DE3926705A1 - Anordnung und vorrichtung zum regeln eines gasturbinentriebwerks - Google Patents
Anordnung und vorrichtung zum regeln eines gasturbinentriebwerksInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelanordnung für ein
Gasturbinentriebwerk und betrifft insbesondere eine Regelan
ordnung, die sowohl einen ersten als auch einen zweiten Kanal
hat, die beide den Betrieb des Triebwerks ständig überwachen
und regeln.
Moderne Gasturbinentriebwerke haben zahlreiche Systeme zum
Regeln eines breiten Bereiches von Parametern, um den Trieb
werksbetrieb mit dem besten Wirkungsgrad zu erzielen. Einige
dieser Parameter, die geregelt werden, sind die Brennstoffzu
fuhr, die Gebläsedrehzahl, der Gebläseanstellwinkel und die Ge
bläseauslaßdüsenquerschnitte. Seit kurzem werden digitale elek
tronische, voll verantwortliche Systeme benutzt, um eine besse
re Systemkontrolle über mehrere Regelkreise zu erzielen, die
früher unkoordiniert blieben. Wenn jedoch diese elektronischen
Systeme bei einem Gasturbinentriebwerk benutzt werden, ist es
erwünscht, eine Reserveregelanordnung zur Verfügung zu haben,
die den fortgesetzten Betrieb gewährleistet, falls Teile der
Hauptregelanordnung elektrisch ausfallen oder nicht richtig
arbeiten sollten. Üblicherweise bestehen diese Reserveanord
nungen entweder aus einer zusätzlichen hydromechanischen Ein
heit oder aus einem elektronischen System, die beide das
Triebwerk erst regeln, nachdem die Hauptregelanordnung ausge
fallen ist. Üblicherweise erfolgt die Ausfallerkennung in der
Hauptregelanordnung mittels Selbstüberwachung unter Verwen
dung eines eingebauten Testsystems, welches in der Lage ist,
den richtigen Betrieb von üblicherweise 95% der Regelanordnung
zu überprüfen, und zwar durch Prüfen von Werten, Bereichen
und Sensoren und durch Ausführen von Stichprobentests in der
gesamten Regelanordnung, beispielsweise in dem Direktzugriffs
speicher (RAM), den Analog/Digital-Wandlern, den Eingangsbus
sen, dem Mikroprozessor und der Spannungswerte der Stromver
sorgung. Nachdem das eingebaute Testsystem einen Ausfall er
kannt hat, schaltet dich die Hauptregelanordnung selbst weg,
und die Reserveregelanordnung wird aktiviert. Da die elektro
nische Regelanordnung jedoch ebenfalls ständig den Triebwerks
betrieb überwachen und regeln muß, muß das eingebaute Test
system zeitlich verzahnt mit dem Computer-Regler der Steueran
ordnung arbeiten. Infolgedessen benötigt die Anordnung eine
ausgedehnte Zeitspanne zum Überprüfen des richtigen Betrie
bes der gesamten Anordnung, und deshalb kann eine unerwünsch
te Verzögerung auftreten, bevor ein Ausfall erkannt wird.
Nachdem ein Ausfall in der Hauptregelanordnung erkannt worden
ist, können weitere Verzögerungen auftreten, bevor die Reser
veregelanordnung voll betriebsfähig wird. Da ein übliches ein
gebautes Testsystem 95 Prozent von sämtlichen Ausfällen er
kennt, bleiben schließlich fünf Prozent der Ausfälle uner
kannt, und infolgedessen wird sich die Hauptregelanordnung
während dieser Betriebsarten mit unerkannten Ausfällen nicht
selbst wegschalten. Die Unfähigkeit, einige Ausfälle zu er
kennen, die Verzögerungen beim Erkennen von Ausfällen oder
die Verzögerungen bei dem vollen Inbetriebsetzen der Reserve
anordnung können entweder zu Unterbrechungen oder zu Instabi
litäten in der Triebwerksregelung führen, welche zu uner
wünschtem Triebwerksverhalten wie Überdrehzahl, Strömungsab
riß oder Erlöschen der Flamme des Triebwerks führen können.
