EP3490884A1 - System zur datenübermittlung und -verarbeitung zur regelung eines rotorblattaktuators - Google Patents

System zur datenübermittlung und -verarbeitung zur regelung eines rotorblattaktuators

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Publication number
EP3490884A1
EP3490884A1 EP17734289.6A EP17734289A EP3490884A1 EP 3490884 A1 EP3490884 A1 EP 3490884A1 EP 17734289 A EP17734289 A EP 17734289A EP 3490884 A1 EP3490884 A1 EP 3490884A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
time domain
control device
variable
manipulated variable
transfer medium
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17734289.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Hartmann
Daniel Fürst
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP3490884A1 publication Critical patent/EP3490884A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32—Rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/001—Vibration damping devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
    • B64C27/72—Means acting on blades
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3822—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving specially adapted for use in vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/30—Wing lift efficiency

Definitions

  • the invention relates to a system for data transmission and processing for controlling a rotor blade actuator
  • Another object is to provide an improved method for Provide data transmission and processing for controlling a rotor blade actuator.
  • a system for data transmission and processing for controlling a rotor blade actuator comprising a arranged in the rotating system of the helicopter control device which is designed to provide at least a first rotor blade actuator; a first control device arranged in the rotating system and signal-technically coupled to the setting device; and a first sensor arranged in the rotating system and configured to detect at least one first controlled variable of the rotor blade actuator in the time domain and to transmit this controlled variable in the time domain to the first control device via a second signal coupling; wherein the first control device is adapted to receive the first controlled variable via the signal coupling, using the received control variable in the time domain and by means of an at least first control algorithm to determine an at least first manipulated variable in the time domain and this manipulated variable via the first signal coupling to the control device to be transmitted, wherein the adjusting device is designed to receive this manipulated variable via the first signal coupling.
  • the rotor blade actuator or actuator arranged in the rotating system can generate movements and / or forces and / or moments corresponding to a higher-order function of a corresponding control device.
  • the actuator may be, for example, an adjustable control rod, which may be driven, for example, hydraulically, pneumatically, electrically or by other energy sources.
  • the actuator may be, for example, primary control actuators to actuators, which additively superimposed movements of the actual primary control movement and / or actuators that are not directly involved in the movement of the rotor blades, whose manipulated variable, however, has properties for influencing the flight characteristics, for example with variable speed rotating masses to reduce vibrations.
  • one or more measured variables ie actuator control variables or controlled variables are detected directly or indirectly, which are needed for local control of the actuators.
  • These sensors can be arranged, for example, on the rotor head and, for example, integrally formed with the actuator.
  • the measurement of the controlled variables can be done time-continuous or time-discrete in the time domain.
  • the adjusting device can be, for example, an actuator, in particular an actuator designed as power electronics or as a valve. Depending on the design, the actuator can also be integrally integrated with the first control device and arranged on the rotor head.
  • the first control device can be a first controller which can process sensor signals, for example by means of conditioning, filtering, A / D conversion, etc.
  • the controller calculates, by means of a control algorithm taking into account the dynamic properties of the actuator to be corrected or adjusted, from a system deviation caused, for example, by a disturbance, the corrective measures for correcting or adjusting.
  • one or more reference variables, i. Setpoints are supplied in the time domain. One speaks in such a case of a time domain controller.
  • the reference variable is a predefinable value on which the controlled variable is to be held by the controller. It is a size that is not influenced by the regulation and is supplied externally
  • the controlled variable is the output, i. the actual value of the controlled system, which is attributed to the purpose of the regulation and for comparison.
  • Control deviation is the difference between the reference variable and the controlled variable.
  • the control deviation is the actual input variable of the control device.
  • the manipulated variable or control variable is the output of the control device and at the same time the input variable of the controlled system. It transfers the controlling effect of the controller to the controlled system.
  • the signaling connection or connection can be wireless and / or wired.
  • the number of sensors can be limited to the number required for the detection of the controlled variables.
  • the system comprises a second control device arranged in the cell of the helicopter; and a transfer medium; wherein the first sensor is designed to transmit the at least first controlled variable to the second control device via the transfer medium, wherein the second control device is designed to receive the at least first controlled variable via transfer medium, by means of the received first control variable in the time domain and by means of the at least first rule Algorithm to determine the at least first manipulated variable in the time domain and to transmit this manipulated variable to the first control device and / or to the adjusting device via the transfer medium (6), wherein the first control device or the adjusting device is designed to receive this manipulated variable via the transfer medium
  • the controlled variable in the time domain is supplied to a control device arranged in the cell in the time domain, wherein the transmission takes place from the rotating system in the cell via a transfer medium.
  • the transfer medium may, in particular, be a rotary ring designed as a slip ring. Transformers act. But it can also be provided a wireless transmission.
  • the second control device in the cell can be, in particular, a second controller, to which time range variables can be supplied. Compared to the first controller in the rotating system, the second controller in the cell can be made larger, which in particular enables better computing performance.
  • the manipulated variable determined in the cell is transmitted via the transfer medium to the control device and / or to the adjusting device in the rotating system.
  • the system preferably comprises a second control device arranged in the cell of the helicopter; a transfer medium; and a second sensor arranged in the cell, which is designed to detect at least one second controlled variable of the rotor blade actuator in the time domain and to transmit this second controlled variable in the time domain to the second regulator via a third signal coupling; wherein the second control device is designed to receive the second control variable via the third signal coupling, to determine an at least second control variable in the time domain by means of the received second control variable in the time domain and by means of an at least second control algorithm and / or this control variable to the first control device and / or to transmit to the adjusting device via the transfer medium, wherein the first control device or the adjusting device is designed to receive this manipulated variable via the transfer medium.
  • a second sensor is arranged in the cell, which can detect controlled variables of the actuator.
  • the first controlled variable can furthermore be supplied to the first control device in the rotating system.
  • the second controlled variable can be supplied to the second control device in the cell.
  • the supplied controlled variables are processed accordingly.
  • the second control variable determined by the second control device can be transmitted both to the first control device and to the control device in the rotating system via the transfer medium. It is also conceivable that the second control device can additionally Lich controlled variables are supplied from arranged in the rotating system first sensor.
  • the second sensor arranged in the cell can detect the same controlled variables as the first sensor arranged in the rotating system. But he can also capture other control variables.
  • the system includes a third control means disposed in the cell of the helicopter; a transfer medium; and a third sensor, which is designed to detect at least one frequency signal of the main rotor and to transmit the frequency signal via an at least fourth signal coupling to the third control device; wherein the third control device is adapted to receive the frequency signal via the fourth signal coupling, to transform the received first controlled variable in the time domain by means of the received frequency signal into a controlled variable in the frequency domain, by means of the transformed controlled variable in the frequency domain and by means of an at least third rule algorithm To determine manipulated variable in the frequency domain, to transform the determined manipulated variable in the frequency domain by means of the frequency signal in a third manipulated variable in the time domain and to transmit this manipulated variable in the time domain to the first control device and / or to the adjusting device via the transfer medium, wherein the first control device or the Setting device is designed to receive this manipulated variable via the transfer medium.
  • the third control device may in particular be a third controller, which, like the first and second controller, can process sensor signals, but to which, in particular, reference variables in the frequency domain can be supplied.
  • a third controller which, like the first and second controller, can process sensor signals, but to which, in particular, reference variables in the frequency domain can be supplied.
  • the third sensor in particular a position sensor or tacho sensor, can generate a frequency signal of the rotor mast or of the main rotor.
  • This sensor can detect a position or a rotational angle of the rotor mast, wherein the position or rotation of the main rotor can be resolved with at least one measuring point per full revolution.
  • the third controller can determine a manipulated variable in the frequency domain by means of suitable mathematical methods, wherein one or more reference variables in the frequency domain can be supplied to the third controller for this purpose. It is understood that in the time domain defined reference values do not need to be converted or transformed.
  • the system in this preferred embodiment includes a frequency sensing sensor
  • at least one sensor is less than in the prior art.
  • the prior art uses at least two sensors for determining the position or for determining the angle of the main rotor, one of which is arranged in the rotating system and one in the cell in order to achieve the same or at least mutually known phase definition.
  • Another benefit of transmitting in the time domain from the rotating system to the cell and vice versa is that the data can be transmitted more slowly but more robustly.
  • the system comprises a third control device arranged in the cell of the helicopter; a transfer medium; a second sensor arranged in the cell, which is designed to detect at least one second control variable of the rotor blade actuator in the time domain and to transmit this control variable in the time domain to the third control device via a third signal coupling; and
  • a third sensor which is designed to detect at least one frequency signal of the main rotor and to transmit the frequency signal to the third control device via at least a fourth signal coupling;
  • the third control device is designed to receive the frequency signal via the signal-technical coupling, the second controlled variable received in the time domain To transform by means of the received frequency signal into a controlled variable in the frequency domain, using the transformed controlled variable in the frequency domain and by means of a fifth rule algorithm to determine a manipulated variable in the frequency domain, transform the determined manipulated variable in the frequency domain by means of the received frequency signal in a fifth manipulated variable in the time domain and to transmit this manipulated variable in the time domain to the first control device and / or to the adjusting device via the transfer medium, wherein the first control device or the adjusting device is designed to receive the fifth manipulated variable via the transfer medium.
  • the second sensor transmits control variables to the third control unit, wherein the third control unit transform the second control variables using the frequency signal in reference variables in the frequency domain, determine a manipulated variable in the frequency domain, transform them into a manipulated variable in the time domain and then to the control device or Can transmit control device in the rotating system.
  • the data transmission and processing within the rotating system can be combined with that of the cell.
  • those controlled variables can be detected whose transfer and / or processing require only a low computing power, while in the cell those controlled variables are detected whose transfer and / or processing require greater computing power. It is also conceivable in this embodiment to additionally transmit controlled variables from the rotating system into the cell.
  • the problem underlying the invention is also solved by a system for data transmission and processing for controlling a rotor blade actuator, wherein the system comprises a arranged in the rotating system and signal-technically coupled with a setting device fourth control device;
  • a first sensor which is arranged in the rotating system and signal-coupled with the adjusting device and which is designed to detect at least one first controlled variable of the rotor blade actuator in the time domain and to measure this controlled variable in the time domain. to transmit area to the fourth control device via a second signaling link;
  • a third sensor which is designed to detect at least one frequency signal of the main rotor and to transmit the frequency signal to the fourth control device via the transfer medium;
  • the fourth control device is adapted to receive the frequency signal via the transfer medium to transform the received first controlled variable in the time domain by means of the received frequency signal in a controlled variable in the frequency domain, by means of the transformed controlled variable in the frequency domain and by means of an at least fourth rule algorithm a manipulated variable in To determine frequency range to transform the determined manipulated variable in the frequency domain by means of the frequency signal in a fourth manipulated variable in the time domain and to transmit this manipulated variable in the time domain to the actuator via the first signal coupling, wherein the actuator is formed, this manipulated variable on the first signal coupling receive.
  • the detection of the controlled variable in the rotating system by the first sensor and the detection of the frequency of the main rotor by the third sensor in the cell can be done.
  • the control variable and the frequency can then be supplied to the arranged in the rotating system fourth control device, which in turn transform according to appropriate specifications, determine a manipulated variable in the frequency domain, invert them into a manipulated variable in the time domain and transmit the thus determined control variable in the time domain to the actuator
  • a system for data transmission and processing for controlling a rotor blade actuator the system being arranged in the rotating system of the helicopter control device which is designed to provide at least a first rotor blade actuator; a transfer medium; a second control device disposed in the cell; and a second sensor arranged in the cell, which is designed to detect at least one second controlled variable of the rotor blade actuator in the time domain and to transmit this controlled variable in the time domain to the second regulator via a third sig- transmit natalchnic coupling; wherein the second control device is adapted to receive the second controlled variable via the third signal coupling, by means of the received control variable in the time domain and by means of an at least second control algorithm to determine an at least second manipulated variable in the time domain and this manipulated variable via the transfer medium to the actuator to transmit, wherein the adjusting device is designed to receive this manipulated variable via the transfer medium.
