .

Patentansprüche

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/ \.JVerfahren zur Steuerung der Treibstöfflußmenge für wenigstens eine Antriebseinheit, z.B. Antriebsmotor, eines Flugzeugs während des

Landeanflugs, wobei die von der Antreibseinheit entwickelte Leistung

selbsttätig entsprechend einem vorgewählten Schema, bzw. Plan/gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Steuerung unter Verwendung der Fluidic-Technik eine Vielzahl von Flugparametern, wie Anstellwinkel, Beschleunigung des Flugzeugs senkrecht zur Flugrichtung und/oder in Richtung der Hochachse des Flugzeugs sowie Stellung des Höhenruders, gemessen und diese Flugparameter in Fluidic-Einzelsignale umgewandelt

Einzel werden, daß diese Fluidic/Signale in vorgewählter Weise zu einem Gesamt-Fluidic-Signal (Sollwert-Signal) kombiniert werden, welches die gewünschte Treibstöfflußmenge in Übereinstimmung mit dem vorgewählten Schema anzeigt, daß ein Fluidic-RUckkopplungssignal (Istwert-Signal) in Abhängigkeit von der tatsächlichen Treibstöfflußmenge erzeugt wird, daß das Sollwert-Signal sowie das Istwert-Signal miteinander verglichen werden, um ein Fluidic-Signal zu erzeugen, welches der Differenz zwischen der tatsächlichen Treibstöfflußmenge und der angestrebten Treibstöfflußmenge und somit der Regelabweichung entspricht, und daß die tatsächliche Treibstöfflußmenge entsprechend diesem der Regelabweichung entsprechendem Signal nachgeregelt wird, wodurch die Antriebseinheit eine Leistung nach dem vorgewählten Schema entwickelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluidic-Sollwert-Signal entsprechend der Temperatur des dieses Signal repräser tierenden Strömungsmittels verändert wird, wodurch das Fluidic-Sollweit Signal unabhängig von Änderungen der Temperatur des Strömungsmittels ist.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Fluidic-Sollwert-Signals in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen geändert wird, wobei diese Änderung vor dem Vergleich des Fluidic-Sollwert-Signals mit dem Fluidic-Istwert-Signal erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Fluidic-Sollwert-Signals in vorgegebenen Schritten in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen geändert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bein Korabinieren der die Flugparameter repräsentierenden Fluidic-Einzelsignale diese Signale in ihrer Amplitude relativ zueinander geändert werden, wobei dann die in ihrer Amplitude oder Größe geänderten Fluidic-Einzelsignale zu dem Fluidic-Sollwert-Signal kombiniert werden, bzw. summiert werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das den Anstellwinkel des Flugzeugs anzeigende Fluidic-Einzelsignal vor der Summierung der Fluidic-Einzelsignale integriert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Regelabweichung repräsentierende Fluidic-Signal in ein Druck-Differenz-Signal verstärkt wird, welches eine mechanische Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung ansteuert, um die tatsächliche Treibstoff -Flußmenge nachzuregeln.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, j daß aus dem die Regelabweichung repräsentierenden Fluidic-Signals ί ' ein Druck-Differenz-Signal erzeugt wird, dessen Amplitude proportional dem die Regelabweichung repräsentierenden Fluidic-Signal ist, solangej

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die Regelabweichung unter einem vorgegebenen Wert liegt, und welches ein digitales Druck-Differenz-Signal mit einer vorgegebenen und einer von der Grüße des die Regelabweichung repräsentierenden Fluidic-Signals unabhängigen Amplituden ist, wenn die Regelabweichung Über dem vorgewählten Wert liegt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem die Regelabweichung repräsentierenden Signal ein rechteckförmiges Druck-Differenz-Signal erzeugt wird, dessen Breite bzw. Tastverhältnis mit Hilfe von Fluidic-Mitteln in Abhängigkeit von dem die Regelabweichung repräsentierenden Signal geändert wird, wobei die Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung in Abhängigkeit vom zeitlichen Mittelwert des in seinem Tastverhältnis modulierten Rechtecksignals betätigt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das rechteckförmige Fluidic-Druck-Differenzsignal unter Verwendung von Fluidic-Mitteln in ein trapezförmiges Signal umgewandelt wird, daß das die Regelabweichung repräsentierende Signal diesem trapezförmigem Signal aufgeprägt wird, um letzteres vorzuspannen, und daß mit diesem vorgespannten trapezförmigen Signal ein Fluidic-Digital-Verstärker angesteuert wird, um das rechteckförmige Ausgangssignal mit modulierter Tastbreite zu erzeugen.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert des in seiner Tastbreite modulierten Rechtecksignals proportional dem die Regelabweichung repräsentierenden Fluidic-Signal ist, wenn die Regelabweichung unterhalb einem vorgewählten Wert liegt, und daß der zeitliche Mittelwert ein digitales Signal ist, deseen Amplitude unabhängig von der Größe des die Regelabweichung repräsentierenden Signals ist, wenn die Regelabweichung den

