鄭景鴻， 李官平， 張 宏

(大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院， 遼寧大連 116024)

引言

慣性摩擦焊接作為一種精密、高效、節(jié)能的先進(jìn)固相焊接工藝，在制造大型飛機(jī)發(fā)動機(jī)渦輪盤等關(guān)鍵航空裝備中有著重要應(yīng)用[1]。慣性摩擦焊機(jī)通過兩焊件之間的旋轉(zhuǎn)摩擦產(chǎn)生熱量，使材料的焊接處于塑性狀態(tài)，在頂鍛力的作用下使焊件發(fā)生變形與流動從而實現(xiàn)焊接[2-3]。目前， 國內(nèi)在大噸位慣性摩擦焊領(lǐng)域的技術(shù)同國外仍有較大的差距， 主要體現(xiàn)在焊接主軸設(shè)計、液壓系統(tǒng)設(shè)計、動力系統(tǒng)高精度控制方法研究等方面。例如，英國的ROLLS-ROYCE公司[4]、美國的MTI公司均已研制出2000 t慣性摩擦焊機(jī)產(chǎn)品[1]，而國內(nèi)目前噸位最大的是哈爾濱焊接研究所研制的600 t 慣性摩擦焊機(jī)。本研究基于以上研究背景開展千噸級慣性焊液壓系統(tǒng)設(shè)計及控制策略研究。

大噸位慣性摩擦焊設(shè)計的主要難點是其需要實現(xiàn)1000 t超大軸向頂鍛力輸出，而單個液壓缸往往無法滿足需求，因此大噸位慣性摩擦焊機(jī)往往采用多個液壓缸同步輸出負(fù)載力。多缸同步大噸位液壓頂鍛系統(tǒng)強(qiáng)非線性、強(qiáng)干擾的特點使得軸向輸出力控制精度低，同步穩(wěn)定性差，這對焊接工件的尺寸精度、焊接接頭力學(xué)性能、焊機(jī)壽命有顯著影響[5]，因此需要一種合適的控制策略以解決這些問題。黃崇莉等[6]在C32摩擦焊機(jī)液壓伺服系統(tǒng)中引入模糊PID控制，改善了焊接過程的閉環(huán)控制特性，但由于設(shè)計噸位較小，未考慮多缸同步控制的困難。王桂榮等[7]提出了在偏差耦合控制方式下采用自適應(yīng)遺傳算法的三缸同步控制策略，但僅研究了空載狀態(tài)下的同步性能，未考慮大噸位液壓頂鍛系統(tǒng)的強(qiáng)干擾性。

基于此，本研究以1000 t慣性摩擦焊液壓伺服系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合偏差耦合同步控制策略，同時采用模糊PID控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)PID控制方式，使系統(tǒng)具有較好的魯棒性以及較高的同步控制精度。

1 液壓系統(tǒng)回路設(shè)計

1.1 技術(shù)參數(shù)及工作原理

該液壓伺服系統(tǒng)需要控制焊接實現(xiàn)“快進(jìn)—頂鍛—快退—停止”的工作循環(huán)。本研究著重研究頂鍛過程。設(shè)慣性摩擦焊機(jī)能夠提供的最大頂鍛力為10000 kN，焊件尺寸直徑D=250 mm，長度L=600 mm；焊件材料選為GH4169鎳基高溫合金，密度ρ=8.24 g/cm3，焊件質(zhì)量為：

(1)

設(shè)計要求和給定參數(shù)匯總?cè)绫?所示。

焊接時，焊機(jī)主軸帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，液壓缸進(jìn)給運動，并在焊件接觸后提供頂鍛力。焊件在飛輪慣性帶動下旋轉(zhuǎn)摩擦產(chǎn)生熱量，使材料處于塑性狀態(tài)，在頂鍛力的作用下實現(xiàn)焊接[2-3]，其工作原理如圖1所示。

1.2 三缸布局設(shè)計

液壓缸的尺寸規(guī)格主要根據(jù)負(fù)載力大小確定。假設(shè)焊機(jī)頂鍛時勻速進(jìn)給，且忽略導(dǎo)軌摩擦力，根據(jù)摩擦焊機(jī)1000 t頂鍛力的要求，頂鍛負(fù)載應(yīng)為FL=10000 kN。假設(shè)頂鍛時，伺服閥輸出功率最大，此時的負(fù)載力為：

