FR2591752A1 - SPEED AND PHASE MEASUREMENT SYSTEM FOR AIRCRAFT HELICOS - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne des techniques de mesure de la vitesse et de la phase instantanées d'hélices. Le système de l'invention, appliqué à des hélices contrarotatives 15, 18 comporte des roues dentées 30, 27 accouplées aux hélices respectives, dont les dents génèrent des signaux à leur passage devant des capteurs 36, 33. On calcule la vitesse de rotation de chaque hélice sur la base des intervalles de temps entre des signaux successifs et il est possible d'effectuer plusieurs fois le calcul de vitesse au cours d'un seul tour d'une hélice. On calcule des coefficients d'erreur pour corriger des défauts d'uniformité dans le temps des signaux obtenus, résultant d'un défaut d'uniformité éventuel de l'écartement des dents. Application aux turbopropulseurs à hélices contrarotatives. (CF DESSIN DANS BOPI)Techniques for measuring the instantaneous speed and phase of propellers are disclosed. The system of the invention, applied to contra-rotating propellers 15, 18 comprises toothed wheels 30, 27 coupled to the respective propellers, the teeth of which generate signals as they pass in front of sensors 36, 33. The speed of rotation of each propeller on the basis of the time intervals between successive signals and it is possible to perform the speed calculation several times during a single revolution of a propeller. Error coefficients are calculated in order to correct defects in the uniformity over time of the signals obtained, resulting from a possible lack of uniformity in the spacing of the teeth. Application to turboprop engines with contra-rotating propellers. (CF DRAWING IN BOPI)
Description
La présente invention concerne des capteurs de vi-The present invention relates to sensors for
tesse de rotation pour des hélices d'aéronef, et elle porte plus particulièrement sur un système qui mesure la vitesse rotational speed for aircraft propellers, and it relates more particularly to a system that measures the speed
de rotation des deux hélices dans une paire d'hélices contra- rotation of the two propellers in a pair of contra-rotating propellers
rotatives. Le système mesure également la relation de phase presses. The system also measures the phase relationship
entre les hélices.between the propellers.
On mesure couramment la vitesse de rotation d'une The speed of rotation of a
hélice d'aéronef 3 (figure 4) en montant sur l'arbre de l'hé- aircraft propeller 3 (figure 4) while climbing on the shaft of the
lice une roue dentée 6 (qu'on appellera une "roue de détec- a toothed wheel 6 (which will be called a "detection wheel")
tiOn").Chaque dent (ou repère) 9 produit un signal dans une bobine détectrice magnétique 12 lorsque la dent passe devant la bobine. Des circuits supplémentaires (non représentés) traitent les signaux. Ces circuits peuvent fonctionner de la Each tooth (or marker) 9 produces a signal in a magnetic pick-up coil 12 as the tooth passes the coil, and additional circuits (not shown) process the signals.
manière suivante pour mesurer la vitesse de rotation. following way to measure the speed of rotation.
Si la roue dentée 6 comporte huit dents, le circuit mesure la fréquence à laquelle chaque dent passe devant la If the toothed wheel 6 has eight teeth, the circuit measures the frequency with which each tooth passes in front of the tooth.
bobine, et il déduit de cette fréquence la vitesse de rota- coil, and he deduces from this frequency the rotation speed
tion. Par exemple, si la fréquence est de 160 Hz (c'est-à- tion. For example, if the frequency is 160 Hz (ie
dire s'il passe 160 dents par seconde), et s'il y a huit dents par tour, la vitesse de rotation déduite est de 1200 say if it passes 160 teeth per second), and if there are eight teeth per revolution, the rotation speed deduced is 1200
t/mn (c'est-à-dire 1200 = 60 x 160/3). rpm (that is 1200 = 60 x 160/3).
Un inconvénient de cette technique consiste en ce qu'elle ne procure qu'une vitesse moyenne sur l'intervalle de temps nécessaire pour le passage de plusieurs dents devant la bobine.' Les accélérations et les décélérations de l'hélice pendant cet intervalle ne sont pas détectées. De plus, cette A disadvantage of this technique is that it provides only an average speed over the time interval necessary for the passage of several teeth in front of the coil. Accelerations and decelerations of the helix during this interval are not detected. In addition, this
technique ne fournit pas une information concernant les posi- technique does not provide information on the posi-
tions instantanées des pales de l'hélice. A titre d'exemple, instantaneous movements of the propeller blades. For exemple,
Z591752Z591752
il peut être souhaitable de connaître l'instant précis auquel la pale n l sur l'hélice se trouvait a la position "1 heure it may be desirable to know the precise moment at which the blade on the propeller was at the "1 o'clock position
minutes".minutes".
L'invention a pour but de procurer un systême de mesure de vitesse nouveau et perfectionné pour des hélices d'aéronef. The object of the invention is to provide a new and improved speed measurement system for aircraft propellers.
L'invention a également pour but de procurer un.sys- Another object of the invention is to provide a
tème de mesure de vitesse pour une paire d'hélices d'aéronef velocity measurement system for a pair of aircraft propellers
contrarotatives qui mesure les vitesses de chaque hélice. contrarotative which measures the speeds of each propeller.
Un but supplémentaire de l'invention est de fournir des données en temps réel concernant les positions de rotation A further object of the invention is to provide real-time data concerning rotational positions
instantanées d'hélices d'aéronef. snapshots of aircraft propellers.
La suite de la description se réfère aux dessins The rest of the description refers to the drawings
annexes qui représentent respectivement: Figure 1: une forme de l'invention associée à une which respectively represent: FIG. 1: a form of the invention associated with a
paire d'hélices contrarotatives.pair of counter-rotating propellers.
Figure 2: une représentation schématique d'une Figure 2: a schematic representation of a
paire d'hélices contrarotatives.pair of counter-rotating propellers.
Figure 3: deux arcs 125 et 135 qui sont également Figure 3: two arches 125 and 135 which are also
représentés sur la figure 2.shown in Figure 2.
Figure 4: un capteur de l'art antérieur pour la me- Figure 4: a sensor of the prior art for measuring
sure de la vitesse d'une hélice.sure of the speed of a propeller.
Figures 5 et 5A: des modifications dans le posi- Figures 5 and 5A: changes in the posi-
tionnement des dents 45 de la roue 30 de la figure 1. the teeth 45 of the wheel 30 of FIG.
Figure 6: une séquence d' impulsions que produit le compteur 57 de la figure 1, ainsi que des impulsions de FIG. 6: a sequence of pulses that the counter 57 of FIG. 1 produces, as well as pulses of
chargementindiquées sur la figure 1. loadingindicated in Figure 1.
Figures 7 et 8: des diagrammes séquentiels qu'on utilise pour l'explication du fonctionnement asynchrone du Figures 7 and 8: sequential diagrams that are used for the explanation of the asynchronous operation of the
compteur 57 et du microprocesseur 66 de la figure 1. counter 57 and the microprocessor 66 of FIG.
Figures 9 et 10: des enregistrements graphiques de simulations qui comparent le fonctionnement d'une forme de l'invention utilisant des coefficients d'erreur dans le calcul Figures 9 and 10: graphical recordings of simulations that compare the operation of a form of the invention using error coefficients in the calculation
de la vitesse, avec une autre forme qui n'en utilise pas. speed, with another form that does not use it.
Figures 11 et 12: deux configurations schématiques Figures 11 and 12: two schematic configurations
des dents 45 sur la figure 1.teeth 45 in FIG.
Dans une forme de l invention, une horloge enregis- In one form of the invention, a clock recorded
tre les instants réels auxquels des pales d'hélice passent par un point de référence. A partir de ces instants réels, on peut calculer presque instantanément la vitesse de rotation be the actual instants at which propeller blades pass through a reference point. From these real moments, one can calculate almost instantaneously the speed of rotation
de l'hélice.of the propeller.
La figure 1 représente une paire d'hélices d'aéro- FIG. 1 represents a pair of air propellers
nef 15 et 18. Ces hélices tournent dans des sens opposés com- nave 15 and 18. These propellers rotate in opposite directions
me l'indiquent les flèches 21 et 24, et on les appelle donc des hélices contrarotatives. Des roues de détection 27 et 30 sont fixées aux hélices et tournent également dans des sens opposés. Des bobines détectrices magnétiques 33 et 36, connues dans la technique, produisent sur des lignes de chargement 39 tell me arrows 21 and 24, so they are called counter-rotating propellers. Detection wheels 27 and 30 are attached to the propellers and also rotate in opposite directions. Magnetic pickup coils 33 and 36, known in the art, produce on load lines 39
et 42 des signaux (qu'on appelle ici des signaux de charge- and 42 signals (here called load signals-
ment), sous l'effet du passage des dents 45. On peut utiliser pour une telle bobine le Fan Speed Sensor, référence 726452, 45). The Fan Speed Sensor, reference 726452, can be used for such a coil.
commercialisé par Electro Corp., Sarasota, Floride. marketed by Electro Corp., Sarasota, Florida.
Les lignes de chargement 39 et 42 sont connectées Loading lines 39 and 42 are connected
aux entrées de chargement de réseaux de bascules 48 et 51. to the load inputs of latch networks 48 and 51.
Les signaux de chargement provoquent ainsi le chargement dans les réseaux de bascules 48 et 51 des données présentes sur le bus de données 54. Le bus de données 54 achemine le signal de sortie d'un compteur à 16 bits 57. Le compteur à 16 bits 57 compte depuis le nombre binaire zéro jusqu'au nombre binaire 216-1 (qu'on appelle couramment 64 K et qui correspond au nombre décimal 65535), à la cadence de 2 MHz, et on utilise ce compteur en tant qu'horloge. Ainsi, le compteur 57 change d'état 2 millions de fois par seconde, en sequence, depuis le nombre décimal 0 jusqu'au nombre décimal 65535, et il repart The charging signals thus cause the latch networks 48 and 51 to load data present on the data bus 54. The data bus 54 carries the output signal of a 16-bit counter 57. The 16-bit counter It counts from the binary number zero to the binary number 216-1 (which is commonly called 64 K and which corresponds to the decimal number 65535), at the rate of 2 MHz, and this counter is used as a clock. Thus, the counter 57 changes state 2 million times per second, in sequence, from the decimal number 0 to the decimal number 65535, and it starts again.
ensuite à zéro (il recommence uT le) et il continue. then to zero (it starts over again) and continues.
Les signaux des sbrties 60 et 63 des- réseaux de The signals of the sbrties 60 and 63 of the networks of
bascules 48 et 51 sont app Xqués a un microprocesseur 66 dé- latches 48 and 51 are appended to a microprocessor 66 de-
signé par le symbole pP. Le bus de données 54 applique égale- signed by the symbol pP. The data bus 54 also applies
ment de l'information au microprocesseur 66. Ainsi, les deux réseaux de bascules 48 et 51 ainsi que le microprocesseur 66 reçoivent des signaux d'entrée provenant du compteur 57, et information to the microprocessor 66. Thus, the two latch networks 48 and 51 and the microprocessor 66 receive input signals from the counter 57, and
ils ont donc accès à un signal de temps réel. Le microproces- they have access to a real time signal. The microproces-
seur 66 est programmé conformément à l'organigramme décrit 66 is programmed in accordance with the described flowchart
par les huit étapes qui sont indiquées dansle Tableau 1 ci- the eight steps shown in Table 1 below.
après. Le tableau est suivi par une description détaillée de after. The table is followed by a detailed description of
chaque étape. Le lecteur est maintenant invité à passer di- each step. The reader is now invited to
rectement à cette description, qui suit pas à pas le Tableau this description, which follows the Table step by step
1.1.
