宋 鹏， 史婷娜， 阎 彦， 曹彦飞， 林诗雨

（浙江大学a.电气工程学院；b.浙江省电机系统智能控制与变流技术重点实验室，杭州310027）

0 引 言

伺服驱动的机械参数，通常指转动惯量和摩擦系数，对其转速控制十分重要，常用于转矩前馈控制、转速观测、控制器参数整定和扰动观测［1-6］。由于机械参数可能随伺服驱动的应用场合、负载情况变化，控制器往往需要通过辨识才能获知其信息。关于机械参数辨识的研究主要有以下几类［7-9］。

（1）非线性控制器。主要有自适应控制、鲁棒控制、前馈控制和变增益控制等，这些方法尝试改变控制器的增益或其他参数，为此也提出了相应的转动惯量和摩擦系数辨识策略。

（2）扰动观测器。采用扰动观测器可以补偿系统中的扰动转矩，同时辨识出机械参数，前提是扰动转矩的带宽显著低于观测器带宽。此类方法的问题是摩擦转矩辨识较为困难。

（3）参数辨识方法。通常伺服驱动安装完成后还需进行调试，在这一阶段通过合理设计运行步骤，根据运行时的转矩、转速数据可以辨识出转动惯量及摩擦因数。

基于正弦转速的机械参数辨识属于上述第（3）类辨识方法［7-9］。通过设置给定转速为非常低频的正弦，利用“转速正弦变化时，摩擦转矩和转速同相变化、惯性转矩和转速反相变化”这一特性，对运行时的转矩给定做半周期积分，即可精确计算出转动惯量和滑动摩擦因数、库伦摩擦因数。该方法具有原理简单、对初始控制增益要求不高等优点，但为确保在调试阶段实际转速能够较好地跟踪正弦给定，需要先辨识出转动惯量的初值，然后再迭代出精确值，实现过程较为复杂。……