操纵机构的联结方法和联结装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种操纵机构(20，50)的联结装置。至少一个力饱和器(28，58)的饱和值(SCpsat‑，SCpsat+，SCcopsat‑，SCcopsat+)适用于使这些饱和值中的每个被施加力反馈，所述力反馈的值被运用在操作手柄(21，51)的力作用中心处并且在4daN与40daN之间，以使断连功能至少部分由至少一个力饱和器来执行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及第一操纵机构与第二操纵机构之间的联结方法和联结装置，每个操纵机构包括操作手柄和至少一个力致动器，所述操作手柄相对于底座可动，所述至少一个力致动器能够将称为力反馈的力施加在所述操纵机构的操作手柄上。本专利技术涉及包括这种联结装置并且实施这种联结方法的操纵装置。本专利技术还涉及装备有至少一个这种操纵装置的飞行器。
技术介绍
在全文中，除非另作指示，术语“操纵”及其派生词表示由至少一个人类驾驶员通过操作例如驾驶杆、控制杆、脚蹬、踏板等的至少一个操纵机构来驾驶飞行器，所述操纵机构与至少一个驾驶机构(例如飞行器舵面或飞行器油门控制杆)联接。另外，术语“力”用于根据施加有该力的配置来无区别地表示力偶或力(如果涉及旋转，则为力偶，如果涉及平移，则为力)。术语“驾驶机构”表示位置或状态影响飞行器飞行的所有机构：所述驾驶机构尤其涉及舵面、发动机、旋翼桨叶等。术语“控制”及其派生词以传统方式在航空学领域表示为装置提供引起所述装置的预先确定的动作的信号。表达方式“至少基本”以习惯方式表示由于缺少非物理方向上的突然不连续而不需采用结构性特征(例如值)或功能型特征，所述不连续不仅涵盖该结构或该功能，还涵盖该结构或该功能的轻微变形，所述轻微变形在所考虑的技术背景中产生相同的性能效果，甚至相同的等级效果。在用于操纵飞行器的小型驾驶杆的特殊情况下，操纵机构通过球形联轴节或通过围绕至少基本正交的轴线枢转的两个连接件(因此形成围绕中心点旋转的连接件)而被旋转装配和引导，这能够提供俯仰或横摇(roulis)运动。以传统的方式，飞行器的操纵装置包括至少一个操纵机构，所述至少一个操纵机构至少部分通过传动系而与飞行器的至少一个驾驶机构(尤其是舵面、发动机等)联接，任选地至少一个称为致动器的机动致动器具有连结在传动系中的主动机构，以能够实施自动操纵以及/或者模拟操纵机构的用于回复到空挡(neutre)的特定动态行为，适当的感觉(尤其是肌力感觉)允许或方便于人类驾驶员的操纵。可机械控制的传统操纵装置包括将操纵机构与驾驶机构完全机械联接的传动系。可电传飞行控制的操纵装置已被发展用于操纵一些飞行器，在这种操纵装置中驾驶机构未通过传动系而与操纵机构完全机械联接。这些可电传飞行控制的操纵装置具有部分传动系，该部分传动系包括至少一个装配和引导每个操纵机构的机构，每个操纵机构相对于与飞行器连成一体底座被装配和引导，并且带有位置传感器组和/或力传感器组，所述传感器与(通常用英语“fly-by-wireflightcontrolsystem”或FCS表示的)飞行控制计算机联接，所述飞行控制计算机生成对于在输入端至少部分电动的伺服机构的控制信号，所述伺服机构启动一个或多个驾驶机构。当飞行器需要由驾驶员和副驾驶员同时操控时，已知要在这两个驾驶员之间使这两个驾驶员中每个的操纵机构或驾驶杆联接，以使每个驾驶杆以随动于另一个驾驶杆的方式移动，以及使每个驾驶员能够在其驾驶杆上感受到由另一个驾驶员施加在自己的驾驶杆上的力和/或运动。使用机械控制的传统操纵装置时，通过一组用于使两个操纵机构机械联接的连杆或线缆来执行操纵机构的该联结。还通过电控操纵装置(参见US3748749、US5291113、US2005/0080945等)已知操纵机构的这种联结。US5291113具体描述了一种包括联结装置的操纵装置，所述联结装置实现了移动的连结与作用在驾驶员和副驾驶员的驾驶杆上的力的连结。对于每个操纵机构，该操纵装置包括与(力偶传感器形式的)力传感器和位置传感器联接的操作手柄。