專利名稱：用于線傳飛控控制桿的交叉耦合操作的位置控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于飛機的控制桿，更具體地，用于飛機的線傳飛控控制桿。
背景技術(shù)：
隨著 對民用和軍用飛機的性能要求的提高，傳統(tǒng)的使用機械連接的控制技術(shù)不能緩解飛行員的更高的腦力和體力的控制行為。這樣，現(xiàn)今的高性能飛機以及一些運輸機使用“線傳飛控”的側(cè)桿和中心桿，它們也被稱為“控制桿”。這些線傳飛控的控制桿模擬有關(guān)飛機操縱面的觸覺反饋給控制桿。在“被動的”控制桿中，根據(jù)控制桿的桿所施加的偏離，飛行員會感到彈簧力或阻尼力，所施加的偏離是給飛行控制電腦(FCC)的控制輸入。這些力由彈簧阻尼箱實現(xiàn)。在這種被動的控制桿中，飛行員的控制器的力(即，觸覺)通常是固定的。與傳統(tǒng)的控制器相反，這種被動控制概念的弊端在于飛行員失去了與飛機的操縱面的聯(lián)系，在駕駛艙中也失去了與第二飛行員的聯(lián)系。這樣，飛行員失去了觸覺信息，只能使用視覺線索來告知自己實際的飛行狀態(tài)和可用的平穩(wěn)控制動力以及另外一個飛行員做什么。在“直接驅(qū)動的主動”控制桿中，飛行員通過單獨使用精密的伺服系統(tǒng)而感受到模擬的控制力。在直接驅(qū)動的主動控制器中，馬達、驅(qū)動器、高帶寬閉環(huán)力和阻尼控制算法被用來直接給桿提供觸覺反饋，以便模擬飛機的操縱面的觸覺反饋。通過使用該高帶寬系統(tǒng)， 由于增加了多個傳感器，以及控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，該系統(tǒng)既昂貴又笨重。此外，考慮到了，在這些直接驅(qū)動的主動系統(tǒng)中，如果馬達故障，桿能被鎖定，從而阻止飛行員控制飛機。為了糾正這個問題，必須把不必要的冗余建立這個系統(tǒng)中。希望提供一種用于控制桿的可調(diào)整的觸覺反饋系統(tǒng)，它沒有標(biāo)準(zhǔn)的、“完全主動” 的控制桿的缺點，并且能被調(diào)整以向一個控制桿提供有關(guān)其他控制桿的飛行員的行動的觸覺反饋。

發(fā)明內(nèi)容
從一方面來說，這項發(fā)明提供了一種飛機配置控制系統(tǒng)，設(shè)置為當(dāng)涉及到相對于機械基準(zhǔn)的第一和第二桿的位置之間的不符合時，提供觸覺反饋。更具體的說，在一個實施例中，一架飛機的控制系統(tǒng)包括第一和第二桿，第一和第二反饋組件，還提供控制裝置。在一個實施例中，系統(tǒng)使用了間接驅(qū)動的主動式控制系統(tǒng)。第一反饋組件可以相對于機械基準(zhǔn)移動。第一桿相對于機械基準(zhǔn)和第一反饋組件都可以移動。第一桿包括第一桿位置，其為所述第一桿相對于所述機械基準(zhǔn)的位置。第一個反饋組件包括第一反饋位置，其為相對于機械基準(zhǔn)的所述第一反饋組件的位置。第一桿和第一反饋組件都有第一相對誤差，其為第一桿位置減去第一反饋組件位置。第二反饋組件可以相對于機械基準(zhǔn)移動。第二桿相對于機械基準(zhǔn)和第二反饋組件都可以移動。第二桿包括第二桿位置，其為所述第二桿相對于所述機械基準(zhǔn)的位置。第二個反饋組件包括第二反饋位置，其為相對于 機械基準(zhǔn)的所述第二反饋組件的位置。第二桿和第二反饋組件都有第二相對誤差，其為第二桿位置減去第二反饋組件位置?？刂蒲b置包括了交叉耦合模式，控制裝置提供了第一和第二反饋位置指令來定位第一和第二反饋組件，由此第一反饋位置指令就等于第二相對誤差，而第二反饋位置指令就等于第一相對誤差。在一個實施例中，第一反饋裝置為第一桿提供了間接驅(qū)動觸覺反饋。當(dāng)?shù)谝粭U從第一反饋組件的反饋中間位置運動時，這個間接驅(qū)動觸覺反饋為第一桿提供了被動的反饋。第二反饋組件為第二桿提供了間接驅(qū)動觸覺反饋。當(dāng)?shù)诙U從第二反饋組件的反饋中間位置運動時，這個間接驅(qū)動觸覺反饋為第二桿提供了被動的反饋。在這種狀況下，系統(tǒng)提供了觸覺反饋以及允許調(diào)整反饋組件的位置(主動控制)，這樣可以相對于機械基準(zhǔn)調(diào)整被動的觸覺表現(xiàn)。在一個更具體的實施例中，第一個反饋組件包括了第一凸輪表面，其限定第一反饋中間位置和第一阻力裝置。第一桿包括了第一凸輪從動件。第一阻力裝置在第一反饋中間位置不斷阻止第一凸輪從動件運動來提供被動的觸覺反饋。第二反饋組件包括了第二凸輪表面，其限定第二反饋中間位置和第二阻力裝置。第二桿包括了第二凸輪從動件。第二阻力裝置在第二反饋中間位置不斷阻止第二凸輪從動件運動來提供被動的觸覺反饋。在一個更具體的實施例中，彈簧和阻尼器裝置提供了第一和第二反饋阻力裝置。 另外，在一個實施例中，所述第一和第二凸輪表面呈大致V形，所述第一凸輪從動件安置在所述第一凸輪表面里，所述第二凸輪從動件安置在所述第二凸輪表面中，在一個實施例中， 第一和第二反饋中間位置就是第一和第二凸輪從動件與V形表面相接時的位置。在一個實施例中，第一反饋組件包括了第一萬向節(jié)裝置，為第一桿提供了被動的觸覺反饋，并且定位了第一反饋中間位置。所述第一反饋組件還包括了第一致動器，用來調(diào)整所述第一反饋中間位置相對于機械基準(zhǔn)的位置，由此第一反饋組件相對于機械基準(zhǔn)的反饋表現(xiàn)(反饋資料feedback profile)就可以被調(diào)整了。另外，第二反饋組件包括了第二萬向節(jié)裝置，為第二個桿提供了被動的觸覺反饋，并且定位了第二反饋中間位置。第二反饋組件還包括了第二個致動器，用來調(diào)整第二反饋中間位置相對于機械基準(zhǔn)的位置，由此第二反饋組件相對于機械基準(zhǔn)的反饋表現(xiàn)就可以被調(diào)整了。第一和第二反饋組件的被動部分居間設(shè)置在第一和第二致動器和第一和第二桿之間，以便提供間接的被動驅(qū)動裝置。在一個實施例中，所述第一萬向節(jié)裝置和所述第一桿樞轉(zhuǎn)地連接至機械基準(zhǔn)，以便圍繞第一公共軸線樞轉(zhuǎn)，所述第二萬向節(jié)裝置和所述第二桿樞轉(zhuǎn)地連接至機械基準(zhǔn)，以便圍繞第二共軸樞轉(zhuǎn)。在一個更具體的實施例中，第一致動器是一個線性驅(qū)動器樞軸地與第一萬向節(jié)裝置耦接，來控制與第三個軸之間相對的樞軸地運動。第一致動器樞軸地是耦接到機械基準(zhǔn)來繞第四個軸運動，抵消第三個軸的運動。第二致動器是一個線性驅(qū)動器樞軸地耦接到第二萬向節(jié)裝置，來控制與第五個軸之間相對的樞軸地運動。第二致動器樞軸地耦接與機械基準(zhǔn)來偏移所述第五軸(offset from the 5th axis)，繞第六軸運動。在一個實施例中，所述第一反饋組件被構(gòu)造為，當(dāng)所述第一致動器故障時，不會阻止第一桿相對于機械基準(zhǔn)和第一反饋組件的運動。第二反饋被構(gòu)造成第二致動器的故障不會阻止所述第二桿相對于機械基準(zhǔn)和第二反饋裝置的運動。
在一個實施例中，所述控制裝置同樣包括了優(yōu)先模式，第一桿或第二桿中被選擇的一個將其反饋組件相對于機械基準(zhǔn)保持在固定位置，并且控制裝置構(gòu)造成根據(jù)第一桿的位置和第二桿的位置的差別來調(diào)整第一桿或第二桿中沒有被選擇的一個的反饋組件的位置。這使得一個桿被操作，而沒有關(guān)于第一和第二桿之間差異的觸覺反饋。在一項更具體的優(yōu)先模式應(yīng)用中，當(dāng)?shù)谝粭U是被選中的桿時，控制裝置控制第二反饋位置，使得第二反饋位置等于第二反饋位置加上第一桿的位置減去第二桿的位置。替代地，當(dāng)?shù)诙U是被選中的桿時，控制裝置控制第一反饋位置，使得第一反饋位置等于第一反饋位置加上第二桿的位置減去第一桿的位置。
在一個實施例中，第一反饋組件和第一桿樞轉(zhuǎn)地附接至機械基準(zhǔn)，以便圍繞第一共軸樞轉(zhuǎn)地運動，其中，第二反饋組件和第二桿樞轉(zhuǎn)地附接至機械基準(zhǔn)，以便圍繞第二公共軸線樞轉(zhuǎn)地運動；其中，第一桿的位置和第一反饋位置以圍繞第一公共軸線的角度被測量， 而第二桿的位置和第二反饋位置都以圍繞第二公共軸線的度數(shù)被測量。在進一步的實施例中，一架飛機的控制系統(tǒng)被設(shè)置以便允許被提供給線傳飛控系統(tǒng)的反饋表現(xiàn)。所述系統(tǒng)包括第一桿和第一反饋組件，為相對于機械基準(zhǔn)的第一桿提供被動的第一反饋表現(xiàn)，至少所述第一反饋裝置的一個部分相對于機械基準(zhǔn)是可以移動的，并且所述第一桿可調(diào)整所述第一反饋表現(xiàn)。在一個更具體的實施例中，第一致動器，耦接到所述第一被動反饋裝置，用以調(diào)整相對于機械基準(zhǔn)的所述第一被動反饋裝置的位置，來調(diào)整所述第一反饋表現(xiàn)。另外，反饋控制裝置配置控制第一致動器去調(diào)整連接機械基準(zhǔn)的第一被動反饋裝置的位置。在一個實施例中，系統(tǒng)進一步包括了第二桿，第二反饋裝置和第二致動器。第二反饋裝置相對于所述機械基準(zhǔn)向所述第二桿提供被動的第二反饋表現(xiàn)。至少所述第二反饋裝置的一部分是相對于機械基準(zhǔn)和所述第二桿可移動，用以調(diào)整所述第二反饋表現(xiàn)。第二致動器相對于所述機械基準(zhǔn)調(diào)整所述第二被動反饋裝置的位置，用于調(diào)整第二反饋表現(xiàn)。反饋控制裝置構(gòu)造成控制第二致動器，用于調(diào)整相對于機械基準(zhǔn)的第二反饋裝置的位置，在進一步的實施例中，所述第二反饋裝置限定反饋中間位置。所述反饋控制裝置構(gòu)造成用來調(diào)整所述第一反饋裝置的位置，使得此位置與所述第二桿相對于所述第二反饋中間位置的位置相同。