【摘? ?要】? ?通過結合自適應RBF網絡與PID控制器，設計口袋自動縫制設備多電機偏差耦合同步控制器；以口袋布自動縫制設備多電機的跟蹤誤差與同步誤差以及對應的變化率為多電機偏差耦合同步控制器中PID控制器的輸入；利用自適應RBF網絡在線調整PID控制器參數(shù)，由參數(shù)調整后的PID控制器輸出多電機偏差耦合同步控制量。實驗證明：該技術可有效在線調整PID控制器參數(shù)，完成多電機偏差耦合同步控制；在負載干擾情況下，多電機偏差耦合同步控制的超調量較小，具備較好的同步控制抗干擾性。

【關鍵詞】? ?口袋布；自動縫制設備；多電機；偏差耦合；同步控制

Research on Multi-motor Deviation Coupling Synchronous Control

Technology for Automatic Pocket Cloth Sewing Equipment

Wang? Wei

（Anqing Vocational and Technical College， Anqing 246003， China）

【Abstract】? ? By combining adaptive RBF network and PID controller， a multi-motor deviation coupling synchronous controller for automatic pocket sewing equipment is designed. The tracking error， synchronization error and corresponding change rate of the multi-motor of the pocket cloth automatic sewing equipment are taken as the input of the PID controller in the multi-motor deviation coupling synchronization controller. Adaptive RBF network is used to adjust PID controller parameters online. The parameter adjusted PID controller outputs multi-motor deviation coupling synchronous control quantity. The experiment shows that the technology can effectively adjust the parameters of PID controller online， and complete the synchronous control of multi-motor deviation coupling. In the case of load disturbance， the overshoot of multi -motor deviation coupling synchronous control is small， and it has better anti-interference performance of synchronous control.

【Key words】? ? ?pocket cloth; automatic sewing equipment; multi-motor; bias coupling; synchronous control

〔中圖分類號〕? TB486+3? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A ? ? ? ? ? ? ?〔文章編號〕 1674 - 3229（2023）02- 0027 - 05

0? ? ?引言

傳統(tǒng)的人工流水線加工方式，人工成本高，加工效率還低［1］。為加快生產效率，很多服裝企業(yè)已經利用口袋布自動縫紉設備，替代人工流水線加工的方式［2］，通過口袋布自動縫紉設備，完成全部縫制任務，提升服裝企業(yè)的經濟效益［3］?？诖甲詣涌p紉設備使用過程中，需要多個電機同時工作，而多電機因為驅動與負載擾動等因素，導致多電機同步性能較差，不能滿足生產需求［4-6］。為提升口袋布自動縫紉設備的縫制精度，需研究多電機偏差耦合同步控制技術。例如，耿強［7］等人依據(jù)線性系統(tǒng)校正原理，設計改進型多電機偏差耦合控制器，利用輸出選擇函數(shù)，提升跟蹤誤差補償精度。該技術可有效完成多電機偏差耦合同步控制。張永龍［8］等人按照多電機啟動原理，將補償器與偏差耦合同步控制器相結合，完成同步控制。在誤差允許范圍內，對多電機偏差耦合同步控制精度較高。但這兩種技術均不具備自學習性，無法根據(jù)外界環(huán)境的變化，自動調整同步控制過程，影響同步控制效果。因此，研究口袋布自動縫紉設備多電機偏差耦合同步控制技術，可降低同步控制誤差。徑向基函數(shù)（Radial Basis Function，RBF）神經網絡，具備較優(yōu)的自適應學習能力，可根據(jù)外界變化，自動調整控制器參數(shù)，提升控制效果［9，10］。

1? ? 多電機偏差耦合同步控制技術

1.1? ?口袋布自動縫紉設備多電機同步控制結構

RBF網絡的自適應學習性能較優(yōu)［11-13］，為此將自適應RBF網絡和PID（Proportion Integration Differentiation，比例-積分-微分）控制器相結合，設計口袋布自動縫紉設備多電機偏差耦合同步控制器，其結構如圖1所示，令各臺電機的給定與反饋轉速為[ω*1，ω*2，…，ω*n]和[ω1，ω2，…，ωn]。

圖1中，口袋布自動縫紉設備電機數(shù)量是[n]；跟蹤誤差是[eit=ω*it-ωit-1]。電機間的同步誤差是[ci1，ci2，…，cin]；[eit]與[ci1，ci2，…，cin]對應的控制器輸出是[hi0t，][hi1t， hi2t，…， hint]；電機控制量是[hit]。

按照偏差耦合同步控制原理，定義[ci1，ci2，…，cin]，表達公式如下：

將[K′P]、[K′I]與[K′D]代入式（4），獲取自適應RBF網絡PID控制器的最終輸出[hit]，即各電機的轉速控制量。將其作用至口袋布自動縫制設備的各個電機內，完成口袋布自動縫制設備多電機偏差耦合同步控制。

2? ? ?實驗分析

以某市一家服裝企業(yè)的口袋布自動縫制設備為實驗對象，該企業(yè)口袋布自動縫制設備內共包含3臺電機，3臺電機的具體參數(shù)如表1所示。

利用本文技術在線調整PID控制器的參數(shù)[KP]、[KI]與[KD]，在線調整結果如圖2所示。

根據(jù)圖2（a）、圖2（b）、圖2（c）可知，本文技術可有效根據(jù)口袋布自動縫制設備各電機的運行情況，在線調整PID控制器的參數(shù)[KP]、[KI]與[KD]，提升多電機偏差耦合同步控制器的控制效果。

利用本文技術對該企業(yè)的口袋布自動縫制設備進行多電機偏差耦合同步控制，電機轉速控制結果如圖3所示。

根據(jù)圖3可知，本文技術可有效對口袋布自動縫制設備進行多電機偏差耦合同步控制，在1s左右，令3臺電機均達到額定轉速，且并未出現(xiàn)超調情況，控制速度較快。實驗證明，本文技術具備較優(yōu)的控制效果，可為提升服裝縫制質量提供幫助。

在口袋布自動縫制設備運行3s時，加入負載干擾，分析本文技術在出現(xiàn)負載干擾時，多電機偏差耦合同步控制效果，控制結果如圖4所示。

根據(jù)圖4可知，當口袋布自動縫制設備運行3s左右，3臺電機的轉速出現(xiàn)波動，經過本文技術控制后，在1s左右，3臺電機的轉速均穩(wěn)定在額定轉速位置，且超調量較小。實驗證明：在存在負載干擾情況下，本文技術依舊能夠有效完成口袋布自動縫制設備多電機偏差耦合同步控制，且控制的適應性較強，抗干擾性能較優(yōu)。

3? ? ?結語

隨著人們生活水平的提升，人們對縫制質量的要求越來越高。為解決這一問題，本文研究了口袋布自動縫制設備多電機偏差耦合同步控制技術，精準控制多電機，提升縫制質量，加快縫制速度，提升了服裝企業(yè)經濟效益。

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[收稿日期]? ?2022-12-15

[作者簡介]? ?王偉（1985- ），男，碩士，安慶職業(yè)技術學院副教授，研究方向：服裝技術、服裝設備及舒適性。