电机驱动控制系统通过变频调速技术可以有效降低能耗,被广泛应用于机械制造、物流运输、轨道交通和起重等领域,上述场合中往往存在两个或多个负载电机设备,电机驱动系统在工作中会有较长时间处于制动运行状态,从而产生大量制动能量。通常,制动能量经由制动电阻以发热的方式进行处理,这造成了能量的大量耗费,而当制动能量通过逆变器回馈至电网时又会对电网产生谐波危害。因此,将各电机通过公共直流母线并联,使制动运行电机产生的制动能量通过直流母线供给电动运行电机使用,实现了能量的自我消纳,达到了良好的节能效果,因此双电机或多电机共直流母线驱动系统得到了广泛地应用。在多个电机驱动系统中,当总的制动能量多于电动能量时,为避免直流母线能量积聚,使用超级电容能量存储单元来进行制动能量的回收与再利用。然而,若储能单元不能合理匹配负载能量需求,会出现浪涌电压与电流,并造成电网与储能装置之间的能量循环,增加了不必要的能量流动环节,因此,为实现双电机共直流母线系统与储能单元的能量协同控制,本文提出了一种基于功率流预测的最优功率跟踪控制策略。本文研究了双向DC/DC变换器与超级电容的电路结构及工作原理,并对变换器的滤波电容、储能电感及功率开关管,超级电容的额定电压、容量及功率等参数进行计算,完成对储能装置的选型。制定了协同储能系统的能量管理总体方案,给出系统18种运行工况功率关系,并对典型工况下的功率流动进行分析,阐述了系统的最优功率分配路径。提出功率流预测模型,通过提前预测负载电机功率的变化规律,实现快速开关和模式切换,有效降低了浪涌电压和浪涌电流。引入制动电压跟踪控制,动态调整超级电容充电阈值电压,建立最优功率跟踪控制目标函数,在约束条件下实时获取最优解,在保证预测模型跟踪性能的同时使得运行过程中电网消耗能量最小,从而实现双电机共直流母线系统与储能单元的能量协同控制,改善系统动态响应性能并提高了能量利用效率。搭建了双电机共直流母线协同储能系统的仿真和硬件实验平台,在多种运行工况下对最优功率跟踪控制策略进行验证,并与传统双闭环控制策略下的仿真与实验结果进行对比,通过对电压、电流、功率波形以及系统各部分能耗的分析,验证了所提出的基于功率流预测的最优功率跟踪控制策略的有效性。