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vorgewählten Wert übersteigt.

j 12. Anordnung zur Steuerung der Treibstofflußmenge für wenigstens eine

Antriebseinrichtung, z.B. einen Antriebsmotor, eines Flugzeugs

j während des Landeanflugs, wobei die von der Antriebseinheit ent-

! wickelte Leistung nach einem vorgewählten Schema bzw. Plan gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Messung einer Vielzahl ■ von Flugparametern wie Anstellwinkel des Flugzeugs, Beschleunigung

des Flugzeuges senkrecht zur Flugrichtung und/oder zur Hochachse j des Flugzeugs sowie Stellung des Höhenruders vorgesehen sind, daß j diese die Flugparameter messenden Mittel mit Einrichtung verbunden ι sind, die die gemessenen Flugparameter in Fluidic-Einzel-Signale umwandeln, daß weiterhin Mittel vorgesehen sind, um die Fluidic-

Einzel-Signale in vorgegebener Weise zu einem Fluidic-Sollwert-

! Signal zu kombinieren, welches der angestrebten Treibstofflußmenge

für die Erzeugung einer Leistung nach dem vorgewählten Schema ent-

j spricht, daß ferner Mittel vorgesehen sind, um ein Fluidic-Istwerti

Signal in Abhängigkeit von der tatsächlichen Treibstofflußmenge

zu erzeugen, daß eine Vergleichseinrichtung vorgesehen ist, in der das Sollwert-Signal mit dem Istwert-Signal verglichen wird und welche ein Fluidic-Signal entsprechend der Abweichung zwischen Sollwer*- und Istwertsignal (Regelabweichung) erzeugt, und daß eine Betätigungs bzw. Antriebseinrichtung vorgesehen ist, die mit der Vergleichseinrichtung sowie mit einem Treibstoffsteuersystem gekoppelt ist, um letzteres nachzustellen und um die tatsächliche Treibstofflußmenge in Abhängigkeit von dem die Regelabweichung repräsentierenden

Fluidic-Signals zu ändern, daß die Antriebseinrichtung eine Leistung entsprechend dem vorgegebenen Schema entwickelt.

13. Anordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine in Bereitschaft stehende Steuereinrichtung zum selektiven Abschalten bzw.

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Unwirksammachen der Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung, um ein Nachstellen des Treibmittelsteuersystems zu verhindern.

14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch einen F Fluidic-Integrator zur Integration des den Anstellwinkel des Flugzeugs repräsentierenden Fluidic-Einzelsignals.

; 15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator Fluidic-Verstärker bzw. Fluidic-Verstärkereinrichtungen so-¹ wie schaltbare, monostabile Fluidic-Gatter enthält, die mit den ι Verstärkern bzw. Verstärkereinrichtungen und der in Bereitschaft \ stehenden Steuereinrichtung gekuppelt sind, wobei beim Unwirksam- : werden der Betätigungs- bzw. Antriebseinrichtung durch die in Be-

■ reitschaft stehende Steuereinrichtung die Gatter in eine Stellung ! bzw. in einen Zustand übergeführt werden, in welcher der Integrator ; außer Betrieb gesetzt ist.

! 16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kaskadenschaltung von Fluidic-Verstärkerη vorgesehen ist, wobei diese Kaskadenschaltung einen ersten und einen zweiten Eingang aufwaist,

die mit den Mitteln zur Erzeugung eines Fluidic-Einzelsignales i - - - .

j verbunden sind und denen das Fluidic-Einzelsignal, vorzugsweise

das dem Anstellwinkel des Flugzeuges entsprechende Fluidic-Einzeli signal, zugeführt wird, wobei die Kaskade einen ersten und einen ι zweiten Ausgang besitzt, die mit den Mitteln zum Kombinieren der

Fluidic-Einzelsignale verbunden sind, und daß erste und zweite

• Fluidic-Kapazitäten vorgesehen sind, die jeweils in einem Rück-

kopplungszweig liegen, der einen Ausgang mit einem Eingang verbin-I det.