在一個實施例中，反饋控制裝置構(gòu)造成控制第二致動器，以調(diào)整第二反饋裝置的位置，從而提供偏壓力，將第二桿偏壓向與第一桿相對于機械基準(zhǔn)的絕對位置相同的相對于機械基準(zhǔn)的絕對位置。在一個實施例中，所述反饋控制裝置構(gòu)造成控制所述第一致動器，來調(diào)整所述第一被動反饋裝置的位置，使得當(dāng)時的第一反饋組件的第一反饋位置等于所述第一反饋組件的優(yōu)先反饋位置加上所述第一桿位置和所述第二桿位置之間的差。在一個實施例中，當(dāng)所述第二桿位置與所述第一桿位置不相等時，所述反饋控制裝置構(gòu)造成控制所述第一的致動器來前后振動第一反饋裝置。這個能夠用來為飛行員提供警報，即有控制不協(xié)調(diào)或者飛機已經(jīng)熄火。系統(tǒng)配置后即使第一致動器故障也不會阻止連接機械基準(zhǔn)的第一桿的運動。在進一步的實施例中，第一桿、第二桿、第二反饋組件和控制裝置都提供。第一桿相對于機械基準(zhǔn)是可移動的。第一桿位置就是第一桿相對于機械基準(zhǔn)的第一中間位置。第二桿相對于機械基準(zhǔn)是可移動的。第二反饋組件相對于機械基準(zhǔn)和第二桿是可以移動的。 第二桿位置就是相對于機械基準(zhǔn)的第二中間位置。共同中間位置代表了相同的中心即使是在不同的地點。第二反饋位置就是與機械基準(zhǔn)相連接的第二反饋組件的位置?？刂蒲b置配置去控制第二反饋設(shè)置的位置，于是第二桿的位置就能夠保持與第一桿位置一致。本申請同樣提供了向飛機和控制桿提供反饋的方法。一個方法是為飛機的控制桿提供反饋。這個方法包括以下幾個步驟感應(yīng)第一桿的位置，第一桿的位置是第一桿相對于機械基準(zhǔn)的位置；感應(yīng)第一反饋位置，第一反饋位置是第一反饋組件相對于機械基準(zhǔn)的位置；確定第一相對誤差，第一相對誤差是第一桿的位置減去第一反饋位置；和調(diào)整第二反饋位置，第二反饋位置是第二桿的第二反饋組件相對于機械基準(zhǔn)的位置，使得第二反饋位置等于第一相對誤差。在進一步的實施中，方法中包括了感應(yīng)第二桿位置，第二桿位置是第二桿相對于機械基準(zhǔn)的位置；感應(yīng)第二反饋位置；確定第二相對誤差，第二相對誤差是第二桿的位置減去第二反饋位置；和調(diào)整第一反饋位置，使得第一反饋位置等于第一相對誤差。在一個方法中，其調(diào)整所述第一和第二反饋位置的步驟連續(xù)發(fā)生，所以當(dāng)所述第一和第二桿的其中一個移動到相對于機械基準(zhǔn)的不同的位置時，至少所述第一或第二反饋位置的其中一個被調(diào)整到使得所述第一和第二反饋組件相對于機械基準(zhǔn)基本保持同樣的相對位置。在一個方法中，更進一步包括了，當(dāng)?shù)谝粭U從第一反饋組件的反饋中間位置移動時，被動地偏壓第一桿，以及當(dāng)?shù)诙U從第二反饋組件的反饋中間位置移動時，被動地偏壓
第二桿。在一種方法中，其還包括觸發(fā)優(yōu)先模式來優(yōu)先使用所述第二桿，并在優(yōu)先模式下執(zhí)行以下步驟感應(yīng)所述第一桿位置；感應(yīng)所述第一反饋位置；感應(yīng)第二桿位置，第二桿位置是第二桿相對于所述機械基準(zhǔn)的位置；確定第一桿相對誤差，第一桿相對誤差是所述第二桿位置減去所述第一桿位置；并通過向所述第一反饋位置增加所述第一桿相對誤差來調(diào)整所述第一反饋位置。 在一種方法中，還包括當(dāng)所述第一和第二桿位置產(chǎn)生差別時，始終將所述第二反饋位置保持固定的步驟這些方法還包括當(dāng)所述第一桿位置和第二桿位置不相等時，通過來回調(diào)整所述第一反饋位置，來回振動所述第一桿。其他方法包括感應(yīng)第一桿的位置，第一桿的位置是與第一桿相對于機械基準(zhǔn)的位置；感應(yīng)第一反饋位置，第一反饋位置是第一反饋組件相對于機械基準(zhǔn)的位置；感應(yīng)第二桿位置，第二桿位置是第二桿相對于機械基準(zhǔn)的位置，確定第一桿相對誤差，第一桿相對誤差是第二桿的位置減去第一桿的位置，并通過在第一反饋位置增加第一桿的相對誤差來調(diào)整第一反饋位置。在一個實施例中，該方法還包含了以下步驟當(dāng)所述第一桿的位置與第二桿位置之間存在差別時，始終將第二反饋組件位置保持在固定位置。該方法能被用做優(yōu)先模式，其中，僅有其中一個桿得到所述兩個不同的桿之間的相對誤差的反饋。在其他方法中，還有向飛機控制系統(tǒng)的第一桿提供觸覺反饋的方法。該方法包括以下步驟當(dāng)所述第一桿從第一反饋組件的第一反饋中間位置移開時，提供被動反饋；并且調(diào)整所述第一反饋組件的所述第一反饋中間位置相對于基準(zhǔn)中間位置的位置，以便調(diào)整由所述第一反饋組件施加在所述第一桿上的偏壓。 在一份更特別的實施例中，調(diào)整所述第一桿反饋中間位置的步驟包括調(diào)整第一桿反饋中間位置相對于對應(yīng)于飛機的第二桿的位置的相對調(diào)整的基準(zhǔn)中間位置的位置，以便向第一桿提供有關(guān)第二桿的定位的觸覺反饋。在一份更特別的實施例中，第二桿位置的相對調(diào)整是所述第二桿從第二反饋組件的第二反饋中間位置的相對位置。調(diào)整所述第一反饋中間位置的步驟包括調(diào)整第一反饋中間位置，使其等于第二桿從第二反饋中間位置的位移。在一種方法中，還包括基于第一桿的位置相對于第一反饋中間位置之間的差別， 調(diào)整第二反饋組件的第二反饋中間位置的位置。在更特別的實施例中，調(diào)整第二反饋中間位置的位置的步驟包括調(diào)整第二反饋中間位置的位置，使其等于第一桿從第一反饋中間位置的位移。在一種方法中，在第二桿的位置的相對調(diào)整是第二桿的位置相對于第一桿的相對調(diào)整，使得調(diào)整第一反饋中間位置的位置的步驟包括將第一反饋中間位置定位到等于第二桿的位置減去第一桿的位置加上第一反饋中間位置的位置的位置。在其他方法中，調(diào)整所述第一和第二反饋中間位置的步驟基本將所述第一和第二桿保持在相對于機械基準(zhǔn)的相同位置。應(yīng)該注意到的是，這些方法和系統(tǒng)的各個方面可以一起或分別應(yīng)用。當(dāng)結(jié)合所附附圖時，本發(fā)明的其他方面、目的、優(yōu)勢將從下文的細節(jié)描述中變得更加明顯。


并入并形成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的幾個方面，并與說明書一起以便解釋本發(fā)明的原理。在圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的飛機控制系統(tǒng)的簡化示意圖；圖2是圖1的控制系統(tǒng)的一個模式的示意流程圖；圖3是圖1的控制系統(tǒng)的不同的模式的示意流程圖。雖然本發(fā)明將會結(jié)合特定優(yōu)選的實施例進行說明，但不是把它局限于這些實施例。相反，目的是為了覆蓋所有由附加的權(quán)利要求限定的、包含在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有的替代、改變和等效物。
具體實施例方式圖1是用于控制飛機的俯仰、滾轉(zhuǎn)或俯仰和滾轉(zhuǎn)的飛機控制系統(tǒng)100的簡化的示意圖。飛機控制系統(tǒng)100通常包括第一和第二控制桿102，104 (統(tǒng)稱為“控制桿102，104”)。 飛行員(例如飛行員和副駕駛)使用控制桿102，104來控制不同的飛機操作，例如俯仰、 滾轉(zhuǎn)和/或俯仰和滾轉(zhuǎn)。控制桿102，104被視為線傳飛控控制桿，因為操縱控制桿以調(diào)整飛機的俯仰和/ 或滾轉(zhuǎn)狀態(tài)，并不是直接通過機械設(shè)備傳遞到飛機的操縱面上的。替代地，控制桿從中間位置的偏離被轉(zhuǎn)化為電子信號。這些信號接著被傳遞給致動器，致動器用這些電子信號，在飛機的操縱面中進行按比例的變化。 因為控制桿102，104不是機械地連接至操縱面，所以控制系統(tǒng)100結(jié)合有應(yīng)用到控制桿102，104的觸覺反饋，以便模擬如果控制桿102，104實際上是機械地連接至操縱面時，飛行員可能會有的感覺。例如，如果飛行員需要大幅度地俯仰或滾轉(zhuǎn)，觸覺反饋會增加飛行員必須施加給控制桿的力，以便執(zhí)行在操縱面中的改變。這樣，通過飛行員向相應(yīng)的控制桿施加大的力，將實現(xiàn)在飛機的現(xiàn)有控制中的很大程度的偏離。控制桿102，104基本包括第一和第二桿108，110 (即飛行員和副駕駛的桿)，飛行員通過它們輸入有關(guān)期望的俯仰和/或滾轉(zhuǎn)的控制信號。第一和第二桿108，110與第一和第二反饋組件112，114相互作用，以提供觸覺反饋。桿102，104連接至用來控制反饋組件 112. 114的動態(tài)調(diào)整的電子控制裝置106。每個反饋組件112，114向其相應(yīng)的桿108，110提供觸覺反饋。在一些實施例中， 此觸覺反饋有兩個分量，被動分量和主動分量。第一觸覺反饋涉及飛行狀態(tài)，即由桿從中間位置偏移的量而產(chǎn)生的飛行員所需要的俯仰或滾轉(zhuǎn)的量。觸覺反饋的第二部分，涉及兩個不同控制桿102，104之間的矛盾。更具體地說，當(dāng)兩個桿108，110相對于機械基準(zhǔn) (mechanical ground)不處于相同的位置時，即，飛行員正向飛機提出沖突的控制命令時， 反饋組件112，114提供觸覺反饋。根據(jù)圖1，本實施例的控制桿102，104基本上是相同的。桿108基本包括第一手柄部116，桿110包括第二手柄部118。