具体实施方式

本文公开了一种双独立混合致动器系统及其操作方法，其使得能够通过由液压系统提供的液压力和由电机提供的机械力独立地控制机械部件，例如飞行控制表面。在公开的实例中，致动器系统将电机结合到致动器主体中，并且经由螺纹轴将电机机械地联接到液压活塞组件。液压活塞组件可以由电机经由螺纹轴和/或由向液压活塞的相对侧提供液压差的液压系统独立地操纵。在一个实例中，液压系统的电液伺服阀(也被称为电液伺服致动器(EHSA))可用于致动器位置的主要控制，并且机械地联接到液压活塞组件的电机可用于致动器位置的替代或附加控制。

图1示出了双独立混合致动器系统100的实例。致动器系统100包括致动器主体110，该致动器主体在致动器主体的内部内限定液压室112。在图1中，以剖视图示出了致动器系统100的各方面，以示出致动器主体100内包含的内部部件。致动器主体110还限定与液压室112的不同区域流体连通的第一液压流体通道114和第二液压流体通道116。

致动器系统100还包括液压活塞组件118，该液压活塞组件包括设置在液压室112内的液压活塞120。液压活塞120将液压室112分成与第一液压流体通道114流体连通的第一子液压室112A和与第二液压流体通道116流体连通的第二子液压室112B。液压活塞120可包括一个或多个密封件和/或轴承，其示意性地以121和123表示，与液压室112的内表面接合，以将第一子液压室112A与第二子液压室112B密封，和/或减小对抗液压活塞相对于致动器主体的运动的摩擦。

液压活塞组件118还包括安装到液压活塞120的活塞杆122。活塞杆122通过形成在致动器主体110中的开口111穿过第二子液压室112B，并且具有从致动器主体向外伸出的远端124。致动器主体110可包括一个或多个密封件和/或轴承，其示意性地以113表示，与活塞杆122连接以密封第二子液压室112B和/或减小对抗活塞杆的运动的摩擦。

致动器主体110与活塞杆122结合形成连杆126，该连杆包括在活塞杆122的远端124处的第一轴承附接点128、以及与第一轴承附接点128相对的在致动器主体的另一远端132处的第二轴承附接点130。如本文使用的，术语“致动器位置”可指形成在活塞杆122的第一轴承附接点128与致动器主体的第二轴承附接点130之间的连杆126的长度。在一个实例中，第一轴承附接点128可以机械地联接到图1中示意性地示出的受控机械部件127(例如，飞行控制表面)，受控机械部件127可以包括定位传感器129或与其相关联，电子控制系统170可通过该定位传感器测量和确定机械部件127的位置和/或取向，使得电子控制系统能够移动液压活塞组件118以实现机械部件127的目标位置和/或取向。

致动器系统100包括与致动器主体110的第一液压流体通道114和第二液压流体通道116连通的液压系统134。液压系统134在图1中示意性地示出为包括一个或多个液压泵136和一个或多个电液伺服阀138。该一个或多个液压泵136可由电子控制系统170选择性地操作，以在液压系统134内产生液压，并且该一个或多个伺服阀138可由电子控制系统选择性地操作，以各自独立地控制液压流体经由第一液压流体通道114向第一子液压室112A的供应以及经由第二液压流体通道116向第二子液压室112B的供应，从而在第一子液压室和第二子液压室之间产生目标压差。然而，在至少一些实例中，液压系统134的一个或多个双向液压泵(例如，泵136的)或液压电机可用来控制第一子液压室112A和第二子液压室112B之间的液压差。

根据致动器系统100的实例操作，可以在第一子液压室112A和第二子液压室112B之间产生第一压差，其中第一子液压室具有比第二子液压室高的液压，以推动液压活塞组件118的液压活塞120和活塞杆122沿着平移轴线125在第一平移方向102(即，延伸方向)上移动，从而增加轴承附接点128和130之间的连杆126的长度。第一子液压室112A和第二子液压室112B之间的第二压差可由液压系统134产生，其中第二子液压室具有比第一子液压室高的液压，以推动液压活塞组件118的液压活塞120和活塞杆122沿着平移轴线125在与第一平移方向102相反的第二平移方向104(即，缩回方向)上移动，从而减小附接点128和130之间的连杆126的长度。

致动器系统100还包括安装到致动器主体110的电机140。在图1所示的实例中，电机140容纳在致动器主体110的单独的子腔室中，该子腔室由盖部110A部分地限定。电机140包括电机轴142，该电机轴在电子控制系统170施加电力时围绕轴线(例如125)旋转。根据一个实施方式，电机140可采用直流电机或交流电机的形式。电子控制系统170可选择性地改变供应到电机140的电力和/或相位，以控制电机轴142的旋转方向和旋转速率。