TABLEAU 1TABLE 1
1. Calcul du temps nécessaire pour un tour complet. 1. Calculation of the time required for a complete turn.
Temps (tour complet) = AT(1) + T(2) + AT(3) + t T(4) + tT(5) + AT(6) + AT(7) + AT(8) 2. Calcul du coefficient d'erreur pour la dent opposée à la Time (full revolution) = AT (1) + T (2) + AT (3) + t T (4) + tT (5) + AT (6) + AT (7) + AT (8) 2. Calculation of error coefficient for the tooth opposite the
dent courante. m et n sont des index. common tooth. m and n are indexes.
m = (n+4) modulo 8 erreur(m) = A T (m) temps (tour complet)/8 3. Dans une condition de sous-vitesse (moins de 340,9 t/mn), les coefficients sont réinitialisés à un. Ils convergeront progressivement vers leurs valeurs correctes lorsque la condition de sous-vitesse se terminera. Une condition de sous-vitesse existe lorsqu'un réseau de basculesne change pas d'état pour huit lectures consécutives. (On appelle m = (n + 4) modulo 8 error (m) = AT (m) time (full revolution) / 8 3. In a sub-speed condition (less than 340.9 rpm), the coefficients are reset has a. They will gradually converge to their correct values when the under-speed condition ends. A sub-speed condition exists when a latch network does not change state for eight consecutive readings. (We call
ceci la "règle des huit exécutions"). this the "rule of the eight executions").
4. Calcul de la vitesse.4. Calculation of the speed.
Vitesse ERREUR(n) x (60 s/mn) x (2 000 000 incrément/s) 2 ViesAT(n) 8 dents/tour Speed ERROR (n) x (60 s / min) x (2,000,000 increments / sec) 2 ViesAT (n) 8 teeth / turn
5. Sélection de bons capteurs. (A1 et A2 désignent deux cap- 5. Selection of good sensors. (A1 and A2 designate two cap-
teurs montés sur une hélice. B1 et B2 désignent deux-cap- mounted on a propeller. B1 and B2 designate two
teurs montés sur l'autre hélice.) 5.1 SI la valeur absolue de (capteur A1 - capteur A2) est inférieure à; '-n on orend: vitesse =(capteur A1 + capteur A2) et on restaure des indicateurs pour signaler que les deux capteurs de l'hélice avant sont bons; SINON, on effectue les opérations suivantes: 5.2 SI le capteur B1 et le capteur B2 sont tous deux bons: 5.2. 1 Si la valeur absolue de (capteur A1 - vitesse de l'hélice arrière) est inférieure à la valeur mounted on the other helix.) 5.1 IF the absolute value of (sensor A1 - sensor A2) is less than; -n orend: speed = (A1 sensor + A2 sensor) and restores indicators to indicate that the two sensors of the front propeller are good; OTHERWISE, the following operations are performed: 5.2 IF both sensor B1 and sensor B2 are good: 5.2. 1 If the absolute value of (sensor A1 - rear propeller speed) is less than the value
absolue de (capteur A2 - U?: se de l'hélice ar- absolute of (sensor A2 - U ?: se of the propeller ar-
rière), on prend la valeur A1 pour la vitesse de l'hélice avant et on instaure les indicateurs signalant que le capteur avant A1 est bon et que the value A1 for the speed of the forward propeller and we set the indicators that the sensor before A1 is good and that
le capteur avant A2 est mauvais.the front sensor A2 is bad.
5.2.2 SINON on prend pour la vitesse de l'hélice avant 5.2.2 ELSE we take for the speed of the front propeller
la vai r indiquée par le capteur A2 et on ins- the value indicated by sensor A2 and we
ta".- X --_.ateurs signalant que le capteur The number of testers indicating that the sensor
A1 est mauvais et que le capteur A2 est bon. A1 is bad and the A2 sensor is good.
5.3 SI ni le capteur B1 ni le capteur B2 n'est bon, on 5.3 If neither sensor B1 nor sensor B2 is good,
prend celui qui indique la valeur inférieure. take the one that indicates the lower value.
5.4 On répète 5.1-5.3 pour l'autre hélice, en remplaçant 5.4 Repeat 5.1-5.3 for the other propeller, replacing
A1 par B1, A2 par B2, B1 par A1 et B2 par A2. A1 by B1, A2 by B2, B1 by A1 and B2 by A2.
6. Contrôle visant à déterminer si des capteurs ne fournissent 6. Control to determine if sensors provide
pas de valeur lorsque le moteur fonctionne. no value when the engine is running.
SI la vitesse de la turbine est supérieure à 10 000 t/mn ET la valeur absolue de (pas avant - pas avant programmé) est inférieure a 3,0 degrés ET la valeur absolue de (pas arrière - pas arrière programmé) est inférieure à 3,0 degrés, on accomplit les actions suivantes: ú IF the speed of the turbine is greater than 10,000 rpm AND the absolute value of (not before - not before programmed) is less than 3.0 degrees AND the absolute value of (step back - step back programmed) is less than 3.0 degrees, the following actions are performed: ú
SI (capteur avant A z35D t/mn), on instaure l'indi- IF (front sensor A z35D rpm), the indi-
cateur qui signale que le capteur avant A est dé- indicating that the front sensor A is de-
fectueux.defective.
SI (capteur avant B f350 t/mn), on instaure l'indi- SI (front sensor B f350 rpm), the indi-
cateur qui signale que le capteur avant B est dé- fectueux. This indicates that the front sensor B is defective.
SI (capteur arrière A 4350 t/mn), on instaure l'in- IF (rear sensor at 4350 rpm), the in-
dicateur qui signale que le capteur arrière A est défectueux. This indicator indicates that the rear sensor A is defective.
SI (capteur arrière B e35D t/mnn), on instaure l'in- IF (rear sensor B e35D rpm), the in-
dicateur qui signale que le capteur arrière B est défectueux. 7. Calcul de la phase (instant de chargement) instant de chargement} angle Ides bascules avant J -des bascules arrière J de phase = x45 (instant de chargement dernier instant de This indicator indicates that the rear sensor B is defective. 7. Calculation of the phase (instant of loading) loading moment} angle I of the front flip-flops J of the rear flip-flops J of phase = x45 (instant of loading last instant of
des bascules avant - chargement des bascu- flip-flops before - loading
les avant L'organigramme est écrit sur la base de l'hypothèse selon laquelle chaque hélice 15 et 18 de la figure comporte huit pales, avec de façon correspondante huit dents sur chaque The flowchart is written on the assumption that each propeller 15 and 18 in the figure has eight blades, correspondingly eight teeth on each
roue de détection 27 et 30. Cependant, pour faciliter l'illus- detection wheel 27 and 30. However, to facilitate the illus-
tration, chaque hélice est représentée avec quatre pales seu- each propeller is shown with only four blades
lement. L'étape 1 est une sommation par laquelle on calcule la durée totale d'un tour d'une hélice. On effectue ce calcul LEMENT. Step 1 is a summation by which the total duration of a turn of a helix is calculated. We perform this calculation
pour chaque hélice. Le calcul est effectué de la manière sui- for each propeller. The calculation is done in the following way
vante. Comme indiqué ci-dessus, lorsqu'une dent 45 passe de- boasts. As indicated above, when a tooth 45 passes
vant la bobine détectrice 36, le signal qui apparaît sur la ligne 42 provoque le chargement dans le réseau de bascules 51 du nombre présent au moment considéré sur le bus 54. En fait, the detector coil 36, the signal appearing on the line 42 causes the lattice 51 to be loaded with the number present at the moment on the bus 54. In fact,
le réseau de bascules 51 est chargé avec l'heure exacte à la- the network of latches 51 is loaded with the exact time to the-
quelle la dent 45 est passée devant la bobine détectrice 36. the tooth 45 is passed in front of the detector coil 36.
Le fait que le compteur 54 compte à partir de zéro jusqu'à 64 K et recommence ensuite à zéro n'affecte pas ce The fact that the counter 54 counts from zero up to 64 K and then starts again at zero does not affect this
principe de façon appréciable, comme on l'expliquera ulté- principle, as will be explained later.
rieurement. En outre, on expliquera en relation avec létape quently. In addition, we will explain in connection with the step
2 la définition exacte de ce qu'on entend par "passage" de- 2 the exact definition of what is meant by "passage"
vant la bobine détectrice 36.the detector coil 36.
Le microprocesseur 66 lit continuellement le conte- The microprocessor 66 continuously reads the
nu de chacun des réseaux de bascules 48 et 51 et il place les données de temps réel dans un réseau de mémoires vives (MEV) 70. Un sous-réseau de la MEV est indiqué par quatre cases 73 n of each of the latch networks 48 and 51 and places the real time data in a Random Access Network (RAM) 70. A sub-network of the MEV is indicated by four boxes 73
pour les pales 1-4 de l'hélice 15, et un sous-réseau similai- for blades 1-4 of propeller 15, and a similar subsystem
re 75 est indiqué pour l'hélice 18. re 75 is indicated for the helix 18.
Les cases dans les sous-réseaux 73 et 75 représen- The boxes in sub-networks 73 and 75 represent
tent en fait des positions de mémoire en MEV. Chaque case correspond à une pale d'hélice. La séquence de fonctionnement habituelle serait la suivante: une dent passe, ce qui change In fact, they are memory positions in MEV. Each box corresponds to a propeller blade. The usual sequence of operation would be: a tooth passes, which changes
le nombre contenu dans le réseau de bascules 51o Le micropro- the number contained in the latch network 51o The micropro-
cesseur 66 lit le contenu du réseau de bascules 51 et il en- the processor 66 reads the contents of the latch network 51 and
registre dans la MEV 77, dans le sous-réseau 73, le nombre qu'il vient de lire. Une dent suivantepassedevant]abdim 36, oe register in the SRM 77, in the subnet 73, the number he just read. A next tooth passes before] abdim 36, oe
qui change à nouveau le nombre dans le réseau de bascules 51. which again changes the number in the latch network 51.
Le microprocesseur 66 lit à nouveau le contenu du réseau de bascules 51 et il enregistre ensuite dans une autre MEV 79 le nombre qui vient d'être lu, et ainsi de suite, ce qui conduit The microprocessor 66 reads again the contents of the network of flip-flops 51 and then records in another MEV 79 the number just read, and so on, which leads
à l'enregistrement des instants réels d'apparition des si- the recording of the actual moments of appearance of
gnaux de chargement. Ceci revient à enregistrer les instants réels des passages des dents, ce qui équivaut à enregistrer les instants réels auxquels des pales passent en un point prédéterminé, comme un point 82. Cette dernière affirmation loading machines. This amounts to recording the actual moments of the passage of the teeth, which is equivalent to recording the actual instants at which blades pass at a predetermined point, such as a point 82. This last statement
est vraie du fait que les configurations géométriques relati- is true because the relative geometrical configurations
ves de l'hélice 15 et de la roue dentée 30 sont connues à of the propeller 15 and the gearwheel 30 are known to
l'avance, d'après la construction du système d'hélices. in advance, according to the construction of the propeller system.