飛行員手動地操作手柄部116，118，以控制向要的俯仰和/或滾轉(zhuǎn)的量。手柄部116可操作地連接至第一連接棒120，手柄部118可操作地連接至第二連接棒122。連接棒120，122分別可操作地連接至或包括第一和第二凸輪從動件 124，126中的一個(在本實施例中為滾軸)。凸輪從動件124，126與相應(yīng)的反饋組件112， 114相互作用，以便向桿108，110提供不同的觸覺反饋表現(xiàn)。相對于相應(yīng)的第一和第二基準(zhǔn)中間位置132，134，桿108，110繞相應(yīng)的第一或第二共同的樞轉(zhuǎn)點128，130中之一樞轉(zhuǎn)。桿108，110相對于相應(yīng)的基準(zhǔn)中間位置132，134的角位移是與飛行員要求的俯仰或滾轉(zhuǎn)的量成比例的，即，與飛機相應(yīng)的操縱面的位置的變化量成比例。通常，反饋組件112，114通過向桿108，110從基準(zhǔn)(ground)中間位置132，134的移動提供主力，向飛行員提供觸覺反饋。在一個實施例中，反饋組件112，114是間接驅(qū)動的主動反饋組件。這樣，系統(tǒng)提供主動反饋和被動反饋。反饋組件112，114使用被動的反饋作為觸覺反饋的第一形式，如上所述，觸覺反饋的第一形式通常涉及桿108，110的控制狀態(tài)。 這涉及要求的俯仰和/或滾轉(zhuǎn)的量，并模擬與飛機的操縱面的連接。此被動反饋由阻力裝置136，138 (即，彈簧阻尼箱)，通過使用一個或多個彈簧和/或阻尼器或其他偏壓裝置提供，阻力裝置136，138抵抗桿108，110從反饋中間位置的旋轉(zhuǎn)運動。在典型的實施例中，阻力裝置的阻力表現(xiàn)(阻力表現(xiàn)，resistance profile)增加了桿108，110從反饋中間位置的角位移或偏離的更大的量，反饋中間位置在圖示的實施例中為中間位置132，134。阻力向飛行員提供了反饋，使得當(dāng)飛行員要求一定量的俯仰或滾轉(zhuǎn)時，他的肌肉記憶會用一定量的推力或拉力，來克服阻力裝置136，138的彈簧和阻尼器的力。因此，飛行員會“學(xué)會”需要用多大的力來控制飛機，即，使用多大的力來調(diào)整桿108，110相對于基準(zhǔn)中間132，134的位置，來實現(xiàn)俯仰和/或滾轉(zhuǎn)的量。在附圖的實施例中，反饋組件112，114包括成形的(profiled)第一或第二凸輪 144，146，第一或第二凸輪分別具有與凸輪從動件124，126相互作用的第一和第二 V形凸輪表面148，150。當(dāng)凸輪從動件124，126從凸輪表面148，150的中心，即，“V”的底部，離開 (transition away)，阻力裝置136，138增加作用于相應(yīng)桿108，110的角向力，以便向飛行員提供觸覺反饋。凸輪表面148，150的中點也可以被稱作“反饋中間位置”或“萬向節(jié)中間位置”，因為在這個位置，反饋組件112，114沒有施加任何旋轉(zhuǎn)力給桿108，110。在一個實施例中，在反饋中間位置(如圖1所示)中，凸輪從動件124，126將接觸相應(yīng)的V形凸輪表面148，150 的兩側(cè)，使得反饋組件112，114沒有施加旋轉(zhuǎn)力給桿108，110。圖1中，反饋中間位置圖示為與基準(zhǔn)中間位置132，134對齊。飛機控制系統(tǒng)100也被構(gòu)造成當(dāng)兩個不同桿108，110之間的控制輸入不一致時， 向飛行員提供主動觸覺反饋，即，當(dāng)一個飛行員相對于另一個飛行員試著要求不同程度的俯仰和/或滾轉(zhuǎn)時。這是前述的第二種形式的觸覺反饋并且是主動觸覺反饋。

在一個實施例中，當(dāng)一個飛行員的動作引起兩個桿108，110之間位置不一致時， 反饋組件112，114被構(gòu)造成試圖將第一和第二桿108，110維持在相對于機械基準(zhǔn)159相同的位置。為了向一個桿108，110提供有關(guān)另一個桿110，108的操作的主動觸覺反饋，反饋組件112，114包括由第一和第二致動器156，158中的相應(yīng)的一個驅(qū)動的、可移動的第一和第二萬向節(jié)152，154中的一個，以便調(diào)整第一和第二凸輪144，146相對于機械基準(zhǔn)159的位置。凸輪144，146的調(diào)整會調(diào)整相對于機械基準(zhǔn)159的力反饋表現(xiàn)。因此，當(dāng)桿108，110 相對于機械基準(zhǔn)移動時，相應(yīng)的反饋組件108，110能將不同的力施加至相應(yīng)的桿108，110。此外，因為被動反饋部分，S卩，阻力裝置136，138，相應(yīng)的萬向節(jié)152，154，凸輪 144，146，被設(shè)置在致動器156，158之間，這提供的是間接驅(qū)動，因為致動器156，158不是直接連接至桿108，110，和/或桿108，110可至少一定程度上獨立于致動器156，158移動。萬向節(jié)152，154旋轉(zhuǎn)地安裝在機械基準(zhǔn)159上，以便分別繞第一和第二共同的樞轉(zhuǎn)點128，130轉(zhuǎn)動。這樣，指定的控制桿102，104的桿108，110和萬向節(jié)152，154被允許繞著由各自的共同的樞轉(zhuǎn)點128，130提供的相應(yīng)的共同的軸轉(zhuǎn)動。通過調(diào)整所述萬向節(jié)152，154的位置，因此調(diào)整了繞共同樞軸點128，130的凸輪 144，146，施加于相應(yīng)的桿108，110所述阻力或者反饋表現(xiàn)被改變以向飛行員發(fā)出的或者增加或者減少的阻力的觸覺反饋(表示所述兩桿108，110所發(fā)布的指令的差別)。當(dāng)該飛行員輸入這種控制差異時，通過向所述移動的桿提供修正力(補償由飛行員施加的增加的力)，以便偏移所述另一桿，這種力的表現(xiàn)的可調(diào)整性可以用于維持所述兩桿108，110在共同位置上。如圖所示的實施例中，致動器156，158為線性致動器，其樞轉(zhuǎn)地耦接于所述機械基準(zhǔn)156和樞軸地耦接于萬向節(jié)152，154。然而，其他致動器如旋轉(zhuǎn)致動器也可以用于定位在例如樞軸點152，154或者馬達處，馬達具有在萬向節(jié)152，154上相對應(yīng)的傳動裝置上的齒輪。其他種類的傳動裝置也可以用于調(diào)整萬向節(jié)152，154相對于機械基準(zhǔn)159的位置?？偟膩碚f，當(dāng)所述桿108，110之一發(fā)生偏移時，所述飛機控制系統(tǒng)100的所述控制裝置106命令與所述另一桿相關(guān)聯(lián)的所述反饋組件112，114對所述萬向節(jié)152，154進行合理的位置調(diào)整。這調(diào)整了所述相應(yīng)凸輪144，146的位置和其反饋中間位置，以便向所述另一桿108，110提供相對于所述移動的桿的偏轉(zhuǎn)的觸覺反饋。此外，當(dāng)缺乏飛行員施予所述相應(yīng)桿桿的力時，該桿將作為(所述偏轉(zhuǎn)的桿，移動到相同的桿相對于機械基 準(zhǔn)159的位置。每根桿108，110具有與之相關(guān)聯(lián)的一個或多個控制桿位置傳感器160，162，并給所述控制裝置106提供所述桿108，110相對于機械基準(zhǔn)159的絕對位置的反饋。這些相對于機械基準(zhǔn)159的絕對位置指的是第一桿的位置是第一桿108的位置，第二桿的位置是第二桿110的位置。如圖所示的實施例，這些位置是圍繞共同樞軸點128，130角度位置。這些相對于機械基準(zhǔn)159的絕對位置是典型的圍繞共同樞軸點128，130的相對于基準(zhǔn)中間位置 132，134的相對角位移的形式。但是，其他系統(tǒng)也可以使用坐標(biāo)式系統(tǒng)(coordinate style system)。萬向節(jié)152，154具有與其相關(guān)的至少一個萬向節(jié)位置傳感器164，166，并且為所述控制設(shè)備106提供反饋，該反饋關(guān)于所述萬向節(jié)152，154相對于機械基準(zhǔn)159的絕對位置。這些相對于所述機械基準(zhǔn)的絕對位置通?？梢苑謩e稱為第一和第二反饋位置，或更具體地稱為用于所述第一和第二萬向節(jié)152，154的第一和第二萬向節(jié)位置。此外，如圖所示， 這些位置是圍繞共同樞軸點128，130的角位置。這些相對于機械基準(zhǔn)159的絕對位置通常是共同樞軸點128，130的相對于所述基準(zhǔn)中間位置132，134的角位置。此外，可建立和使用絕對坐標(biāo)和圓柱體系統(tǒng)。所述控制裝置106總的來說由兩列控制設(shè)備組成，包括第一和第二下級位置控制模塊168，170 (也可以稱作萬向節(jié)控制器)，用于控制和監(jiān)督所述萬向節(jié)152，154的位置狀況。所述下級控制模塊168，170通過控制傳感器156，158來控制圍繞共同樞軸點128，130 的萬向節(jié)152，154和凸輪144，146的位置。在一優(yōu)選的實施例中，對所述萬向節(jié)152，154的控制是對萬向節(jié)152，154相對于機械基準(zhǔn)159的準(zhǔn)確位置的閉環(huán)控制。這個閉環(huán)控制為比例積分微分(PID)類型的控制。所述控制設(shè)備106還包括一個上級控制模塊172 (可以被稱作交叉耦合控制模塊或者雙搖桿控制模塊)。這個上級控制模塊172對比并且統(tǒng)計所述桿108，110以及萬向節(jié) 152,154的位置方面相關(guān)的信息，生成關(guān)于萬向節(jié)位置的指令，指定所述萬向節(jié)152，154的期望的位置或者相應(yīng)的調(diào)整，最終由所述下級控制模塊168，170完成執(zhí)行。