Es wäre deshalb erwünscht, eine Regelanordnung zur Verfügung
zu haben, die Verzögerungen beim Erkennen von Ausfällen tole
riert und auch unerkannte Ausfälle toleriert.
Eine erfindungsgemäße Regelanordnung für ein Gasturbinentrieb
werk hat einen ersten und einen zweiten Kanal, welche das
Triebwerk gleichzeitig regeln. Der erste Kanal empfängt einen
Satz Eingangssignale und verarbeitet die Eingangssignale zu
einem ersten Differentialsignal. Der zweite Kanal empfängt
ebenfalls den gleichen Satz Eingangssignale und verarbeitet
die Eingangssignale zu einem zweiten Differentialsignal. Das
erste und das zweite Differentialsignal werden an eine Ein
richtung zum Verknüpfen der Signale angelegt, und deren Aus
gangssignal wird an einen gemeinsamen Integrator angelegt,
welcher einen Stellantrieb des Triebwerks aktiviert.
Die Erfindung beinhaltet außerdem eine Vorrichtung zum Regeln
eines Gasturbinentriebwerks, die eine erste und eine zweite
Einrichtung aufweist zum Empfangen eines Triebwerkssteuersi
gnals sowie eine erste und eine zweite Einrichtung zum Erzeu
gen eines ersten und eines zweiten Überwachungssignals. Eine
erste Einrichtung zum Erzeugen eines Differenzsignals, das
die Differenz zwischen dem Steuersignal und dem ersten Über
wachungssignal darstellt, ist mit der ersten Empfangseinrich
tung verbunden.Eine erste Einrichtung zum Verarbeiten des
ersten Differenzsignals zum Bilden eines ersten Differential
signals ist mit der ersten Differenzeinrichtung verbunden.
Eine zweite Einrichtung zum Erzeugen eines zweiten Differenz
signals, das die Differenz zwischen dem Steuersignal und dem
zweiten Überwachungssignal darstellt, ist mit der zweiten Em
pfangseinrichtung verbunden. Eine zweite Einrichtung zum Ver
arbeiten des zweiten Differenzsignals zu einem zweiten Diffe
rentialsignal ist mit der zweiten Differenzeinrichtung ver
bunden. Eine Einrichtung ist vorgesehen zum Verknüpfen der
Ausgangssignale der ersten und der zweiten Verarbeitungsein
richtung, und ein gemeinsamer Integrator und Stellantrieb
sind mit dem Ausgang der Verknüpfungseinrichtung verbunden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 2 ein Schaltbild eines I-Reglers, bei
dem es sich um eine weitere Ausfüh
rungsform der Erfindung handelt,
und
Fig. 3 ein Schaltbild eines P-Reglers nach
der Erfindung.
In Fig. 1 ist die Erfindung insgesamt als eine Regelanordnung
10 für ein Gasturbinentriebwerk dargestellt. Es ist klar, daß
die Regelanordnung 10 gleichermaßen bei jeder Art von Gastur
binentriebwerk wie einem Turbinenwellen-, einem Turboluft
strahl- oder einem Mantelstromtriebwerk verwendbar ist.