A titre d'exemple, pour la cadence d'horloge de 2 MHz indiquée ci-dessus, pour une roue à huit dents et pour As an example, for the clock rate of 2 MHz indicated above, for an eight-tooth wheel and for
une vitesse d'hélice constante de 1200 t/mn, à un instant don- a constant propeller speed of 1200 rpm, at a given moment
né les nombres contenus dans la MEV pour l'hélice 15 pour- the numbers contained in the MEV for the propeller 15
raient être ceux indiqués, c'est-à-dire "t=9000", etc. Le lec- would be those indicated, that is "t = 9000", etc. The reading
teur notera que tous les nombres successifs diffèrent de 12500, c'est-àdire le nombre d'incréments du compteur pendant l'intervalle de 0,00625 seconde qui sépare des passages de dents. Note that all successive numbers differ by 12500, which is the number of counter increments during the 0.00625 second interval between tooth passes.
Le microprocesseur 66 enregistre également de la mê- The microprocessor 66 also records from the same
me manière dans le sous-réseau 75 des données relatives à l'autre hélice 18. La vitesse d'exécution du microprocesseur 66 (soit par exemple 1 million d'opérations en assembleur par seconde) est tellement supérieure à la cadence des signaux de chargement qui changent les données sur le bus de données 54 (soit par exemple 160 changements par seconde pour une roue à 8 dents tournant à 1200 t/mn), que le microprocesseur n'a aucune difficulté pour lire et enregistrer le contenu des deux réseaux de bascules entre des opérations de chargement des bascules. L'information de imps réel concernant les passages des pales à des points déterminés, qui est enregistrée dans in the subnet 75 of the data relating to the other helix 18. The speed of execution of the microprocessor 66 (ie for example 1 million assembler operations per second) is so much greater than the rate of the loading signals which change the data on the data bus 54 (ie for example 160 changes per second for an 8-tooth wheel running at 1200 rpm), that the microprocessor has no difficulty in reading and recording the contents of the two data networks. flip-flops between loading operations of the flip-flops. The actual imps information regarding blade passes at specific points, which is recorded in
la MEV 70, permet au microprocesseur 66 de calculer les inter- the MEV 70, allows the microprocessor 66 to calculate the inter-
valles de temps (AT) entre des passages successifs des pales à des points déterminés. L'intervalle est la différence entre les instants de temps réel qui sont enregistrés pour deux time intervals (AT) between successive passes of the blades at specific points. The interval is the difference between the times of real time that are recorded for two
pales successives, comme l'indique le symbole AT sur la fi- successive blades, as indicated by the AT symbol on the
gure 1, près des cases 77 et 79. Dans cet exemple, T est 1, near boxes 77 and 79. In this example, T is
égal à 12500.equal to 12500.
A T(1) désigne l'intervalle de temps (AT) entre le passage de la dent n 8 et le passage de la dent n 1. AT(2) désigne l'intervalle de temps entre les passages de la dent n l et de la dent n 2, et ainsi de suite. Ainsi, l'étape n 1 At T (1) designates the time interval (AT) between the passage of the tooth n 8 and the passage of the tooth n 1. AT (2) designates the time interval between the passages of the tooth nl and of tooth # 2, and so on. So, step n 1
calcule l'intervalle de temps total pour un seul tour de cha- calculates the total time interval for a single round of
que pale.than pale.
L'étape n 2 calcule un coefficient d'erreur. On Step n 2 calculates an error coefficient. We
expliquera une raison de l'utilisation du coefficient d'er- explain a reason for using the erosion coefficient
reur en se référant à la figure 5. Au cours de la fabrication with reference to Figure 5. During manufacture
des roues dentées 6 des figures 1 et 5, il est presque inévi- gear wheels 6 of FIGS. 1 and 5, it is almost inevitably
table qu'une dent 9A sur la figure 5 ne soit pas placée exac- that a tooth 9A in FIG. 5 is not exactly placed
tement à sa position prévue, et cette dent pourra (1) être déplacée vers la position 85 indiquée en pointillés, ou (2) at its intended position, and this tooth may (1) be moved to position 85 indicated in dashed lines, or (2)
être surdimensionnée, comme l'indiquent les lignes en poin- to be oversized, as indicated by the lines in
tillés 88, ou (3) être sous-dimensionnée, comme l'indiquent les lignes en pointillés 89. Dans ces trois cas, les faces 90 peuvent être décalées par rapport aux positions prévues 93, 88, or (3) be undersized, as indicated by the dotted lines 89. In these three cases, the faces 90 may be offset from the predicted positions 93,
avec un décalage pouvant atteindre 0,1 , indiqué par des an- with an offset of up to 0.1, indicated by
gles e8. Ainsi, les signaux produits par la bobine détectrice 12 apparaîtront en fait à des instants différents de ceux e8. Thus, the signals produced by the detector coil 12 will in fact appear at different times from those
qu'on obtiendrait si les faces 90 étaient dans leurs posi- that would be obtained if the faces 90 were in their posi-
tions prévues. Il en résulte que les intervalles de temps me- foreseen. As a result, the time intervals
surés entre les dents portant les faces 90 (indiqués par A T(1) et tT(2)) seront différents des intervalles de temps mesurés entre les dents 9C et 9D (c'est-à-dire aT(3) et between the teeth carrying the faces 90 (indicated by AT (1) and tT (2)) will be different from the time intervals measured between the teeth 9C and 9D (i.e., aT (3) and
A T(4)), même si la roue dentée 6 tourne à une vitesse cons- AT (4)), even if the toothed wheel 6 rotates at a constant speed
tante. En l'absence de correction, les données contenues dans le réseau de bascules 51 de la figure 1 indiqueraient aunt. In the absence of correction, the data contained in the latch network 51 of FIG.
que la roue 30, et donc l'hélice à laquelle la roue est fi- that the wheel 30, and therefore the propeller to which the wheel is
xée, subit une accélération suivie d'une décélération, du set, undergoes acceleration followed by deceleration,
fait que l'intervalle de temps AT(1) est inférieur à l'in- that the time interval AT (1) is less than
tervalle-de temps A T(4).time-time AT (4).
En outre, même si la roue dentée 30 était fabriquée In addition, even if the gearwheel 30 was made
de manière parfaite, des défauts d'uniformité dans la réluc- in a perfect way, inconsistencies in the uniformity
tance de la matière de la roue pourraient induire des défauts d'uniformité dans les signaux de chargement. Une raison de ceci consiste en ce que la bobine 12 est déclenchée par un the material of the wheel may induce inconsistencies in the loading signals. One reason for this is that the coil 12 is triggered by a
changement de réluctance donné dans la région 95. La composi- reluctance change in the region 95. The composi-
tion de la roue 30 ainsi que la configuration géométrique de wheel 30 as well as the geometrical configuration of
la roue interviennent conjointement dans le changement de ré- the wheel intervene jointly in the change of
luctance. C'est au changement de réluctance donné que la bo- luctance. It is to the change of reluctance given that the
bine 12 réagit pour déterminer le passage d'une dent. 12 reacts to determine the passage of a tooth.
L'étape 2 corrige les écarts de composition et de configu- Step 2 corrects differences in composition and configuration.
ration géométrique au moyen d'un coefficient d'erreur. geometric ration by means of an error coefficient.
Conmme il est indiqué à l'étape 2, m et n sont des index. ("Modulo 8" signifie que le nombre le plus élevé qui est utilisé est 8, ce qui fait que si n = 6, m n'est pas égal a 10 mais à 2. 9 devient 1, 10 devient 2, 11 devient 3 et 12 As noted in step 2, m and n are indexes. ("Modulo 8" means that the highest number that is used is 8, so that if n = 6, m is not equal to 10 but to 2. 9 becomes 1, 10 becomes 2, 11 becomes 3 and 12
devient 4. On pourrait considérer une pendule comme un Appa- becomes 4. We could consider a pendulum as an Appa-
reil fournissant une indication "modulo 12". Le nombre le plus élevé qui est utilisé est 12. Si on ajoute 4 heures a une heure indiquée égale à 11 heures, on n'obtient pas 15 heures, mais 3 heures. Le "8" dans modulo 8" se rapporte aux 8 dents.) Par exemple, lorsque m = 1, on a n = 15 etj, par conséquent, avec 8 dents, on calcule un coefficient d'erreur pour la dent opposée à la dent qui déclenche le =hargement providing a "modulo 12" indication. The highest number that is used is 12. If we add 4 hours at a given time equal to 11 hours, we do not get 15 hours, but 3 hours. The "8" in modulo 8 "refers to the 8 teeth.) For example, when m = 1, we have an = 15 and, therefore, with 8 teeth, we calculate an error coefficient for the tooth opposite the tooth which triggers the harassment
courant des réseaux de bascules 48 et 51 sur la figure 1. current of latch networks 48 and 51 in FIG.
Ceci présente une importance pendant des accélérations et on This is important during acceleration and
l'expliquera de façon plus détaillée à la fin de la descrip- will explain it in more detail at the end of the description.
tion. On calcule le coeffient d'erreur au moyen de Il'éq uatin indiquée à l'étape 2. L'équation a pour effet de normaliser l'intervalle de temps pour la dent opposée, par rapport au huitième de l'intervalle de temps correspondant à un tour complet. Par exemple, si la roue dentée était fabriquéee de tion. The error coefficient is calculated by means of the equation indicated in step 2. The equation has the effect of normalizing the time interval for the opposite tooth, with respect to the eighth of the corresponding time interval. in one complete turn. For example, if the gear wheel was made of
manière parfaite, et avec une matière parfaite, et si la vi- perfect way, and with a perfect material, and if the
tesse de l'hélice était constante, tous les AT dans l'étape 1 seraient identiques. Si la durée d'un tour complet etait de 8 unités, chaque A4T serait égal à 1 unité, et le coefficient the propeller speed was constant, all the ATs in step 1 would be identical. If the duration of a complete turn was 8 units, each A4T would be equal to 1 unit, and the coefficient
d'erreur dans l'étape 2 serait égal à l'unité. of error in step 2 would be equal to unity.