這樣，所述上級控制模塊172接受來自所述傳感器160，162，164，166關(guān)于所述控制桿和所述萬向節(jié)的位置信息。具有代表性的是，這些信息由所述下級控制模塊168，170 傳遞給上級控制模塊172。但是，其他裝置設(shè)計成相關(guān)的信息都是直接傳遞給上級控制模塊 172 的。另外，當(dāng)控制器168，170，172作為獨立的控制器時，可以設(shè)置獨立的模塊來實現(xiàn)所有三個控制器168，170，172的功能。所述控制桿102，104的附加特征在轉(zhuǎn)讓給本申請(instant application)的代理人的同時待決的申請文件中公開，1)代理人案卷號為507975，名為《間接驅(qū)動主動控制桿》 (indirect drive active control column)，申請?zhí)?12/845，160，申請日期 2010 年 7 月 28 日，2)代理人案卷號為507949，名為將主動控制桿手動激活地回復(fù)到被動控制桿，申請?zhí)?2/846,246，申請日期2010年7月28日，其中的教示和披露的內(nèi)容在此納入?yún)⒖肌Ｄ?前已經(jīng)討論了所述控制系統(tǒng)100的基本結(jié)構(gòu)，下面將展示控制系統(tǒng)100的運行。當(dāng)所述萬向節(jié)152，154在相對于所述機械基準(zhǔn)的中間位置時，也就是，所述萬向節(jié)的中間位置等于圖例1中的132和134基準(zhǔn)中間位置時，施加于所述桿108，110的反饋阻力是基于阻力裝置136，138的移置產(chǎn)生的力度的大小，當(dāng)凸輪從動件124，126沿著凸輪表面148，150轉(zhuǎn)換，所述桿108，110偏離基準(zhǔn)中間位置132，134時，從而偏離所述凸輪144， 146的萬向節(jié)中間位置時，所述阻力裝置136，138會移置。在這個結(jié)構(gòu)中，通過對所述桿 108，110施加“學(xué)到的”力度以克服所述阻力裝置136，138的阻力，飛行員的肌肉記憶將會用于輸入適當(dāng)程度的俯仰和/或滾轉(zhuǎn)。但是，當(dāng)所述第一和第二桿108，110不是同時并且同等地從相對基準(zhǔn)中間位置 132，134移置，所述控制裝置106會在所述第一和第二萬向節(jié)152，154的位置作出相應(yīng)的變化，從而調(diào)整施加于所述桿108，110的力。這樣就調(diào)整了相應(yīng)的反饋組件112，114的反饋中間位置。從而對飛行員提供了觸覺反饋，說明兩個獨立的桿108和110之間的控制輸入有不一致。這樣也調(diào)整了飛行員需要施加在所述桿108，110上，以便把所述桿108，110從所述基準(zhǔn)中間位置132，134移動到相對所述機械基準(zhǔn)159來說非常合適位置的力度大小。因此，對應(yīng)于一個合適的移置角度的肌肉記憶并不會對應(yīng)于需要用于克服所述反饋組件112， 114產(chǎn)生的新的反饋表現(xiàn)的力度?？刂蒲b置106可以構(gòu)造成為交叉耦合的型式，在這種型式下，與所述每個桿108， 110的位置相關(guān)的觸覺反饋被反應(yīng)到其他的控制桿102，104上。替代地，所述控制裝置106 可以構(gòu)造成一個優(yōu)先型式，在這種型式下，被設(shè)置為優(yōu)先的桿不會從非優(yōu)先桿上收到觸覺反饋，而非優(yōu)先桿應(yīng)該收到觸覺反饋，該觸覺反饋與非優(yōu)先桿和優(yōu)先桿之間誤差的量成比例。在所述的實施例中，所述每個桿108，110都有一個優(yōu)先按鈕176，178可以賦予優(yōu)
先級給相應(yīng)的桿，并且使系統(tǒng)脫離交叉耦合型式，改為優(yōu)先型式。交叉耦合型式一般是默認的型式并且是首個，除非啟動了優(yōu)先按鈕176，178中的任何一個。在這個型式下，在飛行員操作每個桿108，110之前，所述桿108，110—般是在所述基準(zhǔn)中間位置132，134，因此沒有相對于所述機械基準(zhǔn)159的偏移，沒有相對于對應(yīng)所述萬向節(jié)152，154的偏移，也沒有相對于所述凸輪表面148，150的偏移。同樣的，所述對應(yīng)萬向節(jié)152，154，所述凸輪表面148，150在所述基準(zhǔn)中間位置132，134應(yīng)該也有它們的萬向節(jié)中間位置，即，與所述機械基準(zhǔn)159相對的中間位置。因此，所述桿108，110和所述萬向節(jié) 152，154偏離所述基準(zhǔn)中間位置132，134的測量位置應(yīng)該是，例如，0。在交叉型式(也稱為“普通型式”或者“默認型式”)時，控制裝置106將會工作以便操控所述萬向節(jié)152，154的萬向節(jié)位置和相應(yīng)的凸輪表面148，150，使得所述第一萬向節(jié)152的位置等于所述第二桿110相對于所述第二萬向節(jié)154的萬向節(jié)位置的差別。同樣地，所述第二萬向節(jié)154的萬向節(jié)位置等于所述第一桿108的桿的位置相對于所述第一萬向節(jié)152的萬向節(jié)位置的差別。這些萬向節(jié)位置一般都是基于萬向節(jié)中間位置相對于基準(zhǔn)中間位置132，134的位置。詳細闡釋這一操作，如上所述，第一桿位置就是所述第一桿108相對于所述機械基準(zhǔn)159的位置(即基準(zhǔn)中間位置132)。第一反饋位 置(也被稱為“第一萬向節(jié)位置”) 就是第一反饋組件(即萬向節(jié)152)相對于所述機械基準(zhǔn)159(即基準(zhǔn)中間位置132)的位置。第一相對誤差就是所述第一桿位置減去第一反饋位置。因此，第一相對誤差就是所述第一桿108相對于相應(yīng)的所述萬向節(jié)152的萬向節(jié)中間位置的位置。當(dāng)所述第一相對誤差為0的時候，第一反饋組件112，尤其是阻力裝置136就不應(yīng)該給所述第一桿108施加凈角向力。同樣地，第二桿的位置就是所述第二桿110相對于所述機械基準(zhǔn)159的位置(即基準(zhǔn)中間位置134)。第二反饋位置(也被稱為“第二萬向節(jié)位置”)就是第二反饋組件(即萬向節(jié)154)相對于所述機械基準(zhǔn)159(即基準(zhǔn)中間位置134)的位置。第二相對誤差就是所述第二桿位置減去所述第二反饋位置。因此，第二相對誤差就是所述第二桿110相對于相應(yīng)的所述萬向節(jié)154的所述萬向節(jié)中間位置的位置。當(dāng)所述第二相對誤差為0的時候， 所述第二反饋組件114，尤其是阻力裝置138就不應(yīng)該給所述第二桿110施加凈角向力。控制裝置106，在交叉耦合型式下，設(shè)置為可以發(fā)出第一和第二反饋位置指令(也稱為萬向節(jié)位置指令)以定位第一和第二反饋組件112，114(萬向節(jié)152，154)，使得第一反饋位置指令等于第二相對誤差，而第二反饋位置指令等于第一相對誤差。這個控制是動態(tài)控制，以便所述第一和第二桿108，110相對于它們的對應(yīng)萬向節(jié)152，154的位置增量變化快速地反饋至其他裝置。這使一些實施例可以基本防止兩根桿調(diào)整到非常不同的絕對的桿的位置上?，F(xiàn)在闡述這種操作的實例。假設(shè)飛行員初始輸入到一根桿上，比如只輸入所述桿108，的力度等于將所述桿相對于所述機械中間位置132移動正10度的位置的力度(在圖例1中相對于共軸128的順時針方向，如箭頭180所示)。另外，第二個飛行員對所述第二桿110有初始0輸入。所述第一桿108將會轉(zhuǎn)換到正10度的所述第一桿位置。所述第一萬向節(jié)位置將會是0，因為所述第一萬向節(jié)152相對機械基準(zhǔn)159來說位置無變化。由于所述第一桿108 相對于所述萬向節(jié)152的位置變化，會有正10度的第一相對誤差。所述控制裝置106運行， 使得所述第一相對誤差就是對所述第二萬向節(jié)154的所述第二萬向節(jié)指令。因此，所述控制裝置106對第二萬向節(jié)控制器170發(fā)送/產(chǎn)生了正10度的第二萬向節(jié)指令，從而利用閉環(huán)控制控制了第二致動器158，直到所述第二萬向節(jié)154被旋轉(zhuǎn)到圍繞公共軸線130的正 10度的位置。這也促使所述第二桿110與所述第二萬向節(jié)154 —起旋轉(zhuǎn)到圍繞公共軸線130的正10度的位置(箭頭181所示的正向)。這是因為其他飛行員沒有外力施加于所述第二桿 110，所述第二凸輪從動件126被限制在所述第二凸輪146內(nèi)。因此，在控制所述第一桿108的飛行員的該第一初始輸入之后，所述兩根桿都被位移到圍繞各自共同樞軸點128，130的10度的第一和第二桿位置。應(yīng)注意所述控制裝置106包含了邏輯測試，以查看所述桿108，110中每個獨立的桿是否對應(yīng)于相應(yīng)的萬向節(jié)152，154移動，以確定是否其他控制桿102，104的萬向節(jié)指令
