2.2 控制器的设计
2.2.1总体设计
控制器作为伺服系统的核心，将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、分析和加工，按照一定的程序给出相应的指令，从而控制整个系统有条不紊地运行，因而无疑对整个系统性能的优劣起着非常重要的作用。
PID控制算法是一种工业控制中广泛应用的控制策略，传统的PID控制器具有原理简单，设计简便，易于调整，稳态性能好等优点，对具有线性、有确定模型的系统易于整定到最佳控制效果。但本文的颤振激励系统的同步伺服系统是两台无刷直流电机，均为PWM调速，速度大小与调速电压之间的关系显然是非线性的。为此，首先在不同的调速电压下做大量的试验，来测定转速，然后通过调速电压、速度数据建立一个基本的数学模型；其次将两路位置信号的差值形成的控制信号送入控制算法；最后在传统PID控制器的基础上应用模糊集合理论，设计一个基于简单模型的模糊PID控制器，能方便的实现参数的在线自整定，以达到较为理想的控制效果。
2.2.2电机的数学模型
2.2.3同步算法实现
（ 1）速度电压关系分段线性化
本同步伺服系统甲、乙两台电机均为无刷直流电机，设计参数基本一致，电机供电电压为直流15伏，采用PWM调速方式。在正常供电情况下，PWM端输入电压信号大于1.4伏，电机开始转动，随着调速电压信号的加大，电机转速开始加快，但是很明显转速和调速电压之间不是线性关系。为此首先测定转速和调速电压之间的关系，然后将其分段线性化，使电机转速在较窄的范围内和调速电压建立近似线性关系，根据实验数据对于甲、乙两组电机分别算出在转速（r/s）不同的情况，调速电压（V）与转速之间的近似线性关系如下：
