(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動範囲を制限することにより構造（102）の位置を制御する方法であって、
前記構造（102）の所望の位置（140）を指示する位置コマンド（146）を受け取るステップと、
前記構造（102）の前記位置（114）を指示する位置フィードバック信号（144）を受け取るステップと、
前記所望の位置（140）と前記位置フィードバック信号（144）によって指示される前記位置（114）との差（138）に基づいて位置制御信号（136）を生成するステップと、
前記構造（102）の前記位置（114）に対する停止フィードバック信号（154）を受け取るステップと、
前記停止フィードバック信号（154）および前記構造（102）についての停止条件（152）に基づいて停止制御信号（148）を生成するステップと、
前記位置制御信号（136）および前記停止制御信号（148）のうちの選択される方を選択するステップと、
前記位置制御信号（136）および前記停止制御信号（148）のうちの前記選択される方を、前記構造（102）の前記位置（114）を制御するためのアクチュエーター（103）に提供するステップと
を含み、
前記位置制御信号（136）および前記停止制御信号（148）のうちの前記選択される方を選択する前記ステップは、前記位置制御信号（136）および前記停止制御信号（148）の相対的な大きさ（176）に基づいて前記位置制御信号（136）および前記停止制御信号（148）のうちの前記選択される方を選択するステップを含む、
方法。
【請求項２】
前記位置フィードバック信号（144）は、前記アクチュエーター（103）の位置（126）を指示し、
前記停止フィードバック信号（154）は、前記アクチュエーター（103）の前記位置（126）を特定することによる以外に前記構造（102）の前記位置（114）を指示する、
請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記停止フィードバック信号（154）および前記停止条件（152）は、
前記停止フィードバック信号（154）が前記構造（102）の角度を指示し、前記停止条件（152）が前記構造（102）についての停止角度（160）を指示する；
前記停止フィードバック信号（154）が、基準（164）からの前記構造（102）の面の距離を指示し、前記停止条件（152）が、前記基準（164）からの停止距離（162）を指示する；ならびに
前記停止フィードバック信号（154）が前記構造（102）にかかる力を指示し、前記停止条件（152）が前記構造（102）にかかる許容される力（158）を指示する、
の中から選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記構造（102）は位置範囲（112）にわたって動くように構成されており、前記方法は、前記構造（102）の前記位置（114）が、前記位置範囲（112）より狭い前記位置範囲（112）の部分内にあるときに、前記構造（102）の前記位置（114）を制御するために、前記アクチュエーター（103）に前記位置制御信号（136）を提供し、前記アクチュエーター（103）に前記停止制御信号（148）を提供しないステップ、をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記アクチュエーター（103）は、リニアアクチュエーター（118）およびロータリーアクチュエーター（120）の中から選択され、さらに、前記構造（102）は、航空機（106）上の飛行操縦翼面（104）を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
構造（102）の所望の位置（140）を指示する位置コマンド（146）を受け取り、前記構造（102）の位置（114）を指示する位置フィードバック信号（144）を受け取り、前記所望の位置（140）と前記位置フィードバック信号（144）によって指示される前記位置（114）との差（138）に基づいて位置制御信号（136）を生成する位置コントローラー（130）と、
前記構造（102）の前記位置（114）に対する停止フィードバック信号（154）を受け取り、前記停止フィードバック信号（154）および前記構造（102）についての停止条件（152）に基づいて停止制御信号（148）を生成する停止コントローラー（132）と、
前記位置制御信号（136）および前記停止制御信号（148）のうちの選択される方を選択し前記位置制御信号（136）および前記停止制御信号（148）のうちの前記選択される方を、前記構造（102）の前記位置（114）を制御するためのアクチュエーター（103）に提供する制御信号セレクター（134）と
を含み、
前記制御信号セレクター（134）は、前記位置制御信号（136）および前記停止制御信号（148）の相対的な大きさ（176）に基づいて、前記位置制御信号（136）および前記停止制御信号（148）のうちの前記選択される方を選択するように構成されている、
可動範囲を制限することにより前記構造の位置を制御する、装置。
【請求項７】
前記位置フィードバック信号（144）は、前記アクチュエーター（103）の位置（126）を指示し、
前記停止フィードバック信号（154）は、前記アクチュエーター（103）の前記位置（126）を特定することによるもの以外の前記構造（102）の前記位置（114）を指示する、
請求項6に記載の装置。
【請求項８】
前記停止フィードバック信号（154）および前記停止条件（152）は、
前記停止フィードバック信号（154）が前記構造（102）の角度を指示し、前記停止条件（152）が前記構造（102）についての停止角度（160）を指示する；
前記停止フィードバック信号（154）が、基準（164）からの前記構造（102）の面の距離を指示し、前記停止条件（152）が、前記基準（164）からの停止距離（162）を指示する；ならびに
前記停止フィードバック信号（154）が前記構造（102）にかかる力を指示し、前記停止条件（152）が前記構造（102）にかかる許容される力（158）を指示する、
の中から選択される、請求項6に記載の装置。
【請求項９】
前記制御信号セレクター（134）は、前記位置制御信号（136）および前記停止制御信号（148）の相対的な大きさ（176）に基づいて、前記位置制御信号（136）および前記停止制御信号（148）のうちの前記選択される方を選択するように構成されている、請求項6に記載の装置。
【請求項１０】
前記構造（102）は位置範囲（112）にわたって動くように構成されており、前記制御信号セレクター（134）は、前記構造（102）の前記位置（114）が、前記位置範囲（112）より狭い前記位置範囲（112）の部分内にあるときに、前記構造（102）の前記位置（114）を制御するために、前記アクチュエーター（103）に前記位置制御信号（136）を提供し、前記アクチュエーター（103）に前記停止制御信号（148）を提供しないように構成されている、請求項6に記載の装置。
【請求項１１】
前記アクチュエーター（103）は、リニアアクチュエーター（118）およびロータリーアクチュエーター（120）の中から選択され、さらに、前記構造（102）は、航空機（106）上の飛行操縦翼面（104）を含む、請求項6に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に航空機に関し、詳細には、航空機飛行操縦翼面および航空機飛行操縦翼面の制御に関する。より詳細には、本開示は、アクチュエーターを介して飛行操縦翼面または他の構造の位置を制御するために、アクチュエーターコントローラーにおいて電子的に、航空機飛行操縦翼面または他の可動構造の可動範囲を制限する停止機構を実装するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機飛行操縦翼面は、パイロットが飛行中の航空機の姿勢を調整し、制御することを可能にする航空機上の可動構造である。補助翼、昇降舵、方向舵、スポイラー、フラップ、スラット、およびエアブレーキが、固定翼航空機のための航空機飛行操縦翼面の例である。
【０００３】
航空機飛行操縦翼面は、適切なアクチュエーターによって動かされ得る。例えば、様々な種類のリニアアクチュエーター、ロータリーアクチュエーター、または他のアクチュエーターが、航空機飛行操縦翼面を動かすのに使用され得る。例えば、それだけに限らないが、航空機飛行操縦翼面を動かすためのリニアアクチュエーターは、シリンダー内のピストンを含み得る。
【０００４】
望ましくない条件を回避するために航空機飛行操縦翼面の許容される可動範囲を制限することが望ましい場合がある。例えば、それだけに限らないが、飛行操縦翼面と別の対象物との望ましくない接触は、飛行操縦翼面における構造上の不整合をもたらし得る。航空機飛行操縦翼面の可動範囲は、適切な停止機構を用いて制限され得る。例えば、航空機飛行操縦翼面の可動範囲は、適切な機械的停止機構を用いて制限され得る。あるいは、航空機飛行操縦翼面の可動範囲は、電子的制限機能を用いても制限され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
機械的停止機構および現行の電子的制限機能を使用した航空機飛行操縦翼面の可動範囲の制限には、様々な制約および欠点が関連付けられ得る。現行のシステムおよび方法の限界および欠点を克服する、航空機飛行操縦翼面および他の可動構造の可動範囲を制限するためのシステムおよび方法が望ましい。例えば、それだけに限らないが、高い信頼性および正確さを有する、航空機飛行操縦翼面および他の可動構造の可動範囲を制限する停止機構を実装するための比較的簡素でロバストなシステムが望ましい。
【０００６】
したがって、上述の問題のうちの1または複数、ならびに起こり得る他の問題を考慮に入れる方法および装置があれば有益となるはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の例示的実施形態は、構造の位置を制御する方法を提供する。構造の所望の位置を指示する位置コマンドおよび構造の位置を指示する位置フィードバック信号が受け取られる。所望の位置と位置フィードバック信号によって指示される位置との差に基づいて位置制御信号が生成される。構造の位置に対する停止フィードバック信号が受け取られる。停止フィードバック信号および構造についての停止条件に基づいて停止制御信号が生成される。位置制御信号および停止制御信号のうちの選択される方が選択される。位置制御信号および停止制御信号のうちの選択される方は、構造の位置を制御するためのアクチュエーターに提供される。
【０００８】
本開示の例示的実施形態は、位置コントローラーと、停止コントローラーと、制御信号セレクターを含む装置も提供する。位置コントローラーは、構造の所望の位置を指示する位置コマンドを受け取り、構造の位置を指示する位置フィードバック信号を受け取り、所望の位置と位置フィードバック信号によって指示される位置との差に基づいて位置制御信号を生成するように構成されている。停止コントローラーは、構造の位置に対する停止フィードバック信号を受け取り、停止フィードバック信号および構造についての停止条件に基づいて停止制御信号を生成するように構成されている。制御信号セレクターは、位置制御信号および停止制御信号のうちの選択される方を選択し、位置制御信号および停止制御信号のうちの選択される方を、構造の位置を制御するためのアクチュエーターに提供するように構成されている。
【０００９】
本開示の例示的実施形態は、構造の位置を制御する別の方法も提供する。構造の所望の位置を指示する位置コマンドおよび構造の位置を指示する位置フィードバック信号が受け取られる。所望の位置と位置フィードバック信号によって指示される位置との差に基づいて位置制御信号が生成される。構造の位置に対する停止フィードバック信号が受け取られる。停止フィードバック信号と構造についての停止位置との差に基づいて停止制御信号が生成される。位置制御信号および停止制御信号の相対的な大きさに基づいて、位置制御信号および停止制御信号のうちの選択される方が選択される。位置制御信号および停止制御信号のうちの選択される方は、構造の位置を制御するためのアクチュエーターに提供される。
【００１０】
各特徴、機能、および利益は、本開示の様々な実施形態において独立に達成することができ、あるいは、以下の詳細な説明および図面を参照すればさらなる詳細が理解され得るさらに別の実施形態において組み合わされる場合もある。
【００１１】
各例示的実施形態に特有であると思われる新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に記載されている。しかし、各例示的実施形態、ならびにそれらの好ましい使用モード、さらなる目的、および利益は、本開示の例示的実施形態の以下の詳細な説明を、添付の図面と併せて読めば最も良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】例示的実施形態による電子的停止機構を実装するためのアクチュエーターコントローラーのブロック図である。
【図２】例示的実施形態による下部停止角度を有する飛行操縦翼面の図である。
【図３】例示的実施形態による下部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図である。
【図４】例示的実施形態による下部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図である。
【図５】例示的実施形態による上部停止角度を有する飛行操縦翼面の図である。
【図６】例示的実施形態による上部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図である。
【図７】例示的実施形態による上部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図である。
【図８】例示的実施形態による上部停止角度および下部停止角度を有する飛行操縦翼面の図である。
【図９】例示的実施形態による上部停止角度および下部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図である。
【図１０】例示的実施形態による上部停止角度および下部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図である。
【図１１】例示的実施形態による下部停止距離を有する飛行操縦翼面の図である。
【図１２】例示的実施形態による下部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図である。
【図１３】例示的実施形態による下部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図である。
【図１４】例示的実施形態による上部停止距離を有する飛行操縦翼面の図である。
【図１５】例示的実施形態による上部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図である。
【図１６】例示的実施形態による上部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図である。
【図１７】例示的実施形態による上部停止距離および下部停止距離を有する飛行操縦翼面の図である。
【図１８】例示的実施形態による上部停止距離および下部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図である。
【図１９】例示的実施形態による上部停止距離および下部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図である。
【図２０】例示的実施形態による許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面の図である。
【図２１】例示的実施形態による許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図である。
【図２２】例示的実施形態による許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図である。
【図２３】例示的実施形態による許容される上向きの力を有する飛行操縦翼面の図である。
【図２４】例示的実施形態による許容される上向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図である。
【図２５】例示的実施形態による許容される上向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図である。
【図２６】例示的実施形態による許容される下向きの力および許容される上向きの力を有する飛行操縦翼面の図である。
【図２７】例示的実施形態による許容される下向きの力および許容される上向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図である。
【図２８】例示的実施形態による許容される上向きの力および許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図である。
【図２９】例示的実施形態による下部停止角度および許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面の図である。
【図３０】例示的実施形態による下部停止角度および許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図である。
【図３１】例示的実施形態による下部停止角度および許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる第1の信号の図である。
【図３２】例示的実施形態による下部停止角度および許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる第2の信号の図である。
【図３３】例示的実施形態による構造の位置を制御するためのプロセスの流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
種々の例示的実施形態は、いくつかの異なる考慮事項を認め、考慮に入れるものである。「いくつかの（a number of）」とは、項目に言及して本明細書で使用する場合、1または複数の項目を意味するものである。例えば、「いくつかの異なる考慮事項」とは、1または複数の異なる考慮事項である。
【００１４】
種々の例示的実施形態は、航空機飛行操縦翼面を動かすためのアクチュエーターが、電子フィードバックループを使用して航空機飛行操縦翼面を所望の位置へ動かす制御システムによって制御され得ることを認め、考慮に入れるものである。例えば、航空機飛行操縦翼面を動かすためのリニアアクチュエーター内のピストンの所望の位置は、コマンドにおいて制御システムに指示され得る。ピストンの測定位置は、フィードバックとして制御システムに提供され得る。制御システムは、ピストンの所望の位置とピストンの測定位置との差をゼロに、または小さい値にして、フィードバックとして提供されるピストンの測定位置がコマンドにおいて指示されるピストンの所望の位置に厳密に従うようにアクチュエーターを制御するように構成され得る。
【００１５】
種々の例示的実施形態は、航空機飛行操縦翼面の位置を制御するための典型的な制御システムにおいて、飛行操縦翼面の位置が、フィードバックとして提供される飛行操縦翼面を動かすためのアクチュエーターの測定位置によって厳密に表され得ることを認め、考慮に入れるものである。しかし、アクチュエーターの測定位置は、概して、航空機飛行操縦翼面の位置を正確に表さないこともある。例えば、航空機の挙動に最終的に影響を及ぼす航空機飛行操縦翼面の位置関連の特性は、翼面の角度である。航空機飛行操縦翼面の角度は、航空機飛行操縦翼面を動かすためのアクチュエーターにおけるピストンの位置によって厳密に表され得る。しかし、ピストンの位置は、例えば、運動力学的変動、構造コンプライアンス、センサー公差といった要因が原因で、航空機飛行操縦翼面の角度の正確な表現を提供しないこともある。したがって、航空機飛行操縦翼面の位置を制御するためのシステムによって得られる精度は、フィードバックパラメーターと関連付けられる特性によって大きく影響され得る。
【００１６】
種々の例示的実施形態は、場合によっては、航空機飛行操縦翼面の位置を制御するための所望の精度が、航空機飛行操縦翼面の機能的可動範囲の特定の部分について特に厳格であり得ることを認め、考慮に入れるものである。例えば、航空機飛行操縦翼面の位置を制御するための所望の精度は、航空機飛行操縦翼面の性能を最大化しつつ、航空機飛行操縦翼面における構造上の不整合といった望ましくない条件を回避するために、航空機飛行操縦翼面についての許容される可動範囲が正確に制約される必要がある場合に、特に厳格であり得る。そうした場合には、所望の精度は、ただ1つのフィードバックパラメーターだけを用いるコントローラーでは達成されないこともある。
【００１７】
種々の例示的実施形態は、航空機飛行操縦翼面の可動範囲を制限するのに停止機構が使用され得ることを認め、考慮に入れるものである。種々の例示的実施形態は、航空機飛行操縦翼面のための停止機構が精密に実装され、それによって、飛行操縦翼面が、考え得るあらゆる条件についての可動範囲の限界を超えずに、飛行操縦翼面の可動範囲の限界まで、または限界のごく近くまで動かされ得るようにすることが望ましいことを認め、考慮に入れるものである。
【００１８】
航空機飛行操縦翼面または他の可動構造の可動範囲を制限するのに機械的停止機構が使用され得る。種々の例示的実施形態は、航空機飛行操縦翼面の可動範囲を制限するための機械的停止機構の使用が、航空機に望ましくない重量を付加し得ることを認め、考慮に入れるものである。また、航空機飛行操縦翼面の可動範囲を制限するための機械的停止機構の使用は、飛行操縦翼面の空力その他の性能特性の最適化に制限を加えることもある。
【００１９】
種々の例示的実施形態は、航空機飛行操縦翼面または他の可動構造の可動範囲を制限するのに電子的制限機能が使用され得ることを認め、考慮に入れるものである。種々の例示的実施形態は、航空機飛行操縦翼面の可動範囲を制限するための公知の電子的制限機能が、比較的複雑であり、比較的大量の計算処理能力を必要とし、高保全性航空機センサーシステムからの多くのパラメーターを必要とする高度なアルゴリズムを使用し得ることを認め、考慮に入れるものである。種々の例示的実施形態は、航空機飛行操縦翼面の可動範囲を制限するための多くの電子的制限機能は、それらの複雑さおよび高度化にもかかわらず、妥当なほどのロバスト性も、信頼性も有しない場合があることを認め、考慮に入れるものである。
【００２０】
例示的実施形態は、航空機飛行操縦翼面または他の可動構造の可動範囲を制限するために、アクチュエーターコントローラーにおいて電子的停止機構を実装する。例示的実施形態によるアクチュエーターコントローラーは、位置コントローラーと停止コントローラーとを含む。位置コントローラーは、航空機飛行操縦翼面または他の可動構造を所望の位置へ動かすようにアクチュエーターを制御するための位置制御信号を生成する。停止コントローラーは、航空機飛行操縦翼面または他の可動構造を、航空機飛行操縦翼面または他の可動構造の可動範囲を制限するための停止機構に対して動かすようにアクチュエーターを制御するための停止制御信号を生成する。制御信号セレクターは、航空機飛行操縦翼面または他の可動構造の動きを制御するアクチュエーターに提供するために、位置制御信号または停止制御信号の一方を選択する。
【００２１】