电机轴142可安装在一个或多个轴向轴承上，其实例示意性地以145A和145B表示。轴向轴承可相对于电机轴142以其他合适的量和/或位置设置。轴向轴承145A和145B可采用推力轴承的形式，其在轴向方向或横向方向(例如，沿着轴线125)上支撑电机轴的负载。

致动器系统100还包括机械地联接到电机140的电机轴142的螺纹轴150。在图1所示的实例中，螺纹轴150穿过第一子液压室112A并与形成在液压活塞组件118中的螺纹端口152接合。作为一个实例，液压活塞组件118包括限定螺纹端口152的滚珠丝杠螺母(在图3A中以310示出)，并且螺纹轴150形成滚珠丝杠轴(在图3A中以312示出)。

在至少一些实例中，液压活塞组件118在液压活塞120和/或活塞杆122内限定了容纳穿过螺纹端口152伸出的螺纹轴150的一部分的内部腔室154。在图1所示的实例中，螺纹轴150与活塞杆122和活塞杆的平移轴线125同轴。然而，在其他实例中，螺纹轴150可平行于活塞杆122或平移轴线125中的任一个，但是不与其同轴。同样在图1所示的实例中，电机轴142与活塞杆122和活塞杆的平移轴线125同轴。然而，在其他实例中，电机轴142可相对于活塞杆112和平移轴线125以一定角度定向，或者电机轴142可平行于活塞杆122或平移轴线125中的任一个，但是不与其同轴。例如，电机轴142可经由传动系机械地联接到螺纹轴150，该传动系使得电机轴142能够相对于螺纹轴150偏移和/或成角度。

致动器系统100可以包括传动系160，螺纹轴150通过该传动系机械地联接到电机140的电机轴142。在至少一些实例中，传动系160在电机轴142和螺纹轴150之间提供了非同位(例如，大于或小于1:1)的有效传动比。作为一个实例，传动系160的非同位有效传动比提供了相对于电机轴142的旋转速率的螺纹轴150的降低的旋转速率，从而为电机140提供了机械优点，其增加了提供给螺纹轴150和活塞组件118的电机转矩。在图6所示的实例中，传动系160包括行星齿轮系统。然而，可以使用其他合适的传动系。图1还示出了传动系160，其包括输出轴162和轴向轴承164，螺纹轴150通过该轴向轴承安装或以其他方式机械地联接到螺纹轴150。轴向轴承164可采用推力轴承的形式，其在轴向方向或横向方向(例如，沿着轴线125)上支撑输出轴162的负载。

在至少一些实例中，电机140可采用步进电机的形式，其使得电子控制系统170能够测量和确定电机轴142的旋转位置和旋转速率。另外地或替代地，可包括一个或多个位置传感器148A、148B等，其使得电子控制系统170能够测量和确定电机轴142的旋转位置和旋转速率。位置传感器可包括安装在电机轴142、输出轴162和/或螺纹轴150上的旋转变压器，以测量电机轴142和/或螺纹轴150的旋转。作为一个实例，位置传感器还可包括编码器和霍尔效应传感器，以确定轴的旋转位置。在至少一些实例中，位置传感器可用于检测螺纹轴150和液压活塞120之间的后冲。位置传感器可相对于电机轴142、输出轴162和/或螺纹轴150以其他合适的量和/或位置设置。在至少一些实例中，致动器位置可由电子控制系统170根据从位置传感器148A和148B接收的传感器数据来确定，或者在报告其旋转位置的步进电机的情况下由电机140来确定。

根据致动器系统100的实例操作，电机140的电机轴142在第一旋转方向(例如，144或146)上的旋转推动液压活塞组件118的液压活塞120和活塞杆122在第一平移方向102上移动，以使活塞杆122的远端124从致动器主体110向外延伸，从而增加附接点128和130之间的连杆126的长度。电机140的电机轴142在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上的旋转推动液压活塞组件118的液压活塞120和活塞杆122在与第一平移方向102相反的第二平移方向104上移动，以使活塞杆122的远端124朝向致动器主体110向内缩回，从而减小附接点128和130之间的连杆126的长度。

