SE455648B - Anordning for detektering av svengningsskillnader mellan ett flertal signaler - Google Patents

Description

455 648- 2 högfrekvenssvängningsavbrott blir odetekterade kommer de att genomsläppas av de automatiska flygstyrsystemen för flygfarkos- ter, varvid de yttrar sig för piloten såsom flygfarkostsväng- ningar. Till följd av att de automatiska flygstyrsystemen för flygfarkoster arbetar med sluten slinga är det mycket svårt att isolera källan (dvs stommen eller det automatiska flygstyrsys- temet för flygfarkoster) hos sådana svängningar som ofta brin- gar piloten att koppla bort ifrågavarande automatiska flygstyr- system för flygfarkoster i syfte att isolera källan. Detta ökar arbetsbelastningen i hög grad och kan eventuellt resultera i att uppdraget går förlorat. Alternativt gäller att om problemet ligger i nämnda stomme kan en bortkoppling av de automatiska flygstyrsystemen för flygfarkoster i själva verket försvåra problemet (dvs de gynnsamma verkningarna hos de automatiska flygstyrsystemen för flygfarkoster kommer att gå förlorade).

Huvudändamålet med uppfinningen är således att detektera och att ange svängningsavbrott i ett flertal signaler och när- mare bestämt att isolera orsaken till flygfarkostsvängningar.

I enlighet med föreliggande uppfinning fastställs ett svängningsavbrott genom att man jämför ett flertal signaler, f såsom utgångssignalerna från redundantavkännare. När signaler- na varierar från "jämförlighet" (alla överensstämmer) till "icke-jämförlighet“ (åtminstone en disparitet) ökas en räknare i inkrement (små steg). När räknaren har ökats i inkrement till ett tröskelvärde anges ett'svängningsavbrott. För att faststäl- la att en kvarstående svängning har detekterats minskas räkna- ren i dekrement (men inte under räknarens ursprungliga värde) när redundantavkännarutgångssignalerna är "jämförliga" under ett förutbestämt tidsintervall, varigenom icke underhållna svängningar eller en sekvens av i hög grad åtskilda transient- "icke- jämförligheter" hindras från att ange ett svängningsav- brott. Övervakningsanordningen för svängningsavbrott kan anpas- sas för användning i samverkan med en övervakningsanordning för kvarstående icke-jämförlighet som anger ett avkännaravbrott på grundval av “icke-jämförligheter" som kvarstår under ett tids- intervall som bekräftar avbrott.

Andra ändamål, kännetecken och fördelar hos föreliggande uppfinning kommer att bli mera uppenbara i belysning av den nu 455 648 3 följande detaljbeskrivningen av såsom exempel tjänande ut- föringsformer av uppfinningen.

På bifogade ritningar visar fig 1 ett förenklat logiskt flödesschema över en såsom exempel tjänande digital utförings- form av föreliggande uppfinning i samverkan med en övervak- ningsanordning för kvarstående icke-jämförlighet, fig 2 är en sanningstabell som har samband med flödesschemat enligt fig 1, fig 3 visar en jämförelse mellan icke-jämförlighettyper som detekteras av de i fig 1 visade övervakningsanordningarna, fig U är ett förenklat blockschema över en utföringsform av bestämd maskinvara hos svängningsavbrottövervakningsanordningen i samverkan med en övervakningsanordning för kvarstående icke- jämförlighet, och fig 5 visar en kurva över tvâ redundantavkän- narutgångssignaler, såsom de i fig U erhållna utgångssignaler- na.

Fig 1 visar ett flödesschema för en rutin som inkluderar en svängningsavbrottövervakningsanordning 101 för ett automa- tiskt flygstyrsystem för farkoster vilket har redundantavkänna- re för att åstadkomma två signaler (A, B) som är indikativa för ett enda fysikaliskt tillstånd i samverkan med en övervaknings- anordning 102 för kvarstående icke-jämförlighet. Åtkomst till rutinen erhålls via en ingångsport 10. I ett första prov 11 fastställs huruvida flygfarkosten befinner sig på marken (A/C ON GND)Ä Om detta är fallet igångsätts följande räknare i en serie moment 12, nämligen icke-jämförligheträknaren inställs till -5 (12a), jämförligheträknaren inställs till -10 (12b), svängningsräknaren inställs till -5 (120), flaggan för tidigare jämförelse inställs till noll (12d) och funktionsavbrottflaggan inställs till noll (12e). Förloppet fortsätter sedan till ett prov 1H (som kommer att diskuteras nedan). Om flygfarkosten in- te befinner sig på marken fastställs 1 ett prov 13 huruvida piloten önskar återställa övervakningsanordningarna 101, 102 sedan ett avkännaravbrott har indikerats (se nedan). Om piloten berordrar återställning fortsätter förloppet till momenten 12 (se nedan), medan, om så inte är fallet, förloppet fortsätter till provet 1U (se nedan). De skilda momenten och proven 11, 12, 13 bildar ett initieringsförlopp som i detta fall särskilt gäller för ett redundantavkännarsystem för ett automatiskt 455 648 H flygstyrsystem för flygfarkoster, men övervakningsanordningen 101 för svängningsavbrott kan utnyttjas för att detektera svängningsicke-jämförligheter i ett godtyckligt system där man önskar övervaka ett flertal signaler med avseende på överens- stämmelse resp disparitet.

Efter hand som förloppet fortsätter till provet 1U fast- ställs huruvida en avkännare redan har blivit felaktig (FUNC FAIL FLG.EQ. - l). Omsâ är fallet förbikopplas övervakningsanordning- arna 101 och l02, varefter förloppet utgår via ett moment 22 (se nedan)vid en utgångspopg 16_0m en avkännare inte har blivit felaktig sätts en jämförelseflagga till noll i ett moment 15 för att ange ett initialjämförlighettillstånd (COMFLG = 0).

