在工业生产中,一条生产线往往包括多组电机负载的运行,在电机减速时,普遍采用再生制动方式,将电机的动能转换为电能,同时在起重机、电梯等有升降势能转换的系统中,负载下降时会将系统的重力势能转换为电能。为保证直流母线侧的电能安全,这些回馈电能大多被直流母线侧的制动电阻吸收,给工业生产带来了一定的经济损失。基于此,本文结合工业生产中典型的多电机运行系统,分析多电机共直流母线系统的工作机理,建立了系统仿真分析模型,分析了典型工况下负载对直流母线电压的影响,以及共直流母线结构对运行工况的改善效果;在此基础上,综合考虑负载运行的多样性和再生能量回收利用等需求设计了基于多电机系统的再生能量回收方案,并研究了相应的控制方法及能量调度控制策略,最后搭建了小功率实验平台,主要研究内容如下:(1)建立了多电机共直流母线系统分析模型,研究了不同工况下工作过程和能量的流动特性。结合储能系统的结构组成,分析了超级电容和储能变换器应用的工作特性,以及储能系统的控制方法,并确定储能系统在能量回收过程的评价指标。基于MATLAB/Simulink仿真软件,搭建了多电机共直流母线仿真模型。在此基础上,分析了不同运行工况下多电机系统中负载状态对直流母线工作情况的影响。(2)基于负载运行对系统影响的分析,设计了能量调度控制方案。明确方案的控制目标,将系统方案分为能量动态管理单元和储能变换器控制单元两部分,综合考虑负载与储能系统的运行状态,根据能量动态管理单元,确定储能系统的工作模式及工作功率,使储能系统可以及时根据负载状态进行调整。在此基础上,提出一种基于能量电流闭环的功率跟随控制方案,使得储能系统可以快速对负载作出响应,提升直流母线电能质量。(3)选择用于立体仓库堆垛机作为本研究设计对象。首先计算系统典型工作过程再生制动能量,根据制动能量确定储能系统的超级电容的参数选配,最后设计确定双向DC/DC变换器以及功率跟随控制系统的主要参数。(4)搭建基于d SPACE的多电机协同储能控制实验平台,确定实验流程。分别针对储能系统及能量调度控制方案进行仿真,验证了实验参数的合理性,最后进行不同工况下的实验验证所提控制方案对系统制动能量的回收效果。最后,总结了本文的主要工作,并对下一步相关研究进行了展望。