控制系统170在至少一些操作条件期间，可协调电机140的操作和液压系统134的一个或多个电液伺服阀138的操作。例如，控制系统170可相对于第二子液压室112B增加第一子液压室112A中的液压以实现第一压差，该第一压差在第一平移方向102上推动活塞杆122，同时操作电机140以在第一旋转方向上旋转，从而通过液压系统134和电机140两者的协调操作来增加附接点128和130之间的连杆126的长度。在其他操作条件期间，电子控制系统170可相对于第一子液压室112A增加第二子液压室112B中的液压以实现第二压差，同时操作电机140以在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转，从而通过液压系统134和电机140两者的协调操作来减小附接点128和130之间的连杆126的长度。液压系统134和电机140之间的协调操作的附加实例将参考图4和图5进一步详细地描述。

反向驱动电机140和传动系160的可能性可能在液压系统134的液压和/或控制损失的条件下存在。在这些条件下，电机140与螺纹轴150结合可以用作液压活塞组件118的主要控制模式。然而，如果施加到受控机械部件127的力(例如空气动力负载)大于阻止液压活塞组件118运动的静态力，则会发生电机140的反向驱动。在至少一些实例中，电机140、传动系160，和/或螺纹轴150可与可由电子控制系统170电致动的一个或多个电制动器149A、149B等一起使用。电制动器149A和149B可由电子控制系统170选择性地接合，以阻止或防止液压活塞组件118由于受控机械部件的反向驱动而运动。电制动器可相对于电机轴142、输出轴162和/或螺纹轴150以其他合适的量和/或位置设置。

图2A和图2B示出了可与图1的致动器系统100一起使用的实例电制动器200，例如用于电制动器149A和149B。电制动器200包括壳体210，其可安装到致动器系统100的致动器主体110；线圈212，将电能施加到该线圈；驱动杯214，安装到轴，对该轴提供制动，例如电机轴142；支撑板216；电枢218；端板220；一组摩擦盘222，安装在电枢218和端板220之间；以及弹簧224，安装在电枢218和支撑板216之间。在一个实例中，电制动器200是当线圈212没有电能时接合的电释放制动器。当没有对线圈212供应电能时，弹簧224在如图2B所示的这组摩擦盘222上施加力，从而对轴的旋转施加制动力并阻止轴中的转矩。在至少一些实例中，制动器直到对线圈供应电力时才脱离。在该情况下，线圈产生磁场，该磁场用于将电枢板拉向弹簧或抵抗弹簧拉动，克服弹簧力并允许摩擦盘彼此分离。从而允许盘自由旋转而不能传递或保持转矩。图2A示出了对线圈222供应电能的实例，该线圈将电枢218(例如，包含磁体或磁性吸引材料，例如金属)拉向支撑板216，并且去除施加到轴的制动力。应理解，电制动器200是可与致动器系统100一起使用的电制动器的一个实例，并且可使用其他电制动器，包括在对制动器施加电能时将制动力施加到轴的电制动器。

图3A示出了图1的致动器系统100的详细视图，包括在螺纹轴150和螺纹端口152之间的实例接口。在一个实例中，螺纹端口152由滚珠丝杠螺母310形成，并且螺纹轴150形成滚珠丝杠轴312。在此实例中，滚珠丝杠螺母310限定外螺纹座圈314，并且滚珠丝杠轴312限定内螺纹座圈316。螺纹座圈314和316共同包含滚珠轴承318，其减小旋转摩擦，并且支撑滚珠丝杠螺母310和滚珠丝杠轴312之间的径向和轴向负载。

此外，在图3A所示的实例中，液压活塞组件118在内部腔室154和第一子液压室112A之间限定流体通路320，该流体通路独立于螺纹轴150所穿过的螺纹端口152的开口322。流体通路320形成允许将经过滚珠轴承318泄漏的液压流体排出到内部腔室154中的排出端口。如果液压流体不能从内部腔室154排出，则可能发生对活塞杆122和/或液压活塞组件118的损坏。因此，流体通路320可以减少或防止由内部腔室154中的液压流体的积聚引起的损坏。

在图3A中，流体通路320形成在滚珠丝杠螺母310中；然而，流体通路可以替代地或另外地形成在液压活塞120和/或活塞杆122的主体中。液压活塞组件118还包括沿着流体通路320定位的单向直列式止回阀324，与从内部腔室朝向第一子液压室112A流过直列式止回阀的液压流体相比，该单向直列式止回阀对沿着流体通道通过直列式止回阀朝向内部腔室154流动的液压流体提供更大的阻力。因此，当螺纹轴150在增加其进入内部腔室154的伸出的方向上旋转时，液压流体可从内部腔室154排出，并且经由流体通路320和止回阀324流回到第一子液压室112A中。