(2)

式中，Ap—— 液壓缸有效作用面積

ηm—— 機(jī)械效率，假設(shè)為0.93

pL，ps—— 伺服閥輸出功率最大時的負(fù)載壓力和供油壓力

表1 液壓系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)Tab.1 Hydraulic system design parameters

圖1 焊機(jī)工作原理圖Fig.1 Welding machine working schematic

對于電液伺服系統(tǒng)而言，額定供油壓力ps一般在21～35 MPa，若系統(tǒng)供油壓力過高，則會出現(xiàn)加重泄漏，降低效率，發(fā)熱嚴(yán)重等問題。在供油壓力ps選定為28 MPa的情況下，可由下式求得液壓缸有效面積為：

(3)

由于單缸設(shè)計簡單且易于控制，故先假設(shè)單缸布局。液壓缸選用單桿雙作用缸，可根據(jù)下式求得液壓缸內(nèi)徑D：

(4)

由于所需的液壓缸內(nèi)徑過大，增加了頂鍛缸制造難度和在焊機(jī)上的安裝難度，并且致使頂鍛缸流量大幅增加，降低控制精度。由于液壓系統(tǒng)壓力有上限，無法無限制地提高供油壓力來縮小液壓缸，故需采用多缸設(shè)計方案。但是過多缸數(shù)也會導(dǎo)致系統(tǒng)同步控制難度提高，因此經(jīng)過綜合考量，最終采用三缸布局。采用3個內(nèi)徑D為450 mm，活塞桿外徑d為320 mm，行程s為320 mm，速比ψ為2的單桿雙作用缸。單缸的實際有效面積為：

(5)

故當(dāng)最大負(fù)載力FL=10000 kN，且單缸有效面積為Ap=1590.43 cm2時，可得頂鍛時液壓系統(tǒng)的最大負(fù)載壓力為：

(6)

結(jié)果小于選定壓力28 MPa,滿足額定供油壓力ps的要求。

根據(jù)設(shè)計要求，將3個頂鍛缸以等邊三角形對稱排列，布置方式如圖2所示。

圖2 三缸布置方式Fig.2 Three-cylinder layout

1.3 三缸液壓系統(tǒng)回路設(shè)計

根據(jù)三缸布局的設(shè)計思路，本研究設(shè)計了一套采用位置傳感器控制的三缸同步液壓頂鍛系統(tǒng)，其原理圖如圖3所示。系統(tǒng)共有3組以伺服閥作為控制器的頂鍛機(jī)構(gòu)。液壓缸活塞桿進(jìn)給量通過位置傳感器進(jìn)行測量并反饋，根據(jù)液壓缸進(jìn)給量與給定值的差值，調(diào)節(jié)伺服閥閥口開度，實現(xiàn)頂鍛過程中3個液壓缸活塞桿的同步運動。

在焊機(jī)實際工作過程中，液壓元件制造精度誤差、機(jī)械裝配誤差、外部載荷的大小及分布不均等因素會導(dǎo)致多缸進(jìn)給不同步的問題。因此，需要對多缸液壓系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，分析其控制結(jié)構(gòu)，設(shè)計出適配的同步控制策略進(jìn)行控制。

圖3 頂鍛系統(tǒng)液壓原理圖Fig.3 Hydraulic schematic of forging system

本系統(tǒng)參考了金波等[8]提出的采用由1個大流量開關(guān)閥和1個小流量比例閥并聯(lián)進(jìn)行油缸位置控制的方案，將伺服閥與換向閥并聯(lián)，實現(xiàn)了頂鍛、快進(jìn)工作模式切換和三缸同步進(jìn)給的雙重要求。頂鍛時，換向閥處于中位，僅有伺服閥工作，精準(zhǔn)控制三缸同步進(jìn)給?？爝M(jìn)時，換向閥和伺服閥同時工作，大通徑的換向閥滿足了快進(jìn)時的大流量需要，同時伺服閥可以根據(jù)反饋信號實時調(diào)整，進(jìn)行放油或補油，實現(xiàn)三缸在快進(jìn)時的同步進(jìn)給。

1.4 液壓元件主要技術(shù)參數(shù)