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17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidic-Kapazitäten jeweils aus einem Gehäuse mitHohlraum und einer in dem Gehäuse angeordneten beweglichen Membran bestehen, die das Innere des Gehäuses in eine Eingangs- und eine Ausgangskammer mit veränderbarem Volumen unterteilt, daß erste und zweite Verbindungsleitungen zum Verbinden des ersten bzw. zweiten Ausgangs mit jeweils einer Ausgangskammer eines Kondensators vorgesehen sind, daß ferner dritte . und vierte Verbindungsleitungen zum Verbinden des ersten bzw. zweiten Eingangs mit jeweils einer Eingangskammer des ersten bzw. zweiten Kondensators vorgesehen sind, und daß vorzugsweise in der Eingangs- j kammer des ersten sowie zweiten Kondensators Mittel zur Erzeugung einer Vorspannung vorgesehen sind, um einer Bewegung der zugehörigen Membran entgegenzuwirken, die unter dem Druck der Ausgangskammez steht, wobei die dritten und vierten Verbindungsleitungen ein Druckdifferenzsignal an die Eingänge liefern, welches dem Graddsr Änderung des Druckes an den Ausgängen entspricht, so daß das an den Ausgängen erzeugte Druck-Differenzsignal der Integration des den Anstellwinkel entsprechenden Fluidic-Einzelsignales Über die Zeit entspricht.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnei daß eine Einrichtung zur Erzeugung eines sich zeitlich ändernden, rechteckfurmigen Fluidic-Druck-Differenzsignals vorgesehen ist, daß Mittel zum Verformen dieses Rechtecksignals in ein sich zeitlich änderndes trapezförmiges Signal vorgesehen sind, wobei diese zum Verformen dienenden Mittel mit der Vergleichseinrichtung gekoppelt sind, daß das die Regelabweichung repräsentierende Signal das trapezförmige Signal vorspannt, und daß eine Fluidic-Endverstärkereinrichtung vorgesehen ist, welcher das vorgespannte trapezförmige . Signal zugeführt wird, und welche ein rechteckförmiges Ausgangssignal erzeugt, dessen Breite bzw. Tastverhältnis entsprechend dem

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die Regelabweichung repräsentierenden Signal moduliert ist, wobei der zeitliche Mittelwert dieses Ausgangssignals proportional zu dem die Regelabweichung repräsentierenden Signal, wenn die Regelabweichung kleiner als ein vorgegebener Wert ist, und dessen Mittelwert eine konstante, von der Amplitude des die Regelabweichung repräsentierenden Signals unabhängige Größe ist, wenn die Regelabweichung größer als der vorgewählte Wert ist, wobei die Endverstärkereinrich· tung mit der Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung verbunden ist, um das Treibstoffsteuersystem in Abhängigkeit des zeitlichen Mittel· wertes des Ausgangssignals nachzustellen.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnei daß zwischen den. Mitteln zum Kombinieren der Einzelsignale und der Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des Sollwert-Signals mit dem Istwertsignal eine Einrichtung mit vorwählbarem Verstärkungsgrad vorgesehen ist.

■■".".■■■ - . ■ "-

j 20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung mit vorwählbarem Verstärkungsgrad aus wenigstens einem

ι -

Fluidic-Verstärker besteht, welcher zwei Einlasse aufweist, die übe] zwei Einlaßleitungen mit den Mitteln zum Kombinieren der Einzelsignale verbunden sind, wobei das Fluidic-Sollwert-Signal den beidet Eingängen über die Leitungen zugeführt wird, und der zwei Ausgänge besitzt, die mit der Vergleichseinrichtung verbünden sind, daß zwei RUckkopplungsleitungen vorgesehen sind, die die Auslässe des Verstärkers mit den Einlassen verbinden, daß ein Fluidic-Widerstand) Netzwert in jeder Rückkopplungsleitung und/oder an jedem Einlaß vorgesehen ist, und daß Mittel vorgesehen sind, die mit dem Widerstandsnetzwerk in Verbindung stehen, um zur Änderung des Verstärkungsgrades des Verstärkers die Impedanz der Widerstandsnetzwerke zu verändern.

