NO840683L - Oscillerende feilmonitor - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører sporing av forskjel-ler mellom et antall signaler og, nærmere bestemt sporing av svingningsforskjeller i signalene.

Mange styresystemer fungerer i avhengighet av en rekke signaler. Et automatisk flystyresystem (AFCS) påvirkes således av utgangssignalene fra gyroskoper, høydemålere, akselerasjons-målere, computere, drivorganer etc. for å kontrollere flyets manøvrering. Signaler som frembringes av føleranordninger, er beskrevet i det etterfølgende, men retningslinjene har også gyl-dighet for andre signaler.

Et overtallighets-følersystem omfatter to eller flere følere for frembringelse av signaler som angir en enkelt, fysisk tilstand. For å konstatere en følersvikt kan følersignalene jevn-føres, for å fastslå samsvar eller ulikhet, innenfor en toleransegrense, mellom signalene. Følersignalene "jevnføres" ' når signalene er helt i overensstemmelse med hverandre, og "misjevn-føres" når det foreligger minst en enkelt uoverensstemmelse.

For å unngå at en følersvikt, basert på skiftende følerutgangs-signal, blir det angitt som misjevnføring, kan følerutgangssig-nalene prøves på kjent måte for å fastslå hvorvidt en misjevn-føring har vart i et avbruddsbekreftende tidsintervall. Dette gjennomføres vanligvis ved tilvekstopprettelse i en teller (eller igangsetting av en tidsangiver) når følerutgangssignalene mis-jevnføres, og tilbakestilling av telleren (eller tidsangiveren) hver gang følerutgangssignalene jevnfører. Denne varig-misjevn-føringsmetode kan gjennomføres kontinuerlig med maskinvare eller periodisk (dvs. ved telling av gjennomganger). Selv om dette fungerer tilfredsstillende i de fleste tilfeller av forventet føleravbrudd (dvs. hardt overslag eller slukning), vil høyfre-kvenssvingningsavbrudd som oscillerer mellom misjevnføring og jevnføring innen det avbruddsbekreftende tidsintervall er utløpt, ikke kunne oppdages med denne varig-misjevnføringsmetode. Da disse høyfrekvenssvingningsavbrudd forblir uoppdaget, vil de overføres av det automatiske flystyresystem og fremtre for piloten som flyskrogsvingninger. Grunnet det automatiske flystyresystems lukket-leddfunksjon er det meget vanskelig å isolere kilden (dvs. flyskroget eller AFCS) til slike svingninger som ofte får piloten til å utkople det automatiske flystyresystem for å isolere kilden. Dette øker arbeidsbyrden i vesentlig grad og kan eventuelt medføre at et oppdrag ikke blir gjennomført. Eller, dersom årsaken ligger i flyskroget, vil utkoplingen av det automatiske flystyresystem i realiteten forverre problemet (idet de gunstige virkninger av det automatiske flystyresystem vil gå tapt).

Oppfinnelsens hovedformål er derfor å gjøre det mulig å spore og angi svingningsavbrudd i et antall signaler og, nærmere bestemt å isolere årsaken til flyskrogsvingninger.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse kan et svingningsavbrudd fastslås ved jevnføring av et antall signaler, såsom utgangssignalene fra overtallige følere. Når signalene skifter fra "jevnfør" (full overensstemmelse) til "misjevnfør" (minst én uoverensstemmelse), opprettes økning i en teller. Når teller-økningen har nådd en terskelverdi, indikeres et svingningsavbrudd. For å konstatere at en varig svingning er sporet, minskes telleverdien (men ikke under utgangsverdien) når overtallighets-følernes utgangssignaler "jevnfør" under et forutbestemt tidsintervall, og derved forhindrer at uopprettholdte svingninger eller en serie av vidt atskilte, skiftende "misjevnføringer" indikerer et svingningsavbrudd. Svingningsavbrudds-monitoren er innrettet for anvendelse i tilknytning til en varig-misjevn-føringsmonitor som indikerer et føleravbrudd, basert på "misjevn-føringer" som varer i et avbruddsbekreftende tidsrom.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et forenklet logikk-strømbanediagram for et utførelseseksempel av en digital versjon av den foreliggende oppfinnelse, i forbindelse med en varig-misjevnføringsmonitor. Fig. 2 viser en sann tabell i tilknytning til strømbane-diagrammet ifølge fig. 1. Fig. 3 viser en sammenlikning mellom misjevnføringsfunk-sjoner som vil spores av monitorene ifølge fig. 1. Fig. 4 viser et forenklet blokkdiagram av en egnet maskinvareversjon av svingningsavbrudds-monitoren i tilknytning til en varig-misjevnføringsmonitor. Fig. 5 viser et kurvediagram som angir utgangssignalene fra to overtallighetsfølere som vist i fig. 4.