例えば、それだけに限らないが、航空機飛行操縦翼面または他の可動構造を動かすためのアクチュエーターは、航空機飛行操縦翼面または他の可動構造に接続された可動ピストンを含むリニアアクチュエーターであってもよい。この場合には、例示的実施形態によるアクチュエーターコントローラー内の位置コントローラーは、コマンドにおいて指示されるピストンの所望の位置と、位置フィードバックによって指示されるピストンの位置との差に基づいて、位置制御信号を生成し得る。例示的実施形態によるアクチュエーターコントローラー内の停止コントローラーは、飛行操縦翼面または他の可動構造のための停止機構と関連付けられる特性を、その特性についての停止フィードバックを用いて調節するための停止制御信号を生成し得る。例えば、それだけに限らないが、航空機飛行操縦翼面のための停止機構と関連付けられる特性は、翼面の角度、基準からの翼面の距離、航空機飛行操縦翼面にかかる力、航空機飛行操縦翼面のための停止機構と関連付けられる他の特性、または複数の多種多様な特性の組み合わせを含み得る。例えば、それだけに限らないが、例示的実施形態によるアクチュエーターコントローラー内の制御信号セレクターは、位置制御信号および停止制御信号の相対的な大きさに基づく比較的単純な論理を用いて航空機飛行操縦翼面または他の可動構造の位置を制御するアクチュエーターに提供するために、位置制御信号または停止制御信号の一方を選択し得る。
【００２２】
例示的実施形態は、航空機飛行操縦翼面のための停止機構を、アクチュエーターコントローラーにおいて電子的に実装する。例示的実施形態は、航空機飛行操縦翼面の可動範囲を制限するのに機械的停止機構が使用される場合に課され得る重量ペナルティを課さずに、航空機飛行操縦翼面の可動範囲を制限するのに使用され得る。例示的実施形態による電子的停止機構を使用した航空機飛行操縦翼面の可動範囲の制限は、航空機空気力学の最適化を制限しない。航空機重量の低減および航空機空気力学の最適化は、例示的実施形態による、航空機飛行操縦翼面の可動範囲を制限するための停止機構がアクチュエーターコントローラーにおいて電子的に実装される航空機の運行費用の低減を可能とし得る。
【００２３】
例示的実施形態による、アクチュエーターコントローラーにおいて停止機構を実装するために位置コントローラー、停止コントローラー、および制御信号セレクターによって果たされる機能は、航空機飛行操縦翼面の可動範囲を制限するのに使用され得る既存の比較的複雑な電子的制限機能と比べて、相対的に計算的に単純である。したがって、公知の電子的制限機能の代わりの、航空機飛行操縦翼面の可動範囲を制限するための例示的実施形態の使用は、航空機にかかる計算処理量と関連付けられる経常費用、ならびに、航空機飛行操縦翼面の可動範囲を制限するためのより複雑なコントローラーの開発および微調整と関連付けられる経常外費用を低減し得る。
【００２４】
例示的実施形態は、高い信頼性および正確さで可動構造のための停止機構を実装する単純でロバストなシステムを提供する。例えば、例示的実施形態は、許容範囲外の飛行操縦翼面たわみの偏りを防ぐための正確な電子的停止機構を提供し得る。例えば、それだけに限らないが、停止機構は、面位置に関して、空力ヒンジ運動によって、または別の適切なやり方で定義され得る。その目的は、外部対象物への物理的干渉の回避、または構造上の不整合の防止とし得る。
【００２５】
図1を見ると、例示的実施形態による、電子的停止機構を実装するためのアクチュエーターコントローラーのブロック図が描かれている。アクチュエーターコントローラー100は、アクチュエーター103を介して構造102の位置を制御し、構造102の可動範囲を制限するための電子的停止機構を実装するように構成され得る。
【００２６】
構造102は、アクチュエーター103によって動かされ得る任意の可動構造を含み得る。例えば、それだけに限らないが、構造102は、航空機106上の飛行操縦翼面104を含み得る。例えば、それだけに限らないが、飛行操縦翼面104は、航空機106上の補助翼、昇降舵、方向舵、スポイラー、フラップ、スラット、エアブレーキ、または他の適切な飛行操縦翼面を含み得る。
【００２７】
航空機106は、民間旅客機、貨物機、専用もしくは個人用航空機、軍用機、または任意の適切な目的に使用され得る任意の他の適切な種類の航空機とし得る。航空機106は、固定翼航空機、回転翼航空機、または軽航空機とし得る。航空機106は、有人航空機または無人航空機を含み得る。
【００２８】
航空機106は乗り物108の例である。例示的実施形態は、航空機106以外の乗り物108上の構造102の位置を制御するのに使用されてよい。乗り物108は、空中、宇宙、陸上、水上、水中、または任意の他の媒質もしくは媒質の組み合わせにおける動作のために構成された任意の乗り物を含み得る。
【００２９】
乗り物108はプラットフォーム110の例である。例示的実施形態は、乗り物108以外のプラットフォーム110上の構造102の位置を制御するのに使用されてよい。プラットフォーム110は固定式または可動式とし得る。
【００３０】
構造102は、位置範囲112内で可動とし得る。位置範囲112は、構造102の可動範囲または可動域とも呼ばれ得る。例えば、それだけに限らないが、位置範囲112は、構造102が取り付けられ得る航空機106、乗り物108、またはプラットフォーム110に対する構造102の動きの物理的限界によって定義され得る。構造102は、構造102が航空機106、乗り物108、またはプラットフォーム110に対して、それぞれ、位置範囲112内で動かされ得るような任意の適切なやり方で、航空機106、乗り物108、またはプラットフォーム110に取り付けられ得る。
【００３１】
構造102は、任意の時点に位置範囲112内の位置114にあり得る。例えば、それだけに限らないが、位置114は、構造102の現在位置、構造102の実際の位置、構造102の測定位置、構造102の感知位置と呼ばれ、または他の適切な用語を用いて呼ばれ得る。
【００３２】
アクチュエーター103は、構造102を動かすように構成された任意の適切なデバイスまたはシステムを含み得る。例えば、それだけに限らないが、アクチュエーター103は、リニアアクチュエーター118、ロータリーアクチュエーター120、他のアクチュエーター122、または構造102を動かすための多種多様なアクチュエーターの任意の適切な組み合わせを含み得る。例えば、それだけに限らないが、リニアアクチュエーター118は、ピストン124を含み得る。
【００３３】
アクチュエーター103は、任意の時点に位置126にあり得る。例えば、それだけに限らないが、位置126は、アクチュエーター103の現在位置、アクチュエーター103の実際の位置、アクチュエーター103の測定位置、アクチュエーター103の感知位置と呼ばれ、または他の適切な用語を用いて呼ばれ得る。
【００３４】
アクチュエーター103は、構造102がアクチュエーター103の動きによって位置範囲112内で動かされ得るような任意の適切なやり方で構造102に接続され得る。本出願では、特許請求の範囲を含めて、特に指定しない限り、アクチュエーター103の動きを指す用語は、構造102がアクチュエーター103の可動部分の動きに呼応して動くように構造102に接続されているアクチュエーター103の可動部分の動きを指すものである。同様に、本出願では、特許請求の範囲を含めて、特に指定しない限り、アクチュエーター103の位置を指す用語は、構造102の位置がアクチュエーター103の可動部分の位置の変化に呼応して変化するように構造102に接続されているアクチュエーター103の可動部分の位置を指すものである。
【００３５】
例えば、それだけに限らないが、アクチュエーター103は、シリンダー内に可動式に取り付けられたピストン124を含み得る。ピストン124は、構造102がシリンダー内のピストン124動きに呼応して動くような適切なやり方で構造102に接続され得る。この場合、アクチュエーター103の動きに言及することは、シリンダーに対するピストン124の動きに言及することであり、アクチュエーター103の位置に言及することは、シリンダーに対するピストン124上の点の位置に言及することである。
【００３６】
アクチュエーター103に取り付けられた構造102の位置を変更するためのアクチュエーター103の動きは、アクチュエーター制御信号128によって制御され得る。例えば、それだけに限らないが、アクチュエーター制御信号128は、符号および大きさを特徴とし得る。アクチュエーター制御信号128の符号は、アクチュエーター制御信号128に呼応したアクチュエーター103の動きの方向を指示するように選択され得る。アクチュエーター制御信号128の絶対値の大きさは、アクチュエーター制御信号128の符号によって指示される方向のアクチュエーター103の動きの大きさを指示するように選択され得る。例えば、それだけに限らないが、アクチュエーター103の動きの速さ、加速、または力は、アクチュエーター制御信号128の絶対値の大きさに相関するものとし得る。例えば、それだけに限らないが、アクチュエーター103は、より大きい絶対値の大きさを有するアクチュエーター制御信号128に呼応して、より迅速に、またはより大きい力で動き、または加速するように構成され得る。アクチュエーター制御信号128の符号および大きさは、アクチュエーター103の動きの方向および大きさをそれぞれ制御するのに使用され得るアクチュエーター制御信号128の任意の特性を指示し得る。アクチュエーター制御信号128の符号および大きさは、アクチュエーター制御信号128の電圧成分または電流成分の極性および大きさにそれぞれ対応しても対応しなくてもよい。
【００３７】
アクチュエーターコントローラー100は、アクチュエーター103を介して構造102の位置を制御するためのアクチュエーター制御信号128を生成し、構造102の可動範囲を制限するための停止機構を実装するように構成され得る。アクチュエーターコントローラー100は、位置コントローラー130と、停止コントローラー132と、制御信号セレクター134とを含み得る。
【００３８】
位置コントローラー130は、構造102の位置114と構造102の所望の位置140との差138に基づいて位置制御信号136を生成するように構成され得る。構造102の位置114と構造102の所望の位置140との差138は、誤差と呼ばれ得る。位置コントローラー130は、構造102の位置114と構造102の所望の位置140との差138を、任意の適切なやり方で求めるように構成され得る。
【００３９】
位置コントローラー130は、任意の適切なやり方で、構造102の位置114と構造102の所望の位置140との差138に基づいて位置制御信号136を生成するように構成され得る。例えば、位置制御信号136は、構造102の位置114と構造102の所望の位置140との差138を利得で乗算することによって、または制御されるシステムに一般に利用可能な、適切な任意の他の制御方法を用いることによって生成され得る。例えば、それだけに限らないが、位置制御信号136は、位置制御信号136の符号および大きさの特性が構造102の位置114と構造102の所望の位置140との差138を指示し得るような適切なやり方で生成され得る。
【００４０】
構造102の位置114は、位置センサー142を用いて特定され得る。位置センサー142は、任意の適切なやり方で構造102の位置114を特定するための任意の適切なデバイスまたはシステムを含み得る。構造102の位置114は、構造102を動かすためのアクチュエーター103の位置126によって表され得る。したがって、例えば、それだけに限らないが、位置センサー142は、アクチュエーター103の位置126を任意の適切なやり方で特定することによって構造102の位置114を特定するように構成され得る。
【００４１】
位置センサー142によって特定された構造102の位置114は、位置フィードバック信号144として位置コントローラー130へ提供され得る。位置フィードバック信号144は、任意の適切な形で位置コントローラー130が使用するための構造102の位置114を指示し得る。
【００４２】
構造102の所望の位置140は、位置コントローラー130に提供される位置コマンド146によって特定され得る。位置コマンド146は、任意の適切な形で位置コントローラー130が使用するための構造102の所望の位置140を指示し得る。例えば、それだけに限らないが、位置コマンド146は、構造102の所望の位置140と、位置コントローラー130による最小限の変更を伴う、または変更を伴わない位置フィードバック信号144において指示される構造102の位置114との差138を求めるために、適切な形で構造102の所望の位置140を指示し得る。例えば、位置フィードバック信号144が、構造102を動かすためのアクチュエーター103の位置126によって表される構造102の位置114を指示する場合、位置コマンド146は、構造102の所望の位置140を、構造102の所望の位置140に対応するアクチュエーター103の所望の位置として指示し得る。位置コマンド146は、人間オペレーターまたは機械オペレーターが構造102を制御するための適切なインターフェースによって、任意の適切なやり方で生成され得る。
【００４３】
停止コントローラー132は、構造102の停止条件152と停止フィードバック信号154によって指示される構造102の対応する現在の条件との差150に基づいて停止制御信号148を生成するように構成され得る。構造102の停止条件152と構造102の対応する現在の条件との差150は、誤差と呼ばれ得る。停止コントローラー132は、構造102の停止条件152と構造102の対応する現在の条件との差150を求めるように構成され得る。
【００４４】
停止コントローラー132は、構造102の停止条件152と構造102の対応する現在の条件との差150に基づいて停止制御信号148を生成するように構成され得る。例えば、停止制御信号148は、構造102の停止条件152と構造102の対応する現在の条件との差150を利得で乗算することによって、または制御されるシステムに一般に利用可能な、適切な任意の他の制御方法を用いることによって生成され得る。例えば、それだけに限らないが、停止制御信号148の符号および大きさの特性は、構造102の停止条件152と構造102の対応する現在の条件との差150を指示し得る。
【００４５】
停止条件152は、構造102の位置と相関し得る構造102と関連付けられる条件に関して構造102の停止機構を定義し得る。停止条件152は、任意の適切なやり方で特定され、任意の適切な形で、停止コントローラー132に提供され、または、停止コントローラー132が使用するためにそれ以外のやり方で供与され得る。停止条件152は、固定されていても、可変であってもよい。
【００４６】
例えば、それだけに限らないが、停止条件152は、停止位置156、許容される力158、または構造102の停止機構を定義するための任意の他の適切な条件もしくは条件の組み合わせを指示し得る。停止位置156は、それを越えると構造102が動かされないはずの構造102についての位置を指示し得る。停止位置156は、任意の適切なやり方で指示され得る。例えば、それだけに限らないが、停止位置156は、停止角度160、停止距離162によって、または、それを越えると構造102が動かされないはずの構造102の位置を指示するための任意の他の適切なやり方で指示され得る。停止角度160は、それを越えると構造102が動かされないはずの構造102についての角度を指示し得る。停止距離162は、構造102と基準164との最小許容距離を指示し得る。例えば、それだけに限らないが、基準164は、物理的対象物または構造を含み得る。許容される力158は、構造102にかかる最大量の力を指示し得る。
【００４７】
停止フィードバック信号154は、停止条件152に対応する構造102の現在の条件を指示し得る。例えば、それだけに限らないが、停止フィードバック信号154は、停止条件152と構造102の対応する現在の条件との差150を求めるのに停止コントローラー132が使用するために、任意の適切な形で構造102の現在の条件を指示し得る。例えば、停止条件152が停止位置156を含む場合、停止フィードバック信号154は、構造102の位置114を指示し得る。停止条件152が停止角度160を含む場合、停止フィードバック信号154は、構造102の現在の角度165を指示し得る。停止条件152が停止距離162を含む場合、停止フィードバック信号154は、基準164からの構造102の現在の距離を指示し得る。停止条件152が許容される力158を含む場合、停止フィードバック信号154は、構造102にかかる現在の力166を指示し得る。
【００４８】
停止フィードバック信号154において指示される現在の条件は、停止フィードバックセンサー168を用いて特定され得る。停止フィードバックセンサー168は、停止条件152に対応する構造102の現在の条件を特定するための任意の適切なデバイスまたはシステムを含み得る。例えば、停止条件152が停止位置156を含む場合、停止フィードバックセンサー168は、構造102の位置114を特定するための任意の適切なセンサーを含み得る。好ましくは、停止フィードバック信号154のために構造102の位置114を特定するセンサーは、構造102を動かすためのアクチュエーター103の位置126を特定することによるもの以外の構造102の位置114を特定する。停止条件152が停止角度160を含む場合、停止フィードバックセンサー168は、構造102の現在の角度165を特定するための任意の適切な角度センサー170を含み得る。停止条件152が停止距離162を含む場合、停止フィードバックセンサー168は、基準164からの構造102の現在の距離を特定するための任意の適切な距離センサー172を含み得る。停止条件152が許容される力158を含む場合、停止フィードバックセンサー168は、構造102にかかる現在の力166を特定するための任意の適切な力センサー174を含み得る。
【００４９】
制御信号セレクター134は、アクチュエーター103の動きを制御するアクチュエーター制御信号128として使用するために、位置コントローラー130からの位置制御信号136または停止コントローラー132からの停止制御信号148の一方を選択するように構成される。アクチュエーターコントローラー100は、位置制御信号136および停止制御信号148の相対的な大きさ176に基づいて、アクチュエーター制御信号128として使用するために位置制御信号136または停止制御信号148を選択するように構成され得る。例えば、位置制御信号136および停止制御信号148の相対的な大きさ176に基づき、制御信号セレクター134は、構造102の現在の条件が停止条件152から相対的に遠い場合、または位置コマンド146が、停止条件152から遠ざかる方向の構造102の動きを指図している場合に、アクチュエーター制御信号128として使用するために位置制御信号136を選択し得る。位置制御信号136および停止制御信号148の相対的な大きさ176に基づき、制御信号セレクター134は、構造102の現在の条件が相対的に停止条件152に近く、位置コマンド146が、停止条件152に近づく方向の構造102の動きを指図している場合に、アクチュエーター制御信号128として使用するために停止制御信号148を選択し得る。
【００５０】
位置コントローラー130および停止コントローラー132の特定の実装形態のある特徴は、制御信号セレクター134によって行われる選択に依存して適切に管理され得る。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー130および停止コントローラー132のうちの選択されない方の積分器は使用不可とされ得る。
【００５１】
制御信号セレクター134は、構造102の位置114が構造102の位置範囲112の部分178内にある場合、常に、アクチュエーター制御信号128に位置コントローラー130からの位置制御信号136を使用し、決して、アクチュエーター制御信号128に停止コントローラー132からの停止制御信号148を使用しないように構成され得る。例えば、それだけに限らないが、位置範囲112の部分178は、停止条件152によって構造102について定義され得るいかなる停止機構からも相対的に遠くなり得る。構造102の位置114が位置範囲112の部分178内にある場合には、停止制御信号148を使用した構造102の位置の制御が最適とならない可能性がある。代替として、または加えて、構造102の位置114が位置範囲112の部分178内にある場合には、停止フィードバック信号154を提供するのに必要とされる測定が行われず、または正確に行われない可能性もある。この場合には、構造102の位置114が位置範囲112の部分178内にあるときの停止コントローラー132による停止制御信号148の生成が不可能となり得る。
【００５２】
アクチュエーターコントローラー100は、任意の適切なアナログデバイス、ディジタルデバイス、またはアナログデバイスとディジタルデバイスの組み合わせを用いて実装され得る。アクチュエーターコントローラー100を実装するのに使用され得るディジタルデバイスは、ディスクリートディジタル論理回路およびプログラマブル・プロセッサ・ユニットを含み得る。
【００５３】
種々の実施形態は、プログラムコードを走らせることができる任意のハードウェアデバイスまたはシステムを用いて実装され得る。例えば、それだけに限らないが、本明細書で記述するアクチュエーターコントローラー100によって果たされる機能の一部または全部が、メモリにロードされ得るソフトウェアのための命令を実行する役割を果たすプロセッサユニット上で実現されてもよい。プロセッサユニットは、特定の実装に応じて、いくつかのプロセッサ、マルチプロセッサコア、または何らかの他の種類であり得る。「いくつかの」は、項目に言及して本明細書で使用する場合、1または複数の項目を意味する。さらに、プロセッサユニットは、メインプロセッサがセカンダリプロセッサと共に単一のチップ上に存在するいくつかのヘテロジニアスなプロセッサシステムを用いて実装されてもよい。別の例示的実施形態として、プロセッサユニットは、同じ種類の複数のプロセッサを含む対称マルチプロセッサシステムであってもよい。
【００５４】
オペレーティングシステム、アプリケーション、および／またはプログラムのための命令は、記憶装置に位置していてよく、記憶装置は、通信ファブリックを介してプロセッサユニットと通信し得る。例えば、それだけに限らないが、命令は、永続記憶上の機能的形態であってもよい。これらの命令は、プロセッサユニットが実行するためにメモリにロードされ得る。種々の実施形態のプロセスは、プロセッサユニットによって、メモリに位置し得るコンピューター実装命令を用いて実行され得る。
【００５５】
これらの命令は、プロセッサユニット内のプロセッサによって読み取られ、実行され得る、プログラム命令、プログラムコード、コンピューター使用可能プログラムコード、またはコンピューター可読プログラムコードと呼ばれ得る。種々の実施形態におけるプログラムコードは、メモリや永続記憶といった、種々の物理的な、またはコンピューター可読の記憶媒体上で具現化され得る。
【００５６】
プログラムコードは、コンピューター可読媒体上に機能的形態で位置し、実行のためにプロセッサユニット上にロードされ、または転送され得る。プログラムコードおよびコンピューター可読媒体は、これらの例ではコンピュータープログラム製品を形成している。一例では、コンピューター可読媒体は、コンピューター読み取り可能な記憶媒体またはコンピューター可読信号媒体であり得る。
【００５７】
コンピューター読み取り可能な記憶媒体は、例えば、永続記憶の一部である、ハードドライブといった記憶装置上に転送するために永続記憶の一部であるドライブまたは他のデバイスへ挿入され、または配置される、例えば光ディスクや磁気ディスクを含み得る。またコンピューター読み取り可能な記憶媒体は、ハードドライブ、サムドライブ、フラッシュメモリといった永続記憶の形も取り得る。
【００５８】
これらの例では、コンピューター読み取り可能な記憶媒体は、プログラムコードを伝搬し、または送信する媒体ではなく、プログラムコードを記憶するのに使用される物理的な、または有形の記憶装置である。コンピューター読み取り可能な記憶媒体は、コンピューター可読有形記憶装置またはコンピューター可読物理記憶装置とも呼ばれる。言い換えると、コンピューター読み取り可能な記憶媒体は、人が触れることのできる媒体である。
【００５９】