Därefter jämförs signalerna (A, B) hos redundantavkännarna i ett prov 17 för att man skall kunna fastställa huruvida de lig- ger inom en tolerans (TOL) med avseende på varandra (A.EQ.BÉ TOL). Om de är jämförliga återinitieras icke-jämförligheträkna- ren i ett moment 13 (MISCT = ~5), varjämte förloppet fort- skrider genom en jämförelsegren 103 hos svängningsavbrottöver- vakningsanordningen 101 (som kommer att beskrivas nedan). Om signalerna (A, B) visar icke-jämförlighet (i provet 17) “flag- gas" en icke-jämförelse hos avkännaren genom att värdet hos jämförelseflaggan sätts till -1 i ett förlopp 23 (COMFLG = -1).

På grundval av signalickejämförligheten (i provet 17) ökas icke-jämförligheträknaren med 1 i ett moment 19 (MISCT = MISCTf +1). I ett prov 20 fastställs sedan huruvida icke-jäm- föriigneträknaren har nått sitt tröskeivärde (MIscT.EQ.o).

Om detta är fallet fortsätter förloppet till ett moment 21, i vilket funktionsavbrottflaggan sätts för att ange ett avkânnar- avbrott (FUNC FAIL FLAG ; -1). Förloppet får sedan utgå via mo- mentet 22 (som kommer att beskrivas nedan).0m icke-jämförelseräk- naren inte har nått sitt tröskelvärde (i momentet 20) fortsätter förloppet till ett moment 2H (som kommer att beskrivas nedan).

Mpmenten 12a, 18, 19, 21 och proven 11, 13, 1U, 1? och 20 innefattar en inom tidigare teknik känd övervakningsanord- ning 102 för kvarstående icke-jämförlighet. Ehuru övervaknings- anordningen 102 för kvarstående icke-jämförlighet skiljer sig från svängningsavbrottövervakningsanordningen 101 kan de båda övervakningsanordningarna 101 och 102 samverka. Funktionerna 455 648 5 hos proven 11, 13, 1ü, 17 och momenten 12e, 21 är gemensamma för svängningsavbrottövervakningsanordningen 101 och övervak- ningsanordningen 102 för kvarstående icke-jämförlighet. Funk- tionen hos övervakningsanordningen 102 för kvarstående icke- jämförlighet kan upphävas genom att man utelämnar momenten 12a, 18, 19 samt provet 20 utan vidare. Momenten 12b, 12e, 12d, 15, 22, 23, 2ü, 25, 27, 30, 32 samt proven 26, 28, 29 och 31 är unika för svängningsavbrottövervakningsanordningen.

Om icke-jämförligheträknaren inte har ökats i inkrement till sitt tröskelvärde kommer svängningsavbrottövervakningsan- ordningen 101 att bringas i drift. I ett moment 24 återställs jämförligheträknaren till sitt utgångsvärde -10 (CMPCT : -10).

Såsom kommer att beskrivas nedan ökas jämförligheträknaren i ett moment 25 för varje gång som signalerna (A, B) blir jämför- liga, vilket fastställs i provet 17. Momentet 2U har till upp- gift att återställa jämförligheträknaren när avkännarutgångs- signalerna är icke-jämförliga vid förbipassering.

I ett prov 26 fastställs därefter huruvida signalerna var jämförliga under det tidigare förbipasserandet (COMFLG.EQ.

PREVCOMFLG).Detta sker genom att man jämför jämförelseflaggan, som i momentet 23 sätts till -1, med den tidigare jämförelse- flaggan, som i momentet 12d initieras till noll och som uppda- teras i momentet 22 i varje genomlopp. På grundval av vad som bestäms i momentet 22 i varje genomlopp blir värdet hos den föregående jämförelseflaggan antingen noll, vilket anger en ti- digare jämförlighet (eller ursprunglig jämförlighet inställd i momentet 12d) eller -1, som anger en tidigare icke-jämförlig- het. Om i provet 26 värdet hos jämförelseflaggan (-1 satt i mo- mentet 23) inte är lika med värdet hos den tidigare jämförelse- flaggan (noll) passerar jämförlighetsignalerna (överensstämman- de) under det tidigare genomloppet, varjämte i ett moment 27 svängningsräknaren ökas med 1 (OSCCT = OSCCT +l)_ Om signalerna inte varzjämförliga i det tidigare genomloppet blir värdena hos den tidigare jämförelseflaggan samt jämförelseflaggan båda lika med -1 i provet 26, varvid förloppet fortskrider till momentet 22 (såsom har beskrivits ovan). Svängningsräknaren ökas således i inkrement endast i momentet 27 för varje enskild gång som en icke-jämförlighet inträffar (dvs ändring från jämförlighet till 455 648 6 icke-jämförlighet). En icke-jämförlighet som följer efter en kvarhâllen jämförlighet ökar svängningsräknaren i ett litet steg med 1, men en icke-jämförlighet som följer på en icke-jäm- förlighet ökar inte svängningsräknaren. (Detta är visat mera i detalj i rig 2.) Från momentet 22 utgår- förioppe: vid en uc- loppsport 16.