图3B示出了致动器系统100的详细视图，包括沿着液压活塞组件118的流体通路320位于内部腔室154和第一子液压室112A之间的实例止回阀324。在此实例中，止回阀324包括阀芯330，该阀芯通过设置在阀芯和阀的安装支架336或其他特征之间的弹簧元件334而被推靠在阀座332上。内部腔室154内的具有足够压力的液压流体可以克服由弹簧元件334提供的弹簧力，该弹簧力导致阀芯330从阀座332移位，从而使得液压流体能够经由流体通路320流过阀进入第一子液压室112A。应理解，单向直列式止回阀的其他合适类型或构造也可以用于止回阀324。

图4是示出了用于控制包括图1的致动器系统100的双独立混合致动器系统的实例方法400的流程图。作为一个实例，方法400可由图1的电子控制系统170执行。

在至少一些实例中，方法400可以包括在410校准致动器系统。作为校准的一个实例，活塞杆122可以在其运动的操作范围上延伸和缩回，并且传感器测量结果可以由电子控制系统在运动的操作范围上捕获和记录。例如，在电机140形成步进电机的情况下，在活塞杆的运动的操作范围上获得的旋转定位数据可以由电子控制系统映射，从而使得电子控制系统能够稍后参考映射的数据以识别活塞杆在给定时间点的当前位置(即，致动器位置)。作为另一实例，图1的位置传感器148A和148B使得电子控制系统能够测量和确定电机轴142的旋转量，该旋转量可被映射到活塞杆的运动的操作范围。同样，此初始校准使得电子控制系统能够稍后参考映射数据，以通过观察电机轴142在任一方向上的旋转量来识别活塞杆在给定时间点的当前位置(即，致动器位置)。在410，可以在活塞杆的操作范围上执行相对于其他传感器的校准，包括测量受控机械部件的位置和/或取向的传感器129。由电子控制系统从传感器129捕获的定位数据可以被映射到由其他传感器(包括位置传感器148A和148B)捕获的数据、以及步进电机定位数据。

在412，该方法包括接收输入数据，该输入数据可以包括来自传感器(例如，129、148A、148B，在步进电机的情况下是来自电机140的旋转位置等)的输入、表示用于将由致动器系统控制的机械部件(例如，飞行控制表面)的控制输入的位置基准(位置基准)、以及选定操作模式的指示(例如，来自操作人员或计算系统)。

在414，该方法包括基于在412接收的输入数据识别致动器系统的状态的目标变化。作为一个实例，致动器系统的状态的目标变化包括目标幅度(例如，距离)和目标平移方向(例如，延伸或缩回)，其表示当前致动器位置和基于在412接收的输入数据识别的目标致动器位置之间的差。识别致动器系统的状态的目标变化可以进一步基于在410获得的校准数据。

在416，该方法包括基于在412接收的输入数据识别双独立混合致动器系统的操作模式。作为一个实例，在412接收的输入数据可以包括识别由操作人员或由计算系统(例如，机载飞行控制计算系统)选择的操作模式的命令。作为另一实例，在412接收的输入数据可以包括指示故障条件、错误条件或正常操作条件(无故障操作)的数据。

在至少一些实例中，双独立混合致动器系统可以在多个操作模式中的选定的一个中操作，包括主动/主动(A/A)模式、主动/空载(A/NL)模式、主动/被动(A/P)模式、或被动/主动(P/A)模式，其中每个都由与电机的活动相比的液压系统活动的活动(即，液压系统活动/电机活动)来表示。

在主动/主动模式中，主动地控制液压系统和电机以通过由液压系统施加的液压力和由电机施加的机械力在液压活塞组件上产生组合力。可以选择主动/主动模式以平衡液压系统和电机之间的力的贡献。例如，由于电机的机械力的贡献，可以减小需要在液压活塞上产生以施加给定的总力的液压差。主动/主动模式可以用于液压系统不能产生足够的液压的情况或期望在较低的液压差下操作的情况。主动/主动模式可提供比主动/被动模式更高的动力学。

在主动/空载模式中，主动地控制液压系统和电机，但是液压活塞组件由液压系统施加的液压力操作，同时操作电机以减小、最小化或消除由电机(及其传动系)施加到液压活塞组件的机械力，包括摩擦和阻力。主动/空载模式可以在电机用作液压系统的后备的情况下使用，同时还减小或最小化克服来自电机(及其中间传动系)的阻力所需的液压差。主动/空载模式可提供比主动/被动模式更高的动力学。在至少一些设置中，与主动/主动模式相比，主动/空载模式消耗更少的功率，减少滚珠丝杠磨损，并且提高电液伺服致动器(EHSA)的效率。

