机床与液压

作者：刘红俐，姜晨艳，杨羽萌，朱其新

单位：苏州科技大学机械工程学院；苏州科技大学机械工程学院；苏州科技大学机械工程学院；苏州科技大学机械工程学院；江苏省智能共融机器人工程研究中心；苏州市共融机器人技术重点实验室

关键词：永磁同步伺服系统;转动惯量;负载转矩;变系数补偿;速度补偿

基金：国家自然科学基金项目（51875380；51375323）；苏州市科技发展计划（关键核心技术“揭榜挂帅”）项目（SYG2024148；SYG2024071）；苏州市重大科技成果转化项目（SZCG202508）

针对永磁同步伺服系统中转动惯量与负载转矩观测之间的耦合关系，基于Sigmoid函数设计一种基于负载转矩前馈系数自整定的速度补偿方法。利用在线负载转矩观测器对负载转矩进行观测，将负载转矩观测值通过变系数补偿至电流环的输入端，从而提高系统的抗扰动性能。基于Sigmoid函数的变系数补偿可以有效解决前馈补偿对速度环造成的冲击和振荡问题。该方法适用于比例积分(PI)、线性自抗扰（LADRC）等多种控制方法，可以在实际转动惯量偏离标定值的情况下，进一步提高永磁同步伺服系统的抗扰动性能。为验证其有效性，在不同速度控制器下进行了仿真对比。结果表明：在实际转动惯量分别为标定值的1/2和5倍时，相较于无补偿和传统直接前馈补偿，所提方法在加载及减载阶段均能显著抑制超调并缩短稳定时间，所提方法改善了永磁伺服系统的动态性能且具有更强的鲁棒性。

来源：2026年第5期

《机床与液压》期刊编辑部

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