Det er i fig. 1 vist et strømbanediagram for en rutine

som innbefatter en svingningsavbruddsmonitor 101 for et automatisk flystyresystem med overtallige følere for frembringelse av to signaler (A,B) for angivelse av en enkelt, fysisk tilstand, i forbindelse med en varig-misjevnføringsmonitor 102. Rutinen er tilgjengelig gjennom en inngangsport 10. I en første test 11 bestemmes hvorvidt flyet befinner seg på marken (A/C ON GND). I så fall vil følgende tellere igangsettes i en rekke av trinn 12: 12a, innstilling av misjevnføringsteller på MINUS FEM (MISCT = -5), 12b, innstilling av jevnføringsteller på MINUS TI (CMPCT

= -10), 12c, innstilling av svingningsteller på MINUS FEM (OSCCT = -5), 12d, innstilling av forutgående-jevnføringsflagg på NULL (PREV COMFLG = 0) og 12e, innstilling av funksjonsavbruddsflagg på NULL (FUNC FAIL FLG =0). Rutinen fortsetter deretter til en test 14 (beskrevet i det etterfølgende). Dersom flyet ikke befinner seg på marken, blir det i en test 13 (PILOT RST) fastslått hvorvidt piloten ønsker å tilbakestille monitorene 101

og 102 etter at et føleravbrudd er angitt (beskrevet i det etter-følgende). Dersom tilbakestilling kommanderes av piloten, fortsetter rutinen til trinnene 12 (beskrevet i det forutgående),

og i motsatt fall fortsetter rutinen til testen 14 (beskrevet i det etterfølgende). De forskjellige trinn og tester 11, 12, 13 representerer en innledningsprosess som er særlig egnet for anvendelse ved et automatisk flystyresystems overtallighetsføler-system, men svingningsavbruddsmonitoren 101 kan komme til anvendelse for sporing av svingnings-misjevnføringer i ethvert system som krever overvåking av et antall signaler med henblikk på overensstemmelse og uoverensstemmelse.

Under rutinens videreføring til testen 14, blir det fastslått hvorvidt en føler allerede har sviktet (FUNC FLG. EQ. -1). Monitorene 101 og 102 blir i så fall omgått, og rutinen utgår, gjennom et trinn 22 (beskrevet i det etterfølgende), ved en utgangsport 16. Dersom en føler ikke har sviktet, innstilles et jevnføringsflagg på NULL, i et trinn 15, for å angi en utgangs-jevnføringstilstand (COMFLG = 0). Signalene (A,B) fra de over tallige følere jevnføres deretter i en test 17, for å fastslå hvorvidt de i forhold til hverandre (A. EQ. B + TOL) befinner seg innenfor en toleransegrense (TOL). Ved overensstemmelse blir misjevnføringstelleren gjeninnstilt i et trinn 18 (MISCT = -5)

og rutinen fortsetter gjennom en kompareringsgren 103 i svingningsavbruddsmonitoren 101 (beskrevet i det etterfølgende). Dersom signalene (A,B) uoverensstemmer (i testen 17), blir en føler-misjevnføring "markert" ved at jevnføringsflaggverdien innstilles på MINUS EN i et trinn 23 (COMFLG = -1).

Basert på signalet misjevnføring (i testen 17), økes mis-jevnføringstellerverdien med ÉN i et trinn 19 (MISCT - MISCT

+ 1). Det avgjøres deretter i et trinn 20 hvorvidt, misjevnførings-telleren har nådd sin terskelverdi (MISCT. EQ. 0). I så fall fortsetter rutinen til et trinn 21 hvor funksjonsavbruddsflagget innstilles for angivelse av et føleravbrudd (FUNC FAIL FLG = -1). Rutinen utgår deretter gjennom et trinn 22 (beskrevet i det etterfølgende). Dersom misjevnføringstelleren ikke har nådd sin terskelverdi (i trinnet 20), fortsetter rutinen til et trinn 24 (beskrevet i det etterfølgende).

Trinnet 12a, 18, 19, 21 samt testene 11, 13, 14, 17 og

20 danner den nevnte varig-misjevnføringsmonitor 102 av kjent type. Selv om varig-misjevnføringsmonitoren 102 er forskjellig fra svingningsavbruddsmonitoren 101, kan de to monitorer 101

og 102 forbindes med hverandre. Funksjonene for testene 11, 13,

14 og 17 samt trinnene 12e og 21 deles av svingningsavbruddsmonitoren 101 og varig-misjevnføringsmonitoren 102. Funksjonen av varig-misjevnføringsmonitoren 102 kan oppheves ved eliminering av trinnene 12a, 18 og 19 samt testen 20 på enkel måte. Unikt ved svingningsavbruddsmonitoren er trinnene 12b, 12c, 12d, 15,

22, 23, 24, 25, 27, 30 og 32 samt testene 26, 28, 29 og 31.

Dersom økningen i misjevnføringstelleren ikke har nådd terskelverdien, vil svingningsavbruddsmonitoren 101 tre i funksjon. I et trinn 24 tilbakestilles jevnføringstelleren til utgangsverdien MINUS TI (COMPCT = -10). Som beskrevet i det etter-følgende, vil jevnføringstellerverdien øke i et trinn 25 ved hver passering når signalene (A,B) jevnføres, som bestemt i testen 17. Trinnet 24 har som funksjon å tilbakestille jevnførings-telleren hver gang følerutgangssignalene misjevnføres ved en passering.

