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原文传递复合飞机的俯仰和推力控制

专利名称：	复合飞机的俯仰和推力控制
摘要：	本申请涉及复合飞机的俯仰和推力控制。控制电路包括推进器调整预测电路，其被配置为基于飞机速度和与基准的俯仰姿态偏差来生成用于飞机的目标状态的预测的推进器集体桨片俯仰调整值。控制电路还包括输出电路，其被配置为基于预测的推进器集体桨片俯仰调整值输出推进器集体桨片俯仰角命令。推进器集体桨片俯仰角命令被配置为引起飞机的推进器的桨片俯仰角的调节。附加地或替代地，控制电路包括俯仰姿态调整预测电路，其被配置为生成预测的俯仰姿态调整值。输出电路被配置为输出飞机俯仰姿态调整命令，其被配置为基于预测的俯仰姿态调整值引起飞机的俯仰角的调节。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	波音公司
发明人：	约瑟·G·欧文;大卫·乔治·米勒;纳萨尼尔·托马斯·摩根
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910338168.6
公开号：	CN110395397A
代理机构：	北京康信知识产权代理有限责任公司
代理人：	瞿艺
分类号：	B64D31/12(2006.01);B;B64;B64D;B64D31
申请人地址：	美国伊利诺斯州
主权项：	1.一种控制电路(130)，包括：推进器调整预测电路(404)，被配置为基于飞机速度(422)和与基准的俯仰姿态偏差(550、622)来生成用于飞机(100)的目标状态的预测的推进器集体桨片俯仰调整值(444、562)；以及输出电路(516、518)，被配置为基于所述预测的推进器集体桨片俯仰调整值(444、562)输出推进器集体桨片俯仰角命令(452、564)，所述推进器集体桨片俯仰角命令(452、564)被配置为引起所述飞机(100)的推进器(112、114)的集体桨片俯仰角的调节。 2.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述预测的推进器集体桨片俯仰调整值为所述推进器的集体桨片俯仰角设定的估计值，所述估计值产生用于所述飞机的空速保持状态或加速保持状态的推力的大小。 3.根据权利要求1至2中任一项所述的控制电路，其中，所述预测的推进器集体桨片俯仰调整值为所述推进器的集体桨片俯仰角设定的估计值，所述估计值产生用于所述飞机的空速保持状态或加速保持状态的推力的大小。 4.根据权利要求1至2中任一条款所述的控制电路，其中，所述输出电路包括组合器(516)、推进器限制电路(518)或它们的组合，其中，所述推进器集体桨片俯仰角命令被配置为调节由所述推进器生成的推力的大小，并且其中，所述推进器集体桨片俯仰角命令被配置为使所述飞机在所述飞机的空速保持状态或加速保持状态下操作。 5.根据权利要求1至2中任一项所述的控制电路，还包括：俯仰姿态调整预测电路(402)，被配置为基于所述飞机速度(422)和飞机的俯仰姿态(424)生成用于所述飞机的目标垂直状态的预测的俯仰姿态调整值(442)，其中，与所述基准的俯仰姿态偏差(550、622)基于所述预测的俯仰姿态调整值(442)生成。 6.根据权利要求1至2中任一项所述的控制电路，所述推进器调整预测电路(404)被配置为基于一个或多个飞行员输入生成所述预测的推进器集体桨片俯仰调整值(562)，其中，所述一个或多个飞行员输入包括俯仰调整接收器输入(524)、俯仰控制接收器输入(526)或两者。 7.根据权利要求1至2中任一项所述的控制电路，还包括：开关(528)，被配置为基于状态信号(540)将预测的俯仰姿态调整值(442)或命令的俯仰姿态调整值(544)作为选定的俯仰姿态调整值输出，其中，所述与基准的俯仰姿态偏差(550、622)基于所述选定的俯仰姿态调整值(546)生成。 8.根据权利要求1所述的控制电路，还包括：开关(528)，被配置为基于状态信号(540)将所述预测的俯仰姿态调整值(442)或命令的俯仰姿态调整值(544)作为选定的俯仰姿态调整值(546)输出，其中，所述俯仰姿态调整命令(550)基于所述选定的俯仰姿态调整值(546)生成。 9.根据权利要求8所述的控制电路，其中，所述命令的俯仰姿态调整值(544)基于一个或多个飞行员输入且独立于所述飞机速度(422)生成。 10.根据权利要求8至9中任一项所述的控制电路，其中，所述输出电路包括俯仰命令模型(506)、俯仰姿态控制器(514)或它们的组合，并且其中，所述预测的俯仰姿态调整值(442)为用于所述飞机的高度保持状态或垂直速度保持状态的所述飞机的估计的俯仰姿态。 11.根据权利要求8至9中任一项所述的控制电路，还包括：俯仰姿态控制器(514)，被配置为：生成飞机俯仰控制表面飞机俯仰姿态命令(454、558)，被配置为基于所述飞机俯仰姿态命令(550)使所述飞机在高度保持状态或垂直速度保持状态下操作；以及将所述飞机俯仰控制表面飞机俯仰姿态命令(454、558)发送到俯仰力矩控制致动器(520)。 12.一种用于控制飞机(100)的方法(1500)，所述方法包括：步骤(1502)：基于飞机速度和与基准的俯仰姿态偏差来生成用于飞机的目标状态的预测的推进器集体桨片俯仰调整值；以及步骤(1504)：基于所述预测的推进器集体桨片俯仰调整值来调节所述飞机的推进器的推进器集体桨片俯仰角。 13.根据权利要求12所述的方法，还包括基于选定的飞机调整俯仰姿态值的正弦值(1134)和命令的俯仰姿态的正弦值(1136)生成重力放大的纵向加速命令(1142)，其中，所述预测的推进器集体桨片俯仰调整值(442)基于所述重力放大的纵向加速命令(1142)生成。 14.根据权利要求12至13中任一项所述的方法，还包括,：基于状态信号(540)以速度选择模式(508)操作，其中，以所述速度选择模式操作包括：基于与俯仰无关的加速命令(1032)生成与俯仰无关的速度命令(1038)，其中，基于一个或多个飞行员输入(542)生成所述与俯仰无关的加速命令(1032)；基于从所述与俯仰无关的速度命令(1038)中减去所述飞机速度(422)生成速度误差信号(1040)；将增益函数(1026)应用于所述速度误差信号(1040)以生成速度选择模式加速命令(552)；以及基于所述速度选择模式加速命令(552)和所述预测的推进器集体桨俯仰调整值(444、562)生成推进器集体桨片俯仰角命令(452)，所述推进器的所述推进器集体桨片俯仰角基于所述推进器集体桨片俯仰角命令(452)进行调节。 15.根据权利要求12至13中任一项所述的方法，还包括基于状态信号(540)以加速命令模式(510)操作，其中，以所述加速命令模式操作包括：基于与俯仰无关的加速命令(1032)和重力放大的纵向加速命令(1142)生成加速命令模式加速命令(554)，其中，所述与俯仰无关的加速命令(1032)基于一个或多个飞行员输入(542)生成；以及基于所述加速命令模式加速命令(554)和所述预测的推进器集体桨片俯仰调整值(444、562)生成推进器集体桨片俯仰角命令(452)，所述推进器的所述推进器集体桨片俯仰角基于所述推进器集体桨片俯仰角命令(452)进行调节。 16.根据权利要求12至13中任一项所述的方法，其中，所述飞机为复合直升机、多旋翼飞机、高速垂直起降飞机或它们的组合。
所属类别：	发明专利