Какие механизмы управления (например, ПИД-регуляторы) используются в современных самолетах FBW?

Хорошо известно, что такие самолеты, как Boeing 777, и все пассажирские самолеты Airbus, которые были разработаны после A300, оснащены цифровой электродистанционной системой управления. Возьмем в качестве примера Boeing 777: летящий пилот прикладывает усилие к штурвалу, а один из бортовых компьютеров (я не знаком с архитектурой систем Boeing FBW) интерпретирует ввод и изменяет управляющие поверхности самолета. соответственно.

Мне интересно, какие парадигмы управления используются Boeing и Airbus для преобразования настроек пилота (т.е. триммера), данных акселерометра и гироскопа от IMU, а также обратной связи от управляющих поверхностей самолета для повторной настройки указанных управляющих поверхностей.

Достаточно ли простого ПИД-регулятора? Если да, то как одна PID-система сможет управлять данными обратной связи из разных источников (т. е. как PID-система сможет одновременно обрабатывать обратную связь от гироскопа и бокового джойстика Airbus)?

Я понимаю, что точность систем PID полностью зависит от получаемой ими обратной связи, поэтому я предполагаю, что будут использоваться программные методы исправления ошибок, такие как фильтр Калмана. Однако как может компьютерное оборудование 80-х годов (такое как Intel i386) быстро собирать данные и вычислять фильтр Калмана с приемлемым временем отклика?

Я ценю все ответы и прошу прощения, если мои вопросы требуют анализа проприетарной технической документации.

Я думаю, что компьютеры намного быстрее, чем вы думаете.
Также важно понимать, что не один ЦП выполняет все циклы мониторинга и управления, а скорее 10, если не 100 (в зависимости от AC).
Фильтры Калмана не сложны и уже много лет используются для сбора данных GPS и их фильтрации с частотой 1 Гц или медленнее. I386 довольно быстры, если исключить накладные расходы многозадачной ОС, и, как говорится в приведенном выше комментарии, используются несколько процессоров, которые обычно специализируются на одной задаче, поэтому для запуска современного самолета требуется очень много процессоров.
@RonBeyer Фильтры Калмана не сложны, если пренебречь всеми числовыми проблемами и предположить, что значения с плавающей запятой являются идеальной заменой действительных чисел.

Ответы (1)

Как отмечали другие, вы недооценили скорость Intel 80186 , установленную на раннем A320. Его тактовая частота составляет от 6 МГц до 25 МГц. Хотя это очень медленно по сравнению с тем, что доступно в настоящее время, это все еще 6-25 миллионов циклов в секунду.

Первый полет A320 состоялся в 1987 году, вот что Лаборатория динамики полета ВВС сказала по этому поводу (теория систем управления полетом с замкнутым контуром) 20 годами ранее:

Область электроники миниатюризировалась еще больше. Микроэлектронные схемы позволяют микшировать, смешивать, голосовать и, в целом, формировать ответ на относительно небольшом количестве легко заменяемых карт. Методы металл-оксид-полупроводник (МОП) уменьшают размер этих компонентов на несколько порядков. Используя эти методы, теперь можно заменить электронику на уровне функциональных модулей, что приведет к уменьшению размера, веса и стоимости и чистому повышению надежности системы.

Для современных самолетов, скажем, A380, мы рассматриваем компьютеры с частотой 40–98 МГц:

введите описание изображения здесь
( Университет Крэнфилда , 2016 г.)

Какие механизмы управления (например, ПИД-регуляторы) используются в современных самолетах FBW?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v