應(yīng)該被調(diào)整。在這種情況下，只有所述第一桿108在相對其萬向節(jié)152 (即第一相對誤差)有變化)移動，因此只有所述第二萬向節(jié)154被調(diào)整了位置，即從基準(zhǔn)中間位置134被調(diào)整。所述第二桿110通過所述第二萬向節(jié)154旋轉(zhuǎn)被保持在萬向節(jié)中間位置，因此所述第二相對誤差保持為0，從而邏輯確定了無需改變所述第一萬向節(jié)指令。因此，所述第一萬向節(jié)指令保持將所述第一萬向節(jié)152控制在0位置，也就是基準(zhǔn)中間位置132。如果控制所述第二桿110的飛行員決定現(xiàn)在調(diào)整飛行器的控制，并從正10度位置偏斜桿110，所述控制裝置106將會產(chǎn)生新的第一萬向節(jié)指令信號以調(diào)整第一萬向 節(jié)152的位置。這是因為施加給所述第二桿110移動到新的位置的力，將會導(dǎo)致它從它的萬向節(jié)中間位置移動，從而產(chǎn)生新的非零的第二相對誤差。有代表性的是，控制所述兩個萬向節(jié)152，154是一個動態(tài)過程，所述桿108，110的很小的位置變化將會導(dǎo)致對所述其他反饋組件112，114的萬向節(jié)指令的相應(yīng)改變。由于所述桿108，110中的任一個的位置的增量改變，這將持續(xù)地調(diào)整施加于所述桿108，110的反饋力，這在操作中將會有助于產(chǎn)生一個反作用力，以補償所述第二桿新的位移，這有助于防止所述第二桿110從所述正10度的第二桿位置移動。舉個例子，當(dāng)控制所述第二桿110的飛行員嘗試移動所述第二桿110回到負1度 (在圖例1中182箭頭所示)，這個操作將會通過所述控制裝置106以及更高一級的控制器 172反饋到耦接于所述第一桿108的所述第二反饋裝置112。這就向控制所述第一桿108 的飛行員提供了觸覺反饋，說明目前所述兩個獨立的控制桿102，104發(fā)送的信號有差異。在第二個飛行員操作之前，控制所述第一桿108的第一個飛行員將會經(jīng)歷與正10 度的位移有關(guān)的正反饋。這樣，控制所述第一桿108的飛行員將會施加他“學(xué)到的”力度到所述第一桿108上，以維持所述第一桿108在正10度位置上，從而克服阻力裝置136產(chǎn)生的阻力。這就會導(dǎo)致所述第一桿108上同樣的負荷，使得所述第一桿108處于平衡狀態(tài)。此外，所述第二桿110也會在平衡狀態(tài)，因為所述第二桿110仍然沿所述第二凸輪表面150保持在所述萬向節(jié)中間位置，所述第二萬向節(jié)154施加了零外部負荷和零負荷。這樣，所述第二桿110上也只有零凈負荷，所以它保持在平衡狀態(tài)。但是，一旦所述第二桿110被操控脫離了它的桿的位置，即向逆時針方向偏移了， 如箭頭182所示，離開了正10度的第二桿位置，就形成了所述第二桿110和所述第二萬向節(jié)154之間的第二相對誤差?？刂蒲b置106將會檢測所述第二相對誤差的變化，并初始地發(fā)出第一萬向節(jié)指令以調(diào)整所述第一萬向節(jié)152的位置等于這個相對誤差。這幾乎立即調(diào)整了施加于所述第一桿108的力，同時向第一飛行員提供了所述第一桿和第二桿108，110 之間的差異的觸覺反饋。例如，一旦所述第二桿轉(zhuǎn)至第二桿正九度的位置時(也就是它被運動到了負一度)，第二相對誤差即變?yōu)樨撘欢?。這結(jié)果對應(yīng)于第二桿的正九度的位置減去第二萬向節(jié)的正十度的位置之間的差別。此負一度現(xiàn)在稱為控制裝置106向所述第一萬向節(jié)控制器168發(fā)出的為調(diào)整所述第一萬向節(jié)152的位置的第一萬向節(jié)指令。這樣，第一萬向節(jié)控制器168將驅(qū)動所述第一萬向節(jié)152至負一度位置，顯示為箭頭184向逆時針方向的轉(zhuǎn)動。此所述第一萬向節(jié)152的逆時針運動將對操縱所述第一桿108的第一飛行員產(chǎn)生觸覺反饋。若第一飛行員要將所述第一桿108保持在第一桿的正十度的位置，第一飛行員施于所述第一桿上的力將須增加到與所述第一桿的正十一度的位置相關(guān)的力的相同的程度。 這是因為所述第一桿108從所述反饋裝置112上的實際相對位移(更具體的說是，第一萬向節(jié)中間位置相對于所述第一凸輪144的位移)為正十一度。此正十一度等于所述第一桿 108從所述底面中間位置的正十度的位移減去所述第一萬向節(jié)152(根據(jù)新的第一萬向節(jié)指令)從所述基準(zhǔn)中間位置132的負一度的位移。通常，施加于所述第一桿108上的觸覺反饋將使第一名飛行員與第二名飛行員協(xié)調(diào)，以矯正由單獨的飛行員給出的兩個單獨的控制之間的差異。在此時，這飛行員中的一名將停止向其對應(yīng)的桿施加外荷載，使得該未受控制的桿轉(zhuǎn)至與受控制的桿相同的取向。但是，若第一飛行員要將 所述第一桿108保持在正十度的第一桿的位置，同時所述第一萬向節(jié)152轉(zhuǎn)至負一度的第一萬向節(jié)的位置時，那么這也將觸發(fā)第二萬向節(jié)指令的新的變化。由于存在新的第一相對誤差(即正十一度)，第二萬向節(jié)指令變成正十一度。這個新的第二萬向節(jié)指令致使所述第二萬向節(jié)控制器170驅(qū)動所述第二萬向節(jié)154至正十一度的第二萬向節(jié)位置。這將導(dǎo)致對所述第二桿110的額外的阻力。更準(zhǔn)確的說，當(dāng)?shù)诙w行員向所述第二桿110施加位移為負一度所需要的力時，由于所述萬向節(jié)154沿正方向移動一度到達正十一度的第二萬向節(jié)位置，所述第二桿 110向正九度的第二桿的位置移動時，就要求飛行員施加的力等同于負二度的位移。這是因為第二桿110相對于所述第二萬向節(jié)154的所述第二萬向節(jié)中間位置移動了負二度。但是若第二名飛行員只施加了位移負一度所需的力，所述第二桿最終將會轉(zhuǎn)回正十度的絕對位置。這種所述萬向節(jié)152、154的同時調(diào)整是系統(tǒng)的動態(tài)控制，可使兩位飛行員從觸覺反饋上感受到他們指令輸入的差異。更具體易懂的來說，如果兩個飛行員都想維持這個差異，即，所述第一桿在正十度的第一桿的位置，而所述第二桿在正九度的第二桿位置，由于此時所述第一與第二萬向節(jié)會持續(xù)不斷的調(diào)整，飛行員們也必須持續(xù)增加施力才能使桿保持平衡。這持續(xù)增加的施力將使飛行員們決定應(yīng)控制哪個桿。更近一步說，由于所述第一與第二萬向節(jié)指令的調(diào)整是動態(tài)的，向所述第一與第二萬向節(jié)發(fā)出的指令通常會特別阻止所述第二桿到達正九度的第二桿的位置。相反，所述第二萬向節(jié)的位置將會不斷調(diào)整，以便反作用于第二名飛行員所施加的沿負方向(即箭頭 182所示的逆時針方向)的力，從而所述第二桿大體保持在正十度的第二桿的位置上。由此，所述反饋裝置112，114調(diào)整加在所述桿118，110上的力，以使所述兩桿大致保持在正十度附近的位置。換句話說，若所述桿在位置上產(chǎn)生任何差異性，所述萬向節(jié)位置的調(diào)整就會反作用于桿的位置中的任何差異，以試圖并保持使所述兩根桿保相對于所述機械基準(zhǔn)159在相同位置上。但是，如果第一名飛行員不想將所述第一桿108保持在正十度的第一桿位置上， 并且決定只是保持從外部施加在所述第一桿108上的力為一個定量，新的負一度的第一萬向節(jié)指令將使所述第一與第二桿108，110轉(zhuǎn)至同樣的正九度的桿位置。這是因為第一名飛行員將仍然施加將所述第一桿108從其萬向節(jié)中間位置移至正十度所需的力。但是，因為所述萬向節(jié)中間位置已經(jīng)由于新的萬向節(jié)指令而移動負一度， 所以所述第一桿與第一萬向節(jié)之間的相對誤差保持為正十度，更具體的說，正九度的所述第一桿位置減去負一度的所述萬向節(jié)位置得到正十度的相對誤差。另外，因為由于所述第一桿108和所述第一萬向節(jié)152運動而所述第一相對誤差沒有改變，所以程序邏輯將確定無需修正第二萬向節(jié)指令，第二萬向節(jié)指令仍然保持正十度。 再次，所述桿108，110由于作用在其上的凈力為0而已達到平衡。飛行員們施加的外力由所述萬向節(jié)152，154補償。圖2是用于產(chǎn)生所述第一與第二萬向節(jié)指令的邏輯200在交叉耦合模式下的示意圖。第一分支202涉及確定第二萬向節(jié)指令，第二分支204涉及確定第一萬向節(jié)指令。除了用于確定指令的輸入之外，這兩個分支幾乎相同。因此，由于第二分支操作幾乎相同，下文將只描述用于確定第二萬向節(jié)指令的第一分支202。所述第一分支202使用第一桿位置(塊206)與所述第一萬向節(jié)位置(塊208)的感應(yīng)輸入。第一相對誤差隨后由第一桿位置減去第一萬向節(jié)位置而得(塊210)。所述第一相對誤差隨后經(jīng)過低通濾波(塊212)。經(jīng)過過濾的所述第一相對誤差隨后被比較以確定其是否大于閾值(塊214)。如果所述經(jīng)過過濾的第一相對誤差比所述閥值大，則所述第二萬向節(jié)指令等于所述第一相對誤差(塊216)。如果所述經(jīng)過過濾的第一相對誤差不大于所述閥值，則需要比較來看其是否小于閥值的負值(塊218)。如果所述經(jīng)過過濾的第一相對誤差小于所述閥值的負值(塊218)，則所述第二萬向節(jié)指令等于所述第一相對誤差(塊 216)。如果所述經(jīng)過過濾的第一相對誤差不小于所述閥值的負值(塊218)，則所述第二萬向節(jié)指令為零(塊220)，S卩，所述第二萬向節(jié)154向著所述基準(zhǔn)中間位置134被驅(qū)動。這些比較步驟幫助清除由于所述桿108，110的位置中非常細微的改變(very minute changes) (比如由于所述系統(tǒng)的震動或與所述傳感器有關(guān)的誤差)而產(chǎn)生的所述萬向節(jié)指令的調(diào)