頂鍛液壓系統(tǒng)主要元件選型如表2所示，液壓元件的主要技術(shù)參數(shù)如表3所示。

表2 液壓元件選型Tab.2 Hydraulic components selection

表3 液壓元件主要技術(shù)參數(shù)Tab.3 Hydraulic components main technical parameters

經(jīng)計算，元件選型均符合設(shè)計要求。

2 液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立

2.1 閥控缸系統(tǒng)傳遞函數(shù)

在焊接過程中，需控制頂鍛缸進(jìn)給量與給定信號保持隨動并實現(xiàn)多缸位置同步，因此采用電液位置伺服系統(tǒng)。閥控缸系統(tǒng)是電液伺服系統(tǒng)主要組成部分。在沒有彈性負(fù)載即K=0，且忽略結(jié)構(gòu)柔度影響即Bp趨近于0時，閥控缸的傳遞函數(shù)可以簡化為如下形式：

(7)

式中,Kq—— 流量增益

Kce—— 系統(tǒng)壓力泄漏系數(shù)

Ap—— 缸有效作用面積

βe—— 油液彈性模量

Vt—— 缸等效容積

mt—— 系統(tǒng)等效總質(zhì)量

xv—— 閥芯輸入位移

FL—— 外負(fù)載力

xp—— 液壓缸活塞的總輸出位移

2.2 位置反饋系統(tǒng)傳遞函數(shù)

電液位置反饋系統(tǒng)方框圖如圖4所示。

圖4 位置反饋系統(tǒng)方框圖Fig.4 Position feedback system block diagram

在不考慮外負(fù)載力FL的影響時，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：

(8)

式中，ζh—— 液壓阻尼系數(shù)

ωh—— 液壓固有頻率

Kv—— 系統(tǒng)的開環(huán)增益，是系統(tǒng)傳遞函數(shù)中多個比例環(huán)節(jié)之積

(9)

式中,Ka—— 伺服放大器增益

Ksv—— 近似的伺服閥流量增益

Kf—— 位移傳感器增益

3 同步控制策略

依據(jù)航空發(fā)動機(jī)部件制造的高精度要求，在焊接過程中應(yīng)將同步誤差控制在0.05 mm以內(nèi)。多缸同步液壓系統(tǒng)內(nèi)部還存在許多同步精度干擾因素，主要體現(xiàn)在元件制造參數(shù)差異、機(jī)械裝配誤差以及外部載荷的大小及分布不均等[9]。其中，千噸級超大負(fù)載力使頂鍛系統(tǒng)呈現(xiàn)出強(qiáng)干擾的特點[10]。同時，電液伺服系統(tǒng)是一個典型的高頻非線性、欠阻尼的控制系統(tǒng)[11]，同時系統(tǒng)存在的死區(qū)、間隙、摩擦、滯環(huán)等因素也給系統(tǒng)增添不可忽視的非線性因素[12]。多缸大負(fù)載液壓系統(tǒng)強(qiáng)干擾、強(qiáng)非線性的特點對系統(tǒng)同步控制策略提出了更高的要求。

經(jīng)典同步控制方法主要分為主從同步控制、并行同步控制等，這些控制理論在當(dāng)今工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域仍被廣泛采用。隨著人們對控制方法研究的深入，也演變產(chǎn)生了諸如偏差耦合、相鄰交叉耦合等現(xiàn)代控制策略[13]。偏差耦合同步控制方法相較于經(jīng)典同步控制，其特點是在對每一個液壓缸位移輸出進(jìn)行控制時，在考慮液壓缸自身的運動狀態(tài)的基礎(chǔ)上，通過同步誤差補償器綜合了其他液壓缸的運動狀態(tài)，各控制子通道間相互制約，以達(dá)到減小同步誤差的目的，其原理圖如圖5所示。由圖5可知，偏差耦合控制方法主要原理是釆用同步誤差補償器對多液壓缸進(jìn)行前饋補償控制。將各個液壓缸輸出信號進(jìn)行線性組合后形成誤差補償反饋信號后反饋回前向通道，從而到達(dá)降低同步誤差的目的。同步誤差補償器及其算法在這一過程中起到重要作用，下面簡要介紹其工作原理。