Die Regelanordnung 10 weist einen ersten und einen zweiten
Regelkreis oder -kanal 12 bzw. 14 auf, welche den Triebwerks
betrieb gleichzeitig überwachen und regeln. Der erste Regel
kreis 12 umfaßt eine erste Empfangseinrichtung 20, die einen
Satz Eingangssignale 22 empfängt. Die Eingangssignale 22 wer
den zu einem ersten Fehlersignal 24 verarbeitet, welches eine
gewünschte Änderung im Triebwerksbetrieb darstellt. Die erste
Empfangseinrichtung 20 ist mit einer ersten Einrichtung 26
zum Erzeugen eines Differenzsignals 28 verbunden, welches die
Differenz zwischen dem ersten Fehlersignal 24 und einem er
sten Rückführungssignal 30, das dem Stellantriebsbetrieb ent
spricht, darstellt. Das Differenzsignal 28 der ersten Diffe
renzeinrichtung 26 wird vorzugsweise an eine erste Dynamik-
oder Regeleinrichtung 32 angelegt, welche das Signal zu dem
gewünschten Wert verarbeitet, und das Ausgangssignal der er
sten Dynamikeinrichtung 32 ist ein erstes Geschwindigkeits- bzw. Differentialsignal
34, das die gewünschte Änderungsgeschwindigkeit oder zeitli
che Änderung des geregelten Parameters angibt. Das Ausgangs
signal der ersten Dynamikeinrichtung 32 wird an eine Einrich
tung 36 zum Verknüpfen der Signale, einen gemeinsamen Integra
tor 38 und eine Stellantriebseinrichtung 40 angelegt. Der er
ste Regelkreis 12 wird vervollständigt durch eine erste Ein
richtung 42 zum Erzeugen eines ersten Überwachungssignals 44,
welches Stellantriebszustände repräsentiert. Das erste Über
wachungssignal 44 wird vorzugsweise an einen ersten Rückfüh
rungsprozessor 46 angelegt, der das erste Rückführungssignal
30 erzeugt, und das erste Rückführungssignal 30 wird an die
erste Differenzeinrichtung 26 angelegt. Der zweite Regelkreis
14 besteht aus gleichen Komponenten wie der erste Regelkreis
12, so daß eine zweite Empfangseinrichtung 50 denselben Satz
Eingangssignale 22 wie die erste Empfangseinrichtung empfängt
und diese Eingangssignale auf gleiche Weise zu einem zweiten
Fehlersignal 54 verarbeitet. Der Satz Eingangssignale 22, der
durch die zweite Empfangseinrichtung 50 empfangen wird, wird
vorzugsweise erzeugt, indem separate Sensoren, Überwachungs
einrichtungen und Prozessoren gegenüber denen benutzt werden,
die zum Bilden des Satzes von Eingangssignalen 22 benutzt wer
den, den die erste Empfangseinrichtung 20 empfängt. Es können
daher Variationen zwischen den Sätzen von Eingangssignalen 22
auftreten, welche durch die erste Empfangseinrichtung 20 bzw.
die zweite Empfangseinrichtung 50 empfangen werden, und zwar
aufgrund von Toleranzveränderungen oder Ausfällen von Bautei
len, beispielsweise eines Sensors. Die zweite Empfangsein
richtung 50 ist verbunden mit einer zweiten Einrichtung 56
zum Erzeugen eines Differenzsignals 58, das die Differenz zwi
schen dem zweiten Fehlersignal 54 und einem zweiten Rückfüh
rungssignal 60, welches dem Stellantriebsbetrieb entspricht,
darstellt. Die zweite Einrichtung 56 zum Erzeugen des Diffe
renzsignals 58 ist vorzugsweise mit einer zweiten Dynamik-
oder Regeleinrichtung 62 zum Verarbeiten des Signals auf den
gewünschten Wert verbunden, und das Ausgangssignal der zwei
ten Dynamikeinrichtung 62 ist ein zweites Geschwindigkeits bzw. Differentialsignal
64, welches die gewünschte Änderungsgeschwindigkeit oder zeit
liche Änderung des geregelten Parameters angibt. Das zweite
Differentialsignal 64 wird an die Einrichtung 36 zum Verknüp
fen der Signale, den gemeinsamen Integrator 38 und die Stell
antriebseinrichtung 40 angelegt. Der zweite Regelkreis 14
wird vervollständigt durch eine zweite Einrichtung 72 zum Er
zeugen eines zweiten Überwachungssignals 74, das an einen
zweiten Rückführungsprozessor 76 angelegt wird, der das Rück
führungssignal 60 erzeugt, welches an die zweite Differenz
einrichtung 56 angelegt wird. Die Signale aus den Regelkrei
sen werden also vor dem gemeinsamen Integrator 38 verknüpft.
