大尺寸切割机等工业生产需要对电机群实行协同控制，传统的电机群控制系统大多采用控制器与电机驱动器一对一的脉冲控制模式，这种模式控制线路复杂、抗干扰能力差、容易丢失脉冲或引进干扰脉冲、可靠性低。本文针对大尺寸切割机电机群同步控制需要，设计实现了一款基于CAN总线的电机群同步控制系统。该电机群控制系统以功耗低、处理速度快的STM32为运动控制器，以四个步进电机为控制对象，各电机控制模块之间通过CAN总线实现通信。该电机群控制系统的硬件电路主要包括主控制器电路、总线网络上CAN接口电路、电机驱动电路与通讯电路。设计了一套适合该系统的CAN总线应用层通信协议。选择使用适合电机群系统的CAN2.0B协议标准帧格式，制定了11位标识符的分配规则和通讯网络中的管理规范，研究了报文接收过滤器的配置和CAN通讯过程中纠错查错方法。完成了系统的软件设计和调试。编制了主函数程序、电机驱动程序、收发报文程序等软件。采用时间分割算法，通过镜像编程的方法实现直线和圆弧插补。为方便实验验证，选用两个电机为试验对象，对系统进行多机协同控制测试。主控制器向两节点电机的控制器发送指令，两电机均可收到控制信号，但在没使用本文编制的CAN总线应用层通信协议时，两节点电机的同步误差在370us左右，误差相对来说比较大，使用本文的CAN总线应用层通信协议后，两节点电机的执行命令的时间差在20us左右。表明本设计编制的CAN总线应用层通信协议可确保系统的同步性和通信的稳定。