在主动/被动模式中，主动地控制液压系统以在液压活塞组件上施加液压力，并且电机及其传动系被动地跟随液压活塞组件的运动。主动/被动模式可以在电机用作液压系统的后备的情况下使用，同时还避免了关于电机的控制开销。

在被动/主动模式中，主动地控制电机以向液压活塞组件施加机械力，并且不操作液压系统或者操作液压系统以减小、最小化或消除与电机的机械力相反的液压力。被动/主动模式可以在液压系统不能产生足够液压的情况下使用，例如在液压系统失效或部分失效期间。

在418，该方法包括在416识别的操作模式下操作双独立混合致动器系统，以实现在418识别的致动器系统的状态的目标变化。作为一个实例，电子控制系统控制致动器系统的液压系统和/或电机，以将液压活塞组件移动到目标致动器位置。

如果在416将操作模式识别为主动/主动模式，则在420，该方法包括控制液压系统的一个或多个电液伺服阀的操作，以在422在液压活塞的相对侧之间产生目标液压差，该液压差在目标平移方向上推动活塞杆。例如，关于图1的致动器系统100，其中目标平移方向是延伸方向102，液压差包括与第二子液压室112B相比在第一子液压室112A内更高的液压。在另一实例中，在目标平移方向是缩回方向104的情况下，液压差包括与第一子液压室112A相比在第二子液压室112B内更高的液压。

与在422由液压差施加的液压力同时且协作，在424，该方法包括在424控制电机在目标旋转方向上的操作，其在目标平移方向上推动活塞杆。在424控制电机的操作包括以足够的量和相位向电机提供电力，以使电机轴在目标旋转方向上旋转，从而使与液压活塞组件接合的螺纹轴旋转。在目标平移方向上推动活塞杆的总力包括由液压差施加的液压力和由电机施加到液压活塞组件的机械力的总和。由液压力和机械力施加的总力可以导致液压活塞组件在目标平移方向上的运动，其中总力超过对抗这种运动的力，例如飞行控制表面上的气动负载。

如果操作模式被识别为主动/空载模式，则在430，该方法包括在432控制液压系统的一个或多个电液伺服阀的操作以产生在目标平移方向上推动活塞杆的目标液压差。同时并且与在432由液压差施加的液压力协调，在434，该方法包括控制电机的操作，以使电机轴在与活塞杆的目标平移方向相对应的目标旋转方向上以减小、最小化或消除电机(及其中间传动系)对活塞杆的移动所引起的阻力的方式旋转。因为在主动/空载模式中电机不用于对液压活塞组件施加机械力，所以对于施加到液压活塞组件的给定的总力，主动/空载模式中的液压力大于主动/主动模式中的液压力。

如果将操作模式识别为主动/被动模式，则在440，该方法包括控制液压系统的一个或多个电液伺服阀的操作以在442产生在目标平移方向上推动活塞杆的目标液压差，并且在444不操作电机(即，不对电机供应电力以在液压活塞组件上引起附加的机械力)。当液压活塞组件由于液压差而在主动/被动模式下平移时，电机(及其中间传动系)自由旋转，并且将对这种旋转的阻力施加到液压活塞组件。

如果将操作模式识别为被动/主动模式，则在450，该方法包括在454控制电机的操作以使电机轴在目标旋转方向上旋转，这在目标平移方向上推动活塞杆。在452，液压系统不操作，或者通过控制液压系统的一个或多个电液伺服阀和/或减压阀的操作来减小、最小化或消除在与目标平移方向相反的方向上推动活塞杆的抑制压差。例如，关于图1的致动器系统100，其中目标平移方向是延伸方向102，可以减小第二子液压室112B内的液压，从而减小液压活塞组件上的与由电机施加的机械力相反的液压力。在另一实例中，在目标平移方向是缩回方向104的情况下，可以减小第一子液压室112A内的液压，从而减小液压活塞组件上的与由电机施加的机械力相反的液压力。