  • control device is arranged exclusively in the cell - can be dispensed with the first control unit in the rotating system.
  • controlled variables are detected in the rotating system and / or in the cell, the detection being preferred exclusively by means of a sensor arranged in the cell, but manipulated variables are exclusively determined by means of the control device arranged in the cell, which then transmits to the setting unit via the transfer medium can be.
  • the second control device can be fed controlled variables in the time domain.
  • the problem underlying the invention is also solved by a system for data transmission and processing for controlling a rotor blade actuator, wherein the system is arranged in the rotating system of the helicopter control device which is designed to provide at least a first rotor blade actuator; a third control means disposed in the cell of the helicopter; a transfer medium;
  • a second sensor arranged in the cell, which is designed to detect at least one second control variable of the rotor blade actuator in the time domain and to transmit this control variable in the time domain to the third control device via a third signal coupling; and a third sensor, which is designed to detect at least one frequency signal of the main rotor and to transmit the frequency signal via an at least fourth signal coupling to the third control device; wherein the third control device is designed to receive the frequency signal via the signal-technical coupling, to transform the received third controlled variable in the time domain by means of the received frequency signal into a controlled variable in the frequency domain, by means of the transformed controlled variable in the frequency domain.
  • control device is arranged exclusively in the cell - can be dispensed with the first control device in the rotating system.
  • controlled variables are detected in the rotating system and / or in the cell, the detection being preferred exclusively by means of a sensor arranged in the cell, but manipulated variables are exclusively determined by means of the control device arranged in the cell, which then transmits to the setting unit via the transfer medium can be.
  • the second control device controlled variables in the frequency domain can be supplied.
  • the control of the actuator takes place exclusively by means of this control device.
  • the control of the actuator takes place either exclusively by means of the control device arranged in the rotating system or exclusively by means of the control device arranged in the cell or by means of a regulator cascade based on both control devices.
  • the cascading of the two control devices is preferred because it allows the entire controlled system to be subdivided into smaller, more controllable sections.
  • one of the two control device takes the lead, wherein it is preferred that the control device arranged in the cell is a guide control device, the control output variable, ie the manipulated variable is the reference variable for the arranged in the rotating system control device.
  • the method comprises the following steps:
  • a first controlled variable is determined in the rotating system and supplied to the arranged in the rotating system first control device.
  • a second controlled variable is transmitted to the arranged in the cell third control device. It can then be provided that the second manipulated variable determined in the cell is transmitted to the first control device via the transfer medium as part of a cascade control.
  • Preferred is a method which comprises the following steps:
  • the controlled variables of the first sensor are transmitted by the rotating system in the time domain to the third control device in the cell via the transfer medium and further processed using the frequency signal provided to the third control device.
  • controlled variables detected in the cell are supplied to the first control device or the control unit in the time domain.
  • This method exclusively uses the second control device arranged in the cell and dispenses with the one control device arranged in the rotating system.
  • the determination of the manipulated variable by means of the arranged in the rotating system control device, which may be in particular a frequency domain controller, wherein this is supplied to both the frequency signal from the cell and the controlled variable of the first sensor.
  • the advantage of the methods according to the invention and of the preferred embodiments is that the data transmission and processing for controlling a rotor blade actuator require no, or at least less, back and forth transformations than the methods of the prior art. This applies both when using time domain controllers and frequency domain controllers.
  • the variety of parts can be reduced, in particular no frequency sensor is required, but at least the number of frequency sensors is less than in the prior art.
  • FIG. 1 shows a first system according to the invention in a schematic representation
  • FIG. 2 shows the first system according to the invention in a first embodiment in a schematic representation
  • FIG. 3 shows the first system according to the invention in a preferred embodiment in a schematic representation
  • 4 shows the first system according to the invention in a further preferred embodiment in a schematic illustration
  • FIG. 5 shows a second system according to the invention in a schematic illustration
  • FIG. 6 shows the second system according to the invention in a first embodiment in a schematic representation
  • FIG. 8 shows a third system according to the invention in a schematic representation
  • FIG 9 shows a method according to the invention in a first representation.
  • FIGS. 1 to 8 show systems according to the invention and their preferred embodiments.
  • Fig. 9 shows a method according to the invention. Identical elements are given the same reference numerals.
  • the illustrated in Fig. 1 system 100 for data transmission and processing for controlling a rotor blade actuator comprises an actuator designed as an electrically adjustable control rod 1, designed as a power electronics actuator 2, designed as a time domain regulator 3a first control device 3 and a first sensor 4, wherein these components are arranged in the rotating system 10, that is on the rotor head of a helicopter, not shown.
  • the sensor 4 detects controlled variables of the actuator 1 such as position, pressure and current in the time domain and transmits them via a second signal coupling 12 to the time domain controller 3a. This can be done both wired and wireless.
  • the control means 3a are supplied with reference variables in the time domain via a fourth signal coupling 13.
  • the controller 3a receives the controlled variables and determines by means of the reference variables and a suitable control algorithm a first manipulated variable in the time domain and supplies them to the actuator 2 via a first signal coupling 11.
  • the actuator 2 then sets the actuator 1 according to the manipulated variable.
  • the system 100 acc. 1 enables a data transmission and processing for the control of a rotor blade actuator without transformer tion of the controlled variables from the time domain to the frequency domain and vice versa.
  • the control of the actuator 1 is carried out solely by means of the first regulator 3a.
  • the system in FIG. 2 differs from the system according to FIG. 1 by an additional second time domain controller 5a and a second sensor 7, which is signal-technically coupled to the second time domain controller 5a.
  • the second sensor 7 detects further controlled variables of the actuator 1 and this leads to the controller 5a via the third signaling coupling 21 to.
  • the controller 5a is supplied with reference variables in the time domain via a fifth signal coupling 23.
  • the controller 5a receives the control variable (s) of the second sensor 7 and determined by means of the supplied command variables and a suitable control algorithm, a second manipulated variable in the time domain and supplies them to the controller 3a via a signal coupling 61 via a designed as a slip ring 6a transfer medium 6 , But it is also a radio transmission conceivable, which is shown in dashed lines with 6b.
  • the control of the actuator 1 by means of the first and the second controller, wherein the two controllers 3a, 5a cooperate cascade-shaped.
  • the second regulator 5a feeds the second manipulated variable directly to the actuator 2.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the system 100 according to the invention.
  • a frequency domain controller 5b is provided, which is arranged in the cell 20.
  • Frequency signals of the main rotor 9 are detected by means of a third sensor 8 designed as a tacho sensor and fed to the controller 5b via a fourth signal coupling 22.
  • command values in the frequency range are supplied to the controller 5b via a sixth signal coupling 23.
  • the sensor 7 detects controlled variables in the time domain and supplies them to the controller 5b via the signal-engineering coupling 21.
  • the controller 5b first transforms the reference variable in the time domain using the frequency signal into a reference variable in the frequency domain and determines by means of a suitable control algorithm a manipulated variable in the frequency domain then using the frequency signal is transformed back into a third manipulated variable in the time domain.
  • This third manipulated variable is then transmitted via a signal coupling 61 via the slip ring 6a to the first controller 3a. Again, a transmission via radio 6b is possible.
  • the control of the actuator 1 is also carried out here by means of a cascade control.
  • FIG 4 shows the system 100 according to the invention in an embodiment in which the controlled variables of the first sensor 4 are supplied to the third controller 5b via a signal coupling 62 via the slip ring 6a.
  • One arranged in the cell second sensor 7 is not required.
  • Fig. 5 shows a system 110 in which, unlike the previous systems, the control is effected exclusively via the regulator 5b in the cell 20, i. the transmission of the control variable determined by the controller 5b takes place directly from the cell 20 to the actuator 2 in the rotating system via a signal coupling 63 via the slip ring 6a.
  • the senor 4 detects the control variables and supplies them to the controller 5b via a signal coupling 62 via the slip ring 6a.
  • the manipulated variable determined by the third controller 5b is transmitted directly via a signal coupling 63 via the slip ring 6a to the actuator.
  • the system 110 of FIG. 7 corresponds to that of FIG. 6, wherein the time domain controller 5 a determines the manipulated variables and for this purpose receives the required control variables from the first sensor 4.
  • the system 120 of Fig. 8 corresponds to that of Fig. 1, wherein a frequency domain controller 3b, the manipulated variables in the time domain using the detected by the sensor 8 and a signal coupling 64 frequency signal supplied, a corresponding control algorithm and using appropriate reference variables in the frequency domain , which is supplied to the controller 3b by means of a suitssgrö-svorgabe worn 16 via the signal-technical coupling, determined and transmitted via the signal-technical coupling 11 to the actuator 2.
  • the control of the actuator in the system 120 is carried out exclusively by means of the regulator 3b.
  • 9 shows a process sequence 200 according to the invention for data transmission and processing for controlling a rotor blade actuator.
  • a first step 210 controlled variables in the time domain of an actuator 1 designed as an electrically adjustable control rod are detected by means of a second sensor and transmitted in a second subsequent step 220 to a frequency domain controller 5b via a first signal coupling 21.
  • the frequency domain controller 5b shown in FIG. 9 is a vibration controller. However, other frequency domain controllers are also conceivable.
  • a third step 230 the frequency of the main rotor (not shown) is determined by means of a third sensor 8 designed as a tachometer sensor and transmitted in a subsequent fourth step 240 via a fourth signal coupling 22 to the controller 5b.
  • a fifth step 250 the controlled variable in the time domain is transformed into a controlled variable in the frequency domain by means of the frequency signal supplied by the tacho sensor by means of Fast Fourier Transformation (FFT).
  • FFT Fast Fourier Transformation
  • a reference value presetting device 26 supplies to the controller 5b reference variables in the frequency range via a signal coupling 23.
  • a seventh step 270 the controller 5b determines by means of a suitable control algorithm using the reference variable and the controlled variable in the frequency domain, a corresponding manipulated variable in the frequency domain.
  • the controller 5b transforms the manipulated variable from the frequency domain using the frequency signal by means of inverse Fast Fourier Transformation (iFFT) into a first manipulated variable in the time domain.
  • iFFT inverse Fast Fourier Transformation
  • the controller 5b transmits the first manipulated variable in the time domain to a rotor head arranged on the rotor system 10, ie in the rotating system 10.
  • th time domain controller 3a via a slip ring 6a.
  • the time domain controller 3a is a position controller. However, other time domain controllers are also conceivable.
  • a tenth step 300 detects a arranged on the rotor head first controller 4 controlled variables of the actuator 1 in the time domain.
  • This sensor 4 is a position sensor, wherein other sensors are conceivable depending on the requirement.
  • the position sensor 4 transmits the controlled variables to the controller 3 a via a signal coupling 12.
  • the controller 3a determines by means of a suitable control algorithm using a supplied reference variable in the time domain (not shown) and the controlled variable in the time domain, a corresponding second manipulated variable in the time domain.
  • a thirteenth step 330 the controller 3a transmits the first manipulated variable and the second manipulated variable to the actuator 2 via a signal-technical coupling.
  • the actuator 2 then sets in a fourteenth step 340, the actuator 1 according to the received control variables.
  • the described method comprises a preferred cascade control, i. the regulator 5b in the cell 20 and the regulator 3a on the rotor head 10 control the actuator 1.
  • the frequency domain controller 5b of the cell 20 can also be designed as a time domain controller 5a, in which case the frequency sensor 8 and the Fourier transformations can be omitted without replacement.
