基于自整定模糊pid多电机同步控制研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com《自动化与仪器仪表}2014年1o期(总第180期)基于自整定模糊PID的多电机同步控制研究付骞(西安航空学院陕西西安，710000)摘要：针对多电机协同控制，设计了一种参数自整定模糊PID多电机同步控制策略，将模糊控制和传统PID控制相结合原理，利用模糊推理判断的思想，根据多电机速度偏差、偏差变化率的不同对PID控制器的参数进行在线整定，从而做到PID控制器的参数随多电机速度偏差和偏差变化率实时变化。仿真结果表明，该自整定模糊PID控制算法收敛速度快、稳定性能好，能很好的实现多电机比例协同控制，具

2、有较高的同步精度和动态性能。关键词：多电机协同控制；自整定模糊PID；模糊控制；PID控制DOI编码：10．14016~．cnki．1001-9227．2014．10．001Abshact：Formulti-motorcoordinationcontrol。wedesignadeviationrateofchangeoftheparametersoffuzzyself-tuningPIDmulti-motorsynchronouscontrolstrategy,thefuzzycontrolandPIDcontrolcombinest

3、hetraditionaltheory,theriseoffuzzyin-ferencejudgrnentideologicaldeviationbasedonmulti—motorspeed，thedifferentparametersofPIDcontrollertuningonline，SOdotheparametersofaPIDcontrollerwithmulti—motorspeeddeviationandthedevi~ionrateofchangeinreal-timechange．Simulationresults

4、showthatthefuzzyself-tuningPIDcontrolalgorithmconvergencespeed，goodstability,canachieveagoodproportionofcol—laborativemulti-motorcontrol，withhighsynchronizationaccuracyanddynamicperformance．Kw讲ds：Multi—motorcoordinationcontrol；Self-tuningfuzzyPID；Fuzzycontrol；PIDcontrol

5、中图分类号：TP273+．4文献标识码：A文章编号：1001—9227(2014)10—0001—030引言1改进型环形交叉耦合控制结构多电机同步系统因为其自身的优势正在不断地在工业现场1．1改进型环形交叉耦合结构领域得到应用，同步控制策略直接影响着系统的可靠性--。实设多电机系统中各电机之间转速成一定比例，即∞。：t,O：：·际中，多电机的同步性能因为其复杂的自身特性存在着诸多问CO=a1：a_．．·an，则各电机转速满足：题。因此，多电机同步控制策略的研究对实际生产应用具有非0=a=⋯=(1)l2a、常重要意义。上式除以同步系数之

6、后，得到相邻电机同步误差为：多电机同步控制问题是由实际生产需求所提出的，在其不fsl=l(t)／al-tO2(t)／a2断的发展过程中，许多先进的控制理论也被应用到其中。目前，基于不同控制结构的多电机同步控制策略主要有同一输入jsz(f)=z(t)la：一∞，(t)／a，f2)控制、主从控制、等状态耦合控制和交叉耦合控制等。有学者I=tO(t)／a-tO1(t)／a1提出了一种相邻耦合控制结构，对于每台电机，只考虑相邻两将系统分为n，1，2)，(1，2，3)，⋯，(n一1，n，1)n个子系统，每台电机台电机转速的影响，使其与相邻两台电

7、机交叉耦合，这种结构只和与之相邻的两台电机相关。对于每个子系统，保证其跟踪相对于偏差耦合控制得到了很大的简化。文献[4]和文献【5]中误差、与之相关的同步误差趋于0，可保证系统按照要求比例分别运用可变增益的PID控制方法和智能PI控制器，减小系统运行。每个子系统，保证系统比例同步，即：响应中超调量和快速性之间的矛盾。文献【71中提出一种可变的Ie=(c)一∞(c))=0主从控制结构，即在系统受到干扰时，系统中各台电机的主从{；l=一F一1(c)=6(t)／a-tO1(t)／a1=0(3)I820)=(t)／a-tO⋯(t)／a⋯=0关

8、系随着干扰而变化。本文同步控制方式采用改进型相邻耦合比例控制结构，转在控制器设计中，将各轴同步误差乘以该轴同步系数，补偿之前的缩放。速补偿器采用自整定模糊PID控制器，在多电机比例协同控制中，根据每台电机跟踪误差、同步误