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21. Verfahren zur Erzeugung eines zwei Zustände aufweisenden Fluidic-Ausgangssignals in Abhängigkeit von einem Fluidic-Eingangssignal, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Fluidic-Technik ein im wesentlichen rechteckförmiges DruckdifferBnz-Signal erzeugt wird, daß das rechteckförmige Druckdifferenz-Signal in ein trapezförmiges Signal umgewandelt wird, daß das Eingangssignal dem trapezförmigen Signal aufgeprägt wird, um letzteres vorzuspannen, und daß ein Fluidic Digitalverstärker mit dem vorgespannten trapezförmigen Signal angesteuert wird, um ein rechteckförmiges Ausgangssignal zu erzeugen, dessen Tastbreite bzw. Tastverhältnis in Abhängigkeit von dem Ein-

I gangssignal moduliert ist, wobei das Ausgangssignal einen zeitlichen | Mittelwert proportional zur Amplitude des Eingangssignals aufweist, I solange letzteres kleiner als ein vorgegebener Wert ist, und wobei das Ausgangssignal einen vorgegebenen digitalen zeitlichen Mittelwert besitzt, der unabhängig von der Größe bzw. Amplitude des Eingangssignales ist, wenn letzteres den vorgewählten Wert übersteigt.

j 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeges bene digitale Mittelwert im wesentlichen konstant ist.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene konstante zeitliche Mittelwert im wesentlichen größer als der maximale Wert des zeitlichen Mittelwertes des dem Eingangssignal proportionalen Ausgangssignals ist.

24. Verfahren zur Ansteuerung bzw. zum Bewegen eines auf Strömungsmitteldruck ansprechenden Elementes einer Antriebs- bzw. Steuereinrichtung aus ihrer tatsächlichen Stellung in eine angestrebte Stellung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fluidic-Eingangssignal (Sollwert-Signal) sowie ein Fluidic-Rückkopplungssignal (Istwert-Signal) entsprechend derj angestrebten bzw. tatsächlichen Stellung der Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung erzeugt werden, daß das Sollwert-Signal mit dem

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₃3 _*κ_ 263728Ü

Istwert-Signal verglichen werden, um ein die Regelabweichung repräsentierendes Signal zu erzeugen, dessen Amplitude die Abweichung der tatsächlichen Stellung von der angestrebten Stellung beinhaltet, daß mit Fluidic-Mitteln ein im wesentlichen rechteckförmiges Druck-Differenz-Signal erzeugt wird, daß dieses rechteckförmige Signal in ein im wesentlichen trapezförmiges Signal umgeformt wird, wobei das die Regelabweichung repräsentierende Signal dem trapezförmigen Signal aufgeprägt wird, daß ein Fluidic-Digital-Verstärker mit dem vorgespannten trapezförmigen Signal angesteuert wird, um ein oszillierendes rechteckförmiges Ausgangssignal zu erzeugen, dessen zeitlicher Mittelwert proportional zur Amplitude des die Regelabweichung repräsentierenden Signals ist, solange die Regelabweichung unter einem vorgewählten Wert liegt, und dessen zeitlicher Mittelwert eine vorgegebene unabhängige Größe aufweist, wenn die Regelabweichung über dem vorgegebenen Wert liegt, und daß die Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung aus ihrer tatsächlichen Stellung in die angestrebte Stellung in Abhängigkeit von dem zeitlichen Mittelwert des Ausgangssignals bewegt wird, wobei die Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung durch das proportionale bzw. digitale Druck-Differenz-Signal betätigt wird, wenn die Regelabweichung kleiner bzw. größer als ein vorgegebener Wert ist.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Sollwert Signal sowie das rückgekoppelte bzw. rückgeführte Istwert-Signal zur Erzeugung des die Regelabweichung repräsentierenden Signals summiert werden.

26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung des rechteckförmigen Fluidic-Signals durch Speicherung bzw. durch Speichermittel erfolgt, die mit dem rechteckförmigen Druck-Differenzsignal in Verbindung stehen.