Cependant, si l'intervalle de temps AT(1) sur la figure 5A était égal à 3/4 unité, et si l'intervalle de temps AT(2) était égal à 1+1/4 unité, le coefficient d'erreur pour la dent 1 serait de 3/4, conformément a l'équation indiquée a l'étape 2 (3/4 = 8 x 3/4). (Les A T sont rapportés à des lignes 99 passant par les centres des dents plutot que par les faces, pour la clarté de l'illustration.) Le coefficient d'erreur est le rapport entre l'intervalle de temps réel T(1) sur la figure 5A et un intervalle de temps idéal.A T (ID) à vitesse constante. On obtiendrait A T(ID) dans le cas d'une configuration géométrique parfaite et d'une composition However, if the time interval AT (1) in FIG. 5A was equal to 3/4 units, and if the time interval AT (2) was equal to 1 + 1/4 units, the error coefficient for tooth 1 would be 3/4, according to the equation given in step 2 (3/4 = 8 x 3/4). (The T's are referenced to lines 99 passing through the centers of the teeth rather than the faces, for the sake of clarity.) The error coefficient is the ratio between the real time interval T (1) in Fig. 5A and an ideal time interval.A T (ID) at constant speed. We would obtain AT (ID) in the case of a perfect geometrical configuration and a composition
parfaite. On estime A T(ID) en divisant par 8 la durée cor- perfect. We estimate AT (ID) by dividing by 8 the duration
respondant à un tour complet, comme l'indique la figure 5A. On utilise les coefficients d'erreur à l'étape 4, mais le microprocesseur 66 détermine tout d'abord à l'étape 3 responding to a complete turn, as shown in Figure 5A. The error coefficients are used in step 4, but the microprocessor 66 first determines in step 3
s'il existe une condition de sous-vitesse. Une telle condi- if there is a sub-speed condition. Such a condition
tion de sous-vitesse correspond au fonctionnement du moteur au ralenti. Une autre se produit pendant le démarrage. Si la under-speed is the idling motor operation. Another occurs during startup. If the
condition de sous-vitesse existe, tous les coefficients d'er- sub-speed condition exists, all the coefficients of error
reur sont réinitialisés à l'unité. Une raison pour laquelle on réinitialise les coefficients à l'unité consiste en ce qu'il n'est pas nécessaire d'avoir une précision élevée pour are reset to unity. One reason for resetting the coefficients to unity is that it is not necessary to have high precision for
les mesures de vitesse d'hélice à une telle vitesse faible. the propeller speed measurements at such a low speed.
De plus, le démarrage semble un moment logique pour fixer des In addition, the startup seems a logical moment to set
variables, telles que des coefficients d'erreur, à des va- variables, such as error coefficients, to
leurs nominales, comme l'unité. En outre, la plage de fonc- their nominal, like unity. In addition, the range of
tionnement de 64 K du compteur 57 impose une limite à la vi- 64 K of meter 57 imposes a limit on
tesse la plus faible qu'on peut mesurer. Les coefficients d'erreur sont donc inutiles à des vitesses inférieures à la limite, du fait qu'on ne calcule pas la vitesse. On trouvera ci-après une brève digressions se référant tout d'abord à la figure 6, qui envisage certaines difficultés qu'on rencontre the lowest rate that can be measured. The error coefficients are therefore useless at speeds below the limit, because the speed is not calculated. The following is a brief digressions referring first to Figure 6, which considers some of the difficulties
pour la mesure de vitesses faibles.for measuring low speeds.
La figure 6 montre un train d'impulsions 101 qui est produit par le compteur 57 sur la figure 1. Bien que le signal de sortie du compteur 57 soit en réalité un nombre binaire qui change constamment, on peut considérer dans le FIG. 6 shows a pulse train 101 which is produced by the counter 57 in FIG. 1. Although the output signal of the counter 57 is actually a binary number which is constantly changing, it may be considered in FIG.
cadre de cette explication qu'il équivaut au train d'impul- this explanation is equivalent to the train of impulse
sions 101 de la figure 6, dans lequel les impulsions succes- 101 of Figure 6, in which the successive impulses
sives sont séparées par 1/2000000 s,comme représenté. Si l'impulsion 103 qui apparatt sur la ligne de chargement 42, en correspondance avec le passage d'une dent 45 sur la figure 1, est séparée de l'impulsion suivante 105 par une distance sives are separated by 1/2000000 s, as shown. If the pulse 103 which appears on the loading line 42, in correspondence with the passage of a tooth 45 in FIG. 1, is separated from the next pulse 105 by a distance
qui est supérieure ou égale à 64 K x 1/2000000 s,le micropro- which is greater than or equal to 64 K x 1/2000000 s, the micropro-
cesseur 66 ne peut pas distinguer l'impulsion 105 d'une im- cessor 66 can not distinguish pulse 105 from an impulse
pulsion 107 qui apparaît exactement une période Tcycle plus impulse 107 which appears exactly a period Tcycle plus
tôt. Les deux impulsions 105 et 107 présentent les mêmes don- early. The two pulses 105 and 107 have the same data.
nées de temps réel aux réseaux de bascules 48 et 51, sur le real time to the latch networks 48 and 51, on the
bus 54. La vitesse qui est calculée sur la base des impul- 54. The speed which is calculated on the basis of the
sions 103 et 107 serait la même que celle calculée sur la ba- 103 and 107 would be the same as that calculated on the basis of
se des impulsions 103 et 105, bien que l'impulsion 105 repré- pulses 103 and 105, although pulse 105 represents
sente une vitesse réelle plus faible. feels a lower real speed.
Une autre manière d'exprimer ceci consiste à dire Another way to express this is to say
que les impulsions de chargement 103 et 105 doivent être sé- loading pulses 103 and 105 must be separated
parées par une distance inférieure à 64 K impulsions du comp- with a distance of less than 64 K pulses from the
teur dans le train 101, pour permettre de calculer correcte- in train 101, to allow correct calculation of the
ment la vitesse. Dans le cas de 8 dents, d'un compteur de 64 K et-d'une cadence d'horloge de 2 MHz, la vitesse de rotation la plus faible qui est mesurable est de 228,7 t/mn, ce qui résulte du calcul suivant: Tcycle sur la figure 6 = 536 incréments cycle,328 seconde (1) 2 000 000 incréments cycle - 0,ff328 - (1) seconde speed. In the case of 8 teeth, a counter of 64 K and a clock rate of 2 MHz, the lowest rotational speed that is measurable is 228.7 rpm, which results from next calculation: Tcycle in Fig. 6 = 536 cycle increments, 328 second (1) 2,000,000 cycle increments - 0, ff328 - (1) second
Tcycle est l'intervalle de temps maximal entre deux dents. Tcycle is the maximum time interval between two teeth.
Pour une roue à huit dents, Tcycle correspond à 228,7 t/mn. For an eight-toothed wheel, Tcycle is 228.7 rpm.
2287 1 cycle 1 tour 60 secondes (2) 2287 = 0,0328 seconde x 8 cycle x 60 minute (2) 2287 1 cycle 1 revolution 60 seconds (2) 2287 = 0.0328 seconds x 8 cycles x 60 minutes (2)
On pourrait éliminer cette limitation en utilisant un comp- This limitation could be eliminated by using a
teur ayant plus de 16 bits, comme un compteur à 32 bits ou un plus grand compteur qui recommence moins souvent son cycle de comptage, ce qui augmenterait l'intervalle de temps Tcycle sur la figure 6, mais ceci imposerait un coût accru, ainsi que des difficultés éventuelles pour trouver du matériel more than 16 bits, such as a 32-bit counter or a larger counter that starts the counting cycle less often, which would increase the time interval Tcycle in Figure 6, but this would impose an increased cost, as well as possible difficulties in finding material
existant correspondant.existing correspondent.
Cette limite imposée à la vitesse de mesure qu'on vient d'envisager suppose que les données dans la MEV 70 sont continuellement mises à jour. Cependant, si la mise à jour n'est pas continue, mais périodique, on obtient une limite différente. La limite différente résulte principalement du fait que l'horloge à 2 MHz qui fait fonctionner le compteur 57 peut être asynchrone par rapport à l'horloge qui fait fonctionner le microprocesseur 66, comme on va maintenant l'expliquer. Il existe un plus grand système de commande (le This limit imposed on the measurement speed that we have just assumed assumes that the data in the SRM 70 are continuously updated. However, if the update is not continuous, but periodic, we obtain a different limit. The different limit mainly results from the fact that the 2 MHz clock that operates the counter 57 can be asynchronous with respect to the clock that operates the microprocessor 66, as will now be explained. There is a larger control system (the
"système de commande principal", non représenté) pour le mo- "main control system", not shown) for the
teur et l'aéronef avec lesquels les hélices 15 et 18 sont utilisées. Le lecteur n'a pas à se préoccuper du système de commande principal, mais il doit seulement savoir qu'un plus and the aircraft with which propellers 15 and 18 are used. The reader does not have to worry about the main control system, but he only needs to know that one more
grand programme d'ordinateur (le "programme principal") des- computer program (the "main program") of
tiné au système de commande principal doit être exécuté, du the main control system must be executed, from the
début jusqu'à la fin, toutes les 10 millisecondes (ms). Au- start to finish, every 10 milliseconds (ms). Au-
trement dit, le programme principal se répète toutes les 10 ms, comme l'indiquent des flèches telles que celles indiquées in other words, the main program is repeated every 10 ms, as indicated by arrows such as those indicated
en 150 sur la figure 7. Les flèches 150 indiquent les démar- at 150 in FIG. 7. The arrows 150 indicate the start
rages du programme principal. L'exigence de 10 ms est imposée rages of the main program. The requirement of 10 ms is imposed
par des facteurs qui ne sont pas liés à l'invention. by factors that are not related to the invention.
Le programme du Tableau 1 (le "programme de vites- The program in Table 1 (the "program of
se") est exécuté à l'intérieur du programme principal aux 4 se ") is executed inside the main program at 4
ième, 8ième et 10ième ms pendant chaque exécution du program- 1st, 8th and 10th ms during each execution of the program.
me principal. On peut considérer le programme de vitesse com- me main. We can consider the speed program
me un sous-programme du programme principal. Les exécutions du programme de vitesse sont indiquées par des lignes 155 sur me a subprogram of the main program. The executions of the speed program are indicated by lines 155 on
la figure 7. La durée nécessaire pour une exécution du pro- Figure 7. The time required for the execution of the pro-
gramme de vitesse est courte, soit par exemple 50 microsecon- gram of speed is short, for example 50 microsecon-
des, une microseconde étant la fraction 1/1 000 000 d'une of, a microsecond being the fraction 1/1 000 000 of a
seconde. Cette durée est tellement plus courte que les inter- second. This duration is so much shorter than
* valles de 10 ms (c'est-à-dire 10/1000 seconde) entre les dé-* Values of 10 ms (ie 10/1000 seconds) between
marrages 150 du programme principal, que la durée d'exécution du programme de vitesse ne peut pas étre dessinée a l'échelle sur la figure 7. La durée d'exécution est trop courte. L'exe- margrades 150 of the main program, that the execution time of the speed program can not be drawn to the scale in Figure 7. The execution time is too short. exe-
cution se déroulerait par exemple dans l'intervalle de 50 mi- would take place for example in the interval of 50
crosecondes s'étendant entre les instants 49,975 et 50 025 indiqués sur la figure. Une telle durée serait probablement croseconds extending between the instants 49,975 and 50,025 shown in the figure. Such a duration would probably be
invisible à l'oeil nu avec l'échelle utilisée. invisible to the naked eye with the scale used.
Par conséquent, le programme de vitesse est exécuté Therefore, the speed program is executed
aux 4ième, 8ième et 10ième millisecondes pendant chaque exe- 4th, 8th and 10th milliseconds during each ex-
cution du programme principal. Les exécutions du programme de implementation of the main program. Executions of the program of
vitesse sont si rapides qu'on peut les considérer comme ins- are so fast that they can be considered as
tantanées avec l'échelle de la figure 7. On peut également les considérer comme instantanées par rapport à Tcycle, qui est de 32,8 ms. Chaque exécution du programme de vitesse met The scale of Figure 7 can also be considered as instantaneous with respect to Tcycle, which is 32.8 ms. Each run of the speed program puts
a jour la MEV 70 sur la figure 7, comme expliqué ci-dessus. the SRM 70 in FIG. 7 as explained above.
