Какую задержку добавляет электродистанционная система A320?

Точнее, мне интересно, есть ли какие-то данные о том, сколько времени проходит между перемещением сайдстика и наблюдением за реакцией на элероны или руль высоты. Я знаю, что физическим управляющим поверхностям требуется время для перемещения, и поэтому меня интересует только реальная задержка, добавляемая системой дистанционного управления (FBW).

Мое наивное предположение состоит в том, что A320 использует фиксированный контур управления с точными таймингами. Таким образом, каждый н миллисекунд он производит выборку боковой ручки управления, вычисляет необходимые отклонения руля и затем отправляет это через некоторую шину, которая работает со скоростью м Герц. Таким образом, в среднем ожидается задержка Икс миллисекунд между вводом и управляющими поверхностями, начинающими реагировать на ввод.

И заметна ли задержка пилотами?

Я знаю, что вы спрашиваете о FBW, но обратите внимание, что обычные тросы также имеют отставание из-за растяжения, как и гидравлические контуры. Так что вы можете превратить его в вопрос сравнения, если хотите.
@mins Это сравнение неуместно: между мышью и экраном гораздо больше, чем просто частота обновления дисплея!
Обратите внимание, что время реакции человека составляет порядка 100 мс . Хотя это не совсем то, что нам здесь нужно (и, следовательно, не ответ), это показательно. В совершенно другой области (юстировка лазеров) скорость обратной связи 10 Гц кажется, что все происходит без задержки, немного медленнее, и это действительно не похоже на реакцию в реальном времени.
@kebs: Это актуально, я говорю не о частоте обновления монитора, а о частоте обновления графического интерфейса (скорости рендеринга).
Обычные элементы управления также должны иметь задержку, если вы применяете теорию скорости света :)
@mins Как геймер я могу определенно заявить, что между 30 Гц и 60 Гц есть четкая, заметная разница. Знакомые со 120-герцовыми мониторами говорят, что шаг почти так же заметен.
Управление радиоуправляемым вертолетом намного, гораздо более нервное и гораздо более опасное (да, люди умирали от радиоуправляемых вертолетов, в том числе лучший профессиональный пилот, которому удалось обезглавить себя), чем игра или полеты на настоящих самолетах. Управление радиоуправляемыми вертолетами требует гораздо более быстрой реакции и времени реакции. Однако радиоуправляемое оборудование имеет фиксированную частоту обновления 25 Гц (добавьте к этому несколько миллисекунд задержки обработки ЦП на передатчике, приемнике и сервоприводах). 25 Гц — это достаточно быстро, чтобы люди могли управлять самолетом и чувствовать себя в реальном времени.
Следует отметить, что пилоты RC могут чувствовать отставание, но только если они управляют двумя разными системами управления - например, тестируют радио другой марки или меняют сервоприводы на разные марки. Если вы летаете только на том оборудовании, к которому привыкли, почти невозможно сказать, что есть какое-либо отставание.
Что ж, это полный бред , вот так: arstechnica.com/staff/2015/02/… Частота кадров на мониторах отчасти зависит от плавности, так что это все равно плюс, если нет другого преимущества. Более медленное обновление кадров увеличивает задержку ввода монитора в целом, которая легко может состоять из нескольких кадров, если, например, используется телевизор. Так он 2-х сторонний. Общая задержка ввода и возможность видеть несоответствия в плавности изображения при его изменении.

Ответы (3)

Да, задержка будет, но задержка, вызванная контуром управления, действительно крошечная. Я видел, как циклы управления положением успешно и стабильно работают на частоте в пару сотен Гц для систем движения симулятора, а временная задержка составляет всего один кадр итерации = менее 10 мс.

И, как правильно указывает @ymb1, если мы отклоняем любую управляющую поверхность, конечное положение зависит от сил срабатывания, аэродинамических сил отталкивания, инерции поверхности, растяжения и трения кабеля, аэродинамического демпфирования, максимальной скорости потока через сервоклапан и т. д. и т. д. Общая передаточная функция ввода джойстика => положение поверхности такова, что дополнительная временная задержка в 10 мс в общем цикле практически не заметна. И положение органа управления является лишь вкладом в реакцию самолета, при этом большую роль играет инерция самолета.

Поэтому мой ответ будет таким: крошечная временная задержка, которой можно полностью пренебречь.