I en test 26 blir det deretter fastslått hvorvidt signalene overensstemte med den tidligere passering (COMFLG. EQ. PREV COMFLG). Dette gjennomføres ved å jevnføre jevnføringsflagget som er innstilt på MINUS EN, med forutgående-jevnføringsflagget som er gjeninnstilt på NULL i trinnet 12d og ajourført ved hver passering i trinnet 22. Som fastslått ved hver passering vil verdien av forutgående-jevnføringsflagget i trinnet 22 enten være NULL, hvilket angir en tidligere jevnføring (eller innled-ende jevnføring som innstilt i trinnet 12d), eller MINUS EN, hvilket angir en tidligere misjevnføring. I testen 26 vil det tidligere jevnførte (overensstemmende) signaler passere dersom verdien av jevnføringsflagget (innstilt på MINUS EN i trinnet 23) ikke er lik verdien av forutgående-jevnføringsflagget (NULL), og i et trinn 27 økes svingningstellerverdien med ÉN (OSCCT = OSCCT + 1). Dersom signalene ikke overensstemte ved den tidligere passering, vil verdien både av forutgående-jevnføringsflagget og av jevnføringsflagget være lik MINUS EN i testen 26, og rutinen fortsetter til trinnet 22 (beskrevet tidligere). Svingningstellerverdien vil således bare økes i trinnet 27 for hvert enkelt tilfelle av misjevnføring (dvs. forandring fra jevnføring til misjevnføring). En misjevnføring etterfulgt av en varigjevn-føring øker svingningstellerverdien med ÉN, men en misjevnføring etterfulgt av en misjevnføring vil ikke øke svingningstellerverdien. (Dette er vist mer detaljert i fig. 2). Fra trinnet 22 utgår rutinen ved en utgangsport 16.

Dersom svingningstellerverdien økes i trinnet 27, basert på utgangssignaler som er jevnført ved tidligere passering, blir det i en test 28 fastslått hvorvidt svingningstelleren har oppnådd sin terskelvedi (OSCCT. EQ. 0). Dersom svingningstelleren har nådd sin terskelverdi, vil et føleravbrudd indikeres i trinnet 21, og rutinen utgår gjennom trinnet 22. Dersom svingningstelleren ikke har nådd sin terskelverdi, vil rutinen fortsette direkte til trinnet 22. Et svingningsavbrudd blir bare angitt etter at minst fem forandringer fra jevnføring til misjevnføring er inntruffet. Mer enn fem forandringer fra jevnføring til mis-jevnføring kan være nødvendig for at svingningstelleren skal nå sin terskelverdi, grunnet tellerverdiminskninger som foregår i et trinn 32 (beskrevet i det etterfølgende). Fem forandringer fra jevnføring til misjevnføring krever minst ni passeringer,

da systemet er forhåndsinnstilt for å "jevnføre" ved trinnet 15. Mer enn ni passeringer kan være nødvendig for at svingnings-

telleren skal nå sin terskelverdi, da "jevnføringer" ikke øker svingningstellerverdien, og en rekke misjevnføringer bare vil øke svingningstellerverdien én gang (for den første misjevnfø-ring) .

Dersom signalene overensstemmer, som fastslått i testen

17, tilbakestilles misjevnføringstelleren i trinnet 18. Derved tilbakestilles varig-misjevnføringsmonitoren 102. Deretter følger rutinen kompareringsgrenen 103. I trinnet 25 blir jevnførings-tellerverdien først øket med EN (COMPCT = COMPCT +1), for å være ajour med etterfølgende jevnføringer. Det avgjøres deretter i en test 29 hvorvidt jevnføringstelleren har nådd sin terskelverdi (COMPCT. EQ. 0). I motsatt fall fortsetter rutinen til trinnet 22. Jevnføringstelleren kan bare nå sin terskelverdi ved at følerutgangssignalene jevnføres i trinnet 17 under ti innbyrdes påfølgende passeringer, da enhver misjevnføring vil tilbakestille jevnføringstelleren til MINUS TI i trinnet 24 (beskrevet tidligere). Når jevnføreren når sin terskelverdi, er det ønskelig å minske svingningstellerverdien, men ikke under utgangsverdien. Det foretas minskning istedenfor tilbakestilling av svingningstelleren, da det ifølge sakens natur er ønskelig å tilbakestille svingningsavbruddsmonitoren 101, basert på en varig jevnføring. Videre tilbakestilles selve jevnføringstelleren, som forberedelse til en annen, mulig minskning av svingningstellerverdien, dersom signalene (A,B) er jevnførbare i ytterligere ti, innbyrdes på-følgende passeringer. I et trinn 30 tilbakestilles derfor jevn-føringstelleren (COMPCT = -10) og det bestemmes i en test 31 hvorvidt svingningstellerverdien er tilbakestilt. Verdien blir i så fall ikke øket, og rutinen fortsetter til trinnet 22 (beskrevet tidligere). Dersom svingningstellerverdien ikke er tilbakestilt (dvs. at den er øket til mellom MINUS FIRE OG MINUS

EN) blir den minsket i et trinn 32 (OSCCT = OSCCT -1) og rutinen fortsetter til trinnet 22 (beskrevet tidligere).

Et viktig trekk ifølge oppfinnelsen er forholdet mellom jevnføringstelleren og svingningstelleren. Når svingningstellerverdien øker, basert på separate misjevnføringer, vil tidsrommet (funksjonsyklusantallet) som kreves for en varig jevnføring for fullstendig minskning av svingningstellerverdien, likeledes øke. Med henblikk på forbedret avbruddsdekning er det viktig at svingningstellerverdien minskes suksessivt, istedenfor å tilbakestilles på grunnlag av en enkelt tilstand. Et annet, viktig trekk ifølge oppfinnelsen er at svingningstellerverdien aldri minskes under utgangsverdien. Derved forebygges akkumulering av en nega-tiv forspenning som følge av en jevnføring som opprettholdes lenger enn nødvendig (om overhodet), for fullstendig minskning av svingningstellerverdien til utgangsverdien.