圖5 偏差耦合控制原理圖Fig.5 Relative coupling control schematic

以同步誤差補償器1為例，由圖6可知，補償器的輸入信號為所有油缸的位移輸出。1號油缸的輸出位移Y1作為基準(zhǔn)，分別與其余油缸輸出位移作差，獲得同步誤差；隨后將各通道的同步誤差與增益補償系數(shù)相乘；接著，綜合所有補償值作為1號控制器的輸入信號來對1號油缸進(jìn)給量進(jìn)行控制，從而減小1號油缸與其他油缸間的同步誤差。由于偏差耦合控制方法同時綜合了3組液壓缸輸出信號，每一液壓缸都受其余缸輸出的制約，從而實現(xiàn)液壓缸的進(jìn)給量的動態(tài)調(diào)節(jié)。因此，偏差耦合控制方法具有較好的同步穩(wěn)定性。

圖6 同步誤差補償器原理圖Fig.6 Synchronous error compensator schematic

為了驗證偏差耦合同步控制的有效性，利用MATLAB Simulink對偏差耦合同步和主從同步兩種控制策略的控制效果進(jìn)行了仿真對比。如圖7所示，在50%偏載作用下，采用偏差耦合同步控制的系統(tǒng)同步誤差相比主從同步提高了2個數(shù)量級，說明此同步控制策略有效提高了系統(tǒng)同步精度。

圖7 不同同步控制策略仿真對比圖Fig.7 Simulation comparison of different synchronous control strategies

仿真結(jié)果分析可知，傳統(tǒng)控制策略例如主從同步控制在處理此類多通道強(qiáng)耦合的同步誤差時性能較差，系統(tǒng)往往不能達(dá)到較穩(wěn)定的同步輸出。偏差耦合同步控制方法雖然結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，參數(shù)較多，但具有較強(qiáng)的克服非線性的能力，在有強(qiáng)干擾的場合也有著良好的應(yīng)用。因此，針對三缸同步液壓系統(tǒng)的強(qiáng)干擾、強(qiáng)非線性的特點，本研究采用了偏差耦合同步控制方法。

4 PID控制的實現(xiàn)與改進(jìn)

4.1 傳統(tǒng)PID控制的實現(xiàn)

傳統(tǒng)的PID控制器傳遞函數(shù)可寫為：

(10)

傳統(tǒng)PID控制算法簡單，控制效果好，在當(dāng)今工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用較廣，因此首先考慮采用。為了驗證傳統(tǒng)PID的控制策略是否能使系統(tǒng)有較好的同步效果，結(jié)合電液位置伺服系統(tǒng)原理，在 MATLAB Simulink中搭建方框圖(圖8)進(jìn)行仿真驗證。在仿真中，根據(jù)動態(tài)響應(yīng)法設(shè)置比例控制系數(shù)Kp=0.3097，積分控制系數(shù)Ki=0.9819，微分控制系數(shù)Kd=-0.001445。

圖8 控制系統(tǒng)方框圖Fig.8 Control system block diagram

由圖9可知，在50%偏載作用下，使用傳統(tǒng)PID控制策略的系統(tǒng)達(dá)不到同步誤差小于0.05 mm的設(shè)計要求，因此應(yīng)另選適應(yīng)性更強(qiáng)的控制算法。

圖9 采用PID控制的系統(tǒng)位置同步誤差曲線Fig.9 PID control system position synchronous error curve

4.2 模糊PID控制的實現(xiàn)

多缸液壓頂鍛系統(tǒng)作為典型的時變系統(tǒng)，在系統(tǒng)不同工作時刻需要根據(jù)系統(tǒng)工作參數(shù)實時調(diào)整PID參數(shù)。在傳統(tǒng)PID控制效果欠佳的情況下，本系統(tǒng)選擇采用適應(yīng)性更強(qiáng)的模糊PID控制方法提高系統(tǒng)同步控制精度。

圖10為一個二進(jìn)三出的模糊PID控制器。輸入信號E為給定信號與液壓缸輸出位移信號之差即誤差信號，Ec為誤差信號E的變化速率，輸出信號分別為比例控制系數(shù)ΔKp，積分控制系數(shù)ΔKi，微分控制系數(shù)ΔKd。模糊PID控制的主要原理是以在生產(chǎn)和控制過程中積累的模糊規(guī)則為控制策略，聯(lián)系PID控制參數(shù)和誤差及其變化率，在系統(tǒng)運行過程中實時對PID控制參數(shù)進(jìn)行自整定，新的參數(shù)對于時變系統(tǒng)有著更好的同步控制效果，從而實現(xiàn)系統(tǒng)更穩(wěn)定的同步輸出。