Om svängningsräknaren ökas i inkrement fastställs i mo- mentet 27, på grundval av utgângssignalerna som har varit jäm- förliga under det tidigare genomloppet, i ett prov 28 huruvida svängningsräknaren har nått sitt tröskelvärde (0SCCT.EQ.0)- Om svängningsräknaren har nått sitt tröskelvärde anges ett avkän- naravbrott i momentet 21, varvid förloppet utgår via momentet 22. Om svängningsräknaren inte har nått sitt tröskelvärde fort- sätter förloppet direkt till momentet 22. Ett svängningsavbrott anges endast när minst fem ändringar från jämförlighet till icke-jämförlighet har inträffat. Mer än fem ändringar från jäm- förlighet till icke-jämförlighet kan erfordras för att sväng- ningsräknaren skall ökas i inkrement till sitt tröskelvärde till följd av motdekrement som uppträder i ett moment 32 (som kommer att beskrivas nedan). Fem ändringar från jämförlighet till icke-jämförlighet innebär att åtminstone nio genomlopp måste ske, eftersom systemet från början har bestämts utföra "jämförlighet" i momentet 15. Det kan eventuellt behövas mer än nio genomlopp för att svängningsräknaren skall ökas i inkrement till densammas tröskelvärde, eftersom "icke-jämförligheter" inte ökar svängningsräknaren i inkrement och en följd av icke- jämförligheter endast ökar svängningsräknaren i inkrement en enda gång (för den ursprungliga icke-jämförligheten).

Om signalerna är jämförliga, vilket fastställs i provet 17, âterställs icke-jämförligheträknaren i momentet 18. Detta medför att övervakningsanordningen 102 för kvarstående icke- jämförlíghet återställs. Förloppet följer sedan jämförlighet- grenen 103. För det första ökas jämförligheträknaren i momentet 25 med inkrementet 1 (COMPCT = COMPCT +l) för att hålla reda på efterföljande jämförligheter. Därefter fastställs i ett prov 29 huruvida jämförligheträknaren har nått sitt tröskelvärde (COMPCT-EQ-0). Om så inte är fallet fortgår förloppet till mo- mentet 22. Det enda sättet för jämförligheträknaren att nå sitt 455 648 7 tröskelvärde är att avkännarutgångssignalerna skall bli jämför- liga i momentet 17 under tio på varandra följande genomlopp, eftersom varje icke-jämförlighet medför att jämförligheträkna- ren återställs till -10 i momentet 24 (som har diskuterats ovan). När jämförligheträknaren når sitt tröskelvärde är det önskvärt att minska svängningsräknaren i dekrement, men inte under denna räknares initialvärde. Svängningsräknaren minskas i dekrement i stället för att återställas, därför att det i själva verket inte är önskvärt att återställa övervakningsan- ordningen 101 för svängningsavbrott på grundval av en kvarhål- len jämförlighet. Vidare återställs jämförligheträknaren själv såsom förberedelse för ännu en eventuell minskning av sväng- ningsräknaren i dekrement om signalerna (A, B) är jämförliga under ytterligare 10 på varandra följande genomlopp. I ett mo- ment 30 kommer således jämförligheträknaren att återställas (COMPCT= -10), och i ett prov 31 blir det fastställt huruvida svängningsräknaren befinner sig vid sitt återställda värde. Om detta är fallet sker ingen minskning i dekrement, utan förlop- pet fortgår till momentet 22 (såsom har beskrivits ovan). Om svängningsräknaren inte befinner sig vid sitt återställda vär- de (dvs ökning sker i inkrement mellan -U och -1) sker minsk- ning i dekrement i ett moment 32 (OSCCT = OSCCT -1), varjämte förloppet fortgår till momentet 22 (såsom har beskrivits ovan).

Ett viktigt särdrag hos uppfinningen är sambandet mellan jämförligheträknaren och svängningsräknaren. Då svängningsräk- naren ökar i inkrement på grundval av enskilda icke-jämförlig- heter kommer den tid (arbetskvoterna) som erfordras för att en kvarhållen jämförlighet helt skall minska svängningsräknaren i dekrement också att öka. För förbättrad täckning av avbrotten är det viktigt att minska svängningsräknaren successivt i de- krement i stället för att återställa den på grundval av ett en- skilt tillstånd. Ett annat viktigt särdrag hos uppfinningen är att svängningsräknaren aldrig minskas i dekrement under sitt ursprungliga värde. Härigenom hindras en negativ förspänning från att ansamlas såsom följd av en jämförlighet som kvarhålls längre än vad som är nödvändigt (om överhuvudtaget) för att helt minska svängningsräknaren i dekrement till räknarens ini- tialvärde. 455 64-8 8 Digitalförloppet som har beskrivits ovan har utnyttjats med framgång under användning av de skilda tröskelvärden och initialvärden som är angivna här jämte en arbetskvot på 80 hz. Övervakningsanordningen 102 för kvarstående icke-jämförlighet tidsnedkopplas därför (dvs den räknar fem på varandra följande icke-jämförligheter) när en icke-jämförlighet har kvarstâtt un- der 5/80 sekunder. Övervakningsanordningen 101 för svänšhings- avbrott kräver minst nio genomlopp (dvs 9/80 sekunder), vilka växlar från jämförlighet till icke-jämförlighet, för att nämnda anordning skall kunna ange ett avkännaravbrott. En analys av just de svängningsfrekvenser och -typer som skall detekteras bestämmer valet av tröskelvärden, dekrement, initialvärden och arbetskvot. Eftersom utgângssignalerna från automatiska flyg- styrsystem för helikoptrar är begränsade i sin bandbredd kommer svängningar över vissa frekvenser att dämpas. Vidare gäller att luftstrommen inte ger gensvar på svängningar över vissa frekvenser. Det är särskilt viktigt att för förloppet välja en arbetskvot som är tillräckligt mycket större än den högsta icke önskvärda svängningsfrekvensen för det fallet att svängningar förblir odetekterade till följd av ett slumpartat tídssamband mellan provet 17 och icke-jämförlighetnollvärden (som kommer att beskrivas mera i detalj nedan).