On va maintenant considérer l'aspect asynchrone du compteur We will now consider the asynchronous aspect of the counter
57 et du microprocesseur 66.57 and the microprocessor 66.
Quatre intervalles Tcycle sont représentés et cnm- Four Tcycle intervals are shown and cnm-
mencent à 0, 4, 8 et 10 ms. Le compteur 57 sur la figure 1 start at 0, 4, 8 and 10 ms. The counter 57 in FIG.
peut démarrer à zéro (c'est-à-dire commencer un nouveau cy- can start from scratch (that is, start a new cy-
cle) à l'un quelconque de ces points, ou a un point quelcon- cle) at any of these points, or at any point
que entre eux. Ainsi, en un sens, le compteur 57 et le micro- only between them. So, in a sense, the 57 meter and the micro-
processeur 66 sont asynchrones: l'instant de démarrage 150 pour le programme principal ne coincide pas nécessairement avec le début de Tcycle, et l'instant de démarrage 150 n'a aucune relation fixe connue avec le début de T cycle Dans processor 66 are asynchronous: the start time 150 for the main program does not necessarily coincide with the start of Tcycle, and the start instant 150 has no known fixed relationship with the beginning of T cycle In
cette situation asynchrone, l'analyse faite par les inven- this asynchronous situation, the analysis made by the invent-
teurs a conduit à la conclusion suivante: sauf dans le cas d'une exception indiquée ultérieurement, il doit exister la has led to the following conclusion: except in the case of an exception indicated later, there must be
relation indiquée ci-après entre des executions 155 du pro- following relation between executions 155 of the pro-
graume de vitesse.speed grape.
On appellera PREMIERE l'exécution du programme de vitesse qui a lieu immédiatement avant qu'un chargement se i5 produise. On appellera DERNIERE l'exécution 155 du programme PREMIERE will be called the execution of the speed program which takes place immediately before a load is produced. LAST is the execution of the program 155
de vitesse qui a lieu après le chargement suivant. La sé- speed that occurs after the next load. The
quence est ainsi la suivante: PREMIERE a lieu, ensuite un quence is as follows: PREMIERE takes place, then a
chargement a lieu, zéro, une ou plusieurs exécutions inter- loading takes place, zero, one or more
médiaires du programme de vitesse ont ensuite lieu, puis un seconde chargement a lieu, et enfin DERNIERE a lieu. Sur la figure 1, PREMIERE peut être l'exécution 155 à 5 ms, le chargement peut avoir lieu au point 157, et DERNIERE serait The program's speed medals then take place, then a second load takes place, and finally LAST takes place. In FIG. 1, PREMIERE can be the execution 155 at 5 ms, the loading can take place at point 157, and LAST would be
alors l'exécution ayant lieu à 28 ms. then the execution taking place at 28 ms.
Les inventeurs sont parvenus à la conclusion selon laquelle PREMIERE et DERNIERE doivent avoir lieu pendant le The inventors have reached the conclusion that PREMIERE and LAST must take place during the
même intervalle Tcycle, pour éliminer de façon sûre le pro- same Tcycle interval, to safely eliminate the
blème envisagé en relation avec la figure 6. Autrement dit, si PREMIERE et DERNIERE ne sont pas comprises dans le même considered in relation to Figure 6. In other words, if PREMIERE and LAST are not included in the same
intervalle Tcycle, il n'est pas certain que les nombres con- Tcycle interval, it is not certain that the numbers
tenus dans les réseaux de bascules 48 et 51 fournissent des données à partir desquelles on peut calculer une vitesse de held in the latch networks 48 and 51 provide data from which a velocity of
façon précise. La figure 8 illustre ce problème. Les signaux de chargement 157A et 157 chargent un nombre, par exemple precisely. Figure 8 illustrates this problem. The loading signals 157A and 157 load a number, for example
3935, dans le réseau de bascules 51 de la figure 1. Ensuite, dans un cas, un signal de chargement 3935, in the latch network 51 of FIG. 1. Then, in one case, a loading signal
ultérieur 157C sur la figure 8, éloigné de plus d'un inter- 157C in FIG. 8, distant from more than one
valle Tcycle, charge dans le réseau de bascules 51 un second nombre, par exemple 5986. Dans un autre cas, un signal de chargement 157D peut charger dans le réseau de bascules 51 Tcycle value, load in the latch network 51 a second number, for example 5986. In another case, a loading signal 157D can load in the latch network 51
un nombre identique (5986) du fait que le compteur 57 a re- an identical number (5986) because the counter 57 has
commencé un nouveau cycle au point 159. Ainsi, le programme de vitesse verrait le même nombre (5986 dans les deux cas), mais ce nombre représente des AT extrêmement différents, started a new cycle in point 159. Thus, the speed program would see the same number (5986 in both cases), but this number represents extremely different TAs,
comme le montre la figure 8. L'exigence selon laquelle PRE- as shown in Figure 8. The requirement that PRE-
MIERE et DERNIERE doivent avoir lieu dans le même intervalle Tcycle élimine cette erreur qui est provoquée par les AT différents. MINE and LAST must occur in the same interval Tcycle eliminates this error which is caused by different ATs.
On peut maintenant rechercher quelle est la vites- We can now look for what is the speed
se d'hélice la plus faible qu'il est possible de mesurer dans les circonstances qu'on vient d'indiquer, c'est-à-dire un intervalle Tcycle de 32,8 ms, une répétition asynchrone du programme principal toutes les 10 ms, et une exécution du the smallest helix that can be measured in the circumstances just indicated, ie a Tcycle interval of 32.8 ms, asynchronous repetition of the main program every 10 ms, and an execution of
programme de vitesse aux 4ième, 8ième et 10ième millisecon- speed program at the 4th, 8th and 10th millisecon-
des dans chaque répétition du programme principal. On obtient une réponse à la question en déplaçant in each repetition of the main program. We get an answer to the question by moving
Tcycle vers l'avant et vers l'arrière entre les quatre posi- Tcycle forwards and backwards between the four posi-
tions Tcycle(1)-Tcycle(4) représentées sur la figure 7, pour Tcycle (1) -Tcycle (4) shown in FIG.
chercher la position de Tcycle qui donne le plus petit nom- look for the Tcycle position that gives the smallest name-
bre d'exécutions du programme de vitesse entre PREMIERE et DERNIERE. Par exemple, si on considère que l'exécution à 0 ms est comprise dans Tcycle(2), et si cette exécution est run of the speed program between PREMIERE and LAST. For example, if we consider that the execution at 0 ms is included in Tcycle (2), and if this execution is
celle qu'on appelle PREMIERE, l'exécution qu'on appelle DER- the one called PREMIERE, the execution called DER-
NIERE a lieu à 30 ms. Les exécutions intermédiaires du pro- NIERE takes place at 30 ms. Intermediate executions of the
gramme de vitesse ont lieu à 4, 8, 10, 14, 18, 20, 24 et 28 speed gram occur at 4, 8, 10, 14, 18, 20, 24 and 28
ms, soit un total de 8 exécutions intermédiaires. En appli- ms, for a total of 8 intermediate executions. In application
quant une analyse similaire aux Tcycle restants, on obtient for an analysis similar to the remaining Tcycle, we get
les données qui sont indiquées dans le Tableau 2. the data shown in Table 2.
TABLEAU 2TABLE 2
PREMIEREFIRST
apparaît àappears at
DERNIERELAST
apparaît à Executions intermédiaires du programme de vitesse à Nombre d'exécutions intermédiaires du programme de vitesse 1) 2) 3) 4) 0 ms 4 ms 8 ms ms 3) (après modification) 8 ms ms 34 ms ms ms 38 ms appears in Interim Executions of speed program to Number of intermediate executions of speed program 1) 2) 3) 4) 0 ms 4 ms 8 ms ms 3) (after modification) 8 ms ms 34 ms ms ms 38 ms
4, 8, 10, 14, 18, 20, 24,4, 8, 10, 14, 18, 20, 24,
28 ms28 ms
8, 10, 14, 18, 20, 24,8, 10, 14, 18, 20, 24,
28, 30 ms28, 30 ms
, 14, 18, 20, 24, 28,, 14, 18, 20, 24, 28,
, 34, 38 ms, 34, 38 ms
14, 18, 20, 24, 28, 30,14, 18, 20, 24, 28, 30,
34, 38 ms34, 38 ms
, 14, 18, 20, 24, 28,, 14, 18, 20, 24, 28,
, 34 ms minimal Le Tableau 2 indique que le plus petit nombre d'exécutions intermédiaires du programme de vitesse est de 8, dans la dernière colonne à droite. Par conséquent, si les données contenus dans le réseau de bascules 51, qui sont lues pendant une exécution du programme de vitesse, changent sur un intervalle de huit exécutions, ou moins, du programme de vitesse, on considère que PREMIERE et DERNIERE apparaissent toutes deux pendant le même intervalle Tcycle. Si les données dans le réseau de bascules 51 restent inchangées pendant plus de huit exécutions consécutives, 155, du programme de vitesse, , 34 ms minimum Table 2 indicates that the lowest number of intermediate executions in the speed program is 8, in the last column on the right. Therefore, if the data contained in the latch network 51, which is read during execution of the velocity program, changes over an interval of eight executions, or less, of the velocity program, it is considered that FIRST and LAST appear together. during the same interval Tcycle. If the data in the latch network 51 remains unchanged for more than eight consecutive executions, 155, of the speed program,
on considère que PREMIERE et DERNIERE apparaissent à l'exté- PREMIERE and LAST are considered to be out-
rieur du même intervalle Tcycle et, par conséquent, les deux cycle signaux de chargement ont pu apparaitre à l'extérieur du même intervalle Tcycle Le lecteur notera que la limite de huit lectures inchangées du réseau de bascules a pour effet de modifier la ligne 3 dans le Tableau 2. Si l'intervalle Tcycle réel qui apparaît est l'intervalle Tcycle(3)sur la figure 7, DERNIERE apparaît en fait à 38 ms et non à 40 ms comme à la ligne 3, du fait qu'un changement dans le contenu du réseau de bascules Tcycle and, therefore, the two cycles of loading signals may have occurred outside the same Tcycle interval. The reader will note that the limit of eight unchanged readings of the latch network has the effect of modifying line 3 in Table 2. If the actual Tcycle interval that appears is the Tcycle (3) interval in Figure 7, LAST actually appears at 38 ms and not at 40 ms as at line 3, because a change in the contents of the network of flip-flops
qui se produit après 38 ms n'est pas utilisé, bien qu'il pré- that occurs after 38 ms is not used, although it
sente par ailleurs les caractéristiques d'une execution DER- Moreover, the characteristics of a DER-
NIERE, d'après la règle des huit exécutions de l'étape 3 du NIERE, according to the rule of the eight executions of step 3 of the
Tableau 1. Cette modification de la ligne 3 est une conséquen- Table 1. This modification of line 3 is a consequence
ce du caractère asynchrone. Bien que DERNIERE apparaisse à 40 ms avec Tcycle(3), on ne sait pas que Tcycle(3) est réellement l'intervalle Tcycle qui apparaît. L'intervalle en question pourrait être Tcycle(1). Ainsi, toute exécution du programme de vitesse faisant suite à huit exécutions avec des données this of the asynchronous character. Although LAST appears at 40 ms with Tcycle (3), it is not known that Tcycle (3) is actually the Tcycle interval that appears. The interval in question could be Tcycle (1). Thus, any execution of the speed program following eight executions with data
inchangées dans le réseau de bascules est en fait ignorée. unchanged in the flip-flop network is in fact ignored.
