为了实现水下整平机的状态监测和作业控制,介绍了水下整平机液压系统的工作原理,在对控制系统的硬件结构、工作流程和控制策略分析的基础上设计了以PLC为核心的水下整平机液压控制系统。针对水下整平机双液压马达驱动不同步的问题,提出一种基于PID理论的偏差耦合式同步控制方案,并联机调试实现了整平机的运动控制和同步驱动控制。试验结果表明系统具有更好的鲁棒性,能够适应水下复杂的作业环境,解决了传统人为操控作业精度低、耗时周期长的问题。

针对当前纯电动公铁两用牵引车转向系统响应性差的问题,提出了一种纯电动公铁两用车转向系统多永磁同步电机协同控制策略。该控制策略采用偏差耦合同步控制方式,设计了转角协同补偿器对多电机转角误差进行补偿。同时将模糊智能控制算法与PID控制算法相结合,设计了能在线整定控制器增益的模糊PID控制器,与转角协同补偿器相配合,实现多永磁同步电机协同控制策略。基于Matlab/Simulink平台搭建了系统的仿真模型,实验结果表明,模糊PID控制器与PID控制器相比,能使系统响应的稳态时间缩短39%,跟踪精度提高了70%。

针对飞机用千斤顶系统自动化水平低、同步性能差等问题,研发了基于模糊PID的电动式多千斤顶同步控制系统。鉴于多千斤顶系统缺少耦合、抗干扰能力差,提出了改进的偏差耦合控制结构;基于模糊PID控制算法进行了偏差补偿器设计,使系统能够根据输出状态偏差对输入进行实时调整。利用LabWindows/CVI开发了上位机控制软件,实现了多千斤顶系统同步升降控制。实验结果表明该系统具有较好的同步性和稳定性。

为了提升分布式驱动电动汽车中三台永磁同步电机(PMSM)转速同步控制系统的同步性能和抗干扰能力,以传统偏差耦合结构中的固定增益转速补偿器为基础设计了基于最小转速的新型同步转速补偿器,为了减小电机的跟随误差以及提高控制系统鲁棒性,提出了一种改进非线性函数,以此函数为基础对传统自抗扰控制器(ADRC)进行改良,并设计了PMSM改进一阶ADRC速度环控制器。建立了基于偏差耦合的三台PMSM同步控制系统模型,并进行了仿真对比,结果表明,采用新型转速补偿器和改进一阶ADRC的多电机同步控制系统的同步性能以及转速补偿效果更好,且跟随误差较小,系统动、静态性能和抗干扰能力均有所提高。

多电机同步控制系统稳态时负载突变时同步误差大,并且系统的跟踪性能与抗扰性能差。为解决以上问题,提出基于改进型速度补偿器的二阶线性自抗扰控制器。在MATLAB/Simulink环境下搭建了3台电机同步控制仿真实验模型并进行仿真。对比分析改进型偏差耦合控制结构与传统偏差耦合控制结构,研究结果表明:改进型偏差耦合控制结构具有精度高、抗干扰性好、收敛速度快等特点。