Det skall framhållas att tröskelvärdena, dekrementen, initialvärdena och arbetskvoten kan skräddarsys för ett antal enskilda tillämpningar och att övervakningsanordningen 101 för svängningsavbrott kan utnyttjas ensam eller med en annan över- vakningsanordning för avbrott än övervakningsanordningen 102 för kvarstående icke-jämförlighet. Det skall också framhållas att den enligt föreliggande uppfinning angivna övervakníngsan- ordningen 101 för svängningsavbrott kan utnyttjas i varje sys- tem där man med fördel kan jämföra ett flertal signaler och räkna antalet enskilda icke-jämförligheter (dvs förekomsten av en enda disparitet), varvid svängningsräknarens innehåll mins- kas i dekrement såsom följd av en kvarstående jämförlighet.

Signalerna (A, B) kan tillföras på ett godtyckligt antal sätt, och de kan vara indikativa för en mångfald betingelser. Vidare kan signalerna (A, B) jämföras i amplitud, fas, frekvens eller någon annan lämplig parameter. 455 648 9 Pig 2 visar värdena hos de skilda räknarna i på varandra följande genomlopp i förloppet enligt fig 1 i förhållande till resultaten av provet 17. I initieringsförloppet (INIT) inställs icke-jämförligheträknaren (MISCT) till -5 (12a), vidare inställs svängningsräknaren (OSCCT) till -5 (12G), varjäflte jämförligheträknaren (CMPCT) inställs till-10 (12b). Ett ini- tialjämförlighettillstånd inställs (15).

I det första genomloppet förekommer icke-jämförlighet (M) för signalerna (A,B). Icke-jämförligheträknaren kommer så- ledes att öka i inkrement (momentet 19 enligt fig 1) till -4, och svängningsräknaren ökas också i inkrement (momentet 27 i fig 1) till -H, eftersom signalerna har förts vidare från jäm- förlighet (initierad) till icke-jämförlighet (M). Jämförlighet- räknaren ökas inte i inkrement i det första genomloppet, efter- som signalerna inte är jamförliga.

I det andra genomloppet är signalerna icke-jämförliga (M). Därför kommer icke-jämförligheträknaren att ökas i in- krement till -3. Svängningsräknaren ökas emellertid inte i in- krement, eftersom signalerna har kvarstått i icke-jämförlighet under de första och andra genomloppen. Endast en enskild icke- jämförlighet (dvs ändring från jämförlighet till icke-jämför- lighet) medför en ökning av svängningsräknaren i inkrement. In- te heller nu kommer jämförligheträknaren att öka i inkrement.

I det tredje förloppet blir signalerna jämförliga (C).

Således återställs icke-jämförligheträknaren (momentet 18 i fig 1) till sitt initialvärde -5. Svängningsräknaren kvarstår vid sitt värde -N, eftersom en ändring från icke-jämförlighet till jämförlighet varken bringar den att öka i inkrement eller att minska i dekrement. I detta förlopp ökas emellertid jämför- ligheträknaren i inkrement (momentet 25 enligt fig 1) till -9, eftersom signalerna är jämförliga.

I det fjärde genomloppet är signalerna icke-jämförliga (M). Icke-jämförligheträknaren ökas således i inkrement till -H. Svängningsräknaren ökas ytterligare i inkrement, nämligen till -3, eftersom signalerna har övergått från jämförlighet till icke-jämförlighet. Jämförlighetrëknaren âterställs (mo- mentet Zü i fig 1) till sitt initialvärde -10, eftersom sig- nalerna är icke-jämförliga. 455 648 10 I det femte genomloppet är signalerna icke-jämförliga (H). Icke-jämförligheträknaren kommer därför att ökas ytterli- gare i inkrement till -3. Svängningsräknaren kvarstår vid vär- det -3, och jämförligheträknaren kvarstår vid värdet -10, ef- tersom icke-jämförligheten hålls kvar från det fjärde genomlop- pet till det femte genomloppet.

I det sjätte genomloppet är signalerna icke-jämförliga (M). Icke-jämförligheträknaren kommer sålunda att ökas ytterli- gare i inkrement till -2. Svängningsräknaren kvarstår vid -3, och jämförligheträknaren kvarstår vid -10.

I det sjunde genomloppet är signalerna icke-jämförliga (H). Icke-jämförligheträknaren kommer alltså att ökas ytterli- gare i inkrement till -1. Svängningsräknaren kvarstår vid -3, och jämförligheträknaren kvarstår vid -10, I det åttonde genomloppet är signalerna icke-jämförliga (M). Icke-jämförligheträknaren kommer sålunda att ökas i inkre- ment till sitt tröskelvärde noll (20). Detta är ett kvarstående icke-jämförlighetavbrott. Signalerna har varit icke-jämförliga under fem på varandra följande genomlopp. Svängningsräknaren och jämförligheträknaren kvarstår vid värden som har upprättats i det sjunde genomloppet.

Då ett fel har indikerats (21) utnyttjar piloten sin möjlighet att återställa systemet (13). Icke-jämförligheträkna- ren âterställs således till_värdet -5 (12a), svängningsräknaren âterställs till värdet -5 (12a) och jämförligheträknaren åter- ställs till värdet -10 (12b). Pilotåterställningen (13) upprät- tar också det ursprungliga jämförelsetillståndet (15) för det nionde genomloppet.