Denne beskrevne digitalrutine har vært utøvet fremgangsrikt under anvendelse av forskjellige terskel- og utgangsverdier,

som nærmere angitt, ved en funksjonssyklus av 80 Hz. Varig-mis-jevnføringsmonitoren 102 vil derfor "time-out" (dvs. telle fem innbyrdes påfølgende misjevnføringer) når en misjevnføring har vart i 5/80 sekunder. Svingningsavbruddsmonitoren 101 krever minst ni passeringer (dvs. 9/80 sekunder), for å skifte fra jevn-føring til misjevnføring og derved deklarere et føleravbrudd.

En analyse av de spesielle svingningsfrekvenser og -funksjoner som skal spores, er bestemmende for valget av terskelverdier, endringssprang, utgangsverdier og funksjonssykler. Da helikopter-styresystemets automatiske styringsutgangssignaler er begrenset i båndbredde, vil svingninger over visse frekvenser bli svekket. Flyskroget vil heller ikke reagere på svingninger over visse frekvenser. Det er særlig viktig at det for rutinen velges en funksjonssyklus som i tilstrekkelig grad overstiger den høyeste, uønskete svingningsfrekvens, for at svingninger ikke skal forbli uoppdaget grunnet en tilfeldig tidforbindelse mellom testen 17 og misjevnførings-nullverdier (nærmere beskrevet i det etterfølg-ende ) .

Det bør bemerkes at terskelverdier, endringssprang, utgangsverdier og funksjonssyklus kan spesialvelges for en rekke enkelt-anvendelsestilfeller, og at svingningsavbruddsmonitoren 101 kan benyttes separat eller sammen med en avbruddsmonitor av annen type enn varig-misjevnføringsmonitoren 102. Det påpekes videre at svingningsavbruddsmonitoren 101 ifølge oppfinnelsen kan komme til anvendelse i ethvert system hvor det er fordelaktig å jevn-føre et antall signaler og telle antallet separate misjevnførin-ger (f.eks. forekomst av en enkelt ulikhet), og derved minske svingningstellerverdien som et resultat av en varig jevnføring. Signalene (A,B) kan frembringes på flere måter, og kan indikere flere, forskjellige tilstander. Videre kan signalene (A,B) jevn-føres hva angår amplityde, fase, frekvens eller annen, hensikts-messig parameter.

Fig. 2 viser verdiene i de forskjellige tellere ved suk- sessive gjennomløp av rutinen ifølge fig. 1, i forhold til resul-tatene av testen 17. I innledningsfasen (INIT) innstilles mis-jevnføringstelleren (MISCT) på MINUS FEM (12a), svingningstelleren (OSCCT) innstilles på MINUS FEM (12c) og jevnføringstel-leren (CMPCT) innstilles på MINUS TI (12b). En utgangs-jevnfø-ringsbetingelse innstilles (15).

Under det første gjennomløp blir signalene (A,B) misjevn-ført (M). Misjevnføringstellerverdien økes derfor (trinn 19 ifølge fig. 1) til MINUS FIRE og svingningstellerverdien økes også (trinn 27 ifølge fig. 1) til MINUS FIRE, da signalene har skiftet fra jevnføring (utgangstilstand) til misjevnføring (M). Jevnføringstellerverdien økes ikke under det første gjennomløp, fordi signalene ikke jevnføres.

Under det andre gjennomløp blir signalene misjevnført (M). Misjevnføringstellerverdien øker derfor til MINUS TRE. Svingningstellerverdien vil imidlertid ikke øke, da signalene fortsatt misjevnføres under det første og andre gjennomløp. Bare en enkelt misjevnføring (dvs. skifting fra jevnføring til misjevnføring) vil øke svingningstellerverdien. Igjen vil jevnføringstellerver-dien ikke øke.

Under det tredje gjennomløp blir signalene jevnført (C). Misjevnføringstelleren tilbakestilles derfor (trinn 18 ifølge fig. 1) til sin utgangsverdi av MINUS FEM. Svingningstellerverdien opprettholdes på MINUS FIRE, fordi en skifting fra misjevn-føring hverken vil medføre økning eller minskning. Under dette gjennomløp vil imidlertid jevnføringstellerverdien økes (trinn 25 ifølge fig. 1) til MINUS NI, fordi signalene jevnføres.

Under det fjerde gjennomløp blir signalene misjevnført

(M). Misjevnføringstellerverdien øker derfor til MINUS FIRE. Svingningstellerverdien øker ytterligere til MINUS TRE, fordi signalene har skiftet fra jevnføring til misjevnføring. Jevnfø-ringstelleren tilbakestilles (trinn 24 ifølge fig. 1) til sin utgangsverdi av MINUS TI, fordi signalene misjevnføres.

Under det femte gjennomløp vil signalene misjevnføres (M). Misjevnføringstellerverdien øker derfor ytterligere til MINUS TRE. Svingningstellerverdien opprettholdes på MINUS TRE og jevn-■ føringstellerverdien på MINUS TI, fordi misjevnføringen varer fra det fjerde til det femte gjennomløp.

Under det sjette gjennomløp blir signalene misjevnført

(M). Misjevnføringstellerverdien øker derfor ytterligere til

MINUS TO. Svingningstellerverdien opprettholdes på MINUS TRE

og jevnføringstellerverdien på MINUS TI.

Under det syvende gjennomløp blir signalene misjevnført (M). Misjevnføringstellerverdien øker derfor ytterligere til MINUS EN. Svingningstellerverdien opprettholdes på MINUS TRE

og jevnføringstellerverdien på MINUS TI.

