第8期 2016年8月
组合机床与自动化加工技术
ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechnique
文章编号：10012265(2016)08008504
DOI:10. 13462/j. cnki. mmtamt. 2016.08. 024
基于模糊切换增益调节的多电机
同步控制算法的研究罗亮，黄正良，刘知贵，程文雅
（西南科技大学信息工程学院，四川绵阳621010）
No.8 Aug.2016
摘要：随着工业控制向着高速度、高精度、高可靠性方向发展，越来越多的多电机控制场合要求各电机间保持同步运行。针对现有的同步控制结构设计复杂，在线计算量大，不易拓展到大于2台电机以上的弊端。文章基于最小相关轴的控制思想，将多电机控制系统分解为相邻电机的控制，简化了结构设计，易于设计大于2台电机的控制结构。由于外部扰动是影响同步性能的重要因素，文中运用模糊切换增益调节的滑模控制方式，对不确定干扰项进行补偿。滑模控制保证了设计算法的鲁棒性，而模糊控制弱化了滑模算法的抖振作用。最后，在3台电机组成的多轴系统上进行仿真验证，结果表明该算法同步稳定性能好，抗干扰性强。
关键词：最小相关轴；模糊切换增益；多轴同步；耦合误差
中图分类号：TH166；TG659
文献标识码：A
Based onFuzzy Switching Gain Adjustment research on Synchronization
Control Algorithm of Multi Motor
LUO Liang, HUANG Zheng-liang, LIU Zhi-gui, CHENG Wen-ya
(School of Information Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang Sichuan 621010，China)
Abstract: With the development of industrial control in the direction of high speed, high precision, high re-liability, more and more multi motor control occasions require synchronous between motors. In view of the existing synchronous control structure exiting the disadvantages: the complex design of structure ,the large online computation, and not easy to extend to the control structure of more than 2 motors. In this paper, based on the control theory of the least correlation axis, the control system of the multi motors is decom-posed into the control of the adjacent motors, the structure design is simplified, and the control structure is easy to design. Due to the interference disturbance is an important factor for the synchronization perform-ance. In this paper, using fuzzy switching gain adjustment of the sliding mode control to compensate the un-certain disturbance. Sliding mode control ensures the robustness of designed algorithm and fuzzy control to weaken the chattering effect of sliding mode algorithm. Finally, the simulation results show that the algo-eao composed of 3 motors.
Key words: least correlation axis; fuzzy switching gain; multi-axis synchronous; cross-coupling error
0引言
多电机的协调同步控制问题广泛存在于制造业与生产过程自动化控制系统中]。随着电力电子、计算机技术、现代控制理论等学科的发展，多电机同步控制的实现方式经历了从机械方式到电控方式的转变。传统的机械方式由于其控制结构固定、灵活性差、传动范
围短、控制精度低等缺点使其使用受到很大的限制。最早的电控方式是以主从控制、并行控制为代表的非耦合同步算法，这些算法控制结构简单，容易实现，但是控制精度较低，不适用于精度较高的场合。Koren[2] 首次将交叉耦合的算法运用到双轴控制系统中，通过耦合补偿调节两轴之间的误差，有效的改善了系统的同步性能。针对交叉耦合增益常数K难以确定的问
收稿日期：2016-03-14
+基金项目：四川省教育厅科技项目"基于ZynqSoC的六轴四联动焊锅机器人专用控制器设计"（16ZB0145）：四川省研究生教育改革创新项目"控
制工程专业学位硕士研究生教育实践基地建设"（14JGCX01）
作者简介：罗亮（1977一），男，潮南未阳人，西南科技大学讲师，研究方向为嵌人式系统研究与装备控制器研发，（E-mail)17632540@q9-com；黄
正良（1962一），男，湖南益阳人，西南科技大学教授，博士生导师，研究方向为控制理论和计算机应用技术研究；刘知贵（1966一），男，四川射洪人，西南科技大学教授，博士生导师，研究方向为控制理论和计算机应用技术研究。
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