基于环形交叉耦合结构的多电机比例同步控制.pdf

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1、第22卷第15期电子设计工程2014年8月Vo1．22No．15ElectronicDesignEngineeringAug．2014基于环形交叉耦合结构的多电机比例同步控制李凯。贺昱曜(西北工业大学航海学院，陕西西安710072)摘要：针对多电机同步控制，国内外学者提出了多种算法和策略，但是这些策略对需要转速成一定比例的情况具有一定的局限性。文中在相邻交叉耦合控制策略和环形耦合控制策略的基础上，对比例同步系统相邻耦合误差的数学模型进行变换，将系统转化为近似同步系统，考虑系统各轴同步系数，结合传统交叉耦合控制结构，应用经

2、典控制理论设计跟踪误差控制器和同步误差控制器。同时，针对系统可能出现的不确定性，文中设计了一种参数自整定模糊PID控制器。最后文章应用Matlab／Simulink对环形交叉耦合结构进行了计算机仿真，仿真结果表明，该环形交叉耦合结构模糊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。关键词：多电机协同控制；环形耦合；最小相关轴；模糊PID中图分类号：TN99文献标识码：A文章编号：1674—6236(2014)15—0149—04Researchonmulti-motorproportionalsy

3、nchronizationcontrolbasedonthering-cross—couplingstructureLIKai，HEYu-yao(SchoolofMarineScienceandTechnology，NorthwesternPolytechUniversity，Xi’帆710072，China)Abstract：Manystrategiesandmethodsaboutmulti-motorsynchronouscontrolwereproposedbyscholars，butthesestrategie

4、swereallaboutonmulti-motorrunningatthesamespeednotattheproportionalspeeds．Therefore，thesealgorithmsthatnottakescalefactorsinaccounthavethecertainlimitationinapplication．Tosolvethisproblem，onthebasisofthering-cross-couplingstrategyandthecross-couplingcontrolstruct

5、ure，themathematicalmodelofadjacentcouplingelTorproportionalsynchronizationsystemistransformedandthesystemistransformedintoanapproximatesynchronizationsystem．Then，byconsideringthesystemeachaxisscalefactorsandcombiningwiththetraditionalcross-couplingcontrolstructur

6、e，thetrackingelTorcontrollerandthesynchronouserrorcontrollerwel-edesignedaccordingtothetheoryofclassicalcontro1．Atthesanletime，aimingatthenonlinear，time*varyingofmotorparameteranddisturbancefromtheenvironment，afuzzyself-tuningPIDcontrollerwasdesigned．Simulationan

7、dexperimentresultsindicatethattheimprovedring-crosscouplingfuzzyPIDcontrolstrategyhasaquickconvergencerateandgoodstabilitybehavior，andachievethemuhi-motorproportionalsynchronouscontrolefectively．Keywords：multi-motorsynchronizationcontrol；ringcoupling；minimumrelat

8、edaxis；fuzzyPID在纺织，印染，冶金等工业传动系统中，多电机协同控制环形耦合控制[Sl等。近年，研究人员为了进一步提高控制系一直是其核心问题之一。常见的多电机协同控制要求各台电统的控制精度、稳定性、鲁棒性等系统性能，将如模糊控制机的转速相同，即l=tO2=⋯=∞，系统的同步系数为1。但是在算法、变结构控制