1.一种多电机分层式总量最优协同的抗饱和控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.依据永磁同步电机两相定子磁链同步旋转的x‑y坐标系，建立了定子磁链和电磁转矩的方程，推导出多电机的定子磁链和电磁转矩控制的状态方程：所述定子磁链控制的状态方程为：

电磁转矩控制的状态方程为：

其中，j＝1,2...n，多电机数量为n，ψsj、ψfj分别为第j台电机的定转子磁链矢量，Tej为第j台电机的电磁转矩，ωrj为转子磁链旋转电角速度，δj为负载角，Lj为电感，uxj、uyj分别为电机定子电压在x‑y坐标系下的x轴分量和y轴分量，Rsj为定子电阻，npj为极对数；

S2.依据多电机协调总能耗最低的目标，在总量层设计各电机最优的多轴总量协同分配给定目标转矩，所述最优的多轴总量协同分配给定为：p1Te1＝p2Te2＝...＝pnTen，其中，p1,p2...pn为分配权重系数，Tej(j＝1,2...n)为第j台电机的电磁转矩；

S3.根据S1中多电机直接转矩和磁链控制的状态方程和S2中最优的分配给定转矩，在控制层设计饱和超螺旋滑模跟踪控制算法：其中，sψj和sTj为滑模面，kψ1j、kψ2j、kT1j、kT2j为待设计的正参数，S4.证明S3中控制器的输入饱和约束；

S5.完成S3中控制器的稳定性证明，并求得有限时间上界。

2.根据权利要求1所述的一种多电机分层式总量最优协同的抗饱和控制方法，其特征在于，在步骤S1中所述定子磁链方程为：ixj、iyj分别为电机定子电流在x‑y坐标系下的x轴分量和y轴分量对方程求导，然后消去ixj并化简得到定子磁链控制的状态方程；

电磁转矩方程为：

Ldj、Lqj分别为直轴电感和交轴电感；

在定子磁链幅值恒定的条件下，求导，得到电磁转矩控制的状态方程。

3.根据权利要求1所述的一种多电机分层式总量最优协同的抗饱和控制方法，其特征在于，在步骤S2中最优的多轴总量协同分配给定的步骤包括：S21.构建n台电机牵引网络的总能量函数为：S22.转化为如下优化问题为：

*

式中，T为给定牵引特性曲线，Tejmax为第j台电机的输出饱和约束值；

S23.引入KKT最优化条件求解得到：p1Te1＝p2Te2＝...＝pnTen。

4.根据权利要求3所述的一种多电机分层式总量最优协同的抗饱和控制方法，其特征在于，在步骤S23中所述KKT最优化条件求解步骤包括：S231.先将S22中优化问题的约束条件表示为： g1j(Tej)＝0‑Tej≤0，g2j(Tej)＝Tej‑Tejmax≤0，然后引入松弛变量a1j和b1j，则：S232.定义拉格朗日函数方程为：

其中，ε是拉格朗日因子，μ1j和μ2j是KKT因子；

S233.通过偏导数的推导Te1,Te2,...,Ten,ε,a1j,b1j,μ1j,μ2j，得到：S234.解析KKT条件表明能量函数最小时必须满足上式中偏导数为0，得：S235.则推导出求解结果为：p1Te1＝p2Te2＝...＝pnTen。

5.根据权利要求1所述的一种多电机分层式总量最优协同的抗饱和控制方法，其特征在于，所述饱和超螺旋滑模跟踪控制算法的步骤包括：S31.定义定子磁链偏差和电磁转矩偏差为：式中 为第j台电机理想的给定定子磁链， 为第j台电机经最优分配求解得的目标转矩；

S32.令 和 则分别得到如下误差动力学方程为：S33.当uxjmin≤uxj≤uxjmax，uyjmin≤uyj≤uyjmax，则定子磁链控制输入饱和为：电磁转矩控制输入饱和为：

S34.选取非奇异终端滑模面分别为：

其中，1/2＜qψ,qT＜1，且αψ1j,αT1j＞0，得到定子磁链和电磁转矩的新型饱和超螺旋滑模控制器。

6.根据权利要求1所述的一种多电机分层式总量最优协同的抗饱和控制方法，其特征在于，步骤S3中由 变换成 将输入饱和项引入到超螺旋滑模算法的动态积分部分，解决了控制输入饱和的问题。

7.根据权利要求1所述的一种多电机分层式总量最优协同的抗饱和控制方法，其特征在于，步骤S4所述输入饱和约束依据障碍李雅普洛夫函数定理证明。

8.根据权利要求1所述的一种多电机分层式总量最优协同的抗饱和控制方法，其特征在于，步骤S5所述稳定性证明由有限时间李雅普诺夫稳定定理得到。

9.根据权利要求1所述的一种多电机分层式总量最优协同的抗饱和控制方法，其特征在于，步骤S5所述有限时间上界为：其中，正定矩阵 β＞0；由 Q为对称正定矩阵，V2为构造的正定李雅普诺夫函数，x0为初值，λ表示矩阵的特征值，

10.根据权利要求9所述的一种多电机分层式总量最优协同的抗饱和控制方法，其特征在于，步骤S5所述有限时间上界的计算步骤包括：构造正定的Lyapunov函数为：

求导，得到：

所以，有限时间上界求得：