双电机可拓模糊PID同步控制策略的研究

于 彪， 朱 翚

（苏州大学 机电工程学院，江苏苏州215021）

可拓控制是以20世纪80年代提出的物元分析与可拓集合理论为数学基础［1］。可拓学以矛盾问题为研究对象，以矛盾问题的智能化处理为主要研究内容，以可拓方法论为主要研究方法。可拓控制是基于可拓学来处理控制中的矛盾问题，与传统控制比最大的区别在于：传统控制方法解决的是系统的控制品质问题，可拓控制解决的是系统的控制论域问题。从信息转化的观点来处理控制问题，使被控量从不合格范围转化到合格范围，使控制效果从不满意转化到满意［2］。

然而可拓控制虽善于处理非渐变和质变的问题，对于渐变和量变的问题却存在着局限性。针对这一现实，诸多学者做了大量的研究力图解决此问题。文献［3］利用自适应控制的设计策略来修正可拓控制器的增益参数；文献［4］则认为基于可拓集合的控制策略可以视为广义自适应控制的一种情况。

本文从可拓变换的角度对该问题进行了分析和研究，对经典域进行可拓扩大变换，继而将模糊自适应PID控制策略这种较为成熟的自适应策略引入到经典域中。并以双电机同步传动的控制为对象进行了仿真研究，结果表明可拓模糊PID控制策略具有良好的互补性，综合了二者的优势，能够取得理想的控制品质。

1 可拓模糊PID控制器的设计

可拓模糊（Proportion Integration Differentiation，PID）控制器与基本可拓控制器的结构类似，大致分为特征量抽取、特征模式识别、关联度计算、测度模式识别、控制器输出等5部分，具体结构见图1，其中特征量抽取环节为了理论研究的简便，抽取误差e和误差的变化率e·作为描述系统状态的典型变量，即特征量。……