Under det åttende gjennomløp blir signalene misjevnført (M). Misjevnføringstelleren oppnår derfor sin terskelverdi,

NULL (20). Dette er et varig-misjevnføringsavbrudd. Signalene

har vært misjevnført under fem innbyrdes påfølgende gjennomløp. Svingningsteller- og jevnføringstellerverdiene fra det syvende gjennomløp opprettholdes.

Etter at et avbrudd er indikert (21) kan piloten velge

å tilbakestille systemet (13). Misjevnføringstelleren tilbakestilles derfor på en verdi av MINUS FEM (12a), svingningstelleren tilbakestilles på en verdi av MINUS FEM (12c) og jevnføringstel-leren tilbakestilles på en verdi av MINUS TI (12b). Pilotens tilbakestilling (13) vil også opprette utgangs-jevnføringsbetin-gelsen (15) for det niende gjennomløp.

I det niende gjennomløp innledes en rekke av signaljevn-føringer som varer til det attende gjennomløp. Både misjevnfø-ringsteller- og svingningstellerverdiene bibeholdes derfor som opprettet før det niende gjennomløp og i dette tilfelle opprettet, ved pilottilbakestillingen (13). For hvert suksessivt gjennom-løp hvorunder signalene jevnføres, med utgangspunkt i det niende gjennomløp, vil jevnføringstellerverdien økes med én. Under det syttende gjennomløp økes jevnføringstellerverdien med en til MINUS EN. Under det attende gjennomløp blir signalene jevnført

(C) og jevnføringstelleren når sin terskelverdi, NULL (trinn 29 ifølge fig. 1). Jevnføringstelleren vil derved tilbakestilles

til sin utgangsverdi av MINUS TI (trinn 30 ifølge fig. 1). Selv om jevnføringstelleren når sin terskelverdi, vil svingningskrets-verdien ikke minske, da den fremdeles har sin utgangsverdi av MINUS FEM (trinn 31 ifølge fig. 1).

Under det nittende gjennomløp blir signalene misjevnført (M). Misjevnføringstellerverdien vil derfor øke til MINUS FIRE, og svingningstellerverdien til MINUS FIRE. Jevnføringstelleren bibeholder sin tilbakestilte verdi av MINUS TI.

Under det tjuende gjennomløp blir signalene jevnført (C). Misjevnføringstelleren blir derfor tilbakestilt. Svingningstel leren opprettholder sin forrige verdi, og jevnføringstellerver-dien øker.

Under det tjueførste gjennomløp blir signalene misjevnført (M) Derfor øker misjevnføringstellerverdien, svingningstellerverdien øker og jevnføringstelleren tilbakestilles.

Under det tjueandre gjennomløp blir signalene jevnført

(C). Misjevnføringstelleren blir derfor tilbakestilt, svingningstelleren opprettholder sin forrige verdi og jevnføringsteller-verdien øker.

Under det tjuetredje gjennomløp blir signalene misjevnført (M). Derfor øker misjevnføringstellerverdien, svingningstellerverdien øker og jevnføringstelleren tilbakestilles.

Under det tjuefjerde gjennomløp blir signalene jevnført

(C). Misjevnføringstelleren vil derfor tilbakestilles, svingningstelleren opprettholder sin forrige verdi og jevnføringsteller-verdien øker.

Under det tjuefemte gjennomløp blir signalene misjevnført (M). Derfor øker misjevnføringstellerverdien, svingningstellerverdien øker og jevnføringstelleren tilbakestilles.

Under det tjuesjette gjennomløp innledes en rekke signal-jevnføringer som varer til det trettifemte gjennomløp. Misjevn-føringstelleren blir derfor tilbakestilt og opprettholder verdien MINUS FEM. Svingningstellerverdien bibeholdes på MINUS EN under det trettifjerde gjennomløp. Når jevnføringen vedvarer, vil jevn-føringstellerverdien øke til det er oppnådd en terskelverdi av NULL (29) i det trettifemte gjennomløp. Svingningstellerverdien vil derved minske med en (32) til en verdi av MINUS TO. Videre vil jevnføringstelleren tilbakestille seg selv (30).

Under det trettisjette gjennomløp blir signalene misjevn-ført (M). Derfor øker misjevnføringstellerverdien, svingningstellerverdien øker og jevnføringstelleren opprettholder sin tilbakestilte verdi.

Under det trettisjuende gjennomløp blir signalene jevnført (C). Derfor tilbakestilles misjevnføringstelleren, svingningstelleren opprettholder sin forrige verdi og jevnføringsteller-verdien øker.

Under det trettiåttende gjennomløp blir signalene misjevn-ført (M). Derfor øker misjevnføringstellerverdien. Svingningstellerverdien øker til terskelverdien, NULL (28). Dette er et svingningsavbrudd (21).

Denne beskrevne rutine er ukomplisert og egnet for utøvelse selv i de enkleste digitalcomputere av forskjellige konstruksjons-typer, under anvendelse av kjente programmeringsmetoder, eller i en spesiell digitalanordning.