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27. Anordnung zum Bewegen eines auf Strömungsmittel ansprechenden Elementes aus seiner tatsächlichen Stellung in eine angestrebte Stellung, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Erzeugung eines Fluidic-Druck-Differenzsignals vorgesehen sind, welches eine Regelabweichung repräsentiert und dessen Größe der Abweichungder tatsächlichen Stellung von der gewünschten Stellung des Elementes entspricht, daß

! Mi^-UBl zur Erzeugung eines rechteckförmigen, zeitlich ändernden

Druckdifferenzsignals vorgesehen sind, daß Mittel zum Verformen des rechteckförmigen Signals in ein zeitlich sich änderndes, im wesent- ! liehen trapezförmiges Signal vorgesehen sind, wobei die Mittel zur ι Erzeugung des Druckdifferenzsignals mit den Mitteln zum Verformen verbunden sind und wobei das die Regelabweichung repräsentierende

das
Signal/trapezförmige Signal vorspannt, daß eine Fluidic-Verstärker-

einrichtung vorgesehen ist, die von dem vorgespannten trapezförmigen

Signal angesteuert wird, um ein rechteckförmiges Ausgangssignal zu ■ erzeugen, dessen Breite bzw. dessen Tastverhältnis in Abhängigkeit von dem die Regelabweichung repräsentierenden Signal moduliert ist, j wobei das Ausgangssignal einen zeitlichen Mittelwert besitzt, der j dem die Regelabweichung repräsentierenden Signal proportional ist, wenn letztere unter einem vorgegebenen Wert liegt, und der einen vorgegebenen von der Größe des die Regelabweichung repräsentierenden Signals unabhängigen Wert besitzt, wenn die Regelabweichung den vorgegebenen Wert übersteigt, und daß Mittel zum Verbinden des Verstärkers mit dem Element bzw. einer dieses Element aufweisenden Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung vorgesehen sind, wobei das Element aus seiner tatsächlichen Stellung in die angestrebte Stellung in Abhängigkeit von den zeitlichen Mittelwerten des Ausgangssignals verschoben wird.

28. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung des rechteckförmigen Fluidic-Signals eine Quelle für

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unter Druck stehendes Strömungsmittel sowie einen Fluidic-Oszillator der von dieser Quelle gespeist wird, aufweisen.

! 29. Anordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidic-Oszillator aus einem bistabilen Fluidic-Verstärker besteht, dessen j Versorgungseinlaß mit der Quelle verbunden ist und der zwei Auslässe ; und zwei Einlasse besitzt, wobei die Einlasse mit den Auslassen verj bunden sind, so daß der bistabile Verstärker das rechteckförmige ι Differenzsignal an seinen Auslassen erzeugt.

30. Anordnung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidic-Oszillator ein rechteckförmiges Druck-Differenz-Signal erzeugt, dessen Frequenz sich in Abhängigkeit von der Amplitude des die Regelabweichung repräsentierenden Signals ändert.

j 31. Anordnung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet j daß die Mittel zur Verformung aus einem Fluidic-Verformer bestehen, ι der Fluidic-Widerstandsmittel sowie Fluidic-Speichermittel aufweist,

. ■ - ■ ■

die mit den Mitteln zur Erzeugung des rechteckförmigen Signals ge-

koppelt sind, um das rechteckförmige Signal in ein trapezförmiges Signal umzuwandeln.

32. Anordnung nach einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet daß die Mittel zur Erzeugung des die Regelabweichung repräsentierenden Signals eine Eingangsanordnung zur Erzeugung eines Fluidic-Eingangssignals (Sollwert-Signals) aufweisen, welches der gewünschten Stellung entspricht, und daß Rückkopplungsmittel mit dem Element zur Erzeugung des rückgekoppelten Fluidic-Signals (Istwert-Signals) verbunden sind, welches die tatsächliche Stellung anzeigt, wobei die Eingangseinrichtung und die Mittel zur Rückkopplung bzw. zur Rückführung zur Erzeugung des die Regelabweichung repräsentierenden Si§-

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nals miteinander verbunden sind.

33. Anordnung nach einem der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet daß das Element ein Ooppelkolben ist, der sich in einem Innenraum für das Strömungsmittel befindet und den Innenraum in zwei einander gegenüberliegende Kammern unterteilt, wobei die Kammern mit dem Aus-

gangssignal beaufschlagt werden und wobei der Kolben im Hohlraum in i

Abhängigkeit von dem zeitlichen Mittelwert des Ausgangssignals verschiebbar ist.