  • an embodiment without the controller in the rotating system 10 is conceivable. This is indicated by the shaded area A from bottom left to top right. In such an embodiment, the controller in the cell would transmit the determined manipulated variable directly to the actuator 2 via the slip ring 6a. It is also conceivable to transmit the controlled variables recorded in the time domain by means of the sensor 4 arranged in the rotating system 10 to the controller in the cell 20. This is indicated by the area B hatched from bottom right to top left. The quantities returned by the rotating system 10 into the cell 20 can be used in particular for system identification. However, it is also conceivable to detect controlled variables for the frequency domain controller 5b and to transmit them to them.
  • FIG. 9 is not limited to the temporal sequence indicated by the time beam. Rather, the steps may be in any other permissible order, or at least partially concurrent.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Datenübermittlung und -verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators, das System umfassend: - eine im drehenden System (10) des Hubschraubers angeordnete Stelleinrichtung (2), die ausgebildet ist, zumindest einen ersten Rotorblattaktuator (1) zu stellen; - eine im drehenden System angeordnete und mit der Stelleinrichtung (2) signaltechnisch gekoppelte (11) erste Regeleinrichtung (3); - einen im drehenden System (10) angeordneten ersten Sensor (4), der ausgebildet ist, zumindest eine erste Regelgröße des Rotorblattaktuators (1) im Zeitbereich zu erfassen und diese Regelgröße im Zeitbereich an die erste Regeleinrichtung (3) über eine zweite signaltechnische Kopplung (12) zu übermitteln; - wobei die erste Regeleinrichtung (3) ausgebildet ist, die erste Regelgröße über die signaltechnische Kopplung (12) zu empfangen, mittels der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich und mittels eines zumindest ersten Regel-Algorithmus eine zumindest erste Stellgröße im Zeitbereich zu ermitteln und diese Stellgröße über die erste signaltechnische Kopplung (11) an die Stelleinrichtung (2) zu übermitteln, wobei die Stelleinrichtung (2) ausgebildet ist, diese Stellgröße über die erste signaltechnische Kopplung (11) zu empfangen.

Description

System zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung
eines Rotorblattaktuators
Die Erfindung betrifft ein System zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators
Aus der US20140314130A1 ist ein solches System bekannt. Dabei werden im drehenden System auf dem Rotorkopf Sensordaten per Fast Fourier Transformation (FFT) aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich transformiert. Diese Sensordaten werden in die Zelle, also das stehende System übertragen. In der Zelle werden die Sensordaten per inverser Fast Fourier Transformation (iFFT) in den Zeitbereich zurücktransformiert. Ein Zeitbereichsregler verwendet die zurücktransformierten Zeitbe- reichs-Sensordaten um Zeitbereichs-Sollwerte zu erzeugen. Mittels FFT werden die Zeitbereichs-Sollwerte in Frequenzbereichs-Sollwerte transformiert. Die Frequenzbereichs-Sollwerte werden auf den Rotorkopf, also in das drehende System übertragen. Auf dem Rotorkopf werden die Sollwerte per iFFT in den Zeitbereich zurücktransformiert.
Um zu gewährleisten, dass die hin- und zurück transformierten Signale auf dem Rotorkopf und in der Zelle sinnvoll verarbeitet bzw. zur Regelung genutzt werden können, ist es erforderlich, in beiden Systemen die gleiche oder zumindest eine wechselseitig bekannte Phasendefinition zu verwenden. Dies bedeutet, dass für die FFT und die iFFT die gleiche Zeitbasis verwendet werden müssen. In der Regel wird dies dadurch erreicht, dass die betreffenden Größen als Harmonische der Hauptrotordrehzahl (n/rev) dargestellt werden. Hierzu ist sowohl auf dem Rotorkopf als auch in der Zelle ein Sensor zur Bestimmung der Lage bzw. zur Bestimmung des Winkels des Hauptrotors erforderlich.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes System zur Regelung eines Rotorblattaktuators bereitzustellen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung den Rechenaufwand und die Teilevielfalt zu minimieren und damit kostengünstigere Systeme zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist es, ein verbessertes Verfahren zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators bereitzustellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System zur Datenübermittlung und - Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators gelöst, das System umfassend eine im drehenden System des Hubschraubers angeordnete Stelleinrichtung, die ausgebildet ist, zumindest einen ersten Rotorblattaktuator zu stellen; eine im drehenden System angeordnete und mit der Stelleinrichtung signaltechnisch gekoppelte erste Regeleinrichtung; und einen im drehenden System angeordneten ersten Sensor, der ausgebildet ist, zumindest eine erste Regelgröße des Rotorblattaktuators im Zeitbereich zu erfassen und diese Regelgröße im Zeitbereich an die erste Regeleinrichtung über eine zweite signaltechnische Kopplung zu übermitteln; wobei die erste Regeleinrichtung ausgebildet ist, die erste Regelgröße über die signaltechnische Kopplung zu empfangen, mittels der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich und mittels eines zumindest ersten Regel-Algorithmus eine zumindest erste Stellgröße im Zeitbereich zu ermitteln und diese Stellgröße über die erste signaltechnische Kopplung an die Stelleinrichtung zu übermitteln, wobei die Stelleinrichtung ausgebildet ist, diese Stellgröße über die erste signaltechnische Kopplung zu empfangen.
Der im drehenden System, beispielsweise auf dem Rotorkopf angeordnete Rotorblattaktuator oder Aktuator kann Bewegungen und/oder Kräfte und/oder Momente entsprechend einer übergeordneten Funktion einer entsprechenden Steuervorrichtung erzeugen. Bei dem Aktuator kann es sich beispielsweise um eine verstellbare Steuerstange handeln, die beispielsweise hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder durch andere Energiequellen angetrieben werden kann.
Bei dem Aktuator kann es sich beispielsweise um Primärsteueraktuatoren handeln, um Aktuatoren, welche der eigentlichen Primärsteuerbewegung additiv Bewegungen überlagern und/oder um Aktuatoren, die nicht direkt an der Bewegung der Rotorblätter beteiligt sind, deren Stellgröße jedoch Eigenschaften zur Beeinflussung der Flugeigenschaften besitzt, beispielsweise mit variabler Drehzahl rotierende Massen zur Reduktion von Vibrationen. Mit einem oder mehreren Sensoren, wird eine oder werden mehrere Messgrößen, d.h. Aktuator-Regelgrößen bzw. Regelgrößen direkt oder indirekt erfasst, die zur lokalen Regelung der Aktuatoren benötigt werden. Diese Sensoren können beispielsweise auf dem Rotorkopf angeordnet und beispielsweise mit dem Aktuator integral ausgebildet sein. Die Messung der Regelgrößen kann zeitkontinuierlich oder zeitdiskret im Zeitbereich erfolgen.
Die Stelleinrichtung kann bspw. ein Stellglied sein, insbesondere ein als Leistungselektronik oder als ein Ventil ausgebildetes Stellglied. Das Stellglied kann je nach Ausführung auch integral mit der ersten Regeleinrichtung integriert und auf dem Rotorkopf angeordnet sein.
Die erste Regeleinrichtung kann insbesondere ein erster Regler sein, der Sensorsignale beispielsweise mittels Konditionieren, Filtern, A/D-Wandeln, usw. verarbeiten kann. Der Regler berechnet mittels eines Regel-Algorithmus unter Berücksichtigung der dynamischen Eigenschaften des auszuregelnden bzw. zu stellenden Aktuators aus einer beispielsweise von einer Störgröße bewirkten Regelabweichung die Korrekturmaßnahmen zum Ausregeln bzw. Stellen. Hierfür können dem ersten Regler eine oder mehrere Führungsgrößen, d.h. Sollwerte im Zeitbereich zugeführt werden. Man spricht in einem solchen Fall auch von einem Zeitbereichsregler.
Bei der Führungsgröße handelt es sich um einen vorgebbaren Wert, auf dem die Regelgröße durch die Regelung gehalten werden soll. Sie ist eine von der Regelung nicht beeinflusste Größe und wird von außen zugeführt
Bei der Regelgröße handelt es sich um die Ausgangsgröße, d.h. um den Istwert der Regelstrecke, der zum Zweck des Regeins und zum Vergleich zurückgeführt wird.
Unter Regelabweichung wird die Differenz zwischen Führungsgröße und Regelgröße verstanden. Die Regelabweichung ist die eigentliche Eingangsgröße der Regeleinrichtung. Die Stellgröße bzw. Steuergröße ist die Ausgangsgröße der Regeleinrichtung und zugleich Eingangsgröße der Regelstrecke. Sie überträgt die steuernde Wirkung des Reglers auf die Regelstrecke.
Die signaltechnische Kopplung oder Verbindung kann drahtlos und/oder drahtgebunden sein.
Es hat sich herausgestellt, dass mit dem erfindungsgemäßen System eine mehrfache Hin- und Rücktransformation der Signale vom Zeitbereich in den Frequenzbereich und umgekehrt beim Datentransfer vom drehenden System in die Zelle und umgekehrt nicht erforderlich ist. So werden erfindungsgemäß die Regelgrößen nur im Zeitbereich übermittelt, empfangen und verarbeitet.
Dadurch lässt sich die Anzahl der Sensoren auf diejenige Anzahl beschränken, die für die Erfassung der Regelgrößen erforderlich sind. So kann insbesondere auf einen Sensor zur Erfassung eines Frequenzsignals des Hauptrotors verzichtet werden.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst das System eine in der Zelle des Hubschraubers angeordnete zweite Regeleinrichtung; und ein Transfermedium; wobei der erste Sensor ausgebildet ist, die zumindest erste Regelgröße an die zweite Regeleinrichtung über das Transfermedium zu übermitteln, wobei die zweite Regeleinrichtung ausgebildet ist, die zumindest erste Regelgröße über Transfermedium zu empfangen, mittels der empfangenen ersten Regelgröße im Zeitbereich und mittels des zumindest ersten Regel-Algorithmus die zumindest erste Stellgröße im Zeitbereich zu ermitteln und diese Stellgröße an die erste Regeleinrichtung und/oder an die Stelleinrichtung über das Transfermedium (6) zu übermitteln, wobei die erste Regeleinrichtung bzw. die Stelleinrichtung ausgebildet ist, diese Stellgröße über das Transfermedium zu empfangen
Bei dieser Ausführungsform wird die Regelgröße im Zeitbereich einer in der Zelle angeordneten Regeleinrichtung im Zeitbereich zugeführt, wobei die Übermittlung vom drehenden System in der Zelle über ein Transfermedium erfolgt. Bei dem Transfermedium kann es sich insbesondere um einen als Schleifring ausgebildeten Dreh- Übertrager handeln. Es kann aber auch eine drahtlose Übermittlung vorgesehen sein. Die zweite Regeleinrichtung in der Zelle kann insbesondere ein zweiter Regler sein, dem Zeitbereichsgrößen zugeführt werden können. Im Vergleich zum ersten Regler im drehenden System kann der zweite Regler in der Zelle größer ausgelegt werden, was insbesondere eine bessere Rechenleistung ermöglicht.
Die in der Zelle ermittelte Stellgröße wird über das Transfermedium an die Regeleinrichtung und/oder an die Stelleinrichtung im drehenden System übermittelt.
Auch hier entfällt die mehrfache Hin- und Rücktransformation der Signale. Auch kann auf den Sensor zur Frequenzmessung verzichtet werden.