Fig. 3 viser et diagram av følermisjevnføringer som vil spores av varig-misjevnføringsmonitoren 102 og svingningsavbrudds-monitoren 101. Horisontalaksen representerer svingningsfrekvensen, dvs. den frekvens ved hvilken følerutgangssignalene varierer mellom jevnføring-misjevnføring-jevnføring osv. I forbindelse med dette diagram blir amplitydene for signalene (A,B) jevnført, med henblikk på overstemmelse innenfor en toleranse (TOL). Vertikalaksen representerer et ulikhetsforhold mellom signalamplity-dene (DIFF = 1A-B1) og toleransen (TOL). I en sone 4 er ulikheten (DIFF) mindre enn eller lik toleransen (TOL). Hverken av varig-misjevnføringsmonitoren 102 eller av svingningsavbruddsmonitoren 101 vil det derfor spores noen misjevnføring.

Sonen 1 viser avbrudd som spores av varig-misjevnførings-monitoren 102. Et avbrudd indikeres når det tidsrom hvorunder det foreligger ulikhet mellom signalene (A,B) varer i et avbrudds-bekref tende tidsintervall. Dersom signalulikheten ikke er oscillerende (0Hz), som ved hardt overslag eller opphør, vil samtlige misjevnføringer hvorved ulikheten (DIFF) overstiger toleransen (TOL) bli oppdaget. Men ved oscillerende misjevnføringer, ved en gitt frekvens, vil tidsrommet hvorunder følerutgangssignalene misjevnføres være proporsjonalt med misjevnføringsamplityden,

da misjevnføringstoleransen er forskjellig fra 0. Dette forklarer kurven som avgrenser sone 1. Den øvre frekvensgrense i sone 1 utgjør den resiproke verdi av det avbruddsbekreftende tidsintervall som er valgt som indikasjon på en varig-misjevnføring.

Sone 2 angir avbrudd som er sporet av svingningsavbrudds-monitoren 101 men ikke av varig-misjevnføringsmonitoren 102.

Ved meget lave frekvenser i forbindelse med lavamplitydesving-ninger kan tidsrommet hvorunder signalene jevnføres overstige varig-misjevnføringstidsintervallet og medføre minskning av svingningstellerverdien. Derved opprettes en liten, udekket sone (sone 3A) hvis størrelse kan reguleres ved skjønnsomt valg av varig-jevnføringstidsintervall. Når svingningsmisjevnføringsfrekvensen øker vil noen overganger fra jevnføring til misjevnføring ikke spores av svingningsavbruddsmonitoren 101. Dette skyldes at føler-utgangssignalene blir jevnført (prøvet) på et separat tidspunkt

(test 17 ifølge fig. 1) og at svingningsmisjevnføringen kan være faseforskjøvet i forhold til prøvesyklusen. Når svingningsfrekvensen øker og nærmere seg programmets funksjonssyklus, vil denne effekt bli mer fremtredende. Den øvre grense for sonen 2 er derfor analytisk definert, basert på funksjonssyklusen.

Sone 3 angir svingningsavbrudd som ikke vil spores av svingningsavbruddsmonitoren 101. Ved praktisk anvendelse av svingningsavbruddsmonitoren 101, f.eks. i et automatisk flystyresystem,

kan følerutgangssignalene i sone 3 være uten betydning. Dette er særlig tilfelle når følerutgangssignalene er forsinket, som i et AFCS, eller når svingningsfrekvensen ligger utenfor flyets frekvensreaksjonsområde. Det er derfor viktig å velge en funksjonssyklus som på effektiv måte vil opprette grensen mellom sone 2 og sone 3.

Fig. 4 viser en spesiell maskinvareversjon av en svingningsavbruddsmonitor 103 i tilknytning til en varig-misjevnførings-monitor 104. Overtallige følere 40 og 41 frembringer signaler på ledninger henholdsvis 42 og 43 som reaksjon på en enkelt, fysisk tilstand. Disse følersignaler benyttes for styring av et system, såsom et AFCS 44.

Følersignalene på ledningene 42 og 43 jevnføres med hverandre ved hjelp av en komparator 45. Når følersignalene er jevn-førbare (dvs. overensstemmer med hverandre innenfor et toleranse-område) frembringer komparatoren 45 et signal på ledningen 46. Når følersignalene misjevnføres (dvs. ved ulikhet) frembringes intet signal på ledningen 46. Signalet på ledningen 46 starter en jevnføringstidsangiver 47 og tilbakestiller en misjevnførings-tidsangiver 48 gjennom en ELLER-krets 64. Virkemåten av misjevn-føringstidsangiveren 48 er beskrevet i det etterfølgende. Når intet signal er på ledningen 46, vil vekselretteren 49 frembringe et signal på en ledning 50, for innstilling av en bistabil anordning 51. Når følersignalene jevnføres, vil signalet på ledningen 46 tilbakestille den bistabile anordning 51 gjennom en ELLER-krets 51a. Videre vil et tilbakestillingssignal (SYS INIT) på

en ledning 52 tilbakestille den bistabile anordning 51, gjennom ELLER-kretsen 51a, for å opprette en utgangs-jevnføringstilstand når svingningsavbruddsmonitoren 103 innkoples eller tilbakestilles. Følgelig vil den bistabile anordning 51 innstilles hver gang følersignalene misjevnføres. Videre vil den bistabile anordning 51 tilbakestilles hver gang følersignalene jevnføres. Det

frembringes derved et tilvekstsignal på en ledning 53 for hver enkelt misjevnføring (overgang fra jevnføring til misjevnføring). Tilvekstsignalet opprettholdes i det tidsrom hvorunder følersig-nalene misjevnføres. Et enkeltskudds-trinn 54 reagerer på tilvekstsignalet og frembringer en utmålt puls (tilvekst) på en ledning 55, hver gang tilbakestilleranordningen 51 innstilles. Hver utmålt puls (tilvekst) på ledningen 55 representerer en overgang fra jevnføring til misjevnføring.