On peut aisément calculer la vitesse minimale qui We can easily calculate the minimum speed that
peut toujours être mesurée d'après la règle des huit execu- can always be measured according to the rule of eight
tions, une fois qu'on a établi la règle. Cette vitesse est once the rule has been established. This speed is
liée au plus petit A T qui pourrait apparaître entre deux si- linked to the smallest AT which could appear between two
gnaux de chargement séparés par huit exécutions intermédiaires loading machines separated by eight intermediate
du programme. Ce AT est la différence entre la première exé- from the program. This TA is the difference between the first
cution intermédiaire du programme et la dernière, c'est-à- intermediate implementation of the program and the last, ie
dire 28 - 4 = 24 ms pour le cas 1 dans le Tableau 2. D'après le Tableau 2, le minimum est de 22 ms (cas 2). En effectuant le calcul de la même manière que dans l'équation 2, pour une say 28 - 4 = 24 ms for case 1 in Table 2. From Table 2, the minimum is 22 ms (case 2). By performing the calculation in the same way as in Equation 2, for a
roue à huit dents, on obtient une vitesse de 340,9 t/mn. eight-tooth wheel, we get a speed of 340.9 rpm.
1000 ms/s x 60 s/mn 3409 8 dents/tour x 22 ms S'il n'existe pas de condition de sous-vitesse, 1000 ms / s x 60 s / min 3409 8 teeth / turn x 22 ms If there is no underspeed condition,
d'après la règle des huit exécutions, l'étape 4 calcule en- according to the rule of the eight executions, step 4 calculates
suite la vitesse présente. Comme le montre l'expression entre following the speed present. As the expression between
parenthèses, la vitesse est ajustée par ERREUR (m), pour te- parentheses, the speed is adjusted by ERROR (m), for
nir compte des erreurs éventuelles dans le positionnement des dents, représentées sur les figures 5 et 6. On supposera à titre d'exemple que la durée complète d'un tour est de 160000 nier account for possible errors in the positioning of the teeth, shown in Figures 5 and 6. It will be assumed as an example that the complete duration of a lathe is 160000
incréments (c'est-à-dire 1/8 tour pour 20000 incréments),. increments (that is 1/8 turn for 20000 increments) ,.
mais que les intervalles de temps dT(1) et AT(2) sur la fi- but that the time intervals dT (1) and AT (2) on the
gure 5A correspondent respectivement à 15000 et 25000 incré- 5A correspond to 15000 and
ments. Les coefficients d'erreur à l'étape 2 pour les dents ments. The error coefficients in step 2 for teeth
1 et 2 seront respectivement de 3/4 et 1+1/4. Ainsi, à léta- 1 and 2 will be 3/4 and 1 + 1/4 respectively. Thus, at
pe 4, la vitesse réelle calculée sur la base de AT(1) sera 314 60 x 2 000 000 750 t/mn =15 00 x 8 Ainsi, bien que l'intervalle de temps réellement mesuré soit For example, the real speed calculated on the basis of AT (1) will be 314 60 x 2,000,000 750 rpm = 15,00 x 8 Thus, although the time interval actually measured is
de 15 000 incréments au lieu de 20 000 incréments, les coef- 15 000 increments instead of 20 000 increments, the coef-
ficients d'erreur permettent de calculer la vitesse réelle error ficients allow you to calculate the actual speed
de l'hélice dans des conditions de régime permanent. of the propeller under steady state conditions.
Cependant, pendant des accélérations et des décélé- However, during acceleration and deceleration
rations, la vitesse calculée à l'étape 4 sera légèrement dif- rations, the speed calculated in step 4 will be slightly different
férente de la vitesse réelle. La différence sera fonction de Feel the real speed. The difference will depend on
la différence relative entre le taux d'accélération de l'hé- the relative difference between the acceleration rate of the
lice et la vitesse de calcul du microprocesseur 66 ou, en and the speed of calculation of the microprocessor 66 or, in
termes plus simples, du nombre de fois que l'étape 4 est ac- simpler terms, the number of times that step 4 is ac-
complie en une seconde, rapporté au taux d'accélération des hélices. Les inventeurs ont accompli une simulation au cours de laquelle l'étape 4 a été exécutée à la cadence de 300 fois par seconde, tandis que les hélices étaient accélérées avec un taux d'accélération maximal de 393 t/mn par seconde. La figure 9 est une représentation graphique de la vitesse mesurée des hélices (CSPD) et de l'erreur de mesure (TERR), exprimées toutes deux en t/mn. L'erreur de mesure est faible Complicated in a second, compared to the rate of acceleration of the propellers. The inventors performed a simulation in which step 4 was run at a rate of 300 times per second, while the propellers were accelerated with a maximum acceleration rate of 393 rpm. Fig. 9 is a graphical representation of the measured propeller speed (CSPD) and the measurement error (TERR), both expressed in rpm. Measurement error is low
et ne dépasse jamais 1 t/mn. A titre de comparaison, la fi- and never exceeds 1 rpm. By way of comparison, the
gure 10 montre la même simulation avec tous les coefficients Figure 10 shows the same simulation with all the coefficients
d'erreur fixés à 1 (c'est-à-dire en supprimant le calcul ef- set at 1 (that is, by removing the calculation
fectué à l'étape 2). Les erreurs dépassent 10 t/mn. Ceci est done in step 2). Errors exceed 10 rpm. this is
présenté dans le but de démontrer l'efficacité des coeffi- presented in order to demonstrate the effectiveness of the coefficients
cients d'erreur.errors.
Dans l'explication précédente, on a supposé qu'on utilisait des bobines détectrices uniques, 33 et 36 sur la figure 1, pour chacune des roues dentées 27 et 30. Il peut cependant être souhaitable de prévoir des secondes bobines, ou bobines de réserve, 110 et 113, ainsi que des réseaux de bascules de réserve 115. Les inventeurs font remarquer ici In the foregoing explanation, it has been assumed that single pickup coils 33 and 36 are used in FIG. 1 for each of the gears 27 and 30. However, it may be desirable to provide second coils or spare coils. , 110 and 113, as well as networks of reserve flip-flops 115. The inventors point out here
qu'en utilisant les capteurs de réserve 110 et 113, on cal- that by using the reserve sensors 110 and 113,
cule maintenant quatre vitesses: l'étape 5 est exécutée pour chacun des quatre capteurs. Les capteurs (c'est-à-dire now four speeds: step 5 is executed for each of the four sensors. The sensors (ie
les bobines 36 et 113) pour l'hélice 15 seront appelés cap- the coils 36 and 113) for the propeller 15 will be called captain
teurs A1 et A2 dans le Tableau 1 et, de façon similaire les capteurs relatifs à l'hélice 18 seront les capteurs B1 et A1 and A2 in Table 1 and, similarly, the sensors relating to the propeller 18 will be the sensors B1 and
B2. L'étape 5 contrôle le bon fonctionnement des capteurs. B2. Step 5 checks that the sensors are working properly.
L'expression "capteur Ai" est une abréviation de la phrase la vitesse calculée à partir du capteur Ai". L'étape 5.1 détermine si les vitesses indiquées par les deux capteurs The expression "sensor Ai" is an abbreviation of the phrase the speed calculated from the sensor Ai. "Step 5.1 determines whether the speeds indicated by the two sensors
pour une hélice donnée sont suffisamment similaires; c'est- for a given helix are sufficiently similar; it is-
à-dire dans ce cas si elles ne diffèrent pas mutuellement de plus de 40 t/mn. Si elles sont similaires, la vitesse est prise égale à la moyenne des deux vitesses, et un indicateur relatif à chaque capteur est restauré pour indiquer que les deux capteurs sont bons. Un indicateur peut être constitué par un type quelconque de dispositif de mémoire, comme une ie in this case if they do not differ from each other by more than 40 rpm. If they are similar, the speed is taken equal to the average of the two speeds, and an indicator relative to each sensor is restored to indicate that both sensors are good. An indicator may be any type of memory device, such as a
position de mémoire en MEV.memory position in MEV.
Si la différence entre les vitesses tombe à l'ex- If the difference between speeds falls to the
térieur de la plage de 40 t/mn, l'étape 5.2 est exécutée. L'étape 5.2 détermine tout d'abord si les deux vitesses de l'autre hélice (l'hélice arrière dans cet exemple) sont "bonnes", sur la base de l'étape 5.1; c'est-à-dire si elles ne diffèrent pas mutuellement de plus de 40 t/mn. Les étapes 5.2.1 et 5.2.2 indiquent sous une forme plus détaillée la détermination suivante: parmi les capteurs A1 et A2 (pour l'hélice avant 15) quel est celui qui s'écarte le plus de la vitesse (par exemple la "vitesse arrière") qui est indiquée par le système de détection de l'autre hélice ? (La vitesse arrière est la vitesse calculée pour l'hélice arrière à Below the range of 40 rpm, step 5.2 is executed. Step 5.2 first determines whether the two speeds of the other helix (the back propeller in this example) are "good", based on step 5.1; that is, if they do not differ by more than 40 rpm. Steps 5.2.1 and 5.2.2 indicate in a more detailed form the following determination: among the sensors A1 and A2 (for the front propeller 15) which is the one that deviates the most from the speed (for example the speed ") which is indicated by the other propeller's detection system? (The reverse speed is the calculated speed for the rear propeller at
l'étape 5.1). Le capteur ayant le plus faible écart est con- step 5.1). The sensor with the smallest gap is
sidéré comme étant le bon capteur. Si l'étape 5.2 indique qu'aucun des capteurs B1 et B2 n'est "bon" (c'est-à-dire que la "vitesse arrière" n'est pas un critère fiable), l'étape stunned as the right sensor. If step 5.2 indicates that none of the sensors B1 and B2 are "good" (that is, the "backward speed" is not a reliable criterion), the step
5.3 est exécutée. L'étape 5.3 détermine le capteur qui indi- 5.3 is executed. Step 5.3 determines which sensor indicates which
que la vitesse la plus faible. Le capteur indiquant la vi- than the lowest speed. The sensor indicating the
tesse la plus faible est choisi du fait que les inventeurs lowest rate is chosen because the inventors
considèrent qu'en cas de défaut des capteurs, il est préfé- consider that in the event of sensor failure, it is preferable
rable de placer les hélices 15 et 18 dans une condition de survitesse que dans une condition de sous-vitesse. Le fait de choisir le capteur indiquant la vitesse la plus faible to place the propellers 15 and 18 in an overspeed condition only in a sub-speed condition. Choosing the sensor with the lowest speed
fait croire à l'équipement de commande de vitesse des héli- makes the speed control equipment of helicopters
ces (qu'on ne décrit pas ici) que les hélices tournent plus these (which we do not describe here) that propellers spin more
lentement que la normale, et l'équipement tente ainsi d'ac- slowly than the normal, and the equipment thus attempts to
célérer les hélices, ce qui les place dans une condition de survitesse. celery propellers, which places them in an overspeed condition.
