随着工业技术的快速发展,以多电机系统为核心的驱动方式在盾构机旋转切割刀盘、负载驱动、连续轧钢机、纺织与整染机械等领域应用广泛。改善多电机系统协同性能提高协同控制精度对实际工业的生产效率、产品质量的提升都有着重要的价值。传统多电机偏差耦合控制系统转速的偏差是以各电机转动惯量不同进行补偿的,这使得多电机协同系统不能够达到高性能的控制要求,因此深入展开对多电机协同控制系统的研究具有重要的理论意义和应用价值。传统偏差耦合控制的多电机协同系统,电机间的偏差耦合是以各台电机转动惯量不同而进行补偿的,这种方法使得协同性能受到一定限制;此外偏差耦合的多电机协同系统易受到扰动的影响,这些干扰因素会使得各台电机间同步误差变大,进而影响协同系统整体性能;多电机系统的电机转速是由速度传感器测得的,传统的电机转速磁链观测方法由于纯积分环节的存在,易引起观测误差的累积,使转速估计不准确,导致多电机协同性能下降。针对以上问题,本文对传统偏差耦合控制结构进行了改进,对每台电机给予不同的权重值增强系统的跟踪性能,然后增加了额外的反馈补偿环节进一步提高多电机系统的协同性能,并搭建了改进偏差耦合结构的多电机协同系统仿真模型,分析了不同状态下的多电机系统的协同性能。在此基础上,利用分离性原理设计了单台电机的自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)器,用遗传算法对自抗扰控制器核心参数进行了优化,并将设计的自抗扰控制器应用到改进偏差耦合的多电机系统中,通过自抗扰控制器观测和补偿转速信号中的扰动作用。此外,为了实现多电机无速度传感器控制,给出了改进二阶广义积分器(Second-Order Generalized Integrator,SOGI)的磁链观测方法,通过附加比例-积分环节,解决了传统磁链观测误差累积与直流偏置的问题。最后通过仿真对比,改进的多电机偏差耦合控制系统较传统结构,协同性能与动态性能都有很大改善;引入的自抗扰制器可以有效地抑制扰动的影响,增强系统的鲁棒性;基于改进二阶广义积分器的磁链观测方法,能够很好的抑制误差累积与直流偏置的影响,提高转速估计精度。