每个力偶传感器发送表示力偶的信号，该力偶由驾驶员施加在操作手柄上而由副驾驶员在操作手柄上感受到或由副驾驶员施加在操作手柄上而由驾驶员在操作手柄上感受到。根据由位置传感器发送的位置信号并且根据由力偶信号总和形成的力反馈值，比较器形成随后被作用在电子检验器上的力偶误差，该电子检验器发送适用于电动机的控制电流以校正该力偶误差并且改变分别由驾驶员和副驾驶员感受到的力偶。这种联结装置具有的缺点在于模拟了与驾驶员的驾驶杆和副驾驶员的驾驶杆之间的刚性连杆类似的连接件。然而，当由一个驾驶杆在另一个驾驶杆上生成的力超过预先确定的极限时，在机械系统中这种连杆通常附带有使两个驾驶杆分离的装置。US2005/0080945也描述了一种操纵装置，所述操纵装置包括操纵机构的联结件和相反的力的估算器，所述相反的力能够在力的差值超过确定值时使所述操纵机构断联。该断连的实施尤其需要对于所作用的力的特征(signe)和差值的多次检测，因此需要大量的检测器和复杂、昂贵、体积大、笨重并且降低可靠性的构件。WO2014009639描述了一种联结装置，所述联结装置包括校正装置，所述校正装置包括校正环路，所述校正环路适用于根据在操纵机构的操纵力绝对值和每个操纵机构的操纵力值之间的差值中选择的至少一个参数来限制力反馈值。每个致动器的控制电流还由具有预先确定的饱和电流值来限制，以保护致动器。典型地，被这种饱和器运用的饱和值对应于由致动器发送的最大力偶，即控制手柄位置处的通常大于50daN的力反馈值。然而，尽管该校正装置性能好，该校正装置昂贵、体积大并且笨重。而且，如果该校正装置适用于阻抗控制(操纵机构的位置测量和力的随动)，该校正装置不适用于导纳控制(操纵机构上的力的测量和其位置的随动，例如由FR2708112所描述)。
技术实现思路
因此本专利技术旨在提出操纵机构的一种联结方法和一种联结装置来弥补这些缺点，所述联结方法和联结装置更简单、需要较少的构件、成本较低、体积较小并且更轻。本专利技术还旨在提供一种与导纳控制以及与阻抗控制相容的联结方法和联结装置。因此本专利技术涉及一种操纵机构的联结方法，每个操纵机构包括：-操作手柄，所述操作手柄相对于底座可动，并且具有力作用中心，-至少一个力致动器，所述至少一个力致动器能够将称为力反馈的力施加在所述操纵机构的操作手柄上，在所述方法中：-随动装置发送用于供应给每个操纵机构的每个力致动器的控制信号，力反馈被施加在每个操作手柄上，所述力反馈的值由供应给所述操纵机构的每个力致动器的控制信号来确定，该控制信号的值由所述随动装置来确定以确保所述操纵机构之间的联结关系，-所述控制信号的值由所述随动装置的至少一个称为力饱和器的饱和器来限制，以保持在由饱和值SCpsat-、SCpsat+、SCcopsat-、S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操纵机构(20，50)的联结方法，每个操纵机构包括：‑操作手柄(21，31)，所述操作手柄相对于底座(40)可动，并且具有力作用中心，‑至少一个力致动器(23，53)，所述至少一个力致动器能够将称为力反馈的力施加在所述操纵机构的操作手柄上，在所述方法中：‑随动装置发送用于供应给每个操纵机构的每个力致动器(23，53)的控制信号，力反馈被施加在每个操作手柄上，所述力反馈的值由供应给所述操纵机构的每个力致动器的控制信号来确定，所述控制信号的值(SCp，SCop)由所述随动装置来确定以确保所述操纵机构之间的联结关系，‑所述控制信号的值(SCp，SCop)由所述随动装置的至少一个称为力饱和器(28，58)的饱和器来限制，以保持在由饱和值(SCpsat‑，SCpsat+，SCcopsat‑，SCcopsat+)限界的值区间[SCpsat‑，SCpsat+]、[SCcopsat‑，SCcopsat+]之中，‑所述随动装置适用于在满足断连条件时执行使操纵机构(20，50)断连的功能，其特征在于，饱和值(SCpsat‑，SCpsat+，SCcopsat‑，SCcopsat+)适用于为所述饱和值中的每个施加力反馈，所述力反馈的值被运用在操作手柄(21，51)的力作用中心处并且在4daN与40daN之间，以使断连功能至少部分由所述随动装置的所述至少一个力饱和器(28，58)来执行。...