iF. ο如上所述，這些計算幾乎不斷地在發(fā)生，從而向所述萬向節(jié)指令中位置的更新幾乎是瞬間發(fā)生的。既然已描述了所述交叉耦合模式，則描述所述優(yōu)先權(quán)模式。每根桿108，110包括相應(yīng)的優(yōu)先權(quán)按鈕176，178，用來給予相應(yīng)桿優(yōu)先權(quán)。在優(yōu)先權(quán)模式中，給予優(yōu)先權(quán)的所述桿不會從所述非優(yōu)先權(quán)桿感受到觸覺反饋。因此，用于所述優(yōu)先權(quán)桿108，110的所述萬向節(jié)152，154總是保持在基準(zhǔn)中間位置132，134。在該模式中，僅所述非優(yōu)先權(quán)桿會體驗到涉及到所述第一和第二桿位置之間差異的觸覺反饋，也就是力。更進一步說，如果所述非優(yōu)先權(quán)桿沒有遵循所述第一桿的位移，則反饋將會提供給所述第二桿。而且，在優(yōu)先權(quán)模式中， 所述非優(yōu)先權(quán)反饋組件被構(gòu)造為嘗試將所述非優(yōu)先權(quán)桿維持在與所述優(yōu)先權(quán)桿相同的桿位置上。將基于正給予優(yōu)先權(quán)的所述第一桿108描述優(yōu)先權(quán)模式的例子。再次，用于本例的桿108，110和萬向節(jié)152，154被假設(shè)為最初處于所述基準(zhǔn)中間位置 132，134。該模式使用了不同的方法來確定用于所述非優(yōu)先權(quán)桿的所述萬向節(jié)指令。在該模式中，所述第二萬向節(jié)指令(即，用于所述非優(yōu)先權(quán)桿的所述萬向節(jié)指令)等于所述在先的第二萬向節(jié)位置(即，非優(yōu)先萬向節(jié)位置)加上所述第一桿位置的值的總和減去所述第二桿位置(即，優(yōu)先桿位置減去非優(yōu)先桿位置)。因此，如果所述第一桿108被移動到正10度的第一桿位置時，則所述第二桿110 在沒有所述第二飛行員的任何輸入時再次被移動到正10度的第二桿位置位置。這是因為所述第二萬向節(jié)指令將是所述當(dāng)前零度的第二萬向節(jié)位置加上第一桿位置(正10度)減去所述第二桿位置(零度)之間的差的總和。再次，請注意此計算實際上以逐漸增加的規(guī)模不斷地發(fā)生。因此，所述第二萬向節(jié)指令是正10度，驅(qū)動所述第二萬向節(jié)154到正10度， 同時驅(qū)動所述第二桿110到達所述同樣的位置，原因在于缺少所述第二桿110上的任何外部負荷。 現(xiàn)在，如果第一飛行員子再次操縱所述第一桿108，則所述第二萬向節(jié)154將根據(jù)所述第一桿和第二桿108，110的新位置的差異進行調(diào)整。如果所述第二桿110被固定在正 10度位置，則觸覺反饋將由于所述第一桿108的運動而對第二桿產(chǎn)生。更具體的說，假設(shè)所述第一桿108朝向正9度的第一桿位置的相反運動(箭頭184)。所述第二萬向節(jié)控制器將會接受指令同樣驅(qū)動所述第二萬向節(jié)154。在這一點上， 所述第一桿位置(正9度)和所述第二桿位置(正10度)之間的差異是負1度。這個值被加到所述當(dāng)前正10度的第二萬向節(jié)位置以驅(qū)動第二萬向節(jié)154到達正9度。在沒有第二飛行員外力/輸入時，所述第二桿110將和所述第二萬向節(jié)154移至9度的第二桿位置。 特別的，由于所述控制設(shè)置106的動態(tài)作用，所述第二桿110的運動將在所述第一桿108從正10度的位置上位移后幾乎立刻且持續(xù)地發(fā)生，并且不僅在所述第一桿108已移至所述9 度位置之后。但是，如果所述第二飛行員抵制此運動并嘗試保持所述第二桿110在正10度的第二桿位置上，則關(guān)于差異的觸覺反饋將以大約一度壓力的量(至少是剛開始的時候)被所述第二飛行員感知到。這是因為所述第二飛行員施加力去保持所述第二桿在與所述第二萬向節(jié)154的所述第二萬向節(jié)中間位置不一致的位置上。在另一例子中，如果第二飛行員向所述第二桿110施加產(chǎn)生負一度位移的力(如箭頭182所示)，則由于所述萬向節(jié)154會調(diào)整抵消第二個飛行員的輸入，因此所述第二桿 110將基本上保持在正10度的位置。當(dāng)所述第二桿110開始進行逆時針移動(如箭頭182所示)時，將產(chǎn)生所述第一桿位置減去所述第二桿位置的相對誤差。這將引起所述第二萬向節(jié)154沿正方向移動以抵消這個作用力。由于這是一個將通過增加第一和第二桿位置之間的所述相對誤差來繼續(xù)調(diào)整所述第二萬向節(jié)154的位置的動力系統(tǒng)，因此，最終所述第二萬向節(jié)指令將等于正11度。由于第二飛行員將施加通常使桿移動負1度的力，因此在這個更新的方向中，所述第二桿110 隨后將基本上保持在正10度的位置。因此，這個作用力將被所述第二萬向節(jié)154的新位置以及正11度位置處相應(yīng)新的反饋作用力抵消。因此，所述第二桿110將從其萬向節(jié)中間位置移動1度，從而通過所述第二萬向節(jié)154導(dǎo)致待施加到所述第二桿110的正1度作用力，從而抵消了飛行員所產(chǎn)生的作用力。因此，所述第二桿110將具有基本上在正10度位置處的平衡狀態(tài)，所述正10度位置還對應(yīng)于與所述第一桿108相同的位置。當(dāng)?shù)诙w行員決定停止施加等于負1度位移的作用力時，所述第二萬向節(jié)154將調(diào)整，以繼續(xù)將所述第二桿110維持在所述第一桿位置(正10度的位置)處。當(dāng)?shù)诙w行員開始減輕對所述第二桿110的作用力時，由所述第二萬向節(jié)154施加到所述第二桿110 上的力(即正1度值的作用力)將導(dǎo)致所述第二桿110在正方向(即正10度加上沿箭頭 181所指方向的遞增數(shù)量)偏斜。這個遞增數(shù)量將在所述第一桿和第二桿之間產(chǎn)生新的相對誤差。然而，這將是一個負的相對誤差，引起在所述第二萬向節(jié)指令的調(diào)整。如果第二飛行員通過嘗試持續(xù)使所述第二桿110向所述負9度位置運動，來嘗試維持所述第一和第二桿108，110的位置之間的差異，則所述第二萬向節(jié)154將會被不斷地要求正向地增加其位置，來提高施加在所述第二桿110上的所述力。因此，第二飛行員必須不斷地增加施加在所述第二桿上的負力(negative force) 0然而，再次，很有 可能，由于所述凸輪表面150位置的調(diào)整，所述萬向節(jié)154施加的增加的力將不斷地反作用于飛行員增加的力，因此，所述第二桿將再次維持在所述正10度位置的均衡位置上。所述凸輪表面150 的調(diào)整導(dǎo)致參考機械基準(zhǔn)159時由此產(chǎn)生的所述力表現(xiàn)的調(diào)整。圖3提供了涉及所述優(yōu)先模式的所述控制邏輯的方框圖300。同樣，所述方框圖的頂部涉及所述第二萬向節(jié)指令的確定(塊302)，以及所述方框圖的底部涉及所述第一萬向節(jié)指令的確定(塊304)。例如，所述頂部和底部的操作實質(zhì)上是一樣的，因此將只討論所述頂部，即用于確定所述第二萬向節(jié)指令的部分。此模式使用所述第一桿位置(塊306)、第二桿位置(塊308)、第一萬向節(jié)位置 (塊310)和第二萬向節(jié)位置(塊308)的輸入。所述第一和第二桿108，110之間的相對誤差(也稱為第一桿一第二桿相對誤差)通過從所述第二桿位置減去所述第一桿位置來確定 (塊314)。接下來，所述第一桿一第二桿相對誤差是與閥值相比較(塊316，318)。如果所述第一桿一第二桿相對誤差大于所述閥值或小于所述閥值的負值，則接下來所述第一桿一第二桿相對誤差保持不變(塊320)。如果不是，則所述第一桿一第二桿相對誤差變?yōu)榱?塊 322)。這一步驟防止了所述桿位置的極小變化影響所述第二萬向節(jié)的位置變化。所述第一桿一第二桿相對誤差隨后被加進所述第二萬向節(jié)位置，以確定所述新的第二萬向節(jié)指令(塊324)。所述現(xiàn)有的算法包括所述第二萬向節(jié)指令的低通濾波(塊326)。所述算法持續(xù)地檢查所述第一桿是否已從其基準(zhǔn)中間位置移開(塊328)。如果所述第一桿108沒有從其基準(zhǔn)中間位置132移開，則所述第二萬向節(jié)指令變?yōu)榱?塊330)。 這是因為如果所述第一桿未從其基準(zhǔn)中間位置132移開，所述第二萬向節(jié)154接受指令，驅(qū)動所述第二桿110朝向其基準(zhǔn)中間位置134。如果所述第一桿108已從其基準(zhǔn)中間位置132移開，則所述算法檢查來確定所述第二桿110是否包括優(yōu)先權(quán)(塊332)。如果所述第二桿110包括優(yōu)先權(quán)，則所述第二萬向節(jié)指令也變?yōu)榱?塊330)。如上文所述，給予優(yōu)先權(quán)的所述桿不具有涉及所述另一個桿位置的觸覺反饋，并且因此其萬向節(jié)保持在所述相應(yīng)的基準(zhǔn)中間位置。如果所述桿110沒有優(yōu)先權(quán)，則所述第二萬向節(jié)指令保持不變(塊334)。需要注意點是，當(dāng)確定所述第一萬向節(jié)指令(塊304)時，所述算法的那個部分所使用的所述相對誤差是第二桿一第一桿相對誤差，它是所述第二桿位置減去所述第一桿位置(塊336)。所述系統(tǒng)的實施例還可以包括雙重輸入桿震動模式。所述雙重輸入桿震動模式使用每個桿108，110的所述萬向節(jié)控制器來將基本上正弦的信號疊加在所述相應(yīng)萬向節(jié)位置指令的位置指令上。在一個實施例中，所述正弦信號的振幅為5度，頻率為30赫茲。這使得所述兩根桿108，110同時震動，示意所述兩根桿108，110之間出現(xiàn)偏移。震動會在所述兩桿108，110之間出現(xiàn)偏移的時候立刻發(fā)生，或在一段延長的時間之后發(fā)生。