Bevorzugt umfasst das System eine in der Zelle des Hubschraubers angeordnete zweite Regeleinrichtung; ein Transfermedium; und einen in der Zelle angeordneten zweiten Sensor, der ausgebildet ist, zumindest eine zweite Regelgröße des Rotor- blattaktuators im Zeitbereich zu erfassen und diese zweite Regelgröße im Zeitbereich an die zweite Regeleinrichtung über eine dritte signaltechnische Kopplung zu übermitteln; wobei die zweite Regeleinrichtung ausgebildet ist, die zweite Regelgröße über die dritte signaltechnische Kopplung zu empfangen, mittels der empfangenen zweiten Regelgröße im Zeitbereich und mittels eines zumindest zweiten Regel- Algorithmus eine zumindest zweite Stellgröße im Zeitbereich zu ermitteln und diese Stellgröße an die erste Regeleinrichtung und/oder an die Stelleinrichtung über das Transfermedium zu übermitteln, wobei die erste Regeleinrichtung bzw. die Stelleinrichtung ausgebildet ist, diese Stellgröße über das Transfermedium zu empfangen.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist ein zweiter Sensor in der Zelle angeordnet, der Regelgrößen des Aktuators erfassen kann. Die erste Regelgröße kann weiterhin der ersten Regeleinrichtung im drehenden System zugeführt werden. Die zweite Regelgröße kann der zweiten Regeleinrichtung in der Zelle zugeführt werden. Die zugeführten Regelgrößen werden entsprechend verarbeitet. Die von der zweiten Regeleinrichtung ermittelte zweite Stellgröße kann sowohl an die erste Regeleinrichtung als auch an die Stelleinrichtung im drehenden System über das Transfermedium übermittelt werden. Es ist auch denkbar, dass der zweiten Regeleinrichtung zusätz- lieh Regelgrößen vom im drehenden System angeordneten ersten Sensor zugeführt werden.
Der in der Zelle angeordnete zweite Sensor kann dieselben Regelgrößen wie der im drehenden System angeordnete erste Sensor erfassen. Er kann aber auch andere Regelgrößen erfassen.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn das System eine in der Zelle des Hubschraubers angeordnete dritte Regeleinrichtung; ein Transfermedium; und einen dritten Sensor umfasst, der ausgebildet ist, zumindest ein Frequenzsignal des Hauptrotors zu erfassen und das Frequenzsignal über eine zumindest vierte signaltechnische Kopplung an die dritte Regeleinrichtung zu übermitteln; wobei die dritte Regeleinrichtung ausgebildet ist, das Frequenzsignal über die vierte signaltechnische Kopplung zu empfangen, die empfange erste Regelgröße im Zeitbereich mittels des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich zu transformieren, mittels der transformierten Regelgröße im Frequenzbereich und mittels eines zumindest dritten Regel-Algorithmus eine Stellgröße im Frequenzbereich zu ermitteln, die ermittelte Stellgröße im Frequenzbereich mittels des Frequenzsignals in eine dritte Stellgröße im Zeitbereich zu transformieren und diese Stellgröße im Zeitbereich an die erste Regeleinrichtung und/oder an die Stelleinrichtung über das Transfermedium zu übermitteln, wobei die erste Regeleinrichtung bzw. die Stelleinrichtung ausgebildet ist, diese Stellgröße über das Transfermedium zu empfangen.
Die dritte Regeleinrichtung kann insbesondere ein dritter Regler sein, der wie der erste und zweite Regler Sensorsignale verarbeiten kann, dem jedoch insbesondere Führungsgrößen im Frequenzbereich zugeführt werden können. Man spricht insoweit auch von einem Frequenzbereichsregler.
Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform kann der dritte Sensor, insbesondere ein Lage- bzw. Tachosensor ein Frequenzsignal des Rotormasts bzw. des Hauptrotors erzeugen. Dieser Sensor kann eine Lage bzw. einen Drehwinkel des Rotormasts erfassen, wobei die Lage bzw. Drehung des Hauptrotors mindestens mit einem Messpunkt je voller Umdrehung aufgelöst werden kann. Der dritte Regler kann mittels geeigneter mathematischer Verfahren eine Stellgröße im Frequenzbereich ermitteln, wobei der dritten Regeleinrichtung hierfür eine oder mehrere Führungsgrößen im Frequenzbereich zugeführt werden können. Es versteht sich, dass im Zeitbereich definierte Führungsgrößen nicht umgerechnet bzw. transformiert werden müssen.
Bekannte Verfahren für die Transformation in den Frequenzbereich sind beispielsweise die (Fast) Fourier Transformation und diskrete Fourier Transformation. Für die Transformation vom Frequenzbereich in den Zeitbereich werden die mathematisch Verfahren entsprechend invertiert.
Zwar umfasst das System bei dieser bevorzugten Ausführungsform einen Sensor zur Frequenzerfassung, jedoch ist es zumindest ein Sensor weniger, als im Stand der Technik. Der Stand der verwendet zumindest zwei Sensoren zur Bestimmung der Lage bzw. zur Bestimmung des Winkels des Hauptrotors, von denen einer im drehenden System und einer in der Zelle angeordnet ist, um die gleiche oder zumindest wechselseitig bekannte Phasendefinition zu erreichen.
Ein weiterer Vorteil der Übermittlung im Zeitbereich vom drehenden System in die Zelle und umgekehrt liegt darin, dass die Daten zwar langsamer dafür jedoch robuster übermittelt werden können.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das System eine in der Zelle des Hubschraubers angeordnete dritte Regeleinrichtung; ein Transfermedium; einen in der Zelle angeordneten zweiten Sensor, der ausgebildet ist, zumindest eine zweite Regelgröße des Rotorblattaktuators im Zeitbereich zu erfassen und diese Regelgröße im Zeitbereich an die dritte Regeleinrichtung über eine dritte signaltechnische Kopplung zu übermitteln; und
einen dritten Sensor umfasst, der ausgebildet ist, zumindest ein Frequenzsignal des Hauptrotors zu erfassen und das Frequenzsignal über eine zumindest vierte signaltechnische Kopplung an die dritte Regeleinrichtung zu übermitteln,
wobei die dritte Regeleinrichtung ausgebildet ist, das Frequenzsignal über die signaltechnische Kopplung zu empfangen, die empfange zweite Regelgröße im Zeitbereich mittels des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich zu transformieren, mittels der transformierten Regelgröße im Frequenzbereich und mittels eines fünften Regel-Algorithmus eine Stellgröße im Frequenzbereich zu ermitteln, die ermittelte Stellgröße im Frequenzbereich mittels des empfangenen Frequenzsignals in eine fünfte Stellgröße im Zeitbereich zu transformieren und diese Stellgröße im Zeitbereich an die erste Regeleinrichtung und/oder an die Stelleinrichtung über das Transfermedium zu übermitteln, wobei die erste Regeleinrichtung bzw. die Stelleinrichtung ausgebildet ist, die fünfte Stellgröße über das Transfermedium zu empfangen.
Bei dieser Ausführungsform übermittelt der zweite Sensor Regelgrößen an die dritte Regeleinheit, wobei die dritte Regeleinheit die zweiten Regelgrößen unter Verwendung des Frequenzsignals in Führungsgrößen im Frequenzbereich transformieren, eine Stellgröße im Frequenzbereich ermitteln, diese in eine Stellgröße im Zeitbereich transformieren und dies anschließend an die Regeleinrichtung oder Stelleinrichtung im drehenden System übermitteln kann.
So kann in vorteilhafter Weise die Datenübertragung und -Verarbeitung innerhalb des drehenden Systems mit demjenigen der Zelle kombiniert werden. Beispielsweise können so im drehenden System diejenigen Regelgrößen erfasst werden, deren Transfer und/oder Verarbeitung nur eine geringe Rechenleistung erfordern, während in der Zelle diejenigen Regelgrößen erfasst werden, deren Transfer und/oder Verarbeitung eine dazu größere Rechenleistung erfordern. Es ist auch bei dieser Ausführungsform denkbar, zusätzlich Regelgrößen vom drehenden System in die Zelle zu übermitteln.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch ein System zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators gelöst, wobei das System eine im drehenden System angeordnete und mit einer Stelleinrichtung signaltechnisch gekoppelte vierte Regeleinrichtung;
- einen im drehenden System angeordneten und mit der Stelleinrichtung signaltechnisch gekoppelte ersten Sensor, der ausgebildet ist, zumindest eine erste Regelgröße des Rotorblattaktuators im Zeitbereich zu erfassen und diese Regelgröße im Zeit- bereich an die vierte Regeleinrichtung über eine zweite signaltechnische Kopplung zu übermitteln;
- ein Transfermedium; und
- einen dritten Sensor umfasst, der ausgebildet ist, zumindest ein Frequenzsignal des Hauptrotors zu erfassen und das Frequenzsignal an die vierte Regeleinrichtung über das Transfermedium zu übermitteln;
wobei die vierte Regeleinrichtung ausgebildet ist, das Frequenzsignal über das Transfermedium zu empfangen, die empfange erste Regelgröße im Zeitbereich mittels des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich zu transformieren, mittels der transformierten Regelgröße im Frequenzbereich und mittels eines zumindest vierten Regel-Algorithmus eine Stellgröße im Frequenzbereich zu ermitteln, die ermittelte Stellgröße im Frequenzbereich mittels des Frequenzsignals in eine vierte Stellgröße im Zeitbereich zu transformieren und diese Stellgröße im Zeitbereich an die Stelleinrichtung über die erste signaltechnische Kopplung zu übermitteln, wobei die Stelleinrichtung ausgebildet ist, diese Stellgröße über die erste signaltechnische Kopplung zu empfangen..
Hier kann die Erfassung der Regelgröße im drehenden System durch den ersten Sensor und die Erfassung der Frequenz des Hauptrotors durch den dritten Sensor in der Zelle erfolgen. Die Regelgröße und die Frequenz können dann der im drehenden System angeordneten vierten Regeleinrichtung zugeführt werden, die dann wiederum gemäß entsprechender Vorgaben transformieren, eine Stellgröße im Frequenzbereich ermitteln, diese in eine Stellgröße im Zeitbereich invertieren und die so ermittelte Stellgröße im Zeitbereich an die Stelleinrichtung übermitteln kann
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird zudem durch ein System zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators gelöst, wobei das System eine im drehenden System des Hubschraubers angeordnete Stelleinrichtung, die ausgebildet ist, zumindest einen ersten Rotorblattaktuator zu stellen; ein Transfermedium; eine in der Zelle angeordnete zweite Regeleinrichtung; und einen in der Zelle angeordneten zweiten Sensor umfasst, der ausgebildet ist, zumindest eine zweite Regelgröße des Rotorblattaktuators im Zeitbereich zu erfassen und diese Regelgröße im Zeitbereich an die zweite Regeleinrichtung über eine dritte sig- naltechnische Kopplung zu übermitteln; wobei die zweite Regeleinrichtung ausgebildet ist, die zweite Regelgröße über die dritte signaltechnische Kopplung zu empfangen, mittels der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich und mittels eines zumindest zweiten Regel-Algorithmus eine zumindest zweite Stellgröße im Zeitbereich zu ermitteln und diese Stellgröße über das Transfermedium an die Stelleinrichtung zu übermitteln, wobei die Stelleinrichtung ausgebildet ist, diese Stellgröße über das Transfermedium zu empfangen.
Bei diesem System ist die Regeleinrichtung ausschließlich in der Zelle angeordnet - auf die erste Regeleinheit im drehenden System kann somit verzichtet werden. So werden im drehenden System und/oder in der Zelle Regelgrößen erfasst, wobei die Erfassung ausschließlich mittels eines in der Zelle angeordneten Sensors bevorzugt ist, jedoch werden ausschließlich mittels der in der Zelle angeordneten Regeleinrichtung Stellgrößen ermittelt, welche dann über das Transfermedium an die Stelleinheit übermittelt werden können. Der zweiten Regeleinrichtung können Regelgrößen im Zeitbereich zugeführt werden.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch ein System zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators gelöst, wobei das System eine im drehenden System des Hubschraubers angeordnete Stelleinrichtung, die ausgebildet ist, zumindest einen ersten Rotorblattaktuator zu stellen; eine in der Zelle des Hubschraubers angeordnete dritte Regeleinrichtung; ein Transfermedium;
einen in der Zelle angeordneten zweiten Sensor, der ausgebildet ist, zumindest eine zweite Regelgröße des Rotorblattaktuators im Zeitbereich zu erfassen und diese Regelgröße im Zeitbereich an die dritte Regeleinrichtung über eine dritte signaltechnische Kopplung zu übermitteln; und einen dritten Sensor umfasst, der ausgebildet ist, zumindest ein Frequenzsignal des Hauptrotors zu erfassen und das Frequenzsignal über eine zumindest vierte signaltechnische Kopplung an die dritte Regeleinrichtung zu übermitteln; wobei die dritte Regeleinrichtung ausgebildet ist, das Frequenzsignal über die signaltechnische Kopplung zu empfangen, die empfange dritte Regelgröße im Zeitbereich mittels des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich zu transformieren, mittels der transformierten Regelgröße im Fre- quenzbereich und mittels eines zumindest dritten Regel-Algorithmus eine Stellgröße im Frequenzbereich zu ermitteln, die ermittelte Stellgröße im Frequenzbereich mittels des Frequenzsignals in eine dritte Stellgröße im Zeitbereich zu transformieren und diese Stellgröße im Zeitbereich an die Stelleinrichtung über das Transfermedium zu übermitteln, wobei die Stelleinrichtung ausgebildet ist, diese Stellgröße über das Transfermedium zu empfangen.