从作为操作418的一部分执行的操作模式420、430、440和450中的任何一个，该方法返回到412，其中在随后的时间点接收附加的输入数据。作为一个实例，响应于液压系统不能如基于在412接收的附加输入数据识别的在液压活塞的相对侧之间产生目标液压差，可以单独地或与由液压系统提供的液压差相结合地增加提供给电机的电力以使电机轴在目标旋转方向上旋转，这推动活塞杆在目标平移方向上移动到目标位置。作为模式之间的转换的结果，可以增加提供给电机的电力，例如从主动/空载模式或主动/被动模式到主动/主动模式或被动/主动模式。相反，由于从主动/主动模式或被动/主动模式到主动/空载模式或主动/被动模式的转换，提供给电机的电力可以减少。因此，在第一控制操作期间(例如，在第一时间点)，可以操作液压系统的一个或多个电液伺服阀以产生目标液压差，其推动安装为在目标平移方向上移动的活塞杆；并且在第二控制操作期间(例如，在第二时间点)，可以操作电机以使电机轴在目标旋转方向上旋转，这在具有或没有来自液压系统的液压力的贡献下推动活塞杆在第一平移方向上移动。

图5示意性地示出了用于双独立混合致动器系统的实例控制架构500，该双独立混合致动器系统包括图1的致动器系统100。控制架构500可由诸如图1的电子控制系统170的电子控制系统实施，以执行图4的方法400或其部分。在此实例中，在使用图1的双独立混合致动器系统100的上下文内关于飞行控制表面描述控制架构500，该飞行控制表面作为由致动器系统的活塞杆控制的机械部件的实例。例如，致动器位置可以从位置传感器148A和148B获得，或者在步进电机的情况下从电机获得，并且控制表面位置可从图1的传感器129获得，在无故障操作期间，控制表面的位置控制可通过电液伺服致动器(EHSA)控制器的比例位置控制回路来实现，而负载控制可通过用于电机驱动的滚珠丝杠(EMDLS)的附加比例位置负载控制回路来实现，该电机驱动的滚珠丝杠作为位置控制回路的外部级联。在图5中，将滚珠丝杠致动器作为图1的电机140的一个实例提供。在EHSA故障或液压动力损失的情况下，因此可以将控制切换到EMDLS位置控制。图5还示出了模式选择器开关的实例，其使得能够在先前参考图4描述的主动/被动(A/P)、主动/主动(A/A)和主动/空载(A/NL)操作模式中进行选择。

图6示出了实例行星齿轮系统600，其可包括在图1的致动器系统100的传动系160中。行星齿轮系统600包括与多个行星齿轮612、614、616、618等啮合的外部环形齿轮610，这些行星齿轮进而与太阳齿轮620啮合。应理解，根据实施方式，可以使用更少或更大数量的行星齿轮。在图6中，省略了齿轮齿，因为任何合适的齿轮齿构造可以用于实现行星齿轮系统600的特定传动比。在致动器系统100的情况下，太阳齿轮620安装在太阳齿轮轴622上，该太阳齿轮轴具有与图1的平移轴线125同轴的旋转轴线。该多个行星齿轮安装到托架626，该托架具有从行星齿轮系统600的与太阳齿轮轴622相对的一侧伸出的托架轴624。托架轴624也可与平移轴线125同轴。作为一个实例，轴622或624中的一个可机械地联接到电机140的电机轴142，而轴622或624中的另一个可机械地联接到螺纹轴150，以提供期望的传动比。

在至少一些实例中，本文描述的方法和过程可以被绑定到一个或多个计算装置的计算系统。图7示出了可以实施用于双独立混合致动器系统的图4的方法400和图5的控制架构500的实例计算系统700，该双独立混合致动器系统包括图1的致动器系统100。计算系统700是用于双独立混合致动器系统的电子控制系统的实例，例如图1的电子控制系统170。在图7中，计算系统700以简化形式示出为包括逻辑机710、存储机712和输入/输出子系统714。

逻辑机710包括一个或多个配置为执行指令的物理装置。例如，逻辑机可以配置为执行作为一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、部件、数据结构或其他逻辑构造的一部分的指令。可以实施这种指令以执行任务、实施数据类型、变换一个或多个部件的状态、实现技术效果，或以其他方式达到期望的结果。

逻辑机710可以包括一个或多个配置为执行软件指令的处理器。另外地或替代地，逻辑机710可以包括一个或多个配置为执行硬件或固件指令的硬件或固件逻辑机。逻辑机的处理器可以是单核或多核的，并且在其上执行的指令可以配置为用于顺序、并行和/或分布式处理。逻辑机的各个部件可选地可以分布在两个或更多个单独的装置中，这些装置可以远程定位和/或配置为用于协调处理。例如，逻辑机710可以被实现为控制液压系统134的操作的第一逻辑机部件、以及控制电机140的操作的第二逻辑机部件。