Die erste Empfangseinrichtung 20 und die zweite Empfangsein
richtung 50 können zwar jeweils irgendeine Einrichtung zum Em
pfangen entweder eines elektrischen oder eines mechanischen
Signals sein, vorzugsweise ist die Empfangseinrichtung jedoch
ein Eingangsanschluß eines digitalen elektronischen Steuersy
stems, das zum Empfangen von elektronischen Steuersignalen
ausgebildet ist. Die erste und die zweite Einrichtung 26 bzw.
56 zum Erzeugen eines Differenzsignals können jeweils irgend
eine Einrichtung sein zum Erzeugen eines Signals, das die Dif
ferenz zwischen den beiden Eingangssignalen darstellt. Übli
cherweise wird das Differenzsignal durch den Computer des di
gitalen elektronischen Steuersystems erzeugt. Weiter werden
auch die erste Dynamikeinrichtung 32 und die zweite Dynamik
einrichtung 62 vorzugsweise durch das digitale elektronische
Steuersystem realisiert, wie es auf dem Gebiet der Gasturbi
nentriebwerksregler bekannt ist. Darüber hinaus wird, wenn der
erste und der zweite Rückführungsprozessor 46 bzw. 76 benutzt
werden, diese Verarbeitung ebenfalls vorzugsweise durch das
digitale elektronische Steuersystem ausgeführt.
Die Einrichtung 36 zum Verknüpfen der Signale ist vorzugswei
se eine Einrichtung zum entweder Mitteln oder Summieren des
ersten und des zweiten Differentialsignals 34 bzw. 64. Der
gemeinsame Integrator 38 kann zwar elektronisch realisiert
werden, vorzugsweise wird er jedoch durch Hardware realisiert.
Die Einrichtung 36 zum Verknüpfen der Signale, der gemeinsame
Integrator 38 und der Stellantrieb 40 können entweder zu ei
nem einzigen Bauteil zusammengefaßt werden oder separate Bau
teile sein. Zum Beispiel kann gemäß der Darstellung in Fig. 2
in einer Brennstoffzufuhr-I-Regelanordnung ein Zweiwicklungs
drehmomentmotor 61 sowohl als Summierer als auch als Mittel
wertbildner, je nach der Wicklungskonfiguration, für das er
ste und das zweite Differentialsignal dienen. Der Zweiwick
lungsdrehmomentmotor 61 kann mit einem Steuer- und Zumeßventil
63 verbunden sein, das sowohl als gemeinsamer Integrator als
auch als Stellantrieb dienen kann. Das Steuer- und Zumeßventil
63 steuert dann die tatsächliche Brennstoffzufuhr. Vorzugswei
se hat das Steuer- und Zumeßventil 63 folgende Übergangsfunk
tion:
wobei K ein Multiplikator und s die komplexe Frequenzvaria
ble ist. Weiter haben in der I-Regelanordnung der erste und
der zweite Rückführungsprozessor 46 bzw. 76 vorzugsweise fol
gende Übergangsfunktion:
wobei K ein Multiplikator, s die komplexe Frequenzvariable
und T 1 eine Zeitkonstante ist, die durch Laplacesche Algebra
beschrieben wird, welche zum Beschreiben des Ansprechens der
Regelanordnung auf verschiedene Eingangssignale benutzt wird.
Die Regler können mit einer Differentialrückführung wie in
dem Integral- oder I-Regler arbeiten oder statt dessen können
die erste und die zweite Dynamikeinrichtung 32 bzw. 62 die
Signale zu Differentialsignalen verarbeiten.
Die erste und die zweite Einrichtung 42 bzw. 72 zum Erzeugen
des Überwachungssignals sind üblicherweise einzelne Trieb
werkssensoren, die von irgendeinem bekannten Typ sein können
und eine passende Angabe des besonderen Triebwerksparameters
liefern, der gemessen wird. In dem Fall einer Brennstoffzu
fuhrregelanordnung sind die Sensoren vorzugsweise ein Paar
Lineardifferentialtransformatoren (LDVT), das die Zumeßventil
position mißt. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 hat eine Brenn
stoffzufuhr-Proportionalregelanordnung Proportionalsignalaus
gänge für das erste und das zweite Überwachungssignal 44 bzw.