34·. Verfahren zur selektiven Änderung das Verstärkungsgrades einer Fluidic Verstärkereinrichtung mit zwei Eingängen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Eingänge mit einem Fluidic-Druck-Differenzsignal beaufschlagt werden, daß eine Vielzahl von Widerstandsnetzwerken mit den Eingängen verbunden sind, und daß die Impedanz dieser Widerstand snetzwerke selektiv geändert wird, um den Verstärkungsgrad der Verstärkereinrichtung selektiv zu verändern.

j 35. Verfahren gemäß Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsnetzwerke jeweils eine Vielzahl von festen, parallel zueinander liegenden Verengungen bzw. Widerständen für den Strömungsmittelfluß aufweisen, wobei zur Veränderung des Verstärkungsgrades monostabile Fluidic-Gatter selektiv geschaltet werden, die in die Serie rait wenigstens einem Widerstand in jedem Widerstandsnetzwerk angeordnet sind.

36. Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal über ein erstes Paar von Widerstandsnetzwerken zugeführt wird, daß die Verstärkereinrichtung zwei Auslässe besitzt, und daß die Auslässe mit den Einlassen über ein entsprechendes zweites Paar von Widerstandsnetzwerken, die parallel zueinander angeordnet

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sind, verbunden sind, wobei zur Veränderung des Verstärkungsgrades die Impedanzen des ersten sowie zweiten Paars der Widerstandsnetzwerke geändert wird.

37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß monoetabile Gatter, die in Serie mit den Widerstandsnetzwerken angeordnet sind, selektiv geschaltet werden, um den Verstärkungsgrad zu ändern.

38. Anordnung zur selektiven Änderung des Verstärkungsgrades einer Fluidic-Verstärkereinrichtung mit einem mit einer Strömungsmittelquelle verbundenen Versorgungseingang, mit einem Paar von Eingängen und einem Paar von Ausgängen, dadurch gekennzeichnet, daß den Eingängen ein Fluidic-Druck-Differenzeingangssignal aufgeprägt ist, daß eine Vielzahl von Fluidic-Widerstandsnetzwerken mit den Eingänge verbunden ist, und daß Mittel vorgesehen sind, die mit den Widerstandsnetzwerken verbunden sind, um selektiv die Impedanzen dieser Widerstandsnetzwerke entsprechend der gewünschten Änderung des Verstärkungsgrades zu ändern.

39. Anordnung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß zwei RückfUhrungsleitungen zum Verbinden jeweils eines Aufgangs mit einem Eingang vorgesehen sind, wobei in jeder Rückführungsleitung und/oder in jeder mit einem Eingang verbundenen Zuführungsleitung ein Fluidic Widerstandsnetzwerk angeordnet ist, und daß die Mittel zur Änderung des Verstärkungsgrades jeweils mit den beiden Zufuhrungsleitungen und/oder den beiden RückfUhrungsleitungen verbunden sind, um selekti die Impedanzen der zugehörigen Widerstandsnetzwerke zu verändern.

40. Anordnung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fluidic-Widerstandsnetzwerk eine Vielzahl von festen Verengungen bzw. Widerständen für den Strömungsmittelfluß aufweist, die

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parallel zueinander angeordnet sind, wobei mit den Mitteln zur Änderung der Impedanz zumindest der Strömungsmittelfluß durch eine feste Verengung eines Widerstandsnetzwerkes blockert werden kann.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Änderung der Impedanz aus einem monostabilen Fluidic-Gatter bestehen, welches in Serie mit wenigstens einem feste Fluidic-Widerstand eines Netzwerkes angeordnet ist, und daß Schaltmittel vorgesehen sind, um selektiv die Fluidic-Gatter zwischen einer Stellung, in der ein Strömungsmittelfluß durch den zugehörigen Widerstand möglich ist, und einer Stellung, in der ein Strömungs mittelfluß durch den zugehörigen, in Serie mit dem Gatter liegenden Widerstand verhindert ist, zu schalten.

42. Anordnung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel aus einem Fluidic-Schalter bestehen, mit welchem die Gatter zwischen den beiden Positionen schaltbar sind.

43. Anordnung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidic-Schaltraittel aus einem dreistabilem Fluidic-Verstärker bestehen, der erste und zweite Ausgänge aufweist, wobei der Verstärker so ansteuerbar ist, daß er selektiv einen im wesentlichen gleichen Druck am ersten und am zweiten Ausgang erzeugt, oder aber einen hohen Druck am ersten Ausgang oder einen hohen Druck am zweiten Ausgang liefert, wobei der erste Ausgang mit den monostabilen Gattern im Widerstandsnetzwerk an den Eingängen der Verstärkereinrichtung und der zweite Ausgang mit den monostabilen Gattern im Widerstandsnetzwerk in den RUckfUhrungsleitungen verbunden ist.

