Пример схемы контроля 3-х канальной линии передачи управляющих сигналов по методу мажоритарной логики.

Х1, …Х3 – сигналы в контролируемых каналах связи; КР1,…КР3 – контакты реле отключения канала; Х_ср1,…Х_ср3 – средние арифметические или средне выборочные значения сигналов на выходе кворум-элементов, используемые в блоках управления; Р1,…Р3 – реле отключения неисправного канала.

Важным обстоятельством является то, что при использовании мажоритарного принципа контроля в многоканальных приводах с четырьмя контролируемыми информационными каналами после отказа второго канала оставшиеся два канала работают в режиме ''равного доверия''. При появлении рассогласования между одноименными координатами оба канала должны быть отключены. Таким образом, один дополнительный канал привода нужен только целей его контроля. Кворумированию сигналов (выделению среднего сигнала) и контролю могут подвергаться не только сигналы управления, но и сигналы с одноимённых датчиков координат привода. Например, сигналы с датчиков перемещения поршней различных каналов привода, сигналы рассогласования и др.

В состав электронных блоков управления и контроля исправности таких сервоприводов в настоящее время входят цифровые вычислители, появление которых в составе привода открывает новые возможности, как для улучшения качества управления, так и для повышения эффективности контроля исправности приводов. Рассмотрим возможности повышения эффективности контроля электрогидравлических усилителей мощности с использованием их цифровых моделей. Эти модели реализуются программно и не увеличивают аппаратную сложность системы, кроме этого, что очень важно, контроль электрогидравлического усилителя мощности (ЭГУ) с помощью его цифровой модели не требует увеличения количества каналов управления, как при использовании метода мажоритарной логики. При появлении отказа в тракте управления или в ЭГУ одного канала он сам себя отключает. Использование принципа самоконтроля каждого канала управления более эффективно, чем систем контроля с мажоритарной логикой, поскольку при его реализации не требуется увеличение общего количества каналов системы лишь для того, чтобы применить метод мажоритарной логики.

Типовая упрощённая схема управления и контроля одного канала электрогидравлического сервопривода с электрогидравлическим усилителем (ЭГУ) типа «струйная трубка» показана на рис.1.2.4. В цифровом блоке управления и контроля реализуется цифровая модель ЭГУ, выходной сигнал которого - перемещение золотника гидрораспределителя, сравнивается с выходной координатой цифровой модели ЭГУ. По разности выходных координат модели ЭГУ и измеренного положения золотника его гидрораспределителя судят об исправности ЭГУ.

Рис.7.4.5

Устройство и упрощённая схема контроля типового электрогидравлического усилителя типа «струйная трубка», преобразующего сигналы управления в перемещение золотника.

Здесь приняты обозначения: ДПП – датчик перемещения золотника ЭГУ; Рп – давление подачи на входе в ЭГУ; КР – контакты реле блока управления и контроля; Др – демпфирующий дроссель; Uхз – выходной сигнал с датчика положения золотника; Uхп – сигнал позиционной обратной связи привода; 1 – струйная трубка; 2 – струна механической позиционной обратной связи; БУК – блок управления и контроля.

При установлении системой контроля факта неисправности сервопривода формируется сигнал на реле Р, которое отключает с помощью клапанов подачу давления рп и включает канал кольцевания гидроцилиндра. Тем самым канал сервопривода переводится в состояние демпфера и не мешает исправным каналам осуществлять управление. Степень демпфирования отказавшего привода определяется проводимостью дросселя в канале кольцевания. В диапазоне частот изменения управляющих сигналов в авиационных системах управления от 0,2 до 10 Гц наиболее существенные динамические свойства контролируемых ЭГУ, могут быть представлены динамической звеном первого порядка. Для исключения ложных срабатываний системы контроля модель контролируемого устройства должна обязательно обеспечивать подстройку входной координаты модели под контролируемый объект при изменении условий эксплуатации сервопривода, находящегося в исправном состоянии. Ограниченная подстройка цифровой модели под контролируемый объект необходима для исключения ложных срабатываний системы контроля при изменении условий эксплуатации сервопривода. Действительно, при изменении температуры рабочей жидкости или при изменении давления подачи, изменяются и динамические свойства сервопривода. Поэтому возможна ситуация, при которой рассогласование между выходной координатой исправного контролируемого объекта и выходной координатой его модели превысит порог срабатывания детектора отказа и произойдёт отключение исправного канала. Примеры схем такой подстраиваемой модели ЭГУ и фрагменты системы самоконтроля показаны на рис.1.2.5-а и на рис.1.2.5-б.

В первом варианте показанной цифровой модели сервопривода подстройка выходной координаты модели обеспечивается изменением ограничения допустимой скорости изменения выходной координаты модели при увеличении в определённых пределах разности между выходной координатой сервопривода и её оценкой . Подстройка модели реализуется включением в модель нелинейного блока типа «ограничение координаты» с изменяемыми значениями максимально допустимых сигналов:

В этом выражении: – максимальная номинальная скорость изменения контролируемого элемента – золотника ЭГУ. При положительной температуре жидкости и номинальном давлении питания; - максимальная ограниченная скорость перемещения золотника; Х_м - сигнал на выходе модели ЭГУ, Х – измеренная координата положения золотника ЭГУ; U_V – сигнал управления скоростью движения выходного звена сервопривода. Другим способом подстройки модели под объект контроля является введение отрицательной обратной связи по сигналу рассогласования _{. Реализация этого способа показана на рис.7.4.6.}