74. Diese Proportionalausgangssignale werden dann an die erste
und die zweite Einrichtung 26 bzw. 56 zum Erzeugen eines Dif
ferenzsignals angelegt. Es ist erwünscht, daß das digitale
elektronische Steuersystem das Eingangssignal aus den Posi
tionssensoren benutzt und durch die Verwendung eines Algorith
mus die Verstellgeschwindigkeit des Zumeßventils bestimmt. Es
ist jedoch klar, daß sowohl in dem I- als auch in dem P-Regler
der gemeinsame Integrator ein verknüpftes Differentialein
gangssignal empfängt.
Im Betrieb empfangen sowohl die erste als auch die zweite Em
pfangseinrichtung 20 bzw. 50 wenigstens ein Steuersignal, das
den gewünschten Wert des Triebwerksbetriebs darstellt. Der er
ste und der zweite Regelkreis 12 bzw. 14 erzeugen dann Diffe
renzsignale, die in jedem Regelkreis separat verarbeitet wer
den. In jedem Regelkreis erfolgt die Verarbeitung zu einem
Differentialsignal, die Differentialsignale werden verknüpft,
und das verknüpfte Signal wird an den gemeinsamen Integrator
angelegt, welcher den Stellantrieb des Triebwerks aktiviert.
Daher regelt jeder Regelkreis gleichzeitig den Triebwerksbe
trieb. Mit dem Begriff "gleichzeitig" ist gemeint, daß jeder
Regelkreis den Triebwerksbetrieb aktiv überwacht und regelt.
Da jedoch der Regler üblicherweise auf Mikroprozessorbasis
aufgebaut ist, werden zwischen dem Aktualisieren und Steuer
signaländerungen in jedem Kreis aufgrund der normalen Taktse
quenz der Mikroprozessoroperationen Verzögerungen auftreten.
In dem Fall einer Brennstoffzufuhrregelanordnung wird das Si
gnal aus jedem Kanal 12, 14 an zwei separate Wicklungen eines
Zweiwicklungsdrehmomentmotors 61 angelegt. Der Drehmomentmotor
61 steuert dann das Steuer- und Zumeßventil, welches die
Brennstoffzufuhr steuert. Die Position des Ventils wird über
wacht, und zwei entsprechende Signale werden separat in jeden
der beiden Regelkreise rückgekoppelt, indem die Signale in
das digitale elektronische Regelsystem eingegeben werden, wo
sie verarbeitet werden, indem eine Übergangsfunktion reali
siert wird, und das Ergebnis wird dann seiner eigenen Diffe
renzeinrichtung zugeführt, wodurch eine selbsttätige Regelung,
also mit Rückführung erfolgt. Jeder Regelkreis erzeugt somit
seinen eigenen Befehl und setzt den Befehl in den richtigen
Strom um, der dann an die separaten Wicklungen des Drehmoment
motors 61 angelegt wird, der als ein Summierer für beide Re
gelkreise 12, 14 dient. In dieser Regelanordnung kann ein
einzelner Integrator benutzt werden, der dadurch für die na
türliche zeitliche Verzahnung des Arbeitens der beiden Regel
kreise sorgt. Wenn ein Ausfall in einem Regelkreis auftreten
sollte, wird daher der verbleibende Regelkreis automatisch
alle unkorrekten Steuersignale kompensieren, die an den Zwei
wicklungsdrehmomentmotor 61 angelegt werden. Die Steueranord
nung nach der Erfindung toleriert nicht nur Verzögerungen
beim Erkennen von Ausfällen oder beim vollen Inbetriebsetzen
von Reservesystemen, sondern toleriert auch Fehler, die durch
das eingebaute Testsystem nicht erkannt werden. Sollte ein
Fehler in einem Regelkreis auftreten, wird der andere Regel
kreis für die Regelung sorgen und den defekten Regelkreis kom
pensieren, statt eine unstabile Steuerung des Gasturbinen
triebwerks oder keine Kontrolle über dasselbe zu ermöglichen.
