双电机同步伺服系统设计与分析：模糊PI控制策略

"这篇硕士学位论文主要探讨了双电机同步联动伺服系统的设计与分析，作者赵海波在控制理论与控制工程领域，由胡维礼和樊卫华教授指导，完成于2006年。文章重点研究了一种特定的双电机伺服系统，涉及系统的总体设计、线性及非线性模型建立、控制策略以及非线性效应的补偿方法。" 在双电机驱动伺服系统中，关键在于两个电机的同步联动，确保它们协同工作以达到精确的定位和速度控制。论文首先概述了整个伺服系统的总体设计，这包括系统架构、电机选型、驱动器选择以及反馈机制等，确保双电机能够在各种工作条件下保持一致的动作。 接着，作者深入研究了系统的线性部分，包括电机的动态模型、传动机构的力学模型等，并且考虑了齿隙和死区非线性因素。齿隙是齿轮或蜗轮蜗杆等机械部件之间的间隙，会导致输出信号的不连续性和定位误差；死区是非线性效应的一种，存在于电机的驱动电路中，当输入信号在一定范围内变化时，输出不会改变，这会影响系统的响应速度和精度。 论文提出了一种基于模糊PI控制的差速反馈策略，这种控制方法可以适应不确定性和非线性，通过模糊逻辑调整PID参数，提高控制性能。仿真结果显示，模糊PI控制相比于传统的PI控制能提供更优的控制效果，减少误差并提升系统稳定性。 针对齿隙和摩擦死区对系统性能的影响，论文分别研究了齿隙补偿和摩擦死区非线性控制策略。齿隙补偿通过预测和抵消齿隙造成的误差来改善伺服系统的定位精度；摩擦死区非线性控制策略则旨在减小死区效应，提升系统响应的平滑度。 最后，论文对常规PID算法进行了分析，并提出了智能分区PID控制器。这种控制器通过智能地划分控制区域，根据系统状态动态调整PID参数，从而进一步提升系统在不同工况下的性能。通过仿真，证明了智能分区PID控制器能够实现高性能的位置闭环控制，优化系统的响应速度和跟踪精度。 总结而言，这篇论文为双电机驱动伺服系统的优化设计提供了理论基础和实践指导，不仅研究了系统的建模与控制策略，还针对非线性问题提出了有效的补偿方法，对于提高伺服系统的整体性能具有重要意义。