圖10 模糊PID原理圖Fig.10 Fuzzy PID schematic

根據(jù)控制系統(tǒng)比例以及設(shè)定值的要求，定義E，Ec，ΔKp，ΔKi，ΔKd的論域為[-5，5]，模糊子集為{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，分別代表負(fù)大、負(fù)中、負(fù)小、零、正小、正中、正大。

根據(jù)1000 t慣性摩擦焊機(jī)系統(tǒng)同步誤差精度小于0.05 mm的要求，同時結(jié)合仿真軟件實驗結(jié)果對論域進(jìn)行微調(diào)，將誤差信號E基本論域設(shè)置為[-1，1]，誤差信號變化率Ec基本論域設(shè)置為[-100，100]，兩者隸屬度函數(shù)一致，如圖11所示。

圖11 E，Ec隸屬度函數(shù)Fig.11 E and Ec membership function

PID控制參數(shù)論域由如下公式得到：

Kpmin=0.32Ku，Kpmax=0.6Ku，

Timin=32Tu，Timax=47Tu，

Tdmin=0.32Tu，Tdmax=0.47Tu

(11)

ΔKp∈[Kpmin,Kpmax]

ΔTi∈[Timin,Timax]

ΔTd∈[Tdmin,Tdmax]

(12)

其中，Ku，Tu為由動態(tài)響應(yīng)法確定的傳統(tǒng)PID控制參數(shù)，動態(tài)響應(yīng)法一般設(shè)：

表4 模糊控制規(guī)則Tab.4 Fuzzy control rules

Kp=0.6Ku，Td=0.125Tu，Ti=4Td

(13)

綜合上述公式及仿真結(jié)果，將比例控制系數(shù)ΔKp基本論域設(shè)置為[0,2.8]，積分控制系數(shù)ΔKi基本論域設(shè)置為[2，4]，微分控制系數(shù)ΔKd基本論域設(shè)置為[0.02，0.45]。同時結(jié)合仿真情況對基本論域進(jìn)行調(diào)整。三者隸屬度函數(shù)一致，如圖12所示。

圖12 ΔKp，ΔKi，ΔKd隸屬度函數(shù)Fig.12 ΔKp，ΔKi， and ΔKd membership function

本研究根據(jù)ΔKp，ΔKi和ΔKd對系統(tǒng)的影響以及工程人員在實踐過程中積累的經(jīng)驗制定了模糊控制規(guī)則表，如表4所示。

加入模糊PID控制器后，系統(tǒng)調(diào)參效果如圖13所示，可以看出在E基本論域[-1，1]和誤差信號變化率Ec基本論域[-100，100]內(nèi)，通過模糊規(guī)則，均有唯一的ΔKp，ΔKi，ΔKd輸出與其對應(yīng)，使系統(tǒng)達(dá)到實時調(diào)參效果。

5 系統(tǒng)性能仿真分析

5.1 仿真條件及參數(shù)

輸入信號的電壓范圍為0～10 V，輸出位移為0～20 mm，其主要參數(shù)如表5所示。

圖13 不同E，Ec下的ΔKp，ΔKi，ΔKd對應(yīng)值Fig.13 ΔKp，ΔKi，ΔKd for different E，Ec

圖14 控制系統(tǒng)方框圖Fig.14 Control system block diagram

表5 伺服系統(tǒng)主要參數(shù)Tab.5 Servo system main parameters

將主要參數(shù)進(jìn)行計算得到重要系統(tǒng)參數(shù)，如表6所示。

5.2 仿真與結(jié)果分析

為了驗證設(shè)計控制策略的有效性，在MATLAB Simulink中搭建采用模糊PID和偏差耦合聯(lián)合同步控制的仿真模型，并將其與在傳統(tǒng)PID控制下的仿真結(jié)果進(jìn)行對比，并觀察系統(tǒng)的響應(yīng)速度及跟隨效果，仿真方框圖如圖14所示。