Die hier beschriebene Regelanordnung ist daher fehlertolerant
und gewährt eine größere Zeit beim Erkennen von Ausfällen und
ermöglicht die Kontrolle über das Triebwerk während dieser
Zeitspanne und während der Zeitspanne, während welcher ein
Reservesystem in Betrieb gesetzt wird, wenn eines benutzt
wird.
Claims (12)
1. Regelanordnung für ein Gasturbinentriebwerk, gekennzeich
net durch:
einen ersten Kanal (12), der einen Satz Eingangssignale (22) empfängt und die Eingangssignale zu einem ersten Differential signal (34) verarbeitet;
einen zweiten Kanal (14), der gleichzeitig denselben Satz Eingangssignale (22) empfängt und verarbeitet und ein zweites Differentialsignal (64) erzeugt; und
eine Einrichtung (36) zum Verknüpfen des ersten und des zwei ten Differentialsignals (34, 64), wobei das Ausgangssignal der Verknüpfungseinrichtung (36) an einen gemeinsamen Integra tor (38) angelegt wird, der mit einem Stellantrieb (40) des Triebwerks verbunden ist.
einen ersten Kanal (12), der einen Satz Eingangssignale (22) empfängt und die Eingangssignale zu einem ersten Differential signal (34) verarbeitet;
einen zweiten Kanal (14), der gleichzeitig denselben Satz Eingangssignale (22) empfängt und verarbeitet und ein zweites Differentialsignal (64) erzeugt; und
eine Einrichtung (36) zum Verknüpfen des ersten und des zwei ten Differentialsignals (34, 64), wobei das Ausgangssignal der Verknüpfungseinrichtung (36) an einen gemeinsamen Integra tor (38) angelegt wird, der mit einem Stellantrieb (40) des Triebwerks verbunden ist.
2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der gemeinsame Integrator (38) und der Stellantrieb (40) mit
einander kombiniert sind.
3. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der gemeinsame Integrator (38) ein elektronisch realisier
ter Integrator ist.
4. Regelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Differentialsi
gnal (34, 64) verknüpft werden durch Summieren der Signale.
5. Regelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Differentialsi
gnal (34, 64) verknüpft werden durch Mitteln der Signale.
6. Regelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verknüpfen der Signa
le einen Doppelspulendrehmomentmotor (61) aufweist.
7. Vorrichtung zum Regeln eines Gasturbinentriebwerks, ge
kennzeichnet durch:
eine erste Einrichtung (20) zum Empfangen wenigstens eines Triebwerkssteuersignals (22), das den gewünschten Triebwerks betrieb darstellt;
eine Einrichtung (42) zum Erzeugen eines ersten Überwachungs signals (44), das den tatsächlichen Triebwerkszustand dar stellt;
eine Einrichtung (26) zum Erzeugen eines ersten Differenzaus gangssignals (28), das die Differenz zwischen dem ersten Triebwerkssteuersignal (22) und dem ersten Überwachungssignal (44) darstellt, wobei die erste Differenzerzeugungseinrich tung (26) mit der ersten Empfangseinrichtung (20) und der ersten Überwachungssignalerzeugungseinrichtung (42) verbunden ist;
eine Einrichtung (32) zum Verarbeiten des ersten Differenzsi gnals (28) zu einem ersten Differentialausgangssignal (34), wobei die Einrichtung (32) zum Verarbeiten des ersten Diffe renzsignals (28) mit dem Ausgang der ersten Differenzerzeu gungseinrichtung (26) verbunden ist;
eine zweite Einrichtung (50) zum Empfangen des Steuersignals (22);
eine Einrichtung (72) zum Erzeugen eines zweiten Überwachungs signals (74), das den tatsächlichen Triebwerkszustand dar stellt;
eine Einrichtung (56) zum Erzeugen eines zweiten Differenz ausgangssignals, das die Differenz zwischen dem Steuersignal (22) und dem zweiten Überwachungssignal (74) darstellt, wobei die erste Differenzeinrichtung (56) mit der zweiten Empfangs einrichtung (50) und der zweiten Überwachungssignalerzeugungs einrichtung (72) verbunden ist;
eine Einrichtung (62) zum Verarbeiten des zweiten Diffe renzsignals (58),um ein zweites Differentialausgangssignal (64) zu bilden, wobei die Einrichtung (62) zum Verarbeiten des zweiten Differenzsignals mit dem Ausgang der zweiten Dif ferenzsignalerzeugungseinrichtung (56) verbunden ist;
eine Einrichtung (36) zum Verknüpfen der Ausgangssignale (34, 64) der ersten und der zweiten Differenzsignalverarbeitungs einrichtung (26, 56); und
einen gemeinsamen Integrator (38) und einen Stellantrieb (40), der mit dem Ausgang der Verknüpfungseinrichtung (36) verbun den ist.