あるいは、プログラムコードは、コンピューター可読信号媒体を用いてプロセッサユニットへ転送されてもよい。コンピューター可読信号媒体は、例えば、プログラムコードを含む伝搬データ信号であり得る。例えば、コンピューター可読信号媒体は、電磁信号、光信号、および／または任意の他の適切な種類の信号であり得る。これらの信号は、無線通信リンク、光ファイバーケーブル、同軸ケーブル、配線、および／または任意の他の適切な種類の通信リンクといった通信リンク上で送信され得る。言い換えると、通信リンクおよび／または接続は、これらの説明例では、物理的なもの、または無線であり得る。
【００６０】
ある例示的実施形態では、プログラムコードは、プロセッサユニット内で使用するために、コンピューター可読信号媒体を介して別のデバイスまたはデータ処理システムから永続記憶へネットワーク上でダウンロードされ得る。例えば、サーバーデータ処理システム内のコンピューター読み取り可能な記憶媒体に記憶されたプログラムコードが、サーバーからプロセッサユニットへネットワーク上でダウンロードされ得る。プログラムコードを提供するデータ処理システムは、サーバーコンピューター、クライアントコンピューター、またはプログラムコードを記憶し、送信することのできる何らかの他のデバイスであってよい。
【００６１】
別の説明例において、プロセッサユニットは、特定の用途のために製造され、または構成された回路を有するハードウェアユニットの形を取り得る。この種のハードウェアは、動作を実行するように構成されるために記憶装置からメモリ内へプログラムコードがロードされることを必要とせずに動作を実行し得る。
【００６２】
例えば、プロセッサユニットがハードウェアユニットの形を取る場合、プロセッサユニットは、いくつかの動作を実行するように構成された回路システム、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit（ASIC））、プログラマブル論理デバイス、または何らかの他の適切な種類のハードウェアであり得る。プログラマブル論理デバイスでは、デバイスは、いくつかの動作を実行するように構成される。デバイスは、後で再構成されてもよく、または、それらいくつかの動作を実行するように永続的に構成されていてもよい。プログラム論理デバイスの例には、例えば、プログラマブル論理アレイ、プログラマブルアレイ論理、フィールドプログラマブル論理アレイ、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、および他の適切なハードウェアデバイスが含まれる。この種の実装では、プログラムコードは省かれ得る。というのは、種々の実施形態のためのプロセスがハードウェアユニットにおいて実装されるからである。
【００６３】
さらに別の説明例において、プロセッサユニットは、コンピューターおよびハードウェアユニットにおいて見られるプロセッサの組み合わせを用いて実装され得る。プロセッサユニットは、プログラムコードを実行するように構成されたいくつかのハードウェアユニットおよびいくつかのプロセッサを有し得る。この説明例では、プロセスのうちのあるものはいくつかのハードウェアユニットにおいて実装され、プロセスの他のあるものは、いくつかのプロセッサにおいて実装され得る。
【００６４】
図1の例示は、種々の例示的実施形態が実装され得るやり方に対する物理的な、またはアーキテクチャ上の制限を示唆するためのものではない。例示の構成要素以外の、例示の構成要素の代わりの、または例示の構成要素以外と例示の構成要素の代わりの両方の他の構成要素が使用されてもよい。構成要素のあるものは、ある例示的実施形態においては不要となり得る。また、各ブロックは、若干の機能構成要素を例示するために提示されている。これらのブロックのうちの1または複数が、種々の例示的実施形態において実装されるときに、組み合わされてもよく、分割されてもよく、あるいは、組み合わせおよび分割により異なるブロックとされてもよい。
【００６５】
図2を見ると、例示的実施形態による、下部停止角度を有する飛行操縦翼面の図が描かれている。飛行操縦翼面200およびアクチュエーター202は、図1の飛行操縦翼面104およびアクチュエーター103の一実装形態の例とし得る。
【００６６】
飛行操縦翼面200の機械的可動域の下限および上限は、それぞれ、破線輪郭204および破線輪郭206で指示されている。アクチュエーター202はピストン208を含む。ピストン208は、線210と線212との間に指示される範囲にわたって可動である。ピストン208は、ピストン208の後退が、飛行操縦翼面200の後縁を、破線輪郭204で指示される機械的範囲の下限に向かう方向に下方へ動かすように、適切なやり方で飛行操縦翼面200の前縁に、またはその付近に接続されている。この例では、ピストン208の後退および飛行操縦翼面200の後縁の下方への動きが、負の方向の動きとして定義されている。ピストン208の延伸は、飛行操縦翼面200の後縁を、破線輪郭206で指示される機械的範囲の上限に向かう方向に上方へ動かす。ピストン208の延伸および飛行操縦翼面200の後縁の上方への動きが、正の方向の動きとして定義されている。
【００６７】
角度センサー216は、飛行操縦翼面200の角度を特定するように構成されている。角度センサー216は、飛行操縦翼面200の角度を特定するために任意の適切なやり方で実装され得る。例えば、それだけに限らないが、角度センサー216は、飛行操縦翼面200への物理的接続によって、または任意の他の適切なやり方で飛行操縦翼面200の角度を特定し得る。
【００６８】
飛行操縦翼面200についての下部停止角度は、飛行操縦翼面200の後縁が線218で指示される位置にある飛行操縦翼面200の角度として定義され得る。したがって、飛行操縦翼面200の許容可動範囲220の限界は、破線輪郭206で指示される機械的範囲の上限と、線218で指示される下部停止角度に対応する位置である。下部停止角度は、固定されていても、可変であってもよい。例えば、それだけに限らないが、下部停止角度は、飛行操縦翼面200がごく近くまで接近し得るが、ぶつからないようにすることが望ましい、静的対象物もしくは可動対象物によって、または別の適切なやり方で定義され得る。
【００６９】
飛行操縦翼面200の機械的可動範囲は、部分222、部分224、および部分226によって定義され得る。飛行操縦翼面200の機械的可動範囲の部分222は、許容可動範囲220の限界から離れて位置する。飛行操縦翼面200の機械的可動範囲の部分224および部分226は、それぞれ、許容可動範囲220の上限および下限に隣接して位置する。
【００７０】
図3を見ると、例示的実施形態による、下部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図が描かれている。アクチュエーターコントローラー300は、図1のアクチュエーターコントローラー100の一実装形態の例とし得る。アクチュエーターコントローラー300は、図2のアクチュエーター202および飛行操縦翼面200に対応するアクチュエーターおよび構造301の位置を制御するための制御信号を生成するように構成されている。図3の説明は、図2を参照して行う。
【００７１】
アクチュエーターコントローラー300は、位置コントローラー302と、停止コントローラー304と、制御信号セレクター306とを含む。位置コントローラー302は、線路308上で位置制御信号を生成する。位置コントローラー302は、位置コマンド312によって指示されるピストン208の所望の位置と、ピストン208の現在位置を指示するピストン位置測定314との差310を求めるように構成されている。ピストン位置測定314は、任意の適切なセンサーを使用してピストン208の現在位置を特定する任意の適切なやり方で取得され得る。ピストン208の所望の位置とピストン208の現在位置との差310は、利得316で乗算されて線路308上で位置制御信号を生成し得る。
【００７２】
停止コントローラー304は、線路318上で停止制御信号を生成する。停止コントローラー304は、飛行操縦翼面200についての下部停止角度326と飛行操縦翼面200の現在の角度を指示する翼面角度測定328との差324を求めるように構成されている。翼面角度測定328は、角度センサー216によって提供され得る。下部停止角度326と飛行操縦翼面200の現在の角度との差324は、適切な利得330で乗算されて線路318上の停止制御信号を生成し得る。
【００７３】
制御信号セレクター306は、アクチュエーターおよび構造301を制御する線路332上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路308上の位置制御信号または線路318上の停止制御信号を選択するように構成されている。翼面の位置を制御するための停止制御信号の使用が適切となり得る飛行操縦翼面の可動範囲の部分、および停止制御信号の使用が最適とならない可能性のある他の部分が生じ得る。この例では、飛行操縦翼面200が、飛行操縦翼面200の機械的可動範囲の部分222内の位置にある場合、制御信号セレクター306は、線路332上のアクチュエーター制御信号として線路308上の位置制御信号を提供する。飛行操縦翼面200が、飛行操縦翼面200の機械的可動範囲の部分224または部分226内の位置にある場合、制御信号セレクター306は、線路332上のアクチュエーター制御信号として提供するために、より大きい大きさを有する線路308上の位置制御信号および線路318上の停止制御信号の一方を選択する。
【００７４】
図4を見ると、例示的実施形態による、下部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図が描かれている。信号400は、図2の飛行操縦翼面200を制御するための図3のアクチュエーターコントローラー300における信号の例とし得る。図4の説明は、図2および図3を参照して行う。
【００７５】
所望のピストン位置401は、位置コマンド312において指示されるピストン208の所望の位置の例とし得る。測定ピストン位置402は、ピストン208の現在位置を指示するピストン位置測定314の例とし得る。下部停止角度404は、飛行操縦翼面200についての下部停止角度326を指示し得る。測定角度406は、飛行操縦翼面200の現在の角度を指示する翼面角度測定328の例とし得る。  
【００７６】
飛行操縦翼面200は、この例では常に、飛行操縦翼面200の機械的可動範囲の部分226内にある。したがって、この例では、制御信号セレクター306は、位置コントローラー302からの線路308上の位置制御信号または停止コントローラー304からの線路318上の停止制御信号を、アクチュエーターおよび構造301を制御する線路332上のアクチュエーター制御信号として提供される制御信号選択407として選択する。この例では、制御信号セレクター306は、制御信号選択407として、より大きい大きさを有する線路308上の位置制御信号および線路318上の停止制御信号の一方を選択する。
【００７７】
簡潔にするために、この例では、同じ量の位置コントローラー302で求められる差310および停止コントローラー304で求められる差324は、同じ大きさの位置コントローラー302からの線路308上の位置制御信号および停止コントローラー304からの線路318上の停止制御信号をもたらす。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー302における利得316および停止コントローラー304における利得330は、この場合には、同じになるように選択され得る。
【００７８】
時刻t1の前、所望のピストン位置401と測定ピストン位置402との差は、相対的に小さい負の値である。下部停止角度404と測定角度406との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、時刻t1の前には、所望のピストン位置401と測定ピストン位置402との差に基づく位置制御信号408が、アクチュエーター202を制御するための制御信号選択407として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置402は、所望のピストン位置401に従うことになる。というのは、ピストン208は後退するよう命じられ、飛行操縦翼面200の測定角度406は下部停止角度404の方へ動くからである。
【００７９】
時刻t1の後、所望のピストン位置401と測定ピストン位置402との差は、相対的に大きい負の値である。下部停止角度404と測定角度406との差は、相対的に小さい負の値である。したがって、時刻t1の後には、下部停止角度404と測定角度406との差に基づく停止制御信号409が、制御信号選択407として選択される。その結果、この時間中ずっと、飛行操縦翼面200の測定角度406は、たとえピストン208がさらに後退するよう命じられたとしても、下部停止角度404を越えて動くことを妨げられる。
【００８０】
時刻t1においては、所望のピストン位置401と測定ピストン位置402との差410は、下部停止角度404と測定角度406との差412と同じである。したがって、位置制御信号408および停止制御信号409は、制御信号選択407が時刻t1で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【００８１】
図5を見ると、例示的実施形態による、上部停止角度を有する飛行操縦翼面の図が描かれている。飛行操縦翼面500およびアクチュエーター502は、図1の飛行操縦翼面104およびアクチュエーター103の一実装形態の例とし得る。
【００８２】
飛行操縦翼面500の機械的可動域の下限および上限は、それぞれ、破線輪郭504および破線輪郭506で指示されている。アクチュエーター502はピストン508を含む。ピストン508は、線510と線512との間に指示される範囲にわたって可動である。ピストン508は、ピストン508の後退が、飛行操縦翼面500の後縁を、破線輪郭504で指示される機械的範囲の下限に向かう方向に下方へ動かすように、適切なやり方で飛行操縦翼面500の前縁に、またはその付近に接続されている。この例では、ピストン508の後退および飛行操縦翼面500の後縁の下方への動きが、負の方向の動きとして定義されている。ピストン508の延伸は、飛行操縦翼面500の後縁を、破線輪郭506で指示される機械的範囲の上限に向かう方向に上方へ動かす。ピストン508の延伸および飛行操縦翼面500の後縁の上方への動きが、正の方向の動きとして定義されている。
【００８３】
角度センサー516は、飛行操縦翼面500の角度を特定するように構成されている。角度センサー516は、飛行操縦翼面500の角度を特定するために任意の適切なやり方で実装され得る。例えば、それだけに限らないが、角度センサー516は、飛行操縦翼面500への物理的接続によって、または任意の他の適切なやり方で飛行操縦翼面500の角度を特定し得る。
【００８４】
飛行操縦翼面500についての上部停止角度は、飛行操縦翼面500の後縁が線518で指示される位置にある飛行操縦翼面500の角度として定義され得る。したがって、飛行操縦翼面500の許容可動範囲520の限界は、破線輪郭504で指示される機械的範囲の下限と、線518で指示される上部停止角度に対応する位置である。上部停止角度は、固定されていても、可変であってもよい。例えば、それだけに限らないが、上部停止角度は、飛行操縦翼面500がごく近くまで接近し得るが、ぶつからないようにすることが望ましい、静的対象物もしくは可動対象物によって、または別の適切なやり方で定義され得る。
【００８５】
飛行操縦翼面500の機械的可動範囲は、部分522、部分524、および部分526によって定義され得る。飛行操縦翼面500の機械的可動範囲の部分522は、許容可動範囲520の限界から離れて位置する。飛行操縦翼面500の機械的可動範囲の部分524および部分526は、それぞれ、許容可動範囲520の上限および下限に隣接して位置する。
【００８６】
図6を見ると、例示的実施形態による、上部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図が描かれている。アクチュエーターコントローラー600は、図1のアクチュエーターコントローラー100の一実装形態の例とし得る。アクチュエーターコントローラー600は、図5のアクチュエーター502および飛行操縦翼面500に対応するアクチュエーターおよび構造601の位置を制御するための制御信号を生成するように構成されている。図6の説明は、図5を参照して行う。
【００８７】
アクチュエーターコントローラー600は、位置コントローラー602と、停止コントローラー604と、制御信号セレクター606とを含む。位置コントローラー602は、線路608上で位置制御信号を生成する。位置コントローラー602は、位置コマンド612によって指示されるピストン508の所望の位置と、ピストン508の現在位置を指示するピストン位置測定614との差610を求めるように構成されている。ピストン位置測定614は、任意の適切なセンサーを使用してピストン508の現在位置を特定する任意の適切なやり方で取得され得る。ピストン508の所望の位置とピストン508の現在位置との差610は、利得616で乗算されて線路608上で位置制御信号を生成し得る。
【００８８】
停止コントローラー604は、線路618上で停止制御信号を生成する。停止コントローラー604は、飛行操縦翼面500についての上部停止角度626と飛行操縦翼面500の現在の角度を指示する翼面角度測定628との差624を求めるように構成されている。翼面角度測定628は、角度センサー516によって提供され得る。上部停止角度626と飛行操縦翼面500の現在の角度との差624は、適切な利得630で乗算されて線路618上の停止制御信号を生成し得る。
【００８９】
制御信号セレクター606は、アクチュエーターおよび構造601を制御する線路632上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路608上の位置制御信号または線路618上の停止制御信号を選択するように構成されている。翼面の位置を制御するための停止制御信号の使用が適切となり得る飛行操縦翼面の可動範囲の部分、および停止制御信号の使用が最適とならない可能性のある他の部分が生じ得る。この例では、飛行操縦翼面500が、飛行操縦翼面500の機械的可動範囲の部分522内の位置にある場合、制御信号セレクター606は、線路632上のアクチュエーター制御信号として線路608上の位置制御信号を提供する。飛行操縦翼面500が、飛行操縦翼面500の機械的可動範囲の部分524または部分526内の位置にある場合、制御信号セレクター606は、線路632上のアクチュエーター制御信号として提供するために、より小さい大きさを有する線路608上の位置制御信号および線路618上の停止制御信号の一方を選択する。
【００９０】
図7を見ると、例示的実施形態による、上部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図が描かれている。信号700は、図5の飛行操縦翼面500を制御するための図6のアクチュエーターコントローラー600における信号の例とし得る。図7の説明は、図5および図6を参照して行う。
【００９１】
所望のピストン位置701は、位置コマンド612において指示されるピストン508の所望の位置の例とし得る。測定ピストン位置702は、ピストン508の現在位置を指示するピストン位置測定614の例とし得る。上部停止角度704は、飛行操縦翼面500についての上部停止角度626を指示し得る。測定角度706は、飛行操縦翼面500の現在の角度を指示する翼面角度測定628の例とし得る。
【００９２】
飛行操縦翼面500は、この例では常に、飛行操縦翼面500の機械的可動範囲の部分524内にある。したがって、この例では、制御信号セレクター606は、位置コントローラー602からの線路608上の位置制御信号または停止コントローラー604からの線路618上の停止制御信号を、アクチュエーターおよび構造601を制御する線路632上のアクチュエーター制御信号として提供される制御信号選択707として選択する。この例では、制御信号セレクター606は、制御信号選択707として、より小さい大きさを有する線路608上の位置制御信号および線路618上の停止制御信号の一方を選択する。
【００９３】
簡潔にするために、この例では、同じ量の位置コントローラー602で求められる差610および停止コントローラー604で求められる差624は、同じ大きさの位置コントローラー602からの線路608上の位置制御信号および停止コントローラー604からの線路618上の停止制御信号をもたらす。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー602における利得616および停止コントローラー604における利得630は、この場合には、同じになるように選択され得る。
【００９４】
時刻t1の前、所望のピストン位置701と測定ピストン位置702との差は、相対的に小さい正の値である。上部停止角度704と測定角度706との差は、相対的に大きい正の値である。したがって、時刻t1の前には、所望のピストン位置701と測定ピストン位置702との差に基づく位置制御信号708が、アクチュエーター502を制御するための制御信号選択707として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置702は、所望のピストン位置701に従うことになる。というのは、ピストン508は延伸するよう命じられ、飛行操縦翼面500の測定角度706は上部停止角度704の方へ動くからである。
【００９５】
時刻t1の後、所望のピストン位置701と測定ピストン位置702との差は、相対的に大きい正の値である。上部停止角度704と測定角度706との差は、相対的に小さい正の値である。したがって、時刻t1の後には、上部停止角度704と測定角度706との差に基づく停止制御信号709が、制御信号選択707として選択される。その結果、この時間中ずっと、飛行操縦翼面500の測定角度706は、たとえピストン508がさらに延伸するよう命じられたとしても、上部停止角度704を越えて動くことを妨げられる。
【００９６】
時刻t1においては、所望のピストン位置701と測定ピストン位置702との差710は、上部停止角度704と測定角度706との差712と同じである。したがって、位置制御信号708および停止制御信号709は、制御信号選択707が時刻t1で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【００９７】
図8を見ると、例示的実施形態による、上部停止角度および下部停止角度を有する飛行操縦翼面の図が描かれている。飛行操縦翼面800およびアクチュエーター802は、図1の飛行操縦翼面104およびアクチュエーター103の一実装形態の例とし得る。
【００９８】
飛行操縦翼面800の機械的可動域の下限および上限は、それぞれ、破線輪郭804および破線輪郭806で指示されている。アクチュエーター802はピストン808を含む。ピストン808は、線810と線812との間に指示される範囲にわたって可動である。ピストン808は、ピストン808の後退が、飛行操縦翼面800の後縁を、破線輪郭804で指示される機械的範囲の下限に向かう方向に下方へ動かすように、適切なやり方で飛行操縦翼面800の前縁に、またはその付近に接続されている。この例では、ピストン808の後退および飛行操縦翼面800の後縁の下方への動きが、負の方向の動きとして定義されている。ピストン808の延伸は、飛行操縦翼面800の後縁を、破線輪郭806で指示される機械的範囲の上限に向かう方向に上方へ動かす。ピストン808の延伸および飛行操縦翼面800の後縁の上方への動きが、正の方向の動きとして定義されている。
【００９９】
角度センサー816は、飛行操縦翼面800の角度を特定するように構成されている。角度センサー816は、飛行操縦翼面800の角度を特定するために任意の適切なやり方で実装され得る。例えば、それだけに限らないが、角度センサー816は、飛行操縦翼面800への物理的接続によって、または任意の他の適切なやり方で飛行操縦翼面800の角度を特定し得る。
【０１００】