L'étape 6 consiste en un double contrôle. Une pan- Step 6 consists of a double check. A pan-
ne commune de l'ensemble des quatre capteurs, comme par exemple une panne électrique du circuit d'excitation (non représenté) peut conduire l'étape 5 à instaurer pour les common of all four sensors, such as an electrical failure of the excitation circuit (not shown) can lead the step 5 to establish for the
quatre capteurs des indicateurs qui signalent un état "bon". four sensor indicators that signal a "good" status.
L'étape 6 empêche ceci. La phrase commençant par "SI" au début définit trois conditions. (1) La vitesse de la turbine doit dépasser 10 000 t/mn. (On appelle vitesse de la turbine la vitesse de la turbine rapide d'un moteur à turbine à gaz qui peut entrainer les hélices.) (2) L'écart du pas réel de l'hélice 15 par rapport au pas programmé doit être inférieur a 3 et, de façon similaire (3) l'écart de pas de l'hélice 18 doit être inférieur à 3 . L'existence de ces conditions Step 6 prevents this. The sentence starting with "SI" at the beginning defines three conditions. (1) The turbine speed must exceed 10,000 rpm. (The turbine speed is referred to as the speed of the fast turbine of a gas turbine engine that can drive the propellers.) (2) The deviation of the actual pitch of the propeller from the programmed pitch must be less than a 3 and, similarly (3) the pitch deviation of the helix 18 must be less than 3. The existence of these conditions
indique que le système d'hélice fonctionne dans des condi- indicates that the propeller system operates under conditions
tions correspondant à un certain niveau de puissance. Dans ces conditions de pas et du moteur, on considère hautement improbable que l'une ou l'autre des hélices tourne à moins de 350 t/mn. Par conséquent, si on obtient une valeur mesurée de 350 t/mn, on considère que le capteur qui fournit cette valeur est défectueux, et on instaure un indicateur de façon correspondante. corresponding to a certain power level. Under these conditions of pitch and engine, it is highly unlikely that either propeller rotates at less than 350 rpm. Therefore, if a measured value of 350 rpm is obtained, it is considered that the sensor providing this value is defective, and an indicator is accordingly set up.
On n'a considéré jusqu'ici que la détection de vi- So far, only the detection of
tesse. Cependant, dans un système d'hélices contrarotatives, on peut également souhaiter détecter l'angle de phase entre les hélices. On définira la phase en se référant à la figure 2. La figure 2 représente schématiquement une vue axiale de deux hélices coaxiales. Les pales de l'une des hélices sont indiquées par des carrés 120 et les pales de l'autre hélice sont indiquées par des cercles 123. L'angle de phase est défini comme étant l'angle 125 entre une pale d'une hélice hostess. However, in a counter-rotating propeller system, it may also be desirable to detect the phase angle between the propellers. The phase will be defined with reference to FIG. 2. FIG. 2 schematically represents an axial view of two coaxial helices. The blades of one of the propellers are indicated by squares 120 and the blades of the other helix are indicated by circles 123. The phase angle is defined as the angle 125 between a blade of a helix
et la pale la plus proche de l'autre hélice, en sens d'hor- and the blade closest to the other helix, in hori-
loge, mais mesuré à l'instant auquel la pale 123 est à une lodged, but measured at the moment at which the blade 123 is at a
position prédéterminée, comme la position "midi" qui est re- predetermined position, such as the "noon" position which is
présentée. L'angle 125 réel changera évidemment constamment du fait que les pales contrarotatives se déplacent l'une presented. The actual angle 125 will obviously change constantly as the counter-rotating blades move one
vers l'autre. Cependant, lorsqu'onle mesure à l'instant pré- towards the other. However, when measured at the moment
déterminé qu'on vient d'indiquer, si les hélices tournent avec des vitesses constantes et identiques, l'angle de phase determined that we have just indicated, if the propellers rotate with constant and identical speeds, the phase angle
sera une constante mesurable.will be a measurable constant.
L'angle de phase décrit en fait les points de croi- The phase angle in fact describes the points of intersection
sement dans l'espace des pales des hélices. Par exemple, si les pales 123A et 120A se déplacent à des vitesses identiques, elles se croiseront approximativement dans la région 130. Pour des raisons acoustiques et autres, il est quelquefois souhai- table de pouvoir déplacer ce point de croisement, par exemple in the space of the propeller blades. For example, if the blades 123A and 120A move at identical speeds, they will intersect approximately in the region 130. For acoustic and other reasons, it is sometimes desirable to be able to move this crossing point, for example
en déplaçant la région 130 vers la région 133 sur la figure 2. by moving the region 130 to the region 133 in Figure 2.
Conformément à l'invention, on mesure l'angle de phase à l'étape 7. On considère que l'étape 7 se comprend According to the invention, the phase angle is measured in step 7. It is considered that step 7 is understood
d'elle-même. En effet, l'étape 7 correspond au calcul du rap- itself. Step 7 corresponds to the calculation of the
port de deux intervalles de temps. On peut illustrer les in- two time intervals. We can illustrate the
tervalles par des arcs 125 et 135 sur la figure 3. L'arc 125 représente la durée que met la pale 120A sur la figure 2 pour arches 125 and 135 in FIG. 3. The arc 125 represents the duration that the blade 120A sets in FIG.
se déplacer du point 137 jusqu'au point 139. De façon simi- move from point 137 to point 139. Similarly,
laire, l'arc 135 (également représenté sur la figure 2) re- arc 135 (also shown in FIG.
présente l'intervalle de temps que met la pale 123A pour se déplacer du point 141 jusqu'au point 144. Le rapport des deux shows the time interval that the blade 123A moves from point 141 to point 144. The ratio of the two
arcs (ou angles) est la phase.arcs (or angles) is the phase.
La raison pour laquelle ce rapport indique l'angle de phase consiste en ce qu'il donne la position relative de la pale 120 de la figure 2 par rapport à la pale 123A lorsque The reason this ratio indicates the phase angle is that it gives the relative position of the blade 120 of Figure 2 with respect to the blade 123A when
cette dernière est à une position prédéterminée, comme la po- the latter is at a predetermined position, as the po-
sition "midi" qui est représentée. Lorsque la pale 120A est plus proche de la pale 123A (l'angle 125 est plus faible), la phase calculée à l'étape 7 sera plus faible. L'inverse est "noon" session which is represented. When the blade 120A is closer to the blade 123A (the angle 125 is lower), the phase calculated in step 7 will be lower. The reverse is
également vrai.also true.
L'angle de phase mesuré à l'étape 7 exprime en réa- The phase angle measured in step 7 expresses
lité l'angle 125 en pourcentage de l'angle 135 sur la figure 3. Plus le pourcentage est élevé, plus la pale 120A sur la figure 2 est proche du point 144 lorsque la pale 123A est à la position "midi". Par conséquent, l'angle de phase indique la position relative de la pale 120A lorsque la pale 123A As the percentage is higher, the blade 120A in FIG. 2 is close to point 144 when the blade 123A is in the "midi" position. Therefore, the phase angle indicates the relative position of the blade 120A when the blade 123A
est à la position "midi".is at the "noon" position.
Dans l'invention qu'on vient de décrire, la vitesse In the invention just described, the speed
de rotation d'une hélice d'aéronef est calculée un grand nom- rotation of an aircraft propeller is calculated a large number of
bre de fois par tour. Un aspect de l'invention consiste en un tachymètre. Par exemple, à 1200 t/mn, un tour prend 50 ms (0,050 s). Dans les conditions temporelles de la figure 7, 16 exécutions du programme de vitesse ont lieu entre 0 et 50 ms, cette dernière valeur étant incluse; la vitesse est ainsi calculée 16 fois par tour. L'invention peut calculer many times a turn. One aspect of the invention is a tachometer. For example, at 1200 rpm, one turn takes 50 ms (0.050 s). In the time conditions of FIG. 7, 16 executions of the speed program take place between 0 and 50 ms, this last value being included; the speed is thus calculated 16 times per revolution. The invention can calculate
cette vitesse dans une paire d'hélices d'aéronef contrarota- this speed in a pair of counter-rotating aircraft propellers
tives. En outre, l'invention calcule également l'angle de phase des hélices contrarotatives, à la môme cadence de 16 fois par tour. L'invention procure ainsi à l'ordinateur et au tives. In addition, the invention also calculates the phase angle of the counter-rotating propellers at the same rate of 16 times per revolution. The invention thus provides the computer and the
pilote de l'aéronef des donnéesde fonctionnement qui sont dis- pilot of the aircraft operating data that are dis-
ponibles de façon pratiquement simultanée à la mesure des AT. almost simultaneously with the measurement of TAs.
On a indiqué dans l'introduction de la description In the introduction to the description
qu'il peut être souhaitable de connaître l'instant auquel la pale n 1 se trouvait à la position "1 h, 30 mn". On peut effectuer ceci en ajoutant un compteur (non représenté) qui compte les cycles du compteur 57. On peut utiliser un second ensemble de positions de mémoire, en plus de la MEV 70, pour enregistrer les données prélevées dans le second-compteur. Le microprocesseur 66 lirait alors le contenu du second compteur à chaque lecture du contenu des réseaux de bascules 48 et 50, et il enregistrerait les deux valeurs des compteurs dans une paire de positions de mémoire pour la dent 45 considérée. Par it may be desirable to know the moment at which the blade n 1 was at the position "1 h, 30 min". This can be accomplished by adding a counter (not shown) that counts the cycles of the counter 57. A second set of memory locations, in addition to the VAM 70, can be used to record the data taken from the second counter. The microprocessor 66 would then read the contents of the second counter each time the contents of the flip-flop networks 48 and 50 are read, and record the two values of the counters in a pair of memory positions for the considered tooth 45. By
exemple, une lecture de 5 dans le compteur de cycles au mo- example, a reading of 5 in the cycle counter at
ment o un réseau de bascules contient une valeur de 12 000, indiquerait que la dent qui a provoqué le chargement de la valeur 12 000 dans le réseau de bascules est passée devant la bobine 36 à un instant correspondant à 164,006 ms, en temps For example, if a network of latches contains a value of 12,000, it would indicate that the tooth that caused the loading of the value 12,000 in the latch network passed past the coil 36 at a time corresponding to 164.006 ms in time.
réel (164,006 = 5 x 32,8 ms + (12 000/2 000 000) x 32,8 ms). real (164,006 = 5 x 32.8 ms + (12,000 / 2,000,000) x 32.8 ms).
On a décrit une invention dans laquelle on mesure An invention has been described in which
les T en utilisant une bobine détectrice magnétique 36 re- the T's using a magnetic pickup coil 36
présentée sur la figure 1. Une autre forme utiliserait un capteur optique, connu dans la technique, pour détecter les shown in FIG. 1. Another form would use an optical sensor, known in the art, to detect
passages des dents.passages of the teeth.