實施例還能包括失速警告震動模式(stall warning vibrate mode)。在這個模式中，每個桿108，110的所述萬向節(jié)控制器168，170將正弦信號疊加在所述相應(yīng)的萬向節(jié)位置指令上。在一個實施例中，所述失速警告震動模式和二重輸入桿震動模式可以同時作用。 在這樣的實施例中，所述疊加的正弦信號的振幅或頻率之一或兩者都可以改變，從而根據(jù)提供給飛行員的警告類型，來提供不同的觸覺反饋。

例如，在一個實施例中，所述失速警告震動模式可能有10度的振幅和10赫茲的頻率。因此，飛行員能夠很容易辨別出兩個單獨的震動，以確定合適的警告類型。能夠相對機械基準(zhǔn)調(diào)整的所述被動反饋組件的使用的其他特征是未給出全被動反饋組件或全主動反饋組件的缺陷。更具體地說，第一，所述可調(diào)整位置萬向節(jié)152，154和其相應(yīng)可調(diào)整的凸輪144， 146，用于所述反饋組件112，114的所述反饋力表現(xiàn)的使用能夠被調(diào)整。這樣就允許了基于所述另一桿位置的調(diào)整對所述反饋表現(xiàn)進行動態(tài)調(diào)整。此外，因為這是一個半被動裝置，所以會很少出現(xiàn)失效(failure)的問題。更具體來說，如果本實施例的所述致動器156，158失效，則由于所述桿108，110沒有直接耦接于所述致動器156，158，因此，所述桿的移動沒有被阻止。在這種情況下，所述桿108，110仍然被允許繞著共同樞軸點128，130轉(zhuǎn)動，并且由于所述致動器156，158的失效，所述桿并沒有被鎖住。同樣，使用這些半被動裝置減少了感應(yīng)和反饋的量，從而所述致動器自身提供涉及飛機的所述控制表面的觸覺反饋。而所述被動反饋則是由所述凸輪144，146和相應(yīng)的阻力裝置136，138提供。這樣顯著地減少必須分析的數(shù)據(jù)的量，減少了對高帶寬控制系統(tǒng)的需求。所有的參考文獻，包括出版物、專利申請和在此引用的專利，均特此合并到同樣的范圍，就好像獨立地和明確地表明每份參考文獻均已被合并，并且在此被闡明其全部內(nèi)容。除非在此另有說明或與文章內(nèi)容明顯矛盾，本申請的說明書正文中(特別是以下的權(quán)利要求書正文中)使用術(shù)語“一個(a)”和“一個(an)”和“這(the)”和類似的指示對象均理解為包括單數(shù)和復(fù)數(shù)。除非有另外的批注，術(shù)語“包括，(comprising)”、“有， (having)”、“含有，(including)”和“包含(containing) ”均理解為開放式術(shù)語(即，意思為“含有，卻不局限為”)。除非另有說明，在此列舉的范圍值僅僅意欲作為一種速記法，單獨地記錄涉及落在此范圍內(nèi)的每個單獨的值，并且好像在此把它單獨地列舉一樣地將每個單獨的值合并入本說明書。除非另有說明或與文章內(nèi)容明顯矛盾，在此描述的所有方法能以任意合適的順序?qū)嵤３橇碛姓f明，對任何和所有例子或的使用示范語言(即“例如”) 的使用僅僅意欲更好地說明本發(fā)明，其沒有對本發(fā)明的范圍提出限制。不可把本發(fā)明的語言理解為將任何沒有說明過的元素暗示為對本發(fā)明的實踐不可或缺的。本申請優(yōu)選實施例包括了發(fā)明者所知道的最好的用來實施本發(fā)明的模式。通過閱讀前述說明書，那些優(yōu)選實施例的變化形式對本領(lǐng)域的專業(yè)人士是顯而易見的。發(fā)明者期望專業(yè)人士適當(dāng)?shù)厥褂米兓问剑⑶?，除了在文中詳細描述的?nèi)容之外，發(fā)明者打算將本發(fā)明用于更多的實踐中。因此，由適用法批準(zhǔn)的、附加權(quán)利要求書中所引用的、本主題的所有的修正和等價方案都包括在本申請中。而且，除非在此另有說明或與文章內(nèi)容明顯矛盾，本發(fā)明包含了以所有可 能的變化形式對上述元素進行的任何的結(jié)合方式。
權(quán)利要求
1.一種飛機控制系統(tǒng)，其包括第一反饋組件，其能相對于機械基準(zhǔn)移動；第一桿，其能相對于機械基準(zhǔn)和第一反饋組件移動；其中1)第一桿的位置為第一桿相對于機械基準(zhǔn)的位置；2)第一反饋位置為第一反饋組件相對于機械基準(zhǔn)的位置；和3)第一相對誤差為第一桿的位置減去第一反饋位置；和第二反饋組件，其能相對于機械基準(zhǔn)移動；第二桿，其能相對于機械基準(zhǔn)和第二反饋組件移動；其中1)第二桿的位置為第二桿相對于機械基準(zhǔn)的位置；2)第二反饋位置為第二反饋組件相對于機械基準(zhǔn)的位置；和3)第二相對誤差為第二桿的位置減去第二反饋位置；和控制裝置包括了交叉耦合模式，在交叉耦合模式中，控制裝置提供第一反饋位置的指令和第二反饋位置的指令，以便定位第一反饋組件和第二反饋組件，其中，第一反饋位置的指令等于第二相對誤差，而第二反饋位置的指令等于第一相對誤差。
2.如權(quán)利要求1所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)?shù)谝粭U從第一反饋組件的第一反饋中間位置運動時，第一反饋組件給第一桿提供被動觸覺反饋；和其中，當(dāng)?shù)诙U從第二反饋組件的第二反饋中間位置運動時，第二反饋組件給第二桿提供被動觸覺反饋。
3.如權(quán)利要求2所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，第一反饋組件包括限定第一反饋中間位置的第一凸輪表面和第一阻力裝置，第一桿包括第一凸輪從動件，其中，第一阻力裝置逐漸增加地抵抗第一凸輪從動件從第一反饋中間位置的運動，以便提供被動的觸覺反饋；和其中，第二反饋組件包括限定第二反饋中間位置的第二凸輪表面和第二阻力裝置，第二桿包括第二凸輪從動件，其中，第二阻力裝置逐漸增加地抵抗第二凸輪從動件從第二反饋中間位置的運動，以便提供被動觸覺反饋。
4.如權(quán)利要求3所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，由彈簧阻尼裝置提供第一反饋阻力裝置和第二反饋阻力裝置；和第一凸輪表面和第二凸輪表面為基本V形，第一凸輪從動件定位在第一凸輪表面的V 形內(nèi)，第二凸輪從動件定位在第二凸輪表面的V形內(nèi)，其中，當(dāng)?shù)谝煌馆啅膭蛹偷诙馆啅膭蛹cV形表面的兩側(cè)接觸時是第一反饋中間位置和第二反饋中間位置。
5.如權(quán)利要求2所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，第一反饋組件包括了第一萬向節(jié)裝置，第一萬向節(jié)裝置為第一桿提供被動的觸覺反饋并且限定第一反饋中間位置，第一反饋組件還包括第一致動器，第一致動器用于調(diào)整第一反饋中間位置相對于機械基準(zhǔn)的位置；和其中，第二反饋組件包括第二萬向節(jié)裝置，第二萬向節(jié)裝置給第二個桿提供被動觸覺反饋并且限定第二反饋中間位置，第二反饋組件還包括第二致動器，第二致動器用于調(diào)整第二反饋中間位置相對于機械基準(zhǔn)的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，第一萬向節(jié)裝置和第一桿樞轉(zhuǎn)地附接至機械基準(zhǔn)，以便繞第一公共軸線樞轉(zhuǎn)運動，其中，第二萬向節(jié)裝置和第二桿樞轉(zhuǎn)地附接至機械基準(zhǔn)，以便圍繞第二公共軸線樞轉(zhuǎn)運動。
7.如權(quán)利要求5所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，第一反饋組件被構(gòu)造成第一致動器的故障不阻止第一桿相對于機械基準(zhǔn)和第一反饋組件的運動，并且，其中，第二反饋組件被構(gòu)造成第二致動器的故障不阻止第二桿相對于機械基準(zhǔn)和第二反饋組件的運動。
8.如權(quán)利要求1所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，控制裝置也包括優(yōu)先模式，在優(yōu)選模式中，第一桿或第二桿中被選擇的一個將其反饋組件相對于機械基準(zhǔn)保持在固定位置，并且控制裝置構(gòu)造成根據(jù)第一桿的位置和第二桿的位置的差別來調(diào)整第一桿或第二桿中沒有被選擇的一個的反饋組件的位置。
9.如權(quán)利要求8所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)?shù)谝粭U是被選中的桿時，控制裝置控制第二反饋位置，使得第二反饋位置等于第二反饋位置加上第一桿的位置減去第二桿的位置，并且當(dāng)?shù)诙U是被選中的桿時，控制裝置控制第一反饋位置，使得第一反饋位置等于第一反饋位置加上第二桿的位置減去第一桿的位置。
10.如權(quán)利要求1所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，第一反饋組件和第一桿樞轉(zhuǎn)地附接至機械基準(zhǔn)，以便圍繞第一共軸樞轉(zhuǎn)地運動，其中，第二反饋組件和第二桿樞轉(zhuǎn)地附接至機械基準(zhǔn)，以便圍繞第二公共軸線樞轉(zhuǎn)地運動；其中，第一桿的位置和第一反饋位置以圍繞第一公共軸線的角度被測量，而第二桿的位置和第二反饋位置都以圍繞第二公共軸線的度數(shù)被測量。