eine erste Einrichtung (20) zum Empfangen wenigstens eines Triebwerkssteuersignals (22), das den gewünschten Triebwerks betrieb darstellt;
eine Einrichtung (42) zum Erzeugen eines ersten Überwachungs signals (44), das den tatsächlichen Triebwerkszustand dar stellt;
eine Einrichtung (26) zum Erzeugen eines ersten Differenzaus gangssignals (28), das die Differenz zwischen dem ersten Triebwerkssteuersignal (22) und dem ersten Überwachungssignal (44) darstellt, wobei die erste Differenzerzeugungseinrich tung (26) mit der ersten Empfangseinrichtung (20) und der ersten Überwachungssignalerzeugungseinrichtung (42) verbunden ist;
eine Einrichtung (32) zum Verarbeiten des ersten Differenzsi gnals (28) zu einem ersten Differentialausgangssignal (34), wobei die Einrichtung (32) zum Verarbeiten des ersten Diffe renzsignals (28) mit dem Ausgang der ersten Differenzerzeu gungseinrichtung (26) verbunden ist;
eine zweite Einrichtung (50) zum Empfangen des Steuersignals (22);
eine Einrichtung (72) zum Erzeugen eines zweiten Überwachungs signals (74), das den tatsächlichen Triebwerkszustand dar stellt;
eine Einrichtung (56) zum Erzeugen eines zweiten Differenz ausgangssignals, das die Differenz zwischen dem Steuersignal (22) und dem zweiten Überwachungssignal (74) darstellt, wobei die erste Differenzeinrichtung (56) mit der zweiten Empfangs einrichtung (50) und der zweiten Überwachungssignalerzeugungs einrichtung (72) verbunden ist;
eine Einrichtung (62) zum Verarbeiten des zweiten Diffe renzsignals (58),um ein zweites Differentialausgangssignal (64) zu bilden, wobei die Einrichtung (62) zum Verarbeiten des zweiten Differenzsignals mit dem Ausgang der zweiten Dif ferenzsignalerzeugungseinrichtung (56) verbunden ist;
eine Einrichtung (36) zum Verknüpfen der Ausgangssignale (34, 64) der ersten und der zweiten Differenzsignalverarbeitungs einrichtung (26, 56); und
einen gemeinsamen Integrator (38) und einen Stellantrieb (40), der mit dem Ausgang der Verknüpfungseinrichtung (36) verbun den ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum Verknüpfen der Ausgangssignale der ersten
und der zweiten Verarbeitungseinrichtung einen Zweiwicklungs
drehmomentmotor (60) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der gemeinsame Integrator (38) und der Stellantrieb (40)
ein Brennstoffdurchflußventil bilden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Einrichtung (42) zum Erzeugen des ersten Über
wachungssignals (44) und die Einrichtung (72) zum Erzeugen ei
nes zweiten Überwachungssignals (74) jeweils Positionssensoren
für ein Brennstoffzufuhrzumeßventil sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekenn
zeichnet durch einen ersten Rückführungsprozessor (46), der
das erste Überwachungssignal (44) verarbeitet, bevor das Si
gnal an die erste Differenzeinrichtung (26) angelegt wird, und
durch einen zweiten Rückführungsprozessor (76), der das zweite
Überwachungssignal (74) verarbeitet, bevor das Signal an die
zweite Differenzeinrichtung (56) angelegt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste und der zweite Rückführungsprozessor (46, 76) je
weils ein Differentialsignal (30, 60) aus dem ersten bzw.