存储机712包括一个或多个物理装置，其配置为保存可由逻辑机710执行以实现本文描述的方法和操作的指令724和/或其他数据722。当实现这种方法和操作时，存储机712的状态可以被转换——例如，以保存不同的数据。存储机712可以包括一个或多个可移除装置和/或内置装置。存储机712可以包括光学存储器(例如，CD、DVD等)、半导体存储器(例如，RAM、EPROM、EEPROM等)，和/或磁性存储器(例如，硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM等)等。存储机712可以包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和/或内容可寻址装置。存储机的各个部件可选地可以分布在两个或更多个单独的装置中，这些装置可以远程定位和/或配置为用于协调处理。例如，存储机712可以被实现为保存用于控制液压系统134的操作的指令和/或数据的第一存储机部件，并且被实现为保存用于控制电机140的操作的指令和/或数据的第二存储机部件。

逻辑机710和存储机712的各方面可以一起集成到一个或多个硬件-逻辑部件中。例如，这种硬件逻辑部件可以包括现场可编程门阵列(FPGA)、程序和专用集成电路(PASIC/ASIC)、程序和专用标准产品(PSSP/ASSP)、芯片上系统(SOC)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)。

输入/输出子系统714可以包括一个或多个输入装置和/或输出装置或者与一个或多个输入装置和/或输出装置连接。输入装置的实例包括本文描述的各种传感器(例如，129、148A、148B、作为识别旋转位置的步进电机的电机140等)、用户输入装置(例如，飞机中的驾驶舱控制器、计算机鼠标或控制器、触摸屏、自然语言接口等)、通信接口(例如，与另一计算装置)等。输出装置的实例包括电机140、制动器149、液压泵136、伺服阀138、液压系统的减压阀、用户输出接口(例如，计量器、图形显示装置、音频扬声器、指示灯)等。

在以下列举的段落中描述了本公开的主题的实例。

A.1一种双独立混合致动器系统，包括：

致动器主体，在致动器主体的内部内限定液压室，致动器主体还限定与液压室流体连通的第一液压流体通道和第二液压流体通道；液压活塞组件，包括：液压活塞，设置在液压室内，并且将液压室分成与第一液压流体通道流体连通的第一子液压室和与第二液压流体通道流体连通的第二子液压室；以及活塞杆，安装到液压活塞并且穿过第二子液压室，活塞杆具有从致动器主体向外伸出的远端；电机，安装到致动器主体，电机具有电机轴；以及螺纹轴，机械地联接到电机的电机轴，螺纹轴穿过第一子液压室并且与形成在液压活塞组件中的螺纹端口接合。

A.2根据段落A.1所述的双独立混合致动器系统，其中，电机的电机轴在第一旋转方向上的旋转推动液压活塞在液压室内在第一平移方向上移动，以使活塞杆的远端从致动器主体向外延伸；并且其中，电机的电机轴在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上的旋转推动液压活塞在液压室内在与第一平移方向相反的第二平移方向上移动，以使活塞杆朝向致动器主体向内缩回。

A.3根据段落A.2所述的双独立混合致动器系统，其中，第一子液压室与第二子液压室之间的第一压差推动液压活塞在第一平移方向上移动，其中第一子液压室具有比第二子液压室高的液压；并且其中，第一子液压室与第二子液压室之间的第二压差推动液压活塞在与第一平移方向相反的第二平移方向上移动，其中，第二子液压室具有比第一子液压室高的液压。

A.4根据段落A.3所述的双独立混合致动器系统，还包括：液压系统，与致动器主体的第一液压流体通道和第二液压流体通道连通；以及控制系统，配置为协调电机和液压系统的电液伺服阀的操作，以便：相对于第二子液压室增加第一子液压室中的液压以实现第一压差，同时操作电机以在第一旋转方向上旋转；以及相对于第一子液压室增加第二子液压室中的液压以实现第二压差，同时操作电机以在第二旋转方向上旋转。

A.5根据段落A.1至A.4中任一段所述的双独立混合致动器系统，其中，螺纹轴与活塞杆或与活塞杆的平移轴线同轴。

A.6根据段落A.5所述的双独立混合致动器系统，其中，电机轴与活塞杆或与活塞杆的平移轴线同轴。

A.7根据段落A.1至A.6中任一段所述的双独立混合致动器系统，其中，液压活塞组件还包括限定螺纹端口的滚珠丝杠螺母；并且其中，螺纹轴形成滚珠丝杠轴。

A.8根据段落A.1至A.7中任一段所述的双独立混合致动器系统，其中，液压活塞组件在液压活塞和/或活塞杆的主体内限定内部腔室，该内部腔室容纳穿过螺纹端口伸出的螺纹轴的一部分；其中，液压活塞和/或活塞杆的主体限定内部腔室与第一子液压室之间的流体通路，该流体通路独立于螺纹端口；并且其中，液压活塞组件还包括沿着流体通路定位的直列式止回阀，与从内部腔室流过直列式止回阀的液压流体相比，该直列式止回阀对朝向内部腔室流过直列式止回阀的液压流体提供更大的阻力。