【技术特征摘要】
2015.01.27 FR 15506221.一种操纵机构(20，50)的联结方法，每个操纵机构包括：
-操作手柄(21，31)，所述操作手柄相对于底座(40)可动，并且具
有力作用中心，
-至少一个力致动器(23，53)，所述至少一个力致动器能够将称为力
反馈的力施加在所述操纵机构的操作手柄上，
在所述方法中：
-随动装置发送用于供应给每个操纵机构的每个力致动器(23，53)
的控制信号，力反馈被施加在每个操作手柄上，所述力反馈的值由供应给
所述操纵机构的每个力致动器的控制信号来确定，所述控制信号的值(SCp，
SCop)由所述随动装置来确定以确保所述操纵机构之间的联结关系，
-所述控制信号的值(SCp，SCop)由所述随动装置的至少一个称为
力饱和器(28，58)的饱和器来限制，以保持在由饱和值(SCpsat-，SCpsat+，
SCcopsat-，SCcopsat+)限界的值区间[SCpsat-，SCpsat+]、[SCcopsat-，
SCcopsat+]之中，
-所述随动装置适用于在满足断连条件时执行使操纵机构(20，50)
断连的功能，
其特征在于，饱和值(SCpsat-，SCpsat+，SCcopsat-，SCcopsat+)适
用于为所述饱和值中的每个施加力反馈，所述力反馈的值被运用在操作手
柄(21，51)的力作用中心处并且在4daN与40daN之间，以使断连功能
至少部分由所述随动装置的所述至少一个力饱和器(28，58)来执行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，断连功能仅由所述至少
一个力饱和器(28，58)来实施。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少其中一个饱和
值(SCpsat-，SCpsat+，SCcopsat-，SCcopsat+)是可变的并且由所述至少
一个力饱和器的动态检验回路(45)发送到所述至少一个力饱和器(28，
58)上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，至少其中一个饱和值
(SCpsat-，SCpsat+，SCcopsat-，SCcopsat+)由所述动态检验回路(45)根
据测得的被施加在操作手柄上的力与参考值(FreF)之间的差值来确定。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，用于至少其中一个饱和
值(SCpsat-，SCpsat+，SCcopsat-，SCcopsat+)的至少一个参考值(FreF)
为预先确定的固定值。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，用于至少其中一个
饱和值(SCpsat-，SCpsat+，SCcopsat-，SCcopsat+)的至少一个参考值(FreF)
为可变值，所述可变值取决于操作手柄(21，51)的在位置、速度和加速
度中选择的至少一个动态参数的测量值。
7.一种操纵机构(20，50)之间的联结装置，每个操纵机构包括：
-操作手柄(21，51)，所述操作手柄相对于底座(40)可动，并且具
有力作用中心，
-至少一个力致动器(23，53)，所述至少一个力致动器能够将称为力
反馈的力施加在所述操纵机构的操作手柄上，
所述联结装置包括随动装置，所述随动装置发送用于供应给每个操纵
机构的每个力致动器的控制信号，力反馈被施加在每个操作手柄上，所述
力反馈的值...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·安特雷格，
申请(专利权)人：拉蒂埃菲雅克公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR