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新型模糊补偿器的多电机同步改进
随着工业应用技术水平的不断提高，多电机同步驱动技术已经应用在诸多领域中，例如造纸、印刷、纺织，高速铁路牵引系统和伺服转台等。实际多电机同步控制系统中，由于存在电机参数不能精确获得、齿隙非线性因素和电机之间负载不平衡等情况，如何设计同步与跟踪性能良好的多电机控制系统一直是学术研究和工程实践的热点问题。
目前存在的多电机同步控制策略，主要包括早期提出的从和并行控制等非耦合方式，及后来提出的同步性能更好的耦合方式。文献［2］提出的交叉耦合控制策略，是将某一台电机的速度与另一台做差后补偿电机之间转动惯量的不同。文献［3］提出的相邻偏差耦合控制策略是对交叉耦合控制的改进，并从理论上证明了其适用于任意多的电机同步控制，但实际应用中耦合参数难以确定。后来的研究者结合现代智能控制方法，如智能模糊PID 控制［4］，模糊神经网络控制5］，滑模变结构控制［6］等，提出了一些改进策略，进一步提高了同步控制效果。但是，当多电机系统在受到大负载扰动时，由于电机之间的耦合作用，当某一台或几台电机速度下降时，会导致整体系统速度下降，再次稳定后同步误差却不能全消除，甚至存在较大的跟踪误差。文献［7］利用快速终端滑模控制设计的双电机同步控制器，实现了先同步控制后跟控制，但对模型的依赖程度高，不利于工程应用。
本文针对热喷涂工艺自主设计的三轴伺服转台双永磁同步电机的同步控制为主要研究对象，针对现有文献的不足，不同于以往只考虑同步补偿的方法，采用同步误差和跟踪误差分别补偿的策略设计控制器并进行仿真研究。永磁同步电机是一个非线性、时变性和不确定性的复杂控制对象［8］，为使多电机系统在受到大负载扰动时满足同步性能及跟踪精度的要求，结合不基于数学模型的模糊智能控制算法，设计了一种新颖的模糊控制速度补偿器。仿真结果表明了该控制结构和控制策略的可行性和有效性。