I det nionde genomloppet börjar en följd av signaljäm- förligheter som kvarstår till det 18:e genomloppet. Därefter _ kvarstår både icke-jämförligheträknaren och svängningsräknaren vid sina värden som har upprättats före det nionde genomloppet, som här unträttats av pilotåterställningen (13). I varje på ett annat följande genomlopp i vilket signalerna är jämförliga kom- mer, med början med det nionde genomloppet, jämförligheträkna- ren att ökas i inkrement med 1. I det 17:e genomloppet ökas jämförligheträknaren i inkrement med 1. I det 18:e ge- 455 648 11 nomloppet är signalerna jämförliga (C), varjämte jämförlighet- räknaren når sitt tröskelvärde noll (momentet 29 i fig 1). Det- ta medför att jämförligheträknaren återställs till sitt initi- alvärde -10 (momentet 30 i fig 1). Ehuru jämförligheträknaren når sitt tröskelvärde kommer svängningsräknaren inte att mins- kas i dekrement därför att den befinner sig vid sitt initial- värde -5 (momentet 31 i fig 1).

I det 19:e genomloppet är signalerna icke-jämförliga (M). Således ökas icke-jämförligheträknaren till -U, varjämte svängningsräknaren ökas till -ü.'Jämförligheträknaren kvarstår vid sitt âterställda värde -10.

I det 20:e genomloppet är signalerna jämförliga (C).

Icke-jämförligheträknaren återställs sålunda. Svängningsräkna- ren kvarstår vid sitt tidigare värde, och jämförligheträknaren ökas i inkrement.

I det 21:a genomloppet blir signalerna icke-jämförliga (M). Sålunda ökas icke-jämförligheträknaren i inkrement, sväng- ningsräknaren ökas i inkrement, varjämte jämförligheträknaren återställs.

I det 22:a genomloppet är signalerna jämförliga (C).

Därför àterställs icke-jämförligheträknaren, svängningsräkna- ren kvarstår vid sitt tidigare värde, varjämte jämförligheträk- nare ökas i inkrement.

I det 23:e genomloppet är signalerna icke-jämförliga (M). Sålunda ökas icke-jämförligheträknaren i inkrement, sväng- ningsräknaren ökas i inkrement, varjämte jämförligheträknaren återställs. _ I I det 2H:e genomloppet är signalerna jämförliga (C). Så- ledes återställs icke-jämförligheträknaren, svängningsräknaren kvarstår vid sitt tidigare värde, varjämte jämförligheträknaren ökas i inkrement.

I det 25:e genomloppet är signalerna icke-jämförliga (M). Icke-jämförligheträknaren kommer således att öka i inkre- ment, svängningsräknaren ökas i inkrement, och jämförligheträk- naren återställs.

I det 26:e genomloppet börjar en följd av signaljämför- ligheter som kvarstår tills det 35:e genomloppet. Sålunda åter- 455 648 12 ställs icke-jämförligheträknaren, varjämte den kvarstår vid -5.

Svängningsräknaren kvarstår vid -1 genom det Büze genomloppet.

Då jämförligheten hålls kvar kommer jämförligheträknaren att ökas i inkrement tills den når tröskelvärdet noll (29) i det 35:e genomloppet. Detta medför att svängningsräknaren minskar i dekrement med 1 (32) till värdet -2. Vidare återställer jämför- ligheträknaren sig själv (30).

I det 36:e genomloppet är signalerna icke-jämförliga (M). Således ökas icke-jämförligheträknaren i inkrement, vida- re ökas svängningsräknaren i inkrement, varjämte jämförlighet- räknaren kvarstår vid sitt återställda värde.

I det 37:e genomloppet är signalerna jämförliga (C).

Därför återställs icke-jämförligheträknaren, vidare står sväng- ningsräknaren kvar vid sitt tidigare värde, varjämte jämförlig- heträknaren ökas i inkrement.

I det 38:e genomloppet är signalerna icke-jämförliga (M). Således ökas icke-jämförligheträknaren i inkrement. Sväng- ningsräknaren ökas i inkrement till sitt tröskelvärde noll (28). Detta innebär ett svängningsavbrott (21).

Det här beskrivna förloppet är enkelt och kan tillämpas t o m i de enklaste digitaldatorerna av en mångfald konstruk- tiva slag under utnyttjande av välkända programmeringsmetoder eller i ett digitalorgan av specialtyp. _ Pig 3 visar ett diagram omfattande avkännaricke-jämför- ligheter som detekteras av_övervakningsanordningen 102 för kvarstående icke-jämförligheter och övervakningsanordningen 101 för svängningsavbrott. Horisontalaxeln representerar sväng- ningsfrekvensen, dvs den frekvens vid vilken avkännarutgångs- signalerna varierar från jämförlighet till icke-jämförlighet till jämförlighet, etc. För detta diagrams syften jämförs amp- lituderna hos signalerna (A, B) för överensstämmelse inom en tolerans“(TOL). Vertikalaxeln representerar ett disparitetsför- hållande mellan signalamplituder (plpp = 1A-B1) och toleransen (TOL). I ett område H är dispariteten (DIFF) mindre än eller lika med toleransen (TOL). Sålunda detekteras ingen icke-jäm- förlighet, varken av övervakningsanordningen 102 för kvarståen- de icke-jämförlighet eller av övervakningsanordningen 101 för svängningsavbrott. 455 648 13 Området 1 visar avbrott som detekteras av övervaknings- anordningen 102 för kvarstående icke-jämförligheter. Ett av- brott anges när tiden under vilken en disparitet finns bland signalerna (A, B) kvarstår under ett tidsintervall som bekräf- tar avbrott. Om signaldispariteten inte är svängningsmässig (0 hz), såsom då den har upphört helt, kommer alla icke-jämför- ligheter där dispariteten (DIFF) överskrider toleransen (TOL) att detekteras. Då det emellertid gäller svängningsicke-jämför- ligheter kommer vid en given frekvens tiden under vilken avkän- narutgångssignalerna är icke-jämförliga att bli proportionell mot amplituden hos icke-jämförligheten, eftersom icke-jämför- lignettoleransen inte är noll. Detta utgör underlag för kurvan som definierar området 1. Den övre gränsfrekvensen för området 1 utgörs av reciprokvärdet för det tidsintervall som bekräftar avbrott vilket har valts såsom en indikering på en kvarstående icke-jämförlighet.