zweiten Überwachungssignal (44, 74) erzeugen.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US28717588A | 1988-12-21 | 1988-12-21 |
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---|---|
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DE (1) | DE3926705A1 (de) |
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GB (1) | GB2226423A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1288644A3 (de) * | 2001-08-31 | 2006-01-11 | General Electric Company | Verfahren und System zur Diagnose von Turbinenmotoren |
DE202012000084U1 (de) | 2012-01-05 | 2012-04-02 | Dirk Stiebert | Sicherheitsgerichtete fehlertolerante Thermoprozesssteuerung |
EP3101279A1 (de) * | 2015-06-01 | 2016-12-07 | Hamilton Sundstrand Corporation | Redundanten- geschwindigkeitssummierungsaktuatoren |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5155805A (en) * | 1989-05-08 | 1992-10-13 | Apple Computer, Inc. | Method and apparatus for moving control points in displaying digital typeface on raster output devices |
US5165240A (en) * | 1991-09-18 | 1992-11-24 | Allied-Signal Inc. | Method for matching engine torques for multiple engine aircraft |
FR2734925B1 (fr) * | 1995-05-31 | 1997-07-18 | Snecma | Calculateur numerique pleine autorite a double chaine active |
GB0715768D0 (en) | 2007-08-14 | 2007-09-19 | Rolls Royce Plc | Sensor arrangement |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1108448A (en) * | 1965-05-07 | 1968-04-03 | North American Aviation Inc | Signal translating apparatus |
US3663879A (en) * | 1970-08-18 | 1972-05-16 | Ver Flugtechnische Werke | Circuit for determining defective control circuits in a plural circuit flight control system |
US4035705A (en) * | 1975-03-17 | 1977-07-12 | Sperry Rand Corporation | Fail-safe dual channel automatic pilot with maneuver limiting |
US4092578A (en) * | 1976-12-03 | 1978-05-30 | Rockwell International Corporation | Elimination of voter caused deadzone |
US4600870A (en) * | 1983-11-17 | 1986-07-15 | United Technologies Corporation | Dual controller position control system |
-
1989
- 1989-08-12 DE DE3926705A patent/DE3926705A1/de not_active Withdrawn
- 1989-08-18 GB GB8918920A patent/GB2226423A/en not_active Withdrawn
- 1989-08-18 FR FR8911036A patent/FR2640689A1/fr not_active Withdrawn
- 1989-08-21 JP JP1213137A patent/JPH0367028A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1288644A3 (de) * | 2001-08-31 | 2006-01-11 | General Electric Company | Verfahren und System zur Diagnose von Turbinenmotoren |
DE202012000084U1 (de) | 2012-01-05 | 2012-04-02 | Dirk Stiebert | Sicherheitsgerichtete fehlertolerante Thermoprozesssteuerung |
EP3101279A1 (de) * | 2015-06-01 | 2016-12-07 | Hamilton Sundstrand Corporation | Redundanten- geschwindigkeitssummierungsaktuatoren |
US10180076B2 (en) | 2015-06-01 | 2019-01-15 | Hamilton Sundstrand Corporation | Redundant speed summing actuators |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0367028A (ja) | 1991-03-22 |
GB2226423A (en) | 1990-06-27 |
FR2640689A1 (fr) | 1990-06-22 |
GB8918920D0 (en) | 1989-09-27 |
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