11.一種飛機控制系統(tǒng)，其包括第一桿，和第一反饋裝置，其提供第一桿相對于機械基準(zhǔn)的被動第一反饋表現(xiàn)，第一反饋裝置的至少一部分能相對于機械基準(zhǔn)和第一桿移動，以便調(diào)整第一反饋表現(xiàn)；和第一致動器，其耦接到第一被動反饋裝置，以便調(diào)整第一被動反饋裝置相對于機械基準(zhǔn)的位置，從而調(diào)整第一反饋表現(xiàn)；第二反饋裝置，其提供第二桿相對于機械基準(zhǔn)的被動第二反饋表現(xiàn)，第二反饋裝置的至少一部分能相對于機械基準(zhǔn)和第二桿移動，以便調(diào)整第二反饋表現(xiàn)；第二致動器，其用于調(diào)整第二被動反饋裝置相對于機械基準(zhǔn)的位置，以便調(diào)整第二反饋表現(xiàn)；和反饋控制裝置，其構(gòu)造成控制第一致動器，以便調(diào)整第一被動反饋裝置相對于機械基準(zhǔn)的位置，反饋控制裝置配置成控制第二致動器，以便調(diào)整第二被動反饋裝置相對于機械基準(zhǔn)的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，第二反饋裝置限定反饋中間位置，并且其中，反饋控制裝置構(gòu)造成將第一反饋裝置的位置調(diào)整到等于第二桿相對于第二反饋中間位置的位置的位置。
13.如權(quán)利要求11所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，反饋控制裝置構(gòu)造成控制第二致動器， 以調(diào)整第二反饋裝置的位置，從而提供偏壓力，偏壓力向第二桿相對于與第一桿相對于機械基準(zhǔn)的絕對位置相同的機械基準(zhǔn)的絕對位置偏壓第二桿。
14.如權(quán)利要求11所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，第一桿具有相對于機械基準(zhǔn)的第一桿的位置，第一反饋裝置具有相對于機械基準(zhǔn)的第一反饋位置；其中，第二桿具有相對于機械基準(zhǔn)的第二桿的位置，并且其中，反饋控制裝置構(gòu)造成控制第一致動器，以便調(diào)整第一被動反饋裝置的位置，使得第一反饋組件的當(dāng)時的第一反饋位置等于第一反饋組件的之前的反饋位置加上第一桿的位置和第二桿的位置之間的差。
15.如權(quán)利要求11所述的飛機控制系統(tǒng)，其中，第二桿具有相對于機械基準(zhǔn)的第二桿位置，并且其中第一桿具有第一桿的位置，第一桿的位置是第一桿的相對于機械基準(zhǔn)的位置，并且反饋控制裝置構(gòu)造成當(dāng)?shù)诙U的位置與第一桿的位置不相等時，控制第一的致動器以便前后擺動第一反饋裝置。
16.一種飛機控制系統(tǒng)，其包括第一桿，其能相對于機械基準(zhǔn)移動；其中，第一桿的位置是第一桿相對于機械基準(zhǔn)的第一共同中間位置的位置；第二桿，其能相對于機械基準(zhǔn)移動； 第二反饋組件，其能相對于機械基準(zhǔn)和第二桿移動，其中1)第二桿的位置是第二桿相對于機械基準(zhǔn)的第二共同中間位置的位置；2)第二反饋位置是第二反饋組件相對于機械基準(zhǔn)的位置；和控制裝置，其構(gòu)造成用于控制第二反饋組件的位置，以便向等于第一桿的位置的第二桿的位置偏壓第二桿。
17.一種向飛機的控制桿提供反饋的方法，其包括以下步驟 感應(yīng)第一桿的位置，第一桿的位置是第一桿相對于機械基準(zhǔn)的位置； 感應(yīng)第一反饋位置，第一反饋位置是第一反饋組件相對于機械基準(zhǔn)的位置； 確定第一相對誤差，第一相對誤差是第一桿的位置減去第一反饋位置；和調(diào)整第二反饋位置，第二反饋位置是第二桿的第二反饋組件相對于機械基準(zhǔn)的位置， 使得第二反饋位置等于第一相對誤差。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其還包括以下步驟感應(yīng)第二桿位置，第二桿位置是第二桿相對于機械基準(zhǔn)的位置； 感應(yīng)第二反饋位置；確定第二相對誤差，第二相對誤差是第二桿的位置減去第二反饋位置；和調(diào)整第一反饋位置，使得第一反饋位置等于第一相對誤差。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，調(diào)整第一反饋位置和第二反饋位置的步驟基本連續(xù)發(fā)生，使得當(dāng)?shù)谝粭U和第二桿中的一個移動到與另一個桿比較相對于機械基準(zhǔn)的不同的位置時，第一反饋位置或第二反饋位置中的至少一個被調(diào)整成使得第一桿和第二桿相對于機械基準(zhǔn)保持在基本相同的相對位置。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其還包括以下步驟當(dāng)?shù)谝粭U從第一反饋組件的反饋中間位置移動時，被動地偏壓第一桿，以及當(dāng)?shù)诙U從第二反饋組件的反饋中間位置移動時，被動地偏壓第二桿。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其還包括觸發(fā)優(yōu)先模式來優(yōu)先使用第二桿，并在優(yōu)先模式下執(zhí)行以下步驟感應(yīng)第一桿的位置； 感應(yīng)第一反饋位置；感應(yīng)第二桿的位置，第二桿的位置是第二桿相對于機械基準(zhǔn)的位置；確定第一桿的相對誤差，第一桿的相對誤差是第二桿的位置減去第一桿的位置；和通過將第一桿相對誤差加到第一反饋位置，來調(diào)整第一反饋位置。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其還包括如下的步驟，即，當(dāng)?shù)谝粭U的位置和第二桿的位置之間存在差別時，始終將第二反饋位置保持固定
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其還包括，當(dāng)?shù)谝粭U的位置和第二桿的位置不相等時， 通過來回調(diào)整第一反饋位置，來回振動第一桿。
24.一種給飛機的控制桿提供反饋的方法，其包括以下步驟感應(yīng)第一桿的位置，第一桿的位置是第一桿相對于機械基準(zhǔn)的位置；感應(yīng)第一反饋位置，第一反饋位置是第一反饋組件相對于機械基準(zhǔn)的位置；感應(yīng)第二桿的位置，第二桿的位置是第二桿相對于機械基準(zhǔn)的位置；確定第一相對誤差，第一相對誤差是第二桿的位置減去第一桿的位置；和通過將第一相對誤差增加到第一反饋位置，來調(diào)整第一反饋位置。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其還包括以下步驟當(dāng)?shù)谝粭U的位置與第二桿的位置之間存在差別時，始終將第二反饋組件位置保持在固定位置。
26.一種向飛機控制系統(tǒng)的第一桿提供觸覺反饋的方法，其包括以下步驟當(dāng)?shù)谝粭U從第一反饋組件的第一反饋中間位置移動時，提供被動反饋；并且調(diào)整第一反饋組件的第一反饋中間位置相對于基準(zhǔn)中間位置的位置，以便調(diào)整由第一反饋組件施加至第一桿的偏壓。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中調(diào)整第一反饋中間位置的位置的步驟包括調(diào)整第一桿反饋中間位置相對于對應(yīng)于飛機的第二桿的位置的相對調(diào)整的基準(zhǔn)中間位置的位置，以便向第一桿提供有關(guān)第二桿的定位的觸覺反饋。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，第二桿的位置的相對調(diào)整是第二桿從第二反饋組件的第二反饋中間位置的相對位置，并且調(diào)整第一反饋中間位置的步驟包括調(diào)整第一反饋中間位置的位置，使其等于第二桿從第二反饋中間位置的位移。
29.如權(quán)利要求28所述的方法。其還包括如下步驟，即，基于第一桿的位置相對于第一反饋中間位置之間的差別，調(diào)整第二反饋組件的第二反饋中間位置的位置。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，調(diào)整第二反饋中間位置的位置的步驟包括調(diào)整第二反饋中間位置的位置，使其等于第一桿從第一反饋中間位置的位移。
31.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，在第二桿的位置的相對調(diào)整是第二桿的位置相對于第一桿的相對調(diào)整，使得調(diào)整第一反饋中間位置的位置的步驟包括將第一反饋中間位置定位到等于第二桿的位置減去第一桿的位置加上第一反饋中間位置的位置的位置。
32.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，調(diào)整第一反饋中間位置和第二反饋中間位置的位置的步驟基本將第一桿和第二桿保持在相對于機械基準(zhǔn)的相同位置。
全文摘要
一種用于線傳飛控控制桿的交叉耦合操作的位置控制系統(tǒng)。即，本發(fā)明提供了一種飛機控制系統(tǒng)。其提供了所述飛機的控制桿間的觸覺反饋，該觸覺反饋涉及向所述個別的控制桿的所述桿控制輸入時產(chǎn)生的偏移。在實施例中，所述桿各自包括關(guān)聯(lián)的反饋組件，它相對于機械基準(zhǔn)可調(diào)整，用以調(diào)整施加于所述相應(yīng)桿的所述反饋表現(xiàn)。每個反饋組件的位置是基于所述另外的反饋組件和它的相應(yīng)桿之間的相關(guān)位移而調(diào)整的，用以提供涉及所述另外的控制桿的控制的主動反饋。
文檔編號B64C13/04GK102343976SQ201110213940
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者B·P·戴拉, C·C·弗雷曼, D·S·斯塔赫尼亞克, G·P·賈亞拉曼, Z·P·肖爾伊克 申請人:伍德沃德Mpc股份有限公司