Bei diesem System ist die Regeleinrichtung ausschließlich in der Zelle angeordnet - auf die erste Regeleinrichtung im drehenden System kann somit verzichtet werden. So werden im drehenden System und/oder in der Zelle Regelgrößen erfasst, wobei die Erfassung ausschließlich mittels eines in der Zelle angeordneten Sensors bevorzugt ist, jedoch werden ausschließlich mittels der in der Zelle angeordneten Regeleinrichtung Stellgrößen ermittelt, welche dann über das Transfermedium an die Stelleinheit übermittelt werden können. Der zweiten Regeleinrichtung können Regelgrößen im Frequenzbereich zugeführt werden.
Allgemein gilt für die beschriebenen Systeme:
Umfasst das System entweder im drehenden System oder in der Zelle angeordnete Regeleinrichtung, so erfolgt die Regelung des Aktuators ausschließlich mittels dieser Regeleinrichtung. Für ein System mit einer sowohl im drehenden System als auch in der Zelle angeordneten Regeleinrichtung ist vorgesehen, dass die Regelung des Aktuators entweder ausschließlich mittels der im drehenden System oder ausschließlich mittels der in der Zelle angeordneten Regeleinrichtung oder mittels einer Reglerkaskade basierend auf beiden Regeleinrichtungen erfolgt. Die Kaskadierung der beiden Regeleinrichtungen ist bevorzugt, da dadurch die Gesamtregelstrecke in kleinere, besser regelbare Teilstrecken untergliedert werden kann. Bei einer Kaskadierung übernimmt eine der beiden Regeleinrichtung die Führung, wobei es bevorzugt ist, dass die in der Zelle angeordnete Regeleinrichtung eine Führungsregeleinrichtung ist, deren Regelausgangsgröße, d.h. die Stellgröße die Führungsgröße für die im drehenden System angeordnete Regeleinrichtung ist. Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
- Erfassen von zumindest einer ersten Regelgröße des Aktuators im Zeitbereich mittels eines im drehenden System des Hubschraubers angeordneten ersten Sensors;
- Übermitteln der ersten Regelgröße im Zeitbereich an eine im drehenden System angeordnete erste Regeleinrichtung über eine zweite signaltechnische Kopplung;
- Empfangen der ersten Regelgröße im Zeitbereich mittels der ersten Regeleinrichtung über die zweite signaltechnische Kopplung;
- Ermitteln einer ersten Stellgröße im Zeitbereich mittels der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich und mittels zumindest eines ersten Regel-Algorithmus;
- Übermitteln der ersten Stellgröße an eine im drehenden System angeordnete Stelleinrichtung über eine erste signaltechnische Kopplung;
- Empfangen der ersten Stellgröße im Zeitbereich mittels der Stelleinrichtung (2) über die erste signaltechnische Kopplung.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Systems können sinngemäß auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden.
In einer ersten Ausführungsform weist das Verfahren folgende Schritte auf:
- Erfassen von zumindest einer zweiten Regelgröße des Aktuators im Zeitbereich mittels eines in der Zelle des Hubschraubers angeordneten zweiten Sensors;
- Übermitteln dieser zweiten Regelgröße an eine dritte Regeleinrichtung (5b) über eine dritte signaltechnische Kopplung;
- Erfassen von zumindest einem Frequenzsignal des Hauptrotors mittels eines dritten Sensors;
- Übermitteln des Frequenzsignals an die dritte Regeleinrichtung über eine vierte signaltechnische Kopplung;
- Empfangen der zweiten Regelgröße und des Frequenzsignals mittels der dritten Regeleinrichtung über die dritte bzw. vierte signaltechnische Kopplung;
- Transformieren der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich mittels der dritten Regeleinrichtung; - Ermitteln einer Stellgröße im Frequenzbereich mittels der transformierten Regelgröße und mittels zumindest eines dritten Regel-Algorithmus;
- Transformieren der Stellgröße im Frequenzbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine dritte Stellgröße im Zeitbereich;
- Übermitteln der dritten Stellgröße an die erste Regeleinrichtung oder an die Stelleinrichtung über das Transfermedium;
- Empfangen der dritten Stellgröße im Zeitbereich mittels der ersten Regeleinrichtung bzw. der Stelleinrichtung über das Transfermedium.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird im drehenden System eine erste Regelgröße ermittelt und der im drehenden System angeordneten ersten Regeleinrichtung zugeführt. In der Zelle wird eine zweite Regelgröße an die in der Zelle angeordnete dritte Regeleinrichtung übermittelt. Es kann dann vorgesehen sein, die in der Zelle ermittelte zweite Stellgröße im Rahmen einer Kaskadenregelung an die erste Regeleinrichtung über das Transfermedium übermittelt werden.
Bevorzugt ist ein Verfahren, das folgende Schritte umfasst:
- Erfassen von zumindest einem Frequenzsignal des Hauptrotors mittels eines dritten Sensors;
- Übermitteln des Frequenzsignals an die Regeleinrichtung über eine vierte signaltechnische Kopplung;
- Übermitteln der ersten Regelgröße an eine in der Zelle angeordnete dritte Regeleinrichtung über ein Transfermedium;
- Empfangen der ersten Regelgröße und des Frequenzsignals mittels der dritten Regeleinrichtung über das Transfermedium bzw. die signaltechnische Kopplung;
- Transformieren der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich mittels der dritten Regeleinrichtung;
- Ermitteln einer Stellgröße im Frequenzbereich mittels der transformierten Regelgröße und mittels zumindest eines dritten Regel-Algorithmus;
- Transformieren der Stellgröße im Frequenzbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine dritte Stellgröße im Zeitbereich; - Übermitteln der dritten Stellgröße an die erste Regeleinrichtung oder an die Stelleinrichtung über das Transfermedium;
- Empfangen der dritten Stellgröße im Zeitbereich mittels der ersten Regeleinrichtung bzw. der Stelleinrichtung über das Transfermedium.
Bei diesem bevorzugten Verfahren bedarf es keines zweiten Sensors zur Erfassung einer zweiten Regelgröße. Es werden die Regelgrößen des ersten Sensors vom drehenden System im Zeitbereich an die dritte Regeleinrichtung in der Zelle über das Transfermedium übermittelt und mit dem der dritten Regeleinrichtung zur Verfügung gestellten Frequenzsignal weiterverarbeitet.
Darüber hinaus ist ein Verfahren bevorzugt, das folgende Schritte umfasst:
- Übermitteln der ersten Regelgröße an eine in der Zelle angeordnete zweite Regeleinrichtung über ein Transfermedium;
- Empfangen der ersten Regelgröße mittels der zweiten Regeleinrichtung über das Transfermedium;
- Ermitteln einer zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich und mittels eines zumindest zweiten Regel-Algorithmus;
- Übermitteln der zweiten Stellgröße an die erste Regeleinrichtung oder an die Stelleinrichtung über das Transfermedium;
- Empfangen der zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der ersten Regeleinrichtung bzw. der Stelleinrichtung über das Transfermedium.
Dies entspricht dem zuvor beschriebenen Verfahren, wobei der Zeitbereichsregler den Frequenzbereichsregler ersetzt.
Ebenso ist ein Verfahren bevorzugt, das folgende Schritte umfasst:
- Erfassen von zumindest einer zweiten Regelgröße des Aktuators im Zeitbereich mittels eines in der Zelle des Hubschraubers angeordneten zweiten Sensors;
- Übermitteln der zweiten Regelgröße im Zeitbereich an eine in der Zelle angeordnete zweite Regeleinrichtung (5a) über eine dritte signaltechnische Kopplung;
- Empfangen der zweiten Regelgröße im Zeitbereich mittels der zweiten Regeleinrichtung (5a) über die dritte signaltechnische Kopplung; - Ermitteln einer zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der empfangenen zweiten Regelgröße im Zeitbereich und mittels zumindest eines zweiten Regel-Algorithmus;
- Übermitteln der zweiten Stellgröße an die im drehenden System angeordnete erste Regeleinrichtung oder Stelleinrichtung über das Transfermedium;
- Empfangen der zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der ersten Regeleinrichtung bzw. der Stelleinrichtung über das Transfermedium.
Bei diesem Verfahren werden in der Zelle erfasste Regelgrößen der ersten Regeleinrichtung oder der Stelleinheit im Zeitbereich zugeführt.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch Verfahren zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators gelöst, umfassend die Schritte:
- Erfassen von zumindest einer ersten Regelgröße des Aktuators im Zeitbereich mittels eines im drehenden System des Hubschraubers angeordneten ersten Sensors (4);
- Übermitteln der ersten Regelgröße im Zeitbereich an eine in der Zelle angeordnete zweite Regeleinrichtung über ein Transfermedium;
- Empfangen der ersten Regelgröße im Zeitbereich mittels der zweiten Regeleinrichtung über das Transfermedium;
- Ermitteln einer zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich und mittels zumindest eines zweiten Regel-Algorithmus;
- Übermitteln der zweiten Stellgröße an eine im drehenden System angeordnete Stelleinrichtung über das Transfermedium;
- Empfangen der ersten Stellgröße im Zeitbereich mittels der Stelleinrichtung über das Transfermedium.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch Verfahren zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators gelöst, umfassend die Schritte:
- Erfassen von zumindest einer zweiten Regelgröße des Aktuators im Zeitbereich mittels eines in der Zelle des Hubschraubers angeordneten zweiten Sensors; - Übermitteln der zweiten Regelgröße im Zeitbereich an eine in der Zelle angeordnete zweite Regeleinrichtung über eine dritte signaltechnische Kopplung;
- Empfangen der zweiten Regelgröße im Zeitbereich mittels der zweiten Regeleinrichtung über die dritte signaltechnische Kopplung;
- Ermitteln einer zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der empfangenen zweiten Regelgröße im Zeitbereich und mittels zumindest eines zweiten Regel-Algorithmus;
- Übermitteln der zweiten Stellgröße an eine im drehenden System angeordnete erste Stelleinrichtung über ein Transfermedium;
- Empfangen der zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der Stelleinrichtung über das Transfermedium.