飛行操縦翼面800についての下部停止角度は、飛行操縦翼面800の後縁が線818で指示される位置にある飛行操縦翼面800の角度として定義され得る。飛行操縦翼面800についての上部停止角度は、飛行操縦翼面800の後縁が線819で指示される位置にある飛行操縦翼面800の角度として定義され得る。したがって、飛行操縦翼面800の許容可動範囲820の限界は、線818で指示される下部停止角度に対応する位置と、線819で指示される上部停止角度に対応する位置である。上部停止角度および下部停止角度は、固定されていても、可変であってもよい。例えば、それだけに限らないが、上部停止角度および下部停止角度は、飛行操縦翼面800がごく近くまで接近し得るが、ぶつからないようにすることが望ましい、静的対象物もしくは可動対象物によって、または別の適切なやり方で定義され得る。
【０１０１】
飛行操縦翼面800の機械的可動範囲は、部分822、部分824、および部分826によって定義され得る。飛行操縦翼面800の機械的可動範囲の部分822は、許容可動範囲820の限界から離れて位置する。飛行操縦翼面800の機械的可動範囲の部分824および部分826は、それぞれ、許容可動範囲820の上限および下限に隣接して位置する。
【０１０２】
図9を見ると、例示的実施形態による、上部停止角度および下部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図が描かれている。アクチュエーターコントローラー900は、図1のアクチュエーターコントローラー100の一実装形態の例とし得る。アクチュエーターコントローラー900は、図8のアクチュエーター802および飛行操縦翼面800に対応するアクチュエーターおよび構造901の位置を制御するための制御信号を生成するように構成されている。図9の説明は、図8を参照して行う。
【０１０３】
アクチュエーターコントローラー900は、位置コントローラー902と、停止コントローラー904と、制御信号セレクター906とを含む。位置コントローラー902は、線路908上で位置制御信号を生成する。位置コントローラー902は、位置コマンド912によって指示されるピストン808の所望の位置と、ピストン808の現在位置を指示するピストン位置測定914との差910を求めるように構成されている。ピストン位置測定914は、任意の適切なセンサーを使用してピストン808の現在位置を特定する任意の適切なやり方で取得され得る。ピストン808の所望の位置とピストン808の現在位置との差910は、利得916で乗算されて線路908上で位置制御信号を生成し得る。
【０１０４】
停止コントローラー904は、線路918上の上部停止角度についての停止制御信号および線路919上の下部停止角度についての停止制御信号を生成する。停止コントローラー904は、飛行操縦翼面800についての上部停止角度926と飛行操縦翼面800の現在の角度を指示する翼面角度測定928との差924を求めるように構成されている。翼面角度測定928は、角度センサー816によって提供され得る。上部停止角度926と飛行操縦翼面800の現在の角度との差924は、適切な利得930で乗算されて線路918上の上部停止角度についての停止制御信号を生成し得る。
【０１０５】
停止コントローラー904は、飛行操縦翼面800についての下部停止角度934と飛行操縦翼面800の現在の角度を指示する翼面角度測定928との差932を求めるようにも構成されている。下部停止角度934と飛行操縦翼面800の現在の角度との差932は、適切な利得936で乗算されて線路919上の下部停止角度についての停止制御信号を生成し得る。
【０１０６】
制御信号セレクター906は、アクチュエーターおよび構造901を制御する線路937上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路908上の位置制御信号または線路918もしくは線路919上の停止制御信号の一方を選択するように構成されている。停止制御信号を使用した翼面の位置の制御が適切となり得る飛行操縦翼面の可動範囲の部分、および停止制御信号の使用が最適とならない可能性のある他の部分が生じ得る。この例では、飛行操縦翼面800が、飛行操縦翼面800の機械的可動範囲の部分822内の位置にある場合、制御信号セレクター906は、線路937上のアクチュエーター制御信号として線路908上の位置制御信号を提供する。飛行操縦翼面800が、飛行操縦翼面800の機械的可動範囲の部分824または部分826内の位置にある場合、制御信号セレクター906は、線路908、線路918、および線路919上の各信号の相対的な大きさに基づいて、線路937上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路908上の位置制御信号、線路918上の上部停止角度についての停止制御信号、および線路919上の下部停止角度についての停止制御信号のうちの1つを選択する。
【０１０７】
飛行操縦翼面800が、飛行操縦翼面800の機械的可動範囲の部分824または部分826内の位置にある場合、制御信号セレクター906内の第1のセレクター938は、線路939上で提供するために、線路908上の位置制御信号および線路918上の上部停止角度についての停止制御信号のうちの小さい方を選択する。制御信号セレクター906内の第2のセレクター940は、次いで、線路937上でアクチュエーター制御信号として提供するために、第1のセレクター938からの線路939上の信号および線路919上の下部停止角度についての停止制御信号のうちの大きい方を選択する。
【０１０８】
図10を見ると、例示的実施形態による、上部停止角度および下部停止角度を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図が描かれている。信号1000は、図8の飛行操縦翼面800を制御するための図9のアクチュエーターコントローラー900における信号の例とし得る。図10の説明は、図8および図9を参照して行う。
【０１０９】
所望のピストン位置1001は、位置コマンド912において指示されるピストン808の所望の位置の例とし得る。測定ピストン位置1002は、ピストン808の現在位置を指示するピストン位置測定914の例とし得る。上部停止角度1004は、飛行操縦翼面800についての上部停止角度926を指示し得る。下部停止角度1005は、飛行操縦翼面800についての下部停止角度934を指示し得る。測定角度1006は、飛行操縦翼面800の現在の角度を指示する翼面角度測定928の例とし得る。
【０１１０】
簡潔にするために、この例では、同じ量の位置コントローラー902で求められる差910、停止コントローラー904で求められる差924、および停止コントローラー904で求められる差932は、同じ大きさの位置コントローラー902からの線路908上の位置制御信号、停止コントローラー904からの線路918上の上部停止角度についての停止制御信号、および停止コントローラー904からの線路919上の下部停止角度についての停止制御信号をもたらす。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー902における利得916、ならびに停止コントローラー904における利得930および利得936は、この場合には、同じになるように選択され得る。
【０１１１】
時刻t1の前、所望のピストン位置1001と測定ピストン位置1002との差は、相対的に小さい正の値である。上部停止角度1004と測定角度1006との差は、相対的に大きい正の値である。下部停止角度1005と測定角度1006との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、時刻t1の前には、所望のピストン位置1001と測定ピストン位置1002との差に基づく位置制御信号1008が、アクチュエーター802を制御するための制御信号選択1009として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置1002は、所望のピストン位置1001に従うことになる。というのは、ピストン808は延伸するよう命じられ、飛行操縦翼面800の測定角度1006は上部停止角度1004の方へ動くからである。
【０１１２】
時刻t1と時刻t2との間、所望のピストン位置1001と測定ピストン位置1002との差は、相対的に大きい正の値である。上部停止角度1004と測定角度1006との差は、相対的に小さい正の値である。下部停止角度1005と測定角度1006との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、時刻t1と時刻t2との間には、上部停止角度1004と測定角度1006との差に基づく停止制御信号についての停止制御信号1010が、制御信号選択1009として選択される。その結果、この時間中ずっと、飛行操縦翼面800の測定角度1006は、たとえピストン808がさらに延伸するよう命じられたとしても、上部停止角度1004を越えて動くことを妨げられる。
【０１１３】
時刻t1においては、所望のピストン位置1001と測定ピストン位置1002との差1011は、上部停止角度1004と測定角度1006との差1012と同じである。したがって、位置制御信号1008および上部停止角度についての停止制御信号1010は、制御信号選択1009が時刻t1で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０１１４】
時刻t2と時刻t3との間、所望のピストン位置1001と測定ピストン位置1002との差は、相対的に小さい負の値である。上部停止角度1004と測定角度1006との差は、相対的に小さい正の値である。下部停止角度1005と測定角度1006との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、時刻t2と時刻t3との間には、所望のピストン位置1001と測定ピストン位置1002との差に基づく位置制御信号1008が、アクチュエーター802を制御するための制御信号選択1009として再度選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置1002は、所望のピストン位置1001に従うことになる。というのは、ピストン808は後退するよう命じられ、飛行操縦翼面800の測定角度1006は、上部停止角度1004から遠ざかり、下部停止角度1005の方へ動くからである。
【０１１５】
時刻t3の後、所望のピストン位置1001と測定ピストン位置1002との差は、相対的に大きい負の値である。上部停止角度1004と測定角度1006との差は、相対的に大きい正の値である。下部停止角度1005と測定角度1006との差は、依然として相対的に小さい負の値である。したがって、時刻t3の後には、下部停止角度1005と測定角度1006との差に基づく下部停止角度についての停止制御信号1014が、制御信号選択1009として選択される。その結果、この時間中ずっと、飛行操縦翼面800の測定角度1006は、たとえピストン808がさらに後退するよう命じられたとしても、下部停止角度1005を越えて動くことを妨げられる。
【０１１６】
時刻t3においては、所望のピストン位置1001と測定ピストン位置1002との差1018は、下部停止角度1005と測定角度1006との差1020と同じである。したがって、位置制御信号1008および下部停止角度についての停止制御信号1014は、制御信号選択1009が時刻t3で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０１１７】
図11を見ると、例示的実施形態による、下部停止距離を有する飛行操縦翼面の図が描かれている。飛行操縦翼面1100およびアクチュエーター1102は、図1の飛行操縦翼面104およびアクチュエーター103の一実装形態の例とし得る。
【０１１８】
飛行操縦翼面1100の機械的可動域の下限および上限は、それぞれ、破線輪郭1104および破線輪郭1106で指示されている。アクチュエーター1102はピストン1108を含む。ピストン1108は、線1110と線1112との間に指示される範囲にわたって可動である。ピストン1108は、ピストン1108の後退が、飛行操縦翼面1100の後縁を、破線輪郭1104で指示される機械的範囲の下限に向かう方向に下方へ動かすように、適切なやり方で飛行操縦翼面1100の前縁に、またはその付近に接続されている。この例では、ピストン1108の後退および飛行操縦翼面1100の後縁の下方への動きが、負の方向の動きとして定義されている。ピストン1108の延伸は、飛行操縦翼面1100の後縁を、破線輪郭1106で指示される機械的範囲の上限に向かう方向に上方へ動かす。ピストン1108の延伸および飛行操縦翼面1100の後縁の上方への動きが、正の方向の動きとして定義されている。
【０１１９】
下部停止距離1118は、基準1119からの飛行操縦翼面1100の最小許容距離として定義され得る。したがって、飛行操縦翼面1100の許容可動範囲1120の限界は、破線輪郭1106で指示される機械的範囲の上限と、基準1119からの下部停止距離1118である。下部停止距離1118は、固定されていても、可変であってもよい。例えば、それだけに限らないが、基準1119は、飛行操縦翼面1100が下部停止距離1118より近くまで接近し得ないことが望ましい静的対象物または可動対象物とし得る。
【０１２０】
基準1119からの飛行操縦翼面1100の距離は、任意の適切なセンサーを使用して基準1119からの飛行操縦翼面1100の現在の距離を特定する任意の適切なやり方で測定され得る。例えば、基準1119からの飛行操縦翼面1100の距離は、飛行操縦翼面1100が基準1119から距離1124以内にあるときに測定され得る。この場合、基準1119からの飛行操縦翼面1100の距離は、飛行操縦翼面1100が基準1119から距離1124よりも遠い飛行操縦翼面1100の許容可動範囲1120の部分1126については測定されなくてよい。この例では、基準1119の上方の方向の距離が正の距離として定義されている。
【０１２１】
図12を見ると、例示的実施形態による、下部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図が描かれている。アクチュエーターコントローラー1200は、図1のアクチュエーターコントローラー100の一実装形態の例とし得る。アクチュエーターコントローラー1200は、図11のアクチュエーター1102および飛行操縦翼面1100に対応するアクチュエーターおよび構造1201の位置を制御するための制御信号を生成するように構成されている。図12の説明は、図11を参照して行う。
【０１２２】
アクチュエーターコントローラー1200は、位置コントローラー1202と、停止コントローラー1204と、制御信号セレクター1206とを含む。位置コントローラー1202は、線路1208上で位置制御信号を生成する。位置コントローラー1202は、位置コマンド1212によって指示されるピストン1108の所望の位置と、ピストン1108の現在位置を指示するピストン位置測定1214との差1210を求めるように構成されている。ピストン位置測定1214は、任意の適切なセンサーを使用してピストン1108の現在位置を特定する任意の適切なやり方で取得され得る。ピストン1108の所望の位置とピストン1108の現在位置との差1210は、利得1216で乗算されて線路1208上で位置制御信号を生成し得る。
【０１２３】
停止コントローラー1204は、線路1218上で停止制御信号を生成する。停止コントローラー1204は、飛行操縦翼面1100についての下部停止距離1226と基準1119からの飛行操縦翼面1100の現在の距離を指示する距離測定1228との差1224を求めるように構成されている。距離測定1228は、任意の適切なセンサーを使用して基準1119からの飛行操縦翼面1100の現在の距離を特定する任意の適切なやり方で提供され得る。下部停止距離1226と基準1119からの飛行操縦翼面1100の現在の距離との差1224は、適切な利得1230で乗算されて線路1218上の停止制御信号を生成し得る。
【０１２４】
制御信号セレクター1206は、アクチュエーターおよび構造1201を制御する線路1232上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路1208上の位置制御信号または線路1218上の停止制御信号を選択するように構成されている。この例では、飛行操縦翼面1100が飛行操縦翼面1100の許容可動範囲1120の部分1126内の位置にある場合、飛行操縦翼面1100は、基準1119から十分に遠く離れており、そのため、飛行操縦翼面1100と基準1119との間の距離は測定されない。この場合には、距離測定1228が利用できず、停止制御信号が停止コントローラー1204によって線路1218上で生成され得ない。したがって、制御信号セレクター1206は、飛行操縦翼面1100が飛行操縦翼面1100の許容可動範囲1120の部分1126内の位置にある場合には、線路1232上のアクチュエーター制御信号として、線路1208上の位置制御信号を提供する。飛行操縦翼面1100が基準1119から距離1124以内にある場合には、飛行操縦翼面1100と基準1119との間の距離が測定され、距離測定1228が利用でき、停止コントローラー1204は、線路1218上で停止制御信号を生成し得る。この場合には、制御信号セレクター1206は、線路1232上のアクチュエーター制御信号として提供するために、より大きい大きさを有する線路1208上の位置制御信号および線路1218上の停止制御信号の一方を選択する。
【０１２５】
図13を見ると、例示的実施形態による、下部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図が描かれている。信号1300は、図11の飛行操縦翼面1100を制御するための図12のアクチュエーターコントローラー1200における信号の例とし得る。図13の説明は、図11および図12を参照して行う。
【０１２６】
所望のピストン位置1301は、位置コマンド1212において指示されるピストン1108の所望の位置の例とし得る。測定ピストン位置1302は、ピストン1108の現在位置を指示するピストン位置測定1214の例とし得る。下部停止距離1304は、飛行操縦翼面1100についての下部停止距離1226を指示し得る。測定距離1306は、基準1119からの飛行操縦翼面1100の現在の距離を指示する距離測定1228の例とし得る。
【０１２７】
飛行操縦翼面1100は基準1119から距離1124以内にあり、基準1119からの飛行操縦翼面1100の距離は、この例では常に測定され得る。したがって、この例では、制御信号セレクター1206は、位置コントローラー1202からの線路1208上の位置制御信号または停止コントローラー1204からの線路1218上の停止制御信号を、アクチュエーターおよび構造1201を制御する線路1232上のアクチュエーター制御信号として提供される制御信号選択1307として選択する。この例では、制御信号セレクター1206は、制御信号選択1307として、より大きい大きさを有する線路1208上の位置制御信号および線路1218上の停止制御信号の一方を選択する。
【０１２８】
簡潔にするために、この例では、同じ量の位置コントローラー1202で求められる差1210および停止コントローラー1204で求められる差1224は、同じ大きさの位置コントローラー1202からの線路1208上の位置制御信号および停止コントローラー1204からの線路1218上の停止制御信号をもたらす。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー1202における利得1216および停止コントローラー1204における利得1230は、この場合には、同じになるように選択され得る。
【０１２９】
時刻t1の前、所望のピストン位置1301と測定ピストン位置1302との差は、相対的に小さい負の値である。下部停止距離1304と測定距離1306との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、時刻t1の前には、所望のピストン位置1301と測定ピストン位置1302との差に基づく位置制御信号1308が、アクチュエーター1102を制御するための制御信号選択1307として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置1302は、所望のピストン位置1301に従うことになる。というのは、ピストン1108は後退するよう命じられ、飛行操縦翼面1100の測定距離1306は下部停止距離1304の方へ動くからである。
【０１３０】
時刻t1の後、所望のピストン位置1301と測定ピストン位置1302との差は、相対的に大きい負の値である。下部停止距離1304と測定距離1306との差は、相対的に小さい負の値である。したがって、時刻t1の後には、下部停止距離1304と測定距離1306との差に基づく停止制御信号1309が、制御信号選択1307として選択される。その結果、この時間中ずっと、基準1119からの飛行操縦翼面1100の測定距離1306は、たとえピストン1108がさらに後退するよう命じられたとしても、下部停止距離1304を越えて動くことを妨げられる。
【０１３１】
時刻t1においては、所望のピストン位置1301と測定ピストン位置1302との差1310は、下部停止距離1304と測定距離1306との差1312と同じである。したがって、位置制御信号1308および停止制御信号1309は、制御信号選択1307が時刻t1で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０１３２】
図14を見ると、例示的実施形態による、上部停止距離を有する飛行操縦翼面の図が描かれている。飛行操縦翼面1400およびアクチュエーター1402は、図1の飛行操縦翼面104およびアクチュエーター103の一実装形態の例とし得る。
【０１３３】
飛行操縦翼面1400の機械的可動範囲の下限および上限は、それぞれ、破線輪郭1404および破線輪郭1406で指示されている。アクチュエーター1402はピストン1408を含む。ピストン1408は、線1410と線1412との間に指示される範囲にわたって可動である。ピストン1408は、ピストン1408の後退が、飛行操縦翼面1400の後縁を、破線輪郭1404で指示される機械的範囲の下限に向かう方向に下方へ動かすように、適切なやり方で飛行操縦翼面1400の前縁に、またはその付近に接続されている。この例では、ピストン1408の後退および飛行操縦翼面1400の後縁の下方への動きが、負の方向の動きとして定義されている。ピストン1408の延伸は、飛行操縦翼面1400の後縁を、破線輪郭1406で指示される機械的範囲の上限に向かう方向に上方へ動かす。ピストン1408の延伸および飛行操縦翼面1400の後縁の上方への動きが、正の方向の動きとして定義されている。
【０１３４】
上部停止距離1418は、基準1419からの飛行操縦翼面1100の最小許容距離として定義され得る。したがって、飛行操縦翼面1400の許容可動範囲1420の限界は、破線輪郭1404で指示される機械的範囲の下限と、基準1419からの上部停止距離1418である。上部停止距離1418は、固定されていても、可変であってもよい。例えば、それだけに限らないが、基準1419は、飛行操縦翼面1400が上部停止距離1418より近くまで接近し得ないことが望ましい静的対象物または可動対象物とし得る。
【０１３５】
基準1419からの飛行操縦翼面1400の距離は、任意の適切なセンサーを使用して基準1419からの飛行操縦翼面1400の現在の距離を特定する任意の適切なやり方で測定され得る。例えば、基準1419からの飛行操縦翼面1400の距離は、飛行操縦翼面1400が基準1419から距離1424以内にあるときに測定され得る。この場合、基準1419からの飛行操縦翼面1400の距離は、飛行操縦翼面1400が基準1419から距離1424より遠い場合の飛行操縦翼面1400の許容可動範囲1420の部分1426については測定されなくてよい。この例では、基準1419の下方の方向の距離が正の距離として定義されている。