On peut expliquer un aspect important de l'invention en se référant aux figures 5 et 5A. Comme indiqué ci-dessus, à An important aspect of the invention can be explained with reference to FIGS. 5 and 5A. As noted above,
vitesse constante, un écart d'une dent par rapport à sa posi- constant speed, a deviation of one tooth from its position
tion prévue entraîne un écart du AT mesuré par rapport au AT idéal ou corrigé. On utilise cet écart pour calculer un coef- The expected deviation results in a difference in TA measured against the ideal or corrected TA. This difference is used to calculate a coef-
ficient d'erreur à l'étape 2 ci-dessus. Ensuite, ultérieure- are in error in step 2 above. Then, later
ment, lorsqu'on mesure à nouveau un intervalle de temps en se basant sur la dent qui présente un écart, on peut calculer la vitesse réelle en utilisant à la fois l'intervalle de temps When re-measuring a time interval based on the tooth that has a deviation, the actual velocity can be calculated using both the time interval.
mesuré (c'est-à-dire non corrigé) et le coefficient d'erreur. measured (that is, uncorrected) and the error coefficient.
En un sens, le &T corrigé ou idéal est régénéré à partir du In a sense, the corrected or ideal & T is regenerated from the
A T mesuré.At T measured.
L'invention fonctionne de la manière indiquée dans l'exemple suivant. On supposera que les carrés 170 sur la figure 12 sont en fait les dents (c'est-à-dire les repères) sur la figure 1. On supposera en outre que l'angle entre toutes les paires de repères voisins est de 45 , mais que le repère 170B est déplacé de façon que l'angle entre les repères B et 170C soit de 200, tandis que l'angle entre les repères 170A et 170B est de 70 . L'angle total entre le repère 170A et le repère 170C est donc de 900. On supposera en outre que The invention operates as indicated in the following example. It will be assumed that the squares 170 in Fig. 12 are in fact the teeth (i.e. the marks) in Fig. 1. It will further be assumed that the angle between all the pairs of neighboring marks is 45, but that the mark 170B is moved so that the angle between the marks B and 170C is 200, while the angle between the marks 170A and 170B is 70. The total angle between the reference 170A and the reference 170C is therefore 900. It will also be assumed that
la durée d'un tour à vitesse constante est de huit secondes. the duration of a constant speed lap is eight seconds.
Avec ces hypothèses, AT(ID) est égal à une seconde et chacun With these assumptions, AT (ID) is equal to one second and each
des à T mesurés sera égal à une seconde, avec deux exceptions. measured T will be equal to one second, with two exceptions.
Les repères 170B et 170C ont un AT de 20/45 x 1 seconde, tandis que les repères 170A et 170B ont un AT de 70/45 x 1 seconde. Les coefficients d'erreur font correspondre les _ T mesurés aux A T idéaux. Les coefficients d'erreur permettent de calculer les angles réels entre les repères, au moins de deux manières: (1) le coefficient d'erreur pour l'angle de est égal à 20/45. On sait que le AT idéal représente un angle de 45 et, par conséquent, l'angle réel est égal au produit du coefficient d'erreur par l'angle ideal: 20/45 x = 20. (2) L'ensemble complet des repères décrit un cercle, qui correspond à 360 . Le A T pour l'intervalle de 200 était The markers 170B and 170C have an AT of 20/45 x 1 second, while the markers 170A and 170B have an AT of 70/45 x 1 second. The error coefficients match the measured T's to the ideal T's. The error coefficients make it possible to calculate the real angles between the marks, in at least two ways: (1) the error coefficient for the angle of is equal to 20/45. It is known that the ideal AT represents an angle of 45 and, therefore, the real angle is equal to the product of the error coefficient by the ideal angle: 20/45 x = 20. (2) The complete set of landmarks describes a circle, which corresponds to 360. The AT for the interval of 200 was
de 20/45 s. Du fait que le cercle complet représente huit se- 20/45 s. Because the complete circle represents eight se-
condes, on obtient pour l'angle: (20/45) x (360/8), soit 20 . for the angle: (20/45) x (360/8), ie 20.
La connaissance de l'angle entre les repères permet The knowledge of the angle between the marks allows
de calculer la vitesse sur la base des AT. Dans l'exemple ci- calculate velocity based on TAs. In the example below
dessus, le AT entre les repères 170B et 170C, égal à 20/45 s, above, the AT between the marks 170B and 170C, equal to 20/45 s,
permet de calculer la vitesse: 20/45 s pour 20' de déplace- allows you to calculate the speed: 20/45 s for 20 'of
ment correspondent à 1/45 s pour 1 , soit 360/45 (c'est-à-dire huit secondes) pour l'ensemble complet de repères s'étendant corresponding to 1/45 s for 1, ie 360/45 (that is, eight seconds) for the complete set of
sur 360 , ce qui est en accord avec la vitesse considérée. on 360, which is in agreement with the speed considered.
Par conséquent, une fois qu'on a établi les coef- Therefore, once the coef-
ficients d'erreur, on connait les positions angulaires réelles des repères. Ensuite, on peut déduire la vitesse à partir d'un ficients of error, we know the actual angular positions of the landmarks. Then, we can deduce the speed from a
seul A T. Ceci est vrai, en principe, même avec une réparti- This is true, in principle, even with a
tion grossièrement irrégulière des repères, comme représenté sur la figure 12. Connaissant les coefficients d'erreur, qui contiennent des données relatives à la séparation angulaire des repères, on peut calculer la vitesse angulaire de l'hélice en se basant uniquement sur le AT connu. Un tour complet n'est pas nécessaire, et on peut en fait calculer la vitesse the ruler, as shown in Figure 12. Knowing the error coefficients, which contain data relating to the angular separation of the markers, the angular velocity of the helix can be calculated based solely on the known AT. . A complete lap is not necessary, and we can actually calculate the speed
plusieurs fois au cours d'un tour, ce qui donne une informa- several times during a round, which gives an informa-
tion extrêmement récente.extremely recent
On peut considérer que l'invention élabore et enre- It can be considered that the invention develops and records
gistre un ensemble de données, comprenant les AT et le temps maintains a set of data, including TAs and time
écoulé pour un tour complet, à partir desquelles on peut cal- elapsed for a complete turn, from which it can be calculated
culer les positions des repères. On crée en quelque sorte un move the positions of the marks. We create a kind of
modèle de la roue de détection, dans la MEV. model of the detection wheel, in the SRM.
Dans l'explication qui précède, on n'a envisagé que l'effet des positions des repères sur les T. Cependant, comme indiqué précédemment en relation avec les figures 5 et SA, non seulement la position mais également la configuration géométrique et la composition du repère interviennent dans les AT. Par conséquent, les AT que l'invention mesure ne présentent pas nécessairement une relation claire avec les dents ou les faces 90 (figure 5). Cependant, les AT ont en fait une relation bien définie avec les faces 90. A titre d'exemple, on peut mesurer AT(1) sur la figure 5 pour les dents 9A et 9B. _AT(1) ne se termine pas à la face 93, mais à la face 90 représentée en pointillés. Ceci ne crée aucun problème du fait que ce A T se terminera en général toujours à la face en pointillés 90. Ainsi, les AT n'établissent pas In the foregoing explanation, only the effect of the positions of the marks on the T's has been envisaged. However, as indicated above with reference to FIGS. 5 and 7A, not only the position but also the geometric configuration and the composition in the TAs. Therefore, the TAs that the invention measures do not necessarily have a clear relationship with the teeth or faces 90 (Figure 5). However, the ATs actually have a well-defined relationship with the faces 90. By way of example, AT (1) can be measured in Fig. 5 for the teeth 9A and 9B. _AT (1) does not end on face 93, but on face 90 shown in dotted lines. This does not create any problem since this AT will usually end in the dashed face 90. Thus, the TAs do not establish
l'écartement angulaire géométrique réel entre des dents ad- the actual geometric angular separation between ad-
jacentes, mais ils établissent en réalité ce qu'on appellera but they actually establish what will be called
les angles entre les positions "effectives" de dents adja- the angles between the "actual" positions of adjacent teeth
centes. La face en pointillés 90 est l'une de ces positions Centes. The dotted face 90 is one of these positions
"effectives"."Effective".
On a indiqué précédemment en relation avec l'ex- It has been stated previously in relation to the former
plication de l'étape 2 que les coefficients d'erreur sont calculés pour la pale opposée à celle qui vient de provoquer le chargement d'un réseau de bascules. On expliquera une plication of step 2 that the error coefficients are calculated for the blade opposite to that which has just caused the loading of a network of flip-flops. We will explain a
raison de ceci en prenant un exemple. because of this by taking an example.
On supposera que la dernière dent qui est passée It will be assumed that the last tooth that has passed
était la dent n 8, et que à T(8) vient juste d'être calculé. was tooth 8, and that at T (8) has just been calculated.
Par conséquent, n=8. On supposera également qu'une décéléra- Therefore, n = 8. It will also be assumed that a decelerating
tion se produit, ce qui est indiqué par des dT continuelle- occurs, which is indicated by continual
ment croissants, comme le montre le Tableau 3. increasing, as shown in Table 3.
TABLEAU 3TABLE 3
T(1) = 12 100 1 = (n+l) modulo 8 AT(2) = 12 200 2 = (n+2) modulo 8 6T(3) = 12 300 3 = (n+3) modulo 8 T(4) = 12 400 4 = (n+4) modulo 8 AT(5) = 12 500 5 = (n+5) modulo 8 A T(6) = 12 600 6 = (n+6) modulo 8 AT(7) = 12 700 7 = (n+7) modulo 8 àT(8) = 12 800 8 = n Par conséquent, dans cet exemple: Temps(tour complet)/8 = 99 600/8 = 12 450 T (1) = 12 100 1 = (n + 1) modulo 8 AT (2) = 12,200 2 = (n + 2) modulo 8 6T (3) = 12,300 3 = (n + 3) modulo 8 T ( 4) = 12,400 4 = (n + 4) modulo 8 AT (5) = 12,500 5 = (n + 5) modulo 8 AT (6) = 12,600 6 = (n + 6) modulo 8 AT (7) ) = 12,700 7 = (n + 7) modulo 8 to T (8) = 12,800 8 = n Therefore, in this example: Time (full revolution) / 8 = 99,600/8 = 12,450
Ceci est le t T(ID) estimé.This is the estimated t T (ID).
Comme indiqué ci-dessus, les coefficients d'erreur sont en fait un rapport entre le A T réel et A T(ID). On a également indiqué que.t T(ID) est estimé à partir de huit ET consécutifs. De plus, on calcule la vitesse, à l'étape 4, à partir de AT individuels, peut-être plusieurs fois par tour. Les inventeurs ont trouvé que, pendant une accélération constante ou une décélération constante, le fait d'ajouter 4 ou 5 à l'index à l'étape 2 donne un calcul de vitesse plus précis à partir d'un seul AT, en donnant un coefficient d'erreur plus exact, par un meilleur i T(ID) estimé. Ceci est As noted above, the error coefficients are in fact a ratio between the real A T and A T (ID). It has also been reported that T (ID) is estimated from eight consecutive ANDs. In addition, the speed is calculated in step 4 from individual ATs, perhaps several times per turn. The inventors have found that, during constant acceleration or constant deceleration, adding 4 or 5 to the index in step 2 gives a more accurate speed calculation from a single AT, giving more accurate error coefficient, by a better estimated i T (ID). this is
indiqué dans la colonne de droite du Tableau 3. indicated in the right-hand column of Table 3.
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