多电机的同步控制技术有很多，目前比较常见的有：并行控制、主从控制、电子虚拟总轴控制、交叉耦合控制、偏差耦合控制。其中的并行控制是基于同一给定速度，对各个电机分别进行控制，速度变化互不影响，整体系统相当于一个开环，同步效果很差。主从控制是将主电机的输出作为从电机的输入，主电机的任何输入或者负载变化能够被从电机捕捉并反映到其输出上去，但从电机的负载变化不能反馈给主电机，因此其只有比较好的单向同步控制效果。电子虚拟总轴控制是模拟机械总轴的物理特性，输入信号先经总轴作用，得到各个驱动单元的参考信号，进而为各个单元驱动器跟踪，因此该控制方式也是具有较好的单向同步控制效果。交叉耦合控制可以将两台电机输出的速度或者位置差值进行比较处理，然后将其分别附加到两个电机的输入端作为反馈信号，于是每个电机都可以反映出两台电机的负载变化，同步控制精度较高，但不适合两个以上的电机系统。偏差耦合控制结合了交叉耦合控制的优点，又可用于两个以上的多电机控制系统，对于多电机同步控制精度要求较高的系统来说是个理想的选择。
由于Mecanum轮全方位移动机器人由四个电机独立驱动，针对多电机同步控制技术的优缺点，为达到较好的同步控制效果，本章采用偏差耦合控制协同模糊控制的方法对系统进行控制。系统主回路的位置控制采用PID控制，各分回路的速度控制采用模糊控制，各分回路之间通过一个同步误差补偿器来对各个回路的速度误差进行补偿，基于偏差耦合控制的系统控制结构图如图4-1所示。
由给定的位置信号与实际的位置信号比较后通过PID控制器，乘以相应逆运动学的雅克比矩阵，得到每台电机的期望速度；将期望速度与实际转速、同步误差补偿器的补偿转速进行求和，将其求和结果作为模糊控制器的输入，由模糊控制器来判断电机的转速误差等级，通过模糊控制的输出查询表得到各个电机的转速输入等级，通过解模糊得到各个电机的输入转速；再通过正运动学的雅克比矩阵及积分环节，可得到机器人实际的位置。(www.xing528.com)
图4-1 基于偏差耦合控制的系统控制结构图
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