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在多机共同驱动同一个负载的系统中，由于机械连接的材料及方式，实际负载的不均匀分布等原因，将会造成各电机驱动系统的实际转速出现瞬时偏差的情况。

1.1 常见的场景

图1 齿啮合连接

由于加工、安装、老化磨损等导致齿隙，进而从动齿与主动齿的速度不一致，即：

Vdriven≠Vdriving

其中，

Vdriven：从动齿轮线速度；

Vdriving：主动齿轮线速度；

图2 长轴机械耦合连接

由刚体及阻尼体构成，在电磁转矩与负载转矩的作用下，整个机械系统出现了“扭转"的过渡过程，将造成两套驱动系统输出的转速出现瞬时偏差，即：       

负载(包括摩擦，机械负载等)与电磁转矩的偏差造成多机传动之间的耦合连接出现相对位移，进而造成各个驱动系统之间的瞬时速度不一致，即：

                 ω1≠ω2       

ω1：驱动系统1的角速度；

ω2：驱动系统2的角速度；

1.2 负荷分配控制方案

负荷分配要求变频器运行于矢量控制模式，带电机编码器或不带编码器均可。负荷分配的控制方案主要包括：

• 主从控制

• Droop控制

不同的控制方案各有优缺点，适用场景也不尽相同。下面就为大家带来详细的介绍。

主从控制包括下述多种方案：

• 速度控制加转矩控制

• 速度环饱和加转矩限幅

从机直接采用转矩控制可能出现动态过程振荡、连接断开时飞车等情况，下面主要介绍一种改进的转矩控制方案。

2.1  过程分析

首先，从电机运动方程来分析：

    Te=TL+GD^2 dn/dt    （2-1）

其中：

Te：电机电磁转矩；

TL：电机轴端负载转矩，包括机械负载、摩擦、风阻等；

GD^2：机械转动惯量，包括电机及机械设备

n：电机实际转速，dn/dt：电机转速变化率；

从这个方程来看，在机械系统一定的情况下，电机转速的变化决定于电机输出的电磁转矩及其轴端的负载转矩。

接下来，分析上述应用场景下的动态和稳态过程：

• 动态过程
  上述动态过程由于多种因素首先造成电机实际转速不一致，而这将进一步造成电机轴端负载分配不均匀。若采用的主从控制方式：主机速度控制+从机力矩控制方式，即从机力矩取自主机，而主机轴端与从机轴端负载不一致，根据公式（2-1）在从机的电磁转矩与负载转矩产生偏差，直接影响到从机的实际转速，而主从实际转速的不同，由于机械之间的耦合，将会影响到主机轴端的负载情况，由于主机采用速度闭环控制，其输出转矩将发生变化，传递到从机，循环往复，此时将很容易导致系统振荡，无法进入到稳态过程，严重的情况甚至会损坏设备，无法正常工作。

• 稳态过程
  进入到稳态，此时主从设备之间的相对运动趋于0，转速基本一致，进而负荷分配也趋于一致。

通过上述分析，即使给定值系统已固定的情况下系统依然无法快速进入稳定状态，而出现系统振荡的情况。