【０１３６】
図15を見ると、例示的実施形態による、上部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図が描かれている。アクチュエーターコントローラー1500は、図1のアクチュエーターコントローラー100の一実装形態の例とし得る。アクチュエーターコントローラー1500は、図14のアクチュエーター1402および飛行操縦翼面1400に対応するアクチュエーターおよび構造1501の位置を制御するための制御信号を生成するように構成されている。図15の説明は、図14を参照して行う。
【０１３７】
アクチュエーターコントローラー1500は、位置コントローラー1502と、停止コントローラー1504と、制御信号セレクター1506とを含む。位置コントローラー1502は、線路1508上で位置制御信号を生成する。位置コントローラー1502は、位置コマンド1512によって指示されるピストン1408の所望の位置と、ピストン1408の現在位置を指示するピストン位置測定1514との差1510を求めるように構成されている。ピストン位置測定1514は、任意の適切なセンサーを使用してピストン1408の現在位置を特定する任意の適切なやり方で取得され得る。ピストン1408の所望の位置とピストン1408の現在位置との差1510は、利得1516で乗算されて線路1508上で位置制御信号を生成し得る。
【０１３８】
停止コントローラー1504は、線路1518上で停止制御信号を生成する。停止コントローラー1504は、飛行操縦翼面1400についての上部停止距離1526と基準1419からの飛行操縦翼面1400の現在の距離を指示する距離測定1528との差1524を求めるように構成されている。距離測定1528は、任意の適切なセンサーを使用して基準1419からの飛行操縦翼面1400の現在の距離を特定する任意の適切なやり方で提供され得る。上部停止距離1526と基準1419からの飛行操縦翼面1400の現在の距離との差1524は、適切な利得1530で乗算されて線路1518上の停止制御信号を生成し得る。この例では、利得1530が、上部停止距離1526と基準1419からの飛行操縦翼面1400の現在の距離との差1524の符号を変更して、線路1518上の停止制御信号を生成する。
【０１３９】
制御信号セレクター1506は、アクチュエーターおよび構造1501を制御する線路1532上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路1508上の位置制御信号または線路1518上の停止制御信号を選択するように構成されている。この例では、飛行操縦翼面1400が飛行操縦翼面1400の許容可動範囲1420の部分1426内の位置にある場合、飛行操縦翼面1400は、基準1419から十分に遠く離れており、そのため、飛行操縦翼面1400と基準1419との間の距離は測定されない。この場合には、距離測定1528が利用できず、停止コントローラー1504によって線路1518上で停止制御信号が生成され得ない。したがって、制御信号セレクター1506は、飛行操縦翼面1400が飛行操縦翼面1400の許容可動範囲1420の部分1426内の位置にある場合には、線路1532上のアクチュエーター制御信号として、線路1508上の位置制御信号を提供する。飛行操縦翼面1400が基準1419から距離1424以内にある場合には、飛行操縦翼面1400と基準1419との間の距離が測定され、距離測定1528が利用でき、停止コントローラー1504は、線路1518上で停止制御信号を生成し得る。この場合には、制御信号セレクター1506は、線路1532上のアクチュエーター制御信号として提供するために、より小さい大きさを有する線路1508上の位置制御信号および線路1518上の停止制御信号の一方を選択する。
【０１４０】
図16を見ると、例示的実施形態による、上部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図が描かれている。信号1600は、図14の飛行操縦翼面1400を制御するための図15のアクチュエーターコントローラー1500における信号の例とし得る。図16の説明は、図14および図15を参照して行う。
【０１４１】
所望のピストン位置1601は、位置コマンド1512において指示されるピストン1408の所望の位置の例とし得る。測定ピストン位置1602は、ピストン1408の現在位置を指示するピストン位置測定1514の例とし得る。上部停止距離1604は、飛行操縦翼面1400についての上部停止距離1526を指示し得る。測定距離1606は、基準1419からの飛行操縦翼面1400の現在の距離を指示する距離測定1528の例とし得る。
【０１４２】
飛行操縦翼面1400は基準1419から距離1424以内にあり、基準1419からの飛行操縦翼面1400の距離は、この例では常に測定され得る。したがって、この例では、制御信号セレクター1506は、位置コントローラー1502からの線路1508上の位置制御信号または停止コントローラー1504からの線路1518上の停止制御信号を、アクチュエーターおよび構造1501を制御する線路1532上のアクチュエーター制御信号として提供される制御信号選択1607として選択する。この例では、制御信号セレクター1506は、制御信号選択1607として、より小さい大きさを有する線路1508上の位置制御信号および線路1518上の停止制御信号の一方を選択する。
【０１４３】
簡潔にするために、この例では、同じ量の位置コントローラー1502で求められる差1510および停止コントローラー1504で求められる差1524は、同じ大きさの位置コントローラー1502からの線路1508上の位置制御信号および停止コントローラー1504からの線路1518上の停止制御信号をもたらす。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー1502における利得1516および停止コントローラー1504における利得1530は、この場合には、同じ絶対値の大きさを有するように選択され得る。しかし、停止コントローラー1504における利得1530は、この場合には、差1524の符号を変更する。
【０１４４】
時刻t1の前、所望のピストン位置1601と測定ピストン位置1602との差は、相対的に小さい正の値である。上部停止距離1604と測定距離1606との差は、相対的に大きい負の値である。この差は、停止コントローラー1504における利得1530によって、相対的に大きい正の値に変換される。したがって、時刻t1の前には、所望のピストン位置1601と測定ピストン位置1602との差に基づく位置制御信号1608が、アクチュエーター1402を制御するための制御信号選択1607として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置1602は、所望のピストン位置1601に従うことになる。というのは、ピストン1408は延伸するよう命じられ、飛行操縦翼面1400の測定距離1606は上部停止距離1604の方へ動くからである。
【０１４５】
時刻t1の後、所望のピストン位置1601と測定ピストン位置1602との差は、相対的に大きい正の値である。上部停止距離1604と測定距離1606との差は、相対的に小さい負の値である。この差は、停止コントローラー1504における利得1530によって、相対的に小さい正の値に変換される。したがって、時刻t1の後には、上部停止距離1604と測定距離1606との差に基づく停止制御信号1609が、制御信号選択1607として選択される。その結果、この時間中ずっと、基準1419からの飛行操縦翼面1400の測定距離1606は、たとえピストン1408がさらに延伸するよう命じられたとしても、上部停止距離1604を越えて動くことを妨げられる。
【０１４６】
時刻t1においては、所望のピストン位置1601と測定ピストン位置1602との差1610は、上部停止距離1604と測定距離1606との差1612と同じ絶対値の大きさを有する。したがって、位置制御信号1608および停止制御信号1609は、制御信号選択1607が時刻t1で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０１４７】
図17を見ると、例示的実施形態による、上部停止距離および下部停止距離を有する飛行操縦翼面の図が描かれている。飛行操縦翼面1700およびアクチュエーター1702は、図1の飛行操縦翼面104およびアクチュエーター103の一実装形態の例とし得る。
【０１４８】
飛行操縦翼面1700の機械的可動範囲の下限および上限は、それぞれ、破線輪郭1704および破線輪郭1706で指示されている。アクチュエーター1702はピストン1708を含む。ピストン1708は、線1710と線1712との間に指示される範囲にわたって可動である。ピストン1708は、ピストン1708の後退が、飛行操縦翼面1700の後縁を、破線輪郭1704で指示される機械的範囲の下限に向かう方向に下方へ動かすように、適切なやり方で飛行操縦翼面1700の前縁に、またはその付近に接続されている。この例では、ピストン1708の後退および飛行操縦翼面1700の後縁の下方への動きが、負の方向の動きとして定義されている。ピストン1708の延伸は、飛行操縦翼面1700の後縁を、破線輪郭1706で指示される機械的範囲の上限に向かう方向に上方へ動かす。ピストン1708の延伸および飛行操縦翼面1700の後縁の上方への動きが、正の方向の動きとして定義されている。
【０１４９】
下部停止距離1714は、下部基準1715からの飛行操縦翼面1700の最小許容距離として定義され得る。上部停止距離1716は、上部基準1717からの飛行操縦翼面1700の最小許容距離として定義され得る。したがって、飛行操縦翼面1700の許容可動範囲1718の限界は、下部基準1715からの下部停止距離1714と、上部基準1717からの上部停止距離1716である。下部停止距離1714および上部停止距離1716は、固定されていても、可変であってもよい。例えば、それだけに限らないが、下部基準1715および上部基準1717は、飛行操縦翼面1700が、それぞれ、下部停止距離1714および上部停止距離1716よりも近くまで接近し得ないことが望ましい静的対象物または可動対象物とし得る。
【０１５０】
下部基準1715および上部基準1717からの飛行操縦翼面1700の距離は、任意の適切なセンサーを使用して下部基準1715および上部基準1717からの飛行操縦翼面1700の現在の距離を特定する任意の適切なやり方で測定され得る。例えば、下部基準1715からの飛行操縦翼面1700の距離は、飛行操縦翼面1700が下部基準1715から距離1720以内にあるときに測定され得る。上部基準1717からの飛行操縦翼面1700の距離は、飛行操縦翼面1700が上部基準1717から距離1722以内にあるときに測定され得る。この場合、下部基準1715または上部基準1717からの飛行操縦翼面1700の距離は、飛行操縦翼面1700が下部基準1715から距離1720より遠く、上部基準1717から距離1722より遠い場合の飛行操縦翼面1700の許容可動範囲1718の部分1724については測定されなくてよい。この例では、下部基準1715から距離1720以内の距離は、下部基準1715からの正の距離として定義されている。上部基準1717から距離1722以内の距離は、上部基準1717からの正の距離として定義されている。
【０１５１】
図18を見ると、例示的実施形態による、上部停止距離および下部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図が描かれている。アクチュエーターコントローラー1800は、図1のアクチュエーターコントローラー100の一実装形態の例とし得る。アクチュエーターコントローラー1800は、図17のアクチュエーター1702および飛行操縦翼面1700に対応するアクチュエーターおよび構造1801の位置を制御するための制御信号を生成するように構成されている。図18の説明は、図17を参照して行う。
【０１５２】
アクチュエーターコントローラー1800は、位置コントローラー1802と、停止コントローラー1804と、制御信号セレクター1806とを含む。位置コントローラー1802は、線路1808上で位置制御信号を生成する。位置コントローラー1802は、位置コマンド1812によって指示されるピストン1708の所望の位置と、ピストン1708の現在位置を指示するピストン位置測定1814との差1810を求めるように構成されている。ピストン位置測定1814は、任意の適切なセンサーを使用してピストン1708の現在位置を特定する任意の適切なやり方で取得され得る。ピストン1708の所望の位置とピストン1708の現在位置との差1810は、利得1816で乗算されて線路1808上で位置制御信号を生成し得る。
【０１５３】
停止コントローラー1804は、線路1818上の上部停止距離についての停止制御信号および線路1819上の下部停止距離についての停止制御信号を生成する。停止コントローラー1804は、飛行操縦翼面1700についての上部停止距離1826と上部基準1717からの飛行操縦翼面1700の現在の距離を指示する上部距離測定1828との差1824を求めるように構成されている。上部距離測定1828は、任意の適切なセンサーを使用して上部基準1717からの飛行操縦翼面1700の現在の距離を特定する任意の適切なやり方で提供され得る。上部停止距離1826と上部基準1717からの飛行操縦翼面1700の現在の距離との差1824は、適切な利得1830で乗算されて線路1818上の上部停止距離についての停止制御信号を生成し得る。この例では、利得1830が、上部停止距離1826と上部基準1717からの飛行操縦翼面1700の現在の距離との差1824の符号を変更して、線路1818上の上部停止距離についての停止制御信号を生成する。
【０１５４】
停止コントローラー1804は、飛行操縦翼面1700についての下部停止距離1834と下部基準1715からの飛行操縦翼面1700の現在の距離を指示する下部距離測定1836との差1832を求めるようにも構成されている。下部距離測定1836は、任意の適切なセンサーを使用して下部基準1715からの飛行操縦翼面1700の現在の距離を特定する任意の適切なやり方で提供され得る。下部停止距離1834と下部基準1715からの飛行操縦翼面1700の現在の距離との差1832は、適切な利得1838で乗算されて線路1819上の下部停止距離についての停止制御信号を生成し得る。
【０１５５】
制御信号セレクター1806は、アクチュエーターおよび構造1801を制御する線路1839上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路1808上の位置制御信号または線路1818もしくは線路1819上の停止制御信号の一方を選択するように構成されている。飛行操縦翼面1700が飛行操縦翼面1700の許容可動範囲1718の部分1724内の位置にある場合、飛行操縦翼面1700は、下部基準1715および上部基準1717から十分に遠く離れており、そのため、飛行操縦翼面1700と下部基準1715および上部基準1717との間の距離は測定されなくてよい。この場合には、上部距離測定1828および下部距離測定1836は、停止コントローラー1804による線路1818または線路1819上の停止制御信号の生成に利用できない可能性がある。したがって、制御信号セレクター1806は、飛行操縦翼面1700が飛行操縦翼面1700の許容可動範囲1718の部分1724内の位置にある場合には、線路1839上のアクチュエーター制御信号として、線路1808上で位置コントローラー1802によって生成される位置制御信号を提供し得る。
【０１５６】
飛行操縦翼面1700は、飛行操縦翼面1700が飛行操縦翼面1700の許容可動範囲1718の部分1724内の位置にない場合には、上部基準1717から距離1722以内、または下部基準1715から距離1720以内の位置にある。飛行操縦翼面1700の位置が上部基準1717から距離1722以内にある場合には、上部距離測定1828が利用でき、停止コントローラー1804が線路1818上で上部停止距離についての停止制御信号を生成し得るように、飛行操縦翼面1700と上部基準1717との間の距離が測定され得る。飛行操縦翼面1700の位置が下部基準1715から1720以内にある場合には、下部距離測定1836が利用でき、停止コントローラー1804が線路1819上で下部停止距離についての停止制御信号を生成し得るように、飛行操縦翼面1700と下部基準1715との間の距離が測定され得る。したがって、飛行操縦翼面1700が飛行操縦翼面1700の許容可動範囲1718の部分1724内の位置にない場合には、制御信号セレクター1806は、線路1839上でアクチュエーター制御信号として提供するために、線路1808上の位置制御信号、線路1818上の上部停止距離についての停止制御信号、および1819上の下部停止距離についての停止制御信号のうちの1つを選択し得る。制御信号セレクター1806は、この選択を、線路1808、線路1818、および線路1819上の各制御信号の相対的な大きさに基づいて行うように構成され得る。
【０１５７】
飛行操縦翼面1700の位置が、飛行操縦翼面1700の許容可動範囲1718の部分1724内の位置にない場合には、制御信号セレクター1806内の第1のセレクター1840は、線路1841上で提供するために、線路1808上の位置コントローラー1802からの位置制御信号および線路1818上の停止コントローラー1804からの上部停止位置についての停止制御信号のうちの小さい方を選択する。制御信号セレクター1806内の第2のセレクター1842は、次いで、線路1839上でアクチュエーター制御信号として提供するために、線路1841上の第1のセレクター1840からの信号および線路1819上の停止コントローラー1804からの下部停止距離についての停止制御信号のうちの大きい方を選択する。
【０１５８】
図19を見ると、例示的実施形態による、上部停止距離および下部停止距離を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図が描かれている。信号1900は、図17の飛行操縦翼面1700を制御するための図18のアクチュエーターコントローラー1800における信号の例とし得る。図19の説明は、図17および図18を参照して行う。
【０１５９】
所望のピストン位置1901は、位置コマンド1812によって指示されるピストン1708の所望の位置の例とし得る。測定ピストン位置1902は、ピストン1708の現在位置を指示するピストン位置測定1814の例とし得る。上部停止距離1904は、飛行操縦翼面1700についての上部停止距離1826の例とし得る。測定上部距離1905は、上部基準1717からの飛行操縦翼面1700の現在の距離を指示する上部距離測定1828の例とし得る。下部停止距離1906は、飛行操縦翼面1700についての下部停止距離1834の例とし得る。測定下部距離1907は、下部基準1715からの飛行操縦翼面1700の現在の距離を指示する下部距離測定1836の例とし得る。
【０１６０】
簡潔にするために、この例では、同じ量の位置コントローラー1802で求められる差1810、停止コントローラー1804で求められる差1824、および停止コントローラー1804で求められる差1832は、同じ絶対値の大きさの位置コントローラー1802からの線路1808上の位置制御信号、停止コントローラー1804からの線路1818上の上部停止距離についての停止制御信号、および停止コントローラー1804からの線路1819上の下部停止距離についての停止制御信号をもたらす。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー1802における利得1816ならびに停止コントローラー1804における利得1830および利得1838は、この場合には、同じ絶対値の大きさを有するように選択され得る。停止コントローラー1804における利得1830は、この例では、差1824の符号を変更する。
【０１６１】
時刻t1の前、所望のピストン位置1901と測定ピストン位置1902との差は、相対的に小さい負の値である。上部停止距離1904と測定上部距離1905との差は、相対的に大きい負の値である。この差は、停止コントローラー1804における利得1830によって、相対的に大きい正の値に変換される。下部停止距離1906と測定下部距離1907との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、時刻t1の前には、所望のピストン位置1901と測定ピストン位置1902との差に基づく位置制御信号1908が、アクチュエーター1702を制御するための制御信号選択1909として制御信号セレクター1806によって選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置1902は、所望のピストン位置1901に従うことになる。というのは、ピストン1708は後退するよう命じられ、飛行操縦翼面1700の測定下部距離1907は下部停止距離1906の方へ動くからである。
【０１６２】
時刻t1と時刻t2との間、所望のピストン位置1901と測定ピストン位置1902との差は、相対的に大きい負の値である。上部停止距離1904と測定上部距離1905との差は、相対的に大きい負の値のままである。この差は、停止コントローラー1804における利得1830によって、相対的に大きい正の値に変換される。下部停止距離1906と測定下部距離1907との差は、相対的に小さい負の値である。したがって、時刻t1と時刻t2との間には、下部停止距離1906と測定下部距離1907との差に基づく下部停止距離についての停止制御信号1910が、制御信号選択1909として制御信号セレクター1806によって選択される。その結果、この時間中ずっと、飛行操縦翼面1700の測定下部距離1907は、たとえピストン1708がさらに後退するよう命じられたとしても、下部停止距離1906を越えて動くことを妨げられる。
【０１６３】
時刻t1においては、所望のピストン位置1901と測定ピストン位置1902との差1911は、下部停止距離1906と測定下部距離1907との差1912と同じである。したがって、位置制御信号1908および下部停止距離についての停止制御信号1910は、制御信号選択1909が時刻t1で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０１６４】
時刻t2と時刻t3との間、所望のピストン位置1901と測定ピストン位置1902との差は、相対的に小さい正の値である。上部停止距離1904と測定上部距離1905との差は、相対的に大きい負の値である。この差は、停止コントローラー1804における利得1830によって、相対的に大きい正の値に変換される。下部停止距離1906と測定下部距離1907との差は、負の値である。したがって、時刻t2と時刻t3との間には、所望のピストン位置1901と測定ピストン位置1902との差に基づく位置制御信号1908が、アクチュエーター1702を制御するための制御信号選択1909として、制御信号セレクター1806によって再度選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置1902は、所望のピストン位置1901に従うことになる。というのは、ピストン1708は延伸するよう命じられ、飛行操縦翼面1700は、下部基準1715から遠ざかり、上部基準1717の方へ動くからである。
【０１６５】
時刻t3の後、所望のピストン位置1901と測定ピストン位置1902との差は、相対的に大きい正の値である。上部停止距離1904と測定上部距離1905との差は、相対的に小さい負の値である。この差は、停止コントローラー1804における利得1830によって、相対的に小さい正の値に変換される。下部停止距離1906と測定下部距離1907との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、時刻t3の後には、上部停止距離1904と測定上部距離1905との差に基づく上部停止距離についての停止制御信号1914が、制御信号選択1909として制御信号セレクター1806によって選択される。その結果、この時間中ずっと、飛行操縦翼面1700の測定上部距離1905は、たとえピストン1708がさらに延伸するよう命じられたとしても、上部停止距離1904を越えて動くことを妨げられる。