Området 2 visar avbrott som detekteras av övervaknings- anordningen 101 för svängníngsavbrott men inte av övervaknings- anordningen 102 för kvarstående icke-jämförligheter. Vid mycket låga frekvenser kan då det gäller låga amplitudsvängningar ti- den under vilken signalerna är jämförliga överskrida tidsinter- vallet för kvarhållen jämförlighet och minska svängningsräkna- ren i dekrement. Detta utgör bakgrunden till ett litet område (omrâdet 3A) där täckning inte sker, och storleken hos detta område kan regleras genom ett omdömesgillt val av tidsinterval- let för kvarhållen jämförlighet. Då frekvensen hos svängnings- icke-jämförligheten ökar kommer en del övergångar från jämför- lighet till icke-jämförlighet inte att avkännas av övervak- ningsanordningen 101 för svängningsavbrott. Anledningen till detta är att avkännarutgångssignalerna jämförs (samples) vid ett enskilt ögonblick i tiden (provet 17 enligt fig 1), varjäm- te svängningsicke-jämförligheten kan vara ur fas med samplings- cykeln. Då frekvensen hos svängningarna ökar och närmar sig programmets arbetskvot blir denna verkan mera uttalad. Den övre gränsen hos området 2 blir således analytiskt definierad på ba- sis av arbetskvoten.

Området 3 anger svängningsavbrott som inte detekteras av övervakningsanordningen 101 för svängningsavbrott. I en till- 455 648- 1U lämpning av övervakningsanordningen 101 för svängningsavbrott i verkligheten, såsom i ett automatiskt flygstyrsystem för flygfarkoster, kan det hända att avkännarutgångssignalerna i området 3 inte är av intresse. Detta gäller särskilt när avkän- narutgângssignalerna släpar efter, såsom i ett automatiskt flygstyrsystem för flygfarkoster, eller när svängningsfrekven- sen ligger bortom flygfarkostens frekvensgensvar. Det är därför viktigt att man väljer en arbetskvot som upprättar gränsen mel- lan området 2 och området 3 på ett effektivt sätt.

Fig U visar en bestämd utföringsform av maskinvara i en övervakningsanordning 103 för svängningsavbrott i samverkan med en övervakningsanordning 104 för kvarstående icke-jämförlighet.

Redundantavkännnare 40, H1 avger signaler på en ledning H2 resp en ledning H3 såsom gensvar på ett enda fysikaliskt tillstånd.

Dessa avkännarsignaler används för att styra ett system, gâsom ett automatiskt flygstyrsystem 44 för flygfarkoster.

Avkännarsignalerna på ledningarna H2, U3 jämförs med varandra medelst en komparator M5. När avkännarsignalerna är jämförliga (dvs överensstämmer inom en tolerans i förhållande till varandra) avges en signal på ledningen H6 av komparatorn H5. När avkännarsignalerna är icke-jämförliga (dvs disparitet) avges ingen signal på ledningen H6. Signalen på ledningen H6 igångàtner en jämföriighettidgivare 117 och återställer en icke-jämförlighettidgivare H8 genom en eller-krets 6U. Funktio- nen hos icke-jämförlíghettidgivaren H8 kommer att beskrivas ne- dan. När ingen signal förekommer på ledningen H6 avger inverte- raren H9 en signal på en ledning 50 för inställning av ett bi- stabilt organ 51. När avkännarsignalerna är jämförliga åter- ställer signalen pâ ledningen H6 det bistabila organet 51 genom en eller-krets 51a. En återställningssignal (SYS INIT) på en ledning 52 återställer också det bistabila organet 51 genom eller-kretsen 51a så att ett initialjämförlighettillstånd upp- rättas när övervakningsanordningen 103 för svängningsavbrott tillslâs eller âterställs. När avkännarsignalerna blir icke- jämförliga kommer sålunda det bistabila organet 51 att bli in- ställt. Varje gång som avkännarsignalerna blir jämförliga kom- mer vidare det bistabila organet 51 att återställas. Härigenom erhålls en inkrementsignal på en ledning 53 för Vâfje enskild 455 648 15 ieke-jämföriignee (dvs övergång från jämföriignet till icke- jämförlighet). Inkrementsignalen kvarstår under den tid som av- kännarsignalerna är icke-jämförliga. En enförloppsvippa SN ger gensvar på inkrementsignalen och ger upphov till en uppmätt puls (ett inkrement) pâ en ledning 55 varje gång som organet 51 för inställning och återställning blir inställt. Varje upp- mätt puls (inkrement) på ledningen 55 representerar en övergång från jämförlighet till icke-jämförlighet.