Dieses Verfahren nutzt ausschließlich die in der Zelle angeordnete zweite Regeleinrichtung und verzichtet auf die eine im drehenden System angeordnete Regeleinrichtung.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch Verfahren zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators gelöst, umfassend die Schritte:
- Erfassen von zumindest einer ersten Regelgröße des Aktuators im Zeitbereich mittels eines im drehenden System des Hubschraubers angeordneten ersten Sensors;
- Erfassen von zumindest einem Frequenzsignal des Hauptrotors mittels eines dritten Sensors;
- Übermitteln der ersten Regelgröße im Zeitbereich an eine im drehenden System angeordnete vierte Regeleinrichtung über eine zweite signaltechnische Kopplung;
- Übermitteln des Frequenzsignals an die vierte Regeleinrichtung über ein Transfermedium;
- Empfangen der ersten Regelgröße im Zeitbereich und des Frequenzsignals mittels der vierten Regeleinrichtung über die zweite signaltechnische Kopplung bzw. das Transfermedium;
- Transformieren der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich mittels der vierten Regeleinrichtung; - Ermitteln einer Stellgröße im Frequenzbereich mittels der transformierten Regelgröße und mittels zumindest eines vierten Regel-Algorithmus;
- Transformieren der Stellgröße im Frequenzbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine vierte Stellgröße im Zeitbereich;
- Übermitteln der vierten Stellgröße an die Stelleinrichtung über eine erste signaltechnische Kopplung;
- Empfangen der vierten Stellgröße im Zeitbereich mittels der Stelleinrichtung über die erste signaltechnische Kopplung.
Hier erfolgt die Ermittlung der Stellgröße mittels der im drehenden System angeordneten Regeleinrichtung, die insbesondere ein Frequenzbereichsregler sein kann, wobei dieser sowohl das Frequenzsignal aus der Zelle als auch die Regelgröße des ersten Sensors zugeführt wird.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahren und der bevorzugten Ausführungsformen liegt zusammenfassend ausgedrückt darin, dass die Datenübermittlung und - Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators keine, zumindest aber weniger Hin- und Rücktransformationen benötigen als die Verfahren im Stand der Technik. Dies gilt sowohl bei Verwendung von Zeitbereichsreglern als auch bei Frequenzbereichsreglern. Zudem kann erfindungsgemäß die Teilevielfalt reduziert werden, insbesondere bedarf es keines Frequenzsensors zumindest jedoch ist die Anzahl der Frequenzsensoren geringer als im Stand Technik.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein erstes erfindungsgemäße System in einer schematischen Darstellung;
Fig. 2 das erste erfindungsgemäße System in einer ersten Ausführungsform in einer schematischen Darstellung;
Fig. 3 das erste erfindungsgemäße System in einer bevorzugten Ausführungsform in einer schematischen Darstellung; Fig. 4 das erste erfindungsgemäße System in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in einer schematischen Darstellung;
Fig. 5 ein zweites erfindungsgemäßes System in einer schematischen Darstellung;
Fig. 6 das zweite erfindungsgemäße System in einer ersten Ausführungsform in einer schematischen Darstellung;
Fig. 7 das zweite erfindungsgemäße System in einer bevorzugten Ausführungsform in einer schematischen Darstellung;
Fig. 8 ein drittes erfindungsgemäßes System in einer schematischen Darstellung;
Fig. 9 ein erfindungsgemäßes Verfahren in einer ersten Darstellung.
Die nachfolgenden Figuren 1 bis 8 zeigen erfindungsgemäße Systeme und deren bevorzugten Ausführungsformen. Fig. 9 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren. Gleiche Elemente werden mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das in Fig. 1 dargestellte System 100 zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators umfasst einen als eine elektrisch verstellbare Steuerstange ausgebildeten Aktuator 1 , eine als Leistungselektronik ausgebildetes Stellglied 2, eine als Zeitbereichsregler 3a ausgebildete erste Regeleinrichtung 3 und einen ersten Sensor 4, wobei diese Komponenten im drehenden System 10, also auf dem Rotorkopf eines nicht dargestellten Hubschraubers angeordnet sind.
Der Sensor 4 erfasst Regelgrößen des Aktuators 1 wie beispielsweise Position, Druck und Stromstärke im Zeitbereich und übermittelt diese über eine zweite signaltechnische Kopplung 12 an den Zeitbereichsregler 3a. Dies kann sowohl drahtgebunden als auch drahtlos erfolgen. Mittels einer Führungsgrößenvorgabeeinrich- tung 15 werden dem Regler 3a Führungsgrößen im Zeitbereich über eine vierte signaltechnische Kopplung 13 zugeführt. Der Regler 3a empfängt die Regelgrößen und ermittelt mittels der Führungsgrößen und eines geeigneten Regel-Algorithmus eine erste Stellgröße im Zeitbereich und führt diese über eine erste signaltechnische Kopplung 11 dem Stellglied 2 zu. Das Stellglied 2 stellt dann den Aktuator 1 entsprechend der Stellgröße. Das System 100 gem. Fig. 1 ermöglicht eine Datenübertragung und -Verarbeitung für die Regelung eines Rotorblattaktuators ohne Transforma- tion der Regelgrößen vom Zeitbereich in den Frequenzbereich und umgekehrt. Die Regelung des Aktuators 1 erfolgt allein mittels des ersten Reglers 3a.
Das System in Fig. 2 unterscheidet sich zum System nach Fig. 1 durch einen zusätzlichen zweiten Zeitbereichsregler 5a und einen zweiten Sensor 7, der mit dem zweiten Zeitbereichsregler 5a signaltechnisch gekoppelt ist 21. Der zweite Sensor 7 er- fasst weitere Regelgrößen des Aktuators 1 und führt diese dem Regler 5a über die dritte signaltechnische Kopplung 21 zu.
Mittels einer Führungsgrößenvorgabeeinrichtung 25 werden dem Regler 5a Führungsgrößen im Zeitbereich über eine fünfte signaltechnische Kopplung 23 zugeführt. Der Regler 5a empfängt die Regelgröße(n) des zweiten Sensors 7 und ermittelt mittels der zugeführten Führungsgrößen und eines geeigneten Regel-Algorithmus eine zweite Stellgröße im Zeitbereich und führt diese dem Regler 3a über eine signaltechnische Kopplung 61 über ein als Schleifring 6a ausgebildetes Transfermedium 6 zu. Es ist aber auch eine Funkübertragung denkbar, die gestrichelt mit 6b dargestellt ist. Die Regelung des Aktuators 1 erfolgt mittels des ersten und des zweiten Reglers, wobei die beiden Regler 3a, 5a kaskadenförmig zusammenwirken. Es ist aber auch denkbar, dass der zweite Regler 5a die zweite Stellgröße direkt dem Stellglied 2 zuführt.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 100. Anstelle des zweiten Reglers 5a ist ein Frequenzbereichsregler 5b vorgesehen, der in der Zelle 20 angeordnet ist. Mittels eines als Tachosensor ausgebildeten dritten Sensors 8 werden Frequenzsignale des Hauptrotors 9 erfasst und über eine vierte signaltechnische Kopplung 22 dem Regler 5b zugeführt. Mittels einer Führungsgrö- ßenvorgabeeinrichtung 26 werden dem Regler 5b Führungsgrößen im Frequenzbereich über eine sechste signaltechnische Kopplung 23 zugeführt. Der Sensor 7 erfasst Regelgrößen im Zeitbereich und führt diese über die signaltechnische Kopplung 21 dem Regler 5b zu. Der Regler 5b transformiert zunächst die Führungsgröße im Zeitbereich unter Verwendung des Frequenzsignals in eine Führungsgröße im Frequenzbereich und ermittelt mittels eines geeigneten Regel-Algorithmus eine Stellgröße im Frequenzbereich die anschließend unter Verwendung des Frequenzsignals in eine dritte Stellgröße im Zeitbereich zurücktransformiert wird. Diese dritte Stellgröße wird dann über eine signaltechnische Kopplung 61 über den Schleifring 6a an den ersten Regler 3a übermittelt. Auch hier ist eine Übertragung mittels Funk 6b möglich. Die Regelung des Aktuators 1 erfolgt auch hier mittels einer Kaskaden regelung.
Fig. 4 zeigt das erfindungsgemäße System 100 in einer Ausführungsform, bei der die Regelgrößen des ersten Sensors 4 dem dritten Regler 5b über eine signaltechnische Kopplung 62 über den Schleifring 6a zugeführt werden. Eines in der Zelle angeordneten zweiten Sensors 7 bedarf es nicht.
Fig. 5 zeigt ein System 110, wobei im Unterschied zu den vorhergehenden Systemen die Regelung ausschließlich über den Regler 5b in der Zelle 20 erfolgt, d.h. die Übermittlung der vom Regler 5b ermittelten Stellgröße direkt aus der Zelle 20 an das Stellglied 2 im drehenden System über eine signaltechnische Kopplung 63 über den Schleifring 6a erfolgt.
Bei dem System 110 der Fig. 6 erfasst der Sensor 4 die Regelgrößen und führt diese dem Regler 5b über eine signaltechnische Kopplung 62 über den Schleifring 6a zu. Die vom dritten Regler 5b ermittelt Stellgröße wird direkt über eine signaltechnische Kopplung 63 über den Schleifring 6a an das Stellglied übermittelt.
Das System 110 der Fig. 7 entspricht demjenigen der Fig. 6, wobei der Zeitbereichsregler 5a die Stellgrößen ermittelt und hierfür vom ersten Sensor 4 die erforderlichen Regelgrößen zugeführt bekommt.
Das System 120 der Fig. 8 entspricht demjenigen der Fig. 1 , wobei ein Frequenzbereichsregler 3b die Stellgrößen im Zeitbereich unter Verwendung des vom Sensor 8 erfassten und über eine signaltechnische Kopplung 64 zugeführten Frequenzsignals, eines entsprechenden Regel-Algorithmus und unter Verwendung entsprechender Führungsgrößen im Frequenzbereich, die dem Regler 3b mittels einer Führungsgrö- ßenvorgabeeinrichtung 16 über die signaltechnische Kopplung zugeführt wird, ermittelt und diese über die signaltechnische Kopplung 11 an das Stellglied 2 übermittelt. Die Regelung des Aktuators im System 120 erfolgt ausschließlich mittels des Reglers 3b. Fig. 9 zeigt einen erfindungsmäßen Prozessablauf 200 zur Datenübermittlung und - Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators.
In einem ersten Schritt 210 werden mittels eines zweiten Sensors 7 Regelgrößen im Zeitbereich eines als elektrisch verstellbare Steuerstange ausgebildeten Aktuators 1 erfasst und in einem zweiten anschließenden Schritt 220 an einen Frequenzbereichsregler 5b über eine erste signaltechnische Kopplung 21 übermittelt. Der in Fig. 9 dargestellte Frequenzbereichsregler 5b ist ein Vibrationsregler. Es sind aber auch andere Frequenzbereichsregler denkbar.
In einem dritten Schritt 230 wird mittels eines als Tachosensor ausgebildeten dritten Sensors 8 die Frequenz des Hauptrotors (nicht dargestellt) ermittelt und in einem anschließenden vierten Schritt 240 über eine vierte signaltechnische Kopplung 22 an den Regler 5b übermittelt.
In einem fünften Schritt 250 wird die Regelgröße im Zeitbereich unter Verwendung des vom Tachosensor zugeführten Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich mittels Fast Fourier-Transformation (FFT) transformiert.
In einem sechsten Schritt 260 führt eine Führungsgrößenvorgabeeinrichtung 26 dem Regler 5b Führungsgrößen im Frequenzbereich über eine signaltechnische Kopplung 23 zu.
In einem siebenten Schritt 270 ermittelt der Regler 5b mittels eines geeigneten Regelalgorithmus unter Verwendung der Führungsgröße und der Regelgröße im Frequenzbereich eine entsprechende Stellgröße im Frequenzbereich.
In einem achten Schritt 280 transformiert der Regler 5b die Stellgröße vom Frequenzbereich unter Verwendung des Frequenzsignals mittels inverser Fast Fourier- Transformation (iFFT) in eine erste Stellgröße im Zeitbereich.
In einem neunten Schritt 290 übermittelt der Regler 5b die erste Stellgröße im Zeitbereich an einen auf dem Rotorkopf, also im drehenden System 10 angeordneten ers- ten Zeitbereichsregler 3a über einen Schleifring 6a. Der Zeitbereichsregler 3a ist ein Lageregler. Es sind aber auch andere Zeitbereichsregler denkbar.