【０１６６】
時刻t3においては、所望のピストン位置1901と測定ピストン位置1902との差1918の絶対値は、上部停止距離1904と測定上部距離1905との差1920の絶対値と同じである。したがって、位置制御信号1908および上部停止距離についての停止制御信号1914は、制御信号選択1909が時刻t3で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０１６７】
図20を見ると、例示的実施形態による、許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面の図が描かれている。飛行操縦翼面2000およびアクチュエーター2002は、図1の飛行操縦翼面104およびアクチュエーター103の一実装形態の例とし得る。
【０１６８】
アクチュエーター2002はピストン2008を含む。ピストン2008は、線2010と線2012との間に指示される範囲にわたって可動である。ピストン2008は、ピストン2008の後退が、飛行操縦翼面2000の後縁を、矢印2014で指示される方向に下方へ動かすように、適切なやり方で飛行操縦翼面2000の前縁に、またはその付近に接続されている。この例では、ピストン2008の後退および飛行操縦翼面2000の後縁の下方への動きが、負の方向の動きとして定義されている。ピストン2008の延伸は、飛行操縦翼面2000の後縁を、矢印2016で指示される方向に上方へ動かす。ピストン2008の延伸および飛行操縦翼面2000の後縁の上方への動きが、正の方向の動きとして定義されている。
【０１６９】
ばね2018は、飛行操縦翼面2000の下方への動きに対抗し、飛行操縦翼面2000の位置が下方へ動くに従って増加する力を表す。言い換えると、ばね2018は、飛行操縦翼面2000を矢印2014で指示される方向に下方へ動かすために飛行操縦翼面2000に提供されなければならない力を表す。例えば、それだけに限らないが、ばね2018で表される力は、飛行操縦翼面2000における機械的構造の変形、飛行操縦翼面2000にかかる空力荷重、別の力、または、飛行操縦翼面2000の下方への動きに対抗し、飛行操縦翼面2000が下方へ動くに従って増加する様々な力の組み合わせの結果であり得る。代替として、または加えて、ばね2018は、ピストン2008の後退に対抗し、ピストン2008がさらに後退するに従って増加する力を表していてもよい。この例では、ばね2018で表される力は、負の力として定義されている。
【０１７０】
ばね2018で表される飛行操縦翼面2000にかかる力は、飛行操縦翼面2000の位置の変化以外の変化する条件によって変化し得る。例えば、それだけに限らないが、空力荷重から飛行操縦翼面2000にかかる力は、飛行操縦翼面2000の対気速度の変化が原因で変化し得る。
【０１７１】
ばね2018で表される飛行操縦翼面2000にかかる力の量は、任意の適切なセンサーを使用して、飛行操縦翼面2000の下方への動きに対抗する飛行操縦翼面2000にかかる現在の力を特定する任意の適切なやり方で測定され得る。例えば、それだけに限らないが、飛行操縦翼面2000にかかる現在の力は、アクチュエーター2002内の油圧構成要素における測定圧力から、または任意の他の適切なやり方で導出され得る。
【０１７２】
許容される下向きの力は、飛行操縦翼面2000の下方への動きに対抗する最大の許容される力として定義され得る。例えば、それだけに限らないが、許容される下向きの力は、アクチュエーター2002が飛行操縦翼面2000を下方へ動かすために飛行操縦翼面2000に加え得る最大の許容される力として定義され得る。許容される下向きの力は、固定されていても、可変であってもよい。この例では、許容される下向きの力は、負の力として定義されている。
【０１７３】
図21を見ると、例示的実施形態による、許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図が描かれている。アクチュエーターコントローラー2100は、図1のアクチュエーターコントローラー100の一実装形態の例とし得る。アクチュエーターコントローラー2100は、図20のアクチュエーター2002および飛行操縦翼面2000に対応するアクチュエーターおよび構造2101の位置を制御するための制御信号を生成するように構成されている。図21の説明は、図20を参照して行う。
【０１７４】
アクチュエーターコントローラー2100は、位置コントローラー2102と、停止コントローラー2104と、制御信号セレクター2106とを含む。位置コントローラー2102は、線路2108上で位置制御信号を生成する。位置コントローラー2102は、位置コマンド2112によって指示されるピストン2008の所望の位置と、ピストン2008の現在位置を指示するピストン位置測定2114との差2110を求めるように構成されている。ピストン位置測定2114は、任意の適切なセンサーを使用してピストン2008の現在位置を特定する任意の適切なやり方で取得され得る。ピストン2008の所望の位置とピストン2008の現在位置との差2110は、利得2116で乗算されて線路2108上で位置制御信号を生成し得る。
【０１７５】
停止コントローラー2104は、線路2118上で停止制御信号を生成する。停止コントローラー2104は、飛行操縦翼面2000についての許容される下向きの力2126と力の測定2128によって指示される飛行操縦翼面2000の下方への動きに対抗する現在の力の量との差2124を求めるように構成されている。力の測定2128は、任意の適切なセンサーを使用して、飛行操縦翼面2000の下方への動きに対抗する飛行操縦翼面2000にかかる現在の力を特定する任意の適切なやり方で提供され得る。許容される下向きの力2126と飛行操縦翼面2000の下方への動きに抵抗する現在の力の量との差2124は、適切な利得2130で乗算されて線路2118上の停止制御信号を生成し得る。
【０１７６】
制御信号セレクター2106は、アクチュエーターおよび構造2101を制御する線路2132上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路2108上の位置コントローラー2102からの位置制御信号または線路2118上の停止コントローラー2104からの停止制御信号を選択するように構成されている。この例では、制御信号セレクター2106は、線路2132上のアクチュエーター制御信号として提供するために、より大きい大きさを有する線路2108上の位置制御信号および線路2118上の停止制御信号の一方を選択する。
【０１７７】
図22を見ると、例示的実施形態による、許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図が描かれている。信号2200は、図20の飛行操縦翼面2000を制御するための図21のアクチュエーターコントローラー2100における信号の例とし得る。図22の説明は、図20および図21を参照して行う。
【０１７８】
所望のピストン位置2201は、位置コマンド2112によって指示されるピストン2008の所望の位置の例とし得る。測定ピストン位置2202は、ピストン位置測定2114によって指示されるピストン2008の現在位置の例とし得る。許容される下向きの力2204は、飛行操縦翼面2000についての許容される下向きの力2126の例とし得る。測定される下向きの力2206は、力の測定2128によって指示される飛行操縦翼面2000の下方への動きに対抗する飛行操縦翼面2000にかかる現在の力の量の例とし得る。
【０１７９】
制御信号セレクター2106は、アクチュエーターおよび構造2101を制御する線路2132上のアクチュエーター制御信号として提供される制御信号選択2207として、線路2108上の位置コントローラー2102からの位置制御信号または線路2118上の停止コントローラー2104からの停止制御信号を選択する。この例では、制御信号セレクター2106は、制御信号選択2207として、より大きい大きさを有する線路2108上の位置制御信号および線路2118上の停止制御信号の一方を選択する。
【０１８０】
簡潔にするために、この例では、同じ量の位置コントローラー2102で求められる差2110および停止コントローラー2104で求められる差2124は、同じ大きさの線路2108上の位置コントローラー2102からの位置制御信号および線路2118上の停止コントローラー2104からの停止制御信号をもたらす。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー2102における利得2116および停止コントローラー2104における利得2130は、この場合には、同じになるように選択され得る。
【０１８１】
時刻t1の前、所望のピストン位置2201と測定ピストン位置2202との差は、相対的に小さい負の値である。許容される下向きの力2204と測定される下向きの力2206との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、時刻t1の前には、所望のピストン位置2201と測定ピストン位置2202との差に基づく位置制御信号2208が、アクチュエーター2002を制御するための制御信号選択2207として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置2202は、所望のピストン位置2201に従うことになる。というのは、ピストン2008は後退するよう命じられ、飛行操縦翼面2000の下方への動きに対抗する測定される下向きの力2206の絶対値は、許容される下向きの力2204の絶対値に向かって増加するからである。
【０１８２】
時刻t1の後、所望のピストン位置2201と測定ピストン位置2202との差は、相対的に大きい負の値である。許容される下向きの力2204と測定される下向きの力2206との差は、相対的に小さい負の値である。したがって、時刻t1の後には、許容される下向きの力2204と測定される下向きの力2206との差に基づく停止制御信号2209が、制御信号選択2207として選択される。その結果、この時間中ずっと、飛行操縦翼面2000の下方への動きに対抗する測定される下向きの力2206の絶対値は、たとえピストン2008がさらに後退するよう命じられたとしても、許容される下向きの力2204の絶対値を越えることを妨げられる。
【０１８３】
時刻t1においては、所望のピストン位置2201と測定ピストン位置2202との差2210は、許容される下向きの力2204と測定される下向きの力2206との差2212と同じである。したがって、位置制御信号2208および停止制御信号2209は、制御信号選択2207が時刻t1で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０１８４】
図23を見ると、例示的実施形態による、許容される上向きの力を有する飛行操縦翼面の図が描かれている。飛行操縦翼面2300およびアクチュエーター2302は、図1の飛行操縦翼面104およびアクチュエーター103の一実装形態の例とし得る。
【０１８５】
アクチュエーター2302はピストン2308を含む。ピストン2308は、線2310と線2312との間に指示される範囲にわたって可動である。ピストン2308は、ピストン2308の後退が、飛行操縦翼面2300の後縁を、矢印2314で指示される方向に下方へ動かすように、適切なやり方で飛行操縦翼面2300の前縁に、またはその付近に接続されている。この例では、ピストン2308の後退および飛行操縦翼面2300の後縁の下方への動きが、負の方向の動きとして定義されている。ピストン2308の延伸は、飛行操縦翼面2300の後縁を、矢印2316で指示される方向に上方へ動かす。ピストン2308の延伸および飛行操縦翼面2300の後縁の上方への動きが、正の方向の動きとして定義されている。
【０１８６】
ばね2318は、飛行操縦翼面2300の上方への動きに対抗し、飛行操縦翼面2300の位置が上方へ動くに従って増加する力を表す。言い換えると、ばね2318は、飛行操縦翼面2300を矢印2316で指示される方向に上方へ動かすために飛行操縦翼面2300に提供されなければならない力を表す。例えば、それだけに限らないが、ばね2318で表される力は、飛行操縦翼面2300における機械的構造の変形、飛行操縦翼面2300にかかる空力荷重、別の力、または、飛行操縦翼面2300の上方への動きに対抗し、飛行操縦翼面2300が上方へ動くに従って増加する様々な力の組み合わせの結果であり得る。代替として、または加えて、ばね2318は、ピストン2308の延伸に対抗し、ピストン2308がさらに延伸するに従って増加する力を表していてもよい。この例では、ばね2318で表される力は、正の力として定義されている。
【０１８７】
ばね2318で表される飛行操縦翼面2300にかかる力は、飛行操縦翼面2300の位置の変化以外の変化する条件によって変化し得る。例えば、それだけに限らないが、空力荷重から飛行操縦翼面2300にかかる力は、飛行操縦翼面2300の対気速度の変化が原因で変化し得る。
【０１８８】
ばね2318で表される飛行操縦翼面2300にかかる力の量は、任意の適切なセンサーを使用して、飛行操縦翼面2300の上方への動きに対抗する飛行操縦翼面2300にかかる現在の力を特定する任意の適切なやり方で測定され得る。例えば、それだけに限らないが、飛行操縦翼面2300にかかる現在の力は、アクチュエーター2302内の油圧構成要素における測定圧力から、または任意の他の適切なやり方で導出され得る。
【０１８９】
許容される上向きの力は、飛行操縦翼面2300の上方への動きに対抗する最大の許容される力として定義され得る。例えば、それだけに限らないが、許容される上向きの力は、アクチュエーター2302が飛行操縦翼面2300を上方に動かすために飛行操縦翼面2300に加え得る最大の許容される力として定義され得る。許容される上向きの力は、固定されていても、可変であってもよい。この例では、許容される上向きの力は、正の力として定義されている。
【０１９０】
図24を見ると、例示的実施形態による、許容される上向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図が描かれている。アクチュエーターコントローラー2400は、図1のアクチュエーターコントローラー100の一実装形態の例とし得る。アクチュエーターコントローラー2400は、図23のアクチュエーター2302および飛行操縦翼面2300に対応するアクチュエーターおよび構造2401の位置を制御するための制御信号を生成するように構成されている。図24の説明は、図23を参照して行う。
【０１９１】
アクチュエーターコントローラー2400は、位置コントローラー2402と、停止コントローラー2404と、制御信号セレクター2406とを含む。位置コントローラー2402は、線路2408上で位置制御信号を生成する。位置コントローラー2402は、位置コマンド2412によって指示されるピストン2308の所望の位置と、ピストン2308の現在位置を指示するピストン位置測定2414との差2410を求めるように構成されている。ピストン位置測定2414は、任意の適切なセンサーを使用してピストン2308の現在位置を特定する任意の適切なやり方で取得され得る。ピストン2308の所望の位置とピストン2308の現在位置との差2410は、利得2416で乗算されて線路2408上で位置制御信号を生成し得る。
【０１９２】
停止コントローラー2404は、線路2418上で停止制御信号を生成する。停止コントローラー2404は、飛行操縦翼面2300についての許容される上向きの力2426と力の測定2428によって指示される飛行操縦翼面2300の上方への動きに対抗する現在の力の量との差2424を求めるように構成されている。力の測定2428は、任意の適切なセンサーを使用して、飛行操縦翼面2300の上方への動きに対抗する飛行操縦翼面2300にかかる現在の力を特定する任意の適切なやり方で提供され得る。許容される上向きの力2426と飛行操縦翼面2300の上方への動きに抵抗する現在の力の量との差2424は、適切な利得2430で乗算されて線路2418上の停止制御信号を生成し得る。
【０１９３】
制御信号セレクター2406は、アクチュエーターおよび構造2401を制御する線路2432上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路2408上の位置コントローラー2402からの位置制御信号または線路2418上の停止コントローラー2404からの停止制御信号を選択するように構成されている。この例では、制御信号セレクター2406は、線路2432上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路2408上の位置制御信号および線路2418上の停止制御信号のうちの小さい方を選択する。
【０１９４】
図25を見ると、例示的実施形態による、許容される上向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図が描かれている。信号2500は、図23の飛行操縦翼面2300を制御するための図24のアクチュエーターコントローラー2400における信号の例とし得る。図25の説明は、図23および図24を参照して行う。
【０１９５】
所望のピストン位置2501は、位置コマンド2412によって指示されるピストン2308の所望の位置の例とし得る。測定ピストン位置2502は、ピストン位置測定2414によって指示されるピストン2308の現在位置の例とし得る。許容される上向きの力2504は、飛行操縦翼面2300についての許容される上向きの力2426の例とし得る。測定される上向きの力2506は、力の測定2428によって指示される飛行操縦翼面2300の上方への動きに対抗する飛行操縦翼面2300にかかる現在の力の量の例とし得る。
【０１９６】
制御信号セレクター2406は、アクチュエーターおよび構造2401を制御する線路2432上のアクチュエーター制御信号として提供される制御信号選択2507として、線路2408上の位置コントローラー2402からの位置制御信号または線路2418上の停止コントローラー2404からの停止制御信号を選択する。この例では、制御信号セレクター2406は、制御信号選択2507として、線路2408上の位置制御信号および線路2418上の停止制御信号のうちの小さい方を選択する。
【０１９７】
簡潔にするために、この例では、同じ量の位置コントローラー2402で求められる差2410および停止コントローラー2404で求められる差2424は、同じ大きさの線路2408上の位置コントローラー2402からの位置制御信号および線路2418上の停止コントローラー2404からの停止制御信号をもたらす。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー2402における利得2416および停止コントローラー2404における利得2430は、この場合には、同じになるように選択され得る。
【０１９８】
時刻t1の前、所望のピストン位置2501と測定ピストン位置2502との差は、相対的に小さい正の値である。許容される上向きの力2504と測定される上向きの力2506との差は、相対的に大きい正の値である。したがって、時刻t1の前には、所望のピストン位置2501と測定ピストン位置2502との差に基づく位置制御信号2508が、アクチュエーター2302を制御するための制御信号選択2507として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置2502は、所望のピストン位置2501に従うことになる。というのは、ピストン2308は延伸するよう命じられ、飛行操縦翼面2300の上方への動きに対抗する測定される上向きの力2506は、許容される上向きの力2504に向かって増加するからである。
【０１９９】
時刻t1の後、所望のピストン位置2501と測定ピストン位置2502との差は、相対的に大きい正の値である。許容される上向きの力2504と測定される上向きの力2506との差は、相対的に小さい正の値である。したがって、時刻t1の後には、許容される上向きの力2504と測定される上向きの力2506との差に基づく停止制御信号2509が、制御信号選択2507として選択される。その結果、この時間中ずっと、飛行操縦翼面2300の上方への動きに対抗する測定される上向きの力2506は、たとえピストン2308がさらに延伸するよう命じられたとしても、許容される上向きの力2504を越えることを妨げられる。
【０２００】
時刻t1においては、所望のピストン位置2501と測定ピストン位置2502との差2510は、許容される上向きの力2504と測定される上向きの力2506との差2512と同じである。したがって、位置制御信号2508および停止制御信号2509は、制御信号選択2507が時刻t1で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０２０１】
図26を見ると、例示的実施形態による、許容される下向きの力および許容される上向きの力を有する飛行操縦翼面の図が描かれている。飛行操縦翼面2600およびアクチュエーター2602は、図1の飛行操縦翼面104およびアクチュエーター103の一実装形態の例とし得る。
【０２０２】
アクチュエーター2602はピストン2608を含む。ピストン2608は、線2610と線2612との間に指示される範囲にわたって可動である。ピストン2608は、ピストン2608の後退が、飛行操縦翼面2600の後縁を、矢印2614で指示される方向に下方へ動かすように、適切なやり方で飛行操縦翼面2600の前縁に、またはその付近に接続されている。この例では、ピストン2608の後退および飛行操縦翼面2600の後縁の下方への動きが、負の方向の動きとして定義されている。ピストン2608の延伸は、飛行操縦翼面2600の後縁を、矢印2616で指示される方向に上方へ動かす。ピストン2608の延伸および飛行操縦翼面2600の後縁の上方への動きが、正の方向の動きとして定義されている。
【０２０３】
ばね2618は、飛行操縦翼面2600の下方への動きに対抗し、飛行操縦翼面2600の位置が下方へ動くに従って増加する力を表す。言い換えると、ばね2618は、飛行操縦翼面2600を矢印2614で指示される方向下方へ動かすために飛行操縦翼面2600に提供されなければならない力を表す。代替として、または加えて、ばね2618は、ピストン2608の後退に対抗し、ピストン2608がさらに後退するに従って増加する力を表していてもよい。この例では、ばね2618で表される力は、負の力として定義されている。
【０２０４】
ばね2620は、飛行操縦翼面2600の上方への動きに対抗し、飛行操縦翼面2600の位置が上方へ動くに従って増加する力を表す。言い換えると、ばね2620は、飛行操縦翼面2600を矢印2616で指示される方向に上方へ動かすために飛行操縦翼面2600に提供されなければならない力を表す。代替として、または加えて、ばね2620は、ピストン2608の延伸に対抗し、ピストン2608がさらに延伸するに従って増加する力を表していてもよい。この例では、ばね2620で表される力は、正の力として定義されている。
【０２０５】
ばね2618およびばね2620で表される飛行操縦翼面2600にかかる力は、飛行操縦翼面2600の位置の変化以外の変化する条件によって変化し得る。例えば、それだけに限らないが、空力荷重から飛行操縦翼面2600にかかる力は、飛行操縦翼面2600の対気速度の変化が原因で変化し得る。
【０２０６】
ばね2618およびばね2620で表される飛行操縦翼面2600にかかる力の量は、任意の適切なセンサーを使用して、飛行操縦翼面2600の下方および上方への動きに対抗する飛行操縦翼面2600にかかる現在の力を特定する任意の適切なやり方で測定され得る。例えば、それだけに限らないが、飛行操縦翼面2600にかかる現在の力は、アクチュエーター2602内の油圧構成要素における測定圧力から、または任意の他の適切なやり方で導出され得る。