En opp/nedteller 56 igangsettes av innstillingssignalet (SYS INIT) på ledningen 52. Telleren 56 bibringes økninger hver gang enkeltskudds-trinnet 54 avgir den utmålte puls (tilvekst). Ved samvirkning mellom komparatoren 45, vekselretteren 49, den bistabile anordning 51 og enkeltskudds-trinnet 54 vil verdien i telleren 56 øke hver gang følersignalene skifter fra jevnføring til misjevnføring. Telleren 56 kan bestå av hvilken som helst, kjent anordning som kan gjennomføre økning til en terskelverdi og derved frembringe et utgangssignal, eksempelvis en integrator og en komparator. Etter økning til en terskelverdi vil telleren 56 frembringe et svingningsavbruddssignal på en ledning 57. Gjennom en ELLER-krets 59 vil dette svingningsavbruddssignal innstil-le en bistabil anordning 58. Den bistabile anordning 58 blir innledningsvis tilbakestilt av tilbakestillingssignalet (SYS INIT) på ledningen 52, og vil i innstilt tilstand angi et føler-avbrudd ved et utgangssignal på en ledning 60 (FAULT).

Jevnføringstidsangiveren 47 tilbakestilles av et tilbakestillingssignal på ledningen 52 gjennom en ELLER-krets 47a, og bringes i funksjon hver gang følersignalene jevnføres (dvs. signal som overføres på ledningen 46). Når følersignalene misjevn-føres, vil signalet på ledningen 50 tilbakestille jevnførings-tidsangiveren 47 gjennom ELLER-kretsen 47a. Jevnføringstidsan-giveren 47 utsjåltes når en jevnføring vedvarer i et forutbestemt tidsintervall, hvorved det frembringes et minskningssignal på

en ledning 61. Et enkeltskudds-trinn 62 frembringer en utmålt puls (minskning) på en ledning 63 under påvirkning av minsknings-signalet på ledningen 61. Den utmålte puls (minskning) minsker verdien i telleren 56, da den er forbundet med telleren 56 på motsatt måte av utmålingspulsen (tilveksten) på ledningen 55. Verdien i telleren 56 vil derfor minske hver gang jevnførings-tidsangiveren 47 utsjaltes ("times-out"). Verdien i telleren 56 minsker ikke under utgangsverdien for å unngå at det opprettes

forspenning i systemet som reaksjon på opprettholdte jevnføringer som varer lenger enn nødvendig for at verdien i telleren 56 skal minske til utgangsverdien. Videre vil jevnføringstidsangiveren 47, hver gang den utsjaltes, tilbakestille seg selv ved et minskningssignal på ledningen 61 gjennom ELLER-kretsen 47a.

Svingningsavbruddsmonitoren 103 omfatter komparatoren 45, vekselretteren 49, den bistabile anordning 51, enkeltskudds-trinnet 54, telleren 56, jevnføringstidsangiveren 47 og enkeltskudds-trinnet 62. Et svingningsavbruddssignal på ledningen 57 vil angi når et forutbestemt antall skiftinger (svingninger) mellom jevn-føring og misjevnføring har inntruffet, idet det tas hensyn til forskyvninger for følersignaljevnføringer som varer i et forutbestemt tidsintervall, som fastlagt av jevnføringstidsangiveren 47, og som forårsaker verdiminskning i telleren 56. Svingningsavbruddsmonitoren 103 kan drives i tilknytning til varig-misjevn-føringsmonitoren 104, som vist, slik at systemet i sin helhet kan overvåke et videre område for føleravbrudd. Komparatoren 45 er et felles element både for svingningsavbruddsmonitoren 103 og for varig-misjevnføringsmonitoren 104.

En misjevnføringstidsangiver 48 innleder tidgiving når signalene misjevnføres, som angitt ved signalet på ledningen 50. Misjevnføringstidsangiveren 48 blir først tilbakestilt ved hjelp av tilbakestillingssignalet (SYS INIT) på ledningen 52, gjennom en ELLER-krets 64. Misjevnføringstidsangiveren 48 tilbakestilles også når signalene jevnføres, som angitt ved signalet på ledningen 46, gjennom ELLER-kretsen 64. Misjevnføringstids-angiveren 48 utsjaltes når følersignalene misjevnføres i et av-bruddsbekref tende tidsintervall. Når misjevnføringstidsangiveren 48 utsjaltes, overføres et signal på et ledning 65. Signalet på ledningen 65 innstiller den bistabile anordning 58 gjennom ELLER-kretsen 59, for indikering av et varig-misjevnføringsav-brudd. Tilstedeværelsen av signalet på ledningen 65 eller av signalet på ledningen 57 vil bringe ELLER-kretsen 59 til å inn-stille den bistabile anordning 58, og derved indikere et føler-avbrudd (FAULT).

Ovenstående beskrivelse er i forenklet blokkform. Mange

av de beskrevne funksjoner kan åpenbart gjennomføres på enklere måte ved bruk av mer nøyaktige og komplementære utgangssignaler og ferre vekselrettere, og i mange tilfeller kan det beskrevne, positive logikksystem lettvint omdannes til inverteringslogikk-

system, for å gjøres mer egnet for anvendelse i forbindelse med tilgjengelige maskinvarechips. Beskrivelsen er derfor hovedsake-lig befatning med funksjonsutførende blokker, og det påpekes at tallrike variasjoner kan komme til anvendelse for oppnåelse av de samme eller likeverdige funksjoner og funksjonskombinasjo-ner innenfor teknikkens stand.