In einem zehnten Schritt 300 erfasst ein auf dem Rotorkopf angeordneter erster Regler 4 Regelgrößen des Aktuators 1 im Zeitbereich. Dieser Sensor 4 ist ein Lagesensor, wobei je nach Anforderung auch andere Sensoren denkbar sind.
In einem elften Schritt 310 übermittelt der Lagesensor 4 an den Regler 3a die Regelgrößen über eine signaltechnische Kopplung 12.
In einem zwölften Schritt 320 ermittelt der Regler 3a mittels eines geeigneten Regelalgorithmus unter Verwendung einer zugeführten Führungsgröße im Zeitbereich (nicht dargestellt) und der Regelgröße im Zeitbereich eine entsprechende zweite Stellgröße im Zeitbereich.
In einem dreizehnten Schritt 330 übermittelt der Regler 3a die erste Stellgröße und die zweite Stellgröße an das Stellglied 2 über eine signaltechnische Kopplung. Das Stellglied 2 stellt anschließend in einem vierzehnten Schritt 340 den Aktuator 1 entsprechend der empfangenen Stellgrößen.
Das beschriebene Verfahren umfasst eine bevorzugte Kaskadenregelung, d.h. der Regler 5b in der Zelle 20 und der Regler 3a auf dem Rotorkopf 10 regeln den Aktuator 1.
Es sind jedoch auch andere Ausführungen denkbar. So kann beispielsweise der Frequenzbereichsregler 5b der Zelle 20 auch als ein Zeitbereichsregler 5a ausgebildet sein, wobei dann der Frequenzsensor 8 und die Fourier Transformationen ersatzlos entfallen können.
Auch ist eine Ausführung ohne den Regler im drehenden System 10 denkbar. Dies ist durch die von links unten nach rechts oben schraffierte Fläche A angedeutet. Bei einer solchen Ausführungsform würde der Regler in der Zelle die ermittelte Stellgröße direkt an die Stelleinheit 2 über den Schleifring 6a übermitteln. Auch ist es denkbar, die mittels des im drehenden System 10 angeordneten Sensors 4 erfassten Regelgrößen im Zeitbereich an den Regler in der Zelle 20 zu übermitteln. Dies ist durch die von rechts unten nach links oben schraffierte Fläche B angedeutet. Die vom drehenden System 10 in die Zelle 20 rückgeführte Größen können insbesondere zur Systemidentifikation genutzt werden. Es ist aber auch denkbar, Regelgrößen für den Frequenzbereichsregler 5b zu erfassen und an diesen zu übermitteln.
Dem Fachmann ist klar, dass das Verfahren der Fig. 9 nicht auf den mittels des Zeitstrahls angedeuteten zeitlichen Ablauf beschränkt ist. Vielmehr können die Schritte in jeder anderen zulässigen Reihenfolge oder zumindest teilweise gleichzeitig ablaufen.
Bezugszeichen
Rotorblattaktuator
Stelleinrichtung, Stellglied, Ventil, Leistungselektronik, 3a erste Regeleinrichtung, Regler, Zeitbereichsreglerb vierte Regeleinrichtung, Regler, Frequenzbereichsregler erster Sensor
a zweite Regeleinrichtung, Regler, Zeitbereichsreglerb dritte Regeleinrichtung, Regler, Frequenzbereichsregler
Transfermedium
a Transfermedium drahtgebunden, Drehübertrager, Schleifringb Transfermedium drahtlos, Funk
zweiter Sensor
dritter Sensor, Lagesensor, Tachosensor
Hauptrotor,
0 drehendes System, Rotorkopf
1 - 13 signaltechnische Kopplung
5 erste Führungsgrößevorgabeeinrichtung
0 Zelle
1-23 signaltechnische Kopplung
5 zweite Führungsgrößevorgabeeinrichtung
6 dritte Führungsgrößevorgabeeinrichtung
1 - 64 signaltechnische Kopplung

Claims

Patentansprüche
1. System zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattak- tuators, das System umfassend:
- eine im drehenden System (10) des Hubschraubers angeordnete Stelleinrichtung (2), die ausgebildet ist, zumindest einen ersten Rotorblattaktuator (1) zu stellen;
- eine im drehenden System angeordnete und mit der Stelleinrichtung (2) signaltechnisch gekoppelte (11) erste Regeleinrichtung (3);
- einen im drehenden System (10) angeordneten ersten Sensor (4), der ausgebildet ist, zumindest eine erste Regelgröße des Rotorblattaktuators (1) im Zeitbereich zu erfassen und diese Regelgröße im Zeitbereich an die erste Regeleinrichtung (3) über eine zweite signaltechnische Kopplung (12) zu übermitteln;
- wobei die erste Regeleinrichtung (3) ausgebildet ist, die erste Regelgröße über die signaltechnische Kopplung (12) zu empfangen, mittels der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich und mittels eines zumindest ersten Regel-Algorithmus eine zumindest erste Stellgröße im Zeitbereich zu ermitteln und diese Stellgröße über die erste signaltechnische Kopplung (11) an die Stelleinrichtung (2) zu übermitteln, wobei die Stelleinrichtung (2) ausgebildet ist, diese Stellgröße über die erste signaltechnische Kopplung (11) zu empfangen.
2. System nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch
- eine in der Zelle (20) des Hubschraubers angeordnete zweite Regeleinrichtung (5a);
- ein Transfermedium (6);
- wobei der erste Sensor (4) ausgebildet ist, die zumindest erste Regelgröße an die zweite Regeleinrichtung (5a) über das Transfermedium (6) zu übermitteln,
- wobei die zweite Regeleinrichtung (5a) ausgebildet ist, die zumindest erste Regelgröße über Transfermedium (6) zu empfangen, mittels der empfangenen ersten Regelgröße im Zeitbereich und mittels des zumindest ersten Regel-Algorithmus die zumindest erste Stellgröße im Zeitbereich zu ermitteln und diese Stellgröße an die erste Regeleinrichtung (3) und/oder an die Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6) zu übermitteln, wobei die erste Regeleinrichtung (3) bzw. die Stelleinrich- tung (2) ausgebildet ist, diese Stellgröße über das Transfermedium (6) zu empfangen.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
- eine in der Zelle (20) des Hubschraubers angeordnete zweite Regeleinrichtung (5a);
- ein Transfermedium (6);
- einen in der Zelle (20) angeordneten zweiten Sensor (7), der ausgebildet ist, zumindest eine zweite Regelgröße des Rotorblattaktuators (1) im Zeitbereich zu erfassen und diese zweite Regelgröße im Zeitbereich an die zweite Regeleinrichtung (5a) über eine dritte signaltechnische Kopplung (21) zu übermitteln;
- wobei die zweite Regeleinrichtung (5a) ausgebildet ist, die zweite Regelgröße über die dritte signaltechnische Kopplung (21) zu empfangen, mittels der empfangenen zweiten Regelgröße im Zeitbereich und mittels eines zumindest zweiten Regel- Algorithmus eine zumindest zweite Stellgröße im Zeitbereich zu ermitteln und diese Stellgröße an die erste Regeleinrichtung (3) und/oder an die Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6) zu übermitteln, wobei die erste Regeleinrichtung (3) bzw. die Stelleinrichtung (2) ausgebildet ist, diese Stellgröße über das Transfermedium (6) zu empfangen.
4. System nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch
- eine in der Zelle (20) des Hubschraubers angeordnete dritte Regeleinrichtung (5b);
- ein Transfermedium (6);
- einen dritten Sensor (8), der ausgebildet ist, zumindest ein Frequenzsignal des Hauptrotors (9) zu erfassen und das Frequenzsignal über eine zumindest vierte signaltechnische Kopplung (22) an die dritte Regeleinrichtung (5b) zu übermitteln;
- wobei die dritte Regeleinrichtung (5b) ausgebildet ist, das Frequenzsignal über die vierte signaltechnische Kopplung (22) zu empfangen, die empfange erste Regelgröße im Zeitbereich mittels des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich zu transformieren, mittels der transformierten Regelgröße im Frequenzbereich und mittels eines zumindest dritten Regel-Algorithmus eine Stellgröße im Frequenzbereich zu ermitteln, die ermittelte Stellgröße im Frequenzbereich mittels des Frequenzsignals in eine dritte Stellgröße im Zeitbereich zu transformieren und diese Stellgröße im Zeitbereich an die erste Regeleinrichtung (3) und/oder an die Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6) zu übermitteln, wobei die erste Regeleinrichtung (3) bzw. die Stelleinrichtung (2) ausgebildet ist, diese Stellgröße über das Transfermedium (6) zu empfangen.
5. System nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch
- eine in der Zelle (20) des Hubschraubers angeordnete dritte Regeleinrichtung (5b)
- ein Transfermedium (6);
- einen in der Zelle (20) angeordneten zweiten Sensor (7), der ausgebildet ist, zumindest eine zweite Regelgröße des Rotorblattaktuators (1) im Zeitbereich zu erfassen und diese Regelgröße im Zeitbereich an die dritte Regeleinrichtung (5b) über eine dritte signaltechnische Kopplung (21) zu übermitteln,
- einen dritten Sensor (8), der ausgebildet ist, zumindest ein Frequenzsignal des Hauptrotors (9) zu erfassen und das Frequenzsignal über eine zumindest vierte signaltechnische Kopplung (22) an die dritte Regeleinrichtung (5b) zu übermitteln,
- wobei die dritte Regeleinrichtung (5b) ausgebildet ist, das Frequenzsignal über die signaltechnische Kopplung (22) zu empfangen, die empfange zweite Regelgröße im Zeitbereich mittels des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich zu transformieren, mittels der transformierten Regelgröße im Frequenzbereich und mittels eines fünften Regel-Algorithmus eine Stellgröße im Frequenzbereich zu ermitteln, die ermittelte Stellgröße im Frequenzbereich mittels des empfangenen Frequenzsignals in eine fünfte Stellgröße im Zeitbereich zu transformieren und diese Stellgröße im Zeitbereich an die erste Regeleinrichtung (3) und/oder an die Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6) zu übermitteln, wobei die erste Regeleinrichtung (3) bzw. die Stelleinrichtung (2) ausgebildet ist, die fünfte Stellgröße über das Transfermedium (6) zu empfangen.
6. System zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators, das System umfassend
- eine im drehenden System angeordnete und mit einer Stelleinrichtung (2) signaltechnisch gekoppelte (11 ) vierte Regeleinrichtung (3b),
- einen im drehenden System (10) angeordneten und mit der Stelleinrichtung (2) signaltechnisch gekoppelte (11) ersten Sensor (4), der ausgebildet ist, zumindest eine erste Regelgröße des Rotorblattaktuators (1) im Zeitbereich zu erfassen und diese Regelgröße im Zeitbereich an die vierte Regeleinrichtung (3b) über eine zweite signaltechnische Kopplung (12) zu übermitteln,
- ein Transfermedium (6);
- einen dritten Sensor (8), der ausgebildet ist, zumindest ein Frequenzsignal des Hauptrotors (9) zu erfassen und das Frequenzsignal an die vierte Regeleinrichtung (3b) über das Transfermedium (6) zu übermitteln;
wobei die vierte Regeleinrichtung (3b) ausgebildet ist, das Frequenzsignal über das Transfermedium (6) zu empfangen, die empfange erste Regelgröße im Zeitbereich mittels des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich zu transformieren, mittels der transformierten Regelgröße im Frequenzbereich und mittels eines zumindest vierten Regel-Algorithmus eine Stellgröße im Frequenzbereich zu ermitteln, die ermittelte Stellgröße im Frequenzbereich mittels des Frequenzsignals in eine vierte Stellgröße im Zeitbereich zu transformieren und diese Stellgröße im Zeitbereich an die Stelleinrichtung (2) über die erste signaltechnische Kopplung (11) zu übermitteln, wobei die Stelleinrichtung (2) ausgebildet ist, diese Stellgröße über die erste signaltechnische Kopplung (11) zu empfangen.