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ί 44. Fluidic-Integrator, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von ; . Fluidic-Verstärkern miteinander derart verbunden sind, daß eine Kaskade von Verstärkern gebildet wird, die erste und zweite Eingänge sowie erste und zweite Ausgänge aufweist, daß den ersten und zweiten Eingängen ein Fluidic-Druck-Differenzsignal aufgeprägt wird, das erste und zweite Fluidic-Kapazitäten vorgesehen sind, von denen jede aus einem Gehäuse mit Hohlraum und einer im Inneren des Gehäuse angeordneten Membran besteht, welche das Innere des Gehäuses in eine Eingangs- und eine Ausgangskammer mit variablem Volumen unterteilt, daß erste und zweiteLeitungen zum Verbinden der ersten und zweiten Ausgänge mit den Ausgangskammern der Kapazitäten vorgesehen sind, wobei der Strömungsmitteldruck an den ersten und zweiten Ausgängen die Membranen der beiden Kapazitäten bewegt, daß dritte und vierte Verbindungsleitungen vorgesehen sind, die die Eingangskammern der Kapazitäten mit dem ersten und zweiten Eingang verbinden und daß Vorspannungsmittel, vorzugsweise in den Eingängskammern der Kapazitäten, vorgesehen sind, um eine Kraft zu erzeugen, die dem Strömungsmitteldruck am ersten und am zweiten Ausgang entgegenwirkt, wobei die Bewegung der Membran über die dritten und vierten Verbindungsleitungen ein rückgekoppeltes Druck-Differenzsignal an die Eingänge in Abhängigkeit von dem Wert der Änderung des Druckes an den Ausgängen liefert, wodurch das an den Ausgängen erzeugte Druck-Differenzsignal eine zeitliche Integration des Eingangssignals darstellt.

45. Integrator nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß feste Strömungsmittel-Widerstände bzw. -Verengungen in der dritten sowie viert Verbindungsleitung vorgesehen sind, um für das rückgeführte Signal einen Widerstand zu erzeugen, der größer ist als die Impedanz des Eingangssignals, wobei das an den Ausgängen anliegende Signal eine Amplitude besitzt, die proportional zur Amplitude des Eingangssignal

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; ist, jedoch größer als die Amplitude des Eingangssignals ist.

j 46. Integrator nach Anspruch 44.oder 45, gekennzeichnet durch zwei mono-[ stabile Gatter, die zwischen zwei benachbarten Paaren von Verstärkerr der Kaskade angeordnet sind, wobei die Gatter selektiv betätigt werden können, um einen Strömungsmittelfluß durch die Kaskade zu unterbinden.

47. Verfahren zum Integrieren eines Fluidic-Druck-Differenzsignals,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Fluidic-Druck-Differenzsignal ersten und zweiten Eingängen einer Kaskade von Fluidic-Verstärkern zugeführi wird, wobei die Kaskade erste und zweite Ausgänge besitzt, daß ein • erster sowie ein zweiter negativer Rückkopplungszweig zwischen dem j ersten Eingang und dem ersten Ausgang bzw. dem zweiten Eingang und dem zweiten Ausgang vorgesehen wird, daß in jedem Rückkopplungszweig ein Fluidic-Kondensator angeordnet wird, wobei durch eine bewegliche Membrane in jedem Kondensator eine Eingangskammer sowie eine Ausgangskammer mit variablem Volumen erzeugt wird, die mit den Eingängen bzw. Ausgängen der Kaskade verbunden ist, daß die Membranen mit dem Strömungsmitteldruck am jeweiligen Ausgang beaufschlagt werden, um Strömungsmittel aus der zugehörigen Eingangskammer herauszudrücken, und daß die Membranen gegen eine Bewegung in Abhängigkeit des Druckes an den Auslässen vorgespannt sind, um ein Drucksignal an die Eingänge zu liefern, welches von dem Maß der Änderung des Druckes an den Auslässen abhängig ist, um so an den Auslässen ein Fluidic-Druck-Differenzsignal zu erzeugen, welches eine zeitliche Integration des Eingangssignals darstellt.

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