Det er i fig. 5 vist to følersignaler (A,B) som svinger (varierer) mellom jevnføring, misjevnføring og jevnføring osv. Signalet (A) på en ledning 66 er for enkelthets skyld vist med konstant og signalet (B) på en ledning 67 med varierende amplityde. Signalamplityden er vist på vertikalaksen, begge signaler er positive og tiden er vist på horisontalaksen. En øvre misjevn-føringstoleransegrense er angitt med en brutt linje 68 og en nedre misjevnføringstoleransegrense med en brutt linje 69. Ulike tidsintervaller langs horisontalaksen er betegnet med T0-T6,

og ulike tidspunkter er betegnet med 71-77. Når signalet B på ledningen 67 ligger innenfor misjevnføringstoleransegrensene 68 og 69, blir signalene "jevnført". Når signalet B på ledningen 67 ikke ligger innenfor misjevnføringstoleransegrensene 68 og 69, blir signalene "misjevnført".

Under tidsintervallet TO vil signalet B fluktuere ovenfor signalet A. Signalet B på ledningen 67 ligger imidlertid innenfor den øvre misjevnføringstoleransegrense 68. Når signalet B øker over den øvre misjevnføringstoleransegrense 68, vil svingningsavbruddstellerverdien øke i et punkt 71, fordi signalene skifter fra jevnføring til misjevnføring. Under intervallet Tl vil signalet B opprettholdes ovenfor den øvre misjevnførings-toleransegrense 68, og svingningsavbruddstellerverdien vil ikke øke.

Når signalet B minsker under den øvre misjevnføringstole-ransegrense 68, vil svingningsavbruddstellerverdien ikke øke i et punkt 78, fordi signalene skifter fra misjevnføring til jevnføring. Under intervallet T2 vil signalet variere fra større til mindre enn amplityden for signalet A. Men da signalet B ligger innenfor misjevnføringstoleransegrensene 68 og 69 under intervallet T2 (dvs. jevnfører), vil svingningsavbruddstellerverdien ikke øke.

Når signalet B minsker under den nedre misjevnføringstole-ransegrense 69, vil svingningsavbruddstellerverdien øke i et punkt 73, fordi signalene varierer fra jevnføring til misjevn- føring. Under intervallet T3 blir signalet B opprettholdt under den nedre misjevnføringstoleransegrense 69, og svingningsavbruddstellerverdien vil ikke øke.

Når signalet B øker over den nedre misjevnføringstoleranse-grense 69, vil svingningsavbruddstellerverdien ikke øke i et punkt 74, fordi signalene varierer fra misjevnføring til jevn-føring. Under intervallet T4 vil signalet B variere fra mindre til større enn signalet A. Men da signalet B ligger innenfor misjevnføringstoleransegrensene 68 og 69 under intervallet T4 (dvs. jevnfører) vil svingningsavbruddstellerverdien ikke øke.

Når signalet B øker over den øvre misjevnføringstoleranse-grense 68, vil svingningsavbruddstellerverdien øke i et punkt 75, fordi signalene varierer fra jevnføring til misjevnføring. Under intervallet T5 blir signalet B opprettholdt ovenfor den øvre misjevnføringstoleransegrense 68, og svingningsavbruddstellerverdien vil ikke øke.

Når svingningsavbruddstellerverdien øker fem ganger fra utgangsverdien, vil det angis et svingningsavbrudd, bortsett fra følgende tilfelle: Når signalet B minsker under den øvre misjevnføringstoleransegrense 68, vil svingningsavbruddstellerverdien ikke øke i et punkt 76, fordi signalene varierer fra misjevnføring til jevnføring. Under intervallet T6 vil signalet B fluktuere i forhold til signalet A, men opprettholdes innenfor misjevnføringstoleransegrensene 68 og 69. Signalene vil med andre ord jevnføres under intervallet T6. Når signalene jevnføres for et forutbestemt tidsintervall (i dette tilfelle intervallet T6) vil svingningsavbruddstellerverdien minske i et punkt 77. Jevnføringstidene under intervallene T2 og T4 er ikke av tilstrekkelig varighet til å minske svingningsavbruddstellerverdien.

Selv om oppfinnelsen er vist og beskrevet i forbindelse

med utførelsesformer som tjener som eksempler, er det åpenbart at det innenfor oppfinnelsens ramme kan foretas ulike forandringer, utelatelser og tilføyelser vedrørende utforming og detaljer.

Claims (2)

1. Svingningsavbruddsmonitor,karakterisertved at den omfatter midler for frembringelse av et antall signaler, og et signalbehandlingssystem som er innkoplet for å påvirkes av signalrekken, for angivelse av en jevnføringstil-stand når en parameter i hvert signal er overensstemmende innenfor en toleranse, og for angivelse av en misjevnføringstilstand når det foreligger minst én enkelt ulikhet mellom signalene i rekken med hensyn til signalparametre og toleranse, for økning av en tellerverdi hver gang en misjevnføringstilstand etter-følger en jevnføringstilstand, for minskning av tellerverdien hver gang jevnføringstilstanden vedvarer i et forutbestemt tidsintervall og for indikering av et avbrudd hver gang tellerverdien økes til en terskelverdi.

2. Monitor i samsvar med krav 1,karakterisertved at tellerverdien aldri minsker under en utgangsverdi.