基于模糊PID的多类型轴同步运动控制技术研究

林辰龙，褚卫华，刘 念，盖 文

（中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所，四川绵阳 621000）

基于模糊PID的多类型轴同步运动控制技术研究

林辰龙，褚卫华，刘 念，盖 文

（中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所，四川绵阳 621000）

在风洞设备中，存在着大量多轴联动或同步运动驱动机构，多轴同步运动精度影响风洞试验的品质；为提高多轴同步运动精度，对常用的同步控制模型进行了研究和分析，提出了以模糊PID控制算法为核心的主－从式与耦合式相结合的控制模型，并开展了双电机轴系统、双液压轴系统以及混合轴系统的建模仿真与试验分析；试验结果表明该控制方法不仅能够减小多轴同步系统的同步运动误差，还能有效减小外部干扰的影响。

多轴系统；同步控制；同步误差；模糊PID控制

0 引言

在风洞设备中存在着大量的多轴运动机构，如柔壁系统、栅指机构、模型支撑机构等。这些机构大多由多个电机或多个液压伺服系统驱动，只有保证多个电机或油缸之间按某种比例关系同步协调运转，才能确保风洞试验的品质。因此，研究多轴系统的同步运动控制，提高其同步精度，对风洞试验具有重要的意义。

当前使用较多的同步控制模型大致上可分为3种，即主令参考式模型［1］、主－从式模型［2］和耦合式模型。主令参考式模型结构简单，但无法适应复杂的控制对象，特别是存在负载扰动时的同步控制。主－从式模型能够解决由于主轴的扰动引起的失同步问题，但无法解决从轴负载变化对同步性能的干扰，而且整体性能也被主轴的性能所制约。……