【０２０７】
許容される下向きの力は、飛行操縦翼面2600の下方への動きに対抗する最大の許容される力として定義され得る。例えば、それだけに限らないが、許容される下向きの力は、ピストン2608が後退するときにアクチュエーター2602が飛行操縦翼面2600を下方に動かすために飛行操縦翼面2600に加え得る最大の許容される力として定義され得る。この例では、許容される下向きの力は、負の力として定義されている。許容される上向きの力は、飛行操縦翼面2600の上方への動きに対抗する最大の許容される力として定義され得る。例えば、それだけに限らないが、許容される上向きの力は、ピストン2608が延伸するときにアクチュエーター2602が飛行操縦翼面2600を上方に動かすために飛行操縦翼面2600に加え得る最大の許容される力として定義され得る。この例では、許容される上向きの力は、正の力として定義されている。許容される下向きの力および許容される上向きの力は、固定されていても、可変であってもよい。
【０２０８】
図27を見ると、例示的実施形態による、許容される下向きの力および許容される上向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図が描かれている。アクチュエーターコントローラー2700は、図1のアクチュエーターコントローラー100の一実装形態の例とし得る。アクチュエーターコントローラー2700は、図26のアクチュエーター2602および飛行操縦翼面2600に対応するアクチュエーターおよび構造2701の位置を制御するための制御信号を生成するように構成されている。以下の図27の説明は、図26を参照して行う。
【０２０９】
アクチュエーターコントローラー2700は、位置コントローラー2702と、停止コントローラー2704と、制御信号セレクター2706とを含む。位置コントローラー2702は、線路2708上で位置制御信号を生成する。位置コントローラー2702は、位置コマンド2712によって指示されるピストン2608の所望の位置と、ピストン2608の現在位置を指示するピストン位置測定2714との差2710を求めるように構成されている。ピストン位置測定2714は、任意の適切なセンサーを使用してピストン2608の現在位置を特定する任意の適切なやり方で取得され得る。ピストン2608の所望の位置とピストン2608の現在位置との差2710は、利得2716で乗算されて線路2708上で位置制御信号を生成し得る。
【０２１０】
停止コントローラー2704は、線路2718上の許容される上向きの力についての停止制御信号および線路2719上の許容される下向きの力についての停止制御信号を生成する。停止コントローラー2704は、飛行操縦翼面2600についての許容される上向きの力2726と力の測定2728によって指示される飛行操縦翼面2600の上方への動きに対抗する現在の力の量との差2724を求めるように構成されている。力の測定2728は、任意の適切なセンサーを使用して、飛行操縦翼面2600の上方または下方への動きに対抗する飛行操縦翼面2600にかかる現在の力を特定する任意の適切なやり方で提供され得る。許容される上向きの力2726と飛行操縦翼面2600の上方への動きに対抗する現在の力の量との差2724は、適切な利得2730で乗算されて線路2718上の許容される上向きの力についての停止制御信号を生成し得る。
【０２１１】
また停止コントローラー2704は、飛行操縦翼面2600についての許容される下向きの力2734と力の測定2728によって指示される飛行操縦翼面2600の下方への動きに対抗する現在の力の量との差2732を求めるようにも構成されている。許容される下向きの力2734と飛行操縦翼面2600の下方への動きに対抗する現在の力の量との差2732は、適切な利得2736で乗算されて線路2719上の許容される下向きの力についての停止制御信号を生成し得る。
【０２１２】
制御信号セレクター2706は、アクチュエーターおよび構造2701を制御する線路2737上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路2708上の位置コントローラー2702からの位置制御信号または線路2718もしくは線路2719上の停止コントローラー2704からの停止制御信号の一方を選択するように構成されている。この例では、制御信号セレクター2706は、線路2708、線路2718、および線路2719上の各信号の相対的な大きさに基づいて、線路2737上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路2708上の位置制御信号、線路2718上の許容される上向きの力についての停止制御信号、および線路2719上の許容される下向きの力についての停止制御信号のうちの1つを選択する。
【０２１３】
制御信号セレクター2706内の第1のセレクター2738は、線路2740上で提供するために、線路2708上の位置コントローラー2702からの位置制御信号および線路2718上の停止コントローラー2704からの許容される上向きの力についての停止制御信号のうちの小さい方を選択する。制御信号セレクター2706内の第2のセレクター2742は、次いで、線路2737上でアクチュエーター制御信号として提供するために、線路2740上の第1のセレクター2738からの信号および線路2719上の停止コントローラー2704からの許容される下向きの力についての停止制御信号のうちの大きい方を選択する。
【０２１４】
図28を見ると、例示的実施形態による、許容される下向きの力および許容される上向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる信号の図が描かれている。信号2800は、図26の飛行操縦翼面2600を制御するための図27のアクチュエーターコントローラー2700における信号の例とし得る。以下の図28の説明は、図26および図27を参照して行う。
【０２１５】
所望のピストン位置2801は、位置コマンド2712によって指示されるピストン2608の所望の位置の例とし得る。測定ピストン位置2802は、ピストン位置測定2714によって指示されるピストン2608の現在位置の例とし得る。許容される上向きの力2804は、飛行操縦翼面2600についての許容される上向きの力2726の例とし得る。許容される下向きの力2805は、飛行操縦翼面2600についての許容される下向きの力2734の例とし得る。測定される力2806は、力の測定2728によって指示される飛行操縦翼面2600の上方および下方への動きに対抗する飛行操縦翼面2600にかかる現在の力の量の例とし得る。
【０２１６】
簡潔にするために、この例では、同じ量の位置コントローラー2702で求められる差2710、停止コントローラー2704で求められる差2724、および停止コントローラー2704で求められる差2732は、同じ絶対値の大きさの線路2708上の位置コントローラー2702からの位置制御信号、線路2718上の停止コントローラー2704からの許容される上向きの力についての停止制御信号、および線路2719上の停止コントローラー2704からの許容される下向きの力についての停止制御信号をもたらす。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー2702における利得2716、停止コントローラー2704における利得2730、および停止コントローラー2704における利得2736は、この場合には、同じになるように選択され得る。
【０２１７】
時刻t1の前、所望のピストン位置2801と測定ピストン位置2802との差は、相対的に小さい正の値である。許容される上向きの力2804と測定される力2806との差は、相対的に大きい正の値である。許容される下向きの力2805と測定される力2806との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、上述の制御信号セレクター2706の選択方法を適用すると、時刻t1の前には、所望のピストン位置2801と測定ピストン位置2802との差に基づく位置制御信号2808が、アクチュエーター2602を制御するための制御信号選択2809として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置2802は、所望のピストン位置2801に従うことになる。というのは、ピストン2608は延伸するよう命じられ、飛行操縦翼面2600にかかる測定される力2806は、飛行操縦翼面2600が上方へ動くに従って、許容される上向きの力2804に向かって増加するからである。
【０２１８】
時刻t1と時刻t2との間、所望のピストン位置2801と測定ピストン位置2802との差は、相対的に大きい正の値である。許容される上向きの力2804と測定される力2806との差は、相対的に小さい正の値である。許容される下向きの力2805と測定される力2806との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、上述の制御信号セレクター2706の選択方法を適用すると、時刻t1と時刻t2との間には、許容される上向きの力2804と測定される力2806との差に基づく許容される上向きの力についての停止制御信号2810が、制御信号選択2809として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定される力2806は、たとえピストン2608がさらに延伸するよう命じられたとしても、許容される上向きの力2804を越えることを妨げられる。
【０２１９】
時刻t1においては、所望のピストン位置2801と測定ピストン位置2802との差2811は、許容される上向きの力2804と測定される力2806との差2812と同じである。したがって、位置制御信号2808および許容される上向きの力についての停止制御信号2810は、制御信号選択2809が時刻t1で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０２２０】
時刻t2と時刻t3との間、所望のピストン位置2801と測定ピストン位置2802との差は、相対的に小さい負の値である。許容される上向きの力2804と測定される力2806との差は、相対的に大きい正の値である。許容される下向きの力2805と測定される力2806との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、上述の制御信号セレクター2706の選択方法を適用すると、時刻t2と時刻t3との間には、所望のピストン位置2801と測定ピストン位置2802との差に基づく位置制御信号2808が、アクチュエーター2602を制御するための制御信号選択2809として再度選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置2802は、所望のピストン位置2801に従うことになる。というのは、ピストン2608は後退するよう命じられ、飛行操縦翼面2600にかかる測定される力2806の絶対値は、飛行操縦翼面2600が下方へ動くに従って、許容される下向きの力2805の絶対値に向かって増加するからである。
【０２２１】
時刻t3の後、所望のピストン位置2801と測定ピストン位置2802との差は、相対的に大きい負の値である。許容される上向きの力2804と測定される力2806との差は、相対的に大きい正の値である。許容される下向きの力2805と測定される力2806との差は、相対的に小さい負の値である。したがって、上述の制御信号セレクター2706の選択方法を適用すると、時刻t3の後には、許容される下向きの力2805と測定される力2806との差に基づく許容される下向きの力についての停止制御信号2814が、制御信号選択2809として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定される力2806の絶対値は、たとえピストン2608がさらに後退するよう命じられたとしても、許容される下向きの力2805の絶対値を越えることを妨げられる。
【０２２２】
時刻t3においては、所望のピストン位置2801と測定ピストン位置2802との差2818は、許容される下向きの力2805と測定される力2806との差2820と同じである。したがって、位置制御信号2808および許容される下向きの力についての停止制御信号2814は、制御信号選択2809が時刻t3で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０２２３】
図29を見ると、例示的実施形態による、下部停止角度および許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面の図が描かれている。飛行操縦翼面2900およびアクチュエーター2902は、図1の飛行操縦翼面104およびアクチュエーター103の一実装形態の例とし得る。
【０２２４】
アクチュエーター2902はピストン2908を含む。ピストン2908は、線2910と線2912との間に指示される範囲にわたって可動である。ピストン2908は、ピストン2908の後退が、飛行操縦翼面2900の後縁を、矢印2914で指示される方向に下方へ動かすように、適切なやり方で飛行操縦翼面2900の前縁に、またはその付近に接続されている。この例では、ピストン2908の後退および飛行操縦翼面2900の後縁の下方への動きが、負の方向の動きとして定義されている。ピストン2908の延伸は、飛行操縦翼面2900の後縁を、矢印2916で指示される方向に上方へ動かす。ピストン2908の延伸および飛行操縦翼面2900の後縁の上方への動きが、正の方向の動きとして定義されている。
【０２２５】
角度センサー2918は、任意の適切なやり方で飛行操縦翼面2900の角度を特定するように構成され得る。例えば、それだけに限らないが、角度センサー2918は、飛行操縦翼面2900への物理的接続によって、または任意の他の適切なやり方で飛行操縦翼面2900の角度を特定し得る。
【０２２６】
飛行操縦翼面2900についての下部停止角度は、飛行操縦翼面2900の後縁が線2920で指示される位置にある飛行操縦翼面2900の角度として定義され得る。下部停止角度は、固定されていても、可変であってもよい。例えば、それだけに限らないが、下部停止角度は、飛行操縦翼面2900がごく近くまで接近し得るが、ぶつからないようにすることが望ましい、静的な、もしくは可動対象物によって、または別の適切なやり方で定義され得る。
【０２２７】
ばね2924は、飛行操縦翼面2900の下方への動きに対抗し、飛行操縦翼面2900の位置が下方へ動くに従って増加する力を表す。言い換えると、ばね2924は、飛行操縦翼面2900を矢印2914で指示される方向に下方へ動かすために飛行操縦翼面2900に提供されなければならない力を表す。例えば、それだけに限らないが、ばね2924で表される力は、飛行操縦翼面2900における機械的構造の変形、飛行操縦翼面2900にかかる空力荷重、別の力、または、飛行操縦翼面2900の下方への動きに対抗し、飛行操縦翼面2900が下方へ動くに従って増加する様々な力の組み合わせの結果であり得る。代替として、または加えて、ばね2924は、ピストン2908の後退に対抗し、ピストン2908がさらに後退するに従って増加する力を表していてもよい。この例では、ばね2924で表される力は、負の力として定義されている。
【０２２８】
ばね2924で表される飛行操縦翼面2900にかかる力は、飛行操縦翼面2900の位置の変化以外の変化する条件によって変化し得る。例えば、それだけに限らないが、空力荷重から飛行操縦翼面2900にかかる力は、飛行操縦翼面2900の対気速度の変化が原因で変化し得る。
【０２２９】
ばね2924で表される飛行操縦翼面2900にかかる力の量は、任意の適切なセンサーを使用して、飛行操縦翼面2900の下方への動きに対抗する飛行操縦翼面2900にかかる現在の力を特定する任意の適切なやり方で測定され得る。例えば、それだけに限らないが、飛行操縦翼面2900にかかる現在の力は、アクチュエーター2902内の油圧構成要素における測定圧力から、または任意の他の適切なやり方で導出され得る。
【０２３０】
許容される下向きの力は、飛行操縦翼面2900の下方への動きに対抗する最大の許容される力として定義され得る。例えば、それだけに限らないが、許容される下向きの力は、アクチュエーター2902が、飛行操縦翼面2900を下方に動かすためにピストン2908が後退するときに飛行操縦翼面2900に加え得る最大の許容される力として定義され得る。許容される下向きの力は、固定されていても、可変であってもよい。この例では、許容される下向きの力は、負の力として定義されている。
【０２３１】
図30を見ると、例示的実施形態による、下部停止角度および許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーのブロック図が描かれている。アクチュエーターコントローラー3000は、図1のアクチュエーターコントローラー100の一実装形態の例とし得る。アクチュエーターコントローラー3000は、図29のアクチュエーター2902および飛行操縦翼面2900に対応するアクチュエーターおよび構造3001の位置を制御するための制御信号を生成するように構成されている。以下の図30の説明は、図29を参照して行う。
【０２３２】
アクチュエーターコントローラー3000は、位置コントローラー3002と、停止コントローラー3004と、制御信号セレクター3006とを含む。位置コントローラー3002は、線路3008上で位置制御信号を生成する。位置コントローラー3002は、位置コマンド3012によって指示されるピストン2908の所望の位置と、ピストン2908の現在位置を指示するピストン位置測定3014との差3010を求めるように構成されている。ピストン位置測定3014は、任意の適切なセンサーを使用してピストン2908の現在位置を特定する任意の適切なやり方で取得され得る。ピストン2908の所望の位置とピストン2908の現在位置との差3010は、利得3016で乗算されて線路3008上で位置制御信号を生成し得る。
【０２３３】
停止コントローラー3004は、線路3018上の許容される下向きの力についての停止制御信号および線路3019上の下部停止角度についての停止制御信号を生成する。停止コントローラー3004は、飛行操縦翼面2900についての許容される下向きの力3026と力の測定3028によって指示される飛行操縦翼面2900の下方への動きに対抗する現在の力の量との差3024を求めるように構成されている。力の測定3028は、任意の適切なセンサーを使用して、飛行操縦翼面2900の下方への動きに対抗する飛行操縦翼面2900にかかる現在の力を特定する任意の適切なやり方で提供され得る。許容される下向きの力3026と飛行操縦翼面2900の下方への動きに対抗する現在の力の量との差3024は、適切な利得3030で乗算されて線路3018上の許容される下向きの力についての停止制御信号を生成し得る。
【０２３４】
停止コントローラー3004は、飛行操縦翼面2900についての下部停止角度3034と翼面角度測定3036によって指示される飛行操縦翼面2900の現在の角度との差3032を求めるようにも構成されている。例えば、それだけに限らないが、翼面角度測定3036は、角度センサー2918によって提供され得る。下部停止角度3034と飛行操縦翼面2900の現在の角度との差3032は、適切な利得3040で乗算されて線路3019上の下部停止角度についての停止制御信号を生成し得る。
【０２３５】
制御信号セレクター3006は、アクチュエーターおよび構造3001を制御する線路3042上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路3008上の位置コントローラー3002からの位置制御信号または線路3018もしくは線路3019上の停止コントローラー3004からの停止制御信号の一方を選択するように構成されている。この例では、制御信号セレクター3006は、線路3042上のアクチュエーター制御信号として提供するために、線路3008上の位置制御信号、線路3018上の許容される下向きの力についての停止制御信号、および線路3019上の下部停止角度についての停止制御信号のうちの最大のものを選択する。
【０２３６】
図31を見ると、例示的実施形態による、下部停止角度および許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる第1の信号の図が描かれている。信号3100は、図29の飛行操縦翼面2900を制御するための図30のアクチュエーターコントローラー3000における信号の例とし得る。以下の図31の説明は、図29および図30を参照して行う。
【０２３７】
所望のピストン位置3101は、位置コマンド3012によって指示されるピストン2908の所望の位置の例とし得る。測定ピストン位置3102は、ピストン位置測定3014によって指示されるピストン2908の現在位置の例とし得る。許容される下向きの力3104は、飛行操縦翼面2900についての許容される下向きの力3026の例とし得る。測定される力3105は、力の測定3028によって指示される飛行操縦翼面2900の下方への動きに対抗する飛行操縦翼面2900にかかる現在の力の量の例とし得る。下部停止角度3106は、飛行操縦翼面2900についての下部停止角度3034の例とし得る。測定角度3107は、翼面角度測定3036によって指示される飛行操縦翼面2900の現在の角度の例とし得る。
【０２３８】
簡潔にするために、この例では、同じ量の位置コントローラー3002で求められる差3010、停止コントローラー3004で求められる差3024、および停止コントローラー3004で求められる差3032は、同じ絶対値の大きさの線路3008上の位置コントローラー3002からの位置制御信号、線路3018上の停止コントローラー3004からの許容される下向きの力についての停止制御信号、および線路3019上の停止コントローラー3004からの下部停止角度についての停止制御信号をもたらす。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー3002における利得3016、停止コントローラー3004における利得3030、および停止コントローラー3004における利得3040は、この場合には、同じになるように選択され得る。
【０２３９】
時刻t1の前、所望のピストン位置3101と測定ピストン位置3102との差は、相対的に小さい負の値である。許容される下向きの力3104と測定される力3105との差は、相対的に大きい負の値である。下部停止角度3106と測定角度3107との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、上述の制御信号セレクター3006の選択方法を適用すると、時刻t1の前には、所望のピストン位置3101と測定ピストン位置3102との差に基づく位置制御信号3108が、アクチュエーター2902を制御するための制御信号選択3109として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置3102は、所望のピストン位置3101に従うことになる。というのは、ピストン2908は後退するよう命じられ、飛行操縦翼面2900にかかる測定される力3105の絶対値は、飛行操縦翼面2900の測定角度3107が下部停止角度3106へ向かって下方へ動くに従って、許容される下向きの力3104の絶対値に向かって増加するからである。
【０２４０】
