随着科技的进步和生产自动化水平的提高,双电机协同控制广泛应用于工业生产领域。但是外界扰动、电机参数的变化等都会使双电机同步性能降低,影响生产效率及生产安全,因此研究双电机同步控制,提高双电机同步性能具有重要意义。交叉耦合同步控制结构建立了两台电机之间的耦合关系,同步性能较好,得到广应用;FCS-MPCC（Finite Control Set Model Prediction Current Control,有限集模型预测电流控制）易于实现多目标控制,还能减小电流和转矩脉动,提高系统的动态和稳态性能。因此,本文采用交叉耦合控制结构,首先建立了双PMSM（Permanent Magnet Synchronous Motor,永磁同步电机）统一预测模型;其次,为了进一步提高双电机控制系统的同步性能和鲁棒性,设计了PI+FOISMC（Fractional Order Integral Sliding Mode Controller,分数阶积分滑模转速调节器）复合同步控制器;最后设计了基于PLL（Phase Locked Loop,锁相环）的SMO（Sliding Mode Observer,滑模观测器）代替速度传感器,精确获取转速和转子位置信息,提高了单电机的跟踪精度和双电机同步精度。本文的研究内容包括:（1）研究模型预测控制算法,将电机与逆变器看作一个整体,转速同步误差变化率作为系统的一个状态变量,建立双PMSM统一预测模型,并构造分段价值函数,更精确的调节转速跟踪误差和同步误差。（2）研究分数阶滑模控制方法,建立了PI+FOISMC复合同步控制器。其中PI控制使系统保持较高的稳态精度和快速性,FOISMC的强鲁棒性能增强系统的抗扰动能力。（3）研究无速度传感器控制理论,设计了基于PLL的滑模观测器。结合切换函数f（x）与新型指数趋近律改进滑模观测器,并通过终值定理得到补偿值,对PLL进行补偿,减小转子位置以及转速估计误差,提高双电机控制系统的性能。经过仿真分析,本文设计的双PMSM无速度传感器模型预测同步控制系统的同步性能和鲁棒性都有所提高,使用观测器代替传感器,提高了转子位置和转速估计精度,使得双电机同步控制系统更可靠,控制性能更好。