多电机控制系统可以分为多电机转速协调控制系统和多电机卷绕系统。其中,多电机转速协调控制系统需要实现多台电机转速高精度的同步运行或比例同步运行。多电机卷绕系统需要实现对系统张力的精准控制。然而,参数摄动和负载扰动会影响系统的同步性能和张力的控制精度,且张力的控制效果还会受到电机转速突变以及张力与转速之间耦合的影响。因此,提高多电机控制系统的同步性能和张力的控制精度是本文的研究重点。1.研究了基于环形耦合结构的多电机转速协调控制系统。针对系统跟踪性能的要求,对单台电机设计非奇异快速终端滑模控制器和扰动观测器的复合控制策略,将扰动观测器对于扰动的观测值用于前馈补偿控制。针对系统同步性能的要求,采取环形耦合结构对多台电机进行连接,并在每台电机参考转速的输入端设置同步比例系数使多电机转速能够成比例同步运行,之后根据环形耦合连接结构的同步误差关系给每台电机设计自抗扰补偿器,并将补偿信号反馈到每台电机的电流环。仿真实验结果表明,所设计的控制策略可以满足系统跟踪性能和同步性能的要求。2.研究了基于平均补偿结构的多电机转速协调控制系统。针对传统的多电机连接结构比较复杂的问题,在保证对单台电机转速精准控制的基础上,首先计算了多台电机的平均转速,然后对每台电机的转速进行平均化处理,最后根据二者之差给每台电机设计自抗扰补偿器,并将补偿信号反馈到每台电机的电流环。仿真实验结果表明,所设计的控制策略简化了多台电机之间的连接,并提高了系统的同步性能。3.研究了基于张力观测器的多电机卷绕系统。针对系统张力和电机转速之间的耦合问题,对系统的张力外环和电机的转速环分开设计控制器。首先,将切换函数与自适应滑模控制器相结合去控制系统的张力环,切换函数可以加快系统收敛到滑模面的速度。其次,电机的转速环采用非奇异快速终端滑模控制器,电流环设计带有自适应律的反步控制器,将自适应律对于参数摄动的观测值用于前馈补偿控制。最后,设计张力观测器来观测张力值的大小。仿真实验结果表明,所设计的控制策略增强了系统的抗干扰能力和鲁棒性,并实现了系统的快速响应。针对多电机转速协调控制系统,单台电机采用非奇异快速终端滑模和扰动观测器的复合控制策略,多台电机分别采取环形耦合结构和平均补偿结构,并设计自抗扰补偿器对每台电机的电流环进行补偿;与传统的多电机协调控制方法相比,所设计的控制方法使系统的跟踪性能和同步性能都有所提高。针对多电机卷绕系统,在保证对单台电机高精度控制的前提下,将切换函数与自适应滑模相结合去控制系统张力环,并设计了张力观测器;与传统的张力控制方法相比,所设计的控制方法提高了系统的响应速度和稳态精度,且系统具有较强的抗干扰能力。