A.9根据段落A.1至A.8中任一段所述的双独立混合致动器系统，还包括传动系；其中，螺纹轴经由传动系机械地联接到电机的电机轴；并且其中，传动系提供电机轴与螺纹轴之间的非同位有效传动比。

A.10根据段落A.9所述的双独立混合致动器系统，其中，非同位有效传动比相对于电机轴的旋转速率提供了减小的螺纹轴的旋转速率。

A.11根据段落A.9所述的双独立混合致动器系统，其中，传动系包括行星齿轮系统。

A.12根据段落A.1至A.11中任一段所述的双独立混合致动器系统，其中，致动器主体与活塞杆结合形成连杆，该连杆包括：在活塞杆的远端处的第一轴承附接点、以及与第一轴承附接点相对的在致动器主体的远端处的第二轴承附接点。

B.1一种控制双独立混合致动器系统的方法，该方法包括：控制液压系统的电液伺服阀的操作以在液压活塞的相对侧之间产生第一液压差，这推动安装到液压活塞的活塞杆在第一平移方向上移动；在活塞杆在第一平移方向上移动期间，控制电机的操作，该电机具有经由螺纹轴机械地联接到液压活塞的电机轴，其中，控制电机的操作包括向电机提供电力以使电机轴在第一旋转方向上旋转：这推动活塞杆与由第一液压差施加的力协调地在第一平移方向上移动，或者减小电机对活塞杆在第一平移方向上的移动的阻力。

B.2根据段落B.1所述的方法，还包括：响应于液压系统不能在液压活塞的相对侧之间产生第一液压差，增加提供给电机的电力以使电机轴在第一旋转方向上旋转，这推动活塞杆在第一平移方向上移动到目标位置。

B.3根据段落B.1至B.2中任一段所述的方法，还包括：控制液压系统的电液伺服阀的操作，以在液压活塞的相对侧之间产生第二液压差，这推动活塞杆在与第一平移方向相反的第二平移方向上移动；在活塞杆在第二平移方向上移动期间，通过向电机提供电力以使电机轴在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转来控制电机的操作：这推动活塞杆与由第二液压差施加的力协调地在第二平移方向上移动，或者减小电机对活塞杆在第二平移方向上的移动的阻力。

B.4根据段落B.3所述的方法，还包括：响应于液压系统不能在液压活塞的相对侧之间产生第二液压差，增加提供给电机的电力以使电机轴在第二旋转方向上旋转，这推动活塞杆在第二平移方向上移动到目标位置。

B.5根据段落B.1至B.4中任一段所述的方法，其中，控制电机的操作包括向电机提供电力以使电机轴在第一旋转方向上旋转，这消除了电机对活塞杆在第一平移方向上的移动的阻力。

C.1一种控制双独立混合致动器系统的方法，该方法包括：在第一控制操作期间，控制液压系统的电液伺服阀的操作以在液压活塞的相对侧之间产生第一液压差，这推动安装到液压活塞的活塞杆在第一平移方向上移动；以及在第二控制操作期间，控制具有电机轴的电机的操作，电机轴经由螺纹轴机械地联接到液压活塞，以使电机轴在第一旋转方向上旋转，这推动活塞杆在第一平移方向上移动。

C.2根据段落C.1所述的方法，其中，响应于液压系统在第一控制操作期间不能在液压活塞的相对侧之间产生第一液压差而执行第二控制操作。

C.3根据段落C.1至C.2中任一段所述的方法，其中，第二控制操作与第一控制操作同时进行。

应理解，本文描述的配置和/或技术本质上是示例性的，并且这些具体实例不应被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。本文描述的具体方法和操作可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个。因此，所示出和/或描述的各种动作可以所示出和/或描述的顺序、以其他顺序、并行地执行，或者被省略。同样，上述操作的顺序可以根据实施方式而改变。本公开的主题包括各种配置和技术的所有新颖和非显而易见的组合和子组合、以及本文公开的其他特征、功能、动作和/或特性、以及其任何和所有等同物。