Действительно ли позиции управляющих входов последовательно опрашиваются циклом или вместо этого используются упреждающие прерывания?
@mins Большинство промышленных систем управления работают на ПЛК, а ПЛК, в самом низу, запускают цикл. Концептуально и для большинства практических целей они программируются и моделируются как массово параллельный конечный автомат, но само состояние, в силу ограничений базового оборудования, дискретизировано на временные интервалы продолжительности, необходимые для полной оценки состояния. системы (то есть: «время сканирования», «время кадра» или время цикла). Один цикл состоит из чтения входных данных, оценки логики управления и обновления выходных данных.
@mins Тем не менее, в экстремальных обстоятельствах большинство таких систем управления позволяют прерываниям инициировать немедленное чтение ввода (или запись в вывод) во время логической оценки (т.е. вне цикла), но это может фактически нарушить гарантированное в противном случае и регулярное максимальное время сканирования и вызывает больше побочных эффектов, чем обычно. Обычно, когда кто-то испытывает искушение прибегнуть к такому прерыванию, это признак того, что систему управления необходимо вместо этого разделить, чтобы более критичная ко времени подсистема получила свой собственный контроллер (что обычно и делается).
@J... Спасибо за четкое объяснение. Я обнаружил ПЛК. Википедия также подчеркивает предсказуемость времени обработки.
@mins Чтобы было ясно, бортовой компьютер, конечно, полностью специализирован и не будет работать точно так же, как промышленный ПЛК, но любые «цифровые системы с дистанционным управлением» будут иметь что-то подобное на голом металлическом уровне.
@J... Хммм... Я не уверен. Я был бы немного удивлен, если бы они использовали ПЛК, а не процессоры, работающие под управлением RTOS (или приложения на «голом железе»). Однако в любом случае они почти наверняка использовали бы контур управления.
В A320 используются микропроцессоры конца 80-х годов для контуров управления, Motorola 68020 и аналогичные.
@reirab Да, абсолютно. Я имею в виду, что ПЛК был просто примером — как я уже сказал, бортовой компьютер полностью сделан на заказ. Это все тот же дискретный конечный автомат на основе циклов, работающий на тонкой RTOS с древним процессором. Бортовые компьютеры, вероятно, основаны на чем-то более близком к OS9 и многопоточном, хотя и с теми же целями (ПЛК на самом деле является однопоточным процессом, тогда как система типа RTOS позволяет вам иметь что-то вроде множества независимых ПЛК в одном корпусе). ПЛК — это просто красивое и простое устройство для демонстрации концепции.
@reirab: На самом деле сравнение с ПЛК вполне уместно. Он в основном описал, как работают сервоприводы. Вы можете думать о цифровых сервоприводах как о специализированных ПЛК, запускающих ПИД-контур (БУКВАЛЬНО ПИД-контур — ядро ​​программирования ПЛК). Конечно, программирование исправлено, поэтому они не программируются в лестничной логике, а чаще всего на ассемблере.
@slebetman Верно. Я просто имел в виду, что они обычно используют обычные процессоры, а не программируемые логические устройства. Алгоритмы (например, для защиты оболочки), вероятно, будут слишком сложными, чтобы программируемая логика была наиболее разумным решением. Не то чтобы вы не могли этого сделать (например, с FPGA), просто ЦП, работающий с контуром управления в реальном времени, имел бы больше смысла.
Общая реакция управления электродистанционного управления может быть даже быстрее , чем у механического, потому что 1) он предотвращает любое изгибание механической или гидравлической трансмиссии (приводы по-прежнему гидравлические, но клапан с электрическим управлением находится на приводе, поэтому давление не должно распространяться далеко) и 2) компьютер может увеличить начальное отклонение, чтобы преодолеть инерцию, а затем немного уменьшить его и может добавить краткую контркоманду, когда элементы управления нейтрализуются.
Исходя из практического опыта работы с такими системами, я не думаю, что задержка составляет всего 10 мс. Я бы ожидал большего в районе 100 мс, что было бы вполне приемлемо (и незаметно для пилота) для данной цели.

У меня нет ответа по таймингам (лично я не думаю, что это общедоступная информация), но я могу ответить на это

задержка пилотами заметна?

так как у меня есть некоторый непосредственный опыт, и я могу утверждать, что нет, пилот не ощущает задержки между отклонением ручки управления и реакцией самолета.

Я бы предположил, что задержка примерно такая же, как у усилителя руля, который есть в большинстве автомобилей. Чтобы дать людям сравнение с чем-то, с чем у них может быть опыт.
@Baldrickk, ты тренируешься так много и так долго, что к тому времени, когда ты действительно будешь пилотировать, тебе не нужно сравнивать это с вождением чего-либо еще.
не каждый читающий это будет пилотом ;)
@Baldrickk ах, я думал, что под «людьми» в вашем первом комментарии вы имели в виду «тех, кто пилотирует», а не читателей здесь, извините.

Нет-нет, вы можете двигать боковой джойстик гораздо быстрее, чем обычными элементами управления.

Входы бокового стика на компьютеры обновляются каждые 10 мс, что очень быстро, это соответствует обновлению 100 Гц; по сравнению с большинством обновлений телевизионных изображений FBW в два раза быстрее.

при очень небольшом смещении обычного управления полетом у вас нет эффекта управления полетом из-за люфта системы

Для очень быстрых и больших входов в FBW команда добровольно демпфируется для защиты конструкции самолета, в обычных средствах управления полетом нет защиты, вы можете повредить конструкцию, в основном, когда речь идет о руле направления, даже если диапазон механически ограничен в то время как в полный FBW РУЛЬ, ЭФФЕКТ педалей добровольно гасится, когда это становится опасным для конструкции

Подводя итог, ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ задержки с FBW нет.

Какую задержку добавляет электродистанционная система A320?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v