En upp/nedräknare 56 startas av återställningssignalen (SYS INIT) på ledningen 52. Räknaren 56 ökar i inkrement varje gång som enförloppsvippan 54 avger den uppmätta pulsen (inkre- mentet). Genom samfälld verkan mellan komparatorn H5, inverte- raren H9, det bistabila organet 51 och enförloppsvippan SU kommer således räknaren 56 att ökas i inkrement varje gång av- kännarsignalerna varierar från jämförlighet till icke-jämför- lighet. Räknaren 56 kan utgöras av ett godtyckligt i och för sig känt organ som kan ökas i inkrement till ett tröskelvärde och alstra en utgångssignal under denna ökning, exempelvis en integrator och en komparator. Räknaren 56 avger en signal som anger svängningsavbrott på en ledning 57 då den ökas i inkre- ment till ett tröskelvärde. Signalen som anger svängningsav- brott inställer ett bistabilt organ 58 genom en eller-krets 59.

Det bistabila organet 58 återställs i början av återställnings signalen (SYS INIT) på ledningen 52, och det anger i sitt in- ställda tillstånd ett avkännaravbrott medelst en utgångssígnal på en ledning 60 (FAULT).

Jämförlighettidgivaren H7 återställs av återställninge- signalen på ledningen 52 genom en eller-krets U7a och börjar löpa när avkännaren signalerar jämförlighet (dvs en signal fö- religger pâ ledningen H6). När avkännarsignalerna är icke-jäm- förliga återställer_signalen på ledningen 50 jämförlighettidgi varen genom eller-kretsen H7a. Jämförlighettidgivaren Ä7 tids- nedkopplas när en jämförlighet kvarhålls under ett förutbestämt tidsintervall, varigenom en dekrementsignal åstadkommas på en ledning 61. En enförloppsvippa 62 avger en uppmätt puls (ett dekrement) på en ledning 63 såsom gensvar på dekrementsignalen på ledningen 61. Den uppmätta pulsen (dekrementet) minskar räk- ren 56 i dekrement eftersom den är inkopplad till räknaren 56 455 648 16 i motsatt riktning mot den uppmätta pulsen (inkrementet) på ledningen 55. Räknaren 56 kommer således att minska i dekrement varje gång jämförlighettidgivaren H7 "tidsnedkopplas". Räkna- ren 56 minskar inte i dekrement under sitt ursprungliga värde, och systemet får således inte förspänning såsom gensvar på kvarhållna jämförligheter som kvarstår längre än vad som krävs för att räknaren 56 skall minskas i dekrement till sitt ur- sprungliga värde. När jämförlighettidgivaren H7 tidsnedkopplas återställer den vidare sig själv medelst dekrementsignalen på ledningen 61 genom eller-kretsen ü7a. Övervakningsanordningen 103 för svängningsavbrott inne- fattar komparatorn H5, inverteraren H9, det bistabila organet 51, enförloppsvippan SH, räknaren 56, jämförlighettidgivaren H7 och enförloppsvippan 62. En på ledningen S7 uppträdande signal som anger svängningsavbrott indikerar när ett förutbestämt an- tal ändringar (svängningar) från jämförlighet till icke-jämför- lighet har inträffat, varvid hänsyn tas till förskjutningar för avkännarsignaljämförligheter vilka kvarstår under ett förutbe- stämt tidsintervall, som är fastställt av jämförlighettidgiva- ren H7, och vilka medför att räknaren 56 minskar i dekrement. övervakningsanordningen för svängningsavbrott kan eventuellt arbeta i samverkan med övervakningsanordningen 1OU för kvarstå- ende icke-jämförlighet, såsom är visat, varför systemet såsom helhet kan övervaka ett större intervall av avkännaravbrott.

Komparatorn 45 är ett organ som används gemensamt både av övervakningsanordningen 103 för svängningsavbrott och av över- vakningsanordningen 10H för kvarstående icke-jämförlighet.

En icke-jämförlighettidgivare H8 börjar sin tidgivning när signalerna är icke-jämförliga, vilket anges av signalen på ledningen 50. Icke-jämförlighettidgivaren H8 återställs ur- sprungligen av återställningssignalen (SYS INIT) på ledningen 52 genom en eller-krets 6U. Icke-jämförlighettidgivaren 48 återställs också när signalerna är jämförliga, vilket anges av signalen på ledningen 46, genom eller-kretsen 6U. Icke-jämför- lighettidgivaren 48 utför tidsnedkoppling när avkännarsignaler- na är icke-jämförliga under ett tidsintervall som bekräftar av- brott. När icke-jämförlighettidgivaren H8 tidsnedkopplas avges en signal på en ledning 65. Signalen på ledningen 65 ïnställer 455 648 1T det bistabila organet 58 genom eller-kretsen 59 och anger där- vid ett kvarstående icke-jämförlighetfel. Närvaro av antingen signalen på ledningen 65 eller signalen på ledningen 57 medför att eller-kretsen 59 inställer det bistabila organet 58, vari- genom ett avkännaravbrott (FEL) indikeras.

Beskrivningen ovan avser ett förenklat blockschema. Mån- ga av de ovannämnda funktionerna kan uppbarligen erhållas på ett enklare sätt genom att man använder sig av mera sanna och komplementära utgångar och färre inverterare. I många fall kan de beskrivna positiva logikenheterna lätt omvandlas till inver- teringslogikenheter så att de är mera lämpade för användning med tillgängliga maskinvaruchips. Beskrivningen avser således principiellt block genom vilka funktioner uppnås, och det skall framhållas att en mångfald varianter kan utnyttjas då det gäl- ler att uppnå samma funktioner eller ekvivalenta funktioner och kombinationer av funktioner inom teknikens ståndpunkt.