7. System zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators, das System umfassend:
- eine im drehenden System (10) des Hubschraubers angeordnete Stelleinrichtung (2), die ausgebildet ist, zumindest einen ersten Rotorblattaktuator (1) zu stellen;
- ein Transfermedium (6);
- eine in der Zelle angeordnete zweite Regeleinrichtung (5a);
- einen in der Zelle angeordneten zweiten Sensor (7), der ausgebildet ist, zumindest eine zweite Regelgröße des Rotorblattaktuators (1) im Zeitbereich zu erfassen und diese Regelgröße im Zeitbereich an die zweite Regeleinrichtung (5a) über eine dritte signaltechnische Kopplung (21 ) zu übermitteln;
- wobei die zweite Regeleinrichtung (5a) ausgebildet ist, die zweite Regelgröße über die dritte signaltechnische Kopplung (21) zu empfangen, mittels der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich und mittels eines zumindest zweiten Regel-Algorithmus eine zumindest zweite Stellgröße im Zeitbereich zu ermitteln und diese Stellgröße über das Transfermedium (6) an die Stelleinrichtung (2) zu übermitteln, wobei die Stelleinrichtung (2) ausgebildet ist, diese Stellgröße über das Transfermedium (6) zu empfangen.
8. System zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattak- tuators, das System umfassend:
- eine im drehenden System (10) des Hubschraubers angeordnete Stelleinrichtung (2), die ausgebildet ist, zumindest einen ersten Rotorblattaktuator (1) zu stellen;
- eine in der Zelle (20) des Hubschraubers angeordnete dritte Regeleinrichtung (5b);
- ein Transfermedium (6);
- einen in der Zelle angeordneten zweiten Sensor (7), der ausgebildet ist, zumindest eine zweite Regelgröße des Rotorblattaktuators (1) im Zeitbereich zu erfassen und diese Regelgröße im Zeitbereich an die dritte Regeleinrichtung (5b) über eine dritte signaltechnische Kopplung (21 ) zu übermitteln
- einen dritten Sensor (8), der ausgebildet ist, zumindest ein Frequenzsignal des Hauptrotors (9) zu erfassen und das Frequenzsignal über eine zumindest vierte signaltechnische Kopplung (22) an die dritte Regeleinrichtung (5b) zu übermitteln;
wobei die dritte Regeleinrichtung (5b) ausgebildet ist, das Frequenzsignal über die signaltechnische Kopplung (22) zu empfangen, die empfange dritte Regelgröße im Zeitbereich mittels des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich zu transformieren, mittels der transformierten Regelgröße im Frequenzbereich und mittels eines zumindest dritten Regel-Algorithmus eine Stellgröße im Frequenzbereich zu ermitteln, die ermittelte Stellgröße im Frequenzbereich mittels des Frequenzsignals in eine dritte Stellgröße im Zeitbereich zu transformieren und diese Stellgröße im Zeitbereich an die Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6) zu übermitteln, wobei die Stelleinrichtung (2) ausgebildet ist, diese Stellgröße über das Transfermedium (6) zu empfangen.
9. Verfahren zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotorblattaktuators, umfassend die Schritte:
- Erfassen von zumindest einer ersten Regelgröße des Aktuators (1) im Zeitbereich mittels eines im drehenden System (10) des Hubschraubers angeordneten ersten Sensors (4); - Übermitteln der ersten Regelgröße im Zeitbereich an eine im drehenden System (10) angeordnete erste Regeleinrichtung (3) über eine zweite signaltechnische Kopplung (12);
- Empfangen der ersten Regelgröße im Zeitbereich mittels der ersten Regeleinrichtung (3) über die zweite signaltechnische Kopplung (12);
- Ermitteln einer ersten Stellgröße im Zeitbereich mittels der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich und mittels zumindest eines ersten Regel-Algorithmus;
- Übermitteln der ersten Stellgröße an eine im drehenden System angeordnete Stelleinrichtung (2) über eine erste signaltechnische Kopplung (11);
- Empfangen der ersten Stellgröße im Zeitbereich mittels der Stelleinrichtung (2) über die erste signaltechnische Kopplung (11).
10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Erfassen von zumindest einer zweiten Regelgröße des Aktuators (1) im Zeitbereich mittels eines in der Zelle (20) des Hubschraubers angeordneten zweiten Sensors (7);
- Übermitteln dieser zweiten Regelgröße an eine dritte Regeleinrichtung (5b) über eine dritte signaltechnische Kopplung (21) ;
- Erfassen von zumindest einem Frequenzsignal des Hauptrotors (9) mittels eines dritten Sensors (8);
- Übermitteln des Frequenzsignals an die dritte Regeleinrichtung (5b) über eine vierte signaltechnische Kopplung (22);
- Empfangen der zweiten Regelgröße und des Frequenzsignals mittels der dritten Regeleinrichtung (5b) über die dritte (21) bzw. vierte (22) signaltechnische Kopplung;
- Transformieren der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich mittels der dritten Regeleinrichtung (5b);
- Ermitteln einer Stellgröße im Frequenzbereich mittels der transformierten Regelgröße und mittels zumindest eines dritten Regel-Algorithmus;
- Transformieren der Stellgröße im Frequenzbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine dritte Stellgröße im Zeitbereich;
- Übermitteln der dritten Stellgröße an die erste Regeleinrichtung (3) oder an die Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6);
- Empfangen der dritten Stellgröße im Zeitbereich mittels der ersten Regeleinrichtung (3) bzw. der Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6).
11. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Erfassen von zumindest einem Frequenzsignal des Hauptrotors (9) mittels eines dritten Sensors (8);
- Übermitteln des Frequenzsignals an die Regeleinrichtung (5b) über eine vierte signaltechnische Kopplung (22);
- Übermitteln der ersten Regelgröße an eine in der Zelle angeordnete dritte Regeleinrichtung (5b) über ein Transfermedium (6);
- Empfangen der ersten Regelgröße und des Frequenzsignals mittels der dritten Regeleinrichtung (5b) über das Transfermedium (6) bzw. die signaltechnische Kopplung (21);
- Transformieren der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich mittels der dritten Regeleinrichtung (5b);
- Ermitteln einer Stellgröße im Frequenzbereich mittels der transformierten Regelgröße und mittels zumindest eines dritten Regel-Algorithmus;
- Transformieren der Stellgröße im Frequenzbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine dritte Stellgröße im Zeitbereich;
- Übermitteln der dritten Stellgröße an die erste Regeleinrichtung (3) oder an die Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6);
- Empfangen der dritten Stellgröße im Zeitbereich mittels der ersten Regeleinrichtung (3) bzw. der Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6).
12. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Übermitteln der ersten Regelgröße an eine in der Zelle (20) angeordnete zweite Regeleinrichtung (5a) über ein Transfermedium (6);
- Empfangen der ersten Regelgröße mittels der zweiten Regeleinrichtung (5a) über das Transfermedium (6);
- Ermitteln einer zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich und mittels eines zumindest zweiten Regel-Algorithmus;
- Übermitteln der zweiten Stellgröße an die erste Regeleinrichtung (3) oder an die Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6);
- Empfangen der zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der ersten Regeleinrichtung (3) bzw. der Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6).
13. Verfahren nach Anspruch 9, umfassend die Schritte:
- Erfassen von zumindest einer zweiten Regelgröße des Aktuators (1) im Zeitbereich mittels eines in der Zelle (20) des Hubschraubers angeordneten zweiten Sensors (7);
- Übermitteln der zweiten Regelgröße im Zeitbereich an eine in der Zelle (20) angeordnete zweite Regeleinrichtung (5a) über eine dritte signaltechnische Kopplung (21);
- Empfangen der zweiten Regelgröße im Zeitbereich mittels der zweiten Regeleinrichtung (5a) über die dritte signaltechnische Kopplung (21);
- Ermitteln einer zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der empfangenen zweiten Regelgröße im Zeitbereich und mittels zumindest eines zweiten Regel-Algorithmus;
- Übermitteln der zweiten Stellgröße an die im drehenden System angeordnete erste Regeleinrichtung (3) oder Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6);
- Empfangen der zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der ersten Regeleinrichtung (3) bzw. der Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6).
14. Verfahren zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotor- blattaktuators, umfassend die Schritte:
- Erfassen von zumindest einer ersten Regelgröße des Aktuators (1) im Zeitbereich mittels eines im drehenden System (10) des Hubschraubers angeordneten ersten Sensors (4);
- Übermitteln der ersten Regelgröße im Zeitbereich an eine in der Zelle (20) angeordnete zweite Regeleinrichtung (5a) über ein Transfermedium (6);
- Empfangen der ersten Regelgröße im Zeitbereich mittels der zweiten Regeleinrichtung (5a) über das Transfermedium (6);
- Ermitteln einer zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich und mittels zumindest eines zweiten Regel-Algorithmus;
- Übermitteln der zweiten Stellgröße an eine im drehenden System angeordnete Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6);
- Empfangen der ersten Stellgröße im Zeitbereich mittels der Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6).
15. Verfahren zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotor- blattaktuators, umfassend die Schritte: - Erfassen von zumindest einer zweiten Regelgröße des Aktuators (1) im Zeitbereich mittels eines in der Zelle (20) des Hubschraubers angeordneten zweiten Sensors (7);
- Übermitteln der zweiten Regelgröße im Zeitbereich an eine in der Zelle (20) angeordnete zweite Regeleinrichtung (5a) über eine dritte signaltechnische Kopplung (21);
- Empfangen der zweiten Regelgröße im Zeitbereich mittels der zweiten Regeleinrichtung (5a) über die dritte signaltechnische Kopplung (21);
- Ermitteln einer zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der empfangenen zweiten Regelgröße im Zeitbereich und mittels zumindest eines zweiten Regel-Algorithmus;
- Übermitteln der zweiten Stellgröße an eine im drehenden System angeordnete erste Stelleinrichtung (2) über ein Transfermedium (6);
- Empfangen der zweiten Stellgröße im Zeitbereich mittels der Stelleinrichtung (2) über das Transfermedium (6).
16. Verfahren zur Datenübermittlung und -Verarbeitung zur Regelung eines Rotor- blattaktuators, umfassend die Schritte:
- Erfassen von zumindest einer ersten Regelgröße des Aktuators (1) im Zeitbereich mittels eines im drehenden System (10) des Hubschraubers angeordneten ersten Sensors (4);
- Erfassen von zumindest einem Frequenzsignal des Hauptrotors (9) mittels eines dritten Sensors (8);
- Übermitteln der ersten Regelgröße im Zeitbereich an eine im drehenden System (10) angeordnete vierte Regeleinrichtung (3b) über eine zweite signaltechnische Kopplung (12);
- Übermitteln des Frequenzsignals an die vierte Regeleinrichtung (3b) über ein Transfermedium (6);
- Empfangen der ersten Regelgröße im Zeitbereich und des Frequenzsignals mittels der vierten Regeleinrichtung (3b) über die zweite signaltechnische Kopplung (12) bzw. das Transfermedium (6);
- Transformieren der empfangenen Regelgröße im Zeitbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine Regelgröße im Frequenzbereich mittels der vierten Regeleinrichtung (3b); - Ermitteln einer Stellgröße im Frequenzbereich mittels der transformierten Regelgröße und mittels zumindest eines vierten Regel-Algorithmus;
- Transformieren der Stellgröße im Frequenzbereich unter Verwendung des empfangenen Frequenzsignals in eine vierte Stellgröße im Zeitbereich;
- Übermitteln der vierten Stellgröße an die Stelleinrichtung (2) über eine erste signaltechnische Kopplung (11);
- Empfangen der vierten Stellgröße im Zeitbereich mittels der Stelleinrichtung (2) über die erste signaltechnische Kopplung (11).
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