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   2多缸耦合同步控制,   2.1耦合器设计耦合控制的思想*先从电机控制发展而来，主要是基于*小相关轴数控制。相邻耦合控制理论结合了滑膜控制与Lyapunov鲁棒控制，在多电机同步控制以及多机器人编队控制中具有良好的同步性和跟踪性能。将上述思想移植到液压系统同步控制中，即每个液压缸控制器的输入不仅要考虑自身的跟随误差，还应考虑与该液压缸相邻的两液压缸之间的误差。如n个液压缸，设某时刻第i个液压缸的输出位移为yi，其相邻的液压缸i-1和i+1的输出位移为yi-1、yi+1，给定的输入信号为r*，自身跟随误差ei=r*-yi，第i个液压缸和第i-1个液压缸之间的误差eii-1=yi-yi-1，第i个液压缸和第i+1个液压缸之间的误差eii+1=yi-yi+1，则可得多缸同步控制框图，通过耦合器将相邻两液压缸的误差处理后同自身的跟随误差相加输出到控制器，对电液比例方向阀进行控制形成闭环反馈。耦合器的内部框其主要思想是：将相邻两液压缸的误差经过系数修正后相加得到耦合器的输出，并输送到控制器中。由于液压系统具有非线性的特性，故不能精确地确定耦合系数值，因此本文采用模糊PID控制方法来获取耦合系数值。具体做法如下：将第i个液压缸与其相邻的两液压缸i-1和i+1的误差e和误差变化率c分别输入自己的模糊控制器，模糊控制器输出变量DKP、DKI、DKD分别为PID控制参数KP、KI、KD的增量，可以满足不同时刻的误差e和误差变化率c对PID参数自整定的要求。然后对误差e进行比例、积分、微分相加后得到相对应的耦合系数值。*终可得第i个液压缸与其相邻的两液压缸之间总的耦合误差Ki。在调节过程的起始阶段选用较小的KP，以减小各种物理量初始变化的冲击，同时为了防止系统饱和非线性影响而引起的系统超调量增加，KI应取较小值，KD应取较大值。在调节过程的中期，适当增大KP值，以提高系统快速性和动态性能，同时KI应适中，KD适当小些。在调节过程的后期，尽量减小KP，提高控制精度，同时增大KI以减小系统静差，减小KD以补偿在调节过程初期由于KD较大所造成的调节过程时间延长。即Ki=Kii-1eii-1+Kii+1eii+1.    综上所述，第i个液压缸的控制器的输入值u=ei+Kii-1eii-1+Kii+1eii+1，Kii-1分别为第i个和第i-1个液压缸之间误差的耦合系数；Kii+1为第i个和第i+1个液压缸之间误差的耦合系数。多缸耦合的控制目标就是使ei、eii-1、eii+1的值尽可能趋近于零。本装置液压缸的规定行程为0.4m，根据要求，系统同步误差不应超过2%，并且为了方便控制器的设计，将误差e控制在-6~6mm之间，同时误差变化率c控制在-6~6mm/s之内。在设计模糊PID控制器时，通过量化因子1000将误差和误差变化率映射到论域［-6，6］之间，并规定其两者的模糊集为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}；规定比例系数KP、积分系数KI、微分系数KD的模糊集为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}。*终设计的3个参数的模糊控制规则。

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