Fig 5 visar två avkännarsignaler (A, B) då de svänger (varierar) från jämförlighet till icke-jämförlighet till jäm- förlighet, etc. Signalen (A) på en ledning 66 är för enkelhets skull visad såsom en konstant signal medan signalen (B) på en ledning 67 varierar i amplitud. Signalamplituden är represen- terad på den vertikala axeln, båda signalerna är positiva, och tiden är representerad på den horisontella axeln. En övre icke- jämförlighettoleransgräns är antydd medelst en streckad linje 68, och en undre icke-jämförlighettoleransgräns är antydd me- delst en streckad linje 69. Skilda tidsintervall längs den ho- risontella axeln är betecknade TO-T6, och skilda ögonblick i tiden är betecknade 71-77. När signalen B på ledningen 67 lig- ger inom icke-jämförlighettoleransgränserna 68, 69 är signaler- na "jämförliga". När signalen B på ledningen 67 inte ligger inom icke-jämförlighettoleransgränserna 68, 69 är signalerna "icke-jämförliga".

Under intervallet TO fluktuerar signalen B över signalen A. Signalen B på ledningen 67 ligger emellertid inom den övre icke-jämförlighettoleransgränsen 68. Då signalen B ökar över den övre icke-jämförlighettoleransgränsen 68 kommer räknaren för svängningsavbrott att öka vid en punkt 71 eftersom signa- lerna varierar från jämförlighet till icke-jämförlighet. Under 455 648 18 intervallet T1 kvarstår signalen B över den övre icke-jämför- lighettoleransgränsen 68, varvid räknaren för svängningsavbrott inte ökas i inkrement.

Då signalen B minskar under den övre icke-jämförlighet- toleransgränsen 68 ökar inte räknaren för svängningsavbrott vid en punkt 72 eftersom signalerna varierar från icke-jämförlighet till jämförlighet. Under intervallet T2 varierar signalen från större än amplituden hos signalen A till mindre än denna ampli- tud, men eftersom signalen B ligger inom icke-jämförlighettole- ransgränserna 68, 69 under intervallet T2 (dvs jämförlighet) ökar räknaren för svängningsavbrott inte i inkrement.

Då signalen B avtar under den undre icke-jämförlighetto- leransgränsen 69 ökar räknaren för svängningsavbrott i inkre- ment vid en punkt 73, eftersom signalerna varierar från jämför- lighet till icke-jämförlignet. Under intervallet T3 förblir signalen B under den undre icke-jämförlighettoleransgränsen 69, varvid räknaren för svängningsavbrott inte ökas i inkremént.

Då signalen B ökar över den undre icke-jämförlighettole- ransgränsen 69 ökar inte räknaren för svängningsavbrott i in- krement vid en punkt 7U, eftersom signalerna varierar från icke-jåmförlighet till jâmförlighet. Under intervallet T4 va- rierar signalen B från mindre än signalen A till större än sig- nalen A; men eftersom signalen B ligger inom icke-jämförlighet- toleransgränserna 68, 69 under intervallet TH (dvs jämförlig- het) ökar räknaren för svängningsavbrott inte i inkrement.

Då signalen B ökar över den övre icke-jämförlighetgrän- sen 68 ökar räknaren för svängningsavbrott i inkrement vid en punkt 75, eftersom signalerna varierar från jämförlighet till icke-jämförlighet. Under intervallet T5 kvarstår signalen B över den övre icke-jämförlighettoleransgränsen 68, varvid räk- naren för svängningsavbrott inte ökar i inkrement.

Når räknaren för svängningsavbrott har ökat i inkrement fem gånger från sitt ursprungliga värde anges ett svängningsav- brott utom i följande fall: Då signalen B avtar under den övre icke-jämförlighettoleransgränsen ökas räknaren för svängnings- avbrott inte i inkrement vid en punkt 76, eftersom signalerna varierar från icke-jämförlighet till jämförlighet. Under inter- vallet T6 fluktuerar signalen B i förhållande till signalen A, 455 648 19 men den kvarstår inom icke-jämförlighettoleransgränserna 68,69.

Under intervallet T6 kommer med andra ord signalerna att bli jämförliga. När signalerna är jämförliga under ett förutbestämt tidsintervall (i detta fall intervallet T6) minskas räknaren för svängningsavbrott i dekrement vid en punkt 77.Jämförlighet- tiderna under intervallen T2 och TH är inte tillräckligt långa för att räknaren för svängningsavbrott skall minskas i dekre- ment.

Ehuru uppfinningen har visats och beskrivits i samband med såsom exempel tjänande utföringsformer av densamma skall det framhållas att skilda ändringar, uteslutningar och tillägg i uppfinningens former och detaljer kan göras inom uppfinnin- gens ram.

Claims (2)

455 648 20 PATENTKRAV

1. Anordning för detektering av svängningsskillnader lellan ett flertal signaler, k ä n n e t e e k n a d därav, att den innefattar organ för att åstadkomma ett flertal signaler och signalbehandlingsorgan som är inkopplade för gensvar på nämnda flertal signaler för att indikera ett jämförllghettillstånd när en paraneter hos varje signal 1 nämnda flertal signaler är inom en tolerans 1 överensstänaelse med parametern hos var och en av de övriga signalerna bland nämnda flertal signaler, för att in- dikera ett icke-Jänförlighettillstånd när åtminstone en dispari- tet råder bland flertal signaler med avseende på parametern hos signalerna och toleransen, för att minska räknevärdet i dekre- ment varje gång Jämförlighettillståndet kvarstår under ett förutbestämt tidsintervall och för att indikera ett avbrott när räknevärdet ökas 1 inkrement till ett tröskelvärde.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att räknevärdet aldrig minskas 1 dekrement under ett utångs- värde.