時刻t1の後、所望のピストン位置3101と測定ピストン位置3102との差は、相対的に大きい負の値である。許容される下向きの力3104と測定される力3105との差は、相対的に小さい負の値である。下部停止角度3106と測定角度3107との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、上述の制御信号セレクター3006の選択方法を適用すると、時刻t1の後には、許容される下向きの力3104と測定される力3105との差に基づく許容される下向きの力についての停止制御信号3110が、制御信号選択3109として選択される。この場合には、飛行操縦翼面2900にかかる測定される力3105は、飛行操縦翼面2900の測定角度3107が下部停止角度3106に到達する前に、許容される下向きの力3104に到達する。その結果、この時間中ずっと、測定される力3105の絶対値は、たとえピストン2908がさらに後退するよう命じられたとしても、許容される下向きの力3104の絶対値を越えることを妨げられる。
【０２４１】
時刻t1においては、所望のピストン位置3101と測定ピストン位置3102との差3111は、許容される下向きの力3104と測定される力3105との差3112と同じである。したがって、位置制御信号3108および許容される下向きの力についての停止制御信号3110は、制御信号選択3109が時刻t1で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０２４２】
図32を見ると、例示的実施形態による、下部停止角度および許容される下向きの力を有する飛行操縦翼面のためのコントローラーにおけるある期間にわたる第2の信号の図が描かれている。信号3200は、図29の飛行操縦翼面2900を制御するための図30のアクチュエーターコントローラー3000における信号の例とし得る。以下の図32の説明は、図29および図30を参照して行う。
【０２４３】
所望のピストン位置3201は、位置コマンド3012によって指示されるピストン2908の所望の位置の例とし得る。測定ピストン位置3202は、ピストン位置測定3014によって指示されるピストン2908の現在位置の例とし得る。許容される下向きの力3204は、飛行操縦翼面2900についての許容される下向きの力3026の例とし得る。測定される力3205は、力の測定3028によって指示される飛行操縦翼面2900の下方への動きに対抗する飛行操縦翼面2900にかかる現在の力の量の例とし得る。下部停止角度3206は、飛行操縦翼面2900についての下部停止角度3034の例とし得る。測定角度3207は、翼面角度測定3036によって指示される飛行操縦翼面2900の現在の角度の例とし得る。
【０２４４】
簡潔にするために、この例では、同じ量の位置コントローラー3002で求められる差3010、停止コントローラー3004で求められる差3024、および停止コントローラー3004で求められる差3032は、同じ絶対値の大きさの線路3008上の位置コントローラー3002からの位置制御信号、線路3018上の停止コントローラー3004からの許容される下向きの力についての停止制御信号、および線路3019上の停止コントローラー3004からの下部停止角度についての停止制御信号をもたらす。例えば、それだけに限らないが、位置コントローラー3002における利得3016、停止コントローラー3004における利得3030、および停止コントローラー3004における利得3040は、この場合には、同じになるように選択され得る。
【０２４５】
時刻t1の前、所望のピストン位置3201と測定ピストン位置3202との差は、相対的に小さい負の値である。許容される下向きの力3204と測定される力3205との差は、相対的に大きい負の値である。下部停止角度3206と測定角度3207との差は、相対的に大きい負の値である。したがって、上述の制御信号セレクター3006の選択方法を適用すると、時刻t1の前には、所望のピストン位置3201と測定ピストン位置3202との差に基づく位置制御信号3208が、アクチュエーター2902を制御するための制御信号選択3209として選択される。その結果、この時間中ずっと、測定ピストン位置3202は、所望のピストン位置3201に従うことになる。というのは、ピストン2908は後退するよう命じられ、飛行操縦翼面2900にかかる測定される力3205の絶対値は、飛行操縦翼面2900の測定角度3207が下部停止角度3206へ向かって下方へ動く際に、許容される下向きの力3204の絶対値に向かって増加するからである。
【０２４６】
時刻t1の後、所望のピストン位置3201と測定ピストン位置3202との差は、相対的に大きい負の値である。許容される下向きの力3204と測定される力3205との差は、相対的に大きい負の値である。下部停止角度3206と測定角度3207との差は、相対的に小さい負の値である。したがって、上述の制御信号セレクター3006の選択方法を適用すると、時刻t1の後には、下部停止角度3206と測定角度3207との差に基づく下部停止角度についての停止制御信号3210が、制御信号選択3209として選択される。この場合には、飛行操縦翼面2900の測定角度3207は、飛行操縦翼面2900の測定される力3205が許容される下向きの力3204に到達する前に、下部停止角度3206に到達する。その結果、この時間中ずっと、飛行操縦翼面2900の測定角度3207は、たとえピストン2908がさらに後退するよう命じられたとしても、下部停止角度3206を超えることを妨げられる。
【０２４７】
時刻t1においては、所望のピストン位置3201と測定ピストン位置3202との差3211は、下部停止角度3206と測定角度3207との差3214と同じである。したがって、位置制御信号3208および下部停止角度についての停止制御信号3210は、制御信号選択3209が時刻t1で切り換わるときに等しくなり、スムーズな遷移をもたらし得る。
【０２４８】
図33を見ると、例示的実施形態による、構造の位置を制御するためのプロセスの流れ図が描かれている。例えば、それだけに限らないが、プロセス3300は、図1の構造102の位置を制御するために、アクチュエーターコントローラー100において実装され得る。
【０２４９】
プロセス3300は、まず、構造の所望の位置を指示する位置コマンドを受け取り得る（動作3302）。例えば、それだけに限らないが、位置コマンドは、構造自体の、または構造を動かすためのアクチュエーターの所望の位置を指示し得る。また、構造の実際の現在位置を指示する位置フィードバックも受け取られ得る（動作3304）。例えば、それだけに限らないが、位置フィードバックは、構造の、または構造を動かすためのアクチュエーターの現在位置を測定するための位置センサーによって提供され得る。次いで、構造の所望の位置と位置フィードバックによって指示される実際の現在位置との差に基づいて位置制御信号が生成され得る（動作3306）。例えば、それだけに限らないが、位置制御信号は、構造の所望の位置と構造の測定現在位置との差を利得で乗算することによって、または制御されるシステムに一般に利用可能な、適切な任意の他の制御方法を使用することによって生成され得る。
【０２５０】
次いで、構造の現在位置が、構造がその範囲にわたって動かされるように構成されている位置範囲の部分内にあるかどうかが判定され得る（動作3308）。構造についての位置範囲の部分は、構造の動きを、構造の所望の位置と構造の実際の現在位置との差に基づいて生成される位置制御信号のみを用いて制御することが望ましい位置範囲の部分を含み得る。例えば、それだけに限らないが、構造についての位置範囲の部分は、構造についての停止位置の中から選別され得る。動作3306で生成された位置制御信号は、動作3308における、構造の部分が位置範囲の部分内にあるという判定に呼応して、構造の部分を制御するためのアクチュエーターへ送られ得る（動作3310）。
【０２５１】
動作3308で、構造の位置が位置範囲の部分内にないと判定されると、停止フィードバックが受け取られ得る（動作3312）。例えば、それだけに限らないが、停止フィードバックは、停止条件3316に対応する現在の実際の条件を測定するための任意の適切なセンサーによって提供され得る。次いで、動作3312で受け取られた停止フィードバックおよび停止条件3316を用いて、停止制御信号が生成され得る（動作3314）。例えば、それだけに限らないが、停止制御信号は、構造についての停止条件3316と構造の測定される現在の条件との差を利得で乗算することによって、または制御されるシステムに一般に利用可能な、適切な任意の他の制御方法を使用することによって生成され得る。
【０２５２】
次いで、3306で生成された位置制御信号および動作3314で生成された停止制御信号のうちの選択される方が、選択され得る（動作3318）。例えば、位置制御信号および停止制御信号の相対的な大きさに基づいて、位置制御信号および停止制御信号の一方が選択される。次いで、位置制御信号および停止制御信号のうちの選択された方は、構造の位置を制御するためのアクチュエーターへ送られ得る（動作3320）。
【０２５３】
動作3310および動作3320に続いて、構造の位置の制御を続行すべきかどうかが判定され得る（動作3322）。プロセス3300は、動作3322における、構造の位置の制御を続行すべきであるという判定に呼応して、動作3302に戻って繰り返され得る。そうでない場合、プロセスは終了する。
【０２５４】
種々の図示の実施形態における流れ図およびブロック図は、例示的実施形態における装置および方法の若干の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能性、および動作を例示するものである。これに関して、流れ図またはブロック図内の各ブロックは、モジュール、セグメント、機能、および／または動作もしくはステップの部分を表し得る。例えば、ブロックのうちの1または複数が、プログラムコードとして、ハードウェアとして、またはプログラムコードとハードウェアの組み合わせとして実装されてもよい。ハードウェアとして実装される場合、そのハードウェアは、例えば、流れ図またはブロック図における1または複数の動作を実行するように製造され、または構成される集積回路の形を取り得る。
【０２５５】
例示的実施形態のある代替の実装形態では、各ブロックに書かれた1または複数の機能は、各図に示されるのと異なる順序で行われ得る。例えば、場合によっては、連続して示される2つのブロックが実質的に同時に実行されてもよく、あるいは、各ブロックは、場合によっては、関与する機能に応じて、逆の順序で実行され得る。また、流れ図またはブロック図に例示されているブロック以外の他のブロックが追加されてもよい。
【０２５６】
種々の例示的実施形態の記述は、例示と説明を目的として提示されており、網羅的であることも、各実施形態を開示の形に限定することも意図するものではない。例えば、例示的実施形態は、図2〜図31で提示される例だけに限定されない。当業者には多くの改変および変形が明らかになるであろう。さらに、異なる例示的実施形態は、他の例示的実施形態と比べて異なる利益を提供し得る。選択された1または複数の実施形態は、各実施形態の原理、実際の応用を最も良く説明し、当業者が、企図される特定の用途に適する様々な改変を伴う様々な実施形態について本開示を理解することを可能にするために選定され、記述されている。
【符号の説明】
【０２５７】
100  アクチュエーターコントローラー
102  構造
103  アクチュエーター
104  飛行操縦翼面
106  航空機
108  乗り物
110  プラットフォーム
112  位置範囲
114  位置
118  リニアアクチュエーター
120  ロータリーアクチュエーター
122  他のアクチュエーター
124  ピストン
126  位置
128  アクチュエーター制御信号
130  位置コントローラー
132  停止コントローラー
134  制御信号セレクター
136  位置制御信号
138  差
140  所望の位置
142  位置センサー
144  位置フィードバック信号
146  位置コマンド
148  停止制御信号
150  差
152  停止条件
154  停止フィードバック信号
156  停止位置
158  許容される力
160  停止角度
162  停止距離
164  基準
165  現在の角度
166  現在の力
168  停止フィードバックセンサー
170  角度センサー
172  距離センサー
174  力センサー
176  相対的な大きさ
178  部分
200  飛行操縦翼面
202  アクチュエーター
204  破線輪郭
206  破線輪郭
208  ピストン
210  線
212  線
216  角度センサー
218  線
220  許容可動範囲
222  部分
224  部分
226  部分
300  アクチュエーターコントローラー
301  アクチュエーターおよび構造
302  位置コントローラー
304  停止コントローラー
306  制御信号セレクター
308  線路
310  差
312  位置コマンド
314  ピストン位置測定
316  利得
318  線路
324  差
326  下部停止角度
328  翼面角度測定
330  利得
332  線路
400  信号
401  所望のピストン位置
402  測定ピストン位置
404  下部停止角度
406  測定角度
407  制御信号選択
408  位置制御信号
409  停止制御信号
410  差
412  差
500  飛行操縦翼面
502  アクチュエーター
504  破線輪郭
506  破線輪郭
508  ピストン
510  線
512  線
516  角度センサー
518  線
520  許容可動範囲
522  部分
524  部分
526  部分
600  アクチュエーターコントローラー
601  アクチュエーターおよび構造
602  位置コントローラー
604  停止コントローラー
606  制御信号セレクター
608  線路
610  差
612  位置コマンド
614  ピストン位置測定
616  利得
618  線路
624  差
626  上部停止角度
628  翼面角度測定
630  利得
632  線路
700  信号
701  所望のピストン位置
702  測定ピストン位置
704  上部停止角度
706  測定角度
707  制御信号選択
708  位置制御信号
709  停止制御信号
710  差
712  差
800  飛行操縦翼面
802  アクチュエーター
804  破線輪郭
806  破線輪郭
808  ピストン
810  線
812  線
816  角度センサー
818  線
819  線
820  許容可動範囲
822  部分
824  部分
826  部分
900  アクチュエーターコントローラー
901  アクチュエーターおよび構造
902  位置コントローラー
904  停止コントローラー
906  制御信号セレクター
908  線路
910  差
912  位置コマンド
914  ピストン位置測定
916  利得
918  線路
919  線路
924  差
926  上部停止角度
928  翼面角度測定
930  利得
932  差
934  下部停止角度
936  利得
937  線路
938  第1のセレクター
939  線路
940  第2のセレクター
1000  信号
1001  所望のピストン位置
1002  測定ピストン位置
1004  上部停止角度
1005  下部停止角度
1006  測定角度
1008  位置制御信号
1009  制御信号選択
1010  上部停止角度についての停止制御信号
1011  差
1012  差
1014  下部停止角度についての停止制御信号
1018  差
1020  差
1100  飛行操縦翼面
1102  アクチュエーター
1104  破線輪郭
1106  破線輪郭
1108  ピストン
1110  線
1112  線
1118  下部停止距離
1119  基準
1120  許容可動範囲
1124  距離
1126  部分
1200  アクチュエーターコントローラー
1201  アクチュエーターおよび構造
1202  位置コントローラー
1204  停止コントローラー
1206  制御信号セレクター
1208  線路
1210  差
1212  位置コマンド
1214  ピストン位置測定
1216  利得
1218  線路
1224  差
1226  下部停止距離
1228  距離測定
1230  利得
1232  線路
1300  信号
1301  所望のピストン位置
1302  測定ピストン位置
1304  下部停止距離
1306  測定距離
1307  制御信号選択
1308  位置制御信号
1309  停止制御信号
1310  差
1312  差
1400  飛行操縦翼面
1402  アクチュエーター
1404  破線輪郭
1406  破線輪郭
1408  ピストン
1410  線
1412  線
1418  上部停止距離
1419  基準
1420  許容可動範囲
1424  距離
1426  部分
1500  アクチュエーターコントローラー
1501  アクチュエーターおよび構造
1502  位置コントローラー
1504  停止コントローラー
1506  制御信号セレクター
1508  線路
1510  差
1512  位置コマンド
1514  ピストン位置測定
1516  利得
1518  線路
1524  差
1526  上部停止距離
1528  距離測定
1530  利得
1532  線路
1600  信号
1601  所望のピストン位置
1602  測定ピストン位置
1604  上部停止距離
1606  測定距離
1607  制御信号選択
1608  位置制御信号
1609  停止制御信号
1610  差
1612  差
1700  飛行操縦翼面
1702  アクチュエーター
1704  破線輪郭
1706  破線輪郭
1708  ピストン
1710  線
1712  線
1714  下部停止距離
1715  下部基準
1716  上部停止距離
1717  上部基準
1718  許容可動範囲
1720  距離
1722  距離
1724  部分
1800  アクチュエーターコントローラー
1801  アクチュエーターおよび構造
1802  位置コントローラー
1804  停止コントローラー
1806  制御信号セレクター
1808  線路
1810  差
1812  位置コマンド
1814  ピストン位置測定
1816  利得
1818  線路
1819  線路
1824  差
1826  上部停止距離
1828  上部距離測定
1830  利得
1832  差
1834  下部停止距離
1836  下部距離測定
1838  利得
1839  線路
1840  第1のセレクター
1841  線路
1842  第2のセレクター
1900  信号
1901  所望のピストン位置
1902  測定ピストン位置
1904  上部停止距離
1905  測定上部距離
1906  下部停止距離
1907  測定下部距離
1908  位置制御信号
1909  制御信号選択
1910  下部停止距離についての停止制御信号
1911  差
1912  差
1914  上部停止距離についての停止制御信号
1918  差
1920  差
2000  飛行操縦翼面
2002  アクチュエーター
2008  ピストン
2010  線
2012  線
2014  矢印
2016  矢印
2018  ばね
2100  アクチュエーターコントローラー
2101  アクチュエーターおよび構造
2102  位置コントローラー
2104  停止コントローラー
2106  制御信号セレクター
2108  線路
2110  差
2112  位置コマンド
2114  ピストン位置測定
2116  利得
2118  線路
2124  差
2126  許容される下向きの力
2128  力の測定
2130  利得
2132  線路
2200  信号
2201  所望のピストン位置
2202  測定ピストン位置
2204  許容される下向きの力
2206  測定される下向きの力
2207  制御信号選択
2208  位置制御信号
2209  停止制御信号
2210  差
2212  差
2300  飛行操縦翼面
2302  アクチュエーター
2308  ピストン
2310  線
2312  線
2314  矢印
2316  矢印
2318  ばね
2400  アクチュエーターコントローラー
2401  アクチュエーターおよび構造
2402  位置コントローラー
2404  停止コントローラー
2406  制御信号セレクター
2408  線路
2410  差
2412  位置コマンド
2414  ピストン位置測定
2416  利得
2418  線路
2424  差
2426  許容される上向きの力
2428  力の測定
2430  利得
2432  線路
2500  信号
2501  所望のピストン位置
2502  測定ピストン位置
2504  許容される上向きの力
2506  測定される上向きの力
2507  制御信号選択
2508  位置制御信号
2509  停止制御信号
2510  差
2512  差
2600  飛行操縦翼面
2602  アクチュエーター
2608  ピストン
2610  線
2612  線
2614  矢印
2616  矢印
2618  ばね
2620  ばね
2700  アクチュエーターコントローラー
2701  アクチュエーターおよび構造
2702  位置コントローラー
2704  停止コントローラー
2706  制御信号セレクター
2708  線路
2710  差
2712  位置コマンド
2714  ピストン位置測定
2716  利得
2718  線路
2719  線路
2724  差
2726  許容される上向きの力
2728  力の測定
2730  利得
2732  差
2734  許容される下向きの力
2736  利得
2737  線路
2738  第1のセレクター
2740  線路
2742  第2のセレクター
2800  信号
2801  所望のピストン位置
2802  測定ピストン位置
2804  許容される上向きの力
2805  許容される下向きの力
2806  測定される力
2808  位置制御信号
2809  制御信号選択
2810  許容される上向きの力についての停止制御信号
2811  差
2812  差
2814  許容される下向きの力についての停止制御信号
2818  差
2820  差
2900  飛行操縦翼面
2902  アクチュエーター
2908  ピストン
2910  線
2912  線
2914  矢印
2916  矢印
2918  角度センサー
2920  線
2924  ばね
3000  アクチュエーターコントローラー
3001  アクチュエーターおよび構造
3002  位置コントローラー
3004  停止コントローラー
3006  制御信号セレクター
3008  線路
3010  差
3012  位置コマンド
3014  ピストン位置測定
3016  利得
3018  線路
3019  線路
3024  差
3026  許容される下向きの力
3028  力の測定
3030  利得
3032  差
3034  下部停止角度
3036  翼面角度測定
3040  利得
3042  線路
3100  信号
3101  所望のピストン位置
3102  測定ピストン位置
3104  許容される下向きの力
3105  測定される力
3106  下部停止角度
3107  測定角度
3108  位置制御信号
3109  制御信号選択
3110  許容される下向きの力についての停止制御信号
3111  差
3112  差
3200  信号
3201  所望のピストン位置
3202  測定ピストン位置
3204  許容される下向きの力
3205  測定される力
3206  下部停止角度
3207  測定角度
3208  位置制御信号
3209  制御信号選択
3210  下部停止角度についての停止制御信号
3211  差
3214  差
3300  プロセス
3316  停止条件
【図１】
0006599636.tif 000002
【図２】
0006599636.tif 000003
【図３】
0006599636.tif 000004
【図４】
0006599636.tif 000005
【図５】
0006599636.tif 000006
【図６】
0006599636.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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