表6 伺服系統(tǒng)重要系統(tǒng)參數(shù)Tab.6 Servo system important parameters

輸入電壓設(shè)置為1 V，理論穩(wěn)態(tài)輸出為2 mm。并在5 s時對系統(tǒng)施加3584481 N的負(fù)載力。雖然多缸進(jìn)給不同步是由多重原因?qū)е碌模诖髧嵨缓笝C(jī)中其主要原因還是偏載，因此為了驗證多缸同步進(jìn)給液壓系統(tǒng)的同步性，在仿真中引入了50%的偏載量，實現(xiàn)偏載狀態(tài)的仿真，得到系統(tǒng)在兩種控制算法下的階躍響應(yīng)曲線，如圖15所示。

從圖15可以看出，兩種同步控制策略均能實現(xiàn)多缸液壓系統(tǒng)的同步位移輸出。但是采用模糊PID和偏差耦合聯(lián)合算法時，系統(tǒng)響應(yīng)速度更快，在受到階躍負(fù)載擾動時幾乎不受干擾，并且能迅速回到穩(wěn)定狀態(tài)。相比之下僅采用傳統(tǒng)PID算法的控制，就存在超調(diào)量過大、快速性不足、加載負(fù)載擾動后振動幅度較大等問題。從仿真結(jié)果表7可知，采用模糊PID控制使系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度提高80%，超調(diào)量下降50%，顯著提升了系統(tǒng)的響應(yīng)速度與穩(wěn)態(tài)性能；負(fù)載加載回退量減少75%，體現(xiàn)了良好的魯棒性。

圖15 階躍響應(yīng)曲線Fig.15 Step response curve

表7 不同控制算法仿真結(jié)果Tab.7 Simulation results under different control algorithms

圖16為兩種控制算法下的階躍負(fù)載偏載擾動系統(tǒng)同步響應(yīng)曲線。由圖可知，當(dāng)某組液壓缸受到偏載時，在偏差耦合控制下，其他液壓系統(tǒng)會隨之進(jìn)行同步調(diào)節(jié)，回到同步運行狀態(tài)，具有較好的同步性。三缸系統(tǒng)在瞬態(tài)時由于干擾因素的影響會出現(xiàn)一定的振蕩，但幅度很小，在穩(wěn)態(tài)時能達(dá)到近乎一致的穩(wěn)定輸出，說明模糊PID控制算法可以顯著降低負(fù)載力突變對于系統(tǒng)穩(wěn)定性的干擾。

通過圖17能更好地觀察出在不同控制算法下的同步誤差變化情況。從仿真結(jié)果表8可知，模糊PID控制和偏差耦合綜合作用下，50%偏載下最大同步誤差低至0.030 mm，滿足小于0.05 mm的設(shè)計要求，同時與傳統(tǒng)PID控制算法相比最大同步誤差減少57%，誤差消除速度提高40%，該結(jié)果充分說明了此控制策略有效提高了同步精度。

圖16 50%偏載下系統(tǒng)同步響應(yīng)曲線Fig.16 System synchronous response curve under 50% unbalance loading

圖17 50%偏載下系統(tǒng)位置同步誤差曲線Fig.17 System position synchronous error curve under 50% unbalance loading

表8 不同控制算法同步誤差變化情況Tab.8 Synchronous error changes under different control algorithms

6 結(jié)論

本研究依據(jù)大型航空發(fā)動機(jī)渦輪盤等關(guān)鍵航空裝備的千噸級的摩擦焊接要求，設(shè)計了一套具有位置反饋的三缸同步液壓頂鍛系統(tǒng)，著重研究了1000 t慣性摩擦焊液壓多缸同步控制策略，最終采用模糊PID與偏差耦合同步聯(lián)合控制的方式，實現(xiàn)了千噸級負(fù)載下多缸系統(tǒng)同步誤差小于0.05 mm的穩(wěn)定輸出。

通過對仿真曲線的分析，可以得出，采用模糊PID與偏差耦合同步聯(lián)合控制的方式相較于采用傳統(tǒng)PID方式有如下優(yōu)勢：系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度提高80%，超調(diào)量下降50%，提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)性能；負(fù)載加載回退量減少75%，體現(xiàn)良好的魯棒性；最大同步誤差減少57%，有效提高同步控制精度。選用模糊PID與偏差耦合同步聯(lián)合控制策略的系統(tǒng)具有超調(diào)量小，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)態(tài)精度高的特點。